Laboratoires

Les études des avalanches poudreuses in situ sont difficiles et dangereuses et les expériences ne sont pas reproductibles. Les chercheurs se sont donc orientés vers la modélisation physique sur modèles réduits.
Le moteur de l’écoulement des avalanches poudreuses est le résultat de l’action de la gravité sur la différence de densité qui existe entre l’avalanche aérosol (fluide lourd) et l’air ambiant (fluide léger). Dans la simulation physique, le fluide lourd est modélisé par de l’eau salée et le fluide (...)

Utilisée dès les années trente pour reproduire sur des maquettes la formation de congères, les souffleries, qui reproduisent des tempêtes de neige en modèles réduits ont montré leur limite en tant qu’outil de modélisation. Néanmoins, elles restent indispensables pour étudier de façon fine les processus d’érosion, de transport et de dépôts, qui seront modélisés sous forme d’équations mathématiques.
Objectifs scientifiques
L’un des outils de modélisation du transport de neige par le vent le plus ancien est la (...)

Le transport de sédiments par charriage a des conséquences non négligeables sur les capacités d’écoulement, soit par ses effets directs sur la géométrie du lit, soit par ses effets sur la résistance à l’écoulement. Ces canaux sont complémentaires au canal particulaire et ont été conçus pour étudier le transport solide et la réponse morphologique du lit sédimentaire, à partir de matériaux naturels.
Objectifs scientifiques
Les objectifs scientifiques sont nombreux. Beaucoup de travaux ont notamment cherché à (...)

Malgré les avancées notables réalisées au cours des 20 dernières années sur la rhéologie des laves torrentielles, la modélisation de ces phénomènes se heurte toujours à un certain nombre de verrous. Ainsi, la dynamique des écoulements ou le rôle du front granulaire généralement observé en tête des coulées restent-ils encore mal compris.
Objectifs scientifiques
Le canal à fond mobile est un dispositif expérimental permettant d’étudier les processus dynamiques actifs à l’intérieur et au front de coulées (...)

Lors de fortes pluies, le charriage de sédiments devient un important facteur de risque naturel. Dans un torrent, le débit volumique de matière transportée atteint parfois jusqu’à 20 % du débit d’eau écoulé. En conséquence, l’avènement d’une crue torrentielle engendre une modification importante de la taille du lit, entraînant parfois un dépôt massif de sédiments sur les terres environnantes.
Pour mémoire, un exemple typique d’inondation majeure est la crue de la Saltine (Canton du Valais en Suisse), qui se (...)

Étude des écoulements transitoires à forte pente sur fond érodable
La libération brutale d’eau de type rupture de barrage peut avoir des origines diverses : la rupture d’un barrage artificiel, mais aussi la rupture d’un barrage naturel, lorsqu’un glissement de terrain obstrue une rivière, ou alors de la rupture d’un lac ou d’une poche d’eau glaciaire. De tels phénomènes sont généralement bien plus violents que les crues hydrologiques et peuvent contribuer à un très fort transport de sédiment, notamment sur (...)

L’étude de la dynamique des avalanches (neige, glace, rochers) sur un site instrumenté se heurte à des difficultés (complexité et variabilité des géomatériaux, caractère incontrôlable et destructeur de l’avalanche), ce qui rend l’expérimentation et la mesure systématiques délicates sur le terrain. L’étude in situ est donc complétée par de la modélisation physique en laboratoire sur modèles réduits qui s’appuie notamment sur l’analogie avec les écoulements granulaires pour lesquels les contacts entre grains sont (...)

La modélisation physique ou numérique des écoulements gravitaires rapides nécessite de connaître le comportement mécanique des fluides naturels impliqués (boue, neige, grains, …).
Objectifs scientifiques
Le laboratoire de rhéométrie permet de caractériser la rhéologie des fluides complexes, c’est-à-dire la relation entre contraintes appliquées sur le matériau et déformations et taux de déformation qui en résultent.
Rhéomètre de laboratoire
L’unité ETNA dispose de deux rhéomètres digitaux de laboratoire : (...)