Modélisation physique de l'interaction entre avalanches aérosols et les structures de protection

L'objectif de cet article est de presenter les principaux resultats obtenus par modelisation physique sur modele reduit, des ecoulements d'avalanches aerosols en presence de digues de protection L'avalanche aerosol est simulee par une solution saline lourde dans un bassin rempli d'eau douce. Sur un plan incline de 10° par rapport a l'horizontale, deux dispositifs experimentaux ont ete utilises. Le premier est un canal long equipe d'une digue de protection. Le second est compose d'un canal court suivi d'une zone d'etalement comportant lui aussi une digue de protection. Nous avons ainsi etudie deux configuration differentes : ecoulement canalise ou non De nombreuses simulations bi-dimensionnelles et tri-dimensionnelles ont ete realisees avec des digues d'arret de differentes hauteurs. Ces experimentations ont consiste a caracteriser l'ecoulement sans ouvrage de protection et ensuite a introduire le dispositif de protection. L'effet de ce dernier est ainsi estime en comparaison avec l'ecoulement de reference. Les travaux anterieurs ont etudie la modification de la vitesse du front alors que dans le cadre de ce travail, c'est la vitesse interne de l'ecoulement qui est mesuree et analysee. L'etude de l'ecoulement de reference a d'ailleurs montre que la vitesse maximale (Umax) enregistree au sein de l'ecoulement de reference est superieure a la vitesse de front (Uf). Le rapport Umax/Uf, qui depend de la hauteur de l'ecoulement, peut atteindre 1.6 pour un ecoulement canalise et 1.8 pour un ecoulement libre. Quant a la vitesse verticale, les mesures ont montre qu'elle etait importante et pouvait atteindre 87%. de la vitesse du front dans le cas tridimensionnel et 66% dans le cas bidimensionnel. Concernant les effets des ouvrages, les experiences ont montre que la reduction de la vitesse de l'ecoulement due a la presence des digues est une fonction croissante de la hauteur des obstacles. Cette reduction depend du caractere canalise ou non : les digues sont plus efficaces sur une pente ouverte (configuration 3D) que dans le cas canalise. La presence des digues conduit aussi a une reduction de la vitesse verticale apres le sillage qu'elles generent.