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Les laves torrentielles sont des phénomènes géologiques d'écoulement rapides d'un mélange fluide solide dans le lit d'un torrent. Le risque associé à ces écoulements est important pour les communautés vivant dans les régions montagneuses. Pour améliorer la précision de la gestion du risque, il est important de pouvoir modéliser ces phénomènes de façon précise. Bien que la communauté de recherche autour des laves torrentielles soit enthousiaste aux approches numériques, seulement quelques modèles ont calibré et validé leurs modèles à plusieurs échelles en utilisant des données de terrains et des données expérimentales. Cette thèse vise à conceptualiser un modèle qui est à l'interface de la communauté des modélisateurs et de celle des experts de terrains. Pour ce faire, des données de terrains sont utilisées pour calibrer et valider un modèle précis et résolu dans la hauteur couplant à la fois un solveur de mécanique granulaire et de mécanique des fluides. Le modèle numérique utilise le solveur DualSPHysics, qui couple la méthode Smoothed Particles Hydrodynamics (SPH) avec une méthode de résolution des interactions solide-solide par la librairie ProjectChrono.Le travail présente d'abord une introduction avec un état de l'art de la recherche sur les laves torrentielles ainsi qu'une présentation de la méthode numérique employée. Ensuite, le travail est divisé en trois chapitres. Premièrement, un protocole pour l'exploration des données de terrains est présenté, de même que son application sur le torrent du Réal (Sud-Est de la France). Les données ainsi produites nourriront le modèle numérique. Dans un deuxième temps, nous présentons un modèle simplifié 2D de laves. Les laves y sont présentées comme un mélange de grains polydisperse et de fluide visqueux au comportement Newtonien. Ce modèle est d'abord validé à plusieurs échelles puis des laves de différentes concentrations solides sont étudiées. Enfin, un modèle plus complexe est ébauché en employant un fluide interstitiel non-Newtonien. Le travail montre que ce type de modèle est adapté pour l'exploration de la physique des laves.
Mots clés :
[ Ressource électronique ]
0000, Paris : Ecole des Mines de Paris
[ Ressource électronique ]
2025, Echos de science
[ Ressource électronique ]
0000
[ Ressource électronique ]
2019, Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage WSL
[ Rapport / bilan / guide ]
2023, Conseil Général de l'Environnement et du Développement Durable (CGEDD)
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