Dynamique des avalanches

Résumé

Etude quantitative des avalanches de neige couvrant les aspects scientifiques et pratiques de cette discipline. Le document rend compte des caractéristiques environnementales et climatiques. Il présente également des modèles de calculs et d'équations sur la mécanique des sols. Avec une mise au point sur la réglementation actuelle en matière de zonage des avalanches et de prévention des risques.

Contributeur(s)
- Ancey, Christophe. Directeur de publication/coordinateur/coordonnateur
Éditeur(s)
- Presses polytechniques et universitaires romandes
- Cemagref
Date
- 2006
Langues
- Français
Description matérielle
- xiv-338 p. ; 24 cm
Sujet(s)
ISBN
- 2-88074-648-5
Indice
- 550.62 Glaciologie
Quatrième de couverture
- Cet ouvrage est le premier en langue française exclusivement consacré à l'étude quantitative des avalanches de neige. Leur phénoménologie ainsi que les bases de calcul propres à leur caractérisation et à leur modélisation (hydrologie des chutes de neige, techniques de calage et de simulation) y sont décrites en détail. L'exposé est complété de nombreux points pratiques (cartographie des avalanches, banques de données...), ainsi que d'une présentation exhaustive de la réglementation actuelle en matière de zonage et de prévention des risques. L'accent est tout particulièrement mis sur la nécessaire complémentarité entre une approche naturaliste (qualitative) et une vision scientifique plus mécaniste (quantitative) de la nivologie.
  Cet ouvrage de référence a été rédigé par quelques-uns des meilleurs spécialistes du domaine. Il s'adresse plus particulièrement aux praticiens (bureaux d'ingénieurs, services de l'Etat, etc.) mais aussi à un plus large public possédant un bagage scientifique et désireux de s'informer sur les techniques actuelles de calcul des avalanches.
Tables des matières
- - Dynamique des avalanches
  - Christophe Ancey
  - Cemagref
  - Préfacev
  - Avant-proposvii
  - Chapitre 1 Un tour d'horizon
  - Christophe Ancey 1
  - 1.1 Objectifs de l'ouvrage1
  - 1.1.1 Dynamique et prédétermination1
  - 1.1.2 Variabilité statistique des avalanches1
  - 1.1.3 Intensité et fréquence des avalanches2
  - 1.2 Visite guidée3
  - 1.2.1 Avalanches et probabilités3
  - 1.2.2 Dynamique des avalanches4
  - 1.2.3 Modélisation physique des avalanches9
  - 1.2.4 Codes et outils de calcul11
  - 1.2.5 Données utilisables dans les études15
  - 1.2.6 Cartographie d'avalanche et fond topographique16
  - 1.3 Le génie paravalanche16
  - 1.3.1 Dommages causés par les avalanches16
  - 1.3.2 Acteurs et actions de l'ingénierie paravalanche23
  - 1.3.3 Le génie paravalanche aujourd'hui28
  - Chapitre 2 Bases statistiques : le minimum pour survivre ... et un peu plus
  - Christophe Ancey 31
  - 2.1 Introduction31
  - 2.2 Qu'est ce qu'une probabilité ?32
  - 2.2.1 Introduction du concept «probabilité»32
  - 2.2.2 Règles de base du calcul des probabilités33
  - 2.3 Quelques lois de probabilité usuelles38
  - 2.3.1 Loi de Bernoulli et lois dérivées39
  - 2.3.2 Loi de Poisson39
  - 2.3.3 Loi uniforme40
  - 2.3.4 Loi exponentielle40
  - 2.3.5 Loi de Laplace-Gauss40
  - 2.3.6 Loi du X²_k42
  - 2.3.7 Loi Gamma42
  - 2.3.8 Loi bêta42
  - 2.3.9 Loi des valeurs extrêmes (Gumbel, Fréchet, Weibull)43
  - 2.4 Ajustement de lois45
  - 2.4.1 Echantillon indépendant et identiquement distribué - stationnarité46
  - 2.4.2 Détermination de la forme d'une loi49
  - 2.4.3 Ajustement d'une loi51
  - 2.4.4 Tests statistiques d'ajustement56
  - 2.4.5 Intervalles de confiance et de crédibilité : vue d'ensemble58
  - 2.4.6 Intervalle de confiance avec la méthode du maximum de vraisemblance59
  - 2.5 Application aux chutes de neige61
  - 2.5.1 Problématique61
  - 2.5.2 Une définition plus rigoureuse de la période de retour64
  - 2.5.3 Méthode des maxima annuels et mensuels66
  - 2.5.4 Modèles à seuil69
  - 2.6 Régression logistique76
  - Chapitre 3 Avalanches en aérosol
  - Christophe Ancey 81
  - 3.1 Introduction81
  - 3.2 Caractéristiques physiques des aérosols85
  - 3.2.1 Notions générales85
  - 3.2.2 Processus de la vie d'un aérosol85
  - 3.2.3 Caractéristiques de la phase d'écoulement89
  - 3.3 Modèle KSBA90
  - 3.3.1 Hypothèses et notations90
  - 3.3.2 Equations du mouvement91
  - 3.4 Solutions analytiques approchées94
  - 3.5 Exemple d'application95
  - 3.5.1 Résolution numérique95
  - 3.5.2 Application au site de la Sionne95
  - 3.6 Bilan et perspectives97
  - Chapitre 4 Avalanches coulantes
  - Christophe Ancey 99
  - 4.1 Introduction99
  - 4.2 Caractéristiques physiques des avalanches coulantes102
  - 4.2.1 Avalanches de neige sèche et froide105
  - 4.2.2 Avalanches de neige humide106
  - 4.3 Modèles d'avalanche coulante : principes108
  - 4.4 Approximation du bloc glissant110
  - 4.4.1 Equations du mouvement110
  - 4.4.2 Modèle de Coulomb112
  - 4.4.3 Modèle de Voellmy114
  - 4.4.4 Exemples d'application122
  - 4.5 Modèles hydrauliques124
  - 4.5.1 Equations du mouvement126
  - 4.5.2 Propriétés rhéologiques des avalanches coulantes128
  - 4.5.3 Valeurs des paramètres rhéologiques129
  - 4.5.4 Limites des modèles hydrauliques130
  - 4.5.5 Solutions analytiques132
  - 4.5.6 Solutions approchées135
  - 4.5.7 Résolution numérique137
  - 4.6 Bilans et perspectives139
  - Chapitre 5 Calcul des pressions
  - Christophe Ancey 141
  - 5.1 Introduction141
  - 5.2 Physique de l'impact144
  - 5.2.1 Influence du type d'avalanche144
  - 5.2.2 Influence de la taille de l'obstacle147
  - 5.2.3 Influence de la configuration de l'écoulement et de l'orientation de l'obstacle150
  - 5.3 Calcul des pressions d'impact pour une avalanche coulante151
  - 5.3.1 Ecoulement en régime inertiel152
  - 5.3.2 Ecoulement en régime gravitaire152
  - 5.4 Calcul des pressions d'impact pour un aérosol153
  - Chapitre 6 Cartes et bases de données d'avalanches
  - Gilles Borrel et Roland Burnet 155
  - 6.1 Cartes et cadastres d'avalanche155
  - 6.1.1 Cas de la France155
  - 6.1.2 Cas de la Suisse156
  - 6.2 Contenu et conditions d'emploi des CLPA158
  - 6.2.1 Contenu d'une CLPA158
  - 6.2.2 Valeur des renseignements portés sur la carte158
  - 6.2.3 Echelle et précision159
  - 6.3 Caractéristiques et propriétés des données reportées159
  - 6.3.1 Recherche de faits historiques avérés159
  - 6.3.2 Conséquences pratiques160
  - 6.4 Principe de réalisation161
  - 6.4.1 Réalisation en deux phases distinctes161
  - 6.4.2 Présentation162
  - 6.4.3 Mise à jour164
  - 6.4.4 Projets d'aménagement de la montagne164
  - 6.4.5 Gestion des voies de communications : routes et domaines skiables164
  - 6.4.6 Documents administratifs : zonages de risque et plans d'urbanisme165
  - 6.5 Enquête permanente des avalanches (EPA)165
  - 6.5.1 Historique de l'observation de l'EPA166
  - 6.5.2 L'EPA en 2005168
  - 6.5.3 L'EPA en pratique170
  - Chapitre 7 Données météorologiques
  - Christophe Ancey 171
  - 7.1 Origine et nature des données en France et en Suisse171
  - 7.1.1 Sources de données171
  - 7.1.2 Principe des mesures173
  - 7.1.3 Incertitudes, erreurs, lacunes dans les mesures174
  - 7.2 Traitement statistique175
  - 7.2.1 Mise en forme des données175
  - 7.2.2 Typologie des problèmes176
  - Chapitre 8 Le fond topographique
  - Otto Kölbl, avec la collaboration de Roland Burnet et Vincent Bain 181
  - 8.1 Introduction181
  - 8.2 Système de référence géodésique182
  - 8.2.1 Introduction182
  - 8.2.2 Système géodésique de référence en France184
  - 8.2.3 Système géodésique de référence en Suisse185
  - 8.2.4 Conclusions pour les praticiens185
  - 8.3 Aperçu sur les produits nationaux en cartes topographiques et en plans185
  - 8.3.1 Carte topographique 1 : 25 000 sur papier186
  - 8.3.2 Carte pixel 1 : 25 000186
  - 8.3.3 Données vectorielles186
  - 8.3.4 Jeux de données topologiques187
  - 8.3.5 Orthophotographies numériques187
  - 8.3.6 Modèle numérique de terrain (MNT)187
  - 8.3.7 Plan d'ensemble188
  - 8.3.8 Considérations sur la précision planimétrique des cartes topographiques188
  - 8.3.9 Mensuration cadastrale188
  - 8.4 Procédés complémentaires pour le levé topographique189
  - 8.4.1 Photographies aériennes et restitutions photogrammétriques189
  - 8.4.2 Nouveau levé de modèle numérique de terrain et altimètre laser191
  - 8.4.3 Mesures terrestres complémentaires à l'aide de GPS193
  - 8.4.4 Mesures terrestres complémentaires à l'aide de tachéomètres193
  - 8.5 Gestion de l'information géodésique194
  - Chapitre 9 Approche naturaliste
  - Christophe Ancey 195
  - 9.1 Introduction195
  - 9.2 Démarche analytique196
  - 9.2.1 Enquête de terrain197
  - 9.2.2 Photo-interprétation203
  - 9.3 Analyse fonctionnelle205
  - 9.3.1 Concepts de base205
  - 9.3.2 Caractères structurels et singuliers d'un site207
  - 9.3.3 Circulation des flux209
  - 9.4 Avalanches et singularités210
  - 9.4.1 Singularités naturelles210
  - 9.4.2 Singularités artificielles214
  - 9.5 Zonage216
  - 9.5.1 Aléa, vulnérabilité et risque : vocabulaire employé216
  - 9.5.2 Des cartes de phénomènes aux plans de zonage221
  - Chapitre 10 Démarche statistique
  - Christophe Ancey 223
  - 10.1 Introduction223
  - 10.2 Régression linéaire224
  - 10.2.1 Principe de la méthode alpha-bêta224
  - 10.2.2 Valeurs obtenues selon la région du globe224
  - 10.2.3 Avantages et inconvénients226
  - 10.3 Théorie des valeurs extrêmes227
  - 10.3.1 Distance d'arrêt comme variable aléatoire ?227
  - 10.3.2 Méthode du rapport d'arrêt228
  - Chapitre 11 Approche conceptuelle
  - Maurice Meunier 231
  - 11.1 Vue générale sur l'approche conceptuelle231
  - 11.1.1 Impossibilité d'un traitement statistique simple231
  - 11.1.2 Modèle conceptuel et modèle déterministe232
  - 11.1.3 Principe du modèle conceptuel232
  - 11.1.4 Modèle de Voellmy et modèle de Coulomb modifié233
  - 11.2 Calage des deux modèles de propagation235
  - 11.2.1 Situation où deux variables de sortie sont disponibles236
  - 11.2.2 Situation où une seule variable de sortie est disponible236
  - 11.3 Prédétermination des avalanches de grande période de retour237
  - 11.3.1 Méthode237
  - 11.3.2 Mise en oeuvre et exemple238
  - Chapitre 12 Approche physique
  - Christophe Ancey 243
  - 12.1 Objectif et méthodes243
  - 12.1.1 Typologie des approches244
  - 12.1.2 Approche physique par scénario245
  - 12.1.3 Approche physique par simulation stochastique246
  - 12.2 Calage des modèles247
  - 12.2.1 Problématique du calage247
  - 12.2.2 Difficultés rencontrées247
  - 12.2.3 Méthodes de calage248
  - 12.2.4 Calage déterministe249
  - 12.2.5 Calage probabiliste250
  - 12.2.6 Calage stochastique257
  - 12.3 Mise en oeuvre pratique260
  - 12.3.1 Lissage du profil en long260
  - 12.3.2 Simulation par scénario262
  - 12.3.3 Simulation stochastique262
  - 12.4 Conclusion264
  - Chapitre 13 Contexte réglementaire du zonage d'avalanche en France
  - Frédéric Jarry, avec la collaboration de Christophe Ancey 267
  - 13.1 Pourquoi réaliser un zonage d'avalanche ?267
  - 13.1.1 Obligation de prise en compte des risques naturels en urbanisme268
  - 13.1.2 Prévention des risques naturels : la mission de police administrative270
  - 13.1.3 Intérêt du zonage dans l'information préventive271
  - 13.1.4 Rappel de la jurisprudence272
  - 13.2 Différentes formes de zonage d'aléa273
  - 13.2.1 Carte d'aléa avalanche273
  - 13.2.2 Plan de prévention des risques : zonage réglementaire du risque274
  - 13.3 Quelle évocation du zonage par le juge ?277
  - 13.3.1 Zonage réglementaire contesté277
  - 13.3.2 Question du zonage en cas d'accident d'avalanche281
  - 13.4 En guise de conclusion287
  - 13.4.1 Chargé d'étude et zonage287
  - 13.4.2 Instruction d'un zonage288
  - Chapitre 14 Réglementation en Suisse
  - Eric Bardou 291
  - 14.1 Introduction291
  - 14.1.1 Obligation de prise en compte des risques naturels292
  - 14.1.2 Risques naturels et aménagements particuliers en montagne293
  - 14.1.3 Notion de risque293
  - 14.1.4 Intérêt du zonage dans l'information préventive294
  - 14.2 Différentes formes de zonage du danger294
  - 14.2.1 Carte de danger et carte indicative de danger294
  - 14.2.2 Contenu de la carte de danger295
  - 14.3 Quelle évocation du zonage par le juge ?298
  - 14.3.1 Constructions hors zone à bâtir298
  - 14.3.2 Contestation de la carte des dangers302
  - 14.4 Conclusion305
  - Notations, formules et conventions323
  - Liste des acronymes327
  - Index329
  - Index des auteurs cités335
  - Les auteurs de l'ouvrage337
Origine de la notice:
- BPI