Trinôme 4: Laetitia Grimaldi - Sébastien Voisin - Sophie Ricci




Résultats des simulations avec digue et interprétation




L'objectif des simulations est de tester l'efficacité de l'implantation de la digue et des paramètres de son implantation.


Efficacité de la digue sans incidence

Efficacité de la digue avec incidence

Conclusion

 
 
 


Efficacité de la digue sans incidence



Profil en coupe 2D des vitesses le long de l'avalanche à l'abcisse x=150m pour différentes hauteurs de digues et sans digue:

On peut ici juger de l'effet freineur des digues, en effet la vitesse au passage de la digue subit comme prévu une brusque chute et elle réaugmente après la digue mais les vitesses demeurent largement inférieures avec la présence d'une digue.
Ce résultat est fort encourageant puisqu'il valide le rôle de l'installation de l'ouvrage de protection.
D'autre part, on remarque que plus la digue est haute, plus la vitesse diminue après l'obstacle.


 


On observe ici l'énergie cinétique le long du segment [a,b] placé derrière la digue comme précisé dans la définition de la géométrie, pour les différentes hauteurs de digue ainsi que pour la simulation sans digue. On peut remarquer que plus la digue est haute, plus l'effet dissipatif est important. On note par ailleurs un résultat surprenant sur la simulation avec une digue de 2 m qui sur ce graphe semble engender plus d'énergie cinétique que la simulation sans digue.

Pourtant on peut voir sur le graphique suivant que la moyenne d'énergie sur le segment [a,b], est plus forte lors de la simulation avec une digue de 2m que lors d'une simulation sans digue.

On observe comme attendu une énergie cinétique moyenne derrière la digue qui diminue lors qu'on augmente la hauteur de digue. Cette évolution semble suivre une loi linéaire entre 2m et 12m de hauteur de digue.
 

On quantifie enfin la perte d'énergie cinétique comme présenté dans les objectifs des simulations, cette quantité varie dans le même sens que la hauteur de digue. Ce résultat est trés important car il nous permet d'avoir des ordres de grandeur pour dimensionner une digue d'arrêt dans un cas réel.
 



Efficacité de la digue avec incidence




 

On peut observer que plus l'angle d'incidence est petit, plus, la déviation est forte, d'autre part, plus la digue est haute, plus la déviation est efficace.

Remarque: la déviation est donnée adimensionnellement ce qui permet d'adapter nos résultats à d'autres couloirs d'avalanches.



 
 

Conclusion

L' ensemble de ces simulations nous permet de conclure sur l'efficacité d'un ouvrage de protection tel qu'une digue grâce à l'estimation de l'effet freineur et de l'effet de déviation .

Si l'objectif de la protection est de ralentir l'avalanche, une digue haute et sans incidence est conseillée, on peut obtenir dans nos simulations jusqu'à une perte d'énergie cinétique de 60% pour une digue de 12 m.

Si l'objectif est de protéger une zone particulière, une digue avec incidence est préférable et l'avalanche est plus déviée quand l'angle d'incidence est faible.

Il faut garder à l'esprit que les deux types d'implantation peuvent se recouper, en effet, même une digue sans incidence dévie l'avalanche puisque par sa seule présence elle sépare le front d'avalanche en deux.

De même, une digue avec incidence a aussi un effet freineur puisqu'elle se trouve sur la trajectoite de la coulée de neige. Lors de l'implantation d'une digue avec incidence, il est envisageable de désaxer l'ouvrage afin d'éviter totalement le passage de la coulée d'un coté de la digue.

Enfin, notre étude doit être appréhendée avec un minimum de recul quant à l'exactitude des grandeurs physiques et des dimensionnement d'ouvrage puisque nous nous sommes adaptés au modèle de simulation qui était poussé vers ses limites.

Pour conclure nous nous sommes intéressés à un ouvrage de protection double, constitué ici d'une digue de 7m à 60° placée à l'amont d'une digue de 5m à 60°.

Hauteur de neige avec 2 digues:

L'implantation de deux digues peut être une solution intéressante. La premiere digue a un effet freineur important et la seconde dévie la neige qui a débordé au dessus de la première digue. Ainsi, la zone à protéger semble préservée de tout risque.