Focus : Le torrent de Faucon (Ubaye)

Le torrent du Faucon, dans la vallée de l'Ubaye, est connu pour ses nombreux phénomènes torrentiels. Les auteurs nous présentent ici l’étude du bilan sédimentaire du torrent du Faucon à travers l’exemple de la lave torrentielle du 5 août 2003

Morphologie et dynamique des laves torrentielles : Applications aux torrents des Terres Noires du bassin de Barcelonnette (Alpes du Sud)

Debris flows constitute a major natural risk in mountainous areas. Debris flows consist of a highly concentrated mixture of soil, rock, wood debris and water which flows rapidly downvalley in a series of surges with steep fronts that consist mostly of large boulders. The considerable energy involved and the great size of torrential watersheds often render inefficient any techniques of protection. Generally, the studies trying to estimate these volume of debris flow concern either the detrital production of slopes, or the sediment supply only in exit, but rarely the erosion/deposition process along the pathway and the neighbouring slopes. A scientific work has been carried out to deal with this problem on the basis of a better knowledge of debris flow processes. This approach is based on spatial analysis (in-situ observations and measurements, GIS), geomechanical and rheological tests and finally numerical modelling. The Faucon torrent, where two important debris flows occurred during the last ten years, has been chosen as experimental study site. Due do the complexity of the phenomena, the use of only one code is not possible. Therefore, a specific numerical approach has been carried out for each stage of this phenomenon (triggering, runout and spreading). This thesis thus contributes to improved scientific knowledge of the torrent processes, and brings further informations for the development of future models.Les ‘laves torrentielles' constituent un risque naturel majeur dans la plupart des zones de montagne. Ce terme désigne des volumes importants d'un mélange d'eau, de sédiments de toute taille et de matières organiques, fortement concentré s'écoulant dans les torrents de montagne. L'énergie considérable mise en jeu et la taille parfois considérable des bassins versants torrentiels rendent souvent peu efficaces les solutions techniques de protection contre ces écoulements. Traditionnellement, les études cherchant à évaluer les volumes sédimentaires potentiellement mobilisables portent soit sur la production détritique des versants, soit sur la fourniture sédimentaire uniquement en sortie de bassin versant, mais rarement sur l'évaluation des matériaux sources potentiellement mobilisables provenant à la fois du lit et des versants. Ainsi, des travaux scientifiques ont été engagés sur la base d'une meilleure connaissance du fonctionnement des laves torrentielles. Pour cela, nous avons développé une approche fondée sur l'analyse spatiale (mesuresn observations in-situ et cartographie SIG), des essais de caractérisation physique, géomécanique et rhéologique et une modélisation numérique. Le site expérimental du torrent de Faucon (Alpes du Sud), où deux importantes laves se sont déclenchées au cours de ces dix dernières années, a été choisi pour cette étude. La complexité des laves ne permet pas d'utiliser un seul code couplé, ainsi pour chacune des trois phases des laves (déclenchement, propagation et dépôt/étalement) des modèles spécifiques ont été utilisés. Cette thèse contribue à améliorer la connaissance scientifique des processus torrentiels et propose de nouvelles pistes de recherche pour le développement de futurs modèles

Runout modelling and extension of the threatened area associated with muddy debris flows / Modélisation de l'écoulement et extension de la zone exposée à des laves torrentielles boueuses

Abstract Debris flows are common in mountainous areas comprising clay-shale outcrops. They can cause severe damage to the environment, life and property. A methodology based on a debris flow runout modelling analysis is presented and discussed. Two watersheds of the Bar- celonnette Basin (Southeast French Alps), considered to be prone to debris flows have been investigated and hazard zones on alluvial fans defined. Geomorphological surveys and various geomechanical and rheological tests were undertaken in order to provide data for calibrating a one-dimensional numerical runout model. Calibration of the model against deposit thickness and runout distance allows simulation of several runout scenarii for different properties of the source material and of the flowing sediment-water mixture.Résumé Les laves torrentielles sont fréquentes dans les bassins argilo-schisteux en montagne. Elles peuvent causer des dommages considérables aux infrastructures et aux hommes. Une méthodologie fondée sur la modélisation de la propagation de ces écoulements est présentée et discutée. Deux torrents du bassin de Barcelonnette (Alpes-de-Haute-Provence, France), les torrents du Sauze et de Faucon, considérés par le service de la Restauration des Terrains en Montagne comme des bassins "à risque", ont été étudiés. Ces deux torrents ont été récemment le siège d'importantes laves torrentielles. Des données complémentaires issues d'investigations géomorphologique, géotechnique et rhéologique ont été utilisées pour calibrer un modèle numérique d'écoulement unidimensionnel. Le modèle est calé sur les épaisseurs de dépôts et les distances de parcours de plusieurs événements. Des scénarios de propagation en fonction de différentes caractéristiques des matériaux sources et du mélange d'eau et de sédiments sont proposés.Malet Jean-Philippe, Remaître Alexandre, Maquaire Olivier. Runout modelling and extension of the threatened area associated with muddy debris flows / Modélisation de l'écoulement et extension de la zone exposée à des laves torrentielles boueuses. In: Géomorphologie : relief, processus, environnement, Juillet-septembre, vol. 10, n°3. pp. 195-209

Assessing debris flow hazard using geomorphological tools and a GIS-based methodology.

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Strategy to Reduce Subjectivity in Landslide Susceptibility Zonation by GIS in Complex Mountainous Environments

International audienceIn the last decade, statistical modelling of landslide susceptibility by GIS has become a major topic of research. Despite some advancements, particularly through the bayesian approach based on the concept of “weight of evidence”, some unsolved questions may be asked: (i) what is the influence of the input data set on the quality of the simulations and (ii) how can we resolve the effect of violating the conditional independence assumption. This paper presents a strategy to collect relevant geographical information for reducing subjectivity in landslide susceptibility zonation in complex mountainous environments and stresses the different ways to reduce information redundancy

Géomorphologie et cinématique d’un évènement de lave torrentielle avec un fort taux d’érosion : une étude de cas dans le sud des Alpes françaises

International audienceDebris flows consist of a fully saturated mixture of water, sediment and debris that can travel a distance of several kilometers. The entrainment processes occurring during the run-out phase are little discussed in the literature, especially from the discussion of observed events. In the early evening of 5 August 2003, a large debris flow occurred at the Faucon torrent in the Barcelonnette Basin (South French Alps). This debris flow caused substantial damage to several buildings located on the torrential fan. Some morphological aspects of this debris-flow event are presented through a careful field survey and the characterization of the transported sediment. First, the observations show that the triggering area corresponds to a strong incision in scree slopes; the grain-size distribution of the debris-flow deposits in this area is typical of granular debris flows. Second, the total volume of the debris-flow was estimated at 60,000m3. Channel scouring is responsible of the large difference between the mobilized volume and the deposited volume; an entrainment rate of 15m3.min−1 is estimated. Laboratory tests show that the 2003 debris-flow event started as a granular flow and then transformed into a muddy debris flow by incorporating clay-rich marly sediments along the flow track.RésuméLes laves torrentielles sont des écoulements rapides, constituées d’un mélange d’eau, de sédiments et de débris, qui sont capables de parcourir plusieurs kilomètres. Les processus d’érosion observés pendant la phase de propagation ont été très peu documentés dans la littérature, en particulier à partir d’observation d’évènements. Durant la soirée du 5 août 2003, une importante lave torrentielle s’est produite dans le torrent de Faucon, situé dans le Bassin de Barcelonnette (Alpes-de-Haute-Provence). La lave torrentielle a provoqué d’importants dégâts dans un lotissement situé sur le cône de déjection. Les aspects morphologiques et cinématiques de cet événement sont présentés sur la base d’observations pré- et post-événement, et d’une caractérisation sédimentologique et mécanique des dépôts et des formations superficielles. Les résultats indiquent que la lave torrentielle s’est déclenchée à la suite d’une forte incision de tabliers d’éboulis situés dans la partie haute du bassin versant ; les analyses granulométriques démontrent le caractère granulaire de la lave lors de son déclenchement. Le volume total des dépôts observés dans le chenal torrentiel et sur le cône a été estimé à 60000m3. Les phénomènes d’érosion pendant la phase de propagation sont responsables de la grande différence de volume entre la zone de déclenchement et la zone de dépôt ; un taux d’érosion linéaire de 15m3.min−1 a été estimé. Les analyses granulométriques montrent que la lave torrentielle, granulaire au départ, est devenue boueuse à la suite de l’incorporation de sédiments marneux argileux pendant la propagation vers l’aval

Zones d'initiation et de contribution des laves torrentielles dans les bassins marneux. Exemple du torrent de Faucon (Bassin de Barcelonnette, Alpes-de-Haute-Provence)

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