Description du projet
Un regard plus attentif sur les glissements de terrain qui s’étendent sur de longues distances
Un seul rocher ne peut pas se déplacer plus loin que la hauteur d’où il est tombé. Ce constat est basé sur un simple principe d’équilibre de l'énergie. Cependant, de nombreux glissements de terrain déploient leur course dévastatrice jusqu’à des lieux apparemment hors de danger, très éloignés de leur point d’origine. Les scientifiques n’ont pas fini d’étudier ces glissements de terrain de longue distance. Comprendre comment et quand les longs glissements de terrain se produisent aidera à prévoir et atténuer les risques. Des chercheurs ont récemment mené des expériences en utilisant des simulations 2D idéalisées de disques circulaires et ont apporté des arguments en faveur du mécanisme dit de «fluidisation acoustique». Davantage de travaux sont toutefois nécessaires pour démontrer que ce mécanisme est une caractéristique des écoulements réels en 3D et qu’il est fiable pour un certain éventail de conditions. C’est dans ce contexte que le projet kelbus2, financé par l’UE, réalisera des expériences en laboratoire et des simulations 3D d’écoulements granulaires en utilisant des mesures simultanées de pression et de vitesse.
Objectif
Landslides, the violent motion of large masses of debris, rock or snow, are an ever-present danger in mountainous regions the world over. After the landslide material falls down the mountainside, it will run out some distance away from the mountain even on relatively flat surfaces until the energy it gained from falling is dissipated by friction with the terrain. Although a simple energy balance argument suggests that a single rock cannot travel farther than the height from which it fell, many landslide runouts extend their ruin to seemingly safe distances far removed from their origin. These long runout landslides have baffled scientists for over a century, ever since Albert Heim recorded his study of the Elm rock landslide that devastated the village of Elm, Switzerland in 1881. There are many explanations for this phenomenon, such as lubrication by an interstitial fluid, but none of these satisfactorily addresses how a completely dry landslide can run out so far. Not understanding how and when long runouts will occur makes hazard mitigation and prediction extremely difficult, highlighting the urgency of this issue. Recently, Melosh and coworkers have provided support for a mechanism borrowed from the fluidization of impact craters, “acoustic fluidization”, by using idealized 2D simulations of circular disks, but more work is needed to show that this mechanism is a feature of real 3D flows and robust for a range of conditions. We will perform laboratory experiments and fully 3D simulations of granular flows using simultaneous pressure and velocity measurements to test the acoustic fluidization hypothesis. We will also look for a crossover between this dry mechanism and the lubrication mechanisms for wet landslides. Besides application to landslide engineering, we will also explore for the first time how fundamental features of granular flows such as shear flow instabilities (clustering and longitudinal stripes) affect the rheology of landslides and long runouts.
Champ scientifique
Programme(s)
Régime de financement
MSCA-IF-EF-ST - Standard EFCoordinateur
33000 Bordeaux
France