Orateur
Description
Bien que de nombreux tsunamis soient générés par des séismes sous-marins, une partie d’entre eux l’est par l’écoulement ou l’effondrement d’une grande quantité de matière depuis l’air dans une étendue d’eau. Par exemple, des tsunamis peuvent apparaître suite à des glissements de terrain [1, 2], des effondrements de glacier ainsi que des coulées pyroclastiques [3, 4]. Ce phénomène a fait l’objet d’études expérimentales [1, 2, 3] et de simulations numériques [4] et il s’avère complexe car il met en jeu trois phases distinctes : l’eau, un matériau granulaire et le gaz interstitiel. Nous avons réalisé des expériences de relâchement de colonne de billes sphériques et quasi monodisperses, afin de générer un écoulement granulaire sur une rampe inclinée. Les billes ont un diamètre moyen de 80 µm et une masse volumique de 1050 kg/m³ correspondant à une masse volumique effective qui atteint 478 kg/m³ lorsque la colonne granulaire est pleinement expansée. Le matériau granulaire est fluidisé dans le réservoir et le long de la rampe inclinée par injection d’air à travers des plaques poreuses, avant de finir sa course dans un canal rempli d’eau. Les propriétés de l’écoulement granulaire sont déterminées à l’impact avec l’eau, tandis que les propriétés de la vague ainsi générée sont mesurées à 2,4 mètres en champ lointain. Après impact, l’écoulement se divise en une partie qui se maintient à la surface de l’eau et une autre qui coule, générant un courant de turbidité. Les résultats préliminaires suggèrent que la hauteur de la vague est corrélée avec la hauteur de la colonne granulaire qui contrôle la vitesse de l’écoulement avant impact.
Mots clés : Tsunami, Milieu granulaire, Coulée pyroclastique, Fluidisation
Références :
[1] W. Sarlin et al., From granular collapses to shallow water waves: a predictive model for tsunami generation, Phys. Rev. Fluids 7, 094801 (2022)
[2] A. Darvenne et al., Physical model of landslide-generated impulse waves: experimental investigation of the wave-granular flow coupling, J. Geophys. Res. Oceans, 10.1029/2024JC021145 (2024)
[3] A. Bougouin et al., Impact of fluidized granular flows into water: implications for tsunamis generated by pyroclastic flows, J. Geophys. Res. Solid Earth, 125(5):e2019JB018954, 2020.
[4] Battershill, Lily, et al. "Numerical simulations of a fluidized granular flow entry into water: insights into modeling tsunami generation by pyroclastic density currents." J. Geophys. Res. Solid Earth 126.11 (2021)