Coulées de boue et avalanches virtuelles : un outil visuel de communication et de caractérisation pour les risques naturels en montagne
Résumé
The prevention of natural risks in mountainous areas: snow avalanches and debris-flows, requires more and more complex numerical simulations. These require to take into account the behaviour of complex materials as well as delicate numerical methods. These simulations provide after several hours or days of computation large quantities of data. The last step of the process is to communicate such results to the public and people in charge of political decisions. Considering the tools of decision making in the framework of natural risks in mountainous areas is still hardly accessible to non-specialists, we have initiated a research project whose goal is to use the generation of synthetic images to improve the level of possible communication of existing numerical tools. In practice, the goal of this research is to develop a series of tools making possible to go through from the simulation of natural risks to their graphically realistic representation. After a short presentation of numerical models, we present in details the work carried out to improve the structure of computation mesh according to the topography in order to make computations faster and more accurate, to validate models in the field by comparison to real events and to build a graphically realistic representation of the flows.
La prévention des risques naturels en montagne, des avalanches aux coulées de boue, passe par des simulations numériques de plus en plus poussées. Ces dernières mettent en ouvre des lois de comportement de matériaux complexes, comme les fluides à seuil ou les écoulements granulaires, ainsi que des méthodes numériques délicates. Ces simulations débouchent, souvent au bout de plusieurs heures voire de plusieurs jours de calcul, sur d'importants volumes de données. La dernière étape du processus consiste à communiquer de tels résultats au public ou aux politiques. Considérant que les outils d'aide à la décision en matière de risques naturels en montagne sont encore d'une accessibilité trop limitée pour les non-initiés, nous avons initié un projet dont la finalité est de tirer parti de la génération d'images virtuelles, afin d'améliorer le niveau de communication possible des outils de simulation existants. En pratique, le but de cette action est de développer un ensemble d'outils permettant d'aller de la simulation d'un risque naturel en montagne jusqu'à sa reproduction graphique visuellement réaliste. Après une rapide présentation des modèles mis en ouvre, nous détaillons les travaux effectués pour dans un premier temps mettre au point des structures de maillage de calcul " adaptatifs " visant à rendre plus rapides et plus précis les modèles de calcul , dans un deuxième temps valider les modèles par confrontation à des événements réels, et dans un troisième temps mettre au point des outils d' " habillage " des coulées permettant un rendu visuel réaliste.