26
Diagnostic des risques nivologiques et prescriptions de détail – TC des Brévières - Tignes - v1 du 15/12/2017 ©Engineerisk 2017 p. 1/26 DIAGNOSTIC RISQUES NIVOLOGIQUES & PRESCRIPTIONS DE DETAIL TC BREVIERES – TIGNES V1 du 15 Décembre 2017 ENGINEERISK PA Alpespace - Bâtiment Cleanspace - 73 800 Sainte Hélène du Lac Tél : +33 (0)6 23 75 04 44 - Site : www.engineerisk.com Siret : 499 774 032 000 27 - FR – S.A.S au capital de : 11 870 €

DIAGNOSTIC RISQUES NIVOLOGIQUES & PRESCRIPTIONS DE …

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Diagnostic des risques nivologiques et prescriptions de détail – TC des Brévières - Tignes - v1 du 15/12/2017

©Engineerisk 2017 p. 1/26

DIAGNOSTIC RISQUES NIVOLOGIQUES &

PRESCRIPTIONS DE DETAIL

TC BREVIERES – TIGNES

V1 du 15 Décembre 2017

ENGINEERISK

PA Alpespace - Bâtiment Cleanspace - 73 800 Sainte Hélène du Lac

Tél : +33 (0)6 23 75 04 44 - Site : www.engineerisk.com

Siret : 499 774 032 000 27 - FR – S.A.S au capital de : 11 870 €

Diagnostic des risques nivologiques et prescriptions de détail – TC des Brévières - Tignes - v1 du 15/12/2017

©Engineerisk 2017 p. 2/26

Etude réalisée par Engineerisk

Rédigée par: Dr. Eng. Philippe BERTHET-RAMBAUD

: +33 (0)6 23 75 04 44

: [email protected]

Visa:

Relue par: Eng. Fanny BOURJAILLAT

: +33 (0)6 23 75 06 42

: [email protected]

Visa :

Ce rapport contient 26 pages

Sauf mention contraire, crédits photos Engineerisk / figures en plan orientées nord vers le haut/Fond images Bing Imagery et Geoportail

Référence : FRA206

Version : 1 finale du 15 Décembre 2017 – annule et remplace la v0 du 30/12/2015 (Cf. préambule pour le détail des évolutions)

REFERENCES

[1] Visite sur site du 6 Novembre 2015 en compagnie de M. Renaud BENOIT

(STGM) + vol hélicoptère du 16/11/2017

[2] Profil en long POMA ‘’Télécabine TC8 Brévières, Tignes, Savoie France’’ Ref.

77019526 du 16/11/2017

[3] www.avalanches.fr

[4] Extrait du PIDA transmis par L. Navillod (Régie des pistes) le 18/11/2015

[5] MNT, Mesur’Alpes, dossier 5783-15, indice C du 3/9/2015 combiné au plan

Sintégra de 2008 réalisé pour [7]

[6] Statistiques météo : archives JF Meffre et complément régie des Pistes

[7] RTM73, 2010 ‘’Etude d’une protection des Brévières contre l’avalanche de la

Sache : faisabilité et dimensionnement de Tournes en fond de vallée’’ rapport

définitif’’

[8] RTM73 2017, ‘’Prise en compte du risque d’avalanche pour le projet de

renouvellement de la gare du TC de la Sache Les Brévières’’ v3

[9] DCSA, jeux de plan TI210.1398 013 projet gare G1 dont façades et plan

masse, indice B juillet 2017

[10] ASI-JF Meffre 2001 ‘’Analyse du risque avalanche sur le projet de TS des

Brévières à Tignes’’

Diagnostic des risques nivologiques et prescriptions de détail – TC des Brévières - Tignes - v1 du 15/12/2017

©Engineerisk 2017 p. 3/26

SOMMAIRE

REFERENCES ............................................................................................................................. 2

Données nivo-météorologiques ............................................................................ 6

Etat des risques avalancheux connus ................................................................... 8

Scénarios de référence ............................................................................................. 11

Charge due à la reptation ....................................................................................... 12

Modélisation des écoulements denses ............................................................. 12

Pression des avalanches denses ........................................................................... 13

Modélisation des parties aérosol ......................................................................... 14

Sécurité des biens ...................................................................................................... 17

Sécurité des personnes (et du voisinage) ......................................................... 22

Sécurité des biens ...................................................................................................... 25

Sécurité des personnes (et du voisinage), ........................................................ 26

Diagnostic des risques nivologiques et prescriptions de détail – TC des Brévières - Tignes - v1 du 15/12/2017

©Engineerisk 2017 p. 4/26

PREAMBULE

Le présent rapport est une évolution qui annule et remplace la version zéro

initiale du 30 Décembre 2015 pour répondre aux différents points de l’avis

défavorable au titre de la Sécurité de l’Etat sur la demande d’autorisation

d’exécutions des travaux de la Télécabine 8 Places ‘’Brévières’’ présentée par la

STGM (courrier du 11 octobre 2017 du Service Sécurité Risques de la Direction

Départementale des Territoires de la Savoie à M. le Maire de Tignes).

En particulier, il s’agit de mieux répondre aux problématiques de :

- Sécurité des personnes vis-à-vis de la l’avalanche de la Sache (emprise

CLPA n°109, actuellement périphérique au PIDA)

- Sécurité des biens, la vulnérabilité de la gare aval et des premiers

pylônes étant déjà clairement établie. Des différents échanges avec la

DDT et notamment suite à la réunion avec la régie des Pistes et le

service RTM de la Savoie le 16/11/2017 à Tignes, a été actée la nécessité

de désormais appliquer la norme NF EN13107 du 22 août 2015

‘’Prescriptions de sécurité pour les installations à câbles transportant

des personnes – Ouvrages de génie-civil’’ pour également intégrer les

phénomènes d’occurrence centennale. Cette application est étendue à

toute la ligne.

A ce titre, les analyses complémentaires réalisées et dont les résultats sont

présentés dans les pages suivantes ont donné lieu à de multiples échanges avec

le Service RTM (réunion précitée puis points téléphoniques des 29/11, 6 et 7/12

avec Stéphane Roudnitska, référent avalanche) lui-même missionné sur ce

dossier [8], pour tâcher de converger sur le diagnostic et les prescriptions à

retenir.

A noter que cette nouvelle version de rapport tient également compte :

- De la configuration architecturale finale au niveau de la G1 [9]

- De la dernière étude de ligne [2] qui fera donc l’objet des prescriptions

au niveau PRO

Diagnostic des risques nivologiques et prescriptions de détail – TC des Brévières - Tignes - v1 du 15/12/2017

©Engineerisk 2017 p. 5/26

INTRODUCTION

Dans le cadre de la restructuration de la station de Tignes, la STGM souhaite

pouvoir proposer un meilleur accès à son domaine notamment depuis le village

des Brévières.

Ce projet de télécabine remplacera le télésiège des Brévières, mis en service en

2007 dont il reprend partiellement le principe de tracé mais pour une arrivée

directement au niveau de la G1 de la TC des Boisses (Figure 1). La télécabine de

la Sache sera également démontée et sa gare aval recyclée en garage à cabines

en parallèle d’une reconfiguration du bâtiment d’ensemble ([9] - Figure 1).

Il est donc question dans cette étude de déterminer si ce projet de TC des

Brévières est menacé ou non par des risques nivologiques (avalanche et

reptation) et de prescrire les dispositions nécessaires à sa protection.

Après une première partie d’analyse générale et de rappels méthodologiques,

le rapport sera structuré en distinguant d’une part le sujet de l’avalanche de la

Sache concernant la partie aval du projet et d’autre part le reste de la ligne.

Figure 1: Localisation du projet (en rouge à gauche) et principe d’implantation de la nouvelle gare de manière contigüe à l’ancienne gare (en hachurée à droite) reconfigurée en garage à cabines au

sein d’un nouvel ensemble architectural

Diagnostic des risques nivologiques et prescriptions de détail – TC des Brévières - Tignes - v1 du 15/12/2017

©Engineerisk 2017 p. 6/26

ANALYSE GENERALE

DONNEES NIVO-METEOROLOGIQUES

Le domaine skiable de Tignes fait partie de la partie sud du massif

météorologique de la Haute Tarentaise [3]. Cette partie, globalement bien

enneigée, se trouve parfois protégée des régimes de secteur ouest, parfois sous

l’influence de l’Italie.

Les flux d’ouest à nord-ouest sont à l’origine des précipitations les plus

importantes avec des limites pluie/neige qui peuvent rester basses pendant

plusieurs heures. Le régime de sud-est peut parfois amener d’important

débordement neigeux dans cette partie sud avec aisément 40 à 60 cm en 24h

sur Tignes et Val d’Isère.

La neige apparaît généralement, de manière éphémère, dès le mois d’Octobre

avec 80 à 120 jours de neige au sol à 1200/1300m d’altitude. Les cumuls de

neige fraîche sont importants avec 350 à 450 cm en moyenne à ces mêmes

altitudes, 550 à 650 cm vers 1800/2000m. L’épaisseur de neige au sol est

légèrement moins importante que dans la partie nord de la haute tarentaise,

elle atteint plus difficilement 2m à 1800/2000m (un hiver sur dix contre un hiver

sur quatre dans le nord). [3]

Si l’on se réfère aux observations nivo-météorologiques effectuées sur le

domaine de Tignes à une altitude de 2 080 m depuis 1977 [6], la hauteur du

manteau neigeux a atteint un maximum de 290 cm en 1982. On constate une

évolution à la baisse des moyennes et épaisseur max du manteau neigeux ainsi

que des cumuls de neige (Figure 2 & Figure 3) Les hauteurs de neige fraiches

maximums constatées en 24h sont de 90cm, 145 cm pour 48h et 155 cm pour

72 h.

Ensuite et en partant de l’hypothèse qu’une avalanche d’une période de retour

1 Burkard A., Salm B., Die Bestimmung der mittleren Anrissmächtigkeit do zur

Berechnung von Fliesslawinen/Estimation de l’épaisseur moyenne de

donnée est elle-même issue de l’épaisseur mobilisable correspondante1, il s’agit

donc d’estimer les épaisseurs mobilisables statistiquement au-delà de ces

maximums connus.

Figure 2 : Maximum (en rouge) et moyenne (en bleu) d’épaisseur du manteau neigeux à

Tignes à 2080 m lors des 38 dernières saisons [6]

Figure 3: Maximum des chutes de neige obtenus en 24 h [6]

déclenchement do pour le calcul des avalanches coulantes, rapport interne

n°668, IFENA, Davos 1992

0 cm

50 cm

100 cm

150 cm

200 cm

250 cm

300 cm

1979 1984 1989 1994 1999 2004 2009 2014

0

20

40

60

80

100

Diagnostic des risques nivologiques et prescriptions de détail – TC des Brévières - Tignes - v1 du 15/12/2017

©Engineerisk 2017 p. 7/26

Il faut cependant signaler l’aspect délicat (mais en même temps incontournable)

de ce genre d’estimations :

Les séries de données disponibles sont courtes (quelques décennies au

mieux) et il est donc hasardeux de faire des extrapolations à (trop) long

terme. Les valeurs erronées ou manquantes ne sont pas non plus rares

dans les séries de données brutes (défaillance des appareils de mesure,

impossibilité d’accéder).

Les méthodes statistiques comportent toutes leurs biais et les valeurs

des précipitations extrêmes sont définies avec une certaine imprécision.

D’autres influences (transport de neige par le vent) peuvent contribuer

de manière non négligeable aux épaisseurs présentes.

Il convient donc de garder une attitude prudente sur cette démarche en restant

capable d’évaluer la vraisemblance des résultats et/ou le cas échéant d’en tester

la sensibilité.

Une fois ces valeurs liées aux périodes de retour obtenues (éventuellement en

convertissant lame d’eau en épaisseur de neige équivalente selon une densité

de 125 kg/m3 lors de la chute,) pour le site de mesure, il convient également de

les convertir en épaisseurs mobilisables dans les zones de départ :

Tout d’abord en intégrant le tassement naturel : pour 3 jours, une valeur

conservative de 20% peut être admise, supposée indépendante de

l’altitude [8]. Le tassement est considéré négligeable en 24 heures et de

12% en 48 heures.

En extrapolant les valeurs à l’altitude des zones de départ, en général

différente et plus élevée que celle du site de mesure. Pour 3 jours, la

référence ci-dessous fournit des valeurs de gradients nivométriques

entre 3 et 7cm pour 100m. Faute de données plus précises, une valeur

moyenne de 5cm/100m est admise arrondie à 1.5cm/100m/jour en

tenant également compte du tassement.

Ensuite, en majorant le cas échéant à dires d’expert les valeurs pour

tenir compte de la contribution du transport de neige par le vent.

Enfin, en tenant compte de la déclivité : au-delà de 28° (valeur limite

en-deçà de laquelle la stabilité du manteau est considérée comme

acquise sauf exception), la stabilité décroit avec une augmentation de

la pente. Autrement dit, les accumulations mobilisables vont avoir de

plus en plus de difficultés à se ‘’construire’’ au cours de l’épisode de

chute jusqu’à être considérées comme régulièrement purgées au-delà

de 55°. (IFENA 1992) évalue ainsi un facteur de pente selon les valeurs

du tableau suivant qui est appliqué à l’épaisseur ‘’stable’’ à 28°.

𝝋 28 30 32.5 35 37.5 40 45 50

𝒇(𝝋) 1 0.9 0.79 0.71 0.65 0.6 0.52 0.46

Tableau 1: Valeur du facteur de pentes en fonction de la déclivité (ψ en degrés [5])

Au final, on obtient donc par périodes de retour, l’épaisseur do mobilisable en

moyenne sur toute la surface potentielle de déclenchement (en notant qu’elle

ne correspond pas en général à l'épaisseur moyenne mesurée le long de la ligne

de rupture et qui peut-être plus importante/spectaculaire).

A partir des valeurs de la station Météo-France [3] la plus proche de Tignes (ref

73296002, altitude : 1560m), le tableau suivant fournit par exemple l’épaisseur

mobilisable par période de retour pour des zones de départ situées à 2500m et

inclinées à 40° :

PERIODE DE RETOUR

10 ans 30 ans 100 ans 300 ans

Epaisseurs mobilisables

1 j 40 cm 48 cm 58 cm 67 cm

2 j 57 cm 68 cm 81 cm 95 cm

3 j 67 cm 79 cm 94 cm 111 cm

Tableau 2: Extrapolation à 2500m des épaisseurs de neige mobilisables dans les pentes à 40° à partir des données des stations Météo France de Tignes [3]

Diagnostic des risques nivologiques et prescriptions de détail – TC des Brévières - Tignes - v1 du 15/12/2017

©Engineerisk 2017 p. 8/26

ETAT DES RISQUES AVALANCHEUX CONNUS

CLPA/EPA

Si l’on se réfère à la CLPA [3], la future TC des Brévières traverse plusieurs

emprises d’ ‘’avalanches’’ (Figure 3), à savoir : :

De la Sache : CLPA n°109 + branches supérieures. Cette avalanche est

à l’origine d’une des catastrophes les plus meurtrières en Savoie avec 9

personnes tuées en février 1881. Elle avait alors submergé les gorges

de la Sache, barré le lit de l’Isère et recouvert la moitié sud du village

des Brévières. Parmi les événements les plus récents, en janvier 1981, le

départ de l’ancien télésiège est basculé par une avalanche de neige

fraîche qui avait atteint le vieux lavoir de l’autre côté de l’Isère. Le départ

de l’ancien téléski avait été repoussé jusqu’à l’Isère (en revanche, les

témoignages qui rapportent que ‘’la gare de la télécabine avait été

partiellement remplie de neige, mais [qu’] il n’y avait pas eu de dégâts

notables’’ sont erronés au sens où la gare en question n’a été construite

qu’en 1982 et n’existait pas encore). Le dernier événement marquant

date du 7 février 1999 : une avalanche poudreuse se déclenche au

sommet de la Sache, bascule la gare motrice de l’ancien télésiège, juste

posée sur ses rails (et située à l’époque environ à 65m au sud-ouest du

TS actuel soit bien plus près de la sortie du couloir), “plâtre” le chalet

du Service des Pistes construit à côté de la gare de la télécabine et son

aérosol se disperse sur le parking de l’autre côté de l’Isère ; mais rien

n’est endommagé dans la gare de la télécabine.

Figure 4: Extrait de la CLPA [3] : vue générale et zoom (projet de TC en rouge)

Diagnostic des risques nivologiques et prescriptions de détail – TC des Brévières - Tignes - v1 du 15/12/2017

©Engineerisk 2017 p. 9/26

D’autres avalanches, certes moins emblématiques mais non négligeables,

concernent aussi le tracé :

n°107, avalanche des Pitots ou des Bossières. Cette avalanche a déjà

atteint et/ou traversé l’Isère plusieurs fois comme en 1945, arrachant la

ligne téléphonique et obstruant l’ancien tracé de la route nationale. Elle

a également obstrué ou atteint la rivière en 1902 et 1935. En 1965, elle

a touché la gare de départ du télébenne (même emplacement que

l’ancien TSF2 des Brévières lui-même décalé par rapport à l’actuel et

par rapport au projet comme déjà évoqué). Le P1 de ce même TSF2 des

Brévières a été touché en 1981, la hauteur du dépôt atteignait

quasiment le sommet du pylône. En 1999 et suite à un déclenchement

préventif, cette avalanche a atteint le P3 de la TC de la Sache et le

téléski, sans pour autant faire de dégâts.

n°108 dite ‘’la Côte’’, rien de particulier n’est reporté au sujet de cette

avalanche mis à part le fait qu’elle est déclenchée artificiellement.

n°50, ‘’Le Grand rond’’ ou avalanche des Boisses : Plusieurs

témoignages sont reportés dans les fiches signalétiques de la CLPA

mais stipulant surtout des dépôts dans les lacets et sur la route. Les

pylônes du télésiège des Brévières ni de la télébenne n’auraient jamais

été endommagés [10].

On notera enfin que dans la zone intermédiaire, l’avalanche n°150 et surtout la

‘’zone d’avalanche’’ contigüe sont un système avalancheux autonome et

localisé, réduit aux coulées possibles du versant désormais bien boisé dominant

le replat utilisé l’été par le camping (1650m d’altitude - Figure 5) : les pylônes à

l’époque de la télébenne puis du TSF2 et du télésiège actuel n’ont semblent ils

jamais été touchés par des phénomènes. Or le projet est encore déporté plus

loin (d’une quarantaine à cinquantaines de mètres) pour considérer l’absence

d’exposition directe ici.

Figure 5: Vue des 2 zones stabilisées par des râteliers (pointillés jaunes - CLPA n°107) et du

versant au-dessus du replat du camping (ellipse verte)

Diagnostic des risques nivologiques et prescriptions de détail – TC des Brévières - Tignes - v1 du 15/12/2017

©Engineerisk 2017 p. 10/26

Protections existantes

La plupart des avalanches listées précédemment sont intégrées dans le PIDA

(Plan d’Intervention pour le Déclenchement des Avalanches) du domaine

skiable de Tignes, seule l’avalanche de la Sache est pour l’instant ‘’en périphérie’’

et non traitée (Figure 7 – Cf. §6).

Les emprises figurées dans la carte PIDA (Figure 7) montrent ainsi des

extensions ‘’habituelles’’ bien inférieures aux événements marquants pré-listés

et confirment la non atteinte des zones du projet par ces avalanches ‘’la plupart

du temps’’ (et globalement depuis une petite vingtaine d’années et le fameux

mois de février 1999.

La zone de départ de la CLPA n°50 (n°591 dont la partie inférieure, n°544, est

même juste surveillée) peut faire l’objet d’un tir avalancheur et est surtout

équipée de l’exploseur à gaz AR1. Comme les avalanches CLPA n°50 (versant

est) et 107 (versant nord-est) sont en fait issues du même sous-sommet nord

du Grand Rond, cet exploseur est localisé très proche du réseau sommital de

râteliers de la CLPA n°107 (PIDA n°590), construit en 1977 sur 6 niveaux entre

2275m et 2375m d’altitude (Figure 5).

Figure 6: Vue du réseau inférieur de râteliers de la CLPA n°107 et Gazex® des Chardons

Ce réseau a ensuite été complété en 1982-83 par un réseau inférieur (au-dessus

de PIDA n°551 - Figure 7) lui-même protégé par une levée de terre vers 2100m

d’altitude pour les coulées qui pourraient survenir d’une pente raide au-dessus.

Comme le linéaire ne couvre pas toutes les pentes propices, lui est adjoint

l’exploseur ‘’chardons’’ à l’est (Figure 6).

A noter également la possibilité, éventuellement redondante, de

déclenchements traditionnels à l’explosif.

Figure 7: Extrait du PIDA de Tignes [4] et ligne du projet en rouge

Enfin et concernant l’avalanche de la Sache, il faut rappeler la présence d’une

petite tourne en rive gauche de l’exutoire du couloir (Figure 16).

Diagnostic des risques nivologiques et prescriptions de détail – TC des Brévières - Tignes - v1 du 15/12/2017

©Engineerisk 2017 p. 11/26

QUANTIFICATIONS DES PHENOMENES

SCENARIOS DE REFERENCE

Comme évoqué en préambule, il s’agit désormais de formaliser les prescriptions

concernant les risques nivologiques (avalanche et reptation) sur les remontées

mécaniques selon le cadre général de la NF EN 13107 précitée. La

problématique des avalanches et de la reptation y étant somme toute traitée

rapidement, ce qui suit est également décliné des pratiques suisses et en

particulier le document ‘’Prise en compte du danger d’avalanches et de la

pression de la neige pour les installations à câbles’’ (SLF 2016) qui combine

pression de reptation et d’avalanche.

Ainsi, deux scénarios sont exhibés (l’introduction des valeurs correspondantes

dans les combinaisons d’action restant à la charge du projeteur) :

- Le premier de type ELS et de période de retour 30 ans est centré sur le

phénomène de reptation REPT30 (charge variable principale) combiné à

l’avalanche AVAL30 (charge variable d’accompagnement). Par rapport

aux précédentes pratiques, ce scénario reclasse l’avalanche en charge

variable considérant les interactions régulières entre ce phénomène

lorsqu’il est fréquent et/ou déclenché et les pylônes concernés. Ce cas

couvre donc surtout l’exploitation normale lors de la saison d’ouverture

et/ou les emprises traitées au PIDA. A ce titre, le cumul de neige

considéré est de 48 heures.

- Le second de type ELU, centré sur la seule charge accidentelle d’une

avalanche centennale AVAL100. Ce scénario couvre les cas d’événements

naturels par exemple avant la saison d’exploitation pour les emprises

du PIDA ou pour une avalanche périphérique comme celle de la Sache.

La charge d’avalanche est appliquée au-dessus du manteau neigeux en place,

que celui-ci génère ou non une charge de reptation (dans ce cas Hg est

dénommé Ho). Cependant, en cas d’avalanche, la hauteur du manteau est

minorée (forfaitairement de 50 cm) par rapport à la hauteur de référence pour

tenir compte de son érosion par l’écoulement. ll s’agit également de noter que

les directions d’application peuvent être différentes, d’une part de l’axe de la

ligne et d’autre part entre ces deux charges puisque la trajectoire de l’avalanche

n’est pas directement le long de la ligne de plus grande pente à l’endroit du

pylône, contrairement à la reptation. En conséquence, les angles de pentes ψa

et ψg, respectivement dans la direction d’application de l’avalanche θa et de la

reptation θg, sont différents, comme étant ceux de la pente apparente à

l’amont du pylône dans chacune de ces directions. Les schémas suivants

récapitulent les configurations et les angles correspondants. Les hauteurs

mesurées verticalement sont notées H, les épaisseurs mesurées

perpendiculairement au sol sont notées D.

Figure 8 - Schéma type d’application des sollicitations REPT et AVAL

αa

ψg

Hg

Ha

Ha'

θa-θg

αg

ψa

X

Z

G2

G1

X

Y

+ -θa

θg

(Ps, s)

Diagnostic des risques nivologiques et prescriptions de détail – TC des Brévières - Tignes - v1 du 15/12/2017

©Engineerisk 2017 p. 12/26

CHARGE DUE A LA REPTATION

Cette charge Pg (kPa) due à la reptation du manteau neigeux est calculée sur

son épaisseur selon :

𝑷𝒈 =𝝆. 𝒈.𝑯𝒓.𝑲.𝑵. 𝜼

𝟐 𝐜𝐨𝐬𝝍𝒈

- ρ: densité (t/m3) considérée classiquement de 0.4 pour les manteaux

neigeux préjudiciables.

- g : accélération de la pesanteur (10m/s²)

- Hr : hauteur de neige de référence. Sa valeur de référence est

considérée linéairement répartie par rapport à l’altitude à partir d’une

valeur représentative de 1m50 au pied. Comme évoqué

précédemment, la hauteur d’application (mais pas le calcul de

l’intensité) est minorée en cas de combinaison avec une avalanche pour

tenir compte de l’érosion du manteau en place par cette dernière.

- K : facteur de rampement qui dépend de la pente et de la densité

considérée

- N : facteur de glissement qui dépend du sol et de l’exposition (ici classe

2 vu le couvert forestier)

- η: facteur d’influence prenant en compte la présence du pylône

- ψg: angle de la pente locale (°) : la reptation est considérée suivre la

ligne de plus grande pente

In fine, la pression de reptation g effectivement appliquée au pylône

dépendra de l’angle αg entre la direction de glissement du manteau neigeux et

la génératrice du pylône (°).

g =Pg.sin αg

MODELISATION DES ECOULEMENTS DENSES

La modélisation des parties denses des écoulements fait appel au logiciel de

référence RAMMS (http://ramms.slf.ch/ramms/) de l’Institut Fédéral Suisse

d’Etudes des Avalanches à Davos. La loi d'écoulement utilisée est basée sur des

équations hydrauliques classiques d’un milieu continu moyenné sur l’épaisseur.

La masse de l’avalanche est entrainée par la gravité tout en subissant la

résistance au sol d’un frottement combiné de type Coulomb et visqueux qui

dépend du carré de la vitesse d’écoulement.

Les hypothèses suivantes sont utilisées :

- Jeu complet de paramètres correspondant à la période de retour du scénario

considéré : l’ensemble des préconisations quant au choix des paramètres du

SLF sont respectées sans ajustement ou modification

- Zones de départ définies de manière experte et exhaustive par combinaison

de la pente (entre 30 et 55°, valeur au-delà de laquelle la neige se purge

naturellement) et de la courbure (concavité). Dans le contexte d’une remontée

mécanique, les éventuels réseaux de stabilisation active sont pris en compte

selon le contexte.

- Chacune des zones ainsi définie est affectée d’une épaisseur mobilisable

correspondant à son altitude et sa pente moyennes selon le même processus

que celui ayant conduit au Tableau 2. Le cas échéant, certains paramètres

peuvent être modulés pour tenir compte de conditions particulières

(événement historique exceptionnel par exemple).

- Densité : 300 kg/m3. Cette densité est celle de l’écoulement qui ne correspond

P

P

Diagnostic des risques nivologiques et prescriptions de détail – TC des Brévières - Tignes - v1 du 15/12/2017

©Engineerisk 2017 p. 13/26

pas à celle du manteau neigeux dans la zone de départ.

- Résolution de la grille régulière représentant la topographie actuelle : 5m [5].

Faute d’un relevé topographique complet, cette grille est obtenue par

assemblage des zones de MNT disponibles au niveau de la station, complétées

du MNT réalisé spécifiquement pour [7] mais qui lui-même présentait quelques

sources d’instabilités numériques. Ponctuellement, le recours à la couverture

mondiale GDEM-ASTER ou à la RGE ALTI a pu permettre de compléter certaines

zones peu influentes.

- Non prise en compte du couvert forestier.

Un des paramètres prépondérants pour ces modélisations est le choix de la

catégorie de volume qui va gouverner le comportement de l’avalanche. Ce

volume doit s’entendre comme celui qui va ‘’interagir avec lui-même’’ au sein

des lignes d’écoulements et pour cela, Ramms permet le choix entre ‘’tiny’’

(<5000m3=T), ‘’small’’ (<25000m3=S), ‘’medium’’ (<60000m3=M) et ‘’large’’

(>60000m3=L).

A noter que le paramètre de cohésion disponible dans les dernières versions du

logiciel pour simuler des écoulements plus lourds/humides n’a pas été activé

ici, s’agissant plutôt d’étudier les trajectoires les plus importantes/longues liées

à des conditions de neige froide.

PRESSION DES AVALANCHES DENSES

La pression de l’avalanche Pa (kPa) est calculée par analogie hydraulique selon :

𝑷𝒂 =𝟏

𝟐𝑪𝑫𝝆𝑽

𝟐

Avec :

- Cd : coefficient de trainée. Celui-ci dépend de la forme de l’obstacle et

théoriquement des caractéristiques de l’écoulement. Sa valeur par

défaut est fixée à 1 pour une section de pylône cylindrique

(respectivement 1.5 et 2 pour une section triangulaire et carrée) mais

qui devrait être majorée lorsque le nombre de Froude diminue

fortement (zone de ralentissement/arrêt de l’avalanche).

- ρ : densité (t/m3) considérée classiquement de 0.3 dans les

écoulements. A noter que cette densité n’est pas directement celle du

manteau neigeux en place ni celle des chutes de neige fraîche mais

cette valeur largement reconnue assure une cohérence globale des

résultats avec le choix de Cd.

- V : vitesse moyenne sur la hauteur de l’écoulement (m/s). Cette vitesse

est interprétée à partir des résultats de modélisation et la

reconnaissance de terrain pour arrêter la valeur définitive.

In fine, la pression a effectivement appliquée au pylône dépendra de l’angle

αa entre la direction de l’avalanche et la génératrice du pylône (°).

a =𝑷𝒂. 𝒔𝒊𝒏𝟐𝜶𝒂 =𝟏

𝟐𝑪𝑫𝝆𝑽

𝟐

𝒔𝒊𝒏𝟐𝜶𝒂

S’agissant d’avalanches coulantes denses, une hauteur de refoulement

supplémentaire (notée Ha’ sur la Figure 8) générée par l’interaction avec le

pylône/obstacle est à prendre en compte. Strictement, la répartition de la

pression sur cette hauteur de refoulement est supposée triangulaire et son

ampleur est interprétée de la formule proposée par la Directive Suisse précitée.

P

P

Diagnostic des risques nivologiques et prescriptions de détail – TC des Brévières - Tignes - v1 du 15/12/2017

©Engineerisk 2017 p. 14/26

MODELISATION DES PARTIES AEROSOL

Dans l’attente de l’extension du logiciel RAMMS aux phénomènes aérosol, cette

typologie de phénomène est testée à l’aide du logiciel monodimensionnel

Aval1D (également mis au point par le SLF). Celui-ci calcule le développement

de cette partie de l’avalanche, y compris sa couche basale souvent appelée

couche de saltation, non pas en 2D sur la topographie complète comme

RAMMS mais le long d’un profil défini préalablement par l’utilisateur.

Ce profil est défini de manière experte d’une part par sa topographie mais

également par la section transversale correspondante tenant notamment

compte de l’encaissement plus ou moins prononcé du couloir.

A partir de là, les données d’entrée du calcul sont :

- La quantité de neige ‘’déclenchable’’ dans la zone de départ : cette zone de

départ, qui donne l’impulsion, est définie ici comme la partie supérieure du

profil correspondant aux pentes supérieures à 30°. L’épaisseur associée Dd est

la valeur mobilisable cette fois en 72h. La densité, tenant compte d’un certain

tassement des cumuls récents, est choisie de 150kg/m3.

- L’épaisseur de neige fraîche qui peut être érodée et reprise par le phénomène

pour l’alimenter le long du profil : cette épaisseur De est choisie avec une densité

de 125 kg/m3 et vu la ‘’fonction’’ de cette couche, elle est considérée

correspondre aux dernières 24h de chute avant tassement. Son épaisseur,

généralisée à tout le profil, est calculée de manière conservative comme la plus

grande valeur entre l’épaisseur mobilisable donnée par le processus du Tableau

2 pour les zones sommitales ‘’pentues’’ et la hauteur sur les parties plates.

- Les paramètres inhérents à la période de retour (30 ans ou 100 ans) sont ceux

proposés par le SLF sans ajustement ou modification.

- Parmi les possibilités disponibles, le ‘’climat’’ choisi est le plus préjudiciable

analogue à celui du Valais Suisse.

Le cas échéant, le profil de sollicitation interprété est combiné au précédent en

notant aussi que :

- Vu la séquence temporelle, l’aérosol et sa couche de saltation finissent

par devancer la partie coulante. A ce titre et du point de vue du génie-

civil, le profil au-dessus du manteau neigeux peut être simplifié avec

une couche basale enveloppe de la sollicitation de la couche de

saltation et de la partie coulante.

- La pression de nuage (Ps sur la Figure 8), plus faible, correspond à une

phase turbulente pour laquelle la sollicitation s’applique autant en

surpression qu’en dépression. Elle est appliquée selon la direction

incidente du phénomène s (selon les mêmes règles que les autres ).

- Dans le cas où le nuage s’applique au-dessus d’une couche dense

coulante (dont les caractéristiques couvrent donc la sollicitation de la

couche de saltation), la pression Ps est appliquée :

o En surpression à concurrence de la sollicitation au niveau du

triangle de refoulement : autrement dit, celui-ci revient à une

transition entre la pression Pa de la couche dense coulante et

la pression +Ps de la suspension aérienne

o En dépression -Ps seule sur toute la hauteur au-dessus du

manteau neigeux en place Ho.

Diagnostic des risques nivologiques et prescriptions de détail – TC des Brévières - Tignes - v1 du 15/12/2017

©Engineerisk 2017 p. 15/26

RESULTATS : PARTIE INTERMEDIAIRE ET AMONT

Le processus précédent est appliqué aux écoulements denses des emprises

CLPA n°50 et n°107 : pour cette dernière, l’existence des protections permet de

moduler la zone de départ mobilisée. En effet, les surfaces couvertes

apparaissent globalement équipées selon les règles de l’art (répartition et

distances interlignes cohérentes par rapport aux pentes et orientations) par des

ouvrages certes anciens mais tout à fait classiques (vraisemblablement

‘’normalisables’’ selon les références actuelles), adaptés et sans désordres

majeurs apparents. En gardant également en tête que de par leur constitution,

ce type de structures métalliques simples ne peut pas non plus présenter un

comportement fragile inattendu et encore moins une défaillance générale du

dispositif (modules indépendants), ces deux réseaux peuvent être considérés

comme opérants. Ceci permet d’assumer que les départs spontanés au sein du

périmètre équipé (réseau sommital de râteliers + plateforme avec digues à

2100m d’altitude + réseau aval de râteliers) sont annihilés.

Cette hypothèse, certes forte, est en revanche contrebalancée ici par la prise en

compte de TOUTES les zones de déclivité supérieure à 30° situées sous les

derniers râteliers (soit environ 5 ha) comme possible zone mobilisable. Cette

zone de départ résultante pour la CLPA 107 s’avère même prépondérante pour

couvrir la possibilité d’événements encore importants (comme ce fut le cas par

exemple en 1999) y compris des éventuels sous-écoulements partiellement

contrôlés au niveau des râteliers. Ce ‘’compromis’’ tenant compte de l’influence

forcément bénéfique des protections existantes mais sans exclure la possibilité

d’événements résiduels est finalement encore conservatif ici par rapport au

projet tout prochain de renforcement/extension du linéaire installé (confirmant

par ailleurs l’implication du Maître d’ouvrage).

Figure 9 – Restitution des champs maximum d’intensité avalancheuse pour les scénarios denses Aval30 (gauche) et Aval100 (droite) (en rouge, éléments du projet : pylônes [2] et emprise G1 [9])

Diagnostic des risques nivologiques et prescriptions de détail – TC des Brévières - Tignes - v1 du 15/12/2017

©Engineerisk 2017 p. 16/26

Pour l’avalanche CLPA n°50, les deux zones propices en termes de pentes (vers

2250 et 2000m correspondant aux sommets des emprises PIDA 591 et 544) sont

mobilisées simultanément.

Les deux scénarios, AVAL30 et AVAL100 sont calculés respectivement avec les

catégories de volume ‘’Small’’ et ‘’Médium’’. Les résultats (Figure 9) sont

restitués sous forme de l’’’intensité avalancheuse’,’ obtenue par multiplication

de la couche des hauteurs et pressions max (donc en kN/ml d’ouvrage

potentiellement impacté).

On constate ainsi des résultats cohérents avec les événements historiques et

tenant compte du contexte :

- La CLPA 50 n’interagit pas avec le projet sous occurrence trentennale

et le frôle en centennal conformément à la configuration

topographique confirmée par la CLPA. Ce dernier résultat peut

démontrer ce que pourrait être un événement majeur, avec un

fonctionnement à seuil, arrivant encore suffisamment gros au niveau

du plateau des Boisses pour basculer de manière volumineuse au-

delà/en dessous et rejoindre la limite ‘’présumée’’ de la CLPA.

- La CLPA n°107, malgré une zone de départ partiellement tronquée au

sommet du fait de la présence des protections actives, vient également

interagir possiblement avec le projet : si le P2 est tout juste concerné

en trentennal, toute la zone aval peut l’être en centennal. A ce titre, c’est

la prescription enveloppe tenant également compte des résultats pour

l’avalanche de la Sache qui devra être interprétée pour cette portion.

Le graphe suivant restitue ces résultats bruts cette fois le long du profil pour

lequel on notera également que l’implantation des pylônes échappe au

phénomène de reptation. Dans l’ensemble, les niveaux de sollicitation restent

tout à fait modérés sans remettre en cause le projet vis-à-vis des parties

coulantes/denses avalanches CLPA n°50 et 107.

A cela, il convient d’adjoindre la possibilité d’aérosol comme elle est stipulée

dans la chronique (avalanche de 1999 dans la fiche signalétique de la CLPA 107

ou [10] pour la CLPA 50). Cependant et vu le contexte actuel de ces sites, leur

mode de gestion et l’esprit des scénarios normatifs, cette possibilité n’est

retenue qu’à l’occurrence centennale.

Les résultats conduisent dans chacun des cas à un profil finalement assez

analogue (Figure 11) :

- Couche de saltation d’environ un mètre d’épaisseur et générant moins

de 22kPa

- Couche de suspension générant une sollicitation de moins de 10kPa

A noter également une pression aérienne de l’ordre de 3kPa à la hauteur de la

ligne pour la CLPA107 et 4kPa pour la CLPA 50.

Figure 10 – Restitution brute non interprétée des résultats denses le long du profil

Figure 11 – Profil aérosol au droit de la ligne pour la CLPA 50 (gauche) et la CLPA 107 (droite)

0 m

0.5 m

1 m

1.5 m

2 m

2.5 m

3 m

3.5 m

4 m

4.5 m

5 m

0.0 kPa

50.0 kPa

100.0 kPa

150.0 kPa

200.0 kPa

250.0 kPa

0.0 m 100.0 m 200.0 m 300.0 m 400.0 m 500.0 m 600.0 m 700.0 m 800.0 m 900.0 m 1000.0 mx

Prept30 (kPa)

Paval30 (kPa)

Paval100 (kPa)

F30 équivalente (kN)

F100 équivalente (kN)

Profil/50

Drept30 (m)

Daval30 (m)

Daval100 (m)

PYLONES

Diagnostic des risques nivologiques et prescriptions de détail – TC des Brévières - Tignes - v1 du 15/12/2017

©Engineerisk 2017 p. 17/26

AVALANCHE DE LA SACHE

Actuellement, l’avalanche de la Sache est considérée comme une avalanche

‘’périphérique’’ au sens où elle n’est pas intégrée aux procédures PIDA (Figure

7). Pour autant, elle fait quand même déjà l’objet de mesure de gestion indirecte

puisque le secteur aval est totalement fermé en cas de risque (clôture physique

au moins au niveau du pont y compris affichage et fermeture des remontées

mécaniques et du restaurant). Le PCS de la commune pour le secteur des

Brévières classifie effectivement tout le ‘’front de neige’’ en zone à risques

d’avalanches (Figure 20) et les procédures nécessaires sont prévues et

opérationnelles.

Cette partie est donc scindée en deux pour répondre aux différents aspects des

demandes de la DDT rappelées en préambule à savoir :

- Sécurité des biens : évaluation et le cas échéant, prise en compte des

cas de charge jusqu’à une période de retour centennale.

- Sécurité des personnes/usagers y compris opportunité d’intégration de

cette avalanche de la Sache au PIDA

Pour mémoire, la version 0 de ce rapport, qui à l’époque ne s’était attachée qu’à

la période de retour trentennale, avait conclu à l’absence d’impact direct par

une coulante. Il avait cependant retenu un profil aérosol permettant aussi de

couvrir certaines incertitudes avec une couche de saltation de 30kPa surmontée

d’une couche de suspension à 15kPa. Il s’agit donc ici de mettre à

jour/compléter cette prescription au niveau centennal pour les infrastructures

via une analyse détaillée du fonctionnement du couloir y compris éclairé par

l’événement exceptionnel de février 1881.

Or et considérant que dans son scénario centennal, l’EN 13107 apporte une

réponse structurelle et fournit des charges indépendantes des éventuels

déclenchements, les prescriptions qui en résultent intègrent donc la possibilité

d’événements naturels/incontrôlés indépendamment de toute gestion

préventive/PIDA.

Par ailleurs, il est également rapidement apparu dans les échanges avec le RTM

que les approches par protection passive de type tourne [7] présentaient aussi

des inconvénients importants qui les rendent finalement mal voire

incompatibles avec le contexte du site et les phénomènes en jeu (aérosol

peu/mal influencé par ce type de protection).

Dans ces conditions, les deux points précédents peuvent donc être traités de

manière indépendante puisque quoiqu’il sera(it) acté pour la sécurisation

supplémentaire de l’avalanche de la Sache, les scénarios pour la sécurité des

biens ne seront dans tous les cas pas modifiés ni réduits.

SECURITE DES BIENS

En plus des éléments présentés brièvement au §.3B, [8] propose une analyse

historique détaillée des événements ayant marqué l’histoire de l’avalanche de

la Sache. Il ne s’agit donc pas ici de reprendre l’ensemble en détail mais plutôt

d’en extraire les éléments essentiels pour le projet de télécabine y compris

certaines nuances d’interprétations qui paraissent importantes à introduire.

Tout d’abord, il convient de rappeler la complexité phénoménologique des

avalanches mixtes à l’origine des plus gros événements et notamment celui de

1881 : en effet, l’avalanche se compose d’abord d’une phase coulante qui

lorsqu’elle a pris initialement assez de vitesse (de l’ordre de 20m/s) et d’ampleur

génère la phase aérosol par érosion et ‘’ingestion’’ d’air. De par son

fonctionnement turbulent propre, son alimentation par reprise de la neige

récente en place et ses propriétés de vitesse et de trajectoire, ce phénomène

accompagné de sa couche de saltation (qui fait toujours interface à la base) finit

par se disjoindre de la partie coulante qui vit sa propre évolution. Ainsi, les

Diagnostic des risques nivologiques et prescriptions de détail – TC des Brévières - Tignes - v1 du 15/12/2017

©Engineerisk 2017 p. 18/26

observations post-événements sont dues à ces différentes contributions qu’il

s’agit donc de pouvoir bien distinguer pour pouvoir les évaluer proprement

selon leurs propres caractéristiques phénoménologiques. En particulier, la

restitution en termes d’emprise globale (de type CLPA, a fortiori pour des

événements très anciens pour lesquels les ‘’preuves’’ sont éventuellement

lacunaires) est forcément partielle en ne permettant pas forcément de

distinguer quelle partie d’emprise est effectivement due à la seule partie

coulante ou correspond à l’extension de la couche de saltation.

Concernant l’avalanche de 1881 qui s’est clairement traduite (prouvée par les

photographies disponibles – Figure 13) par des dépôts d’épaisseurs

importantes et un ensevelissement marqué d’une partie du village, ce degré

d’incertitude est encore augmenté par quelques témoignages qui font en plus

mention d’une possible concomitance de l’avalanche de la Davie sur le versant

d’en face (CLPA n°114 - Figure 4) :

- ‘’ L'avalanche la plus meurtrière du XIXème siècle a été, sans aucun

doute, celle du 12 février 1881 aux Brévières. Elle a été occasionnée par

deux coulées de neige diamétralement opposées, une venant de la

Grande Parei (dite avalanche de la Sache) et l'autre de la Davie, qui se

sont rencontrées au niveau du village des Brévières’’.

- ‘’ Le témoin s'est vu raconter l'histoire par l'un de ses grands-pères alors

âgé d'une vingtaine d'années. Le 12 février 1881, au matin, deux

avalanches sont descendues. Une des flancs du Dôme de la Sache et

l'autre de la Davie. Elles se sont détachées simultanément pour venir

couvrir toute la moitié sud du village des Brévières. Plusieurs mètres de

neige recouvraient les maisons. Le 1er émoi passé, tout ce qui restait

de la population procéda au sauvetage des maisons sinistrées. Après

l'arrivée des secours de Tignes et de Sainte Foy, on pratiqua à la pelle

des puits au-dessus des maisons habitées. On eut la chance de trouver

plusieurs personnes encore en vie. Pendant le sauvetage de cette

avalanche, il y eut grand danger d'inondation, car la neige avait formé

un barrage sur l'Isère. L'eau s'accumulait à l'amont risquant de faire

2 Visibles sur la photo de 1951, ni la plateforme de la route actuelle ni la tourne

qui lui a été adjointe et qui a encore été renforcée il y a quelques années

mourir les habitants les plus proches de la rivière. Après 4 jours de rude

besogne, on compta 9 victimes’’.

- ‘’Le témoin a entendu dire que les avalanches n°109 et 114 se seraient

rejointes au niveau du village des Brévières’’.

Vu leur exposition opposée et la morphologie spécifique du couloir de la Davie

(versant ouvert au-dessus d’un thalweg très marqué), rien n’indique forcément

que cette avalanche s’est effectivement produite exactement dans les mêmes

conditions et/ou avec la même gamme d’intensité. Cependant, ce couloir, à

l’époque seulement pourvu d’une étrave (annotée Figure 12) de faible

dimension au-dessus du village2, a aussi déjà pu montrer des événements

importants comme en 1951 (Figure 12) pour que sa possible contribution

partielle aux dépôts dans les conditions de 1881 ne soit pas impossible. A tout

le moins, le doute, appuyé aussi par les témoignages précités, est permis et a

pu donner lieu à des interprétations différentes dans les échanges avec le RTM.

Figure 12 – Report par le RTM des dépôts de l’avalanche de la Davie de 1951 sur une photo

d’archive récupérée auprès de la commune

n’existaient alors en 1881.

Diagnostic des risques nivologiques et prescriptions de détail – TC des Brévières - Tignes - v1 du 15/12/2017

©Engineerisk 2017 p. 19/26

Figure 13: Photos d’époque de l’avalanche de 1881 (dont Mougin/archives RTM) : a) maison ensevelie au sud-est du village, b) dépôt vers le village, c) vue de l’important dépôt à l’exutoire des gorges

de la Sache, d) e) vues du dépôt au niveau de l’Isère

Diagnostic des risques nivologiques et prescriptions de détail – TC des Brévières - Tignes - v1 du 15/12/2017

©Engineerisk 2017 p. 20/26

Cependant et malgré ces divergences ou plutôt nuances d’interprétation des

conditions exactes de ‘’réalisation’’ des constats de l’événement de 1881, les

conclusions suivantes ont pu être unanimement partagées :

- L’événement était sans commune mesure avec des événements plus

récent comme ceux de 1999 ou 1981

- L’extension longitudinale de l’emprise 109 à l’exutoire du couloir de la

Sache telle qu’elle est délimitée sur la CLPA ne peut s’expliquer par une

seule/simple phase coulante

- Un (très) puissant aérosol s’est avéré et s’avère encore prépondérant

vis-à-vis du projet de télécabine.

Ces deux derniers points ont notamment pu être étayés par différents résultats

numériques : en conditions tri-centennales y compris majorées par rapport aux

données nivologiques correspondantes, il n’est notamment pas possible de

reproduire de manière très satisfaisante l’emprise CLPA par les seules

simulations denses (Figure 14). L’influence topographique de la présence ou

non3 de la (petite) tourne construite en rive gauche/sortie du couloir dans les

années 50 (Figure 16) s’avère également négligeable pour un très gros

phénomène.

Ramenées en conditions centennales, ces simulations coulantes denses

montrent naturellement une extension encore plus réduite puisque le dépôt

correspondant vient juste ‘’lécher’’ l’emplacement du projet de G1 (Figure 15) :

même s’il convient d’interpréter ce résultat brut, il confirme d’une part le non

intérêt d’ouvrages passifs dans cette zone qui doit au contraire rester libre pour

favoriser l’étalement des dépôts et d’autre part que la phase coulante n’est a

priori pas la plus préjudiciable en centennal, en deçà de l’effet potentiel de la

couche de saltation du phénomène aérosol de même occurrence.

A ce titre et par rapport aux scénarios normalisés, cela revient plutôt à

considérer (en termes de phénoménologie) un événement analogue à ceux de

1999 (Figure 16) ou 1981 : aérosol dynamique surmontant une couche de

saltation ‘’métrique’’ à l’origine des dépôts constatés (Figure 17).

3 Numériquement, le MNT correspondant aux conditions de 1881 a été

Figure 14: modélisation du dépôt en conditions tri-centennales sur terrain de 1881: échelle de

couleur=Hmax en conditions majorées de 30%. Pointillés jaunes=sans majoration.

Figure 15: modélisation du dépôt en conditions centennales sur terrain actuel: échelle de

couleur= Hmax

approché par correction manuelle de la topographie actuelle [5]

Diagnostic des risques nivologiques et prescriptions de détail – TC des Brévières - Tignes - v1 du 15/12/2017

©Engineerisk 2017 p. 21/26

Figure 16 – Photo post-avalanche de 1999 (source : régie des pistes) y compris vue de la digue

construite dans les années 50 en sortie/rive gauche du couloir

Figure 17 – Renversement de la gare de l’ancien TSF2 par l’avalanche de 1999 (source : régie

des pistes)

Quantitativement, la sollicitation correspondante est donc estimée via le logiciel

AVAL1D (Cf. § 4E). Le profil utilisé est indiqué sur la figure suivante :

Figure 18 – en pointillés jaunes, profil de calcul des aérosols et segments transversaux

représentatifs de la largeur considérée et points d’extraction des profils aérosol (ci-dessous)

Une étude paramétrique a permis de s’assurer que les calculs restaient stables

pour aboutir au profil type suivant dans la zone de replat à la sortie du couloir

(Cf. son interprétation en conclusion) :

Figure 19 – décroissance du profil de pression aérosol à la sortie du couloir de la Sache

Position

de la G1

Diagnostic des risques nivologiques et prescriptions de détail – TC des Brévières - Tignes - v1 du 15/12/2017

©Engineerisk 2017 p. 22/26

SECURITE DES PERSONNES (ET DU VOISINAGE)

Comme indiqué précédemment, la sécurité des personnes est déjà assurée sur

le secteur du projet et plus largement autour du village des Brévières via les

procédures PCS en vigueur (Figure 20). En conditions de risque, ni les remontées

mécaniques ni le restaurant ne sont ouverts et l’accès est physiquement fermé

au-dessus du pont.

Figure 20 – Extrait du PCS de Tignes à destination du public pour le secteur de Brévières

(source : site web de la mairie)

Par ailleurs et selon les prescriptions récapitulées ci-après en conclusion,

l’infrastructure du projet sera elle-même conçue et dimensionnée pour tenir

compte du contexte et des phénomènes naturels jusqu’à une occurrence

centennale. En particulier, la G1 y compris selon la configuration retenue n’est

finalement impactée potentiellement que par un phénomène aérosol y compris

sa couche de saltation dont la prise en compte couvre aussi les incertitudes sur

les possibles débordements denses localisés. Il s’agit également de rappeler

qu’est d’ores et déjà prévue une extension du dispositif des râteliers du Pavot

au sein de l’emprise 107.

D’une certaine manière, cette combinaison, forcément cumulative et à

4 M. Primus, F. Naaim-Bouvet, M. Naaim, T. faug, Physical modeling of the

interaction between mounds or deflecting dams and powder snow avalanches,

maintenir, assure donc déjà un niveau de sécurité nécessaire à la fois pour les

biens et pour les personnes et constitue un premier niveau de fonctionnement.

A ce niveau, il est également important d’indiquer que la construction de cette

G1 plus massive ne pose pas non plus de problème rédhibitoire en termes

d’aggravation du risque centennal sur le voisinage par rapport à la situation

actuelle :

- De par son caractère turbulent, la partie aérienne/supérieure de

l’aérosol sera de toute façon influencée positivement via une perte

d’énergie potentiellement marquée4. A ce titre, cet obstacle plus massif

pourra aussi constituer un masque au moins partiel pour améliorer la

situation des bâtiments dans son ombre/sillage.

- De par le manteau neigeux en place (de l’ordre de 2m d’épaisseur en

conditions centennales et/ou aptes à générer un aérosol préjudiciable),

la couche de saltation impactera majoritairement le niveau au-dessus

de la couronne basale : or, les façades projetées sont globalement dans

les mêmes directions qu’actuellement. Ainsi, la façade ouest qui offre

une déviation d’environ 35° par rapport à la direction incidente du

phénomène (Figure 21) est ‘’juste’’ translatée d’une dizaine de mètres

plus à l’ouest. Même en imaginant de manière conservative que cette

couche de saltation a un comportement effectivement simplement

‘’déviable’’ (comme une simple phase dense coulante), l’influence de

cette translation de façade serait de toute façon localisée aux abords

immédiats du bâtiment (effet de bord) pour rapidement se résorber

avec les lignes de courant contigües : là encore, il n’y a pas d’effets

négatifs significatifs à craindre dans la direction et au-delà du pont [8].

De même, le restaurant est situé trop latéralement pour voir une

modification de sa situation vis-à-vis des risques d’avalanches à cause

de cette nouvelle configuration de projet.

Cold Regions Science and Technology, 39 (2004) 257-267

Diagnostic des risques nivologiques et prescriptions de détail – TC des Brévières - Tignes - v1 du 15/12/2017

©Engineerisk 2017 p. 23/26

- Comme déjà évoqué, la phase dense coulante atteint à peine le projet.

Figure 21 – Plan masse du projet selon dossier de permis de construire [9] et direction

incidente du phénomène

Figure 22 – vue des façades selon dossier de permis de construire [9]

Au-delà de cette situation, il est cependant intéressant d’imaginer quelles

pourraient être les modalités d’amélioration de la situation notamment pour

limiter les périodes de fermeture voire mieux protéger le village :

- Par rapport à l’événement exceptionnel de 1881 mais aussi vu la

caractérisation précédente des scénarii centennaux et trentennaux, les

approches passives de type digue ou tourne ne sont clairement pas

adaptées soit vu les intensités et volumes en jeu voire même inutiles vu

l’extension des seules phases coulantes denses. Au contraire et pour

peu de trouver une trajectoire déviée intéressante à la fois pour le

village et les remontées mécaniques (il semble plutôt que le choix de

l’un soit directement au détriment de l’autre), contraindre cette phase

pourrait aussi conduire à concentrer et allonger sa trajectoire de

manière préjudiciable alors qu’il ‘’suffit’’ de la laisser naturellement et

librement s’étaler sur la surface disponible avant même d’atteindre les

enjeux environnants.

- Vu la prééminence des phénomènes aérosol, la seule solution est

forcément d’essayer d’agir sur leurs conditions de formation. Or, de par

la présence du Parc National de la Vanoise, la taille et la multiplicité des

surfaces propices à des départs avalancheux le long de la trajectoire au

sein de ses limites, les approches actives permanentes (claies, râteliers,

filets) n’apparaissent pas non plus acceptables.

Il s’agit donc de réfléchir aux possibilités de déclenchement préventif et

d’introduction de l’avalanche de la Sache dans le PIDA, finalement seule

possibilité technique pour modifier effectivement l’état des risques au niveau

des Brévières : cette question n’est pas anodine vu les différents points de

départ possibles alors que le contexte du Parc impose des installations

minimales. Par ailleurs et vu les caractéristiques de certaines zones (par

exemple, face sommitale de la Grande Parei abrupte et menaçante au-dessus

d’une longue pente d’éboulis encore plus propice), l’objectif n’est pas

forcément de déclencher l’ensemble mais de limiter les volumes mobilisables

par un phénomène global. Ces déclenchements partiels et ciblés seraient

réalisés à l’aide de déclencheurs, vraisemblablement de type Gazex® ou

O’Bellx® pour lesquels des pré-implantations ont d’ores et déjà été évaluées

au niveau (au moins) des pentes intermédiaires importantes vers 2200m.

Diagnostic des risques nivologiques et prescriptions de détail – TC des Brévières - Tignes - v1 du 15/12/2017

©Engineerisk 2017 p. 24/26

En fait et vu les différentes analyses numériques réalisées pour caractériser le

fonctionnement du couloir de la Sache, celui-ci s’avère finalement d’un

comportement assez normal au sens où les phénomènes générés dépendent

surtout des quantités de neige mobilisées et cumulées entre les différentes

zones. De ce point de vue, son intégration au PIDA serait normalement

positive pour bénéficier des avantages de ces stratégies de protection :

Dans des conditions d’accumulations réduites par la capacité à

déclencher une bonne partie des pentes à distance pendant la chute de

neige (sans attendre 3 jours), la phase coulante induite n’atteint

directement aucun enjeu.

De même, la capacité à générer un aérosol est réduite notamment en

scindant les sous-systèmes avalancheux depuis la Grande Parei

Cependant, cette nouvelle approche nécessite un apprentissage en particulier

pour bien détecter les conditions à partir desquelles les avalanches possibles

passent dans une autre dimension. Pour cela, le service des pistes a déjà mené

ses réflexions quant à un protocole progressif (source Régie des Pistes) :

- ‘’Première phase, sur 3 ans, "apprentissage du site" et mise au point de

procédures argumentées pour décisions de fermeture préventive

• suivi des mesures nivo météo sur une nouvelle station Flowcapt.

• observations nivologiques sur une pente similaire, à identifier.

• observations nivologiques (tests etc.) lors du parcours des pentes

en question par une équipe du service des pistes, environ toutes

les 3 semaines en période enneigée, Compte rendu précis des

observations ; Conclusions sur l'évolution de la stabilité.

• observation régulière de toutes les avalanches dans le secteur en

question, et enregistrement dans un système adéquat.

• mise au point d'une procédure de veille quant aux avalanches

exceptionnelles, au moins sur Tarentaise et Haute Tarentaise.

- Ensuite, poursuite de l'apprentissage [opérationnel], en incluant

éventuellement une procédure de déclenchement préventif par

grenadage depuis hélicoptère’’.

Cette approche permet de bien étudier la situation pour le cas échéant justifier

à terme d’installations en cœur de parc seulement si absolument utiles,

suffisamment bénéfiques avec des résultats contrôlables et/ou des

critères/seuils parfaitement objectifs pour s’abstenir dans certaines conditions.

A ce titre et si la demande de la DDT quant à la sécurité des usagers était aussi

sous-tendue par l’objectif de non-survenance d’un nouveau phénomène du

type de celui de 1881, il faut aussi signaler que le projet de nouvelle télécabine

n’en serait pas l’enjeu principal et peut difficilement porter à lui seul cette

‘’responsabilité’’. D’ailleurs, il faut ajouter qu’il n’en aggraverait pas non plus les

conséquences en étant d'une part assez '’insignifiant’’ géométriquement par

rapport à l’ampleur du phénomène et d’autre part avec des caractéristiques

principalement fusibles. De toute façon, son influence serait bien relative vu les

dégâts/destructions qui seraient constatés dans le voisinage.

Finalement, l’approche proposée par le Service des Pistes permettra aussi de

mieux cerner l’occurrence d’un tel phénomène dans le contexte actuel

notamment par rapport à la ‘’nouvelle’’ topographie sous-sommitale où le

glacier disparu a été remplacé par une ‘’cuvette’’ barrée transversalement à

l’aval hormis une brèche ponctuelle (figure suivante)

Figure 23 – vue de la zone sous-sommitale et de l’étroite brèche de passage

Diagnostic des risques nivologiques et prescriptions de détail – TC des Brévières - Tignes - v1 du 15/12/2017

©Engineerisk 2017 p. 25/26

PRESCRIPTIONS DE DETAIL ET CONCLUSIONS

Suite aux demandes de la DDT73 (Cf. Préambule), les analyses raffinées réalisées

depuis la version 0 du présent rapport, notamment dans le cadre normatif de

l’EN13107 tenant compte de phénomènes jusqu’à la période de retour

centennale n’ont pas remis en cause la faisabilité du projet de TC des Brévières

du point de vue des risques nivologiques.

SECURITE DES BIENS

En notant que l’ensemble du projet est hors du périmètre règlementé du PPRn,

les différents niveaux de sollicitations évalués aussi bien pour des phases denses

coulantes que pour des phases aérosols restent dans des gammes de faisabilité

maitrisées pour le dimensionnement ‘’auto-protégé’’ de l’infrastructure. Le

tableau suivant récapitule ainsi les différentes valeurs à prendre en compte pour

les pylônes et pour certains tronçons de ligne (vent équivalent sur le câble

confirmant aussi l’intérêt du garage pour abriter les cabines de ces

phénomènes).

Concernant la G2, elle est en bordure d’un éventuel phénomène centennal qui

concernerait l’emprise CLPA 50 : cependant, les charges correspondantes sont

minimes et non préjudiciables pour les structures de génie-civil concernées.

Concernant la G1, les prescriptions qui suivent sont interprétées des différentes

évaluations précédentes en tâchant de reprendre un formalisme inspiré des

fiches PPRn : cette G1 n’est finalement concernée que par un profil de

sollicitation de type aérosol arrivant selon la direction incidente indiquée sur la

Figure 21 (et vis-à-vis de laquelle la façade ouest marque une déviation de 35°).

Pour la période de retour centennale – scénario accidentel (respectivement

trentennale – scénario variable), ce profil est constitué :

- D’une couche de saltation de 2m (respectivement 1m50) générant

35kPa (respectivement 25kPa)

- Surmontée d’une couche de suspension générant une charge

(supposée constante à l’échelle du bâtiment) de 22kPa

(respectivement 15kPa)

Décliné au niveau de chacune des parties de façades (Figure 22 [9]) vu leurs

orientations respectives et tenant compte de la volumétrie du projet et de la

hauteur du manteau neigeux en place, sont retenues les prescriptions de détail

suivantes (entre () pour le scénario trentennal) :

- Façades sud: 35kpa (25kpa) sur une bande de 2m jusqu’à +4m (+3m)

par rapport au TN et 20 kpa (15kPa) au-dessus (y compris au niveau

de la partie émergeante conservée de la G1 actuelle). Les ouvertures

sont limitées aux strictes nécessités fonctionnelles ET au moins pour

celles derrière lesquelles se trouvent des zones d’accueil des usagers,

équipées de systèmes d’occultation dimensionnés en conséquence et

activés systématiquement. Les ouvertures qui ne servent qu’à la

luminosité des parties techniques/garage peuvent faire l’objet d’une

tolérance par rapport à un risque industriel ponctuel. Le cas échéant, la

rambarde peut aussi être conçue pour protéger l’arrière de l’effet de la

couche de saltation.

- Façade ouest: vu la faible déviation pour la couche de saltation, le profil

est simplifié pour l’assimiler à une charge unique de 20kpa (15kpa) sur

toute la hauteur tout en maintenant les prescriptions précédentes sur

les ouvertures (idem sur les parties émergeantes de la G1 actuelle).

- Sur TOUTES les façades (y compris les précédentes et leurs ouvertures

équipées, le toit et les autres parties du bâtiment): possible dépression

aérosol de 5kpa (3kPa)

Diagnostic des risques nivologiques et prescriptions de détail – TC des Brévières - Tignes - v1 du 15/12/2017

©Engineerisk 2017 p. 26/26

Tableau 3: Prescriptions de détails pour les pylônes et les portions de lignes soumises à aérosol (vent équivalent)

SECURITE DES PERSONNES (ET DU VOISINAGE)

Tout d’abord, il est important de noter que le projet n’aggrave pas le niveau de

risque par rapport aux enjeux alentours. Au contraire et par certains aspects il

peut même casser l’intensité des phénomènes dans son sillage.

De même, la sécurité des usagers est déjà gérée sur tout ce secteur par les

procédures actuelles de gestion : même si le projet inclut de nouvelles

fonctionnalités notamment avec le réaménagement de la G1, ces règles

d’arrêt/fermeture de la remontée mécanique et surtout d’interdiction

d’accès/passage au niveau du pont continueront de s’appliquer et ont déjà pu

démontrer leur caractère opérationnel.

Cependant, la construction de cette nouvelle télécabine est une opportunité

déjà saisie par les acteurs du projet et notamment la régie des pistes pour lancer

un protocole d’étude et d’apprentissage opérationnel du système avalancheux

de la Sache pour tâcher d’encore améliorer la gestion du risque avalanche ici. Il

s’agit en particulier d’évaluer l’intérêt global et le cas échéant de mettre en

œuvre à terme les procédures et moyens de déclenchement pour en contrôler

au moins les épisodes les plus importants. Cette approche devra(it)

s’accompagner d’un protocole de ‘’prudence’’ voire ‘’d’abstinence’’ en cas de

conditions qui deviendraient ‘’hors cadre’’ (par exemple, apparition de

phénomènes majeurs sur d’autres sites du domaine, période ayant conduit pour

différentes raisons – météo, techniques – à des accumulations généralisées et

non purgées). Dans ce dernier cas, la gestion actuelle par fermeture préventive

serait alors reprise.

A noter qu’il s’agit de la principale possibilité effectivement apte à influencer la

phénoménologie préjudiciable du site au contraire des approches par ouvrages

passifs de type digue ou tourne qui se sont avérées inadaptées dans le contexte

(difficulté à bien protéger tous les enjeux et pas seulement certains aux

détriments d’autres, encombrement contraire à l’intérêt d’un étalement plus

libre des dépôts denses, influence limitée sur les phases aériennes) et par

rapport aux fonctionnalités du site (front de neige).

X Z H0 30Pa30

=Pa30/sin²αa

Ha30 Ha'30 Ps30 charge H0 100Pa100

=Pa100/sin²αa

Ha100 Ha'100 Ps100 charge

P1 79.0 m 1559.6 m 1.5 m 5 kPa Variable 1.4 m 15 kPa 1.2 m 0.5 m ±7kPa Accident. 0 ° -45 ° -70 °P2 129.8 m 1564.9 m 1.5 m 7 kPa 0.5 m 0.0 m ±0 kPa Variable 1.4 m 30 kPa 1.6 m 2.0 m ±4kPa Accident. 0 ° -45 ° -55 °P3 281.7 m 1582.4 m 1.4 m 5 kPa 0.3 m 0.3 m ±2kPa Accident. 10 ° -85 ° -55 °P4 540.0 m 1651.8 m P5 599.5 m 1651.4 m P6 918.8 m 1758.4 m 1.5 m 25 kPa 0.7 m 1.5 m ±4kPa Accident. 27 ° -50 ° -70 °P7 920.8 m 1759.0 m 1.5 m 25 kPa 0.7 m 1.5 m ±4kPa Accident. 25 ° -50 ° -70 °

Xmin Xmax Ps30 charge Ps100 charge

Ligne G1 66.0 m 107.0 m 3 kPa Variable ±5kPa Accident. Ligne aval 107.0 m 281.7 m ±3kPa Accident.

Ligne amont 860.0 m 935.0 m ±4kPa Accident.

θsAVAL30POSITION AVAL100

ψa θa

AVAL30 AVAL100PORTION