A New Numerical Model for Landslide-Generated Tsunami Simulation : An Efficient and Comprehensive Tool for Hazard Assessment

Thèse soutenue par Martin FRANZ, le 25 septembre 2020, Institut des sciences de la Terre (ISTE)

Les tsunamis générés par des glissements de terrain sont des phénomènes complexes qui impliquent la dynamique des glissements de terrain, leurs interactions avec un plan d’eau, la génération des vagues, leurs propagations et leurs débordements sur les berges.

Beaucoup d’évènements historiques illustrent tragiquement l’impact de tels phénomènes et de nombreuses régions dans le monde sont à risque. Dans le but d’évaluer cet aléa, les modèles prédictifs de nature numérique, sont de nos jours des outils indispensables.

Dans le cadre de cette thèse de doctorat un modèle numérique relativement simple et efficace a été développé. Il permet de quantifier l’impact de tsunamis généré par des glissements de terrain tant pour les plans d’eau que pour les zones inondables. Le modèle numérique se base sur les équations de Saint-Venant et est constitué de deux couches. L’une simule le glissement de terrain et l’autre l’eau.

Le modèle développé a été testé et comparé à des modèles analytiques et sur des cas réels. Il reste simple mais compense cette simplicité par la haute résolution du calcul numérique. Les comparaisons avec des expériences physique et des observations démontrent l’efficacité du modèle. La finalité d’un tel modèle est d’être prédictif. Poursuivant cette objectif, ce modèle a servi à évaluer les risques de submersion dans la région du barrage de Verbois. Cette étude était intégrative, puisque dans le même temps l’aléa de rupture du glissement de terrain pouvant générer un tsunami a été évalué. Par ailleurs, cette étude a aussi permis d’observer l’effet de la baisse d’un plan d’eau sur la réactivation d’un glissement de terrain.

Le modèle développé répond parfaitement aux impératifs de la gestion des risques associés aux tsunamis générés par des glissements de terrain, à savoir un nombre de paramètres restreints, l’efficacité du calcul numérique et l’adéquation avec les expériences et les cas connus.

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