Vers un modèle hydrologique simplifié pour les études géomécaniques spatialisées

A simplified hydrologic model to estimate soils geomechanical behavior

BRGM, Orléans, France
g.grandjean@brgm.fr

Résumé

L’estimation du comportement géomécanique des sols ou du proche sous-sol rentre dans bon nombre d’applications dédiées aux risques naturels, à l’aménagement du territoire ou à la mobilité des véhicules terrestres en tout-terrain. Ces applications nécessitent souvent une forte réactivité dans la production des diagnostics, l’utilisation de données facilement accessibles et une résolution qui peut atteindre le décamètre. Ce travail présente un modèle hydrologique simplifié permettant d’estimer rapidement un indice d’humidité des sols à partir d’un jeu de données générique. Le modèle est basé sur le calcul d’indices qualitatifs – rendant compte respectivement des effets de ruissellement et d’infiltration – qui sont ensuite pondérés par des données climatologiques issus de bases de données globales. Le lien vers le comportement géomécanique des sols est réalisé grâce à des abaques d’évolution de la portance des sols en fonction du taux d’humidité ou grâce à des observations in situ reliant l’humidité à une susceptibilité. Les deux applications présentées montrent l’efficacité, mais aussi les limites, du modèle développé pour la production de carte de mobilité de véhicules ou de cartes de susceptibilité aux mouvements de terrain.

Abstract

Estimating soils geomechanical behavior interests numerous applications dealing with natural hazards, landscape management or terrestrial vehicles mobility. These applications need most of the time a high reactivity in the production of decision-making maps, a large availability of data sources and a spatial resolution compatible with the decametric scale. This work presents a simplified hydrologic model allowing estimation of soil moisture from generic datasets. This model is based on qualitative indexes computation related to runoff and infiltration processes that are convolved with climatic data extracted from a global database. The link between the resulting moisture map and the soil geomechanical behavior can be established from field observations or laboratory measurements. This model is applied to two different case studies and is discussed in term of positive results and limitations.