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COMPRENDRE LES ÉLÉMENTS DE BASE... Leur fonctionnement et les points à considérer Durcisseurs de neige pour la préparation des pistes de courses de ski.

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1 COMPRENDRE LES ÉLÉMENTS DE BASE... Leur fonctionnement et les points à considérer Durcisseurs de neige pour la préparation des pistes de courses de ski alpin Préparé pour les Mises à jour des DT FIS Calgary (AB) et Lake Placid (NY) Octobre 2011 Doug Campbell #1019

2 Sources dinformation: Documentation Instructions du manufacturier Expérience pratique Recherche scientifique Nos références sur le sujet…

3 Préparation de la piste Les piste de courses de ski alpins nécessitent une surface résistante, durable et homogène pour promouvoir la sécurité et léquité de lépreuve. Un travail mécanique de la piste est la façon appropriée de préparer une piste de compétition adéquate.

4 Préparation de la surface Lutilisation de la barre à injection peut être nécessaire pour assurer une surface adéquate qui ne peut être réalisée par dautres méthodes mécaniques. La densité de la neige et les liaisons entre les grains de neige peuvent être augmentés par laddition deau.

5 Préparation de la surface Les durcisseurs de neige sont les seuls moyens actuels qui augmentent la force de la neige lorsque la température est au- dessus du point de congélation. Cependant, lutilisation des durcisseurs de neige peut être réduite, même pendant des températures chaudes, lorsque la piste a été préparée adéquatement par des moyens mécaniques ou par injection deau. Durcisseurs de neige les plus utilisés en Amérique du nord: Chlorure de sodium - NaCl Urée - CO(NH 2 ) 2 Nitrate dammonium - NH 4 NO 3

6 DOCUMENTATION Durcisseurs de neige Sources dinformation

7 Sources dinformation Documentation

8 Sources dinformation Documentation

9 Sources dinformation Documentation

10 Sources dinformation Documentation

11 Sources dinformation Documentation

12 Sources dinformation Documentation

13 INSTRUCTIONS DU MANUFACTURIER Durcisseurs de neige Sources dinformation

14 Sources dinformation Instructions du manufacturier Gerema PTX 311 (Nitrate dammonium)

15 Sources dinformation Instructions du manufacturier

16 Sources dinformation Expérience pratique Épandate à la main de durcisseur de neige.

17 Sources dinformation Expérience pratique Rangés de compacteurs en bottes de ski Suivi de lépandage à la main de durcisseur Suivi darrosage deau Suivi de compacteurs en ski.

18 Sources dinformation Expérience pratique Arrosage

19 Sources dinformation Instruction du manufacturier Gerema PTX 312-Speedy (Chlorure de sodium à 100%)

20 LEUR FONCTIONNEMENT Durcisseurs de neige Sources dinformation

21 Durcisseurs de neige Leur fonctionnement Le durcissement de la neige par lapplication de produits chimiques est principalement causé par laugmentation du point de fusion. La dissolution des sels dans leau favorise laugmentation du point de fusion. Les grains de neige ou de glace en contact avec le produit chimique peuvent fondre. Ce changement détat de solide à liquide nécessite de la chaleur, qui est retirée de la neige causant un effet de refroidissement.

22 Durcisseurs de neige Leur fonctionnement Cette figure représente: (a) léquilibre entre le nombre de molécules deau se transformant en glace et le nombre de molécules deau fondantes. (b) Avec lintroduction dun sel, léquilibre nexiste plus en raison dun nombre réduit de molécules deau se transformant en glace par rapport au nombre de molécules deau fondantes. Kurschner, P; Maki-Marttunen, T; Vestergaard, S; Wandl, S., Modelling & Simulation of Ice/Snow Melting, 2008

23 Durcisseurs de neige Leur fonctionnement Cette animation illustre bien leffet de laugmentation du point de fusion.

24 Durcisseur de neige Leur fonctionnement Leffet des durcisseurs de neige peut être représenté par le modèle mathématique suivant… Presquaussi intéressant que le calcul dune pénalité…! « If people do not believe that mathematics is simple, it is only because they do not realize how complicated life is » John Louis von Neumann Kurschner, P; Maki-Marttunen, T; Vestergaard, S; Wandl, S., Modelling & Simulation of Ice/Snow Melting, 2008

25 Durcisseur de neige Leur fonctionnement La dissolution de sels consomme aussi de lénergie et détruit les liaisons entre les ions de la molécule de sel. Plus la grosseur et la complexité de la molécule de sel sont grosses, plus dénergie est nécessaire pour la dissoudre. Les recherches indiquent que leffet global de refroidissement de ce processus est non significatif en relation au point de fusion. Cependant, ce processus joue un rôle significatif dans le fonctionnement des durcisseurs de neige.

26 Durcisseur de neige Recherche scientifique Publication de chercheurs suisses de lInstitut fédéral pour létude de la neige et des avalanches ENA Préparation et entretien des pistes. Manuel pour le praticien 2002 Fauve, M.; Rhyner, H.; Schneebeli, M. lInstitut fédéral pour létude de la neige et des avalanches ENA

27 Durcisseur de neige Recherche scientifique Des chercheurs de cet institut ont préparé un aperçu pour les DT, les comités organisateurs et les entraîneurs qui a été présenté à la Mise à jour des DT FIS en 2008.

28 Durcisseurs de neige Recherche scientifique Le même groupe de chercheurs de linstitut fédéral pour létude de la neige et des avalanches ENA ont conduit une autre recherche dont les résultats préliminaires ont circulés en 2010 sous lappellation Effects of Snow Hardeners on the Snow Cover of Ski Runs Les pages suivantes présentent un aperçu de ces recherches

29 Nitrate dammonium VS Chlorure de sodium Rixen, C; Schneebeli, M., Effects of snow hardeners on the snow cover of ski runs, 2010

30 Deux produits de type Chlorure de sodium La différence se situe au niveau de la grosseur du grain Rixen, C; Schneebeli, M., Effects of snow hardeners on the snow cover of ski runs, 2010

31 Solidité de la neige....ne dépend pas entièrement de la température froide Rixen, C; Schneebeli, M., Effects of snow hardeners on the snow cover of ski runs, 2010

32 Durcisseur de neige Recherche scientifique Le modèle représente la dissolution du sel (SH), linjection et laugmentation dun concentré de soluté (SC). Le retrait de la chaleur est représenté par les flèches noires. La température selon la profondeur est représentée par la gradation T. Rixen, C; Schneebeli, M., Effects of snow hardeners on the snow cover of ski runs, 2010

33 Durcisseur de neige Recherche scientifique Modèle détaillé du même processus Rixen, C; Schneebeli, M., Effects of snow hardeners on the snow cover of ski runs, 2010

34 Durcisseur de neige Quelques observations et points à considérer La grosseur relative du grain du produit influence le taux de réaction. Plus petit est le grain, plus rapide sera la réaction. Et vice-versa. Le chlorure de sodium provoque un retrait plus rapide et plus en profondeur de la chaleur que le nitrate dammonium. Mais la dissolution du nitrate dammonium est plus rapide. Cependant, cette dissolution plus rapide cause une augmentation de la concentration et dinfiltration du soluté qui endommage la structure de la neige qui en résulte en une neige moins solide. Dun autre côté, la dissolution rapide du chlorure dammonium produit rapidement sa propre eau et par conséquent requière moins dhumidité provenant de la neige pour réagir que le nitrate dammonium.

35 Durcisseur de neige Quelques observations et points à considérer Suite... Lapplication du nitrate dammonium peut résulter en une neige plus solide (comparativement au chlorure de sodium). Même si le nitrate dammonium requière plus dhumidité que le chlorure de sodium pour produire un effet refroidissant comparable, lajout deau semble affaiblir la solidité de la neige. La faible concentration et linfiltration plus lente du nitrate dammonium peut résulter en une meilleure solidité de la neige.

36 Durcisseur de neige Quelques observations et points à considérer Suite... Un réchauffement de la température augmentera le taux de dissolution et par conséquent augmentera le taux de réaction et réduira ainsi la durée de durcissement de la neige. Le chlorure de sodium est corrosif et peut détruire la végétation tandis que les fertilisants à base de nitrogen (urée et nitrate dammonium), si utilisés en quantité raisonnable, peuvent favoriser la végétation.

37 Durcisseur de neige Considérations générales et meilleures pratiques Lexpérience des personnes locales est un atout Faire des tests sur une surface limitée hors course Respecter lenvironnement et les lois et règlements locaux Les produits chimiques sont corrosifs et sont hygroscopiques (absorbent lhumidité) et brulent la peau. Porter des vêtements et des protections appropriés.

38 Durcisseur de neige Références

39 QUESTIONS ? Durcisseurs de neige


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