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Mesures in situ des caractéristiques des écoulements de lahar au Semeru Station Lave: sismomètre, capteur de pression, de charge, cameras, limnimètre Sabo.

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1 Mesures in situ des caractéristiques des écoulements de lahar au Semeru Station Lave: sismomètre, capteur de pression, de charge, cameras, limnimètre Sabo : capteur de pression & charge, cameras, baromètre, concentration solide Distance 510 m ΔZ 28 m pente θ 3° Lahars pluviaux : - coulées de débris (φ>60%) - hyperconcentrés (20%<φ<60%) Lengkong Semeru V arrivée 1.8 m/s 2.0 m/s 3.6 m/s1.9 m/s Pression interstitielle (analogue débit) aux deux sites Lave Sabo Bulking ratio (augmentation volume) x 1,2 à 2 entre les deux stations 7 March 2008 Sabo Lave Doyle et al., 2009,2010, 2011 Dumaisnil et Thouret, 2010 Périmètre mouillé

2 2 Obtenir : – Débit – Concentration sédimentaire – Vitesses darrivée et de surface Investiguer : – Entraînement / sédimentation bulking/debulking (volume) –Approche de la dynamique de lécoulement et érosion – Dynamique de lécoulement –Description rhéologique appropriée ? – Propagation des surges (pulsations ou paquets) vers laval –Raccourcissement de la longueur donde ? – Vitesses des paquets individuels – Temps darrivée relatifs : pics de débit et de concentration? Appliquer : données dentrée et test pour modèles numériques (Titan2D avec J Procter, Lave 2D à IRSTEA, …VolcFlow) Analyse des données

3 Pore pressure sensors: capteurs de pression hydrostatique Pressure water (+ air) column assume particles not in contact Stage estimate + measured via radar gauge (Paratronic) Load cells: capteurs de charge physical weight water + sediment(+air) with stage: particle concentration bucket measurements provide verification Broadband seismometer: sismomètre LB 3 comp Particle collisions Implications for particle motion (laminar, turbulent) further estimates of p c wall movement Geophone AFM: Frequency, amplitude vibrations Analogue for stage / discharge (w particle concentration) particle motion Video footage: film video 2 cameras x 2 stations Particle Image Velocimetry –> surface, particles Stage, flow dynamics verification ( rheology) (Geokon-Solinst) (Guralp) (Massey) (Prosensor)

4 Etat des lieux – moyens demandés Collaborateurs : Jean-Michel Douchain (OPGC) : installation capteurs, surveillance in situ ; mise à disposition des données (format, réponse instrumentale, logiciels sismiques...). LMV : Karim pour éventuelle adaptation du code VolcFlow au cas des lahars IRSTEA Grenoble : G. Chambon et N. Lafarge (rhéologie des matériaux de lahar, ANR) 1. Équipement = 1.65 K daprès devis mars 2012 (voir fiche Labex) - 1 radar acoustique (Paratronic) pour hauteur écoulement / débit Le 2nd sismomètre large bande 3 composantes (Guralp) serait loué à ISTO, en discussion. 2. Prolongation dun CDD dans le cadre CLERVOLC Pascual Lacroix (géophysicien expérimenté, Pôle grenoblois « Instabilités »), candidat CDD IR financé 4.5 mois par AXA (projet Sedimer Merapi) en 2013 : traitement des données instrumentales acquises en 2012 et à acquérir en saison des pluies Demande de prolongation de 4 mois pour post-traitement et publications prévues Co-financement : AXA projet « Sedimer » (Merapi), dirigé par Labo Geom CNRS, Meudon ANR Laharisk fin décembre 2012 Publications : GSAB 2011, BV 2010, ESPL 2010, GSAB 2012 (review), EGU 2011 et 2012 Insertion dans autres programmes Clervolc : thème 7, évaluation quantitative des risques dus aux impacts des lahars

5 Mesures de laggradation et dégradation dans chenal emprunté par les lahars « entraînement » des sédiments dans lécoulement Exemples fondés sur analyse de MNTs de 2006 à 2011 (GPS, Lidar, photos ULM basse altitude) Publications : Proceedings Internat Conf Singapour RSNHEC, 2011 ; JGR Earth Surface en cours

6 6 True left bank Camera – 25 fps Triaxial Broadband seismometer Channel Pore Pressure sensor - 10 s Load cell – 2 s « Lava » upstream site

7 7 Sabo downstream site True left bank Barometer – 1 min Camera – 25 fps Sediment – bucket samples Channel Station Pore Pressure sensor - 2 s Load cell – 2 s Distance (m) Height (m)

8 Pore-pressure/Stage at both sites V arrival = 1.8 m/s 2.0 m/s3.6 m/s1.9 m/s 7 March 2008

9 9 Seismics, upstream (lava): 5-20 Hz Ground velocity, m/s WA: upstream (lava) NB:BOTH aligned to sabo (+337 s) WA: downstream (sabo) % vol conc at sabo Sediment concentration (5 th March) This region travels faster - bouldery flow fronts?

10 Curah Lengkong Curah Kerobokan Survey location Mt. Semeru Tributary contributions?

11 Wetted area/Bulking Ratio sabo:lava = 1.2 to March 08

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13 13 Summary/Future questions Pulse arrivals: Markers: Shortening of wavelengths? Do they form the bouldery fronts - migration? Entrainment: particle concentration vs. increases in total volume (bulking) Quantify an empirical relation – rates of volume change? – *Isolate wave shortening from entrainment related bulking. Rheology and sediment loading Suitable flow resistance terms Hydrological properties & particle concentration – Dilute turbulent = high basal shear = high erosion – concentrated laminar wave = low basal shear = sedimentation?

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