Mesures in situ des caractéristiques des écoulements de lahar au Semeru Lengkong Lahars pluviaux : - coulées de débris (φ>60%) - hyperconcentrés (20%<φ<60%) Pression interstitielle (analogue débit) aux deux sites Station ‘Lave’: sismomètre, capteur de pression, de charge, cameras, limnimètre Lave Distance 510 m ΔZ 28 m pente θ 3° ‘Sabo’ : capteur de pression & charge, cameras, baromètre, concentration solide Sabo V arrivée 1.8 m/s 2.0 m/s 3.6 m/s 1.9 m/s Bulking ratio (augmentation volume) x 1,2 à 2 entre les deux stations Sabo 7 March 2008 Périmètre mouillé Doyle et al., 2009,2010, 2011 Dumaisnil et Thouret, 2010 Lave

Analyse des données Obtenir : Investiguer : Débit Concentration sédimentaire Vitesses d’arrivée et de surface Investiguer : Entraînement / sédimentation bulking/debulking (volume) Approche de la dynamique de l’écoulement et “érosion” Dynamique de l’écoulement Description rhéologique appropriée ? Propagation des “surges” (pulsations ou paquets) vers l’aval Raccourcissement de la longueur d’onde ? Vitesses des ‘paquets’ individuels Temps d’arrivée relatifs : pics de débit et de concentration? Appliquer : données d’entrée et test pour modèles numériques (Titan2D avec J Procter, Lave 2D à IRSTEA, …VolcFlow)

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) (Prosensor) (Geokon-Solinst) (Guralp) (Massey)

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€ d’après 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 d’un 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 2013. 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

Mesures de l’aggradation et dégradation dans chenal emprunté par les lahars « entraînement » des sédiments dans l’écoulement 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

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

”Sabo” downstream site Channel Station • Pore Pressure sensor - 2 s • Load cell – 2 s True left bank • Barometer – 1 min • Camera – 25 fps • Sediment – bucket samples 0 10 20 30 40 1 2 3 4 Distance (m) Height (m)

Pore-pressure/Stage at both sites 7 March 2008 V arrival = 1.8 m/s 2.0 m/s 3.6 m/s 1.9 m/s

Sediment concentration (5th March) 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 This region travels faster - bouldery flow fronts?

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

Wetted area/Bulking 12 March 08 Ratio sabo:lava = 1.2 to 2.0

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?