Simulation des hauteurs de neige sur les différents revêtements

Les hauteurs de neige et de neige saturée simulées sont montrées sur la figure 4.17. Les

épisodes neigeux principaux sont détaillés dans ce rapport. Aucun capteur de hauteur de neige

n’est présent sur le site et les images webcam ne nous permettent pas connaître la hauteur de

neige présente sur les revêtements. On s’intéresse donc ici principalement à l’enneigement et au

déneigement des revêtements.

Figure 4.17 : hauteurs de neige (trait continu) et de neige saturée (trait discontinu) sur les

différents revêtement : BBSG type A (rouge), BBDR type A(vert), BBDR type A

dépigmenté (bleu), BBSG type B (jaune), BBDR type C (violet).

Les épisodes suivants sont définis par rapport à la présence de neige dans la simulation.

Comme il a été observé au Col de Porte, le déneigement naturel est un phénomène

bidimensionnel. En effet, la fonte ne se produit pas de manière homogène sur le revêtement, où

pendant plusieurs heures on peut observer que certaines parties du revêtement sont au noir alors

que d’autres sont encore enneigées. Ainsi, on définit le début du déneigement dès qu’une partie

de la chaussée est au noir et le déneigement total dès que l’intégralité du revêtement est au noir.

Episodes du mois de janvier 2004

Trois épisodes de présence de neige sur les revêtements (avec une épaisseur non négligeable) se

sont produits au cours du mois de janvier 2004 : du 1 au 6 janvier (t=19 à 24 jours), le 19

janvier (t= 37 jours) et du 26 au 31 janvier (t=44 à 49 jours). Pour ces trois épisodes, les

simulations n’ont montré aucune différence de comportement à l’enneigement ou au

déneigement. La simulation a montré quelques différences sur la hauteur de neige et de neige

saturée lors de l’épisode du 26 au 31 janvier. Cependant, le début de l’enneigement et le

déneigement se produisant au même moment pour tous les revêtements, cette différence est

probablement due à une différence de densité de la neige simulée.

L’absence d’images webcam avant le 4 janvier nous empêche de connaître avec exactitude le

début de l’enneigement. L’analyse de température mesurée ne nous permet pas de conclure

avec plus de certitude. En effet, la température de surface mesurée est légèrement négative

durant toute la journée du 1 janvier, nous empêchant de déterminer le début de l’enneigement.

Pour les deux autres épisodes, les différences sur le début d’enneigement des revêtements se

sont montrées faibles, tous les revêtements se sont enneigés au cours de la même heure. Ces

différences ne peuvent pas être reproduites avec le pas de temps du forçage du modèle (1

heure). Le début d’enneigement a été bien reproduit pour les simulations (au même moment le

9 janvier et deux heures avant le 26 janvier). L’incertitude sur la quantité de précipitation

neigeuse ne nous permet pas de savoir si la différence est due à une tenue légèrement trop

rapide dans le modèle ou si la quantité de précipitation était trop importante dans le forçage.

Cette incertitude sur la quantité de précipitation neigeuse est confirmée par la température d’air

mesurée (qui est légèrement positive pendant la précipitation).

Les images webcam ont montré un processus de fonte bidimensionnel et hétérogène. Un

exemple est montré sur la figure 4.18. Cependant, peu de différences sont observées concernant

le début du déneigement. Les différences se situent essentiellement au niveau du déneigement

total, ou parfois des différences de plusieurs heures existent.

Comme il a été montré au Col de Porte, le modèle étant unidimensionnel, il ne permet pas de

reproduire avec exactitude la fonte naturelle. Dans la simulation, le déneigement se fait de

manière homogène, alors que les images webcam nous montrent des parties totalement

déneigées et d’autres totalement enneigées. Le phénomène réel faisant intervenir des transferts

thermiques latéraux non modélisés, la fonte totale se produit ultérieurement dans le modèle.

Episode du 26 février au 5 mars 2004 (jours 74 à 83)

Les images webcam nous montrent que l’on se trouve ici dans épisode constitué de plusieurs

chutes de neige de faible intensité. Ces chutes de neige ont engendré de très faibles épaisseurs

de neige sur les chaussées (inférieures à 1cm), et dans certains cas elles n’ont pas permis un

enneigement total de certaines chaussées. Les chaussées se sont déneigées rapidement, ainsi

avant chaque chute de neige, toutes les chaussées étaient au noir. La fonte étant moins rapide

dans la simulation, quelques millimètres de neige résiduelle étaient présents dans la simulation

avant chaque chute de neige, modifiant ainsi les conditions initiales des chaussées pour

l’enneigement. Ainsi, pour pouvoir tenter de discerner une différence de comportement à

l’enneigement et au déneigement des chaussées, des déneigements ont été intégrés au modèle

lorsque les images webcam nous montraient que les chaussées étaient totalement déneigées.

Les déneigements ont été intégrés le 26 février à 12h TU et le 29 février à 1h TU. Les hauteurs

de neige simulées avec les déneigements intégrés sont montrées sur la figure 4.19.

Figure 4.19 : hauteurs de neige (trait continu) et de neige saturée (trait discontinu) sur les

différents revêtement : BBSG type A (rouge), BBDR type A(vert), BBDR type A

dépigmenté (bleu), BBSG type B (jaune), BBDR type C (violet), avec des déneigements

intégrés dans le modèle le 26 et le 29 février 2004 (t =75 et 78 jours).

Le 25 février (t=74 jours), aucune différence de comportement à l’enneigement n’a été

observée, ni simulée. De plus, les images webcam nous montrent que le début d’enneigement

simulé correspond à l’observation.

Le 28 février (t=77 jours), les images webcam nous montrent que deux précipitations neigeuses

sont intervenues. La première n’a pas tenu sur la chaussée au contraire de la seconde. Le

modèle a reproduit cet épisode, avec cependant une heure d’avance selon le revêtement.

Aucune différence de comportement à l’enneigement n’a été observée ni simulée. Par contre,

dans le modèle des différences se sont révélées concernant la fonte naturelle (quelques heures).

L’ordre de déneigement des revêtements semble être identique dans la simulation et sur les

images webcam. Cependant, l’épisode neigeux est de trop faible importance (hauteur de neige

de quelques dixièmes de centimètre dans la simulation, et enneigement partiel observé sur les

revêtements) pour être représentatif.

Le 29 février (t=78 jours), se produit une chute de neige de très faible intensité qui ne tient pas

sur les chaussées. Dans la simulation, la neige tient sur tous les revêtements mais la hauteur de

neige est négligeable (inférieure à 0.2cm).

Episode 7 : du 9 mars à 8h au 12 mars à 11h (jour 87 à 90)

Dans la journée du 9 mars, de 8h à 18h, on observe dans la simulation ainsi que sur les images

webcam, trois précipitations neigeuses successives qui ne tiennent pas sur la chaussée. Sur les

images webcam, on voit que la neige commence à tenir entre 21h et 22h sur tous les

revêtements. Dans la simulation, la neige tient légèrement plus tôt, à partir de 19h, mais sur une

hauteur très faible (inférieure à 0.1cm). La hauteur de neige simulée diffère selon les

revêtements, environ 0.2cm sur tous les revêtements excepté sur le revêtement BBDR Type A

dépigmenté (environ 0.6cm). On peut aussi observer dans les simulations des différences de

déneigement selon les planches. Le revêtement BBDR Type A se déneige le 11 mars à 8h et les

autres le 12 mars à 10h. Les images webcam confirment un déneigement plus tardif sur le

BBDR Type A dépigmenté (quelques heures). Cependant, la très faible hauteur de neige

inférieure à 0.1cm dès le 10 mars (sauf pour la planche BBDR Type A dépigmenté) ne permet

pas de tirer de conclusions sur une éventuelle différence de comportement selon les

revêtements.

Dans le document Modélisation des caractéristiques de surface d'une chaussée en condition hivernale en fonction des conditions météorologiques (Page 152-157)