Modélisation semi-physique de la propagation d'un feu de végétation : contribution du rayonnement en présence de pente et de vent

• Auteur / Autrice : Frédéric Morandini
• Direction : Jacques-Henri Balbi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences physiques
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Corte

Mots clés

Mots clés contrôlés

Effets du vent

Forêts -- Incendies

Modélisation des données (informatique)

Résumé

La propagation d'un incendie de végétation est la réalité que nous avons souhaité prédire. L'objectif à long terme que nous nous sommes fixés est de fournir un outil de prédiction de la propagation d'un feu de végétation basé sur le principe de conservation de l'énergie. Pour répondre aux critères de rapidité de calcul qu'un tel outil nécessite, et étant donné le grand nombre de facteurs qui influencent de façon significative la propagation du feu, nous nous sommes orientés vers une représentation globale du phénomène. Les mécanismes de production et de transfert de chaleur sont alors modélisés d'une façon simple et certains processus élémentaires sont globalisés au moyen d'un seul terme dans le bilan d'énergie. Ainsi, les coefficients qui caractérisent ces mécanismes ne sont accessibles qu'à partir de mesures expérimentales. Notre approche est donc une démarche intermédiaire située entre les formulations empirique et physique, que nous pouvons qualifier de semi-physique. Les prédictions du modèle ont été confrontées à plusieurs séries d'expériences conduites sur des litières d'aiguilles de pin. Sur la base des conclusions de l'étude préliminaire, la modélisation du terme de rayonnement des flammes dans le bilan d'énergie a été améliorée. Le front de flamme est alors assimile à un panneau radiant. La fraction d'énergie rayonnée par une surface élémentaire de la flamme, qui est interceptée par le combustible imbrûlé situé devant le front, est calculée par un facteur de forme. Le rayonnement des flammes est supposé être le mode de transfert de chaleur dominant en présence d'une pente et/ou de vent et les mécanismes convectifs sont négligés. Le modèle amélioré a permis de rendre compte de manière satisfaisante des principales caractéristiques de la propagation d'un feu à l'échelle d'une litière d'aiguilles de pin. Les prédictions du modèle permettent aussi d'identifier les cas dans lesquels l'influence du rayonnement est significative.