HYDROGEOLOGICAL SIMULATIONS OF A DEEP-SEATED LANDSLIDE: IMPLICATIONS FOR HAZARD MITIGATION
SIMULATIONS HYDROGÉOLOGIQUES D'UN GLISSEMENT DE TERRAIN EN PROFONDEUR : IMPLICATIONS POUR L'ATTÉNUATION DES RISQUES
Résumé
Following a rockslide triggered in 2018, a slow-moving landslide has been reactivated affecting the Viella municipality (Hautes-Pyrénées, Southwest France). The slope is now sliding inexorably down to the valley; several landslide kinematic sub-units characterized by several ground motion have damaged infrastructures and buildings. In the months following this reactivation, surface velocities of up to one centimeter per day were observed, endangering some buildings and necessitating the implementation of mitigation measures. To assess the water circulation and storage in the slope, a three-dimensional geological model was built as a prerequisite of 3D hydrogeological simulations carried out with GeoModeller. The geological model allows for improving the knowledge of the slope internal structures, the position of the bedrock and of the sliding surfaces. Three-dimensional finite element water flow simulations obtained with the FEFLOW (©DHI) model provide an understanding of the functioning of the landslide aquifer. The integrative approach allows proposing a robust hydrogeological model and the establishment of a piezometric map of the site at equilibrium. In the landslide, the piezometry is between 780m and 970m in elevation, and the direction of the groundwater flow is about 340° North. The hydraulic conductivities determined by the model are between 10 -4 and 10 -5 m.s -1 in the shallow sub-surface (colluvium), up to 10 -7 m.s -1 in depth (Devonian's shales). From the calibrated hydrogeological model, various simulations were carried out in order to estimate the impacts of mitigation works on the water storage and circulation. It further helped to simulate the piezometric response of the slope to an extreme flood event at the toe of the landslide. Model simulations showed that the "sealing" or "waterproofing" of a 650m section in the lower part of the Bayet-Badoueil stream would lower the piezometric height under the village up to a maximum of 30 m and reduce the hydraulic load uphill. A decrease of the water table height of 5 m seems achievable and would be sufficient to significantly reduce the sliding motion with the boundary conditions set (zero flux) in these simulations.
Suite à un éboulement déclenché en 2018, un glissement de terrain à évolution lente a été réactivé affectant la commune de Viella (Hautes-Pyrénées, Sud-Ouest de la France). Le versant glisse désormais inexorablement vers la vallée ; plusieurs sous-unités cinématiques de glissement de terrain caractérisées par plusieurs mouvements de terrain ont endommagé des infrastructures et des bâtiments. Dans les mois qui ont suivi cette réactivation, des vitesses de surface allant jusqu'à un centimètre par jour ont été observées, mettant en danger certains bâtiments et nécessitant la mise en œuvre de mesures d'atténuation. Afin d'évaluer la circulation et le stockage de l'eau dans la pente, un modèle géologique tridimensionnel a été construit comme préalable aux simulations hydrogéologiques en 3D réalisées avec GeoModeller. Le modèle géologique permet d'améliorer la connaissance des structures internes de la pente, de la position du substratum rocheux et des surfaces de glissement. La hauteur de 5 m semble réalisable et serait suffisante pour réduire de manière significative le mouvement de glissement avec les conditions limites fixées (flux zéro) dans ces simulations. Les simulations tridimensionnelles d'écoulement d'eau par éléments finis obtenues avec le modèle FEFLOW (©DHI) permettent de comprendre le fonctionnement de l'aquifère du glissement de terrain. L'approche intégrative permet de proposer un modèle hydrogéologique robuste et d'établir une carte piézométrique du site à l'équilibre. Dans le glissement de terrain, la piézométrie se situe entre 780m et 970m d'altitude, et la direction de l'écoulement des eaux souterraines est d'environ 340° Nord. Les conductivités hydrauliques déterminées par le modèle sont comprises entre 10 -4 et 10 -5 m.s -1 dans la sub-surface peu profonde (colluvions), jusqu'à 10 -7 m.s -1 en profondeur (schistes du Dévonien). À partir du modèle hydrogéologique calibré, diverses simulations ont été effectuées afin d'estimer les impacts des travaux d'atténuation sur le stockage et la circulation de l'eau. Le modèle a également permis de simuler la réponse piézométrique de la pente à un événement d'inondation extrême au pied du glissement de terrain. Les simulations du modèle ont montré que le « scellement » ou « l'imperméabilisation » d'une section de 650 m dans la partie inférieure du ruisseau Bayet-Badoueil abaisserait la hauteur piézométrique sous le village jusqu'à un maximum de 30 m et réduirait la charge hydraulique en amont. Une diminution de la hauteur de la nappe phréatique de 5 m semble réalisable et serait suffisante pour réduire de manière significative le mouvement de glissement avec les conditions limites fixées (flux nul) dans ces simulations.
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