Coulées de débris et de boue

Caractéristiques

Les coulées de débris et de boue sont une combinaison d’eau en mouvement rapide et d’un grand volume de sédiments et de débris qui dévalent une pente avec une force énorme. La consistance est semblable à celle de la pâte à crêpes. Elles sont similaires aux crues soudaines et peuvent se produire soudainement, sans qu’il soit possible d’en être averti. Lorsque la tendance du canal de drainage est moins abrupte, la masse liquide s’étale et ralentit pour former une partie d’un éventail de débris ou un dépôt de coulée de boue. Dans le chenal abrupt lui-même, l’érosion est le processus dominant car le flux ramasse des matériaux solides supplémentaires. Un drainage peut connaître plusieurs coulées de boue par an, ou aucune pendant plusieurs années ou décennies. Ces événements sont fréquents dans les terrains escarpés du Colorado et varient considérablement en taille et en puissance de destruction. Les rafales de nuages constituent la source habituelle d’eau pour une coulée de boue dans le Colorado.

Circonstances aggravantes

La probabilité de coulées de boue et de dommages causés par les coulées de boue est accrue par des actions qui augmentent la quantité d’eau ou de sols impliqués. L’enlèvement de la végétation sur les pentes abruptes, le déversement de débris et de remblais dans le trajet d’une coulée de boue et la construction incorrecte de routes ou le terrassement peuvent contribuer à une coulée de boue. La rupture d’un barrage, d’un fossé d’irrigation ou de toute autre structure de gestion de l’eau peut déclencher une coulée de boue/débris si l’eau qui s’échappe peut accumuler rapidement un grand volume de matériaux du sol. De même, un glissement de terrain qui bloque temporairement un cours d’eau peut causer ou contribuer à une coulée de débris.

Définition légale

H.B. 1041, partie 1, 106-7-103 (12) définit une coulée de boue comme suit :

La coulée de boue désigne le mouvement descendant de la boue dans un bassin versant de montagne en raison des caractéristiques particulières d’un rendement sédimentaire extrêmement élevé et d’un ruissellement occasionnellement élevé.

H.B.. 1041, partie 1, 106-7-103 (4) définit une plaine d’inondation de type débris-fan comme suit :

Plaine d’inondation de type débris-fan désigne une plaine d’inondation qui est située à l’embouchure d’un cours d’eau affluent d’une vallée de montagne lorsque ce cours d’eau pénètre dans le fond de la vallée.

Définition descriptive

Une coulée de boue est un phénomène géologique par lequel une masse fluide humide et visqueuse de matériaux à grains fins à grossiers s’écoule rapidement et de manière turbulente vers le bas de la pente, généralement dans un canal de drainage. Le facteur déclenchant est généralement une pluie torrentielle ou un ruissellement très rapide de la neige fondue. Il en résulte une érosion et un transport rapides des matériaux superficiels mal consolidés qui se sont accumulés dans les parties supérieures de la zone de drainage. Ce processus complexe comprend des termes stricts tels que coulée de terre, coulée de boue et coulée de débris. Les viscosités très élevées des matériaux entraînent généralement un mouvement lent de coulée de terre ou une combinaison de mouvement lent et de fracturation interne des glissements de terrain.

Le transport fluvial (eau) des matériaux est caractérisé par un écoulement d’eau à très faible viscosité et de sédiments à grains fins en suspension.

La boue est composée principalement de limon et d’argile, tandis que le terme débris est communément appliqué à des matériaux qui se composent principalement de blocs et de galets mélangés avec du sol et de la végétation déplacés.

Les coulées de boue sont généralement un événement récurrent dans certains bassins de drainage. La combinaison des conditions climatiques et géologiques qui produisent des coulées de boue est une caractéristique des drainages sujets aux coulées de boue. Le mélange en mouvement d’eau, de sol, de roche et de végétation a le plus souvent la consistance d’un béton fraîchement mélangé. En se déplaçant le long d’un cours d’eau, une coulée de boue peut incorporer presque tout ce qui se trouve sur son chemin – arbres, rochers et débris laissés par les coulées précédentes – ce qui augmente le pouvoir érosif et l’énergie de destruction de la masse en mouvement. Dans les parties inférieures du bassin versant, le chenal du cours d’eau peut être profondément érodé, envahi et inondé par le flux, ou rempli, et l’emplacement et la configuration modifiés.

Un éventail de débris est un relief de forme triangulaire qui se forme par le dépôt de matériaux à l’intersection d’une vallée affluente avec une vallée plus grande. Le matériau est constitué de sédiments de crue et/ou de matériaux de coulée de boue et se dépose là où le cours d’eau change de pente en entrant dans la plus grande vallée.

Comme les coulées de boue auxquelles elles sont liées et parfois associées, les inondations et le dépôt de matériaux sur les éventails de débris sont des événements récurrents. La cause de l’inondation est une explosion de nuages, une pluie prolongée ou une fonte des neiges rapide suivie d’un ruissellement rapide dans la voie de drainage. Au fur et à mesure que l’eau et les débris associés se déplacent vers l’aval, ils ramassent et transportent de grandes quantités de matériaux – des roches, de la végétation, de la terre et parfois des ouvrages construits par l’homme. Plus loin en aval, là où le cours du drainage est moins confiné par les parois de la vallée et où la pente du cours d’eau est plus faible, l’eau s’étale en de multiples canaux. C’est cette zone, généralement située à proximité ou à l’avant des montagnes, que l’on appelle plaine d’inondation à débris. À cet endroit, les vitesses du cours d’eau et des débris sont plus faibles, et l’énergie est insuffisante pour déplacer les débris. La charge de débris se dépose sous la forme d’une masse mixte formant le fan de débris, et l’eau passe progressivement d’un écoulement à canaux multiples à un écoulement en nappe.

La plupart des coulées de boue du Colorado prennent naissance dans des bassins de drainage qui se dirigent vers des zones montagneuses stériles élevées. De telles zones sont plus sensibles à l’érosion par le ruissellement rapide que les pentes plus douces et végétalisées. Les cônes de débris associés et leurs plaines d’inondation se produisent principalement le long des fronts de montagne et des côtés abrupts des vallées.

Sévérité du problème

Les coulées de boue deviennent une menace sérieuse pour les ouvrages construits par l’homme et la vie humaine lorsque les gens choisissent par inadvertance de vivre dans des zones de coulées de boue actives. Les coulées de boue peuvent se produire sans plus d’avertissement préalable qu’un nuage d’orage qui s’élève ou une augmentation rapide de la température au printemps. La plupart des coulées de boue dans le Colorado se produisent au printemps et en été, les mois où le ruissellement de la fonte des neiges et les précipitations sont les plus importants.

De nombreuses zones pittoresques de vallées montagneuses dans le Colorado sont soumises à une intense pression de développement. La périodicité incertaine des coulées de boue et de débris et des inondations, combinée à la mémoire courte des gens, peut entraîner des circonstances très dangereuses si ces zones sujettes aux coulées de boue sont développées.

Parce que les éventails de débris et les coulées de boue sont génétiquement liés, les problèmes qui leur sont associés sont similaires. La localisation des cônes de débris aux fronts des montagnes les rend plus accessibles aux personnes et à la pression du développement.

Critères de reconnaissance

Presque toutes les zones de coulées de boue du Colorado sont situées dans les parties inférieures des affluents des principaux cours d’eau lorsqu’ils entrent dans la vallée principale. Elles sont plus facilement reconnaissables par la présence de dépôts récents de coulées de boue et par la topographie ondulée distinctive des zones de fan. L’étendue maximale de ces dépôts et de l’éventail associé représente l’étendue maximale probable des coulées de boue et du danger. Cela est vrai même si certaines parties de l’éventail peuvent être recouvertes de végétation, ce qui indique une inactivité temporaire. Le matériau des coulées de boue est un mélange hétérogène de boue, de roches anguleuses de la taille de cailloux à celle de blocs ou plus grandes, de sol, de végétation et de débris grossiers d’arbres. Le sommet d’une coulée de boue ou d’un éventail de débris est généralement rugueux ou ondulé lorsque des matériaux de plus grande taille prédominent et relativement lisse si la plupart des matériaux de la coulée sont à grain fin. La couleur et la composition du matériau de la coulée sont généralement similaires à celles du substratum rocheux prédominant près de la partie supérieure du bassin versant d’où il provient. Au bord de la zone d’écoulement, on observe une transition prononcée entre une végétation perturbée et une surface de sol ondulée et une végétation et une pente normales. Les coulées de boue les plus récentes sont pratiquement dépourvues de végétation. L’aspect général de la zone de coulée de boue est le plus souvent un lit de cours d’eau chargé de boue et de débris qui se termine en aval de la vallée sous la forme d’un éventail dans la zone de dépôt. Dans le cas de certains drainages qui transportent un grand volume d’eau ainsi que des coulées de boue occasionnelles, le cours d’eau peut s’enfoncer profondément dans l’éventail plutôt que de changer constamment de canal. Dans ces cas, la topographie typique des éventails de débris est absente ou difficilement reconnaissable et la boue et les débris peuvent être déposés dans ou près du cours d’eau occupant la vallée principale.

La reconnaissance préliminaire des éventails de débris est facilitée par leur emplacement près des fronts de montagne, leur surface irrégulière, la multiplicité des petits chenaux de cours d’eau à leur surface, leur forme triangulaire (éventail), les dépôts mal triés typiques des coulées de débris. D’autres critères de reconnaissance sont les arbres sur pied meurtris et/ou partiellement enterrés. Des enquêtes minutieuses peuvent fournir la documentation d’événements historiques.

Conséquences d’une mauvaise utilisation des terres

Les conséquences d’une mauvaise utilisation des zones de coulées de boue et de coulées de débris vont du désagrément occasionnel pour les habitants humains à la perte de vie et à la destruction totale de toutes les œuvres de l’homme dans la zone affectée. Peu de zones sujettes aux coulées de boue sont des sites appropriés pour la construction de structures permanentes. La nature imprévisible et le mouvement souvent rapide des coulées de boue rendent même l’emplacement de structures semi-permanentes, telles que les maisons mobiles, extrêmement dangereux. Même dans les cas où la fréquence ou l’ampleur des coulées de boue ou de débris est telle qu’un certain développement est acceptable, la nature des anciens dépôts de coulées de boue est incertaine, et les activités humaines normales telles que les excavations et l’irrigation des pelouses pourraient perturber et éventuellement réactiver le mouvement des dépôts. En outre, de nombreuses zones de ventilateurs ont des nappes phréatiques saisonnières très élevées qui peuvent avoir un effet négatif sur l’évacuation des eaux usées sur place et d’autres considérations de planification.

En général, les zones de coulées de boue et de débris les plus dangereuses doivent être évitées. Dans les cas moins graves, des mesures d’atténuation minutieuses et des types de développement compatibles sont recommandés.

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