Dans de nombreuses zones côtières et gorges, les falaises instables échouent souvent lorsque la roche de fondation sous elles est écrasée. De grandes vagues d'eau peuvent être créées, menaçant la sécurité humaine.

Dans cette semaine Physique des fluides des scientifiques en Chine révèlent le mécanisme par lequel ces falaises s'effondrent, et quelle taille, vagues de type tsunami, connu sous le nom d'ondes d'impulsion, sont créées. Peu d'études expérimentales de ce phénomène ont été réalisées, ce travail représente donc de nouvelles données précieuses qui peuvent être utilisées pour se protéger d'une catastrophe imminente.

Les expériences ont été menées dans un environnement transparent, boîte rectangulaire. Un grand plan d'eau a été placé à une extrémité de la boîte et un tas de granulés à l'autre. Le tas est séparé de l'eau par une porte mobile. Lorsque le portail est relevé rapidement, le tas s'effondre et glisse dans l'eau, induisant l'action des vagues.

La forme des particules granulaires a été choisie pour ressembler aux formes des échantillons de la région du réservoir des Trois Gorges en Chine. Le mouvement de la masse d'eau a été observé avec des particules flottantes et en suspension supplémentaires. Les mouvements de ce deuxième groupe de particules ont été détectés par une caméra à l'extérieur de la boîte à 100 images par seconde.

Les enquêteurs ont fait varier la largeur et la hauteur du tas granulaire et, séparément, la hauteur du plan d'eau. Le rapport hauteur/largeur du pieu s'est avéré critique, déterminer comment la pile s'effondre ainsi que les types d'ondes d'impulsion produites.

La pile s'est effondrée en quatre étapes, finalement repousser l'eau. Les mouvements d'eau qui en résultaient étaient transférés vers le tas sous certaines conditions, créant des tourbillons. Trois types de vagues d'eau ont été générés :des vagues de transition, vagues solitaires et forages.

Les ondes de transition se désintègrent progressivement au fur et à mesure qu'elles se propagent. Vagues solitaires, bien que, se composent d'une seule crête d'eau qui se déplace rapidement, sans diminuer son amplitude. Dans un ennui, le sommet de la vague se brise et se déverse vers l'avant.

En adaptant les données expérimentales observées à une formule, les enquêteurs ont mis au point un moyen de prédire quel type de vague serait produit.

« Ces formules sont parfaitement adaptées à l'effondrement de pieux granulaires partiellement immergés, ", a déclaré le co-auteur Huang Bolin.