Cette activité est née de la volonté de développer un simulateur d’incendie de végétation utilisable en temps réel par les services opérationnels.
Un modèle simplifié de comportement de feu a été développé au sein du projet "Feux" capable de prédire la vitesse de propagation d’un feu de surface. L’intégration de ce modèle dans un simulateur incendie a été réalisé :
- Simulation de modèles non-stationnaires de propagation d'incendie à l'échelle de la vallée
Une méthode numérique de diagnostic de l’état du feu à chaque instant a été développée. Elle repose sur la prise en compte des phénomènes non-stationnaires d’extinction, d’accélération et de déformation du front de flamme. Le traitement numérique tient compte de l’épaisseur instantanée du front de flamme, à une résolution inférieure au mètre, ce qui constitue un défi pour des fronts de flamme de plusieurs kilomètres. La méthode développée utilise un maillage dynamique du front par marqueurs lagrangien et une méthode d’avancement de temps continue à pas de temps adaptatif. Le code source est à la disposition de la communauté avec des interfaces dans différents langages de programmation. Cet outil est accessible sur le web (http://forefire.univ-corse.fr). Ce travail a donné lieu à deux publications dans des revues ACL (2011 Journal of Combustion, 2014 Natural Hazards and Earth System Sciences).
- Mise en place d’une plate-forme pour la simulation de masse
Le logiciel Fire Score a été développé pour la vérification de codes de simulation sur de très nombreux incendies, mais aussi l’estimation d’incertitude par approche d’ensemble. Développé en collaboration avec INRIA, Fire Score contient des méthodes de calculs d’ensembles d’incendies, utilisant des milliers de simulation du même feu aux conditions initiales perturbés pour déterminer des enveloppes de probabilité d’impact. Ces simulations nous permettent de déterminer un risque potentiel de taille d’incendie (différent du risque de combustibilité) à l’échelle du territoire (millions de simulations). Ce travail a été mené dans le cadre d’une thèse (B.Nader, 2015) co-encadrée avec un chercheur du projet TIC de notre UMR. Il a conduit à deux publications dans des revues ACL (2013 International Journal of Wildland Fire, 2014 Natural Hazards and Earth System Sciences).
- Analyse d’évènements sévères à l'aide de la simulation couplée feu / atmosphère
Le code incendie Forefire a été couplé avec le modèle atmosphérique Meso-NH pour prendre en compte les interactions feu/atmosphère (collaboration CNRM/Météo-France et Laboratoire d’Aérologie). Une version du code de propagation parallèle a été développée. Les défis scientifiques à relever ici consistaient à développer les méthodes de résolution en cascade d’échelle, depuis la résolution du front (0.1m) jusqu’aux maillages atmosphériques local (50m) et méso échelle (2500m). Le front de flamme utilise le champ de vent de surface de Meso-NH et renvoie les flux (énergie, masse) vers les mailles atmosphériques. Le méga incendie d’Aullène (3000 hectares) a été simulé, nécessitant 20 000 heures de calculs sur 900 processeurs et 24M de points de grilles. Le code de propagation parallèle, intégré dans Meso-NH, a depuis servi à la ré-analyse d’événements sévères. Il a aussi été étendu aux problématiques de coulées de lave. Ce travail a donné lieu à trois publications dans des revues ACL (2012 Atmospheric Environment, 2013 Proceedings of the Combustion Institute, 2014 Journal of Geophysical Research Atmospheres)
