Brûlage Dirigé : technique de prévention des feux de forêt et de la gestion des espaces naturels
STME FIRE, expert et acteur engagé dans la protection contre les feux de forêt, a mené des brûlages dirigés, en collaboration avec le CEREN, l’IUSTI, WIT et FORCE 06, afin de tester l’efficacité de ses systèmes d’aspersion innovants. Ces essais visent à renforcer la sécurité des zones à risque en réduisant la propagation des incendies.
Quelle est l’influence d’un jet libre hydraulique sur les paramètres thermiques d’un feu de forêt ?
Cet article évalue l’efficacité des systèmes d’aspersion dans la protection contre les feux de forêt. La méthodologie présentée repose sur la mesure des grandeurs thermiques d’un front de flamme sur des parcelles instrumentées lors de brûlages dirigés.
Les résultats montrent une tendance à la baisse du flux radiatif (85%) et de la température en pied du mât (jusqu’à 30%) grâce à l’aspersion. Ces résultats suggèrent le potentiel des systèmes d’aspersion, mais ils nécessitent des essais supplémentaires de validation de cette tendance.
Dans le cadre de la lutte contre les feux de forêt, des dispositifs de protection par aspersion sont préconisés pour les sites à fort risque.
Comment l'aspersion fonctionne-t-elle ?
L’aspersion repose sur la couverture d’une surface par une hauteur d’eau recherchée. L’apport d’eau sur la végétation permet de diminuer le stress hydrique de la végétation et d’augmenter la teneur en eau. Ainsi, l’énergie requise pour assécher la végétation est plus importante, retardant l’action de la pyrolyse. L’évaporation de l’eau absorbe une grande quantité de chaleur réduisant ainsi la température de l’air, des flammes et du combustible. (1).
Il est donc intéressant de mesurer l’efficacité d’un dispositif préconisé dans le cadre des PPRIF (Plan de prévention des risques d’incendies de forêts)
Au sein de cet article pour évaluer l’impact d’un brulage dirigé, nous tâcherons de déterminer la variation des grandeurs physiques thermiques d’un feu de forêt en conditions réelles confronté à un système d’aspersion.
Nous présenterons également la méthodologie expérimentale utilisée ainsi que des premières tendances de résultats. (Les résultats du projet de recherche PAFF en collaboration avec le CEREN et IUSTI)
Quelle est la méthodologie utilisée ?
Les paramètres étudiés sont la température et le flux radiatif d’un front flamme en milieu extérieur. En lien avec les autorités compétentes, nous avons instrumenté les terrains brûlés lors des campagnes de brûlages dirigés dans le cadre de la protection contre le risque d’incendie.
Ces terrains ont été découpés en plusieurs parcelles rectangulaires de 40m par 60m. Ce découpage permet de multiplier les essais dans des conditions topographiques et de végétation équivalente.
Chaque parcelle est ensuite instrumentée par :
- Un dispositif d’aspersion du type FIRE proposé par la société STME FIRE. Pour cette campagne d’essais, le dispositif a une hauteur de 4m et un débit de 25 à 4bar.
- Un bâti support comprenant 6 fluxmètres placés à des hauteurs différentes de 34cm du sol à 2,88m.
- Des caméras visuelles et infrarouges (cf. Figure 1)
- Des capteurs de température qui monitorent une température témoin, la température en pied du système d’aspersion et celle à 20m du système dans la zone de brûlage. (cf. Figure 2)
Sur chaque site, une parcelle sera brûlée sans dispositif d’aspersion afin de quantifier les valeurs de température et de flux témoin. La végétation est également caractérisée.
Une station météorologique équipe également le site. Un suivi des paramètres hydrauliques est effectué sur la consommation d’eau et la pression.
Le protocole d'allumage
L’allumage est effectué en bas de la parcelle pour créer un front de flamme de la longueur de celle-ci. L’aspersion est déclenchée lorsque le front de flamme est à 20m du pied de mât. Cela laisse le temps au front de flamme pour se propager et augmenter son intensité.
Quels sont les résultats de cette instrumentation ?
Les résultats du flux radiatif
La végétation des sites est composée de Ciste, de genet et d’un lit herbacé. La pente des parcelles est en moyenne de 30%.
La comparaison des flux s’effectue selon la valeur maximale reçu lors du brûlage.
Le temps d’aspersion moyen est de 10 min pour une quantité d’eau envoyée de 4m3. Le flux radiatif maximal reçu par la parcelle témoin sans aspersion est de 13 kWm-²
Pour les parcelles équipées d’un moyen d’aspersion, le flux radiatif maximal reçu est d’en moyenne 1.80. L’ordre de grandeur de la diminution du flux est donc d’environ 85%.
Les résultats de la température
La température évolue comme les courbes suivantes :
La visualisation infrarouge de l’influence d’un jet d’aspersion sur un front de flamme
Cette série de captures infrarouges montre l’impact d’un jet libre sur le dégagement thermique d’un front de flamme montant.
Discussions et conclusion
Ces résultats, bien que encourageants, permettent de donner une tendance et des ordres de grandeur de l’influence de l’aspersion sur un front de flamme.
Ces essais ont permis de montrer une tendance concernant l’influence d’un jet libre d’eau sur un front de flamme. Le flux thermique radiatif semble être réduit de 85%. La température pourrait diminuer de 30%.
Cependant, il s’avère compliqué d’annoncer des valeurs de manières certaines en raison de la multiplicité des facteurs extérieurs, masse de combustible, fluctuation du vent. D’autres essais avec d’autres types de végétation pourraient être réalisés afin de valider ces ordres de grandeur.
Vidéo de l'impact de l'aspersion sur un front de flamme lors des brûlages dirigés
Cette vidéo vous plonge au cœur des essais de brûlage dirigés réalisés par STME FIRE, illustrant en temps réel l’efficacité de l’aspersion pour réduire les températures et le flux thermique d’un front de flamme.
Brûlages dirigés à Carros et Mont Macaron, en collaboration avec le CEREN, l’IUSTI, WIT et FORCE 06.
Bibliographie
(1) L’Hydraulique au service de la protection des forêts contre l’incendie Avril 2022
(2) Plan de prévention des risques naturels prévisibles d’incendie de forêt, Commune de Mandelieu la Napoule, 30 janvier 2019, section 13.5
