Dynamic analysis of an extraordinarily mobile rock avalanche in the Northwest Territories, Canada

The pre-historic rock avalanche at Avalanche Lake was a spectacularly mobile rock avalanche that resulted in the largest documented runup of any landslide on earth. The runout of the 200 [Mm.sup.3] event was a complex and three-dimensional process that created three distinct depositional lobes. There is some controversy as to whether the presence of glacial ice played an important role in the dynamics of this event. To investigate this hypothesis an advanced, three-dimensional numerical landslide runout model was used to reconstruct the dynamics of this event. It was found that a conventional runout model is able to reproduce the bulk characteristics of this event, including its spectacular runup, without accounting for glacial ice. A sensitivity analysis was performed to determine the factors that control the mobility of this event. It was found that low strength in the source zone, as well as the presence of significant internal strength, is required to reproduce the 600 m runup. This has important implications for the hazard analysis of rock avalanches. It appears as though large-volume rock avalanches can move with a friction angle lower than that expected for dry fragmented rock, and the runout process can be strongly influenced by internal strength. These important factors must be accounted for when performing forward analyses of this type of natural disaster. Key words: Avalanche Lake, numerical runout modeling, landslide dynamics, rock avalanche, Dan3D. L'avalanche de roches mobiles qui s'est produite durant la prehistoire sur le site d'Avalanche Lake est un phenomene spectaculaire qui a genere le plus grand eboulement du un glissement de terrain documente sur terre. Ce deplacement d'une masse de 200 [Mm.sup.3] de roches a ete un processus complexe et tridimensionnel, qui a entraine la formation de trois lobes de depot distincts. Il existe une certaine controverse quant au fait que la presence de glace a joue un role dans la dynamique de cette avalanche. Afin d'etudier cette hypothese, on a utilise un modele numerique tridimensionnel elabore de deplacement de glissement de terrain pour reconstituer la dynamique de l'avalanche. On a constate qu'un modele de deplacement classique permettait de reproduire les caracteristiques globales de l'avalanche, y compris l'eboulement qui l'accompagnait, sans tenir compte de la glace de glacier. On a effectue une analyse de sensibilite afin de determiner les facteurs qui influent sur la mobilite de l'avalanche. On a constate qu'une faible resistance dans la zone de depart de l'avalanche ainsi que la presence d'une resistance interne elevee etaient necessaires pour que l'on puisse reproduire l'eboulement, qui a parcouru une distance de 600 m. Cela a d'importantes repercussions sur l'analyse des risques d'avalanches rocheuses. Il semblerait que des avalanches comprenant des volumes importants de roches peuvent de deplacer avec un angle de frottement plus faible que l'angle prevu dans le cas de roches seches fragmentees et que le mecanisme d'avalanche puisse dependre fortement de la resistance interne. Ces facteurs importants doivent etre pris en compte lorsqu'on realise des analyses prospectives de ce type de catastrophe naturelle. [Traduit par la Redaction] Mots-cles : Avalanche Lake, modelisation numerique du deplacement d'une avalanche, dynamique de glissement de terrain, avalanche rocheuse, DAN3D.
Introduction Quantitative risk analysis of rapid flow-like landslides requires estimates of vulnerability parameters (e.g., velocity) and the extent of the spatial impact zone (Fell et al. 2005). Empirical correlations routinely [...]