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Analyse Et Modelisation A Differentes Echelles Des Mecanismes Derosion Et De Transport De Materiaux Solides
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Book Synopsis Analyse et modélisation à différentes échelles des mécanismes d'érosion et de transport de matériaux solides by : Nicolle Mathys
Download or read book Analyse et modélisation à différentes échelles des mécanismes d'érosion et de transport de matériaux solides written by Nicolle Mathys and published by . This book was released on 2006 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le travail a pour objectif de déterminer quels sont les flux solides et liquides produit par un petit bassin versant de montagne en réponse à un épisode pluvieux. Il s'appuie sur des observations réalisées sur les bassins de recherche de Draix, étudie les processus et facteurs intervenant dans la formation des écoulements et quantifie leurs rôles respectifs. Différentes échelles spatiales d'analyse sont utilisées : la parcelle, le versant ou la ravine élementaire et le bassin versant. La forte non-linéarité des réponses est mise en évidence au moyen d'une analyse statistique approfondie des données disponibles (1985-2003). Ce travail statistique est complété par l'interprétation d'observations et d'expérimentations de terrain spécifiques : expérimentations de simulation de pluie et observations sous pluies naturelles à l'échelle de la parcelle et de la ravine, suivi de l'état des stocks de sédiments dans les lits. Enfin, une première ébauche de modélisation spatialisée, à l'aide du modèle ETC (Erosion des torrents en crue) développé au Cemagref, a été réalisée, vérifiant la capacité du modèle à reproduire le fonctionnement temporel et spatial observé.
Download or read book Géomorphologie written by and published by . This book was released on 2009 with total page 344 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Analyse et modélisation du transfert de particules solides à l'échelle de petits bassins versants cultivés by : Olivier Cerdan
Download or read book Analyse et modélisation du transfert de particules solides à l'échelle de petits bassins versants cultivés written by Olivier Cerdan and published by . This book was released on 2001 with total page 186 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans le nord ouest du Bassin Parisien ainsi que dans de nombreuses zones cultivées de la ceinture loessique du nord de l'Europe, des problèmes économiques et environnementaux graves dus à l'érosion des sols sont de plus en plus fréquents. Les conditions à la surface du sol, i.e. la structure de surface, la rugosité et le couvert végétal, jouent un rôle majeur sur les capacités d'infiltration, et la sensibilité à l'érosion. La connaissance et la compréhension de l'hétérogénéité spatiale et de la dynamique temporelle de ces conditions de surface sont des points clé pour la modélisation de l'érosion hydrique des sols cultivés. L'objectif de cette étude est l'élaboration d'un modèle d'érosion à l'échelle du bassin versant qui intègre ces connaissances. A cet effet, de récentes expérimentations ont fourni des références quantitatives de taux de ruissellement et d'érosion à différentes échelles et pour différentes situations en termes de caractéristiques climatiques, d'état de surface, d'occupation du sol et de pratiques agricoles. Ces références ont été utilisées afin de développer des règles de décisions qui permettent d'évaluer la capacité d'infiltration, la concentration potentielle en sédiment du ruissellement et la sensibilité à l'incision des parcelles agricoles. Un réseau de circulation du ruissellement élaboré à partir du modèle numérique d'altitude combiné avec des informations sur les motifs agraires permet de calculer la hauteur d'eau ruisselée, le transport de sédiment par érosion diffuse ainsi que la localisation et la quantification de l'érosion linéaire en tout point du bassin versant.
Book Synopsis Etude des mécanismes élémentaires de l'érosion d'un sol cohésif by : Florian Brunier-Coulin
Download or read book Etude des mécanismes élémentaires de l'érosion d'un sol cohésif written by Florian Brunier-Coulin and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les mécanismes élémentaires mis en jeu lors de l'érosion de surface d'un sol cohésif par un écoulement fluide demandent à être mieux connus dans le but d'améliorer la modélisation locale de l'érosion. En se basant sur une approche expérimentale, l'objectif de cette thèse vise à réaliser une étude paramétrique de l'érosion à l'aide de matériaux modèles, pour ensuite les soumettre à des sollicitations hydrodynamiques et mécaniques contrôlées. L'étude de matériaux granulaire sans cohésion a d'abord permis d'analyser la construction du nombre de Shields pour définir le seuil d'érosion. Ensuite, des essais de traction à différentes échelles ont permis de généraliser le nombre de Shields à des grains cohésifs par la relation entre seuil d'érosion et résistance mécanique. La mise au point de matériaux et d'essais d'érosion iso-indice a également permis de visualiser les mécanismes par lesquels l'écoulement conduit à l'arrachement de particules constitutives du matériau modèle lors d'essais de JET et de HET. Pour finir, d'autres types de matériaux cohésifs modèles ont été plus rapidement étudiés et révèlent de grandes perspectives d'études.
Book Synopsis Modélisation multi-échelle et simulation numérique de l'érosion des sols de la parcelle au bassin versant by : Minh Hoang Le
Download or read book Modélisation multi-échelle et simulation numérique de l'érosion des sols de la parcelle au bassin versant written by Minh Hoang Le and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif global de ce travail est d'étudier une modélisation multi échelle et de développer une méthode adaptée pour la simulation numérique du processus d'érosion à l'échelle du bassin versant. Après avoir passé en revue les différents modèles existants, nous dérivons une solution analytique non triviale pour le système couplé modélisant le transport de sédiments par charriage. Ensuite, nous étudions l'hyperbolicité de ce système avec diverses lois de sédimentation proposées dans la littérature. Concernant le schéma numérique, nous présentons le domaine de validité de la méthode de splitting, pour les équations modélisant l'écoulement et celle décrivant l'évolution du fond. Pour la modélisation du transport en suspension à l'échelle de la parcelle, nous présentons un système d'équations couplant les mécanismes d'infiltration, de ruissellement et le transport de plusieurs classes de sédiments. L'implémentation et des tests de validation d'un schéma d'ordre élevé et de volumes finis bien équilibré sont également présentés. Ensuite, nous discutons sur l'application et la calibration du modèle avec des données expérimentales sur dix parcelles au Niger. Dans le but d'aboutir la simulation à l'échelle du bassin versant, nous développons une modélisation multi échelle dans laquelle nous intégrons le taux d'inondation dans les équations d'évolution afin de prendre en compte l'effet à petite échelle de la microtopographie. Au niveau numérique, nous étudions deux schémas bien équilibrés : le schéma de Roe basé sur un chemin conservatif, et le schéma avec reconstruction hydrostatique généralisée. Enfin, nous présentons une première application du modèle avec les données expérimentales du bassin versant de Ganspoel qui nécessite la parallélisation du code.
Book Synopsis Etude numérique et expérimentale, à l'échelle microstructurelle, du transport granulaire dans les matériaux poreux saturés by : Boumediene Benmezroua
Download or read book Etude numérique et expérimentale, à l'échelle microstructurelle, du transport granulaire dans les matériaux poreux saturés written by Boumediene Benmezroua and published by . This book was released on 2011 with total page 157 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le transport de particules solides dans un matériau poreux saturé, sujet à l’écoulement de fluide se produit dans les milieux naturels et dans diverses applications liées au génie civil. Ces particules solides peuvent colmater les interstices du matériau poreux et par conséquent réduire sa perméabilité ou au contraire se détacher du matériau poreux et provoquer son érosion. Ainsi, cette thèse s’attache à étudier à l’échelle des grains du matériau poreux les mécanismes du transport de particules en présence d’écoulement de fluide incompressible et de calculer les interactions fluide-solide pour contribuer à la connaissance des phénomènes de colmatage ou d’érosion. Le travail est réalisé principalement par la voie numérique utilisant un couplage original entre deux codes de calcul : PFC3D pour la matrice granulaire – CFD FINAS pour l’écoulement du fluide, validé par des expériences de visualisation menées sur des modèles de laboratoire. L’étude numérique et expérimentale de la filtration dans un milieu poreux bidimensionnel montre l’influence des particules sur le champ de vitesse du fluide qui se met à son tour en mouvement et accélère la filtration. L’étude des interactions particules-fluide par l’approche couplée DEM-CFD (Distinct Element Method -Computational Fluid Dynamics) a abouti a proposé une formulation de la traînée en fonction de la porosité du milieu poreux. Le couplage avec la loi de Darcy conduit à une relation pratique qui prédit la perméabilité en fonction de la porosité. L’étude est étendue à la filtration de particules solides dans un milieu poreux constitué d’un empilement désordonné de sphères dans lequel un fluide s’écoule en permanence. L’analyse à l’échelle des grains montre des zones de colmatage qui se développent dans le milieu poreux. L’étendue du colmatage est analysée en fonction de combinaisons des forces prédominantes que sont les forces de gravité et de viscosité. Des courbes de distribution des particules selon la profondeur sont trouvées.
Book Synopsis Modélisation à base physique des processus de l'érosion hydrique à l'échelle de la parcelle by : Guillaume Nord
Download or read book Modélisation à base physique des processus de l'érosion hydrique à l'échelle de la parcelle written by Guillaume Nord and published by . This book was released on 2006 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette étude s'inscrit dans le développement de modèles à base physique de l'érosion hydrique à l'échelle des versants. L'objectif est la construction d'un modèle numérique (PSEM_2D, Plot Soil Erosion Model) couplant les mécanismes d'infiltration, de ruissellement et d'érosion. Les paramétrisations sélectionnées sont implémentées dans le modèle. Une première évaluation à partir de données de la littérature donne des résultats satisfaisants et montre l'intérêt d'un tel outil pour l'étude des transferts d'eau et de particules. L'étude se concentre ensuite sur les processus de l'érosion concentrée. L'analyse d'une base de donnée américaine portant sur la distribution granulométrique des particules exportées, l'hydraulique et les régimes d'érosion dans des rigoles révèle l'existence de différents comportements fonction de la texture des sols et sert de base à une comparaison avec PSEM_2D. Les formules de capacité de transport de Low (1989) et de Govers (1992) donnent les meilleurs résultats. Le modèle d'arrachement permet de reproduire les régimes d'érosion mais atteint ses limites quand des rigoles trop profondes se forment. Une étude expérimentale dans un canal de 3 m de long est menée pour améliorer la paramétrisation du transport de particules en distinguant transport en suspension et charriage en fonction en particulier de la taille et de la densité des particules. Enfin, le modèle numérique est utilisé pour une étude de cas de l'érosion hydrique sur une parcelle de 100 m2 pour différentes configurations hydrologiques, topographiques et pédologiques. Les résultats sont analysés à l'exutoire de la parcelle et le long d'une toposéquence de 20 m de long divisé en cinq tronçons.
Book Synopsis VALIDATION EXPERIMENTALE D'UNE METHODE DE PREDICTION DE L'EROSION PAR CAVITATION by : ALAIN.. RETAILLEAU
Download or read book VALIDATION EXPERIMENTALE D'UNE METHODE DE PREDICTION DE L'EROSION PAR CAVITATION written by ALAIN.. RETAILLEAU and published by . This book was released on 1995 with total page 304 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE PRESENT TRAVAIL EST CONSACRE AU DEVELOPPEMENT ET A LA VALIDATION EXPERIMENTALE D'UNE METHODE DE PREDICTION QUANTITATIVE DE L'EROSION PAR CAVITATION. LA DEMARCHE DE PREDICTION RETENUE CONSISTE A MESURER LE POTENTIEL EROSIF, OU AGRESSIVITE, D'UN ECOULEMENT CAVITANT AFIN DE LE REPRODUIRE DE FACON ACCELEREE PUIS D'OBTENIR UNE MESURE PREVISIONNELLE DE L'EROSION. LA DEFINITION DE L'AGRESSIVITE REPOSE SUR L'ANALYSE STATISTIQUE DES MICRODEFORMATIONS PLASTIQUES ISOLEES FORMEES A LA SURFACE DES PAROIS SOLIDES ELASTOPLASTIQUES AU DEBUT DE L'ENDOMMAGEMENT. LES DISTRIBUTIONS ALEATOIRES, SPATIALE ET DIMENSIONNELLE, DE CES INDENTATIONS SONT REDUITES AUX TROIS GRANDEURS SCALAIRES: VST LE VOLUME TOTAL DES INDENTATIONS PAR UNITE DE SURFACE ET PAR UNITE DE TEMPS, RM ET HM LA MOYENNE DES DISTRIBUTIONS, PONDEREES PAR LE VOLUME, DU RAYON ET DE LA PROFONDEUR DES INDENTATIONS. QUANT A L'EROSION, ELLE EST MESUREE PAR L'EVOLUTION DE LA PROFONDEUR DE L'ENDOMMAGEMENT MACROSCOPIQUE DES PAROIS AU COURS DU TEMPS. DES MESURES D'AGRESSIVITE ET D'EROSION ONT ETE REALISEES POUR DES ECOULEMENTS VENTURIS EXPERIMENTAUX DE DEUX ECHELLES GEOMETRIQUES DIFFERENTES. POUR LES CONDITIONS DE SIMILITUDE CARACTERISANT CES ECOULEMENTS CAVITANTS, LES TRANSPOSITIONS DES MESURES D'AGRESSIVITE ET D'EROSION, ASSOCIEES A UN CHANGEMENT D'ECHELLE GEOMETRIQUE ET/OU A UN CHANGEMENT DE VITESSE DE L'ECOULEMENT, ONT ETE VERIFIEES. PAR AILLEURS, IL EST MONTRE QU'UN PARAMETRE ADIMENSIONNEL, II, CARACTERISTIQUE DE L'INTERACTION LIQUIDE/SOLIDE PERMET DE TRANSPOSER LES MESURES DE L'AGRESSIVITE LORS D'UN CHANGEMENT DE MATERIAU, ELASTOPLASTIQUE, DE LA PAROI SOLIDE DE L'ECOULEMENT. L'OBSERVATION D'UNE TRES FORTE CORRELATION ENTRE LE TAUX DE DEFORMATION VOLUMIQUE VST ET LA VITESSE D'EROSION PERMET D'ENVISAGER UNE NOUVELLE DEMARCHE DE PREDICTION DE L'EROSION. DES MESURES D'AGRESSIVITE ET D'EROSION ONT EGALEMENT ETE REALISEES POUR LES ECOULEMENTS DU CAVERSIM, MOYEN D'ESSAIS DEFINI POUR LA REPRODUCTION ACCELEREE DE L'ENDOMMAGEMENT PAR CAVITATION. L'OBSERVATION DE LA MEME CORRELATION ENTRE LA MESURE DE L'AGRESSIVITE, VST, ET LA VITESSE D'EROSION, POUR CES ECOULEMENTS CAVITANTS TOUT A FAIT DIFFERENTS DES ECOULEMENTS VENTURIS, PERMET DE VALIDER EXPERIMENTALEMENT LA METHODE PROPOSEE DE PREDICTION DE L'EROSION PAR CAVITATION
Book Synopsis Modélisation micromécanique des couplages hydromécaniques et des mécanismes d'érosion interne dans les ouvrages hydrauliques by : Anh Tuan Tong
Download or read book Modélisation micromécanique des couplages hydromécaniques et des mécanismes d'érosion interne dans les ouvrages hydrauliques written by Anh Tuan Tong and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les matériaux granulaires multiphasiques occupent une place très importante dans notre environnement qui suscitent un grand intérêt de nombreuses communautés scientifiques, notamment celles de la mécanique des sols ou de la géotechnique. Le caractère divisé permet les milieux granulaires multiphasiques d'avoir un comportement mécanique global qui trouve leur origine, leur distribution et interactions entre les phases de composition. Un modèle de couplage hydromécanique est présenté dans ce travail de thèse pour l'application à la modélisation microscopique des couplages hydromécaniques dans les matériaux granulaires saturés. Le modèle numérique est basé sur un couplage de la méthode des éléments discrets (DEM) avec une formulation en volumes finis, à l'échelle des pores (PFV), du problmème de l'écoulement d'un fluide visqueux incompressible. Le solide est modélisé comme un arrangement de particules sphériques avec des interactions de type élasto-plastique aux contacts solide-solide. On considère un écoulement de Stokes incompressible, en supposant que les forces inertielles sont négligeables par rapport aux forces visqueuses. La géométrie des pores et leur connectivité sont définies sur la base d'une triangulation régulière des sphères, qui aboutit à un maillage tétrahédrique. La définition des conductivités hydrauliques à l'échelle des pores est un point clef du modèle, qui se rapproche sur ce point à des modèles de type pore-network. Une importance particulière réside dans les lois d'interactions fluide-solide permettant de déterminer des forces de fluide appliquées sur chacune des particules, tout en assurant un coût de calcul acceptable pour la modélisation en trois dimensions avec plusieurs millieurs des particules. Des mesures de perméabilités sur des assemblages bidisperses de billes de verre sont présentées et comparées aux prédictions du modèle et aux formules empiriques/semi-empiriques dans la littérature, ce qui valide la définition de la conductivité locale et met en évidence le rôle de la distribution granulométrique et la porosité. Une approche numérique pour analyser l'interaction mécanique fluide-solide et les mécanismes d'érosion interne est finalement présentée.
Book Synopsis Etude expérimentale de l'impact de l'érosion par suffusion sur les propriétés physiques et mécaniques des sols by : Cong Doan Nguyen
Download or read book Etude expérimentale de l'impact de l'érosion par suffusion sur les propriétés physiques et mécaniques des sols written by Cong Doan Nguyen and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de thèse s'est attaché à investiguer, d'une part, le mécanisme d'érosion interne par suffusion dans les ouvrages hydrauliques en terre, et d'autre part, les conséquences qu'il pourrait avoir sur le comportement mécanique du sol, l'objectif principal étant d'améliorer notre compréhension de ce processus et du comportement des sols érodés. La démarche adoptée est principalement expérimentale, réalisée à différentes échelles : du macroscopique, à l'échelle du matériau, au microscopique, à l'échelle des grains constitutifs. A l'échelle macroscopique, des essais de suffusion ont été réalisés sur des échantillons de sol à l'aide d'un nouveau dispositif d'essai d'érosion, appelé perméamètre de suffusion, développé dans le cadre de cette thèse. Après érosion dans le perméamètre, les échantillons érodés sont transférés par une procédure de congélation / décongélation dans un dispositif d'essai triaxial afin d'étudier leur comportement sous chargement mécanique. Les résultats obtenus à cette échelle ont permis de donner un aperçu général du mécanisme de suffusion et de mettre en évidence son impact sur les propriétés de résistance au cisaillement du sol. A l'échelle microscopique, une analyse fine a pu être menée en réalisant un essai de suffusion des mesures in-operando de tomographie à rayons X et de la visualisation locale par techniques optiques sur un sol artificiel. La caractérisation du sol à cette échelle microstructurale a permis de mieux comprendre le processus de suffusion, notamment en mettant en évidence l'apparition et le développement de fortes hétérogénéités qui semblent avoir une influence importante sur la réponse mécanique des sols érodés.
Book Synopsis Modélisation du comportement poromécanique des sols sujets à érosion interne par suffusion by : Quentin Rousseau
Download or read book Modélisation du comportement poromécanique des sols sujets à érosion interne par suffusion written by Quentin Rousseau and published by . This book was released on 2021 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les écoulements d'infiltration dans les sols sont susceptibles d'engendrer des processus d'érosion interne. Dans les sols grenus sans cohésion, la « suffusion » est une érosion interne se caractérisant par trois phénomènes simultanés et indissociables : l'arrachement, le transport et la filtration des grains solides les plus fins au travers du réseau de pores. Puisqu'il existe une forte corrélation entre la majorité des avaries au sein d'ouvrages hydrauliques en terre (barrage, digues et canaux d'irrigation) et les phénomènes d'érosion interne, ces derniers sont au cœur d'enjeux économiques et sociétaux notables. En centrant l'intérêt sur l'érosion interne par suffusion, l'objectif de ces travaux de thèse est de contribuer à l'élaboration d'un outil clé pour l'ingénieur face à ces problèmes : un modèle de comportement poromécanique considérant un couplage entre réponse hydromécanique et suffusion. La thermodynamique des milieux poreux est employée en vue d'analyser le couplage entre suffusion, écoulement et état mécanique. Un modèle de comportement est proposé en accord avec ce couplage complexe. D'un côté, l'effet de la suffusion sur le comportement mécanique du sol est modélisé via l'extension d'un modèle élasto plastique existant en introduisant la porosité induite par suffusion comme variable d'écrouissage. A titre de validation, la réponse du modèle élasto-plastique est analysée puis comparée à des résultats expérimentaux issus de la littérature. D'un autre côté, la pertinence du modèle de couplage macroscopique entre diffusion hydraulique et érosion interne est éprouvée par une analyse à deux échelles, via la théorie de l'homogénéisation (quasi) périodique.
Book Synopsis Dynamique de l'érosion continentale aux grandes échelles de temps et d'espace by : Dimitri Lague
Download or read book Dynamique de l'érosion continentale aux grandes échelles de temps et d'espace written by Dimitri Lague and published by . This book was released on 2006 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif de cette thèse est d'étudier les relations entre la dynamique de l'érosion à l'échelle des versants et des rivières, et l'évolution des reliefs et des flux sédimentaires à l'échelle continentale. Nous utilisons un modèle numérique permettant de simuler l'interaction de différents processus d'érosion de versant et de rivière. Une approche expérimentale inédite a aussi été développée, permettant d'étudier précisément l'évolution d'une surface d'échelle métrique soumise à l'action simultanée d'une surrection et d'une érosion par ruissellement. L'analyse couplée de ces deux approches montre que la dynamique de l'érosion dépend fortement de la présence de zones de drainages internes, du degré de non-linéarité entre érosion et pente topographique, et de l'existence d'un seuil d'érosion. A partir de l'analyse de systèmes naturels, via le formalisme de la relation pente-aire drainée, nous mettons en évidence l'existence d'un tel seuil dans les systèmes naturels.
Book Synopsis Modélisation d'une interface fluide/solide avec érosion by : Damien Lachouette
Download or read book Modélisation d'une interface fluide/solide avec érosion written by Damien Lachouette and published by . This book was released on 2009 with total page 158 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les phénomènes d'érosion sont une cause majeure dans la rupture des ouvrages hydrauliques tels que les digues ou les barrages. Le territoire compte 10000 km de digues, d'où un enjeu important en terme de risque d'inondation. Une approche plus générale est essentielle à une compréhension fine des phénomènes. La modélisation des mécanismes de l'érosion doit permettre l'élaboration de solutions pour sécuriser les ouvrages et les rendre moins sensibles à ces phénomènes. Ce travail est consacré à la modélisation d'une interface entre un milieu de sol et un milieu d'écoulement. Le mouvement de cette interface est régi par l'érosion du sol sous l'effet de l'écoulement. L'écoulement est calculé par les équations de Stokes munies d'un terme de pénalisation permettant la représentation unifiée des comportements des deux milieux. Dans une première partie, nous aborderons la problématique de la représentation de l'érosion. La seconde partie traite plus précisément de la représentation unifiée des comportements des milieux, notamment grâce à l'utilisation des méthodes de pénalisation. La troisième partie constitue une revue des principales méthodes permettant le suivit d'une interface. Une description précise de la méthode Level Set est donnée. Dans la quatrième partie, nous abordons la résolution numérique des équations d'écoulement. La cinquième partie rassemble l'ensemble des tests de la méthode. Enfin, la dernière partie est consacrée à l'application du modèle sur trois cas : le " Hole Erosion Test ", le phénomène de suffusion et l'érosion d'un lit de rivière autour d'une pile de pont.
Book Synopsis Modélisation conceptuelle du transfert des matières en suspension by : Raoudha Gafrej
Download or read book Modélisation conceptuelle du transfert des matières en suspension written by Raoudha Gafrej and published by . This book was released on 1993 with total page 410 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'EROSION DES TERRES ET LE TRANSFERT DES MATIERES EN SUSPENSION (M.E.S.) JUSQU'AU COURS D'EAU SONT EXTREMEMENT COMPLEXES ET COMMANDES PAR DES FACTEURS PHYSIQUES ET HUMAINS DIVERS. L'EVALUATION DES RISQUES ET TOUTE MESURE DE PREVENTION PASSENT PAR UNE MODELISATION QUANTITATIVE. NOTRE RECHERCHE A DONC ETE DE CONSTRUIRE UN MODELE DE TRANSFERT POUR EVALUER LES APPORTS DE M.E.S. DANS LE BASSIN DE LA MARNE, JUSQU'AUX SECTEURS AVAL (BASSIN DE 12800 KM#2) OU ILS POSENT UNE MENACE POUR LE TRAITEMENT DE L'EAU POTABLE. LE MANQUE DE DONNEES DES MECANISMES ELEMENTAIRES NOUS A CONDUIT A NOUS INTERESSER AUX PETITS BASSINS. LE MATERIAU DE RECHERCHE CONSTITUE PAR LES CHRONIQUES DE DONNEES ANCIENNES DU BASSIN DE MELARCHEZ (7 KM#2) S'EST AVERE ASSEZ RICHE POUR AMORCER LA MODELISATION DU TRANSFERT DE M.E.S. ETANT DONNE L'INSUFFISANCE DES INFORMATIONS SUR LES CARACTERISTIQUES DU MILIEU AU DEBUT DE CETTE RECHERCHE, NOUS NOUS SOMMES LIMITE A NE CONSIDERER QUE L'EFFET DES FACTEURS HYDROLOGIQUES MESURES EN CONTINU. LE MODELE CONCEPTUEL AINSI ETABLI, A PERMIS UNE BONNE REPRODUCTION DES FLUX DE M.E.S. L'INTRODUCTION DE LA NOTION DE STOCK A CONTRIBUE A REDUIRE L'EFFET DU PHENOMENE D'HYSTERESIS QUE PLUSIEURS APPROCHES NEGLIGENT. DE MEME L'EFFET DE LA PLUIE EST BIEN MIS EN EVIDENCE A L'AIDE DE CE MODELE EMPIRIQUE. L'APPLICATION DU MODELE A DIFFERENTES ECHELLES SPATIO-TEMPORELLES DU BASSIN DE LA MARNE ET AU BASSIN DE NAIZIN EN BRETAGNE A PERMIS UNE TENTATIVE D'EXPLICATION DE L'EVOLUTION SPATIALE DES PARAMETRES
Book Synopsis Modélisation numérique de l'érosion d'un sol cohésif par un écoulement turbulent by : Fabienne Mercier
Download or read book Modélisation numérique de l'érosion d'un sol cohésif par un écoulement turbulent written by Fabienne Mercier and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les mécanismes d'érosion sont la principale cause de rupture des ouvrages hydrauliques en remblai, c'est pourquoi il est capital de pouvoir quantifier la résistance des sols à l'érosion. Divers appareillages permettent d'en obtenir une estimation, notamment le Jet Erosion Test (JET) dont le modèle d'interprétation est empirique. L'objectif de ce travail est de statuer sur la pertinence ce modèle d'interprétation. Pour cela, nous avons développé un modèle numérique 2D de type Navier-Stokes turbulent avec déplacement d'interface et remaillage, permettant de modéliser l'érosion d'un sol cohésif par un écoulement turbulent. En injectant dans notre modèle les paramètres d'érosion trouvés à la suite d'essais de JET, on retrouve numériquement l'évolution de la profondeur d'affouillement obtenue expérimentalement. Nous avons appliqué cette méthode à trois différents essais de JET, les résultats obtenus sont en bon accord avec les résultats expérimentaux. En plus d'une importante étude paramétrique, ces résultats ont permis d'apporter d'importants éléments de validation au modèle d'interprétation du JET. Pour étendre le champ d'applicabilité du modèle, nous avons également appliqué cette méthode de modélisation à la configuration de l'érosion de conduit. Trois essais de Hole Erosion Test (HET) ont été modélisés et nous avons également obtenus des résultats en bon accord avec les résultats expérimentaux. Une analyse de la loi d'érosion et des paramètres d'érosion obtenus à la suite d'essais de JET et de HET a ensuite été initiée. Les bases d'une étude portant sur l'influence de l'angle d'incidence de l'écoulement, sur l'efficacité de l'érosion, ont été posées.
Book Synopsis Mécanismes de l'érosion diffuse des sols by : Sophie Leguédois
Download or read book Mécanismes de l'érosion diffuse des sols written by Sophie Leguédois and published by . This book was released on 2003 with total page 156 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La pluie et le ruissellement agissent sur les sols cultivés,génèrant et exportant des fragments de terre. Au sein des parcelles agricoles, cette érosion hydrique entraîne une dégradation du potentiel de production des sols. À l'aval, les dégâts sont d'ordre environnemental avec des inondations boueuses et des pollutions du système aquatique. Bien que reconnues comme un facteur déterminant les flux de matière érodée, les caractéristiques structurales de la surface des sols sont encore peu intégrées dans l'étude de l'érosion hydrique. Cette thèse analyse l'effet de la structure du sol sur le transfert particulaire par l'érosion hydrique diffuse. Le travail s'appuie sur des simulations de pluie en laboratoire et sur la détermination de la composition granulométrique agrégée des fragments de sol produits par les processus érosifs. Chacun des processus érosifs - désagrégation, mise en mouvement par la pluie, transfert par splash et transport par le ruissellement - est étudié séparément afin de mieux appréhender les mécanismes physiques impliqués. La désagrégation est reconnue comme un processus érosif clef qui peut être estimé grâce à des mesures de la stabilité structurale des sols. La réalisation de bilans de masse à partir des flux mesurés permet d'identifier la sélectivité granulométrique de la mise en mouvement par la pluie et du transport par le ruissellement. Du fait de cette sélectivité, la composition des fragments de sol mis à disposition des processus conditionne l'intensité des flux érodés. À partir de ces résultats, un modèle de prédiction de l'exportation des sédiments par l'érosion diffuse est ébauché. Ce modèle conduit à la prise en compte de la dynamique structurale des sols dans la modélisation déterministe de l'érosion hydrique diffuse.
Book Synopsis Transport de particules dans les milieux granulaires by : Nadège Reboul
Download or read book Transport de particules dans les milieux granulaires written by Nadège Reboul and published by . This book was released on 2008 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le terme érosion interne désigne les phénomènes d'arrachement et de transport de particules, sous l'effet de forces d'écoulement, au sein d'un matériau granulaire. Il s'agit de l'un des modes de rupture des digues et barrages en remblai les plus répandus. Localiser et quantifier les déplacements de matière au sein des matériaux granulaires apparaît donc crucial si l'on veut garantir la pérennité des ouvrages hydrauliques.Les critères de filtre permettent de statuer s'il y a transport ou non; ils s'appuient sur la connaissance de la courbe granulométrique des matériaux. Cette dernière peut être considérée comme une approche locale de la morphologie solide. Suivant une démarche similaire, l'analyse de la microstructure de l'espace poral où s'effectue la circulation des particules transportées a d'abord été proposée. Cette étude consiste à caractériser la morphologie et la topologie du réseau des vides d'assemblages numériques de sphères en s'appuyant sur une discrétisation du milieu poreux selon des cellules tétraédriques (partition de Delaunay généralisé). Les spécificités de comportement liées aux variations de densité ont été étudiées. Plusieurs caractéristiques des pores et des constrictions, passages les plus étroits entre pores, sont définies permettant d'envisager une corrélation entre l'organisation de l'espace poral et les possibilités de migration de particules au sein de cet espace. La recherche de cette corrélation repose sur l'hypothèse d'un mécanisme de capture par exclusion de taille : une particule transportée est stoppée dès lors qu'elle rencontre une constriction de taille inférieure à son diamètre. Un modèle purement géométrique est alors proposé pour estimer la distance qu'une particule infiltrée de taille donnée peut parcourir dans un milieu granulaire. Faute de pouvoir modéliser l'évolution du comportement du milieu poreux à l'échelle macroscopique avec ce modèle, nous proposons une nouvelle modélisation de transport. Elle s'inscrit dans le cadre de la théorie des milieux continus mais est enrichie par l'intégration d'une variable caractéristique des aspects microstructurels : la distribution de tailles de constrictions. Cet enrichissement a été rendu possible par le développement d'une formule analytique destinée au calcul de la distribution de tailles de constrictions à partir de la distribution de tailles de particules. Cette formulation analytique a été obtenue à partir d'analyses numériques discrètes.
