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Développement d'un système de caractérisation des agrégats et des flocs en suspension
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Wendling, Valentin |
| Copyright Year | 2015 |
| Abstract | L'evolution des caracteristiques des particules en suspension au cours de leur transfert au sein des bassins versants est encore mal connue. Ceci limite actuellement notre aptitude a predire correctement l'erosion ou les flux de matieres en suspension (MES) et rend difficile la proposition de pratiques de gestion adaptees aux reglementations en vigueur. A partir d'experiences en milieu controle, nous avons montre que les particules de sols ont tendance a se desagreger en milieu turbulent. Il semble de plus qu'une augmentation de la concentration en suspension accelere cette desagregation et conduise a des particules plus fines. Meme si l'evolution des particules a l'echelle horaire semble rester de second ordre derriere les caracteristiques des sols sources, il est indispensable de pouvoir verifier si les particules en suspension se comportent de la meme maniere en conditions naturelles ou des interactions complexes entre processus peuvent avoir lieu. Cependant l'absence de methode de mesure permettant le suivi des proprietes de transport des sediments en ecoulements tres concentres (de 1 plusieurs centaines de grammes par litre) dans les bassins elementaires limite notre capacite a hierarchiser les processus a considerer pour modeliser le transfert sedimentaire ou ameliorer la gestion operationnelle des sediments. Afin de repondre a ce besoin instrumental, nous avons developpe un Systeme de Caracterisation des Agregats et des Flocs (SCAF). Cet instrument est concu pour etre incorpore dans les stations de suivi hydro-sedimentaire. La mesure est realisee immediatement apres prelevement d'un echantillon de la suspension a caracteriser par une serie de capteurs optiques qui suivent l'evolution de l'absorbance optique durant la sedimentation de l'echantillon. Nous proposons une methode de traitement des donnees optiques donnant acces a la distribution des vitesses de chute de la suspension ainsi qu'a un indice de floculation qui renseigne sur la capacite des MES a floculer durant leur sedimentation. Les distributions de vitesses de chute mesurees sont validees sur une large gamme de materiaux et de regimes de sedimentation, afin de couvrir la variabilite des types de materiaux et des concentrations observees en milieu naturel. Pour des sediments non cohesifs ou floculant peu durant leur sedimentation les mesures du SCAF s'ajustent sur celles issues des autres methodes. Pour les suspensions qui floculent durant leur sedimentation, la plupart des methodes de mesure classiques conduisent a des vitesses de chute non representatives de la suspension. Nous avons montre que les variations des proprietes optiques des matieres en suspension lors de leur floculation impactent nos mesures. La methode proposee permet cependant de quantifier l'augmentation des vitesses de chute avec la floculation, et d'encadrer l'incertitude des mesures. Pour les mesures a forte concentration (>10 g/l), un front d'entravement peut se former durant la sedimentation, le SCAF mesurant alors precisement les vitesses de chute du front. La mesure des distributions des vitesses de chute et de la cohesion des particules en suspension peut permettre d'identifier differentes populations de particules formant une suspension (grains de sables, flocs, matieres fines...). Le suivi de telles informations au sein de bassins versants ouvre de nouvelles perspectives pour aborder la connectivite sedimentaire et s'orienter vers une gestion optimale des flux de MES. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01224167/document/ |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
