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03/12 Soutenance de thèse : Guilhem Aubert

(à salle de Conférence, BU, doua, du 03/12/2014 14:00 au 03/12/2014 15:00)
Quand ? Le 03/12/2014,
de 14:00 à 15:00
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Processus d'incision dans les rivières à fond rocheux : simulations numériques en éléments discrets


Des études de terrain, expérimentales et numériques ont été menées pour rendre compte de l'incision des rivières à fond rocheux par le transport sédimentaire. Toutefois, le caractère fluctuant du système étudié rend difficile l'établissement de lois générales.

La thèse s'articule autour de l'analyse des résultats fournis par un programme informatique qui simule la mise en mouvement de sédiments par un écoulement turbulent. La modélisation et l'intégration des interactions entre les sédiments et le fluide ainsi que les contacts entre sédiments se basent sur la description mécanistique du système.

La validation du modèle numérique a été effectuée par la comparaison de paramètres dont les valeurs pour des rivières naturelles ou expérimentales sont abondantes dans la littérature. Le nombre de Shields critique de mise en mouvement, la relation entre la vitesse du fluide et le débit de sédiment sont ces grandeurs de références.

Le travail échangé entre les sédiments et le fond est comptabilisé et ce flux d'énergie est rattaché au taux d'érosion avec des paramètres mécaniques de la roche. Nous avons établi une relation entre le taux d'érosion et le nombre de Shields. Les variations du taux d'incion avec masse de sédiment présente dans le lit de la rivière montrent que nous reproduisons le « toole-effect » et le « cover-effect ». Nous prédisons l'existence d'un nombre de Shields critique propre à l'incision qui est supérieur au nombre de Shields critique de transport.

Les travaux échangés entre la couverture sédimentaire et les parois du canal permettent de quantifier le taux d'érosion latérale. Les travaux échangés au sein de la couverture sédimentaire sont utilisés pour évaluer le taux d'usure des sédiments. À partir du bilan de puissance du sous-système couverture sédimentaire, nous proposons un scénario pour la croissance du chenal d'une rivière à fond rocheux. Plusieurs études paramétriques rendent compte de l'influence de la rugosité du fond, du coefficient de restitution et de la gravité.

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