Modélisation de la dynamique sédimentaire pour les transferts des radionucléides dans les cours d'eau

Sedimentary dynamics modelling for the radionuclides transfer in the water stream

• Auteur / Autrice : Ouafae El Ganaoui
• Direction : Fabien Anselmet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des fluides
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 2
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale de mécanique, physique & modélisation (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université d'Aix-Marseille II. Faculté des sciences (1969-2011)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Radioécologie d'eau douce

Sédiments fluviaux

Modèles écologiques

Résumé

Dans un cours d’eau, les radionucléides se partagent entre formes dissoutes et fixées sur les matières en suspension et les sédiments de fond. Les échanges entre les formes fixées dépendent des flux de masse caractérisés par la dynamique sédimentaire. Ce travail vise à affiner la prise en compte de cette dynamique dans la modélisation des transferts radioécologiques. Compte tenu des différents types de matières présents dans le milieu (nature, forme,…), l’étude bibliographique montre que la dynamique et les interactions avec les radionucléides sont loin d’être homogènes. De facto, les transferts de radionucléides sont hétérogènes dans l’espace et le temps et la modélisation demande d’appréhender spécifiquement ces principaux types de matières. Le travail est divisé en trois étapes. La première est l’élaboration d’un modèle de qualité radioécologique des cours d’eau (code TRACE) qui couple un modèle de dynamique sédimentaire et un modèle radioécologique en mettant en oeuvre une approche multi-classe. La seconde présente les méthodes expérimentales mises au point pour ajuster les paramètres de ce code. Sur la base du canal à courant du Centre d’Océanologie de Marseille et d’un système de décantation, ces protocoles permettent, à partir de prélèvements in situ, d’identifier les principales classe de matières et d’évaluer leurs paramètres sédimentaires (tension critique d’érosion, vitesse de chute,…). La dernière partie présente une application sur la distribution en long de l’activité massique en 137Cs dans le sédiment de fond d’un canal d’irrigation de la région du bas Rhône. Les observations montrent que le tri granulométrique qui s’effectue naturellement dans le canal provoque une augmentation longitudinale de la contribution des plus fines particules à la composition du sédiment de fond. Parallèlement, cette évolution est accompagnée d’une augmentation de l’activité massique du césium. Ces observations confirment l’affinité plus forte de ce radionucléide avec les particules les plus fines et l’intérêt d’une approche multi-classe.