Thèse soutenue

Observation et modélisation des flux de sable dans les grands cours d’eau
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Auteur / Autrice : Guillaume Dramais
Direction : Benoît CamenenJérôme Le Coz
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique des fluides
Date : Soutenance le 26/11/2020
Etablissement(s) : Lyon
Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Mécanique, Energétique, Génie Civil, Acoustique (Lyon)
Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....)
Laboratoire : Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (France ; 2020-....)
Jury : Président / Présidente : Sandra Soares-Frazão
Examinateurs / Examinatrices : Benoît Camenen, Jérôme Le Coz, William Santini, Ivana Vinkovic
Rapporteurs / Rapporteuses : Stéphane Rodrigues, Romaric Verney

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Disposer de bilans de flux de sable dans les cours d'eau est important. Les enjeux socio-économiques sont multiples avec des aspects écologiques, industriels et de sécurité notamment. Les bilans de flux de sable restent actuellement difficiles à établir, du fait de la grande incertitude du peu de données existantes, ce qui ne permet pas un diagnostic et une prise de décision efficaces. Le sable des cours d'eau est transporté par charriage et suspension graduée. Les volumes de sable déplacés sont déterminés par la capacité de transport de l'écoulement et par la disponibilité des matériaux (apports amont, fond, berges). La motivation générale de cette thèse est de quantifier et réduire l'incertitude sur les flux de sable dans les grands cours d'eau par une approche à base physique. Ce travail explore les principales sources d'incertitude des jaugeages solides, liées à la représentativité des prélèvements, aux analyses, au calcul de flux dans la section. Il ressort que sans procédure d'analyse adaptée, la proportion de sable peut être fortement sous-estimée. Un protocole de mesure de terrain et une méthode alternative de calcul de flux sont proposées. La méthode combine des prélèvements ponctuels et des mesures ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler). Cette approche est testée sur plusieurs grands fleuves (Colorado, Rhône, Mékong, Amazone). Plusieurs types de courbes de tarage de sable (empiriques ou à base physique) sont ensuite testées. Les résultats de jaugeages solides, combinés à des modèles de courbe de tarage de sable vont ensuite permettre, par une approche bayésienne, de déterminer des séries temporelles et des bilans de flux de sable ainsi que leurs incertitudes associées