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Accueil > Équipes > Equipe MEIGE : Modélisation, Expériences et Instrumentation pour la Géophysique et l’Environnement > Domaines d’application > Physique des processus

Crèmes de vase turbulentes

Les vases, que l’on trouve dans les cours d’eau, les lacs et les estuaires, sont constituées de particules fines. Ces sédiments de petite taille sont dits « cohésifs » car les forces électrostatiques peuvent les agglomérer en « flocons ». La taille et la densité de ces flocons dépendent de plusieurs facteurs, telle la présence d’ions ou de matière organique dans l’eau, mais également de la nature de l’écoulement.
Le comportement des crèmes de vase (ou suspensions fortement concentrées à plusieurs dizaines ou centaines de grammes par litre) reste mal connu. Une expérience de laboratoire a permis de montrer que la vitesse de chute des particules dans les crèmes de vase varie de plusieurs ordres de grandeur avec la turbulence. Ainsi, un faible niveau de turbulence peut favoriser la rencontre des particules et donc la floculation, tandis qu’un niveau de turbulence important contribue à briser les flocons.
Les travaux réalisés ont permis d’une part d’établir la dépendance de l’épaisseur et de la concentration d’une couche de crème de vase avec les propriétés de la turbulence, et d’autre part de montrer que les caractéristiques de sédimentation des particules cohésives sont fortement modifiées en présence d’une turbulence par rapport à ce qui est observé dans un fluide au repos.
Une meilleure connaissance du rôle de la turbulence sur le mouvement des sédiments est nécessaire pour améliorer les prédictions des modèles numériques. De celles-ci dépendent, entre autres, une gestion rationnelle des voies navigables et de la qualité de l’eau.

Gratiot, N., Michallet, H., & Mory, M. (2005). On the determination of the settling flux of cohesive sediments in a turbulent fluid. J. Geophys. Res., 110, C06004.

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