Laboratoire des Écoulements Géophysiques et Industriels

Nos tutelles

CNRS

Nos partenaires

Rechercher





Accueil > Équipes > Equipe MEIGE : Modélisation, Expériences et Instrumentation pour la Géophysique et l’Environnement > Diffusion scientifique > Dernières thèses soutenues

Processus de mobilisation et de transport de sédiments dans la zone de déferlement

Céline Berni, 30 novembre 2011

Ce travail porte sur les processus locaux de déstabilisation, d’érosion
et de transport des sédiments sous l’action des vagues en zone de déferlement.
L’étude s’appuie sur une modélisation physique menée dans
le canal à houle du LEGI avec un sédiment léger pour respecter les
similitudes de Rouse et de Shields. Dans ces expériences, nous développons
des techniques de mesure optiques, acoustiques et de pression.
Ces capteurs nous permettent de caractériser la couche limite en vitesses
et en concentration mais aussi d’étudier la réponse du lit aux
sollicitations des vagues via la quantification de profondeurs d’érosion,
d’épaisseurs de la couche de sédiments en mouvement, fortement
concentrée et de la transmission de la pression interstitielle.
L’influence des non-linéarités de la houle sur le transport sédimentaire
est étudiée, en particulier la dissymétrie de l’accélération (ou
asymétrie). Elle est constatée sur la mesure de flux sédimentaire.
Deux mécanismes sont identifiés. (i) Une asymétrie hors de la couche
limite conduit à une dissymétrie de vitesse dans la couche limite qui
produit un transport net. (ii) L’accélération hors de la couche limite
est proportionnelle au gradient horizontal de pression et l’effort de
pression qu’il suscite peut déstabiliser le lit (plug-flow). Nous vérifions
dans nos expériences que la contrainte de cisaillement (caractérisée
par le nombre de Shields) et le gradient de pression (caractérisé par
le nombre de Sleath) peuvent alternativement déstabiliser le lit.

Mots clés : canal à houle, contrainte de cisaillement, vélocimétrie
Doppler, fibres optiques, milieu poreux, interface sol / écoulement,
sheet-flow, gradients de pression.