Dans le cadre d’une collaboration avec S. Naqshband et T. Hoitink de l’Université de Wageningen aux Pays-Bas, nous nous sommes intéressés aux processus turbulents de transport sédimentaire dans des écoulements de couche limite cisaillée à surface libre, sur un lit granulaire mobile constitué de dunes en migration [Naqshband et al. 2021]. La modélisation des tailles de dunes et de leur vitesse de migration, reste à ce jour, un défi scientifique majeur en ingénierie hydraulique, ayant de lourdes conséquences sur les prédictions des risques d’inondation dans les rivières en crue. Nous avons pu démontrer expérimentalement que l’initiation du régime de dunes est provoqué par le détachement de l’écoulement dans la zone de sillage des formes. L’apparition de ce mécanisme implique une contribution importante du transport turbulent de sédiments en suspension dans la zone de sillage. Il est à l’origine de l’asymétrie des pentes entre la face ascendante amont et la face descendante avale des dunes.
Figure : Mesure bathymétrique du lit sédimentaire (scan Laser) ; (a) et (b) Champs moyens de vecteurs de vitesse 2C (u,w) par mesure ACVP ; (c) champ de flux sédimentaire horizontal (mesure ACVP), dans un écoulement à surface libre (canal ouvert inclinable) sur un lit granulaire constitué de dunes sédimentaires en migration.
Références
Naqshband, S., Hurther, D., Giri, S., Bradley, R., Kostaschuk, R., Venditti, J., et al. (2021). The Influence of Slipface Angle on Fluvial Dune Growth. Journal of Geophysical Research : Earth Surface, 126(4).
