Dissertations / Theses: 'Conductivité hydraulique'

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Sirois, Philippe. "Estimation de la conductivité hydraulique des sables granitiques saturés." Master's thesis, Université Laval, 2014. http://hdl.handle.net/20.500.11794/25445.

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Abstract:

Dans la littérature, plusieurs auteurs ont défini des modèles permettant d’estimer la conductivité hydraulique des sols saturés. Un bon nombre de ces modèles sont basés sur le diamètre passé par 10% des particules (d₁₀) qui avec des paramètres caractérisant les pores du milieu poreux définit de manière indirecte le diamètre des pores effectifs du sol. D’autres modèles comme celui du modèle statistique de Marshall, de Kunze, de Millington et Quirk sont basés plus directement sur le diamètre des pores du milieu poreux. Tous les diamètres des pores présents dans le sol sont considérés dans le calcul. Ces modèles sont donc très proches de la réalité du comportement de l’écoulement de l’eau dans un sol. La présente étude portera donc sur l’estimation de la conductivité hydraulique à partir de la porométrie d’un sable granitique saturé de différentes granulométries provenant de la carrière PEB situé au Lac-Saint-Charles à Québec. La porométrie des sols à l’étude sera établie avec la courbe de rétention d’eau obtenue expérimentalement. Un montage sous translation d’axe constitué d’une cellule de type "Tempe-Cell" et d’un réservoir servant de collecteur sera utilisé. La conductivité hydraulique de sols saturés sera déterminée à partir des modèles statistiques de Marshall, de Kunze, de Millington et Quirk ainsi qu’avec le modèle suggéré par Garcia-Bengochea. Le modèle empirique de Hazen, le modèle semi-empirique de Kozeny-Carman et le modèle semi-empirique de Kozeny-Carman modifiée seront utilisés afin de comparer les résultats obtenus avec les résultats des modèles statistiques. Les résultats de cette étude montrent que la conductivité hydraulique estimée à partir du modèle statistique de Marshall et du modèle suggéré par Garcia-Bengochea représente bien la conductivité hydraulique obtenue expérimentalement des sables granitiques. Une équation pour corriger la conductivité hydraulique estimée pour les sables granitiques à partir du modèle Garcia-Bengochea est aussi suggérée. Basé sur les modèles d’estimation, le modèle Kozeny-Carman modifié basé sur le diamètre passé par 10% des particules estime le mieux la conductivité hydraulique des sols saturés à l’étude.

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Côté, Jean. "Conductivité hydraulique de matériaux de fondations de chaussées partiellement saturés." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1997. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp05/mq25538.pdf.

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Konrad, Pierre-Alain. "Étude comparative sur la conductivité hydraulique du till de fondation du barrage Sartigan." Thesis, Université Laval, 2014. http://www.theses.ulaval.ca/2014/30398/30398.pdf.

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Abstract:

La conductivité hydraulique du till de fondation du barrage Sartigan, situé à St-Georges de Beauce, sur la rivière Chaudière dans la province de Québec, a été étudiée sur le terrain et en laboratoire. Les modèles semi-théoriques de prédiction de la conductivité hydraulique des sols ont été analysés. Les valeurs obtenues se situent entre 8 × 10-9 et 1 × 10-10 m/s. Les essais de perméabilité en laboratoire ont été réalisés sur des échantillons carottés et reconstitués. Les valeurs de conductivité hydraulique se situent entre 2 × 10-9 et 2 × 10-10 m/s. Les résultats obtenus en laboratoires concordent avec ceux obtenus sur le terrain et les prédictions des valeurs de conductivité hydraulique provenant de l’équation de Chapuis et Aubertin (2003) s’accordent avec celle obtenues en laboratoire. De plus, cette étude montre que la technique d’échantillonnage du till de fondation du barrage Sartigan permet d’obtenir des échantillons de bonne qualité.

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Thériault, Pascal. "Étude de l'influence des métaux lourds sur la conductivité hydraulique de couches sable/bentonite." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2000. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape4/PQDD_0024/MQ51164.pdf.

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Brault, Jean-Simon. "Développement d'une cellule de conductivité hydraulique permettant d'évaluer l'anisotropie des tills compactés du nord québécois." Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/26917/26917.pdf.

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Abstract:

Les tills compactés sont largement utilisés comme noyau des barrages en remblai dans le Nord québécois. La mise en place en différentes couches successives laisse présager un rapport d’anisotropie (rK) de la perméabilité différent de l’unité. Différents montages expérimentaux sont disponibles dans la littérature pour évaluer l’anisotropie de la conductivité hydraulique sur plusieurs types de sols. Toutefois, ces méthodes présentent deux principaux désavantages : i) le rapport d’anisotropie est évalué sur deux échantillons distincts et ii) la procédure expérimentale peut potentiellement remanier l’échantillon par des manipulations hasardeuses. Dans l’objectif d’améliorer la caractérisation du rapport d’anisotropie des tills compactés, un nouveau perméamètre cubique a été conçu. Cette nouvelle cellule permet de quantifier le paramètre rK dans le domaine saturé ou quasi-saturé, et ce sans démanteler la cellule. Successivement, une percolation verticale et une horizontale sont effectuées sur un même échantillon. Une procédure spéciale a été développée afin de limiter l’écoulement dans les pierres poreuses inactives, i.e. parallèles à l’écoulement. Une solution de gélatine bovine qui est solide à une température inférieure à 30°C est utilisée afin de sceller ces pierres inactives. De l’eau chaude à 60°C permet de chasser cette gélatine sans démanteler la cellule. Un nouvel essai de perméabilité peut ainsi être effectué sur le même échantillon, mais selon une autre direction. Le nouveau perméamètre et la procédure ont permis d’évaluer l’effet de la mise en place et de la teneur en pierre sur rK. Pour une analyse dans le domaine quasi-saturé, le rapport d’anisotropie varie de 3 à 7 pour une mise en place du côté sec de la courbe Proctor. Pour le côté humide, le rapport d’anisotropie est près de l’unité. Cependant, la procédure développée pour des conditions saturées devrait être utilisée pour confirmer ces résultats. En conclusion, un outil intéressant a été conçu pour quantifier le rapport d’anisotropie des tills compactés, une problématique importante pour l’analyse des barrages en remblai. Mots clés: perméabilité, anisotropie, perméamètre cubique, tills compactés, barrage en remblai
Compacted tills are widely use as core of embankment dams in northern Quebec. It is expected that placement method in successive layers may result in a permeability anisotropy different from unity. Various experimental techniques are available to assess the permeability anisotropy for different types of materials. However, these methods have two principal disadvantages: i) the anisotropy rapport is evaluated on separate samples and ii) the experimental procedure could potentially disturb the sample by inappropriate manipulations. In order to improve the characterization of the anisotropy rapport of compacted tills, a new square cell was built. This new cell is able to quantify the anisotropy rapport in both states, saturated and almost saturated conditions. The permeability under vertical and horizontal flow is assessed on a single sample and a new experimental procedure has been developed to minimize preferential seepage paths along the porous stones. Injection of bovine gelatin is used to temporarily seal the porous stones perpendicular to the flow path (unused). Continuous hot water flow is used to extract the gelatin once the permeability testing is done. This new device and procedure have been successfully tested to evaluate the effect of placing method and stone content on the permeability anisotropy of compacted tills. For an analysis in quasi-saturated state, the anisotropy rapport is greater than 3 or 7 for a dry compaction. On the wet side, the anisotropy rapport is close to one. However, the procedure developed in the saturated condition should be used to confirm these results. In conclusion, this project has helped to build a useful tool to quantify the anisotropy rapport of tills, an important issue in the evaluation of embankment dams. Key words: permeability, anisotropy, square permeability cell, compacted tills, embankment dam.

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Djeran-Maigre, Irini. "Etude des diffusions thermique et hydraulique dans une argile soumise à un champ de température." Marne-la-Vallée, ENPC, 1991. http://www.theses.fr/1991ENPC9108.

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Abstract:

La conductivité thermique des roches argileuses est un paramètre essentiel qui conditionne la diffusion de température et de pression interstitielle dans un massif soumis à un chargement thermique. Grâce à une expérience de laboratoire sur modèle réduit, qui permet de garantir la qualité et la représentativité des conditions aux limites, on montre que cette conductivité thermique peut dépendre de la température dans un sens non favorable à l'évacuation de la chaleur. Par ailleurs, on établit que les mouvements de l'eau interstitielle se produisent de la source chauffante vers l'extérieur mais restent de faible amplitude. Un modèle simple de milieu poreux permet de rendre compte des observations et d'illustrer les effets de la variation de la conductivité sur le comportement d'un massif soumis à un chargement thermique. Enfin, par des outils numériques développés spécialement, on examine l'incidence des particularités des modèles proposés sur le comportement thermohydromécanique d'ouvrages de géométrie simple soumis à des chargements thermiques donnés
The thermal conductivity of clays is the fondamental parameter which governs the thermal diffusion and the pore pressure of the rock mass under thermal loading. Experiments have been untertaken in a reduced model, respecting representative boundary conditions. They show that the thermal conductivity depends on temperature in an unfavorable sense to the decrease of heat. On the other hand, the outflow of pore water, from the source to the exterior, has a low amplitude. A simple model of porous medium allows the observations and illustrates the effects of the variation of conductivity on the behaviour of rock mass. Finally, thanks to the numerical formulations specially developed, we examine the incident of the particularities of proposed models on the thermohydromechanical behaviour of geometricallysimple structures subjected to a given thermal loading

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Mourad, Aya. "Identification de la conductivité hydraulique pour un problème d'intrusion saline : Comparaison entre l'approche déterministe et l'approche stochastique." Thesis, Littoral, 2017. http://www.theses.fr/2017DUNK0465/document.

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Abstract:

Le thème de cette thèse est l'identification de paramètres tels que la conductivité hydraulique, K, pour un problème d'intrusion marine dans un aquifère isotrope et libre. Plus précisément, il s'agit d'estimer la conductivité hydraulique en fonction d'observations ou de mesures sur le terrain faites sur les profondeurs des interfaces (h, h₁), entre l'eau douce et l'eau salée et entre le milieu saturé et la zone insaturée. Le problème d'intrusion marine consiste en un système à dérivée croisée d'edps de type paraboliques décrivant l'évolution de h et de h₁. Le problème inverse est formulé en un problème d'optimisation où la fonction coût minimise l'écart quadratique entre les mesures des profondeurs des interfaces et celles fournies par le modèle. Nous considérons le problème exact comme une contrainte pour le problème d'optimisation et nous introduisons le Lagrangien associé à la fonction coût. Nous démontrons alors que le système d'optimalité a au moins une solution, les princcipales difficultés étant de trouver le bon ensemble pour les paramètres admissibles et de prouver la différentiabilité de l'application qui associe (h(K), h₁(K₁)) à K. Ceci constitue le premier résultat de la thèse. Le second résultat concerne l'implémentation numérique du problème d'optimisation. Notons tout d'abord que, concrètement, nous ne disposons que d'observations ponctuelles (en espace et en temps) correspondant aux nombres de puits de monitoring. Nous approchons donc la fonction coût par une formule de quadrature qui est ensuite minimisée en ultilisant l'algorithme de la variable à mémoire limitée (BLMVM). Par ailleurs, le problème exact et le problème adjoint sont discrétisés en espace par une méthode éléments finis P₁-Lagrange combinée à un schéma semi-implicite en temps. Une analyse de ce schéma nous permet de prouver qu'il est d'ordre 1 en temps et en espace. Certains résultats numériques sont présentés pour illustrer la capacité de la méthode à déterminer les paramètres inconnus. Dans la troisième partie de la thèse, nous considérons la conductivité hydraulique comme un paramètre stochastique. Pour réaliser une étude numérique rigoureuse des effets stochastiques sur le problème d'intrusion marine, nous utilisons les développements de Wiener pour tenir compte des variables aléatoires. Le système initiale est alors transformé en une suite de systèmes déterministes qu'on résout pour chaque coefficient stochastique du développement de Wiener
This thesis is concerned with the identification, from observations or field measurements, of the hydraulic conductivity K for the saltwater intrusion problem involving a nonhomogeneous, isotropic and free aquifer. The involved PDE model is a coupled system of nonlinear parabolic equations completed by boudary and initial conditions, as well as compatibility conditions on the data. The main unknowns are the saltwater/freshwater interface depth and the elevation of upper surface of the aquifer. The inverse problem is formulated as the optimization problem where the cost function is a least square functional measuring the discrepancy between experimental interfaces depths and those provided by the model. Considering the exact problem as a constraint for the optimization problem and introducing the Lagrangian associated with the cost function, we prove that the optimality system has at least one solution. The main difficulties are to find the set of all eligible parameters and to prove the differentiability of the operator associating to the hydraulic conductivity K, the state variables (h, h₁). This is the first result of the thesis. The second result concerns the numerical implementation of the optimization problem. We first note that concretely, we only have specific observations (in space and in time) corresponding to the number of monitoring wells, we then adapt the previous results to the case of discrete observations data. The gradient of the cost function is computed thanks to an approximate formula in order to take into account the discrete observations data. The cost functions then is minimized by using a method based on BLMVM algorithm. On the other hand, the exact problem and the adjoint problem are discretized in space by a P₁-Lagrange finite element method combined with a semi-implicit time discretization scheme. Some numerical results are presented to illustrate the ability of the method to determine the unknown parameters. In the third part of the thesis we consider the hydraulic conductivity as a stochastic parameter. To perform a rigorous numerical study of stochastic effects on the saltwater intrusion problem, we use the spectral decomposition and the stochastic variational problem is reformulated to a set of deterministic variational problems to be solved for each Wiener polynomial chaos

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Ben, Baaziz Khaoula. "Modulation de la conductivité hydraulique foliaire par la lumière chez le Noyer (Juglans regia) : approches écophysiologique et moléculaire." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00735808.

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Abstract:

La conductivité hydraulique foliaire (KF) est une composante majeure du transport d'eau dans toute la plante. Dans les feuilles de noyer, la KF est stimulée à la lumière et est étroitement liée à l'accroissement du taux des transcrits d'aquaporines JrPIP2s. Par ailleurs, la corrélation entre la stimulation de la KF et des transcrits d'aquaporines à la lumière, n'est pas générale et dépend de l'espèce. Ici, nous étudions cette corrélation chez cinq espèces forestières (Juglans regia, Fagus sylvitica, Quercus robur, Salix alba et Populus tremula) différant par leur réponse à la lumière. Nous démontrons seulement chez le noyer (Juglans regia), la contribution des deux familles d'aquaporines PIP1s et PIP2s. Afin de mieux comprendre le rôle des JrPIP1s et JrPIP2 dans la réponse à la lumière, nous avons isolé 8 nouvelles isoformes dans les feuilles de noyer et nous avons étudié leurs profils d'expression sur une cinétique lumière. Toutes les isoformes étudiées sont accumulées à la lumière et réprimées à l'obscurité. De plus, la KF est dépendante de la qualité de lumière. Elle est réduite de 65% en absence de lumière bleue. Cette diminution serait liée à l'inhibition des transcrits d'aquaporines. Afin de caractériser les mécanismes moléculaires précoces impliqués dans la modulation de KF par la lumière, l'approche globale cDNA-AFLP a été menée sur des feuilles de noyer sous différentes conditions d'éclairement. Nous obtenons 12000 transcrits différentiels dérivés (TDFs) générés par les 128 couples d'amorces. Parmi les 187 séquences obtenues, 93 d'entre elles ont une fonction putative. Leur classification fonctionnelle montre que les gènes relatifs à la régulation cellulaire représentent environ 58% des TDFs identifiés. Les feuilles exposées à la lumière, montrent des changements dans les voies de : signalisation calcique, protéolyse, trafic vésiculaire et l'expression de divers facteurs de transcription et protéines de régulation. Pour mieux comprendre le rôle potentiel de la signalisation calcique dans la modulation de la KF par la lumière, nous avons étudié l'effet d'un inhibiteur des canaux calciques [LaCl3] et d'un antagoniste de calmoduline [W7] sur la KF et les transcrits des 10 JrPIPs. Comparées aux feuilles témoins, les inhibiteurs calciques provoquent une réduction de la KF et de la majorité des JrPIPs étudiées à la lumière. Nos résultats confirment l'implication du complexe Ca2+ /calmoduline dans la transduction du signal lumineux responsable de la stimulation de la KF et des transcrits d'aquaporines chez le noyer.

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Comeau, Sylvain. "Caractérisation géotechnique et étude de la conductivité hydraulique verticale des barrières étanches d'un site d'enfouissement à Red Pine, NB." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1998. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/tape17/PQDD_0008/MQ33861.pdf.

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Ehlert, Christina. "Importance de la conductivité hydraulique racinaire pour le contrôle de la croissance foliaire chez le maïs (Zea mays L. )." Montpellier SupAgro, 2008. http://www.theses.fr/2008NSAM0007.

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Abstract:

Chez le maïs, la réduction de croissance sous forte demande évaporative pourrait être liée à l’état hydrique des plantes (Hsiao et al. , 1998) et/ou à la conductivité hydraulique entre le sol et les racines (Bouchabke et al. , 2006). Les difficultés pour contrôler les caractéristiques de l’interface sol-racines ont empêché d’éclaircir leurs rôles dans la réponse des plantes à la demande évaporative. La découverte des aquaporines ouvre la possibilité de comprendre le rôle de la conductivité hydraulique racinaire (Lpr), sur la croissance foliaire et les flux d’eau. Dans ce travail, des réductions de Lpr chez le maïs ont été imposées par des traitements décrits comme altérant Lpr par inhibition des aquaporines (charge acide, anoxie et péroxyde d’hydrogène). Ces traitements ont été combinés avec une gamme de demandes évaporatives, et les réponses à court terme de la croissance foliaire, des flux d’eau, et des potentiels hydriques ont été suivies. Les résultats ont montré que, en premier lieu, les aquaporines ont contrôlé une part importante des flux d’eau à travers la racine, en modifiant les gradients de potentiel hydrique plutôt que les flux d’eau. En second lieu, Lpr contrôle la sensibilité de la croissance foliaire aux fluctuations de la demande évaporative. En troisième lieu, la turgescence des cellules en croissance a répondu parallèlement à la croissance foliaire aux modifications de Lpr et de demande évaporative. Elle constitue donc une variable déterminante pour interpréter la réponse de la croissance dans ces conditions. Un modèle mathématique a été développé pour appuyer cette conclusion. En dernier lieu, à court terme, l’anoxie a inhibé la croissance en suivant la même cascade signalétique hydraulique que celle induite par les traitements visant l’inactivation des aquaporines racinaires. Pour conclure, les conditions environnementales qui modifient Lpr font de cette dernière un déterminant potentiel majeur de l’adaptation des plantes aux stress environnementaux
In maize, leaf growth reduction by increased evaporative demand appeared to depend on either plant water status (Hsiao et al. , 1998) and/or soil-to-root hydraulic conductivity (Bouchabke et al. , 2006). Difficulties in controlling soil-to-root characteristics has hindered to evaluate their role in plant responses to evaporative demand. The discovery of aquaporins and the recent insights into their gating properties offered the possibility to assess the role of root water uptake characteristics, in particular hydraulic conductivity of the roots (Lpr) for leaf growth rate and water flow in intact plants. In this thesis, Lpr reductions were induced by a range of treatments which affected Lpr by aquaporin down-regulation such as acid root loading, anoxia and hydrogen peroxide. These treatments were combined with a range of evaporative demands, and short term responses of leaf elongation rate, water flow and water potentials were followed. It was concluded that, firstly, aquaporins controlled an important part of the water transport across maize roots with primary impacts on water potential gradient rather than on water flow. Secondly, the Lpr controlled the responsiveness of leaf elongation rate to fluctuating evaporative demand. Thirdly, turgor pressure of growing cells responded like leaf elongation rate to combined changes in root hydraulic conductivity and plant transpiration rate, and could therefore explain the interactive effects of water availability and evaporative demand on leaf growth. A modelling approach was developed to further support this conclusion. Lastly, on a short term time scale, anoxia inhibited maize leaf growth following the same hydraulic signalling cascade as induced by pharmacological treatments targeting root aquaporin inactivation. We conclude that environmental conditions affecting Lpr, such as anoxia, class this variable as a putative strong determinant for whole plant adaptation to environmental stresses

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Limousin, Jean-Marc. "Vulnérabilité du chêne vert (Quercus Ilex L. ) à une augmentation de la sécheresse : quels ajustements fonctionnels ?" Montpellier SupAgro, 2009. http://www.theses.fr/2009NSAM0029.

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Abstract:

Les changements climatiques attendus pour la région méditerranéenne devraient entraîner une importante diminution des précipitations et une augmentation de la durée et de l’intensité des sécheresses estivales. Les conséquences de cette augmentation de la sécheresse sur le fonctionnement et la vulnérabilité d’un taillis méditerranéen de chênes verts ont été étudiées expérimentalement pendant plusieurs années grâce à un dispositif d’exclusion de pluie. Ce travail s’intéresse aux réponses écophysiologiques et morphologiques des arbres entrainant des modifications de la transpiration et de la productivité du taillis. Les mécanismes de régulation de la transpiration du couvert considérés dans cette étude sont la régulation stomatique, la conductance hydraulique et l’ajustement de la surface foliaire. La diminution de la surface foliaire apparaît comme le principal mécanisme d’ajustement de la transpiration aux nouvelles conditions hydriques. Les traits hydrauliques, en revanche, ne présentent pas d’ajustements à l’augmentation de la sécheresse. La plasticité phénotypique des feuilles du chêne vert permet une réponse de certains traits foliaires, mais celle-ci a peu de conséquences physiologiques sur la photosynthèse. La diminution de la ressource en eau provoque une diminution de l’assimilation carbonée qui se retrouve partiellement au niveau de la croissance primaire et des réserves des arbres. Au final, sur les différents ajustements fonctionnels qu’a entraîné l’augmentation de la sécheresse estivale durant plusieurs années, aucun ne semble constituer une acclimatation diminuant la vulnérabilité des arbres au stress hydrique
In the Mediterranean basin, precipitation is expected to decline as a consequence of climate change, and so will induce summer drought duration and intensity increase. The responses of a Quercus ilex coppice to such a decline in water availability were studied for several years within a throughfall exclusion experiment. This study focuses on the ecophysiological and morphological responses that modify transpiration and productivity. The main mechanisms regulating transpiration under decreasing water availability were assessed: stomatal control, twig and stem hydraulic conductance and leaf area adjustment. The decline of transpiration due to the reduced water availability was mainly driven by a reduced leaf area. In the meantime, other hydraulic traits were not significantly modified by the increased drought severity. The phenotypic plasticity of Quercus ilex leaves yielded some modifications of leaf traits, but with slight concurrent consequences on leaf photosynthesis. The decreased water availability reduced carbon assimilation and, in turn, the primary growth and the starch storage of trees. Finally, none of the several adjustments to the long-term experimentally increased drought was observed to reduce the individual vulnerability to water stress

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Bentoumi, Okba. "Transfert par infiltration de l'eau dans les sols fins compactes non saturés : Etude de la diffusivité et de la conductivité hydraulique." Lyon, INSA, 1995. http://www.theses.fr/1995ISAL0100.

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Abstract:

L'une des conditions que doit remplir une barrière étanche en site de décharge est de pouvoir assurer un coefficient de perméabilité inférieur à 10(exp)-9 m/s. La mesure de cette perméabilité pose actuellement de nombreuses questions auxquelles l'étude du transfert hydrique en milieu non saturé doit pouvoir répondre. Dans ce cadre, nous présentons des résultats expérimentaux relatifs à l'étude du transfert par infiltration de l'eau dans un sol fin compacté non saturé soumis à des conditions initiales et aux limites bien définies. Dans un premier temps, une étude paramétrique a été menée sur le limon de Givors ou des essais d'infiltration ont été réalisés sous des différentes conditions. Des enseignements tirés de cette étude ont permis de définir les différents paramètres qui peuvent influencer le transfert hydrique dans un sol non saturé, et de proposer un protocole d'essai pour la détermination de la perméabilité à saturation in-situ. Dans un deuxième temps, nous avons complété cette étude paramétrique par une série d'essais d'infiltration réalisés sur une colonne de sol de 225 mm de hauteur ou l'analyse des profils hydriques et des succions a été possible grâce au dispositif expérimental mis au point. Un deuxième protocole pour la détermination du coefficient de perméabilité in-situ a été proposé grâce à cette étude. La méthode des profils instantanés a été appliquée aux résultats des essais d'infiltration sur la colonne de 225 mm pour établir la relation entre la conductivité hydraulique et la teneur en eau. Les modèles de Mualem et Van Genuchten ont été testés
One of the conditions that has to fulfill by a barrier in a waste disposal site is to insure a coefficient of permeability less than l0(exp)-9m/s. The measurement of this permeability poses a lot of difficulties to which hydric transfer in unsaturated soils should be able to resolve. In this framework, the experimental results related to study of water transfer by infiltration in a compact unsaturated fine soil under a well defined initial and boundary conditions are presented. Firstly, a parametric study has been performed on the Givors silt; infiltration tests have been realized under various conditions. This study allowed the identification of the different parameters that can influence the hydric transfer in a unsaturated soil and to define an experimental procedure for field measurement of coefficient of permeability. Secondly, this parametric study was completed with a series of infiltration tests realized on a sail column,225mm high, for which the analysis of the hydric profile and suction was possible with the use of a new experimental device. A second procedure for permeability coefficient measurement of in-situ was proposed. The instantaneous profile method has been applied on results of infiltration tests on the soil column,225mm high, to establish the relationship between hydraulic conductivity and volumic water content or suction. Mualem and Van Genuchten model were also applied and verified

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Jeanpert, Julie. "Structure et fonctionnement hydrogéologiques des massifs de péridotites de Nouvelle-Calédonie." Thesis, La Réunion, 2017. http://www.theses.fr/2017LARE0047/document.

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Abstract:

Le fonctionnement et la structure hydrogéologiques des aquifères de socle des granites et des gneiss sont aujourd'hui relativement bien compris. En revanche, dans cet ensemble, les aquifères dans les péridotites sont très peu étudiés et mal compris. Dans ce contexte, les massifs obductés de Nouvelle-Calédonie présentent un laboratoire naturel exceptionnel pour améliorer la connaissance de cet hydrosystème original en contexte tropical. Ainsi l'objectif du présent travail de thèse est d'approfondir la connaissance de la structure et du fonctionnement hydrogéologiques de ces massifs. L'analyse porte d’abord sur le manteau d'altération constitué de la cuirasse, des latérites, des saprolites grossières et du saprock. Plus de 60 essais hydrauliques sont menés sur les massifs de péridotites et les résultats sont compilés aux données existantes. La conductivité hydraulique moyenne des latérites est évaluée à 1.10-7 m/s et celle des saprolites grossières et du saprock à 8.10-7 m/s. L'hétérogénéité de cet horizon altéré est marquée par une gamme de variation de la conductivité hydraulique sur six ordres de grandeur et l'analyse piézométrique met en évidence des connexions hydrauliques avec le substratum fracturé profond. Le substratum est ensuite considéré. L'étude de la fracturation est réalisée à partir de mesures structurales sur affleurement et de la description de près de 1000 m de carottes de forages. L'analyse de la fracturation met en évidence l'importance du réseau serpentineux par sa densité d’une part, et par son lien avec l'altération supergène d'autre part. De plus, il est vérifié que la conductivité hydraulique du substratum diminue avec la profondeur. Cette variation est liée à la diminution de la densité de fractures altérées. Ainsi, à l'issue de ces analyses, la structure des massifs de péridotites est définie. Un réseau primaire de fractures d’espacement décimétrique lié au réseau serpentineux préstructure les péridotites. Sur ce réseau se surimpose un réseau de fractures dont l'espacement est décamétrique et caractérisé par une altération supergène. Les fractures altérées présentent localement de fortes conductivités hydrauliques, de l'ordre de 10-5 m/s. En profondeur l'espacement des fractures est hectométrique et les fractures sont majoritairement fermées, scellées par les minéraux néoformés ou par l'effet de la pression lithostatique. Les réseaux de fractures déca et hectométriques, visibles également sur l'effet d’échelle de la conductivité hydraulique, sont majoritairement verticaux, développés par instabilité de dissolution lors des processus d’altération. Cependant, des structures à faible pendage existent également et permettent la percolation du réseau. Enfin, à partir de ces nouveaux résultats et de l’intégration de l'ensemble des données acquises sur les différents massifs, un modèle de structure et de fonctionnement hydrogéologiques est proposé à l'échelle du massif. Ce modèle comprend l'horizon des latérites qui constitue un aquitard homogène sous lequel se développe l'aquifère dont l'épaisseur est de l'ordre de cinquante mètres. Le substratum est discrétisé en trois couches dont la conductivité hydraulique décroît de 2.10-7 à 2.10-8 m/s entre 50 m et 250 m environ sous le mur de l'aquifère. Les modèles numériques construits permettent de valider le modèle conceptuel unitaire et montrent que l'état de saturation des massifs est contraint par leur géomorphologie. Au terme de ce travail, plusieurs aspects doivent encore être approfondis. Le rôle hydrogéologique de la cuirasse doit être précisé et considéré dans le modèle hydrogéologique. Enfin, compte tenu du développement possible de structures très perméables, voire pseudo-karstiques, la connaissance de la distribution des structures drainantes doit être améliorée. Les résultats appliqués de ce travail de recherche sont exposés dans un rapport final et un guide méthodologique livrés dans le cadre du projet CNRT « HYPERK »
Water resources of hard-rock (gneisses or granites) aquifers have significantly been studied in the past two decades. The hydrogeological behavior and structure of these aquifers are thus relatively well understood. On the other hand, aquifers in mantle-type basements, such as peridotites, are poorly studied and understood, mainly because they are not common and of limited extent. In this context, New Caledonia is a great laboratory offering unique opportunity to improve the knowledge of these original types of hydrosystems in tropical climate. Thus, the objective of this thesis is to improve the knowledge of these aquifer systems within weathered peridotites. Firstly, the study focuses on the characterization of the weathered layers of the peridotites composed of, from top to bottom, iron oxides/ferricrete, laterite, coarse saprolite and saprock (ie. top of the bedrock, with up to 20 % of weathered material). More than 60 hydraulic tests are performed and results were compiled with existing data. Mean hydraulic conductivity (K) of laterites is estimated around 1.10-7 m/s while mean value in coarse saprolites and saprock is around 8.10-7 m/s. Heterogeneity of this altered layer is high; K varies between six orders of magnitude and hydraulic head data analysis reveals a hydraulic connection with the deep fractured bedrock. Secondly, the fresh rock part of peridotites is studied. Fracture network analysis is derived from outcrop structural measurements and from the description of about 1000 m of cumulated borehole cores. This work highlights the importance of serpentine network, because of its high density and its critical impact on weathering. Moreover, the observations reveal that hydraulic conductivity decreases with depth within the substratum, due to the vertical decrease of weathered fractures density. These new results allow defining a structural framework of the massifs. It is characterized by a primary decimetrical fracture network closely related to the serpentine network. This network is overprinted by a secondary weathering network which reveals decametric spacing (ca. 30 m) and in places K values of 10-5 m/s. At depth, spacing is hectometrical and fractures are sealed by lithostatic pressure and/or subsequent mineral precipitations. These deca- and hectometric fracture networks, which are also visible on the scale effect of hydraulic conductivity, are primarily vertical and are the result of dissolution instabilities occurring during weathering processes. However, low- angle fractures do occur and allow the percolation of the network. Finally, on the basis of these new results and the integration of all existing data from different massifs a new hydrogeological conceptual model is proposed at the scale of a massif. The model includes a homogeneous lateritic aquitard and a coarse saprolite and saprock aquifer which is about 50 m thick. The bedrock is subdivided into three layers whose hydraulic conductivity decreases from 2.10-7 m/s to 2.10-8 m/s, respectively 50 and 250 m below the aquifer base. Numerical modelling validates this unitary conceptual model and reveals that the saturation of the massifs depends on their morphology. At last, several aspects require further research. The role of the ferricrete layer must be specified and considered in the hydrological model. Moreover, distribution of the fracture network remains to be fully addressed and should be studied with care given the potential development of highly permeable structures that could conform to pseudo-karstic drains. The applied results of this work are available in a “Technical guide” and a “Technical report” of the “HYPERK” CNRT Project

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Amziane, Sofiane. "Contribution à l'étude des matériaux cimentaires à l'état frais." Habilitation à diriger des recherches, Université de Bretagne Sud, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00069705.

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Abstract:

Ce rapport est une synthèse de mon activité de recherche post-thèse au LG2M à Lorient. Les recherches exposées se situent dans le domaine de la rhéologie des matériaux cimentaires en phase plastique.

Le malaxage en camion bétonnière, la pression sur les coffrages, l'étude de la structuration du matériau et enfin une modélisation théorique du comportement expérimental constituent l'ossature des travaux de recherche exposés dans ce rapport.

Les méthodes expérimentales employées ont permis d'investiguer l'évolution de la rhéologie et de la maturation des matériaux cimentaires à travers l'observation de l'état de l'eau dans la matière. L'étude de l'évolution de la pression interstitielle et de la pression totale exercées par une colonne de matériau sur un coffrage, couplée à des expériences de rhéologie, de retrait endogène et de conductivité hydraulique nous a permis de tirer plusieurs enseignements :

o Il est possible de mesurer correctement à l'aide d'une bétonnière portée (camion toupie) les caractéristiques rhéologiques d'un béton, en appliquant les principes de la rhéomètrie rotative.

o Après malaxage et mise en œuvre dans un coffrage, la pression interstitielle et la pression totale des bétons sont égales jusqu'à annulation de la pression totale. Les contraintes effectives sont nulles sur cette phase. Une dépression interstitielle est ensuite observée. L'annulation de la pression interstitielle se produit à rupture des ponts capillaires.

o Le processus physico-chimique d'hydratation du ciment est à l'origine de la chute de pression interstitielle y compris en zone dépressionnaire. La formation des produits d'hydratation induit ensuite l'annulation de la pression interstitielle.

o Dans le cas des bétons, l'augmentation de la concentration granulaire induit une baisse de la pression maximale initiale, comparée à la pression hydrostatique, d'un fluide de masse volumique équivalente. C'est le résultat de la mobilisation des frottements aux parois des coffrages.

o Le comportement des bétons en termes de cinétique de pression interstitielle est calqué sur celui des pâtes de ciment équivalentes tant que la pression totale est positive. Une influence granulaire sur la zone dépressionnaire due à la reprise d'une partie des contraintes par les granulats est en outre enregistrée.

o La chute de pression interstitielle induit un accroissement de la contrainte seuil de cisaillement et du retrait, ainsi qu'une réduction de la conductivité hydraulique.

o L'analyse des variations instantanées de pression interstitielle consécutives à un cisaillement à taux de déformation constante montre un comportement opposé suivant que le milieu est granulaire (sable dense saturé par exemple) ou analogue à un fluide visqueux (pâte de ciment par exemple). La dilatance induit une chute de pression interstitielle (cas des milieux granulaires). A l'opposé, un accroissement de pression interstitielle est observé lors du cisaillement de la pâte de ciment.

o La modélisation de la variation de la pression interstitielle en phase plastique fondée sur l'adaptation et l'intégration d'une équation d'état de l'eau dans le matériau, a montré la prépondérance d'un terme source qui rend compte du changement de l'état de l'eau lors de la phase d'hydratation du ciment. Ce terme est identifié à une gaussienne dont les paramètres sont déterminés par analyse inverse. Les résultats de la simulation sont majoritairement très proches de ceux de l'expérimentation.

Finalement, l'ensemble des résultats obtenus montre qu'à l'aide du seul capteur de pression interstitielle, il est possible de détecter précisément la structuration des matériaux cimentaires. A ce titre, une des applications possibles concerne la détermination d'une valeur discrète du temps de prise.

Une conclusion incluant mon projet de recherches est enfin présentée.

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Leuliet, Jean-Claude. "Comportements hydraulique et thermique des échangeurs à plaques traitant des produits non-newtoniens." Nancy 1, 1988. http://www.theses.fr/1988NAN10450.

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Abstract:

Le traitement thermique des fluides est une opération quotidienne, que ce soit dans l'industrie chimique ou dans l'industrie agro-alimentaire. L'échangeur de chaleur à plaques et joints est un des nombreux outils mis à la disposition des utilisateurs pour répondre à cette demande. Si, jusqu'à présent, cet échangeur a été largement utilisé pour le traitement de fluides peu visqueux au comportement rhéologique Newtonien, l'existence, notamment dans le domaine alimentaire, de nombreux fluides complexes nous a amené à étudier, pour deux types d'échangeur à plaques (à chevrons et à cannelures droites). Les comportements hydrodynamique et thermique de ces appareils traitant des fluides non-Newtoniens. La viscosité accrue de ces fluides nous a conduit à explorer les régimes d'écoulement peu souvent abordés dans la littérature, à savoir les régimes laminaire et de transition

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Descloux, Stéphane. "Le colmatage minéral du lit des cours d’eau : méthode d’estimation et effets sur la composition et la structure des communautés d’invertébrés benthiques et hyporhéiques." Thesis, Lyon 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LYO10190/document.

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Abstract:

L’apport de sédiments fins au cours d’eau est un phénomène naturel mais qui sous les effets de l’anthropisation peut devenir excessif et conduire à perturber le fonctionnement de l’hydrosystème. Cet apport excessif provoque le colmatage du lit des rivières et peut perturber les échanges hydriques, les processus biogéochimiques et les communautés d’invertébrés benthiques et hyporhéiques. D’un point de vue méthodologique, la mesure de la conductivité hydraulique dans le substrat permet d’obtenir une image du niveau de colmatage de la zone hyporhéique et le pompage Bou Rouch permet d’étudier qualitativement la faune hyporhéique. D’un point de vue biologique, les effets du colmatage sont un peu plus importants pour l’hyporhéos que pour le benthos notamment au niveau de la richesse taxonomique, des assemblages faunistiques et des traits biologiques
Fine sediment input to the streambeds is a natural phenomenon but in addition to the effects of human impacts may become excessive and lead to disruption of the functioning of the hydrosystem. This excessive intake causes the clogging of river beds and can disrupt water exchange, biogeochemical processes and benthic and hyporheic invertebrate communities. From a methodological point of view, measurement of hydraulic conductivity in the substratum provides a realistic picture of the clogging level of the hyporheic zone and the Bou Rouch pump a good sampling for a qualitative study of the hyporheic fauna. From a biological point of view, the clogging effects on the hyporheos are higher compared to the benthos regarding taxonomic richness, changes in faunal assemblages and biological traits

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Zhang, Li. "Grapevine root growth under water stress and its relationship to root water uptake." Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0893.

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Abstract:

Le sujet de l’adaptation aux changements climatiques est devenu l’un des sujets contemporains les plus importants dans la vigne. Une grande focalisation a été mise sur la compréhension des effets du porte-greffe sur la croissance du scion, l’absorption des nutriments, et la tolérance au stress, dans l’objectif final de développer de nouveaux porte-greffes qui facilitent l’adaptation au changement climatique. L’objectif de cette thèse est d’examiner comment les différences dans la résistance à la sécheresse entre les génotypes peut résulter en de grandes différences dans leur capacité à maintenir leur croissance racinaire en situation de stress. Une meilleure compréhension sur la manière dont la structure, la croissance racinaire et l’absorption d’eau répondent au stress nous permettra de mieux comprendre quels sont les aspects de la physiologie racinaire qui contribuent à la tolérance face à la sécheresse. Des recherches précédentes qui s’étaient focalisées sur l’absorption d’eau racinaire chez la vigne ont suggéré que l’absorption d’eau racinaire pouvait être fortement liée à la vitesse de croissance racinaire instantanée (voir Gambetta et al. 2013). Cette observation implique que des différences entre les génotypes dans la résistance face à la sécheresse pourrait largement résulter de leur capacité à maintenir la croissance racinaire en conditions de stress. Deux porte-greffes de vigne avec des capacités contrastées en matière de résistance à la sécheresse, le Riparia Gloire de Montpellier (RGM) et le 110 Richter (110R) ont été sélectionnés pour étudier dans cette thèse. RGM est considéré comme sensible à la sécheresse, tandis que 110R est fortement résistant à la sécheresse (Carbonneau 1985). La thèse a examiné la relation entre la croissance racinaire et la capacité de résistance à la sécheresse en évaluant la vitesse de croissance racinaire, la conductivité hydraulique à travers deux variétés de porte-greffe en conditions de déficit en eau. Le niveau de l’expression des gènes d’aquaporines (via la qPCR et l’ARNseq) et leur contribution à la conductivité hydraulique racinaire ont été analysés dans les radicelles afin d’obtenir une meilleure compréhension sur les mécanismes impliqués dans la régulation de l’absorption de l’eau racinaire et la conductivité hydraulique au cours du développement et en réponse à un manque d’eau.Le traitement de stress d’eau prolongé a diminué le potentiel hydraulique de la plante. La croissance racinaire individuelle est très hétérogène : bien que le traitement de sécheresse réduise l’élongation racinaire en moyenne, la vitesse de croissance racinaire varie tout de même énormément. Un haut niveau de stress hydrique a réduit significativement la vitesse de croissance racinaire moyenne à la fois pour RGM et 110R. Globalement, la vitesse de croissance racinaire moyenne a montré une tendance réduite au cours du développement de la plante. La température du sol est aussi un facteur qui affecte la croissance racinaire. Pour RGM et 110R, en conditionsIIde bon arrosage et de stress hydrique, la vitesse de croissance quotidienne moyenne a été positivement corrélée avec la température du sol quotidienne moyenne. En conditions de bon arrosage, des vitesses de croissance racinaires plus importantes ont été constamment observées chez 110R par rapport à RGM, ce qui pourrait être une explication possible de sa meilleure résistance à la sécheresse par rapport à 110R. [...]
The subject of adaptation to climate change has become one of the most important contemporary topics in grapevine. Much focus has been placed on the understanding of rootstocks effects on scion growth, nutrient uptake, and tolerance to stress, with the ultimate goal of developing novel rootstocks that facilitate adaptation to a changing climate. The purpose of this thesis is to examine how differences in drought resistance between genotypes could result largely from differences in their ability to maintain root growth under stress. A better understanding of how root structure, growth, and water uptake respond to stress will allow us to better understand what aspects of root physiology contribute to drought tolerance. Previous research focused on root water uptake in grapevine suggested that root water uptake could be tightly coupled to a root’s instantaneous rate of growth (see Gambetta et al. 2013). This observation implies that differences in drought resistance between genotypes could result largely from their ability to maintain root growth under stress. Two grapevine rootstocks with contrasting drought resistance capacity, Riparia Gloire de Montpellier (RGM) and 110 Richter (110R), were selected to study in this thesis. RGM is considered as sensitive to drought, while 110R is highly resistant to drought (Carbonneau 1985). The thesis examined the relationship between root growth and drought resistant capacity by assessing root growth rate, hydraulic conductivity across two rootstock varieties subjected to water deficit. The role of aquaporin gene expression (via qPCR and RNAseq) and their contribution to root hydraulic conductivity were analyzed in fine roots in order to obtain a better understanding on the mechanisms involved in the regulation of root water uptake and hydraulic conductivity across development and in response to water deficit.Prolonged water stress treatment decreased plant water potential. Individual root growth is very heterogeneous, although drought treatment reduces root elongation on average, individual root growth rate still varies enormously. High level of water stress significantly reduced average root growth rate for both RGM and 110R. Globally, average root growth rate showed a decreased trend over plant development. Soil temperature is also a factor that affects root growth. For both RGM and 110R, under both well-watered and water-stressed conditions, average daily root growth rate was positively correlated with average daily soil temperature. Under well-watered conditions, higher root growth rates were constantly observed in 110R compared to RGM, which could be one possible explanation for the higher capacity in drought resistance of 110R.Root hydraulic conductivity (Lpr) was influenced by both water stress treatment and plant developmental stage. Generally, for both RGM and 110R, Lpr was significantly reduced under water stress in early stage. In mid and late stages, no significant differences in Lpr were observedIVbetween well-watered and water-stressed plants. Changes in individual root Lpr in response to pre-dawn leaf water potential (ᴪpredawn) were investigated as well. Lpr showed a fast drop in the beginning of water stress treatment when ᴪpredawn was higher than -0.5 MPa. However, with ᴪpredawn getting more negative, e.g. from -0.4 MPa to -2.0 MPa, the range of Lpr values measured in our study maintained constant. Lpr of well-watered plants decreased as well even though their ᴪpredawn was maintained at a high level (< 0.1 MPa) during the period of the experiment. [...]

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Champeyroux, Chloé. "Caractérisation fonctionnelle de protéines en interaction avec l'aquaporine PIP2;1." Thesis, Montpellier, 2017. http://www.theses.fr/2017MONTT120.

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Abstract:

La conductivité hydraulique racinaire (Lpr) traduit la capacité de transport d’eau de la racine. Lors de son trajet du sol vers le xylème, l’eau diffuse au sein de l’apoplasme ou au travers des cellules (voie de cellule-à-cellule). Au niveau de l’endoderme, la diffusion apoplasmique de l’eau est bloquée par le cadre de Caspari et des lamelles de subérine. La voie de cellule-à-cellule dépend principalement de l’activité des aquaporines régulées en partie par des interactions protéiques. Ce travail caractérise de nouveaux interactants de l’aquaporine racinaire PIP2;1 : le récepteur kinase RKL1 et 4 protéines de fonction inconnue appartenant à la sous-famille 1 des Casparian Strip membrane domain Protein Like (CASPL1) (CASPL1-B1/B2/D1/D2). RKL1 est exprimée dans l’endoderme, est capable d’interagir physiquement avec PIP2;1 et stimule in vitro le transport d’eau par l’aquaporine. Cependant, l’inactivation de RKL1 n’affecte pas la Lpr sans que cela ne puisse être expliqué par une redondance fonctionnelle avec son plus proche homologue, RLK902. Une étude bibliographique suggère que l’interaction entre RKL1 et PIP2;1 interviendrait dans une voie de signalisation en réponse à une attaque pathogène. Concernant les CASPL, D1 est exprimé dans tous les tissus, alors que B1, B2 et D2 semblent uniquement exprimés dans des territoires subérisés. Ce profil suggère une implication de B1, B2 et D2 dans une régulation des aquaporines et de la subérisation. Au niveau moléculaire, D2, malgré son interaction physique avec PIP2;1, ne module pas le transport d’eau par l’aquaporine. En revanche, B1 interagit préférentiellement avec PIP2;1 sous une forme phosphorylée et stimule le transport d’eau par l’aquaporine. Au niveau de la plante entière, l’inactivation d’un ou deux gènes CASPL n’affecte ni la Lpr., ni la subérisation. Par contre, l’inactivation de PIP2;1 et PIP2;2 révèle un effet inhibiteur de ces aquaporines sur la subérisation. Cette étude a permis de décrire de nouveaux mécanismes originaux de régulation des aquaporines. Elle pose également, la question de l’existence d’une relation entre les transports d’eau par la voie apoplasmique et par les aquaporines
The root hydraulic conductivity (Lpr) reflects the water transport capacity of the root. During its transfer from the soil to the xylem, water can diffuse in the apoplasm or through the cells (cell-to-cell pathway). At the endodermis, the apoplastic diffusion of water is blocked by the Casparian Strip and suberin lamellae. The cell-to-cell pathway mainly relies on aquaporin activity which can be regulated by protein interactions. This study aims at characterizing new interactants of the root aquaporin PIP2;1: the receptor kinase RKL1 and 4 proteins of unknown function belonging to the Casparian Strip membrane domain Protein Like 1 sub-family (CASPL1-B1/B2/D1/D2). RKL1 is expressed in the endodermis, can physically interact with PIP2;1 and stimulates its water transport function in vitro. However a loss-of-function of RKL1 does not affect the Lpr., independently of a putative functional redundancy with its closest homolog RLK902. Concerning CASPL, D1 is expressed in every tissue of the root whereas B1, B2 and D2 appear to be specifically expressed in suberized tissues. This suggests a putative role of these isoforms in aquaporin regulation and suberisation. At the molecular level, D2 does not modulate PIP2;1 water transport activity despite a physical interaction between the two partners. By contrast, B1 interacts with PIP2;1 preferentially in its phosphorylated form and enhances the water transport activity of the aquaporin. At the plant level, disrupting one or two CASPL genes neither impact the Lpr nor affect the suberisation. However, the loss of function of both PIP2;1 and PIP2;2 reveals a negative effect of these aquaporins on suberisation. In conclusion, this study, uncovered novel regulation mechanisms of aquaporins. It also raises the question of the existence of a putative relationship between water transport by the apoplastic pathway and by aquaporins

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Alkassem-Alosman, Mohamed. "Caractérisation des irrigations gravitaires au moyen d'un modèle d'écoulement et de mesures in-situ : application à l'optimisation de l'irrigation du foin de Crau par calan." Thesis, Avignon, 2016. http://www.theses.fr/2016AVIG0679/document.

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Abstract:

Sur la région de la Crau, le système l’irrigation gravitaire appliqué aux prairies de foin joue un rôle important dans le maintien du cycle hydrologique en étant le principal contributeur à la recharge de la nappe souterraine de la Crau (70 à 80% de la recharge). Dans le futur, des pressions sur la ressource en eau alimentée ce système d’irrigation risquent de s’accroître du fait des changements climatiques et de l’augmentation des autres usages de l’eau (domestiques,industriels, ..) et induisent la nécessité de l’optimisation de ce système afin de maintenir l’état des ressources en eau souterraines. Cette optimisation nécessite la connaissance des vrais quantités d’eau apportées à la parcelle qui sont mal connues, et de spatialiser ces quantités à l’échelle du territoire. Ainsi, l’objectif de ce travail est de développer une méthodologie permettant d’améliorer la quantification de ces volumes à deux échelle (parcellaire et régionale). Un système numérique incluant un modèle d’irrigation gravitaire dénommé ‘Calhy’ a été développé au cours de ce travail. Ce système permet de caractériser le fonctionnement des principaux processus intervenant dans ce système d’irrigation (infiltration de l’eau dans le sol et la propagation à la surface de la parcelle). Mais l’estimation de ces processus est limité par la connaissance de certains paramètres non mesurables, tels que la conductivité hydraulique à saturation du sol et la rugosité hydraulique de la surface parcellaire. Une analyse de sensibilité AS a été menée dans un premier temps au cours de ce travail afin de définir la contribution de la variation de chaque paramètre non mesurable sur la variance des variables de sortie. Les résultats montrent la possibilité d’estimation ces paramètres à partir des accessibles variables auxquels ils sont sensibles. Ainsi, une méthode d’inversion s’est basé sur les résultats d’AS, combine le modèle Calhy et un dispositif expérimental a été appliqué dans un second temps pour l’estimation paramètres et valider l’approche proposée. Les résultats montrent que cette approche est robuste et efficace pour estimer ces paramètres. A la fois les paramètres ont été issus pour démarrer le système (estimés ou mesurés), nous avons étudié différentes modifications du système d’irrigation actuel (changement de la pente de la parcelle, du sens d’irrigation, l’apport de l’eau en différents points de la parcelle, ….), et leurs impacts sur l’homogénéité de l’infiltration et la durée de l’irrigation.296En parallèle, Nous avons établi un modèle empirique de dose d’irrigation basé sur l’analyse des pratiques d’irrigation investigués auprès des enquêtes procédés chez les agriculteurs. Différents modèles empiriques ont été développés en basant sur des régressions calculant la dose d’irrigation et la durée en fonction du débit disponible et des paramètres parcellaires caractérisant les conditions d’irrigation tels que la géométrie de la parcelle (longueur, largeur et surface). Le modèle de dose empirique investigué au cours de ce travail permet de fournir une estimation de la dose distribué sur tout le territoire de la Crau en intégrant ce modèle dans le simulateur de laCrau
Worldwide, the irrigation accounts for 70% of all water consumption: understanding therelationship between irrigation and ecosystems and optimizing the irrigation practices cancontribute to the sustainability management of water resources. In the Crau region (southern ofFrance), the flooding irrigation system used for irrigating the hay fields plays an important role inwater cycle: in this system, considerable amounts of water are brought to the hay fields (about 20000 m3/ha/year i.e. 2 000 mm), which participate strongly to the recharge of the Crau aquifer(between 66% and 80% of the recharge). In the future, the pressures on the availability of waterresources that feed this irrigation system (the reservoir of Serre Ponçon) may increase because ofthe climate change and the increase in the another water uses. Thus, it becomes necessary tooptimize the irrigation practices in order to conserve the water and ensure a sufficient rechargefor aquifer of the Crau. This optimization requires i) the knowledge of the amount of waterbrought to the plot that are not currently known, ii) spatialize these amounts over the regionalscale. This work aims to develop a methodology to improve the quantification of these volumesat the field and regional scales. A numerical system that includes a flooding irrigation modelcalled 'Calhy' was developed, takes into account the main processes involved in this irrigationsystem (water infiltration into the soil and the runoff of water slide over the plot surface). Firstly,a sensitivity analysis was conducted in order to classify the Calhy’s parameters according to theirimportance and define an optimal experimental apparatus allowing to estimate them using aninverse approach. Secondly, an inversion procedure based on the proposed experimental297apparatus and the previous model was implemented on several plots in the study area. The resultsshow that the important parameters can be estimated and then Calhy can be used to analyse andoptimize irrigation practices. Then, different optimization scenarios were identified. In parallel,we developed an empirical model of irrigation dose based on the analysis of irrigation practicesin a group of exploitations in the study region. Different empirical models were developed;regressions were used to compute the irrigation dose and duration from geometricalcharacteristics of the borders (length, width and surface) and available water inflow rate. Theempirical model of irrigation dose developed in this work would provide a spatial estimation ofirrigation doses overall plots in the study region, and would contribute to a better quantificationof water recharge of the Crau aquifer and its locations

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Govindin, Jean-Claude. "Les plantes de service : une alternative au travail du sol dans les systèmes de culture d’ananas." Thesis, Antilles-Guyane, 2014. http://www.theses.fr/2014AGUY0725/document.

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Abstract:

Pour beaucoup de cultures, un sol non travaillé est une alternative de plus en plus crédible au travail intensif du sol, en particulier pour des raisons environnementales. Mais l’ananas (ananas comosus) présente un enracinement fragile très sensible à la structure, ce qui motive souvent un travail important du sol avant plantation. L’alternative d’une plantation sans travail du sol ne va donc pas de soi. L’objet de cette thèse est de répondre à la question de la faisabilité d’une culture d’ananas sans travail du sol, en remplaçant ce dernier par une plante de service « décompactante » dont les traits racinaires seraient favorables à la (re)structuration d’un sol compact. Le travail de cette thèse a donc porté sur l’évaluation de plusieurs espèces candidates, puis sur l’étude, au champ, des effets sur le sol de la plus prometteuse (Stylosanthes guianensis ). Enfin, dans le cadre d’un essai au champ comparant un système de culture innovant ananas sans travail du sol, on a étudié l’effet de la plante de service sur le fonctionnement de la culture de l’ananas. Dans un premier essai, c’est le Stylosanthes guianensis qui, comparé à huit autres espèces (Arachis pintoï, Brachiaria decumbens, Cajanus cajan, Crotalaria juncea, Cynodon dactylon, Eleusine coracana, Pueraria phaseoloides, et le maïs), a montré les traits racinaires les plus favorables à la structuration d’un sol compact. Les valeurs supérieures du diamètre racinaire moyen et de la densité de longueur racinaire (DRL) caractérisent les principaux traits impliqués. Dans un deuxième essai, les mesures de conductivité hydraulique, d’indice des vides du sol et d’analyse d’images de blocs de sol imprégné sur la répartition surfacique des différents types de porosité ont montré que la culture du Stylosanthes guianensis avait augmenté l’indice des vides du sol et provoqué l’apparition d’une porosité fissurale de grande taille, contribuant ainsi à l’amélioration de la structure du sol. Enfin, un troisième essai mettant en comparaison (i) un système de culture innovant où la culture d’ananas est implantée sans travail du sol après une culture de S. guianensis restructurante et (ii) un système conventionnel comportant un travail profond du sol (et pas de plante de service) a montré que le rendement en fruit est similaire dans les deux systèmes. Cet essai a permis de vérifier que l’enracinement de l’ananas en condition de sol non travaillé bénéficiait du précédent S. guianensis
For many crops, direct drilling is a well-tried alternative facing the damaging effects of intensive tillage, mainly for environmental causes. But, pineapple (ananas comosus), presents a fragile rooting system which is very sensitive to soil structure. This leads frequently to intensive soil tillage before planting. Direct drilling is not so evident. The aim of this thesis is to give an answer to the feasibility of a no till system for pineapple cultivation, by using a plant with favorable roots traits for compacted soil (re)structuration. This work consisted in evaluating several candidate species, followed by the study, on the field, of the effects the most promising on soil (Stylosanthes guianensis). Finally, through a field experiment, comparing an innovating no till pineapple cultivation system we studied the use effects of Stylosanthes guianensis on the pineapple crop functioning. In a first experiment, Stylosanthes guianensis compared with eight other species (Arachis pintoï, Brachiaria decumbens, Cajanus cajan, Crotalaria juncea, Cynodon dactylon, Eleusine coracana, Pueraria phaseoloides and corn) showed better roots traits for structuring a compacted soil. Measures of average root diameter and root length density are the main implicated roots traits. In a second experiment, the measures of hydraulic conductivity, of the soil void ratio and the analysis of blocks of resin-impregnated soil on the surface distribution of the different type of porosity, all of this showed that Stylosanthes guianensis had increased the soil void ratio and had caused the creation of large-sized cracked porosity, thus contributing to the improvement of the soil structure. Finally, a third experiment involving a comparison between (i) an innovating cultivation system where pineapple is growing in a no till soil after a structuring crop of S. guianensis and (ii) a conventional system with deep tillage (without structuring crop), showed similar fruit yield. This experiment showed evidence that the rooting of pineapple in no till soil benefited from the previous Stylosanthes

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Rossdeutsch, Landry. "Contribution du métabolisme de l'ABA et de la conductivité hydraulique à la réponse de la transpiration en situation de contrainte hydrique chez la Vigne : Variabilité génétique et effets du greffage." Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0256/document.

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Abstract:

Dans le contexte de changement climatique, la compréhension des mécanismes régissant les pertes en eau de la vigne peut permettre d'adapter le matériel végétal pour maintenir la productivité de la vigne et la qualité du vin. L'adaptation à la sécheresse est un caractère complexe faisant intervenir des mécanismes physiologiques liés aux génotypes du greffon et du porte-greffe. Mais les effets du porte-greffe sur la régulation stomatique du greffon sont mal connus. La production par les racines de signaux chimiques tels que l'ABA et/ou hydraulique pourraient y contribuer. La réponse physiologique et moléculaire à la contrainte hydrique a été analysée sur de jeunes boutures pour 7 porte-greffes plus ou moins adaptés à la sécheresse et 2 cépages connus pour leur caractère iso ou anisohydrique. Puis 23 combinaisons greffon/porte-greffe issues de ces génotypes ont été étudiées. Une analyse métabolique sur l'accumulation de l'ABA et ses dérivés a été menée sur feuilles, racines et dans la sève xylémienne. Ces informations ont été couplées à des analyses transcriptomiques sur des gènes du métabolisme et de la signalisation de ABA, et codant des aquaporines de type PIP. L‘analyse conjointe des données physiologiques, métabolomiques et transcriptomiques ont permis d'identifier des composants moléculaires discriminant les porte-greffes selon leur fond génétique et leur adaptation à la sécheresse. Les réponses globales à la contrainte hydrique sont mieux coordonnées au sein d‘un même tissu qu‘entre racines et feuilles. A l‘échelle de la plante greffée, une prépondérance du signal hydraulique est probable. Certains gènes répondent spécifiquement aux interactions greffon/porte-greffe
In the context of climate change, understanding the mechanisms governing the water loss of the vine is necessary to adapt the plant material to maintain the productivity of the vine and wine quality. The adaptation to drought is a complex trait involving physiological mechanisms related to scion and rootstock genotypes. But the effects of the rootstock on stomatal regulation graft are still unknown. Production by roots of chemical signals such as ABA and / or hydraulic ones be involved. Molecular and physiological responses to water stress were analyzed on young cuttings for 7 rootstocks more or less adapted to drought and 2 varieties known for their iso or anisohydric behaviour. Then 23 combinations scion / rootstock from these genotypes were investigated. Metabolic analyses for ABA and its derivatives was conducted in leaves, roots and in the xylem sap. The information was integrated with transcriptomic analyzes for genes involved in ABA metabolism and signaling, and encoding PIP aquaporins. Joint analyses of physiological data, metabolomic and transcriptomic allow the identification of the molecular components discriminating rootstocks according to their genetic background and their adaptation to drought. Global responses to water stress are better coordinated within the same tissue between roots and leaves. At the scale of the grafted plant, a preponderance of the hydraulic signal is likely. Some genes specifically respond to the scion / rootstock interactions

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Ed, Diny Saïd. "Étude expérimentale des transferts hydriques et du comportement mécanique d'un limon non saturé." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1993. http://www.theses.fr/1993INPL073N.

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Abstract:

La nécessite de prendre en considération le phénomène de la non-saturation, dont la caractéristique principale est le développement de pression négative ou succion, se fait actuellement principalement ressentir. Dans ce cadre, nous présentons des résultats expérimentaux relatifs à des essais de détermination de la conductivité hydraulique et des essais triaxiaux sur un limon non saturé. Deux méthodes de mesure de la conductivité hydraulique sont exposées. La première, basée sur le suivi du débit sortant lors de l'application d'une pression d'air (succion), permet d'étudier le couplage entre les variations volumétriques de l'échantillon et celles du volume d'eau drainée. Afin de mesurer très précisément ces petites variations, qui, bien évidemment, nécessitent un long temps d'expérience, un système de mesure de haute précision a été utilisé. La seconde méthode repose sur le principe des profils instantanés et permet de couvrir une large gamme de succion. Pour chaque méthode, les essais seront réalisés en drainage et en humidification. Les essais triaxiaux, sur les échantillons non saturés, ont été réalisés dans une cellule triaxiale à succion imposée

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Trinh, Viet Nam. "Comportement hydromécanique de matériaux constitutifs de plateformes ferroviaires anciennes." Phd thesis, Université Paris-Est, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00647893.

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Abstract:

Le présent travail étudie le comportement couplé hydromécanique de la couche intermédiaire des plates-formes ferroviaires anciennes. L'objectif principal est de vérifier le fonctionnement des plates-formes sans drainage et d'optimiser les travaux de modernisation de voies anciennes en déblai. Premièrement, les essais d'identification ont été réalisés sur les matériaux prélevés sur le site de Sénissiat. Les résultats ont montré que le sol de la couche intermédiaire de ce site présente une granulométrie bien étalée de 0 à 63 mm et une densité très élevée (d = 2,39 Mg/m3). Deuxièmement, une nouvelle colonne d'infiltration et un moule de compression de 300 mm de diamètre ont été développés permettant d'étudier le comportement hydraulique de la couche intermédiaire. Une faible perméabilité (ks  2,2.10-7 m/s) de cette couche a été estimée à partir des résultats expérimentaux. Troisièmement, une étude expérimentale sur le comportement mécanique de la couche intermédiaire a été réalisée. Cette étude a mis en évidence l'influence marquée de la teneur en eau sur le comportement mécanique de la couche intermédiaire. Un modèle de fatigue avec prise en compte de l'influence du nombre de cycles, du niveau de contrainte appliqué et de l'état hydrique a été élaboré en se basant sur les résultats expérimentaux. Finalement, les mesures de succion, de température et de paramètres météorologiques ont été réalisées sur les plates-formes en déblai sans drainage du site de Moulin Blanc pour compléter l'étude du comportement des plates-formes sans drainage. Une analyse globale des résultats obtenus au laboratoire avec les mesures in-situ a montré que la décision de ne pas mettre en place un dispositif de drainage devra être assortie de justificatifs permettant de s'assurer de la limitation de la teneur en eau de la couche intermédiaire, en se basant sur une étude approfondie sur le cycle d'eau pour chaque site concerné

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Amraoui, Nadia. "Étude de l'infiltration dans les sols fins non saturés." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1996. http://www.theses.fr/1996INPL075N.

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Abstract:

Prédire la vitesse d'écoulement des eaux polluées provenant des déchets stockés dans les décharges est nécessaire pour évaluer les risques de contamination de la nappe phréatique. Par ailleurs, l'étude des risques d'inondation après une période pluviale nécessite la quantification des flux d'eau infiltrés dans les sols naturels. Ceci exige la connaissance des propriétés hydrodynamiques du sol à l'état partiellement saturé. Ce travail s'intéresse à l'infiltration dans les sols fins non saturés, intacts et compactés, au laboratoire et in situ. Un dispositif de mesure en régime transitoire de la conductivité hydraulique est mis au point et développé au laboratoire. Il permet d'utiliser la méthode des profils instantanés par des mini-tensiomètres. Les résultats ont montré que sur les échantillons compactés, l'augmentation de la teneur en eau initiale du sol n'influence pas de façon significative la relation entre sa conductivité hydraulique et sa succion. Toutefois, elle réduit la vitesse d'infiltration ainsi que l'avancement du front d'humidification. Par ailleurs, l'augmentation de la densité du sol réduit sa conductivité hydraulique pour des faibles valeurs de succion. Les chemins d'écoulement préférentiels, crées dans les éprouvettes compactées dynamiquement, ont été analysés à l'aide d'un traceur. Un système de traitement d'images a permis de quantifier les paramètres influençant ce type d'écoulement. Le perméamètre de Guelph a été utilisé dans des campagnes d'étude in situ et au laboratoire. Il a été modifié et adapté aux sols fins très peu perméables. Les valeurs de coefficient de conductivité hydraulique sont plus petites au laboratoire que in situ. En parallèle, les résultats obtenus expérimentalement ont été comparés à ceux prédits par différents modèles analytiques ; la courbe de rétention est très bien ajustée par le modèle de Fredlund et Xing, par contre la conductivité obtenue par ce modèle sous-estime les valeurs expérimentales

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Joseph, Romain. "Diversité des réponses écophysiologiques et moléculaires pour un complexe de frênes européens (Fraxinus angustifolia Vahl et Fraxinus excelsior L. et leurs hybrides) face à la contrainte hydrique." Thesis, Paris, AgroParisTech, 2013. http://www.theses.fr/2013AGPT0088/document.

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Abstract:

Les derniers scénarios du changement climatique, prévoient une élévation de température (Europe, +2 à +4°C en moyenne en 2099, IPCC, 2007) associée à des épisodes extrêmes, sécheresses sévères par exemple. Connaître les potentialités d'adaptation des espèces forestières s'avère crucial afin de comprendre leurs réponses et le devenir des écosystèmes forestiers, dans un futur proche. Dans ce cadre, nous nous sommes intéressés à un complexe d'espèces du genre Fraxinus, (frêne, Oléacées). En France F. excelsior L., et F. angustifolia, Vahl, sont des espèces autochtones présentant une plasticité phénotypique et écologique remarquable. L'hybridation, suspectée depuis longtemps a été prouvée en conditions contrôlées et naturelles. Les principales zones documentées sont la vallée de la Saône et de la Loire. Cette hybridation entre les deux espèces de frênes européens, pourrait favoriser l'apparition d'individus (génotypes) plus aptes que les espèces parentales à faire face à un environnement changeant. Notre objectif est de caractériser les potentialités d'adaptations de différentes populations de frêne (espèces parentales et de statut hybride) sous une contrainte abiotique (contrainte hydrique). Pour répondre à cet objectif, nous avons testé les réponses à la fois écophysiologiques et génétique de jeunes plants à une contrainte légère (-0,9 MPa). Une seconde expérimentation, centré sur l'écophysiologie a eu pour objet de mesurer la perte de conductivité hydraulique des frênes, sous une forte contrainte (-4 MPa). Le principal résultat de ces travaux est le comportement souvent intermédiaire et très variable des populations de frênes hybrides testés dans ces 2 expérimentations (A, gs, WUEi, PLC), que ce soit en conditions avec ou sans contrainte hydrique. Ce comportement intermédiaire est en lien avec le degré d'introgression respectif des hybrides de frênes (plus proche de F.excelsior ou de F.angustifolia). Ces arbres hybrides pourraient servir de ressources et d'assurance contre des évènements de dépérissement catastrophiques pour les forestiers pour un environnement climatique futur
The latest climate change scenarios predict a rise in mean temperature in Europe of 2 to 4°C for 2099 (IPCC, 2007), associated with extreme climatic events such as severe droughts. Knowing adaptation capabilities of tree species is crucial for understanding their responses and forest ecosystem fate in the near future. Our study object is a species complex inside the Fraxinus genus (ash, Oleaceae). In France, F. excelsior and F. angustifolia are autochthonous, form natural hybrid populations and show remarkable phenotypic and ecological plasticity. This could promote the emergence of new individuals (genotypes) more able to deal with fluctuating environments. Our objective is to characterise the capability of adaptation of different Fraxinus populations, representing the three statuses (F.excelsior, F.angustifolia and hybrids) under abiotic constraints (water constraint). To solve this issue, we examine in a low water constraint experiment (-0.9 MPa) ecophysiological and genetic response, using saplings. A second and more severe water constraint experiment (-4 MPa) was used to investigate ash response to the loss of hydraulic conductivity. The most noticeable result was an intermediate and highly variable behaviour of hybrid ash populations in the two experiments (A, gs, WUEi, PLC) linked with they respective introgression degree (closer to F.excelsior or F.angustifolia). This hybrid trees could be used for foresters as a resource and insurance against catastrophic forest stand decline, for a future climate

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Bottinelli, Nicolas. "Evolution de la structure et de la perméabilité d'un sol en contexte de non labour associé à l'apport d'effluent d'élevage : rôle de l'activité lombricienne." Phd thesis, Agrocampus - Ecole nationale supérieure d'agronomie de rennes, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00546269.

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Abstract:

Alors que les techniques culturales sans labour sont de plus en plus utilisées par les agriculteurs, leurs effets sur les propriétés physiques du sol restent encore mal documentés en particulier lorsqu'elles sont associées à des apports d'effluents d'élevage. L'objectif de ce travail était d'évaluer l'effet du non labour associé à l'apport d'effluent d'élevage sur la structure et la perméabilité du sol en étudiant plus particulièrement le rôle de l'activité lombricienne. Ce travail repose sur un dispositif expérimental mis en place à Kerguéhennec (Bretagne, France) depuis 8 années sur lequel sont comparées six pratiques culturales croisant trois techniques de travail du sol (le labour conventionnel, le travail superficiel, le semis direct) et deux types de fertilisation (minérale et fumier de volaille). Dans une première partie de ce travail nous nous sommes intéressés aux méthodes pour quantifier les biostructures lombriciennes (galeries et déjections) et à l'impact des pratiques culturales sur leur abondance. Dans une deuxième partie nous avons mesuré l'effet conjoint des pratiques culturales et des biostructures lombriciennes sur la stabilité structurale des agrégats, la macroporosité et la perméabilité du sol au cours d'une année culturale. Ce travail démontre la difficulté de quantifier les biostructures lombriciennes, en particulier les déjections. Nous avons proposé différents indicateurs qui, lorsqu'ils sont combinés, permettent une bonne estimation de l'abondance des déjections. Nos résultats confirment que l'abondance des biostructures est augmentée en semis direct et sous apport de fumier de volaille ; nous montrons par ailleurs que ces biostructures évoluent au cours de l'année culturale sous l'effet du climat, du travail du sol et probablement de l'activité physiologique des lombriciens. Le travail du sol modifie considérablement les propriétés physiques du sol, alors que l'apport d'effluent d'élevage n'a pas d'effet. Le non labour (semis direct et travail superficiel) augmente la stabilité structurale des agrégats du sol : cette augmentation n'est pas expliquée par l'activité lombricienne. Le semis direct présente les plus faibles valeurs de macroporosité et de perméabilité du sol, alors que l'activité lombricienne y est la plus importante. Les propriétés physiques du sol évoluent au cours de l'année culturale au même titre que les biostructures. La stabilité structurale évolue sous l'effet du climat, de la même façon pour toutes les modalités étudiées. La perméabilité des sols travaillés évolue sous l'effet du climat, du travail du sol et de l'activité lombricienne. Ces différents facteurs agissent sur une classe de pores du sol, les macropores inter-agrégats de forme complexe. La perméabilité du sol sous semis direct évolue sous l'effet du climat et de l'abondance des déjections lombriciennes, sans modification significative de la taille et forme de la macroporosité du sol. Ainsi dans les conditions expérimentales de cette étude, le travail superficiel est la modalité qui présente les meilleures propriétés physiques du sol ; l'apport d'effluent d'élevage n'agit pas sur celles-ci. Ce travail met aussi en évidence le rôle important des déjections lombriciennes sur les variations à court terme de la perméabilité du sol.

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Quintana, Seguí Pere. "Simulation hydrologique en région méditerranéenne avec SAFRAN-ISBA-MODCOU : amélioration de la physique et évaluation des risques dans le cadre du changement climatique." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00367576.

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Abstract:

Le modèle SAFRAN-ISBA-MODCOU est évalué et sa physique améliorée. L'analyse météorologique SAFRAN est tout d'abord validée en détail. Le modèle de surface ISBA est ensuite modifié pour mieux décrire la conductivité hydraulique dans le sol. Une stratégie de calibration est définie et appliquée à l'échelle de la France. Le modèle amélioré est finalement utilisé pour évaluer les impact du changement climatique en région méditerranéenne. Un scénario d'un modèle de climat régional est désagrégé en utilisant deux méthodes différentes. L'étude montre que les incertitudes liées à la désagrégation sont importantes. L'incertitude liée au modèle d'impact est moindre, mais doit être prise en compte pour les extrêmes. Dans cette région, les débits extrêmes, et parfois, moyens, augmenteront pendant la première moitiée du XXIème siécle. A la fin du siècle, le scénario indique une baisse des débits moyens et une stabilité des débits extrêmes, ce qui conduit à une augmentation de la variabilité.

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Quintana, Seguí Pere. "Simulation hydrologique en région méditerranéenne avec SAFRAN-ISBA-MODCOU : amélioration de la physique et évaluation des risques dans le cadre du changement climatique." Phd thesis, Toulouse 3, 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/1804/.

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Abstract:

Le modèle SAFRAN-ISBA-MODCOU est évalué et sa physique améliorée. L'analyse météorologique SAFRAN est tout d'abord validée en détail. Le modèle de surface ISBA est ensuite modifié pour mieux décrire la conductivité hydraulique dans le sol. Une stratégie de calibration est définie et appliquée à l'échelle de la France. Le modèle amélioré est finalement utilisé pour évaluer les impacts du changement climatique en région méditerranéenne. Un scénario d'un modèle de climat régional est désagrégé en utilisant deux méthodes différentes. L'étude montre que les incertitudes liées à la désagrégation sont importantes. L'incertitude au modèle d'impact est moindre, mais doit être prise en compte pour les extrêmes. Dans cette région les débits extrêmes et, parfois, moyens, augmenteront pendant la première moitié du XXIe siècle. A la fin du siècle le scénario indique une baisse des débits moyens décroisent et une stabilité des débits extrêmes, ce qui conduit à une augmentation de la variabilité
The SAFRAN-ISBA-MODCOU model is assessed and its physics are improved. The SAFRAN meteorological analysis is first validated in detail. The surface model ISBA is then modified to better describe the hydraulic conductivity in the soil. A strategy of calibration is defined and applied at the scale of France. The improved model is then used to assess the impacts of climate change in the Mediterranean region. A regional climate model is downscaled by two different methods. The study shows that the uncertainties related to the downscaling are important. Uncertainty related to the impact model is smaller, but must be taken into account for the extremes. In this region, the extremes of riverflows, and sometimes the means, will increase during the first half of the twenty-first century. At the end of the century, the scenario indicates a decline of the average of riverflows and the extremes will remain stable, leading to increased variability

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Descloux, Stéphane. "Le colmatage minéral du lit des cours d'eau : méthode d'estimation et effets sur la composition et la structure des communautés d'invertébrés benthiques et hyporhéiques." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01002506.

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Abstract:

L'apport de sédiments fins au cours d'eau est un phénomène naturel mais qui sous les effets de l'anthropisation peut devenir excessif et conduire à perturber le fonctionnement de l'hydrosystème. Cet apport excessif provoque le colmatage du lit des rivières et peut perturber les échanges hydriques, les processus biogéochimiques et les communautés d'invertébrés benthiques et hyporhéiques. D'un point de vue méthodologique, la mesure de la conductivité hydraulique dans le substrat permet d'obtenir une image du niveau de colmatage de la zone hyporhéique et le pompage Bou Rouch permet d'étudier qualitativement la faune hyporhéique. D'un point de vue biologique, les effets du colmatage sont un peu plus importants pour l'hyporhéos que pour le benthos notamment au niveau de la richesse taxonomique, des assemblages faunistiques et des traits biologiques

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Palmier, Cédric. "Oil Mobility Estimation and Recovery Optimization." Thesis, Bordeaux 3, 2016. http://www.theses.fr/2016BOR30053/document.

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Abstract:

L’objectif général de cette thèse était d’améliorer l’utilisation des éléments de diagnostic des sites pollués par des hydrocarbures légers. En particulier, il s’agissait : • De valider la méthode d’estimation de la mobilité de l’huile dans le sol, en milieu hétérogène, appelée bail-down test. Et de définir quelle méthode d’interprétation est la plus adaptée. • Comprendre l’impact des variations de hauteur de nappe sur l’épaisseur d’huile mesurée dans les puits de surveillance et sur la mobilité de l’huile. Dans un premier temps, des simulations de bail-down tests ont été réalisées en laboratoire, sur un pilote radial, remplie d’une matrice homogène. Puis, un grand nombre de tests réalisés sur un terrain d’étude, a été interprété. Ces travaux ont permis de confirmer la validité des bail-down tests pour estimer la mobilité de l’huile dans le milieu. L’hypothèse principale pour expliquer la validité de ces tests, alors que les hypothèses théoriques ne sont à priori pas respectées lors des essais, réside dans la faible mobilité de l’huile liée à une viscosité élevée. Dans un deuxième temps, l’impact des variations de nappes a été suivi par des mesures manuelles et automatiques sur le terrain d’étude, pendant plusieurs mois. Ce suivi a permis de décrire de manière précise cet impact, qui est différent pour un hydrocarbure en nappe libre, ou en milieu confiné. Par ailleurs, un modèle a été développé et testé pour simuler les variations d’épaisseur d’huile en fonction des hauteurs de nappe. Ce modèle permet d’estimer l’épaisseur et la position de l’huile dans la formation, ainsi que sa conductivité hydraulique. Les conclusions de cette étude apportent des éléments importants pour améliorer les phases d’investigation de site pollués par des hydrocarbures légers, et pour optimiser l’utilisation des données collectées. Enfin, confirmant l’impact significatif des variations de nappe sur les épaisseurs d’huile dans les puits et en montrant la validité des bail-down tests pour estimer la mobilité de l’huile, cette étude montre la nécessité de baser le dimensionnement des réseaux d’extraction des hydrocarbures, non pas sur l’épaisseur, mais sur la mobilité du produit
The overall objective of this thesis was to improve the use of investigation data from contaminated site with light hydrocarbons. In particular, this work focused on: • To confirm the validity of the method to estimate the oil mobility in the formation, for heterogeneous conditions, called bail-down test. And, to define which interpretation method is the most relevant. • To understand the impact of the groundwater table variations on the oil thickness in the monitoring wells, and on its mobility. First, bail-down test simulations were performed at laboratory scale, on a radial pilot, filled with homogeneous sand. Then, a significant number of tests were performed on a studied site and interpreted. This work allowed to confirm the bail-down test validity for estimating the oil mobility in the formation. The key assumption to explain why these tests are valid whereas some of the assumptions and boundary conditions are not met during the tests, is based on the low mobility of the oil due to its viscosity. Secondly, the impact of the groundwater table variations has been manually and automatically measured on the studied site, during months. These measurements allowed to describe in detail the impact, which is different between confined and non-confined oil conditions. In addition, a model has been proposed and tested to simulate oil thickness depending on groundwater table level. This model allowed to estimate the thickness and the position of the oil in the formation, and its hydraulic conductivity. Overall, this study gives key elements to improve the investigation phase of site contaminated with light hydrocarbons, and to optimize the use of the collected data. Last, confirming the significant impact of the groundwater table fluctuation on the oil thickness and the validation of the bail-down test to estimate the oil mobility, this study shows the need to consider the oil mobility rather than the oil thickness for designing an oil recovery project

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Abdallah, Ghassan. "La convection thermique dans les milieux fracturés : modélisation avec la méthode des éléments distincts." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1994. http://www.theses.fr/1994INPL126N.

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Abstract:

L’étude des phénomènes couplés thermo-hydro-mécaniques intéresse la communauté scientifique aujourd'hui confronté au problème du stockage des déchets. La modélisation est un outil essentiel pour prédire l'évolution complexe du milieu hôte et de ces déchets. Parmi les approches numériques existants, on distingue les approches de types éléments finis et les approches de type éléments distincts. Si la première, plus ancienne, a déjà donné lieu à de nombreux développement et applications, elle rend mal quelquefois la réalité du massif rocheux fracturé. Nous avons souhaité cette dernière approche en la rendant capable de modéliser les échanges thermiques convectifs liés à la circulation d'un fluide dans les fissures de roche. Nous suspectons en effet que ce phénomène peut être important si le gradient hydraulique est suffisamment élevé. Une étude bibliographique nous a permis de mettre en évidence les paramètres qui déterminent ce phénomène dont le principal est le coefficient de transfert thermique h entre la roche et le fluide. Les nombreuses formulations recensées ne sont pas totalement suffisantes à expliciter la réalité de ses effets. D’autres mesures, in situ et en laboratoire, s'avèrent nécessaires. Nous avons pu établir des expressions pour les termes d'échange thermique entre le fluide et la roche et à l'intérieur du fluide lui-même. Souhaitant donc modéliser le phénomène à l'aide d'une approche adaptée au milieu discontinu, notre choix s'est porte sur le logiciel UDEC (Universal Distinct Element Code) dont la structure permettait moyennant quelques modifications d'accueillir les développements envisagés. Les algorithmes de calcul sont basés sur les différences de vitesse entre les transferts thermiques convectifs et conductifs. Nous avons testé notre modèle dans le cas de l'écoulement d'un fluide froid entre 2 blocs. Dans le cas d'une modélisation thermohydraulique, les échanges thermiques calculés sont cohérents et s'accordent avec ceux calculés par une autre approche numérique. On observe en effet que la convection thermique croit avec l'ouverture hydraulique de la fracture, la vitesse du fluide et décroit avec sa viscosité. Des calculs thermo-hydromécaniques ont montré la nécessité d'alterner les calculs thermiques et les calculs hydromécaniques suffisamment fréquemment pour rendre compte de la réalité du couplage. Notre modèle a été utilisé à grande échelle et a permis également d'interpréter les anomalies thermiques mesurées sur le site géothermal du Cézallier

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Mehenni, Abdelwadoud. "Comportement hydromécanique et érosion des sols fins traités." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0299/document.

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Abstract:

L’évolution actuelle du contexte socio-économique oblige les différents acteurs du secteur des travaux publics à s’adapter aux problématiques du développement durable. Dans le domaine des ouvrages en terre, les entreprises doivent proposer des solutions techniques de valorisation des matériaux situés dans l’emprise des projets afin de limiter les emprunts extérieurs et la mise en dépôt des sols non utilisés. Les techniques de traitement des sols constituent une possibilité de valoriser ces matériaux. Cette étude se focalise sur quatre produits de traitement (kaolinite, bentonite, chaux et ciment) ainsi que sur leurs effets sur le comportement hydromécanique et la résistance à l’érosion interne d’un limon fin. Un dispositif d’érosion interne HET optimisé a été spécialement conçu dans le cadre de ce travail pour déterminer les caractéristiques d’érosion des sols traités notamment à la chaux et au ciment. Au-delà de la caractérisation des effets du traitement sur le comportement hydromécanique à court terme des sols, le travail de cette étude s’étend sur la durabilité des traitements et l’évolution du comportent hydromécanique à long terme des sols traités soumis à des sollicitations hydriques de séchage-humidification. Cette étude de la durabilité est effectuée à travers une approche multi-échelle fondée sur des données d’études en laboratoire sur des éprouvettes de sol traité et des investigations in situ sur des ouvrages hydrauliques en sol traité. L’étude montre que les sollicitations hydriques peuvent dégrader les performances du sol traité. Cette dégradation se traduit par une augmentation de la conductivité hydraulique, une diminution de la résistance mécanique et aussi une diminution de la contrainte critique qui exprime une diminution de la résistance à l’érosion interne. La cinétique de perte de performances est conditionnée par la nature du produit de traitement et son dosage utilisé, et aussi par le niveau d’exposition, le nombre et l’intensité des cycles hydriques. Cependant, l’étude in situ montre qu’il est possible de diminuer la cinétique de dégradation des performances de sols à travers des dispositions constructives adaptées
The current evolution of the social and economic context requires from the different actors of the public works sector to adapt their practices to the challenges of sustainable development. In the field of earthworks, companies must offer technical solutions to reuse the materials located in the vicinity of the projects in order to limit the borrowing materials and unused soils deposits. Soil treatment may allow the reuse of these materials. This study was focused on four treatment products (kaolinite, bentonite, lime and cement) as well as their effects on the hydro-mechanical behavior and internal erosion resistance of a fine silt. An enhanced HET device was designed in the framework of this study to determine the internal erosion characteristics of treated soils especially with lime and cement. Beyond the characterization of treatment effects on short-term hydro-mechanical behavior of soils, the work of this study extends to the durability of treatment and the evolution of long-term hydro-mechanical behavior of treated soils subjected to drying-wetting cycles. This study of sustainability was carried out through a multi-scale approach based on laboratory study data on soil samples and field investigations on hydraulic structures made of treated soil. The study showed that hydraulic conditions variations can decrease the performance of treated soils. These degradations result on an increase in hydraulic conductivity, a decrease of the mechanical strength and also a reduction in the critical shear stress which expresses a decrease of the internal erosion resistance. The kinetic of performance loss depends to the nature of the treatment product and percentage used as well as the exposure level, the number and amplitude of the hydraulic variations. However, the field study showed that it is possible to reduce the kinetic degradation of the soil performance through an appropriate construction design

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Rakotondratsima, Lee Yong Guy. "Mécanismes de gonflement et d'altération des schistes carton." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1995. http://www.theses.fr/1995INPL084N.

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Abstract:

Les schistes carton sont constitués par des marnes feuilletées d'apparence schisteuse et fortement surconsolidées. À l'état sain ils sont très compacts. À l'état altéré, ils deviennent très friables et se transforment en argile très plastique. Cette altération provoque deux types de problèmes en géotechnique: la stabilité des pentes et les désordres causés par le gonflement. L’altération et le gonflement des schistes carton s'effectuent en deux phases: la première phase d'altération par fissurations, provoque des gonflements indépendants de la présence des minéraux argileux et des déchargements. Les fissurations par rupture de liens interparticules sont dues aux pressions capillaires et se produisent lorsque la valeur de succion appliquée dépasse celle de la pression d'entrée d'air du matériau. Ce phénomène, mis en évidence lors de la dessiccation du matériau, prend toute son ampleur lors des restaurations ultérieures. Des essais cycliques d'humidification-dessiccation nous ont permis de reproduire les phénomènes observes in-situ. L’étude de gonflement aboutit à la proposition d'un modèle restreint pour le gonflement du matériau. Une caractérisation de ses propriétés hydrauliques lors du séchage a été également mise en œuvre dans le but de connaitre l'évolution d'un front de dessiccation lors de travaux de déblayage. La deuxième phase d'altération est due à des transformations minéralogiques. L’oxydation de la pyrite en est la principale ; elle peut s'effectuer chimiquement en présence d'oxygène. Cependant, la présence des bactéries Thiobacilles ferrooxydans augmente considérablement la vitesse d'oxydation. Cette oxydation produit de l'acide sulfurique et des sulfates de fer ferriques qui attaquent d'autres minéraux pour former du gypse, de la jarosite et de la goethite. Ceci provoque à nouveau un gonflement et une dégradation du matériau

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Tyri, Danai Panagiota. "Contribution à l'étude de mélange en pellets composé d'argilite COx et de bentonite MX80 pour le remplissage des stockages géologiques." Thesis, Lyon, 2021. http://www.theses.fr/2021LYSEI001.

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Abstract:

Lors de la fermeture du stockage géologique des déchets radioactifs, l’ensemble des galeries souterraines sont remblayées et localement des scellements sont installés pour limiter la circulation de l’eau dans les ouvrages. Pour le remblaiement des galeries de Cigéo, l'argilite du Callovo-Oxfordien (COx) remaniée, mélangée avec de la bentonite (MX80) est envisagée par l’Andra. Différentes solutions d'installation sont à l'étude et en particulier la forme de granules (pellets), une solution qui pourra offrir des avantages opérationnels. L’assemblage de pellets est mis en place dans des galeries à l'état sec. Cette structure granulaire est progressivement homogénéisée par le gonflement lors de l'hydratation par l’eau issue de la roche encaissante. Cette thèse se concentre sur la détermination et la fabrication de mélanges de pellets, ainsi que l'évaluation de son comportement hydromécanique. La granulométrie des pellets est choisie pour aboutir à la densité de mise en place la plus élevée possible, qui est caractérisée comme étant la granulométrie optimale. Le mélange COx/MX80 doit produire un comportement hydromécanique adéquat de manière à reprendre les vides technologiques inhérent à la mise en place, et à long terme, réduire le déplacement des blocs de revêtements lors de la rupture de celui-ci. L’objectif est de limiter un endommagement de la roche environnante. Des dépôts gravitationnels sont réalisés numériquement et expérimentalement, pour étudier la compacité d'un matériau granulaire, sans compactage mécanique. Des simulations utilisant la méthode des éléments discrets étudient l'effet granulométrique sur la densité de la mise en place, définissant un fuseau optimal. Des expériences supplémentaires sont menées pour évaluer et finaliser la sélection granulométrique qui maximise la densité du mélange. Les études examinent l'effet de paramètres supplémentaires (protocole de mise en place, frottement inter-particules, hauteur de dépôt,…) sur la compacité. La pelletization sur la base de la granulométrie choisie est réalisée pour la première fois sur des mélanges COx/MX80. La méthode de compression est appliquée en utilisant une machine à comprimés reconditionnée. La fabrication des pellets et l’optimisation de la production est analysée. Le comportement hydromécanique des mélanges COx/MX80 est étudié expérimentalement par des essais d'infiltration à volume libre et constant. Une étude paramétrique sur mélanges COx/MX80 en poudre est menée pour caractériser les propriétés physico-chimiques et évaluer leur capacité de gonflement aux densités attendues à la mise en place. En revanche, l'ensemble des pellets finalisé avec diverses compositions est directement testé en termes de pression de gonflement et de conductivité hydraulique
The safe operation of the geological disposal facilities for radioactive waste indicates the galleries progressive closure, by installing sealing and backfill materials. The French disposal concept examines the crushed excavated Callovo-Oxfordian (COx) claystone with bentonite additive (MX80) as backfill material. One of the ongoing studied backfill solutions considers the pelletized implementation of the mixture, due to potential set-up advantages. The pelletized mixture is emplaced inside the galleries at dry state, presenting initially a granular structure, gradually homogenised, due to swelling upon hydration from the groundwater of the surrounding rock. Objective of the PhD thesis is the determination and manufacturing of the pelletized mixture, as well as the analysis of its hydro-mechanical behaviour. The pelletized granulometry is selected to result in the highest possible packing density, defining the optimum grain size distribution (GSD). The implemented COx/MX80 backfill needs to present hydro-mechanical properties capable of limiting the voids after the saturation on the drift as well as blocking the concrete movement when liners cracking will occur in the long-term. Numerical and experimental gravitational deposits are conducted, to study the compactness of a granular material, without mechanical compaction. Simulations using the Discrete Element Method (DEM) investigate the granulometric effect on the granular material’s packing state, determining an optimum GSD. Supplementary experiments are used to evaluate and finalise the granulometric selection maximising the resulting density. Both studies investigate the effect of additional parameters (implementation protocol, inter-particle friction, deposit height,…) on the packing state. The pelletization of the selected GSD is performed for the first time on COx/MX80 powdered mixtures, by applying the compression method on a reconditioned tablet machine. The process is analysed to successfully fabricate pellets and optimise the challenging pellet production. COx/MX80 mixtures hydro-mechanical behaviour is experimentally investigated by performing infiltration tests under free and confined volume conditions. A parametric study on various powdered mixtures is conducted to characterise the materials physicochemical properties and evaluate their swelling capacity at densities expected on the backfill implementation. On the other hand, the finalised pellets assembly on various compositions is directly tested in terms of swelling pressure and hydraulic conductivity

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Courtois, Nathalie. "Caractérisation de la dispersion en aquifère hétérogène par méthodes de traçages et modélisation stochastique : Application à la nappe alluviale du Drac, à Grenoble." Paris, ENMP, 1999. http://www.theses.fr/1999ENMP0002.

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Abstract:

La dispersion à grande échelle en aquifère est principalement dominée par la structure spatiale du champ des perméabilités. L’objectif est ici de caractériser les propriétés dispersives de l’aquifère alluvial du Drac par deux approches basées sur l’utilisation de données expérimentales de traçage. La première approche est classique : des traçages en écoulement naturel sont menés sur un site expérimental comportant 17 puits crépinés sur toute leur hauteur, et permettant une extension maximale de 45m dans l’axe du gradient. La restitution est suivie dans les puits situés en aval, dont la concentration est homogénéisée sur la hauteur. Les paramètres hydrodispersifs sont obtenus par calage de la solution analytique de l’équation de convection-dispersion en 2D sur les courbes expérimentales. La seconde approche consiste à caractériser la variabilité spatiale du champ des perméabilités, pour générer ensuite des champs stochastiques. La distribution verticale des vitesses de Darcy horizontales est mesurée dans les puits par la méthode de dilution ponctuelle, qui est modélisée comme une combinaison de systèmes d’écoulement simples conduisant à une expression analytique. La vitesse de Darcy est alors déduite par calage du modèle sur les courbes expérimentales de dilution, et la perméabilité en découle en supposant un gradient hydraulique moyen sur la parcelle. Ces profils verticaux, menés sur les 17 forages, conduisent à 185 valeurs de perméabilités, moyennées sur 1 mètre. La distribution des perméabilités est supposée suivre une loi de distribution lognormale. La corrélation spatiale est décrite par les variogrammes calculés dans les directions horizontale et verticale. Deux types de modèles de variogrammes sont alors testés : le modèle classique exponentiel, et un autre plus complexe avec ‘effet de trou’ pour simuler la chenalisation. Des champs de perméabilités stochastiques 3D suivant ces deux lois spatiales sont générés à l’aide du logiciel de géostatistique ISATIS, pour être ensuite incorporés dans le code de calcul aux éléments finis CASTEM2000 qui calcule les champs d’écoulement associés. Le transport est modélisé par suivi de particules et technique de Monte-Carlo. Les paramètres hydrodispersifs se déduisent du calcul des moments spatiaux d’ordres 1 et 2 des nuages de particules. Les dispersivités simulées sont alors comparées aux dispersivités déduites des expériences de traçages, et à celles prédites par les théories stochastiques. La dispersivité longitudinale semble avoir atteint une limite asymptotique au terme d’un parcours moyen de l’ordre de la dizaine de longueurs de corrélation horizontale
Dispersion in aquifer at large scale is mainly dominated by the spatial structure of the hydraulic conductivity field. The aim of the study is to characterize the dispersive properties of an alluvial aquifer located near Grenoble through two approaches both based on the use of experimental tracing data. The first approach is the classical one: some field-scale tracer tests are conducted under natural gradient on an experimental site which includes 17 fully-penetrating wells. The maximum extent is about 45 meters along the main flow direction. Fluorescent tracers are injected, and their migration is monitored in the restitution wells by sampling device of the volume-averaged concentration. The hydrodispersive parameters are estimated by fitting the classical 2D analytical solution of the advection-dispersion equation on the experimental breakthrough curves. The second approach is to characterize the spatial variability of hydraulic conductivity, in order to generate stochastic fields. The vertical distribution of the horizontal groundwater flow is measured in boreholes by dilution method. This measurement method is modelled as a combination of simple flow structures, which leads to an analytical expression of the tracer concentration versus time. The flow is estimated from the fit of this analytical model on the experimental dilution curves. Hydraulic conductivity is then deduced from the flow through the Darcy’s equation, supposing an average hydraulic gradient on the site. Such vertical profiles on one-meter averaged hydraulic conductivities are conducted in wells to give 185 values on the entire site. The distribution of hydraulic conductivity draws near to a lognormal one, and is assumed to be so in the later generation of stochastic fields. The spatial correlation of the measured data is described by variograms in horizontal and vertical directions. Two types of model are used to fit these variograms: an exponential one, and a more complex model with ‘hole-effect’ in order to simulate channelling. 3D-stochastic hydraulic conductivity fields following these two spatial laws are generated using the geostatistical software ISATIS. These fields are then incorporated in the finite-elements code CASTEM2000 to lead to the associated flow fields. The transport is modelled by particle-tracking and Monte-Carlo techniques. The determination of the first and second order spatial moments leads to the dispersion coefficients. The simulated dispersivities are then compared to the experimental ones, and to the ones predicted by stochastic theories. The longitudinal dispersivity seems to reach an asymptotic limit after a 10 correlation lengths travel

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Courtois, Nathalie. "Caractérisation de la dispersion en aquifère hétérogène par méthodes de traçages et modélisation stochastique : Application à la nappe alluviale du Drac, à Grenoble." Paris, ENMP, 1999. http://www.theses.fr/1999ENMPA001.

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Abstract:

La dispersion à grande échelle en aquifère est principalement dominée par la structure spatiale du champ des perméabilités. L'objectif ici est de caractériser les propriétés dispersives de l'aquifère alluvial du Drac par deux approches basées sur l'utilisation de données expérimentales de traçage.

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Roulier, Stéphanie. "Caractérisation hydro-dispersive in situ de sols non saturés par infiltration d'eau et de soluté : cas de sols structurés et de sols hétérogènes." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1999. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00802313.

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Abstract:

La modelisation quantitative du transfert de l'eau et des solutes dans la zone non saturee des sols necessite la mesure in situ des parametres hydro-dispersifs. L'infiltrometrie sous pression controlee couplee a l'utilisation de traceurs de l'ecoulement de l'eau est pour cela un outil efficace et simple a mettre en uvre sur le terrain. La modelisation des transferts et l'analyse des resultats des calculs conduit a une methode simplifiee de caracterisation hydro-dispersive par infiltrometrie. La conductivite hydraulique k et la sorptivite s sont estimees a partir de l'analyse aux temps courts ou aux temps longs de l'infiltration cumulee. La methode mono-tracage est utilisee pour le calcul de la fraction d'eau mobile f. Une nouvelle methode d'estimation du coefficient de dispersion d est proposee. Elle est telle que d reste l'unique parametre a ajuster sur les donnees issues de l'echantillonnage du sol a la fin de l'infiltration. L'incertitude d'estimation est de plus definie pour chacun des parametres. Le domaine de validite des methodes est precise a partir de donnees generees numeriquement. Pour le calcul de k, s et f, il est defini a partir des temps caracteristiques de l'ecoulement de l'eau, de la lame de solution infiltree et de la dispersivite du milieu. La validite du mode de determination de d depend du nombre adimensionnel pext. Trois sols sont caracterises in situ. La porosite bimodale des deux premiers induit une forte augmentation des parametres hydrodynamiques a l'approche de la saturation, et de f avec la taille moyenne de pores hydrauliquement fonctionnels. Le troisieme est soumis a l'encroutement de surface. Les resultats de la caracterisation hydro-dispersive renforces par l'observation du reseau poral sur lames minces montre que le role des croutes de surface sur l'infiltrabilite est minimise par rapport a celui du sol sous-jacent. De plus, le sol sous-jacent semble protege de la coalescence par les croutes de surface.

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Vandervaere, Jean-Pierre. "Caracterisation hydrodynamique du sol in situ par infiltrometrie a disques. Analyse critique des regimes pseudo-permanents, methodes transitoires et cas des sols encroutes." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1995. http://www.theses.fr/1995GRE10186.

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Abstract:

Le travail presente dans ce memoire est consacre a la caracterisation hydrodynamique in situ des sols, au voisinage de la saturation, par l'utilisation des infiltrometres a disques a succion controlee. L'etude s'articule autour de trois parties. La premiere partie fait l'inventaire des methodes existantes fondees sur l'analyse des regimes permanents d'infiltration axisymetrique appliquee a la solution de wooding. On montre que celle reposant sur l'application d'une serie de potentiels imposes est la plus stable et n'est pas limitee aux sols quasi-lineaires. La deuxieme partie montre comment exploiter, dans la pratique, une equation simple du regime transitoire axisymetrique pour determiner la sorptivite capillaire et la conductivite hydraulique des sols non satures sans atteindre le regime permanent. Dans cet objectif, une nouvelle methode de determination de la sorptivite aux temps courts est proposee, prenant en compte les effets de la couche de sable de contact. Diverses methodes sont ensuite proposees, testees numeriquement et comparees avec l'approche classique, pour l'estimation de la conductivite. On montre que les ordres de grandeur comparables entre effets gravitaire et capillaire lateral sur l'ecoulement, pour la plupart des sols en place, autorise la determination a la fois de la sorptivite et de la conductivite. Une nouvelle echelle de temps caracteristique, prenant en compte la combinaison de ces deux effets, peut etre calculee pour les infiltrometres a disque. La troisieme partie traite le cas des sols encroutes pour lesquels les methodes classiques ne peuvent etre appliquees. L'utilisation d'un minitensiometre couple avec l'infiltrometre permet de discriminer les phases d'infiltration dans la croute et dans le sol sous-jacent. La conductivite hydraulique de la croute est ensuite estimee a partir d'une serie de mesures de sorptivite. Les valeurs ainsi obtenues sont validees, par comparaison de mesures de ruissellement, avec les predictions fournies par un modele d'infiltration bi-couche reposant sur le principe de green et ampt. On montre l'impact considerable de la presence de croutes d'epaisseur centimetrique sur les volumes ruisseles

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Carrillo-Avila, Eugenio. "Modélisation des transferts hydriques dans le système sol-plante-atmosphère : application à la plaine de la Bièvre (Isère)." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1995. http://www.theses.fr/1995GRE10026.

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Abstract:

Le memoire est relatif a la modelisation mecaniste des transferts hydriques dans le systeme sol-plante-atmosphere. Dans une premiere partie (chapitre i), sont presentees les considerations theoriques sur lesquelles est fonde le modele utilise, qui est ensuite decrit en details dans le chapitre ii. Le chapitre iii presente l'etude experimentale qui a servi de support a la determination des parametres du modele et a sa validation sur de longues series chronologiques de donnees. Par ailleurs, le manque d'informations sur certains parametres relatifs a la plante et aux caracteristiques hydrodynamiques du sol, ainsi que le souci d'ameliorer les resultats de la modelisation, nous ont conduit a developper et a mettre en uvre une procedure de determination des parametres du modele par methode inverse. Ainsi, le chapitre iv est dedie a la description succincte des principes de la methode utilisee et a la presentation des resultats obtenus lors de son application aux sites etudies: parcelles de sol nu et cultivees en mais irrigue. Pour le cas des sites sol nu, l'application de la methode a permis la determination des parametres sol pour lesquels le modele a reproduit de facon acceptable la variation spatio - temporelle des variables d'etat mesurees: profils de teneur en eau et de potentiel matriciel dans le sol, composantes du bilan hydrique. En outre, en fixant les parametres des relations potentiel matriciel teneur en eau du sol, la methode a permis l'estimation de la conductivite hydraulique du milieu en fonction de son humidite. Pour le cas des sites cultives, la methode inverse s'est averee etre un outil assez performant pour la determination des parametres decrivant le developpement de la culture, en evitant les difficultes inherentes a leur estimation par tatonnement. L'ensemble des resultats montre que le modele utilise, complete par un algorithme d'estimation inverse de certains parametres, conduit a des estimations tout a fait raisonnables tant des composantes du bilan hydrique que des variations spatio temporelles annuelles de l'etat hydrique du sol, et ce aussi bien sur sol nu que sur sol cultive. Il a egalement montre son aptitude a des simulations longue duree, rendues possibles par une parametrisation simple des donnees climatiques de forcage

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Pieritz, Romeu André. "Modélisation et simulation de milieux poreux par réseaux topologiques." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1998. http://www.theses.fr/1998GRE10271.

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Abstract:

Les proprietes de transfert de fluides dans le milieu poreux sont liees a la complexite geometrique de la structure du reseau. Cette structure complexe est caracterisee par des proprietes geometriques liees a la forme (morphologiques) et a la connexion (topologiques) entre les pores. Un des premiers objectifs de ce travail est de caracteriser la microstructure par le developpement des methodologies de description topologique de la geometrie en 3d. Ces operateurs geometriques sont bases sur la mathematique algorithmique (geometrie discrete) permettant de reduire l'information a des squelettes discrets. L'application des squelettes permet la determination d'une fonction de distribution topologique basee sur une description du type de reseaux (sites et liens). Les descripteurs de forme sont ensuite appliques sur des echantillons generes numeriquement (geometries simples, complexes et fissurees). Ainsi, diverses analyses morphologiques et topologiques sont realisees pour etudier le rapport geometrique entre les sections et leurs volumes respectifs. Le deuxieme objectif de ce travail est la modelisation des processus de transferts de fluides a travers des squelettes. Deux methodes sont presentees : une methode geometrique et une basee sur l'analogie electrique. La methode de simulation geometrique est appliquee sur les sections et les volumes pour l'observation de l'influence de la topologie dans l'intrusion et l'extrusion d'un fluide non-mouillant. Un modele de pores cylindriques elementaires connectes est propose pour estimer une conductivite hydraulique a saturation a partir du graphe associe au squelette. La methode de simulation utilise une analogie electrique a travers d'une solution numerique optimisee pour resoudre le systeme. La comparaison des resultats entre les structures permet d'observer l'influence de la complexite geometrique du reseau sur les proprietes de transfert.

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Ugarte, Nano Claudia Carolina. "Etude de la variabilité des propriétés physiques et hydrodynamiques d'un sol argileux sous l'effet de conduites en protection intégrée contre les adventices." Thesis, Dijon, 2015. http://www.theses.fr/2015DIJOS003/document.

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Abstract:

Les systèmes de culture en Protection Intégrée de Cultures contre les adventices (systèmes PIC-adventices) sont d’un grand intérêt pour réduire significativement l’utilisation des herbicides en les substituant par une combinaison complexe de différentes techniques culturales. L’objectif principal de notre travail a été de contribuer au volet environnemental de l’évaluation multicritère des systèmes PIC-adventices mis en place depuis 2000 sur le domaine expérimental de l’INRA à Bretenière (21). La variabilité des propriétés physiques et hydrodynamiques qui interviennent dans le transfert de l’eau dans le sol a été étudiée dans les 5 systèmes de culture présents sur le site (1 système de référence et 4 systèmes PIC-adventices). Le premier volet du travail a consisté à étudier la rétention de l’eau dans la couche du sol travaillée dans les 5 systèmes de culture. La rétention de l’eau a été comparée dans des échantillons de sol dont la structure a été soit « conservée », soit « remaniée » afin d’identifier la part de la variabilité liée aux caractéristiques physiques intrinsèques du sol de celle induite par les pratiques culturales. Les résultats ont montré que le sol du système de culture avec suppression totale des herbicides, associant une teneur élevée en argile, une teneur moyenne en C organique et un travail superficiel intensif, présentait les valeurs les plus élevées de rétention de l’eau dans la couche de sol travaillée. Le second volet a porté sur l’étude de la variabilité de la conductivité hydraulique proche de la saturation, K(h), aux échelles de l’année culturale et du profil du sol. Pour cette étude, 3 systèmes PIC-adventices (système de culture en semis direct et systèmes de culture avec travail du sol modéré à intensif) ont été caractérisés pendant 2 ou 3 années culturales consécutives, en considérant 3 profondeurs de sol incluant la couche du sol travaillée et l’horizon sous-jacent. Les résultats n’ont montré aucune variabilité de K(h) à l’échelle verticale. Par contre, ils ont mis en évidence les effets à long terme des systèmes PIC-adventices sur les valeurs de K(h). Enfin, le dernier volet a étudié la dynamique de l’eau dans le sol de 2 systèmes PIC-adventices contrastés (système avec conduite du sol en semis direct et système sans herbicide avec travail du sol intensif) en suivant une approche d’hydraulique agricole et par le biais de la caractérisation in situ du potentiel matriciel de l’eau dans le sol et de la mesure des quantités d’eau collectée au moyen de lysimètres à mèche. L’approche utilisée a permis la description de la dynamique de l’eau du sol pendant la période de drainage, la validation du fonctionnement des lysimètres à mèche et le calcul de la surface de sol équivalente qui contribuait au transfert de l’eau dans ces dispositifs. Ces premiers résultats prometteurs nécessiteront néanmoins d’être validés au cours de prochaines campagnes de mesure. L’ensemble des résultats recueillis constituent une première évaluation du fonctionnement physique et hydrodynamique du sol des systèmes PIC-adventices présents sur le dispositif expérimental. La base de données constituée permettra ultérieurement la poursuite du travail engagé en modélisant le transfert de l’eau, de solutés, de pesticides ou d’autres polluants dans le sol de ces systèmes PIC-adventices
Integrated weed management (IWM)-based cropping systems are of great interest due to their significant reduction of herbicide inputs by using a complex combination of agricultural techniques. The main objective of our work was to contribute to the environmental dimension of the multi-criteria evaluation of IWM-based cropping systems which were set up since 2000 on the experimental domain of the National Institute for Agronomical Research (INRA) to Bretenière (France). The variability of physical and hydrodynamic soil properties involved in the transfer of water through the vadose zone was studied for the 5 cropping systems present on the experimental site (1 reference cropping system and 4 IWM-based cropping systems). The first section of our study consisted in studying the water retention of the tilled soil layers for the 5 cropping systems. Water retention values were compared between undisturbed and repacked soil samples in order to distinguish the part of the variability due to the intrinsic soil properties from the one induced by the agricultural practices. Our results show that the soil from cropping system without any herbicides, associating high clay content, average organic C content and intensive superficial tillage, may increase soil water retention in the tilled soil layer. The second section carried on the study of the annual and vertical variability of the near-saturated hydraulic conductivity, K(h). For this study, 3 IWM-based cropping systems (no-tilled cropping system and moderate to intensive tilled cropping systems) were characterized during 2 or 3 consecutive years and considering 3 depths including the soil tilled layer and the underlying no-tilled layer. The results showed no vertical variability of K(h). However, they highlighted the long-term effect of IWM-based cropping systems on K(h). Finally, the third section studied the soil water dynamics of 2 contrasted IWM-based cropping systems (no-tilled and zero herbicide cropping systems with intensive tillage) by using ,a hydraulic agricultural approach and by the means of the in situ characterization of soil matric potential and the measure of the amounts of water collected with wick lysimeters. This approach allowed the description of the water dynamics during the drainage season, the validation of the wick lysimeters functioning and the calculation of the surface contributing to water flows collected by the wick lysimeters. These promising results will need to be validated during forthcoming campaigns of measurement. All data collected provided constitute a first evaluation of the soil physical and hydraulic functioning of IWM-based cropping systems present on the experimental site. The established database will allow later the pursuit of work by modeling the water transfer and the transport of solutes, pesticides or other pollutants through the vadose zone of these IWM-based cropping systems

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Bourgeois, Marc. "Le concept de barrière capillaire : étude par modèle numérique." Paris, ENMP, 1986. http://www.theses.fr/1986ENMP0017.

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Grellier, Patrick. "Transferts hydriques dans l'enrobage de semence." Angers, 1995. http://www.theses.fr/1995ANGE0008.

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Abstract:

Les semences enrobées constituent un développement technologique prometteur pour l'agriculture. Mais l'enrobage des semences est quelquefois une barrière pour les transferts hydriques. Ceux-ci dépendent de l'épaisseur, de la nature des matériaux, et de l'arrangement des particules. Le compartiment enrobage a été le plus étudié du point de vue structural et textural. L'analyse granulométrique des matériaux est complétée par l'étude de la porosité par le mercure et l'analyse d'image de lame minces. Les courbes de rétention en eau des matériaux complètent les observations sur le comportement hydrique. Les propriétés de transferts des matériaux ont été abordées à l'aide d'un dispositif de mesure de flux hydriques en milieu non saturé entre deux compartiments qui simulent le sol et la semence en conservation. La modélisation des flux à l'aide de résistances permet l'étude de différents paramètres des transferts hydriques. La nature des matériaux, leur épaisseur, le rôle du liant sont plus particulièrement analysés. La modélisation numérique de l'équation de Darcy par la méthode des éléments finis permet le calcul de la conductivité hydraulique des matériaux. L'ajustement des flux expérimentaux aux flux simulés est réalisé par une fonction analytique de type exponentiel. Les apports méthodologiques de la résonance magnétique nucléaire ont été étudiés par diverses techniques. A bas champ, le temps de relaxation spin-spin permet la séparation des protons de l'eau de ceux des lipides. A haut champ, l'étude des protons sur une seule graine de carotte nue, 1. 2 mg de matière sèche, est possible. Par contre, la présence dans l'enrobage de substances paramagnétiques ne permet pas l'étude in-situ des transferts hydriques. La R. M. N. A été utilisée pour caractériser l'imbibition des semences nues et enrobées dans les conditions extrêmes de potentiels hydriques. Elle a mis en évidence l'effet de la technique de l'enrobage sur l'imbibition finale des semences, l'effet de l'enrobage et celui des contraintes mécaniques exercées par l'état structural de la terre dans les conditions les plus humides.

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Jacquard, Catherine. "Etude experimentale d'une barriere capillaire avec un modele de laboratoire." Paris, ENMP, 1988. http://www.theses.fr/1988ENMP0097.

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Andrieux, Patrick. "Influence de la variabilité spatiale des caractéristiques physiques des sols sur le bilan hydrologique : l'exemple d'un système de sols sur barre prélittorale (Guyane française)." Montpellier 2, 1990. http://www.theses.fr/1990MON20157.

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Abstract:

Cette these aborde l'etude des determinants du fonctionnement hydrologique d'un interfluve sedimentaire (barre prelittorale) en guyane francaise. L'accent est mis sur les relations existant entre la variabilite spatiale de la recharge de la nappe, des conductivites hydrauliques a saturation et des traits geomorphologiques et pedologiques de la barre etudiee. Dans une premiere etape, des releves des hauteurs piezometriques de la nappe et des mesures de la teneur en eau volumique sont effectuees. L'analyse de la variabilite spatiale des conductivites hydrauliques a saturation montre une forte variance. Dans une seconde etape, on identifie la variabilite spatiale de la recharge de la nappe, a l'aide d'un modele d'ecoulements en zone saturee, des hauteurs piezometriques et des conductivites hydrauliques a saturation mesurees. La modelisation confirme l'hypothese d'isolement hydraulique de la barre et met en evidence le role important de la variabilite spatiale des conductivites sur le regime hydrologique. Etant donne qu'une faible part de la pluie contribue a la recharge de la nappe, l'existence d'un ruissellement important est supposee. Un schema precisant les principaux types de ruissellement sur la barre est propose

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Taha, Ammar. "Etude expérimentale et numérique de la contribution des eaux infiltrées à la formation des débits des crues en zone méditerranéenne : application à un versant du Real Collobrier." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1995. http://www.theses.fr/1995GRE10052.

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Abstract:

L'objectif de ce travail est de contribuer a la comprehension du fonctionnement hydrologique d'un bassin versant mediterraneen, notamment a l'occasion de ses crues. Il est compose d'un premier volet experimental destine a l'observation du comportement des eaux souterraines. Ce volet inclut des mesures de pression de l'eau dans le sol et de niveaux des nappes (fugitives ou perennes) sous un versant (ligne de plus grande pente perpendiculaire a la riviere), et une analyse approfondie des sols du versant: granulometries, conductivites hydrauliques in situ mesurees a l'aide de differents appareillages, mesures de la retention en eau des sols etc. Les proprietes hydrodynamiques des sols en place sont egalement decrites. Utilisant cette description hydrodynamique, on tente ensuite de modeliser le comportement du versant lorsqu'il est soumis a la pluie. La modelisation cherche a reproduire les infiltrations et les mouvements de nappes observes. Pour ce faire on developpe un modele d'infiltration et de montee de nappe dans une zone inclinee d'un sol multicouche. Pour resoudre l'equation de richards differentes methodes ont ete developpees. La meilleure, dans notre travail, s'avere etre celle qui utilise les differences finies avec un procede iteratif des directions alternees. Les resultats de la modelisation confirment qu'en cas de pluies importantes, une nappe peut s'elever relativement rapidement a proximite de la riviere et l'alimenter. Toutefois, les forts debits ne peuvent s'expliquer que par la saturation de l'ensemble du profil du sol qui engendre la montee de ces nappes et par les ecoulements de surface que ces aires saturees entrainent

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Wittebolle, Guy. "Influence des basses temperatures racinaires sur la croissance, le regime hydrique et la repartition des assimilats chez le dactyle (dactylis glomerata l. )." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1988. http://www.theses.fr/1988STR13028.

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Abstract:

Analyse des consequences du refroidissement des racines sur la croissance et le developpement du dactyle en phase vegetative permettant l'etude du fonctionnement de la plante entiere en rapport avec la contrainte hydrique et la nutrition minerale

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Ndiaye, Babacar. "Etude experimentale et modelisation du comportement hydrodynamique des sols cultives : application au bassin de thysse kaymor (senegal)." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2001. http://www.theses.fr/2001GRE10040.

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Abstract:

Le ruissellement et l'erosion sont a l'origine de pertes en terre et en fertilite des sols pendant la saison des pluies au sahel. Le role de l'encroutement sur l'infiltrabilite du sol a ete mis en evidence grace a 47 essais d'infiltration effectues sur le site de thysse kaymor. Les gradients de pression entre des microtensiometres, installes a differentes profondeurs pendant ces essais, ont permis de determiner la courbe de conductivite hydraulique proche de la saturation. Des essais d'evaporation wind portant sur 18 echantillons de sols ont permis de determiner les parametres des courbes de retention et de conductivite hydraulique dans la gamme de pression entre 80 et 400 cm. Le parametre de structure h g qui presente une valeur double pour l'horizon de surface que pour l'horizon de profondeur a mis en evidence la signature du travail du sol qui affecte principalement l'horizon superficiel. L'ajustement de la courbe k(h) a ete effectuee avec succes sur le modele de van genuchten qui est capable de reproduire la rapide variation de la conductivite hydraulique pres de la saturation. La modelisation du profil de sol entre 0 et 45 cm et l'utilisation de la methode inverse (logiciel hydrus) sur les donnees de suivi de 5 tensiometres installes a differentes profondeurs pendant la saison des pluies 1997 ont permis de determiner la valeur de la conductivite hydraulique de la croute. Celle ci est de 2 ordres de grandeur plus faible que celle de l'horizon de surface. Ensuite la periode du 20 au 25/08/1997 a ete simulee en utilisant les proprietes hydrodynamiques deduites des experiences. La restitution des pressions mesurees est globalement correcte surtout pour les tensiometres de surface. Ce travail essentiellement experimental a permis de mieux comprendre le processus d'infiltration dans les sols encroutes et constitue une etape importante dans la modelisation des processus de ruissellement et d'erosion dans les versants saheliens.

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Gérard-Marchant, Pierre. "Caractérisation hydro-dynamique des transferts d'eau en conditions non saturées dans un milieu déformable à faible perméabilité : application aux matériaux de centre de stockage de déchets." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1998. http://www.theses.fr/1998GRE10155.

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Abstract:

L'utilisation, en centres de stockage de dechets, de materiaux deformables partiellement satures comme barrieres etanches rend necessaire la caracterisation de leurs proprietes hydrodynamiques, en particulier leur permeabilite. Ces dernieres sont examinees ici sous trois angles analytique, experimental et numerique. Si l'on suppose applicable la loi de darcy pour des milieux faiblement permeables, le transport de l'eau en milieu deformable peut etre modelise de maniere equivalente en coordonnees spatiales (formalisme eulerien) ou materielles (formalisme lagrangien). Les equations de transferts ainsi etablies relient les trois relations fonctionnelles retention, conductivite hydraulique et courbe de gonflement. L'analyse de l'infiltration en milieu non sature, tenant compte du chemin de deformation, permet alors d'introduire le concept de sorptivite apparente de la phase solide, complementaire de celui de sorptivite capillaire. Des techniques experimentales, de laboratoire (spectrometrie gamma double energie) et de terrain (infiltrometries a disques et a anneaux), sont ensuite appliquees a l'etude en regime transitoire de l'infiltration dans des materiaux compactes naturels (argiles) et artificiels (melange sable-bentonite). Enfin, les phenomenes experimentaux observes sont reproduits numeriquement a l'aide du code informatique wisp developpe pour l'occasion. Celui-ci permet l'etude des facteurs clefs de l'ecoulement en milieu peu permeable. Des differents resultats obtenus selon ces trois approches, on conclut que la capillarite est de loin le principal moteur du transport dans le type de milieux consideres. On montre par ailleurs que la prise en compte du gonflement et la bonne connaissance du chemin de deformation sont indispensables a une estimation correcte des proprietes hydrodynamiques.

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Roulier, Stephanie. "Caractérisation hydro-dispersive in situ de sols non saturés par infiltration d'eau et de soluté : cas de sols structures et de sols hétérogènes." Phd thesis, 1999. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00802313.

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Abstract:

La modélisation quantitative du transfert de l'eau et des solutés dans la zone non saturée des sols nécessite la mesure in situ des paramètres hydro-dispersifs. L'infiltrométrie sous pression controlée couplée à l'utilisation de traceurs de l'écoulement de l'eau est pour cela un outil efficace et simple à mettre en oeuvre sur le terrain. La modélisation des transferts et l'analyse des résultats des calculs conduit à une methode simplifiée de caracterisation hydro-dispersive par infiltrométrie. La conductivité hydraulique K et la sorptivité S sont estimées à partir de l'analyse aux temps courts ou aux temps longs de l'infiltration cumulée. La méthode mono-tracage est utilisée pour le calcul de la fraction d'eau mobile F. Une nouvelle méthode d'estimation du coefficient de dispersion D est proposée. Elle est telle que D reste l'unique paramètre à ajuster sur les données issues de l'échantillonnage du sol à la fin de l'infiltration. L'incertitude d'estimation est de plus définie pour chacun des paramètres. Le domaine de validité des méthodes est precisé à partir de données genérées numeriquement. Pour le calcul de K, S et F, il est défini à partir des temps caracteristiques de l'écoulement de l'eau, de la lame de solution infiltrée et de la dispersivité du milieu. La validité du mode de détermination de D dépend du nombre adimensionnel pext. Trois sols sont caracterisés in situ. La porosité bimodale des deux premiers induit une forte augmentation des paramètres hydrodynamiques à l'approche de la saturation, et de F avec la taille moyenne de pores hydrauliquement fonctionnels. Le troisième est soumis à l'encroutement de surface. Les résultats de la caractérisation hydro-dispersive renforcés par l'observation du réseau poral sur lames minces montre que le rôle des croutes de surface sur l'infiltrabilité est minimisé par rapport à celui du sol sous-jacent. De plus, le sol sous-jacent semble protegé de la coalescence par les croutes de surface.

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Dissertations / Theses on the topic 'Conductivité hydraulique'

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