Dissertations / Theses: 'Sédiment (Géologie)'

1

Torres, Escamez José. "Analyse détaillée du transfert de sédiment du continent vers le bassin : le quaternaire terminal au large du delta du Rhône (Méditerranée nord-occidentale)." Brest, 1995. http://www.theses.fr/1995BRES2028.

Full text

Abstract:

Six unites sismiques majeures (a-f) ont ete identifiees sur la plate-forme et la pente continentale au large du rhone. La serie sedimentaire (b-f), d'age quaternaire superieur, decrit des cycles sedimentaires sur la pente associes aux cycles de changement du niveau marin. Un cycle sedimentaire elementaire complet est constitue (1) d'une sub-unite inferieure transparente qui se correle sur la plate-forme avec un prisme de bas niveau perche et (2) d'une sub-unite superieure litee qui se correle sur la plate-forme avec une surface d'erosion. La serie b-f correspond au complexe superieur de l'eventail du rhone. Le remplissage sedimentaire de la vallee sous-marine de ce complexe est divise en trois sub-unites (1) une sub-unite inferieure chaotique, une sub-unite intermediaire transparente et (3) une sub-unite superieure lenticulaire a facies lite correle vers l'aval avec le neofan, un lobe sableux discordant sur la levee ouest de l'eventail du rhone. Le neofan et la sub-unite superieure forment un systeme turbiditique confine. Les datations disponibles ont ete projetees sur une courbe eustatique haute resolution. L'unite a a ete deposee durant la derniere transgression et le haut niveau actuel. La sub-unite litee de b, dont l'epaisseur atteint 110 m, a ete deposee entre 6 ka a 9 ka durant la chute du niveau marin de grande ampleur (-80 a -125 m) du stade isotopique 2. Le remplissage de la vallee sous-marine s'est effectue entre 21 ka bp et 11 ka bp. Les deux systemes etudies (plate-forme-pente et eventail sous-marin) ont fonctionne en phase pendant la majeure partie des periodes de chute. La divergence entre les deux systemes a commence avant la fin de la periode de chute, a proximite du minimum eustatique. Sur l'eventail du rhone, les datations sur les levees indiquent que le systeme chenalise a modifie son fonctionnement vers -21 ka bp, tandis que la sedimentation active sur la pente s'est poursuivie jusqu'a 16-18 ka bp. La date de 21 ka bp correspondrait a la date de connexion effective de la vallee incisee avec le canyon du petit-rhone, a l'origine d'un changement de la dynamique des courants de turbidite transitant dans le canyon et la vallee sous-marine. La divergence entre les deux systemes a continue pendant la periode de transgression et peut etre de haut niveau. Entre 11-16 ka bp, 2 m de sediments au maximum ont ete deposes sur la pente contre 75 m dans le systeme chenalise. Depuis 11 ka bp, seuls 20-30 cm de sediments se sont deposes sur la pente et dans la vallee. La mise en place des principaux depots gravitaires est synchrone de la derniere phase de depot de la sub-unite litee de l'unite b sur la pente. Les variations brutales du taux de sedimentation sur le rebord de la plate-forme et la pente sont considerees comme le principal facteur de declenchement des instabilites gravitaires

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

2

Nguyen, Duc Hau. "Interaction fluides-particules solides à l'interface eau-sédiment : Une approche de modélisation diphasique : Une approche de modélisation diphasique." Caen, 2011. http://www.theses.fr/2011CAEN2085.

Full text

Abstract:

Ce travail est consacré à l'étude de l'interaction fluide-particule à l'interface eau-sédiment par une approche de modélisation diphasique. La Décomposition Orthogonale aux valeurs Propres (POD) est utilisée pour l'analyse des résultats numériques. L'approche diphasique diffère de l'approche dite classique en résolvant les équations de conservation de la masse, de quantité de mouvement et de transport pour l'énergie cinétique turbulente séparément pour chaque phase. Les interactions entre le fluide et les particules sont alors représentées par des termes de transfert entre les deux phases. Deux cas avec développement d’une interface entre l’eau claire et une suspension très dense de sédiments sont étudiés : le problème des rejets des produits de dragage en mer (clapage) et le problème de l’instabilité à l'interface eau claire - crème vase sous écoulement (instabilité de Kelvin-Helmholtz). Le modèle diphasique reproduit quantitativement les principaux processus mis en jeu dans le transport sédimentaire de particules non cohésives pour des suspensions denses. Les simulations numériques confirment l'existence d'une différence de vitesse horizontale entre les particules et l'eau. Certains modes POD peu significatifs du point de vue énergétique ou de l'information statistique peuvent s'avérer essentiels du point de vue de l'évolution de l'écoulement
This work is devoted to the study of fluid-particle interactions at the sediment-water interface by a two-phase flow modelling approach. The proper orthogonal decomposition (POD) is used to analyze numerical data. The developed approach differs from the classical one by resolving the mass and momentum equations and the transport equation for turbulent kinetic energy, separately for each phase. Transfer terms of momentum and turbulent kinetic energy between phases take into account fluid-particle interactions. Two problems in which an interface between the clear water and the very dense mixture (water and sediment) are considered: the dredged-sediment releases in the seawater and the instability at the interface between the clear water and the heavy suspension (mixture of water and sediment like mud) (Kelvin-Helmholtz instability). The two-phase flow modelling reproduces quantitatively the main processes involved in sediment transport of non-cohesive particles in very dense suspensions. Especially, the numerical results confirm the existence of a horizontal velocity lag between the fluid and particles. The flow within this structure is successfully captured by a few POD eigenfunctions

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

3

Belbahri, Smai͏̈n. "Relation eau - sédiment en épuration par lagunage naturel : étude de laboratoire applicable en climat méditerranéen." Montpellier 2, 1991. http://www.theses.fr/1991MON20219.

Full text

Abstract:

Un systeme d'epuration des eaux residuaires par lagunage naturel a microphytes separant les compartiments a algues et a sediments a ete reproduit en laboratoire. Le controle de la temperature et des flux entre compartiments a permis de preciser: les conditions de developpement d'ecosystemes typiques des conditions reelles, l'influence des divers parametres sur les rendements. Sur la base de ces observations et resultats, un exemple de modele incorporant le role des sediments est propose

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

4

Bourezgui, Yassine. "Contribution à la caractérisation de la composante organique d'un sédiment urbain (cas du Bras mort de la Deûle)." Paris 12, 1998. http://www.theses.fr/1998PA120025.

Full text

Abstract:

L'importance du role de la matiere organique d'un sediment varie en fonction de son abondance, de sa nature ainsi que de sa dynamique d'evolution. L'anthropisation croissante des ecosystemes joue un role non negligeable sur les modifications de ces parametres. Le travail presente se veut etre une contribution a la caracterisation du compartiment organique de sediments soumis a des rejets urbains. Il repose sur la comparaison de profils sedimentaires de deux hydrosystemes appartenant au meme bassin versant mais evoluant dans des conditions environnementales differentes. Le premier profil, pris comme reference, se situe dans le canal de la deule. Le second appartient a un bras mort de ce meme canal, soumis a de forts rejets urbains polluants. Deux approches complementaires ont guide cette etude : _ une approche environnementale, visant a comparer et a mettre en evidence les differences physico-chimiques eventuelles des deux systemes etudies. Les caracteristiques physico-chimiques ont confirme la forte pression anthropique regnant dans le bras mort de la deule et la nette distinction de cet hydrosysteme pour tous les criteres qualitatifs etudies : hydrodynamique, capacite autoepuratrice, charges minerale et organique. Nos resultats ont mis en evidence une relation entre les facteurs environnementaux et la nature des apports mineraux et organiques d'une part et l'etat structural et fonctionnel des molecules organiques des sediments d'autre part. L'etat physico-chimique du bras mort fait de ce milieu un receptacle propice a l'accumulation de la matiere organique. Cette derniere bien que quantitativement importante, represente une phase adsorbante restreinte, compte tenu de sa reactivite relativement faible. Dans la deule, l'etude a montre le caractere plus reactif de la matiere organique en liaison avec des conditions physico-chimiques favorables. _ une approche analytique, visant a evaluer la validite des methodes de caracterisation physique et chimique utilisees dans l'etude du compartiment organique. Les differentes methodologies de caracterisation fonctionnelle et structurale du compartiment organique utilisees dans cette etude ont mis en evidence leur complementarite, la limite de l'utilisation des rapports af/ah ainsi que l'utilite de la mise au point de techniques d'extractions sequentielles avant toute tentative de caracterisation de substances humiques des sediments pollues. Bien que l'extrapolation vers d'autres types de sediments urbains soit a considerer avec prudence, les differents resultats obtenus sur le bras mort montrent que ces rejets jouent un role perturbateur significatif au niveau des cycles biogeochimiques des constituants sedimentaires et tout particulierement sur les processus de l'evolution physico-chimiques de la matiere organique.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

5

Van, Lan Anh. "Modélisation du transport de sédiments mixtes sable-vase et application à la morphodynamique de l'estuaire de la Gironde (France)." Thesis, Paris Est, 2012. http://www.theses.fr/2012PEST1165/document.

Full text

Abstract:

Cette étude tente de modéliser les taux de transport de sédiments et l'évolution du lit dans un milieu estuarien complexe : l'estuaire de la Gironde, caractérisé par une grande hétérogénéité dans la composition des sédiments de lit, avec la présence de sédiments cohésifs et non-cohésifs ainsi que des mélanges sablo-vaseux. Notre objectif principal est d'étendre un modèle morphodynamique 2D développé par Huybrechts et al. (2012b) pour les sédiments non-cohésifs, afin de tenir compte de la présence de la vase et d'établir une étape préliminaire pour un modèle morphodynamique de sédiment mixte. Notre cadre est le système Telemac (version 6.1) où l'approche bi-dimensionnelle a été sélectionnée pour des simulations à grandes échelles spatiales (150 km) et moyen terme (5 ans).La première partie de ce travail est consacrée à la compréhension des processus de sédimentation-consolidation de la vase pure, en combinant expériences et modèles 1D verticaux. Les processus du sédiment cohésif sont ensuite intégrés dans le modèle morphodynamique de l'estuaire de la Gironde. Des expériences d'érosion et de dépôt ont été réalisées au laboratoire RWTH (Université d'Aachen, Allemagne) pour calibrer les paramètres des lois d'érosion et de dépôt. En outre, l'effet de la consolidation est pris en compte à travers la mise en œuvre d'un modèle 1DV de sédimentation et consolidation basé sur la théorie de Gibson (Thiébot et al., 2011) en utilisant des équations de fermeture analytique pour la perméabilité et la contrainte effective. Une attention particulière est accordée à l'initialisation de la structure verticale du lit sédimentaire. Les mesures et les résultats du modèle sont comparés pour les concentrations des sédiments en suspension et pour l'évolution de fond en moyen terme (5 ans).Dans la deuxième partie, un nouveau modèle 1DV pour la sédimentation entravée des mélanges sablo-vaseux a été développé sur la base des modèles de bi-disperse non-cohésifs. La solution numérique a été réalisée en prenant en considération un schéma de haute précision dans l'espace par la technique de reconstruction WENO et en temps par un Discontinue de Galerkin local (DG). Le modèle est ensuite validé par rapport à une large gamme de données expérimentales (mono-disperse sable, vase, non-cohésif bi-disperse et le mélange non-cohésif/cohesif)
This study attempts to model sediment transport rates and the resulting bed evolution in a complex estuarine environment: the Gironde estuary, characterized by a high hetereogeneity in the sediment bed composition, with the presence of both cohesive and non-cohesive sediments and sand/mud mixtures. Our main objective is to extend an existing 2D morphodynamic model developped by Huybrechts et al (2012b) for non-cohesive sediments, to account for the presence of mud and to draw some preliminary step for a fully mixte sediment morphodynamic model. Our framework is the finite element Telemac system (release 6.1), where the two-dimensional (depth averaged) approach has been selected for large scale and medium term simulations.The first part of this work is devoted to the understanding of sedimentation-consolidation processes for pure mud, combining laboratory experiments and 1D vertical models. Cohesive processes are then integrated in the 2D (depth-averaged) large scale morphodynamic model of the Gironde estuary developed by Huybrechts et al. (2012b). Erosion/deposition experiments were performed at the RWTH laboratory (University of Aachen, Germany) to calibrate the erosion and deposition law parameters. Moreover, the effect of consolidation is taken into account through the implementation of a 1DV Gibson-based sedimentation-consolidation model (Thiebot et al., 2011) using analytical closure equations for permeability and effective stress. Special attention is paid to the initialisation of the bed structure. Comparisons between measurements and model results are achieved on both suspended sediment concentration records and on medium term (5-year) bed evolutions.In the second part, a new 1DV model for the hindered settling of sand-mud mixtures has been developed based on the background of non-cohesive bi-disperse models. The numerical solution has been constructed by considering a high-order of accuracy in space via a Weighted Essentially Non Oscillatory (WENO) reconstruction technique and in time via a local space-time Discontinuous Galerkin (DG).The model is then validated against a large range of experimental data (mono-disperse sand, mud, non-cohesive bi-disperse and non-cohesive/cohesive mixture)

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

6

Houssais, Morgane. "Etude expérimentale du transport en rivière par charriage d'un sédiment bimodal : vers un modèle général du transport à plusieurs tailles de grains." Paris 7, 2013. http://www.theses.fr/2013PA077074.

Full text

Abstract:

Malgré les nombreux travaux menés sur le transport par charriage depuis le siècle dernier, comprendre l'effet de l'interaction des différentes tailles de grains composant le lit des rivières reste une gageure. Au cours de ces travaux nous étudions par l'approche expérimentale l'influence de la distribution des tailles de grains sur le transport par charriage dans la configuration simple d'une lit de sédiment composé de deux tailles de grains uniquement. Ces grains sont en quartz et respectivement de tailles Di = 0. 7 ± 0. 1mm and D2 = 2. 2 ± 0. 4mm. Les expériences ont été réalisées dans un canal inclinable, dans lequel un lit de sédiment est soumis à la force de cisaillement d'un écoulement turbulent, stationnaire et uniforme. Au cours de chacune des expériences on a réalisé un film de la surface du lit à l'aide d'une caméra rapide. Le traitement de ces images nous a permis de mesurer les deux grandeurs qui composent le transport : la vitesse moyenne des particules et le nombre de particules en mouvement par unité de surface. Ces deux quantités ont été estimées séparément pour chacune des deux populations de grains et pour différentes valeurs de contrainte cisaillante et de fraction de la surface du lit occupée par des petits grains. Les résultats de cette étude montrent que dans le cas bimodal la vitesse moyenne des grains et le nombre de grains en mouvement par unité de surface, une fois correctement adimensionnés, obéissent aux mêmes lois que celles observées dans le cas d'un lit de composition homogène (d'une seule taille de grains). Cela suggère que le modèle d'érosion-déposition proposé par [Charru, 2006] et établi expérimentalement dans le cas homogène [Lajeunesse et al. , 2010], peut être généralisé au cas bimodal. La seule différence observée dans nos expériences de transport bimodal concerne les valeurs des contraintes seuils de mise en mouvement des grains. Celles-ci changent avec la composition du lit, et semblent présenter une décroissance linaire avec la fraction surfacique de petits grains. Ces résultats nous permettent de proposer un modèle simple de transport de plusieurs tailles de grains
Despite several decades of investigations, accounting for the effect of the wide range of grain sizes composing the bed of rivers on bedload transport remains a challenging problem. We investigate this problem by studying experimentally the influence of grain size distribution on bedload transport in the simple configuration of a bimodal sediment bed composed of a mixture of 2 populations of quartz grains of sizes Di = 0. 7 ± 0. 1 mm and D2 = 2. 2 ± 0. 4mm, respectively. The experiments are carried out in a tilted rectangular flume inside which the sediment bed is sheared by a steady and spatially uniform turbulent flow. Using a high-speed video imaging System, we focus on the measurement of the two bedload flux components : the average particle velocity and the number of moving particles per unit surface of the bed. These two quantifies are measured separately for each population of grains as a function of the dimensionless shear stress (or Shields number) and the fraction of the bed surface covered with small grains. We show that the average velocity and the surface density of moving particles obey the same equations as those reported by Charru [2006] for a bed of homogeneous grain size. Once in motion, the grains follow therefore similar laws whether the bed is made of uniform sediment or of a bimodal mixture. This suggests that the erosion deposition model established by Lajeunesse et al. [2010] for a bed of uniform sediment can be generalized to the case of a bimodal one. The only difference evidenced by our experiments concerns the critical Shields number for incipient sediment motion. Above a uniform sediment bed, the latter depends on the particle Reynolds number through the Shields curve [Shields, 1936]. In the case of a bimodal bed, our experiments show that the critical Shields numbers of both populations of grains decrease linearly with the fraction of the bed surface covered with small grains. We propose a simple model to account for this observation

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

7

Ramdine, Gaëlle. "Contaminations organique et inorganique du sédiment des mangroves côtières de Guadeloupe : biodisponibilité et effets induits sur l'huître de palétuvier (Crassostrea rhizophorae)." Antilles-Guyane, 2009. http://www.theses.fr/2009AGUY0279.

Full text

Abstract:

Les mangroves sont de hauts lieux de productivité primaire qui jouent un rôle de tampon entre les milieux marin et terrestre. Elles abrite un écosystème unique caractérisé par une exceptionnelle biodiversité. Actuellement, les mangroves de Guadeloupe sont menacées en raison des nombreuses activités anthropiques qui se concentrent au niveau du littoral, contribuant ainsi à la pollution de l'ensemble des écosystèmes côtiers. Ce travail de recherche a permis de dresser un bilan des contaminations organiques et inorganiques du Grand Cul de-Sac Marin, de la Rivière Salée et du Petit Cul-de-Sac Marin, trois sites dont le littoral bordé de mangrove subit de fortes pressions anthropiques. Dans le but d'évaluer l'accumulation à long terme des contaminants d'une part, et leur biodisponibilité, d'autre part, les dosages des différents métaux lourds (cadmium, cuivre, mercure, plomb et zinc) et des hydrocarbures aromatiques polycycliques ont respectivement été réalisés dans le sédiment de surface et dans les tissus d'une espèce sentinelle: l'huître de palétuvier (Crassostrea rhizophorae). Les effets induits par la bioaccumulation de ces contaminants ont été évalués sur les populations naturelles d'huîtres à l'aide de biomarqueurs de stress oxydatif (catalase et TBARS) et de génotoxicité (test Cornet), dont les dosages ont été réalisés dans le branchies et les glandes digestives de ces organismes. Une étude de biosurveillance utilisant la transplantation d'huîtres en cages a également été réalisée dans une même démarche
Mangroves are hotspots of primary production which act as buffers between terrestrial and marine ecosystems. They shelter a unique ecosystem, characterised by high biodiversity Ievets. In Guadeloupe island (Lesser Antilles), human activities are concentrated in coastal areas and impact all near shore ecosystems, including mangroves. The thesis seeks to assess the level of organic and inorganic contaminations in three coastal mangroves (Grand Cul-de-Sac Marin, Rivière Salée and Petit Cul-de-Sac Marin) strongly influenced by human activities. To assess metallic long-terrn accumulation and hydrocarbon bioavailability in the mangroves, concentrations of several heavy metals (Cd, Cu, Hg, Pb and Zn) and of polycyclic aromatic hydrocarbons were measured in mangove oysters (Crassostrea rhizophorae, Guilding 1828) soft tissues and in the fine surface sediment fraction «63um). Effects of hydrocarbon bioaccumulation in oysters gills and digestive glands were assessed using: i) biomarkers of oxidative stress (catalase assay and TBARS deterrnination), and ii) biomarkers of genotoxicity in a cornet assay. The results validate the use of these biornarkers to monitor genotoxic environmental exposures and investigate pollution-mediated health effects in C. Rhizophorae. A biomonitoring study based on the transplantation of caged oysters was also realised

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

8

Delmotte, Sébastien. "Rôle de la bioturbation dans le fonctionnement biogéochimique de l'interface eau-sédiment : modélisation de la diversité des transports biologiques et effets sur la diagenèse précoce des sédiments d'une retenue." Toulouse 3, 2007. http://www.theses.fr/2007TOU30122.

Full text

Abstract:

Cette thèse s'intéresse au rôle de la bioturbation dans la diagenèse précoce des sédiments d'eau douce, et en particulier à l'influence de la diversité des transports biologiques particulaires et dissous. Pour élucider les interactions complexes entre les transports biologiques et la transformation de la matière, des modèles de transport-réactions ont été développés, tenant compte de la diversité des bio-transports. Un premier travail sur un sédiment expérimental a été réalisé pour comprendre l'influence du transport par les oligochètes tubificidés sur le devenir du cadmium. Ensuite, le cas plus complexe de la minéralisation de la matière organique dans la retenue de Malause (confluence du Tarn et de la Garonne, Sud Ouest, France) a été traité. Les mesures de bioturbation par la communauté benthique montrent une diversité de bio-transports peu souvent prise en compte. Issu de ces résultats, un modèle de diagenèse précoce de la matière organique a été développé, incluant pour la première fois des bio-transports particulaires nonlocaux. Enfin, dans une dernière partie, une extension des modèles de bioturbation est présentée afin de représenter l'effet d'une distribution en patch des organismes
This study deals with the role of bioturbation in the early diagenesis of freshwater sediments, particularly the effects of the diversity of the biological transports. To understand the complex interactions between the bio-transports and the reactions of matter transformation, some models of reactive transport were developed including the bio-transport diversity. In a first chapter, cadmium transport by oligochætes tubificids was modelled using an existing dataset. Then, the more complex case of the organic matter mineralization in the Malause reservoir (West South of France) has been addressed. Bioturbation by the natural benthic community was measured. A model of early diagenesis of organic matter was developed including this bioturbation, and particularly the non-local transports. Finally, an extension of bioturbation models is proposed in the last chapter, to account for the effects of the patchiness in the distribution of bioturbators

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

9

Nagel, Tim. "Étude numérique des interactions multi-échelles écoulement-sédiment-structure par une approche multiphasique." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAI050/document.

Full text

Abstract:

Le travail réalisé dans cette thèse a consisté en le développement et l'utilisation des modèles numériques pour étudier les interactions multi-échelles entre une éolienne offshore et la dynamique locale océanique et sédimentaire. Dans une première partie, les interactions entre le système couplé océan-sédiment et le sillage atmosphérique généré par une turbine éolienne offshore sont étudiées à l'aide d'un modèle numérique 2D développé au cours de la thèse et écrit en fortran. Ce modèle résout les équations de Barré-De-Saint-Venant pour l'océan et l'équation d'Exner pour le sédiment. Dans un seconde partie, le phénomène d'affouillement 3D autour d'un cylindre vertical est étudié à l'aide d'un modèle diphasique eulérien-eulérien, sedFoam, implémenté dans la boîte à outils numériques OpenFOAM. L'approche diphasique permet de tenir compte des processus de petite échelle en s'affranchissant des hypothèses classiquement faites pour la modélisation du transport sédimentaire, notamment la corrélation locale entre le flux de sédiments et la contrainte de cisaillement fluide sur le fond.Concernant l'impact du sillage atmosphérique généré par une turbine, nous avons montré que celui-ci peut générer des allées tourbillonnaires dans l'océan. La dynamique turbulente océanique est alors contrôlée par le paramètre de sillage S=Cd D/H, où D est le diamètre du sillage au point d'impact sur la surface de l'océan, Cd est le coefficient de la loi de friction quadratique entre l'océan et le fond et H la profondeur de l'océan. Une paramétrisation des flux turbulents basée sur S est proposée pour modéliser la dynamique océanique dans des modèles à plus grande échelle de type RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes). Les résultats montrent que la dynamique océanique a une rétro-action sur la puissance du vent disponible. Les résultats montrent également que la dynamique sédimentaire instantanée est couplée à la dynamique océanique. Cependant, les variations de l'élévation du fond marin sont faibles (mm/mois) et l'impact morphodynamique du sillage est négligeable.Concernant la simulation diphasique de l'affouillement, après une validation du modèle sur des configurations 1D et 2D, des simulations tridimensionnelles autour d'une pile cylindrique sont présentées. Dans un premier temps, une configuration sans sédiments est réalisée afin de valider la capacité du modèle de turbulence URANS (Unsteady Reynolds Averaged Navier-Stokes) développé dans ce travail de thèse à reproduire les structures tourbillonnaires responsables de l'affouillement comme le tourbillon en fer à cheval et le lâché tourbillonnaire à l'aval du cylindre. Ensuite, les premières simulations diphasiques 3D de l'affouillement autour du cylindre ont été réalisées en régime de transport de type lit-mobile. Ces simulations constitue un véritable challenge en terme calcul numérique à haute performance. La comparaison favorable des résultats de simulations avec les résultats expérimentaux de la littérature apporte la preuve de concept que l'approche diphasique est pertinente pour étudier des configurations d'écoulements complexes instationnaire et tridimensionnelle. Les résultats de simulation sont ensuite analysés pour étudier la relation entre le flux local de transport de sédiments, la valeur de la contrainte fluide sur le fond et la pente locale du lit sédimentaire. La déviation par rapport aux résultats obtenus en écoulement uniforme permet d'identifier les mécanismes prépondérant de transport associées au tourbillon en fer à cheval, à la pente de fond et aux tourbillons lâchés dans le sillage du cylindre. Les résultats obtenus montrent une sensibilité à la résolution numérique en particulier à l'aval du cylindre illustrant le besoin de réaliser des simulations des grandes échelles turbulentes diphasiques
The work undertaken in this PhD thesis was to develop and use numerical models to investigate the multi-scale interactions between an offshore wind turbine and the local ocean and sediment dynamics. First, the interactions between the coupled ocean-sediment system and the atmospheric wake generated by an offshore wind turbine are investigated using an idealized two-dimensional model developed during this Phd thesis and written in fortran. The model integrates the shallow water equations for the ocean together with the Exner equation for the sediment bed. In a second part, the 3D scour phenomenon around a vertical cylinder in a steady current is studied using a two-phase flow eulerian-eulerian solver, sedFoam, written within the framework of the numerical toolbox OpenFOAM. The two-phase flow approach accounts for small-scale processes by avoiding the traditional assumptions made for sediment transport modeling, such as a local corre- lation between the sediment flux and the fluid bed shear stress.Regarding the atmospheric wake generated by a turbine, the results shows that its impact on the ocean’s surface can generate vortices. The resulting turbulent ocean dynamics is controlled by the wake parameter S = CdD/H, where D is the wake diameter at the impact location on the ocean surface, Cd is the quadratic friction coefficient between the ocean and the sediment and H is the oceanic layer depth. A turbulence parameterization based on S is proposed, allowing for upscaling simulations in larger scales Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) models. It is shown that the ocean dynamics has an effect on the available wind power. The results also show that the instantaneous sediment dynamics is strongly coupled with the ocean one but that the overall seabed elevation variations remain small (a few millimeters/month). The morphodynamic impact of the wake is thus negligible.Concerning the two-phase flow simulation of scour, sedFoam is first validated on 1D and 2D configurations. Then, 3D simulations around a vertical cylindrical pile are presented. At first, a validation of the Unsteady Reynolds Averaged Navier-Stokes (URANS) turbulence model developed in this work is performed on a configuration without sediment. The results show that the vortices structures responsible for scouring, the Horse Shoe Vortex (HSV) and the vortex-shedding in the lee of the cylinder are correctly reproduced. Then, 3D two-phase flow simulations of the scour around a cylindrical pile have been carried out in a live-bed configuration. This work is the first attempt to model 3D scour phenomenon using the two-phase flow approach. Such simulations represent a real challenge in terms of high performance computing. The good agreement between the numerical predictions and the literature experimental results provide the proof of concept that the two-phase flow approach can be used to study complex 3D and unsteady flow configurations. The relationship between the local bed shear stress, the sediment flux and the local sediment bed slope is further investigated. The deviation of the results from a uniform flow configuration is further analyzed to identify the relevant sediment transport mechanisms associated with the HSV, the slope in the scour mark and the vortex-shedding downstream of the cylinder. Finally, the numerical results show a grid sensitivity of the morphological predictions in the lee of the cylinder that are most probably related to small-scale resolved vortical structures. This highlights the need for two-phase flow Large Eddy Simulations on this configuration in the future

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

10

Bertin, Delphine. "Transfert des composés perfluorés des sédiments aux invertébrés benthiques." Thesis, Lyon 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LYO10274.

Full text

Abstract:

L'accumulation de composés persistants dans le biote constitue des préoccupations écologiques, sanitaires et réglementaires. Parmi ces substances, les composés per- et polyfluorés (PFASs) représentent un cas d'intérêt, en raison de leurs propriétés physico-chimiques particulières. Ces dernières rendent le comportement des PFASs dans l'environnement difficilement prévisibles, les outils actuels n'étant pas adaptés. Bien qu'il soit reconnu que ces composés sont persistants et s'accumulent dans le biote, de nombreuses inconnues subsistent, notamment sur les mécanismes de transferts sédiment–biote et des facteurs qui les contrôlent. Ce travail de thèse aborde le rôle du sédiment dans les processus d'accumulation, et plus particulièrement (a) les voies d'exposition du biote, (b) le rôle de la diversité biologique dans l'accumulation, par l'exposition de deux invertébrés benthiques (Chironomus riparius et gammarus sp.) à du sédiment naturel. La description des cinétiques d'accumulation et d'élimination des PFASs ont mis en évidence la biodisponibilité des composés pour les organismes. Ainsi, un modèle de bioaccumulation en accord avec la croissance des organismes et des particularités des composés a permis d'estimer des constantes d'accumulation et de dépuration (ku et ke). Une représentation conceptuelle du transfert des composés, a permis de comprendre les principales voies de contamination des organismes. D'autre part, la variabilité interspécifique a été évaluée par la comparaison de la bioaccumulation et des voies de transfert des PFASs chez ces deux invertébrés. Ce travail de thèse aura alors permis d'ouvrir de nombreuses questions, notamment celles du rôle du biofilm et de la bioturbation des organismes dans la bioaccumulation et ouvre les perspectives quant à l'étude de la bioamplification
The accumulation of persistent compounds in biota creates environmental, health and regulatory concerns. Among these substances, the poly-fluorinated compounds (PFASs) represents a case of interest due to their specific physicochemical properties. So the PFAs behavior in the environment is difficult to predict as the existing tools are not suitable. Athough it is recognized that these compounds are persistent and accumulate in biota, many knowledge gaps remain, including the mechanisms of sediment-biota transfer and the factors that control them. This thesis examines the role of sediment in the accumulation process, especially (a) exposure routes of biota, (b) role of biodiversity in the accumulation, by exposing two benthic invertebrates (Chironomus riparius and Gammarus sp.) to natural sediment. The description of PFASs kinetics of accumulation and elimination have showed the biodisponibility of the compounds to organisms. Thus, a bioaccumulation model including the organisms growth and the specificity of the compounds was used to estimate the accumulation and depuration rate constants (ku and ke). A conceptual representation of compounds transfer allowed us to understand the major routes for organisms contamination. Moreover, the interspecific variability has been assessed by comparing the PFASs bioaccumulation and transfer pathways for both invertebrates. This thesis have helped to open up many issues, and especially the influence of both biofilm and organism bioturbation onPFASs bioaccumulation. Moreover some new perspectives on the study of biomagnification were opened

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

11

Faure, Antoine. "Capacité d'un sédiment à se substituer à la fraction argileuse de la matière première de l'industrie des liants hydrauliques." Thesis, Limoges, 2017. http://www.theses.fr/2017LIMO0079/document.

Full text

Abstract:

Les retenues hydroélectriques, au même titre que les voies navigables et les ports maritimes, peuvent être soumises à une accumulation de particules solides. Si la majorité des sédiments est gérée au sein même du cours d'eau par transfert dans le lit aval, des raisons techniques ou environnementales pourraient impliquer à l'avenir une gestion à terre des déblais. Quoique considérées comme des déchets par la réglementation, les matières issues de dragage apparaissent comme une ressource noble et renouvelable. Dans une approche d'économie circulaire, certains secteurs industriels semblent en mesure d'utiliser les sédiments fins de barrage comme des matières premières alternatives, dont l'industrie des liants hydrauliques. Deux modalités de valorisation sont considérées dans cette thèse avec, d'une part, une utilisation comme matière première du cru en vue de la fabrication de clinker et, d'autre part, un emploi comme substitut pouzzolanique au clinker en ciments composés.Par l'étude de 8 sédiments prélevés sur l'ensemble du territoire français, la démarche doit aboutir à dégager des typologies de sédiments fins. Ces matériaux sont caractérisés de façon détaillée sur les aspects physico-chimiques et minéralogiques. Ces caractérisations préalables constituent une approche obligatoire pour, ensuite, tester les deux voies de valorisation matière et vérifier l'adéquation des matériaux issus de dragage.L'emploi de sédiments dans le cru, en substitution aux ressources argileuses traditionnellement utilisées, est expérimenté en laboratoire. Des clinkers maximisant le taux d'incorporation de sédiments fins, entre 25 et 35 % selon le sédiment, sont synthétisés. Les clinkers ainsi produits présentent des particularités microstructurales qu'il faut parfois atténuer par une complémentation en argile de carrière. En somme, il est montré que, quel que soit le sédiment, une valorisation dans le cru semble envisageable tout en anticipant les propriétés du clinker in fine. En démonstration, un ciment CEM I de classe 52,5 N est fabriqué avec un taux d'incorporation de sédiment de 11,4 %.Sur le plan du développement de la réactivité pouzzolanique, un suivi de l'évolution des propriétés physiques et minéralogiques des sédiments avec la température est effectué. En parallèle de ces caractérisations, une évaluation de la réactivité pouzzolanique est conduite avec des essais chimiques et physiques par substitution partielle de ciment Portland par des sédiments calcinés. Cela conduit à déterminer, s'il y a lieu, un optimum de calcination. Les teneurs en kaolinite, de l'ordre de 10 % de certains échantillons étudiés permettent le développement d'une activité pouzzolanique qui peut être modérée à élevée (comparable à une cendre volante). Néanmoins, pour l'ensemble des sédiments riches en calcite et dont le cortège argileux ne présente que des argiles de type illite et chlorite, l'activation est faible ou nulle
Hydroelectric dams, as well as waterways and marine harbours, can be subject to solid particles accumulation. Although sediment is mainly managed within the watercourse by a transfer into the downstream river bed, technical or environmental reasons might imply an on-land management in the future. Albeit sediments should be considered as waste according to regulations, dredged materials appear as valuable and renewable resources. In a circular economy approach, some industrial sectors could beneficially reuse fine-grained dam sediment as alternative raw materials, including hydraulic binders industry. Then, two ways of reusing are considered in this PhD thesis with on one hand, a valorization as raw material in the clinker meal and, on the other hand, as pozzolanic substitute to clinker in blended cements.Studying 8 different sediments that were sampled on the French territory, the approach aims to encompass various contexts and define some typologies. The materials are characterized in detail on physico-chemical and mineralogical aspects. These preliminary characterisations are necessary in order to test both the beneficial reuse opportunities and check the suitability of dredged sediments.The beneficial reuse of sediment in the clinker raw meal as replacement of traditional clay resources is experimented at the lab scale. Clinkers that maximize the fine-grained sediment content, between 25 and 35 % according to the sediment, are synthetized. These clinkers exhibit some special microstructural features that can be corrected by a clay addition as a third compound. Thus, it is shown that any sediment can be reused in the raw meal and that clinker characteristics can be anticipated and adjusted. As a demonstration, a CEM I 52.5 N cement was obtained incorporating 11.4 % of sediment in the raw meal.Concerning pozzolanic reactivity development, physical and mineralogical sediment characteristics are followed according to the calcination temperature. In parallel, pozzolanic reactivity is assessed with both chemical and physical tests, with a partial substitution of Portland cement by calcined sediments in cement pastes, in order to determine an optimum calcination temperature. Kaolinite contents around 10 % for some of the studied samples lead to a moderate to high pozzolanic reactivity, that can be comparable to fly ash. However, for all the sediments that contain calcite and only illite and chlorite clays, activation is low or null

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

12

Lallier, Florent. "Corrélation stratigraphique stochastique de puits." Thesis, Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0414/document.

Full text

Abstract:

La corrélation entre les différents puits disponibles des unités stratigraphiques identifiées correspond à l'une des premières étapes de la construction d'un modèle de sous-sol. Les horizons stratigraphiques construits définissent, de part leur géométrie et leur topologie, l'architecture stratigraphique du sous-sol guidant simulations géostatistiques des propriétés réservoirs et des faciès. Cependant, la faible qualité et/ou quantité des données disponibles ainsi que la complexité de la mise en oeuvre des concepts sédimentologiques utilisés pour construire un modèle de corrélation rendent cette étape incertaine. Afin de gérer et d'échantillonner ces incertitudes, une méthode stochastique de corrélation stratigraphique est proposée. Cette méthode se base sur le développement de règles de corrélation, assises sur des concepts sédimentologiques ainsi que sur les connaissances a priori de la zone étudiée. Cette méthodologie est appliquée à la corrélation de séquences stratigraphiques de la de marge carbonatée, d'âge Crétacé Supérieur, du bassin Sud-Provençale. Dans cette optique, deux règles de corrélations, basées sur la cohérence des paléoangles et sur une représentation de la paléotopographie construite a priori sont définies. L'étude de la répartition des faciès dans les différents modèles de corrélations générés indique que les incertitudes sur les corrélations stratigraphiques conduisent à envisager plusieurs scenarios de compartimentation de réservoir. Une étude liant corrélations stratigraphiques, simulations d'écoulement et géophysique est menée sur le champ de gaz de Malampaya. Dans ce cas, des unités diagénétiques sont corrélées afin de construire différents modèles statiques et dynamiques de ce réservoir. Cette étude permet de montrer un fort contrôle stratigraphique sur la répartition de l'écoulement alors que l'imagerie séismique semble moins affectée. L'étude de dépôts fluviaux deltaïques au niveau du bassin de la mer du Nord sert de base au développement de règles de corrélations intégrant des informations issues de l'imagerie séismique. Ces nouvelles règles de corrélations permettent de mieux contraindre le problème de corrélations stratigraphique lorsque les sédiments enregistrés au niveau des puits montrent une forte cyclicité. La magnétostratigraphie est une autre source d'information permettant d'étudier l'histoire du remplissage et de la déformation de bassins sédimentaires. Le développement de règles dédiées à cette discipline, et l'utilisation de celles-ci sur des séries sédimentaires himalayennes, permet d'appréhender les incertitudes sur l'âge des sédiments ainsi que sur les paléo-taux d'accumulation de sédiments
Stratigraphic correlation consists in linking boundaries of correlative units between wells or outcrops over a given study area, and is therefore one of the first steps of the characterization of the subsurface geometry, supporting geostatistical modeling of static reservoir properties. However, this early step is subject to uncertainties, since stratigraphic well correlation is constrained only by sparse observations (wells and outcrops), low resolution information coming from geophysics, regional knowledge and geological concepts. The Dynamic Time Warping (DTW) algorithm serves as a base for the development of a generic method stochastically performing stratigraphic correlation between units identified on available wells. The proposed method relies on the definition of correlation rules that are applied using the available data and some regional knowledge, according to the way stratigraphic units are defined. An application to the Cretaceous southern Provence carbonate basin has been performed using correlation rules based on paleo-angles and the theoretical architecture of the depositional environment. The computation of vertical proportions of facies on numerous models generated from the stochastic correlations of sequence stratigraphic units indicates that the uncertainties on the stratigraphic correlation impact the compartmentalization of the modeled reservoirs. The impact of stratigraphic correlation uncertainties on fluid flow behavior is assessed through the example of the Malampaya diagenetic carbonate reservoir. Diagenetic units are correlated on the basis of their wireline log signature and diagenetic types. Different models are generated from the stochastic well correlations, and the corresponding water saturation profiles are computed. They show different displacement patterns, indicating a stratigraphic control of the dynamic property, which contrasts with the synthetic seismic model constructed from the corresponding geomodel. Magnetostratigraphic correlation is another way to study sedimentary basin deposition and deformation history. Adapting the DTW algorithm to magnetostratigraphic data, we generate dating models of Himalayan deposits, for which conflicting interpretations are proposed in the literature. This allows managing the associated accumulation rates uncertainties

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

13

Colas, Fanny. "Outils de diagnose structurelle et fonctionnelle pour la bioévaluation de la qualité des sédiments associés à la présence de barrages. Approche intégrée de la population au processus écosystémique." Thesis, Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0386/document.

Full text

Abstract:

A la fois témoins et acteurs de contamination, les sédiments constituent un élément essentiel des écosystèmes aquatiques qu'il convient de surveiller, évaluer et protéger. Les méthodes actuelles d'évaluation de leurs risques écotoxiques restent peu transférables aux écosystèmes, et ne rendent pas compte de la présence de multiples facteurs de stress abiotiques et biotiques. Les sédiments stockés par les seuils et barrages offrent l'opportunité de développer des méthodes originales de diagnose des réponses biologiques in situ. Six retenues au fil de l'eau dont les sédiments présentent un gradient de contamination métallique et organique ont été étudiées. Les effets de la contamination ont été explorés à différentes échelles spatiales et biologiques via des approches structurelles et fonctionnelles. Dans les retenues, en réponse à l'augmentation de la perturbation chimique, nos résultats montrent une sélection de cortèges faunistiques associée à une réduction de la diversité taxonomique et fonctionnelle. Des réponses sublétales des macroinvertébrés ont été identifiées, notamment sur les niches spatiales, les régimes alimentaires ou la compétition interspécifique. La contamination des sédiments impacte aussi le potentiel métabolique bactérien et la richesse et la biomasse fongique. L'ensemble de ces altérations biocénotiques se traduisent au niveau écosystémique par la rupture du processus de décomposition des litières et la modification des flux benthiques à l'interface eau-sédiment. Les écosystèmes en aval sont également perturbés via la remise en suspension des sédiments contaminés, l?altération de la qualité de l'eau et les effets en cascades des réponses structurelles et fonctionnelles des communautés des retenues. L'ensemble de nos résultats soulignent les enjeux de préservation de la qualité des sédiments et la nécessité de développer des méthodologies intégratives de la vulnérabilité à chaque niveau d'organisation biologique pour mieux appréhender l'état et les trajectoires écologiques des écosystèmes aquatiques
Sediment evaluation and monitoring is an essential part of ecosystem monitoring since sediments represent an important component of aquatic habitats and are also a potential source of contamination. Current methodologies of their ecotoxic risk assessment do not encompass ecosystemic responses and do not take into account multiple abiotic and biotic stressors. Run-of-river reservoirs entrap a large amount of sediments and constitute an opportunity to develop original risk assessment methodologies that integrate biological responses in situ and their potential effects for river ecosystem functioning. Six run-of-river reservoirs were selected to study the effects of sediment contamination at several spatial and biological scales, thanks to structural and functional approaches. Our results evidenced a selection in faunistic assemblages in response to contamination, associated with low taxonomic and functional diversity. Our results also evidenced sublethal responses, with niches shifts of invertebrate population and modification of biotic interactions. Sediment contamination has also impacted metabolic functional diversity of bacterial communities and fungal richness and biomass. These biocenotic alterations have resulted in disturbances in ecosystemic processes such as leaf breakdown and benthic flux at the water-sediment interface. Ecosystems downstream dams were also impacted, through resuspension of contaminated sediments, alteration of water quality and cascading effects related to structural and functional responses of reservoirs communities. Our findings evidenced challenges of the sediment quality preservation and the need to develop risk assessment methodologies based on the vulnerability at each biological scale in order to understand and elucidate ecological status and trajectories of aquatic ecosystems

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

14

Galy, Albert. "Étude géochimique de l'érosion actuelle de la chaîne himalayenne." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1999. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_1999_GALY_A.pdf.

Full text

Abstract:

L'étude de la géochimie des particules exportées par les rivières himalayennes ainsi que la chimie des éléments dissous ont permis de préciser la quantification du couplage entre la tectonique active, caractéristique de l'Himalaya et le climat ainsi que de définir les principaux processus qui caractérisent l'érosion actuelle de la chaîne himalayenne. Les caractéristiques principales de l'érosion de la chaîne himalayenne sont : - Un important fractionnement minéralogique entre la matière en suspension et la charge de fond des rivières. Pour l'ensemble du Gange-Brahmapoutre (G-B), le transport par les MES est < 50% de l'érosion totale qui est de 2. 4 ± 0. 5 109 tonnes/an pour le bassin du G-B. - La corrélation entre le taux d'érosion et l'intensité annuelle des précipitations, tant a l'échelle des larges bassins (G-B) qu'à l'intérieur de la chaîne. Le taux d'érosion de la chaîne est de 2. 3 ± 0. 6 mm/an pour la partie drainée par le Gange et de 3. 4 ± 0. 7 mm/an pour celle drainée par le Brahmapoutre alors que les écoulements spécifiques des parties himalayennes de ces fleuves sont respectivement de 1. 2 et 2. 1 m/an. Au Népal central, le flanc sud, soumis aux précipitations de mousson, s'érode plus de 6 fois plus vite que le flanc nord, soumis à un climat aride et sec. - Un taux maximal d'érosion physique localisée à l'endroit où la surrection tectonique, les précipitations et les glaciers sont les plus importants. C'est à l'aplomb de la rampe crustale du chevauchement himalayen (MHT) que se trouve la haute chaîne, les plus fortes précipitations et les glaciers. A cet endroit, l'érosion physique est au moins 2 fois plus élevée que dans le reste de la chaîne. – Une érosion dominée par le broyage mécanique et non l'altération et la pédogenèse. Pour l'ensemble du G-B, plus de 55% des carbonates sont érodés et transportes sous forme particulaire et seulement 1. 3% des silicates sont dissous. - La limitation de l'altération par la forte érosion physique. Le flanc sud de la haute chaîne est caractérisé par la plus faible altération et la plus forte érosion. Dans la chaîne, le couplage tectonique-altération montre un seuil au delà duquel la tectonique limite l'altération. L'altération du matériel himalayen a principalement lieu dans le bassin d'avant chaîne. - Le flux d'alcalinité liée a l'altération des silicates est de 2. 7 10¹¹ mol/an ce qui représente 2. 3% du flux global. Le bilan de l'altération implique une forte dominance de l'altération des carbonates et un caractère surtout sodique des silicates dissous. La consommation a long terme de C0₂ atmosphérique par l'altération dans le bassin du G-B est de 6. 4 1010 mol/an. - Une altération abiotique qui représente 14 Eq% de l'alcalinité. L'oxydation des sulfures des séries sédimentaires, principalement, dans la partie tibétaine de la chaîne produit 70% des sulfates dissous du G-B. Des émanations de C0₂ métamorphique, lie à la décarbonatation en profondeur, peuvent localement contribuer à l'altération. - Le découplage du budget du Sr dissout et celui de l'alcalinité liée aux silicates. L'altération des carbonates dans la partie aride de la chaîne est in congruente et libère une quantité importante de Sr faiblement radiogénique alors qu'une faible altération des terrains silicates anciens (> 2Ga) joue le rôle de Spike de ⁸⁷Sr. Ainsi le G-B (6. 5 108 mol/an de Sr et un ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr- 0. 730) a un impact primordial sur le budget océanique du Sr. - La prépondérance de l'enfouissement de C organique par rapport à l'altération vis à vis du cycle du carbone. L'érosion physique de l'orogenèse maintient des taux de sédimentation très élevés dans le bassin d'avant chaîne et le cône du Bengale. L'enfouissement et la préservation de carbone organique actuel est d'un ordre de grandeur plus élevée que la consommation de C0₂ atmosphérique via l'altération. Elle représente une faible quantité (5%) de l'enfouissement global, cependant suffisante pour engendrer une perturbation dans le cycle naturel du carbone
The aim of this study was to give some new constrains on the Himalayan erosion, using the geochernistry of dissolved and particulate matter carried by Himalayan rivers. The main results are : - The supended load is not representative of the total erosion load. For the Ganges-Brahmaputra (G-B), it represents less than 50% of the total particulate discharge. The total erosion in the G-B is therefore 2. 4 ± 0. 5 109 ton/yr. - The location of intense erosion corresponds to the location of heavy rain in the range or at the G-B scale. The erosion rate are 3. 4 ± 0. 7 mm/yr. For the Brahmaputra Himalaya and 2. 3 ± 0. 6 for the Ganges Himalaya while the run off of these 2 domains are 2. 1 and 1. 2 m/yr. , respectively. In central Nepal, erosion rates follow the climatic contrast between the south and the North flank of the range : the erosion of the South flank of the high range is more than 6 times higher than that of the North flank. - The highest erosion rate is located just above the crustal ramp of the main Himalayan thrust, bellow the heaviest rain and on glaciated terranes. Tectonic convergence and the geometry of the crustal thrust focus the vertical uplift in the narrow zone of the south flank of the high range, where the erosion is twice more important than everywhere else. - The Himalayan erosion is buffered by physical processes. For the G-B, more than 55% of the eroded carbonate are carried by the particulate phase and no more than 1. 3% of the eroded silicate have been dissolved. - The high erosion rate acts as a restriction of the weathering. In the south flank of the high range, where the erosion rate is the highest, the weathering of rocks is the lowest. This result implies that there is not a general and positive relationship between tectonic and weathering. This link is even more complex for the whole orogenie process since the weathering of highly divided material in the foreland basin has to be taken into account. - The alkalinity flux corresponding to silicate weathering is 2. 7 1011 mol/yr. Corresponding to 2. 3% of the global flux. The budget of the weathering implies a dominant contribution of the carbonate dissolution to the riverine chemistry and that weathered silicate are mostly sodic. The long term atmospheric co2 consumption by silicate weathering has been estimated to be 6. 4 10¹⁰ mol/yr. For the whole G-B. - 14 Eq% of the alkalinity corresponds to an abiotic alteration. The main is the sulfide oxidation that produces around 70% of the dissolved sulfate load of the G-B. Some metamorphic C02 degassing, along Tibetan graben account for less than 1% of the who le alkalinity, but is loc ally significant. - Dissolved Sr budget and silicate alkalinity budget are uncoupled. An incongruent dissolution of carbonate in the Tibetan part of the range is the main source of dissolved Sr while the small weathering of old crustal terranes (> 2Ga) on the south flank acts as a ⁸⁷Sr spike for the Himalayan rivers. The G-B (6. 5 108 mol/yr. Of dissolved Sr with ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr- 0. 730) plays a key role of the Sr oceanic budget but has a few impact on the alkalinity. - The global impact on the carbon cycle by the Himalayan erosion lies in its ability to preserve and bury organic carbon. This burial is one order of magnitude higher than the long term atmospheric CO₂ consumption by silicate weathering and represents 5% of the global C burial. This enhanced C removal from the ocean-atmosphere reservoir by the erosion of the Himalaya could be sufficient to destabilize the global carbon cycle

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

15

Ghazoui, Zakaria. "Late Quaternary Seismicity and Climate in the Western Nepal : Himalaya." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAU026/document.

Full text

Abstract:

L'Himalaya résultant de la collision indo-asiatique, dans laquelle l'Inde plonge sous le Tibet, initie régulièrement des tremblements de terre destructeurs dont la plupart sont mortel pour les communautés népalaises et limitrophes. Telle une muraille séparant les plaines d’Inde et le haut plateau du Tibet, l’Himalaya façonne la circulation atmosphérique, affectant tant le climat régional que global. Cette thèse vise à se pencher sur l'histoire et l'évolution peu connue du climat et de la sismicité de l'Himalaya, dans une des régions les moins peuplées et la plus reculées du Népal occidental. Dans le contexte de changements climatiques et environnementaux, l'un des aspects les moins bien élucidés de l'histoire de l'Himalaya au cours du Quaternaire supérieur est celui de l'extension des glaciers ainsi que leurs impacts sur l'évolution du paysage. En nous appuyant sur des observations de terrain, sur des datations par nucléides cosmogéniques (10Be) ainsi que des observations satellitaires, nous avons pu estimer l'étendue maximale des glaciers durant le dernier maximum glaciaire. Soutenant ainsi l'hypothèse suivant laquelle la présence de glacier fut relativement plus étendue à l'échelle du Népal occidental mais pas de l’ordre d’une calotte glaciaire. Sur le plan sismologique, l’enjeu à la fois sociale, économique et politique de l’occurrence d’un séisme de magnitude plus élevée que le récent séisme de 2015 dont l’épicentre se situe près de la ville de Gorkha constitue une préoccupation majeure et motive en grande partie cette thèse. Le dernier séisme majeur ayant rompu le Main Frontal Thrust de magnitude supérieure à 8 (Mb) s’est déroulé le 6 juin 1505 et a considérablement impacté la population népalaise et environnante. Le caractère singulier du Népal occidental s’exprimant ainsi par l’hypothèse de la présence d’un hiatus sismique s’étendant sur plus de 500 ans sur base d’archives historiques et d’études paléosismologiques. Dans cette perspective, cette thèse se penche sur deux questions majeures relatives au comportement sismique de l'Himalaya : d'une part, l'hypothèse d'une lacune sismique dans l'Himalaya central et, d'autre part, de la distribution temporelle des séismes au cours de la fin du Quaternaire. A cette fin, une nouvelle approche de recherche, indépendamment du recours aux tranchées paléosismiques, a été mise en œuvre en Himalaya. En utilisant les lacs comme paleoseismomètre, au travers de la collecte de carottes sédimentaires, nous avons pu affiner la résolution temporelle et déceler des séismes à ce jours non répertorié dans les basses de données accessible et ce sur une échelle de 700 ans. La mise en évidence de séismes important (Mw>6.5) non répertorié indique que le Népal occidental connait une activité sismique comparable au centre du Népal et remet en question l’hypothèse d’un gap sismique au centre de l’Himalaya. Sur base d'une carotte sédimentaire plus longue provenant du même lac, nous avons étudié la distribution temporelle des séismes sur une période de 6000 ans, permettant ainsi de mettre en évidence le caractère aléatoire de l’occurrence des séismes constituant un changement de paradigme là où notion de cycle sismique est encore prépondérante. La mise en évidence du caractère aléatoire de l’occurrence des séismes tant à courte échelle de temps (instrumentale) qu’à l’échelle du Quaternaire infirme l’hypothèse du gap sismique au centre de l’Himalaya et mets en évidence le risque permanent pour le million de personnes concernées. Cette thèse s’achève en se penchant sur une possible relation à l’échelle globale entre la variation de taux de séismicité et les changements climatiques au cours de l’Holocène. Nous constatons ainsi que la sismicité globale connu des périodes de séismes accrue sur 7000 ans. Ces périodes de plus fortes activités semblent être synchrone avec la somme des avancées glaciaires de l'Holocène moyen et supérieur
The Himalayan collision, in which India underthrusts below Tibet, regularly produces major destructive earthquakes in Nepal and its neighboring countries, most of which are fatal to nearby communities. As a wall dividing the Indian plains and the Tibetan plateau, the Himalaya also significantly modifies the atmospheric circulation, affecting both the local and global climate. This thesis explores the poorly known Quaternary history and evolution of Himalayan climate and seismicity, more particularly in the least populated and most remote region of Western Nepal. In terms of climate and environmental change, one of the least understood aspects of Himalayan history during the late Quaternary is the extension of glaciers and their impacts on landscape evolution. Based on field observations, cosmogenic nuclide dating (10Be) and satellite observations, we estimated the maximum extent of glaciers during the Last Glacial Maximum, which supports the hypothesis of a relatively large glacier cover, but not of an extended ice cap, at the scale of Western Nepal. In terms of seismology, the social, economic and political implications of the occurrence of an earthquake of higher magnitude than the recent earthquake of 2015, whose epicenter is located near the city of Gorkha, is a major concern and largely motivates this thesis. The last major earthquake of magnitude greater than 8 (Mb) took place on 6 June 1505 and had a profound impact on the Nepalese population and the surrounding area. In Western Nepal the 1505 event was the last earthquake that ruptured the Main Frontal Thrust according to historical archives and paleoseismological studies, which gave rise to the concept of a seismic gap in western Nepal and adjacent areas in northern India. With this in mind, this thesis addresses two major issues on the Himalayan seismic behavior: on the first hand is the hypothesis of a seismic gap in the central Himalaya and on the second the temporal distribution of earthquakes during the late Quaternary. For this purpose, a new research approach independent of paleoseismic trenches was applied in the Himalaya. By using lakes as paleoseismometers, we were able to refine the temporal resolution and identify earthquakes that had not yet been documented in the accessible databases on a 700-year scale. Our results from Lake Rara highlight significant previously-unknown earthquakes (Mw>6.5) and they reveal that Western Nepal is seismically as active as central Nepal. Furthermore, they call into question the hypothesis of a seismic gap in the central Himalaya. Based on a longer sediment core from the same lake, we studied the temporal distribution of earthquakes over a period of 6000 years, which has highlighted the random nature of the occurrence of earthquakes, constituting a paradigm shift where the notion of seismic cycle is still prevalent. The random nature of the occurrence of earthquakes both on short (instrumental) and Quaternary time scales disproves the hypothesis of the seismic gap in the central Himalaya and underlines the permanent risk for the million people of concern. The final part of this thesis addresses the possible global relationship between seismic rate fluctuations and climate change during the Holocene. Our results show that the global seismicity clustered over 7000 years and appears to be synchronous with the sum of glacial advances through the Mid and Late Holocene

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

16

Quilfen, Victor. "Dynamique de plages sableuses enclavées à la pointe Bretagne." Thesis, Paris Est, 2016. http://www.theses.fr/2016PESC1146/document.

Full text

Abstract:

La thèse a pour objectif l'étude des plages sableuses enclavées, i.e. contraintes aux extrémités par des caps rocheux, soumises aux vagues et à un cycle de marée morte-eau vive-eau. Une double approche complémentaire liant études numériques et observations et mesures in situ sur un site-atelier a été retenue. Deux modèles déterministes basés sur les différents processus physiques (hydrodynamiques, hydro-sédimentaires et morphodynamiques) en jeu dans la zone littorale et moyennés sur la verticale (2DH) on été sélectionnés. Le code XBeach (Roelvink et al., 2009) utilise un maillage aux différences finies et intègre certaines spécificités tels qu'un modèle de propagation d'un rouleau d'écume ("roller"), un modèle de génération d'ondes longues et un modèle de développement d'un contre-courant de retour "undertow". Le code TELEMAC (Hervouet, 2007) utilise un maillage aux éléments finis. Pour le site-atelier, les plages enclavées adjacentes de La Palue et de Lostmarc'h en Presqu'île de Crozon (Finistère) ont été choisies pour leur bathymétrie complexe (présence de chenaux de baïne et d'un saillant) et leur géométrie complexe (caps rocheux de longueurs diverses, îlot). Une année d'observations et de mesures in situ (levés topographiques, pose de courantomètres ADV) a été entreprise entre le mois de septembre 2014 et le mois de septembre 2015, par diverses conditions météorologiques.Dans un premier temps, la dynamique globale des plages enclavées, représentées schématiquement par une échancrure rectangulaire, a été appréhendée. En particulier, la genèse d'une barre de déferlement en zone subtidale sous l'influence des dimensions de l'échancrure rocheuse, d'un cycle de marée morte-eau vive-eau et de houles énergétiques a été illustrée à travers plusieurs séries de simulations numériques à l'aide du code XBeach.Dans un deuxième temps, la modélisation hydrodynamique des courants sur les plages de La Palue et de Lostmarc'h a été effectuée, avec l'objectif d'étudier l'influence des caractéristiques des houles (hauteur, période et direction) et de celles de l'échancrure rocheuse (longueur des caps, espacement des caps, inclinaison des pointes) sur la prédiction des courants. Une ouverture sur la modélisation aux éléments finis (TELEMAC) en comparaison à celle aux différences finies (XBeach) a été présentée. Le code XBeach a été validé sur le plan hydrodynamique grâce aux mesures in situ d'une campagne de terrain réalisée en janvier 2015. Une étude numérique hydro-sédimentaire sur une lunaison complète (du 01 septembre 2015 au 29 septembre 2015) a alors été entreprise à l'aide du code XBeach, afin d'étudier l'intensité et la direction des flux sédimentaires instantanés et résiduels au gré des différents climats de houle et de marée, et selon les différents secteurs typologiques des plages de La Palue et de Lotsmarc'h. Cela a permis de mettre en évidence les particularités de la dynamique des plages enclavées par rapport aux plages ouvertes "quasi-infinies", tels que le phénomène de "contournement de cap", mais aussi les similitudes. Les résultats du code XBeach, pour différentes configurations du modèle, ont par ailleurs été comparés aux levés topographiques réalisés au cours du mois de septembre 2015.Dans un troisième temps, après une analyse statistique approfondie des climats de houle au large des plages de La Palue et de Lostmarc'h sur une période de 7 ans, l'impact morphodynamique de tempêtes extrêmes (houles décennale et cinquentennale) conjugué à celui de la hausse du niveau marin induit par le changement climatique, a été estimé sous la forme d'une étude numérique à l'aide du code XBeach sur un profil transversal au sud de la plage de La Palue
In this thesis, waves and neap-spring tide action on sandy embayed beaches constrained by rocky headlands is studied. A complementary approach combining numerical modeling and in situ measurements is used. Two deterministic model based on major physical processes (hydrodynamics, hydro-sedimentary and morphodynamics) present in the coastal zone and averaged over the water height (2DH) have been selected. XBeach (Roelvink et al., 2009) employs a finite difference scheme and incorporates some specific processes such as a roller, wave groups and the associated bound long wave and a undertow. TELEMAC (Hervouet, 2007) is a finite element scheme. Nearby sandy embayed beaches of La Palue and Lostmarc'h (Crozon Peninsula, Finistère) have been chosen for their complex bathymetry (rip channels, tombolo) and geometry (headlands, small island). One year of in situ measurements (topographical surveys, ADV velocimeters) between septembre 2014 and september 2015 has been undertaken, with different waves and tide climates.Firstly, the overall dynamics of embayed beaches built schematically in the form of a rectangular indentation has been caught. Especially, subtidal sandbar formation under the influence of waves, neap-spring tide and rocky headlands has been studied through several sets of numerical simulations.Secondly, hydrodynamic modelling on the embayed beaches of La Palue and Lostmarc'h has been made with the aim of study influence of waves characteristics (height, period and direction) and indentation's ones (headlands length, spacing between headlands, headlands inclination) on the prediction of currents. A simulation using finite element scheme (TELEMAC) has been achieved and compared to those using finite difference scheme (XBeach). XBeach currents predictions at two locations on the beaches of La Palue and Lostmarc'h over the period from the 21st January 2015 to the 23rd January 2015 have been compared to in situ measurements to validate the model. Whereupon, a numerical hydro-sedimentary simulation (using XBeach) over a full lunation from the 1st September 2015 to the 29th September 2015 has been undertaken on these two beaches, with the aim of study the intensity and direction of sediment flux (instantaneous and residual) for various waves and tide climates and for different morphological areas. This work has helped to highlight the dynamics features of embayed beaches compared to open beaches ones, such as headland sand bypassing, but also similarities. Moreover, XBeach morphodynamics predictions have been compared to in situ measurements for different model setup.Thirdly, after an in-depth statistical analysis of wave climates over a 7 year period offshore of La Palue and Lostmarc'h beaches, the morphodynamic impact of extreme storm waves (ten-yearly and fifty-yearly) combined to a sea level rise induced by climatic change on a cross-shore bottom profile south of La Palue has been estimated through a numerical study (using XBeach)

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

17

Lepage, Hugo. "Traçage de la dispersion des sédiments contaminés dans les bassins versants côtiers de Fukushima." Thesis, Paris 11, 2015. http://www.theses.fr/2015PA112183/document.

Full text

Abstract:

Suite aux séismes et au tsunami qui ont frappé les côtes japonaises le 11 mars 2011, d’importantes quantités de radionucléides ont été émises par la centrale de Fukushima Dai-Ichi. Une part non négligeable (20%) du radiocésium rejeté s’est ensuite déposée sur les sols de la Préfecture de Fukushima. Cette étude vise à développer des méthodes de traçage sédimentaire originales afin de comprendre la dispersion des particules contaminées. L’étude se concentre sur 3 bassins versants côtiers situés au nord de la centrale (bassins de la Mano – 175 km², Niida – 270 km² et Ota – 75 km²) et drainant la partie la plus contaminée du panache de pollution radioactive. Cette région connaît un climat particulièrement érosif, avec des crues printanières et le passage de typhons entre juin et octobre. Pour étudier la dispersion de la contamination radioactive initiale, des sols et des laisses de crues ont été collectés au cours de 6 campagnes de terrain (organisées tous les 6 mois entre novembre 2011 et mai 2014 après les crues printanières et les typhons estivaux). L’activité des principaux radionucléides a été mesurée par spectrométrie gamma et une sélection d’échantillons a également été analysée par activation neutronique afin de déterminer leur teneur en une vingtaine d’éléments. L’analyse de l’activité en 137Cs dans 10 carottes de sols collectées dans des rizières a confirmé la faible migration du césium en profondeur dans les sols de la région. Plus de 90 % de la contamination étaient concentrés dans les 2 cm superficiels des sols en novembre 2013. Cette contamination située à la surface du sol reste donc potentiellement mobilisable par l’érosion. Par ailleurs, la détection d’argent-110 métastable (110mAg) et le fait que ce radioisotope ait un comportement similaire à celui du césium, ont permis de l’utiliser pour tracer la dispersion de la contamination dans le bassin versant de la Niida. En effet, le rapport d’activités 110mAg/137Cs dans les sols de ce bassin est significativement différent à l’amont et à l’aval de celui-ci. L’utilisation de ce rapport et d’un modèle de mélange binaire a permis d’identifier l’occurrence de cycles d’érosion et de dispersion saisonniers de la contamination. Cependant, 110mAg ayant une demi-vie de 250 jours, il a rapidement décru et l’activité est devenue inférieure aux limites de détection à compter de mai 2013. Pour pallier sa disparition, la contribution des sols des plateaux montagneux aux sédiments transitant dans la plaine côtière a été quantifiée à partir de leur signature en 137Cs. En utilisant un modèle de mélange binaire basé sur les distributions du 137Cs à l’amont (> 20 kBq/m²) et à l’aval (< 20 kBq/m²) des bassins versants, les résultats montrent que la contribution de la zone amont diffère en fonction du bassin versant. Elle fournit une part non négligeable (≈46%) des sédiments à la rivière Niida, qui est dépourvue de barrage, à la différence de la rivière Mano (≈20 %) qui en est équipée. Ces résultats montrent donc l’impact de ce type d’ouvrage qui génère une dysconnectivité sédimentaire. Afin de préciser l’origine spatiale des sédiments contaminés transportés par ces rivières, la carte des sols des bassins versants a été utilisée. Les principaux types de sols (Andosols, Cambisols et Fluvisols) ont été caractérisés par leurs teneurs en éléments chimiques, et Sc et Yb se sont révélés être le couple d’éléments le plus discriminant. Les distributions de ces deux éléments dans les trois sources ont ensuite été utilisées dans un modèle de mélange. Les résultats montrent une contribution majoritaire (> 70 %) des Fluvisols dans les sédiments. La forte contribution de ce type de sol, que l’on trouve principalement dans les rizières, confirme donc l’érodabilité accrue de ces zones agricoles. Pour poursuivre ces travaux, l’ensemble des données acquises pourrait être utilisé pour améliorer les modèles d’érosion des sols opérant à l’échelle des bassins versants
Large quantities of radionuclides were released into the atmosphere by the Fukushima Dai-Ichi Nuclear Power Plant (FDNPP) after the earthquake-triggered tsunami devastated the eastern coast of Japan on March 11, 2011. Many of these radionuclides (20%) were deposited on soils of the Fukushima Prefecture. This PhD thesis develops original fingerprinting methods to track the dispersion of contaminated particles following this accident. The study focuses on 3 coastal catchments north of the FDNPP (Mano — 175km², Niida — 270km² and Ota — 75km²) draining heavily contaminated areas of the radioactive plume. The Fukushima Prefecture is characterized by an erosive climate, with the occurrence of spring floods and summer typhoons. To study the dispersion of the radioactive contamination, soil samples and sediment drape deposits were collected during 6 sampling campaigns (every six months between November 2011 and May 2014; i.e., after the major flood events). Each sample was analyzed by gamma spectrometry to determine radionuclide activities, and several soil and sediment samples were also analyzed by neutron activation analysis to determine their geochemistry. First, the analysis of 137Cs activity in 10 soil cores collected in paddy fields confirmed the limited migration of radiocesium with depth in the soils of the coastal catchments. More than 90% of the contamination was still concentrated in the uppermost 2cm of the soils by November 2013. Particles contaminated were therefore available for mobilization and transport downstream by processes that govern soil erosion. Second, metastable silver-110 (110mAg) was detected in most of the samples collected between November 2011 and November 2012, and our investigation showed that this radionuclide has a similar behavior as 137Cs in soil and sediment. Consequently, we used 110mAg to track the dispersion of the contamination as the 110mAg/137Cs activity ratio in soils of the Niida catchment showed significant differences between upstream and downstream locations. The use of a binary mixing model allowed the identification of a seasonal cycle of erosion and dispersion of particles. However, as 110mAg has a short half-life (250 days), it rapidly decayed and could not be detected anymore by May 2013. To overcome its disappearance, the contribution of soils located on the mountainous plateaus to the sediment transiting the river in the coastal plains was quantified based on their 137Cs signature. Binary mixing models were used, based on the distributions of 137Cs in mountainous areas (> 20 kBq/m²) and in coastal plains (< 20 kBq/m²). The results demonstrated that the contribution of the mountainous area varied in the different catchments. In the Niida catchment where no dam has been built, the mountainous area supplies more sediment to the river (≈46%) than in the Mano catchment that has a dam (≈20%). These results show the impact of dams generating a sediment disconnectivity. Finally, the soil map of the region was used in order to identify the soil types that may supply sediment to the rivers. The main soil types (Andosols, Cambisols and Fluvisols) were characterized by their geochemical composition, and Sc and Yb were identified as the most discriminant elements. The distributions of these elements in the three sources were used in a mixing model. Results show that Fluvisols are the main source supplying >70% of sediment to the rivers in both catchments. This soil type is mainly found in paddy fields, which confirms the enhanced erodibility of these cultivated areas. In the future, the dataset compiled could be used to improve soil erosion model operating at the catchment scale. Moreover, the impact of the ongoing decontamination works on the dispersion of contaminated sediments should be investigated

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

18

Rapin, Anne. "Mobilité du phosphore sédimentaire en contexte de retenues de barrage hydroélectrique." Thesis, Limoges, 2017. http://www.theses.fr/2017LIMO0097.

Full text

Abstract:

La charge interne en phosphore (P) sédimentaire stockée dans les retenues de barrages retarde la restauration du processus d’eutrophisation. Ainsi, l’étude de la mobilité du P sédimentaire dans les retenues de barrage permet d’une part de comprendre son cycle géochimique dans ces systèmes, d’autre part de mieux appréhender les politiques de gestions de restauration des milieux. Cette étude met en évidence l’impact de trois barrages en cascade (Complexe de l’Age, Creuse, France) sur la distribution du P sédimentaire le long d’un continuum fluviatile. Dans les retenues étudiées, les teneurs en TP sont en moyenne de 1,59 ± 0,51 mgP/gsec et augmentent en direction des barrages. Ceci contraste avec les faibles teneurs observées dans les parties fluviatiles. Dans les réservoirs, le fractionnement chimique a montré que plus de 50% du P extrait était associé à la fraction ascorbate. L’association du P avec les oxy-hydroxydes de Fe amorphes dans les particules fines des sédiments accumulées près du barrage, s’avère être le facteur majeur expliquant les variations longitudinales des teneurs en TP. De plus, ces fortes teneurs associées à ces phases redox-sensibles et la mise en évidence d’un hypolimnion anoxique, révèle le fort potentiel de mobilisation de P sédimentaire dans ces retenues. En condition aérobie, un risque de mobilisation résultant d’un équilibre des concentrations en P entre soluté et fraction solide existe néanmoins. La détermination de valeur seuil EPC0 a souligné l’évolution du rôle de puits/source du sédiment vis-à-vis du P entre les retenues d’un même complexe. Enfin, l’étude de la mobilité du P sédimentaire en laboratoire, suite à deux cycles successifs aérobies et anaérobies montre que l’oscillation du potentiel d’oxydo-réduction, observé dans les retenues, favorise la mobilisation du P sédimentaire. La géochimie du Fe et la qualité de la matière organique dissoute semble être tous les deux impliqués dans la mobilité du P
Internal sedimentary phosphorus (P) load cause delay time in eutrophication recovery, especially in dam-reservoir systems where P stock are important. Then, the study of sedimentary P mobility in dam-reservoirs allow to better explain P geochemistry in this context and further to adapt management restauration policies. This study highlights the impact of three cascade dams (Age Complex, Creuse, France) on the distribution of sedimentary P along a fluvial continuum. In the impoundments studied, TP levels averaged 1.59 ± 0.51 mgP /g DW and increased towards dams. This contrast with the low and constant concentrations observed in the fluvial parts. In reservoirs, chemical fractionation showed that more than 50% of the extracted P was associated with the ascorbate fraction. The association of P to amorphous Fe oxi-hydroxides in the fine particles accumulated closed to the dam is the major factor explaining the longitudinal variations of the TP contents. In addition, the high levels of P associated with these redox-sensitive phases and the development of a hypoxic hypolimnion in studied reservoirs reveal the high potential for sediment P mobilization. Moreover, in aerobic conditions, a risk of mobilization resulting from an equilibrium concentration between solute and solid fraction exists. The determination of the EPC0 threshold value underlined the spatial evolution of the sink / source role of the sediment with respect to the P, between the reservoirs of the same complex. Finally, the study of sedimentary P mobility in the laboratory, following two successive aerobic and anaerobic cycles, showed that redox potential oscillation observed in the reservoirs, favors the mobilization of the sedimentary P. The geochemistry of iron and the quality of dissolved organic matter appear to be involved in the mobility of P

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

19

Chauchat, Julien. "Contribution à la modélisation diphasique du transport sédimentaire en milieux côtiers et estuariens." Phd thesis, Université de Caen, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00173387.

Full text

Abstract:

Cette thèse constitue une contribution à la modélisation numérique diphasique du transport sédimentaire en milieux côtiers et estuariens. L'approche diphasique diffère de l'approche dite classique en résolvant des équations de conservation de la masse, de la quantité de mouvement et de transport pour l'énergie cinétique turbulente séparément pour chaque phase. Les interactions entre le fluide et les particules sont alors représentées par des termes de transfert entre les deux phases. Le travail présenté dans cette thèse porte essentiellement sur la modélisation de la turbulence dans les écoulements diphasiques fluide particule.

En terme de résultats, nous montrons que l'approche développée est capable de reproduire quantitativement les principaux processus mis en jeu dans le transport sédimentaire de particules non cohésives : la sédimentation et la dispersion turbulente des particules en milieu dilué. Le modèle développé confirme l'existence d'une différence de vitesse horizontale entre les particules et l'eau. Il simule les effets de dispersion des particules par le mouvement turbulent du fluide et l'atténuation de l'énergie cinétique turbulente du fluide due à la présence des particules. Une autre originalité de ce travail est de proposer un modèle diphasique à surface libre, bidimensionnel vertical, pour la simulation du transport sédimentaire. Nous avons identifié des lacunes entre les théories et les expériences notamment pour la simulation de la turbulence en écoulement dense. Nous proposons des solutions pour améliorer la simulation du comportement de matériaux cohésifs. Une tentative de simulation hydrosédimentaire sur l'estuaire de la Seine est présentée. Le phénomène de bouchon vaseux est qualitativement reproduit par le modèle sans qu'aucune loi d'érosion ou de dépôt ne soit imposée.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

20

Blouin, Arthur. "Génération de boue à partir de sédiments stratifiés dans un contexte de volcanisme de boue : le rôle du gaz." Thesis, Pau, 2019. http://www.theses.fr/2019PAUU3040.

Full text

Abstract:

Ce manuscrit étudie le rôle du gaz dans les processus de génération de boue en se concentrant sur un jeu de donnée riche et pluridisciplinaire du volcan de boue actif d’Absheron (VBA) dans le Bassin sud caspien. L’étude est divisée en trois parties principales : la définition de la source de la boue ; l’analyse du comportement hydromécanique des sédiments compactes après exsolution de gaz ; la modélisation numérique de la formation du VBA.J’ai d’abord identifie la Formation du Surakhany Anhydritique (ASF) comme la source du VBA : les données sismiques montrent une géométrie de zone de déplétion et la boue émise présente une minéralogie et un Age (Pliocène) compatibles avec ceux de l’ASF. L’ASF se compose d’une interstratification de bancs évaporitiques et de sédiments argileux à faible densité, en surpression et sous compactes. La source de la boue semble localisée au niveau d’un intervalle présentant des propriétés intrinsèques favorables à la remobilisation et à la convergence d’une accumulation de surpression et de gaz.J’ai ensuite teste l’impact de l’exsolution de gaz sur les propriétés hydrodynamiques des sédiments compactes grâce à un nouveau système de consolidation. Les résultats montrent que les sédiments sont endommagés par l’exsolution et qu’ils ne retrouvent pas complètement leurs propriétés initiales après la recompaction. Si l’exsolution de gaz mène à un degré de saturation en gaz supérieur à 38%, j’ai observé un comportement critique que j’interprète comme le résultat de la génération de boue.Enfin, j’ai intégré tous ces résultats dans des modèles numériques simples afin de confronter les hypothèses sur la formation du VBA aux conditions géologiques. Un modèle de diffusion 2D confirme que l’association d’une transmission latérale de pression et d’une migration verticale de gaz le long des failles mènent à la génération de boue. Des équations de mécanique des fluides montrent que la boue peut alors remonter jusqu’au fond marin par inversion de densité, mais la propagation de fractures et la prise en compte d’une viscosité dynamique pourraient participer et accélérer le processus de remobilisation. Mon travail de modélisation a permis de tester plusieurs hypothèses et dépasser d’un modèle de formation du VBA purement conceptuel a un modèle semi-quantitatif.Cette étude identifie les paramètres clés contrôlant la formation d’un volcan de boue, qui seraient communs à la plupart de ces structures. Une méthode de modélisation a été développée et elle peut être adaptée et améliorée afin de simuler la formation de volcans de boue dans des contextes géologiques différents
This manuscript assesses the role of gas in the mud generation processes by focusing on a dense and multidisciplinary dataset of the active Absheron mud volcano (AMV), South Caspian Basin. The study is divided in three main parts: definition of the mud source; analysis of the hydro-mechanical behavior of compacted sediments after gas exsolution; numerical modeling of the AMV formation.First, I identified the source of the AMV as being the Anhydritic Surakhany Fm. (ASF): seismic geomorphology evidences a depletion zone below the AMV and samples from surface mudflows indicate a Pliocene age and the same mineralogy as the ASF. The ASF is composed of interstratified anhydritic beds and low-density overpressured and undercompacted clay-rich layers. The mud source seems located in an interval presenting intrinsic favorable properties to remobilization and at the convergence of overpressure build-up and gas accumulation.I then tested the impact of gas exsolution on the hydro-mechanical properties of compacted sediments through a novel consolidation apparatus. Results show that sediments are damaged by gas exsolution and do not recover completely after reloading. Gas exsolution leading to a degree of gas saturation higher than 38% generates a critical behavior interpreted as the result of mud generation.I finally integrated multidisciplinary data and results in simple numerical models to confront the hypothesis on the AMV formation with the geological conditions. A 2D diffusion model confirms that the association of lateral pressure transmission and vertical gas migration along faults leads to mud generation. Fluid mechanics equations show that mud is then able to rise up to the seafloor by density-inversion. Accounting for fracture propagation and dynamic viscosity may improve and accelerate the mud remobilization process. I tested several working hypotheses through this modeling and went from a purely conceptual formation model for the AMV to a semi-quantitative one.This study identified key parameters for mud volcano formation that are believed to be common to most of these structures and allowed developing a modeling approach that may be adapted and improved to describe mud volcanoes formation in other geological contexts

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

21

Poitevin, Antonine. "Caractérisation multi-échelles des phases porteuses des polluants métalliques Zn et Pb dans un sédiment mis en dépôt : de l'analyse de terrain au rayonnement synchrotron." Phd thesis, Université d'Orléans, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00840257.

Full text

Abstract:

L'entretien des voies navigables en France nécessité des opérations régulières de curage des sédiments. Ces boues de dragage ont parfois été déposées sur des sols nus, sans précaution préalable ou traitement. Cela peut poser des problèmes environnementaux (présence de polluants métalliques), surtout lorsque les sédiments proviennent de zones industrielles et minières comme c'est le cas pour le site étudié (Nord-Pas-de-Calais). L'un des risques principaux est le transfert d'éléments traces métalliques (ETM) dans le sol sous-jacent jusqu'à la nappe. L'objectif de cette étude est d'identifier et de caractériser les porteurs minéralogiques des ETM (limités ici à Zn et Pb) en combinant diverses techniques analytiques chimiques et spectroscopiques. Dans ce travail, nous montrons que dans le cas d'un matériau complexe comme l'anthroposol étudie, il est important d'avoir une approche méthodologique multi-échelle. Pour mener à bien cette étude, nous avons donc réalisé des analyses sur le terrain, des mesures en laboratoire (extractions chimiques séquentielles, DRX, MEB, MSE) et des expériences sur synchrotron (principalement XRF et XANES). Nous avons pu identifier différentes phases porteuses de Zn et Pb, mais nous n'avons pas observe d'évolution nette en fonction de la profondeur. Nous donnons pour finir, diverses pistes pour continuer ce travail.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

22

Vennin, Arnaud. "Etude de l'interface eau-sédiment dans les géosystèmes estuariens : approche couplée biogéochimie et modélisation par l'évaluation des flux de nutriments (C,N,P)." Thesis, Normandie, 2018. http://www.theses.fr/2018NORMR023/document.

Full text

Abstract:

L’estuaire de Seine est un géosystème macrotidal présentant un hydrodynamisme fort lié à la combinaison des courants fluviatiles et tidaux. Ces phénomènes entrainent l’érosion et le dépôt des sédiments au niveau des vasières intertidales. Au sein des vasières, l’interface eau-sédiment est une zone importante car c’est à cet endroit que se réalise les échanges en nutriment (C, N, P) entre le sédiment et la colonne d’eau. L’objectif de cette thèse est d’évaluer l’impact des forçages hydrodynamiques, physiques et thermiques sur les flux de nutriment à cette interface en utilisant une double approche expérimentale de terrain et de modélisation. Dans ce but, une vasière d’embouchure et une vasière amont de l’estuaire sont échantillonnées au cours des mois de mars-avril 2017. Des échantillonneurs passifs ainsi que des instruments de mesure en continu sont implantés dans le sédiment. Les données obtenues sont ensuite intégrées en entrée dans des modèles de diffusion et d’advection afin d’estimer la contribution relative de la diffusion et des mouvements d’eau dans les flux de nutriment. Les résultats expérimentaux obtenus montrent les différences de fonctionnement hydrodynamiques des deux vasières du fait de leur localisation différente dans l’estuaire. Ils mettent aussi en avant l’hétérogénéité des sédiments des deux vasières d’un point de vue hydrodynamique, physique et biogéochimique. Enfin ils permettent de comprendre la dynamique de la température du sédiment en lien avec le cycle diurne et la marée. La partie modélisation de cette étude est divisée en deux parties distinctes : l’étude de la diffusion et de l’advection à l’interface eau-sédiment. La diffusion est étudiée de façon horizontale et verticale. Le facteur prépondérant de la dynamique de diffusion est la température, celle-ci est modulée par plusieurs paramètres. Les flux potentiels de diffusion sont aussi calculés pour les deux vasières. L’étude de l’advection au sein du sédiment est réalisée à l’aide de deux modèles : le modèle VFLUX et le modèle 1DTempPro. Les vitesses d’écoulement de l’eau interstitielle sont fonction du phasage-déphasage du cycle diurne avec celui de la marée. Ces résultats mettent en avant le rôle prédominant de l’advection par rapport à la diffusion dans la dynamique des flux de nutriment et permettent de proposer un modèle conceptuel des échanges thermiques et de l’advection-diffusion au sein des vasières intertidales
The Seine estuary is a macrotidal geosystem with a strong hydrodynamism linked to the combination of fluvial and tidal currents. These phenomena cause erosion and sediment deposition on the intertidal mudflats. Within the mudflats, the water-sediment interface is an important area because it is there that nutrient exchanges (C, N, P) take place between the sediment and the water column. The objective of this thesis is to evaluate the impact of hydrodynamic, physical and thermal forcing on nutrient fluxes at this interface using a dual experimental field and modelling approach. For this purpose, a mudflat situated at the mouth of the river and an upstream mudflat of the estuary are sampled during the months of March-April 2017. Passive samplers and continuous measuring instruments are implanted in the sediment. The resulting data are then integrated into diffusion and advection models to estimate the relative contribution of water diffusion and movement in nutrient fluxes.The experimental results show differences in the hydrodynamic functioning of the two mudflats due to their different location in the estuary. They also highlight the heterogeneity of the sediments of the two mudflats from the hydrodynamic, physical and biogeochemical points of view. Finally, they allow us to understand the dynamics of sediment temperature in relation to the diurnal cycle and the tide. The modelling part of this study is divided into two distinct parts: the study of diffusion and advection at the water-sediment interface. The diffusion is studied in a horizontal and vertical direction. The main factor of diffusion dynamics is temperature, which is modulated by several parameters. The potential diffusion fluxes are also calculated for the two mudflats. The study of advection within the sediment is performed using two models: the VFLUX model and the 1DTempPro model. Interstitial water flow velocities are a function of the phase-diphase shift of the diurnal cycle with that of the tide. These results highlight the predominant role of advection compared to diffusion in the dynamics of nutrient flows and allow to propose a conceptual model of heat exchange and advection-diffusion within intertidal mudflats

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

23

Dang, Tuan Anh. "Valorisation des sédiments marins bretons comme matériaux de construction." Rennes, INSA, 2011. http://www.theses.fr/2011ISAR0016.

Full text

Abstract:

Le projet SEDIVAL traite des vases marines bretonnes et plus particulièrement des sédiments provenant du piège de Lyvet aménagé sur la Rance et de la baie de Mont Saint Michel. Il vise à développer une nouvelle voie de valorisation des sédiments fins marins en tant que matériau de construction et plus particulièrement comme nouveaux liants pouvant être exploités industriellement. Un traitement thermique à 650°C et 850°C a été adopté. Les sédiments traités ont été ajoutés à du ciment Portland ordinaire afin de former de nouveaux liants. Les résultats ont montré que les sédiments calcinés à 650°C pourraient être utilisés jusqu’à 35% pour obtenir des liants de classe 42,5, alors que les sédiments calcinés à 850°C ne vérifient que la classe 32,5. Des essais à plus long terme (150 jours) ont montré que les résistances mécaniques augmentent encore nettement au delà du 28ème jour. En terme de perméabilité, les nouveaux liants ne nuisent pas à la perméabilité intrinsèque du mortier. La durabilité des mortiers sous a été également étudiée, le traitement à 650°C apporte au mortier une meilleure durabilité que le traitement à 850°C. En définitive, les sédiments étudiés présentent un réel potentiel de valorisation qu’il conviendra de confirmer par des essais sur des éprouvettes de béton
The SEDIVAL project deals with the Brittany marine sediment and particularly the sediments from the Lyvet trap built on the Rance and the Mont Saint Michel Bay. It aims to develop a new beneficial reuse of dredged sediments as a construction material and particularly as new binders which can be exploited industrially. The sediments were treated at 650°C and 850°C. The treated sediments are added to Portland cement in order to develop new composite binders. The results showed that the sediments treated at 650°C could be used up to 35% for the class of 42. 5, while the sediments treated at 850°C only verified the class of 32. 5. Experiments of 150 days of curing showed the mechanical strength increases significantly beyond the 28th day. In terms of permeability, the new binders did not affect the intrinsic permeability of the mortar. The durability of mortars was also studied; the sediment treated at 650°C provided the mortar with better durability than one treated at 850°C. Finally, the studied sediments present a real potential of beneficial reuse that might be confirmed by experiments on concrete samples

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

24

Pannetier, William. "Enregistrement de l'eustatisme dans les sédiments quaternaires du bassin des Loyauté (Nouvelle-Calédonie, sud-ouest Pacifique)." Lyon 1, 1990. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01699845/document.

Full text

Abstract:

Differentes carottes kullenberg, prelevees au large de la nouvelle-caledonie, consistent en une alternance de boues hemipelagiques et de turbidites. Cet enregistrement montre un lien entre la sedimentation quaternaire profonde et les variations du niveau de la mer sous controle climatique. Dans un cadre biostratigraphique reposant sur les restes du nannoplancton, les fluctuations des teneurs en carbonates permettent de construire une chimiostratigraphie qui est raccordee a la courbe des variations isotopiques de l'oxygene des carottes. En periode interglaciaire et de haut niveau marin, la teneur en carbonates est elevee, alors que l'inverse se produit en periode froide. Une correlation est tentee entre les variations des teneurs en carbonates et en aragonite des sediments profonds et une succession carottee a travers le recif-barriere s'etendant au sw de la grande-terre. Au large de lifou, la morphologie des pentes precisee avec l'echosondeur permet de conclure a un contexte essentiellement carbonate. Le parallelisme entre les courbes des teneurs en carbonates et en aragonite montrent que le niveau marin, par son controle sur le detritisme carbonate issu des recifs, joue un role important dans la sedimentation de bassin. Par contre au large de thio, face au versant ne de la grande-terre, ce controle est module par les apports continentaux silicoclastiques. Les differents composants de la phase sableuse et les fractions palynoplanctoniques ont permis d'apprecier l'importance relative des apports continentaux, des apports issus des plates-formes et ceux fournis par les communautes biologiques du milieu oceanique. La quantification des flux de matiere decrit la part des differentes sources des materiaux sedimentes, au large de thio ou le flux terrigene controle les variations du flux total, ansi que dans la zone est du bassin ou le flux carbonate joue un role preponderant. A cela s'ajoutent les fluctuations de la production planctonique, difficilement reperables. Ainsi le caractere mixte, silicoclastique et carbonate du contexte sedimentaire du bassin des loyaute est une originalite qui ajoute encore a la complexite des interpretations dans le cadre climato-eustatique

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

25

NOETINGER, BENOIT. "Sedimentation et transport de particules dans un fluide visqueux." Paris 6, 1989. http://www.theses.fr/1989PA066377.

Full text

Abstract:

Ce memoire presente les resultats d'une etude theorique des proprietes de transport hydrodynamiques de suspensions de particules spheriques rigides immergees dans un fluide visqueux, a petit nombre de reynolds. L'accent est mis sur le calcul des variations de la viscosite efficace de la suspension et de la vitesse de sedimentation en fonction de la fraction volumique occupee par les particules. Ces effets sont lies aux interactions hydrodynamiques entre celles-ci; ces interactions sont des interactions a n corps a longue portee. Nous justifions l'emploi d'un modele a deux fluides, qui permet de traiter convenablement le probleme pose par la longue portee de ces interactions. Nous avons ainsi mis en evidence le role joue par les parois du recipient contenant la suspension, dont la forme intervient dans les champs de vitesse pris par le fluide et les particules, bien que les equations de depart soient bien locales. L'emploi des techniques de calcul de beenakker et marur permet d'obtenir des valeurs pour la vitesse de sedimentation concordant bien avec les experiences. D'autre part, il est montre que, au-dela d'une certaine concentration critique, la suspension perd son caractere fluide et devient proche d'un milieu poreux rigide de viscosite infinie. Ce probleme possede la structure d'un probleme de percolation continue, et montre le caractere critique des suspensions concentrees. A titre d'application de ces idees, nous avons construit un modele dynamique simple de formation de sediments, en montrant l'existence d'ondes solitaires de concentration decrivant le processus de tassement du sediment

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

26

Khodashenas, Saeed Reza. "Modification de la topographie d'une rivière due au transport de sédiments." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1998. http://www.theses.fr/1998ECDL0029.

Full text

Abstract:

La modification de la topographie d'une rivière est un phénomène hydraulique des plus complexes. L'objectif de cette recherche est de mettre au point un logiciel couple 1d-2d qui permet de prendre en compte de manière globale la modification de la topographie engendrée par le transfert de sédiments dans une rivière. Une méthode appelée méthode des perpendiculaires confondues (m. P. C. ) est développée dans le but de calculer la répartition de la contrainte de cisaillement sur le pourtour de canaux rectilignes de section quelconque. Dans l'angle concave d'une section en travers, la contrainte calculée est plus faible que dans un angle convexe. La comparaison avec les données expérimentales a montré que la nouvelle méthode donne plus précisément les contraintes que d'autres méthodes géométriques. La déformation de plusieurs sections en travers a été calculée en supposant que l'érosion ou le dépôt sont directement lies à la contrainte. Finalement une fois l'équilibre atteint, la section obtenue est proche de la forme de la section stable théorique. On utilise les résultats d'un modèle unidimensionnel comme base et les résultats obtenus par le modèle 1d sont repartis dans la section en travers par les méthodes développées dans cette thèse, donnant donc une évolution tridimensionnelle ou les 3 dimensions sont l'axe de la rivière la direction transversale et la verticale.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

27

Dutra, Maia Poliana. "Le rôle des échanges entre le fleuve Amazone et la plaine d'inondation dans les processus de transport, de spéciation et de piégeage du mercure." Toulouse 3, 2008. http://www.theses.fr/2008TOU30266.

Full text

Abstract:

Un des problèmes environnementaux majeurs en Amazonie concerne le risque de contamination par le mercure (Hg) des environnements aquatiques et des populations riveraines. Sous sa forme organique, le monométhylmercure (MMHg) présente une toxicité élevée et peut se retrouver en concentration très élevée dans les poissons piscivores après bioaccumulation et bioamplification dans la chaîne trophique. Des taux de méthylation élevés ont été mesurés plus particulièrement dans des lacs d'inondation ou de barrage. Encore très peu étudiées, les plaines d'inondation occupent ~5% de la surface du bassin amazonien. Ce travail de thèse consiste à étudier et quantifier le rôle des interactions entre le fleuve Amazone et les lacs d'inondation dans les processus de transport, de dépôt, de transformation et de transfert du mercure. Notre zone d'étude est la "várzea do Curuai " située le long du fleuve Amazone, à 900 km de l'embouchure. La plupart des lacs inondés (eaux blanches) est alimentée par les eaux du fleuve tandis que les lacs d'eaux noires sont plus influencés par les eaux de ruissellement et de la nappe. Ce travail montre que le cycle et la distribution des espèces de Hg dans la "várzea do Curuai " sont principalement contrôlés par la dynamique hydrologique de l'Amazone et du bassin versant local. Dans les lacs d'inondation, le MMHg et le Hg total sont transportés principalement sur la phase particulaire, surtout au cours de la montée de crue pendant la phase de remplissage des lacs par les eaux du fleuve. .
One of the major environmental problem in the Amazon basin is the risk of mercury (Hg) contamination in aquatic environments and in riparian populations. The organic form of this element, the monomethylmercury (MMHg), shows a high toxicity and can reach elevated levels in fish due to the bioaccumulation and biomagnification processes in the food web. High rate of Hg methylation were measured particularly in floodplain lakes and in dam reservoirs. Even if in the Amazon basin floodplains occupy ~5% of the watershed area, they are still poorly studied. In the present work, we study the role of the water exchanges between the Amazon River and the floodplain lakes in the transfer, transport, partition and storage of mercury. Our study area is the "várzea do Curuai ", located along the Amazon River, 900 km upstream from the mouth. Most of the studied floodplain lakes, in particular all the white water lakes, receives water and sediment from the mainstream, whereas the black water lakes are more influenced by runoff and groundwater inputs. This work shows that the cycle and the distribution of the Hg species in the "várzea do Curuai " are more controlled by the hydrological dynamics of the Amazon R. And the local watershed. In the floodplain lakes, the MMHg and total Hg are mainly transported in the particulate phase, especially during the rising water stage when the river is flooding the lakes. During the water and sediment transfer in floodplain lakes, different Hg speciation processes occur, such as: i) the coagulation or flocculation of inorganic mercury with organo-mineral complexes that limits the amount of mercury available for bacterial methylation; effectively, we don't observe any MMHg enrichment between the Amazon River and the white water lakes, ii) a probably photo-reduction of Hg2+ in Hg° and its volatilisation in the atmosphere, inducing a depletion of dissolved Hg in the surface waters, iii) the re-suspension process of bottom sediments by the wind action and by bioturbation, enriching the water column in particulate Hg associated with oxy-hydroxides of Fe and Mn, iv) the Hg methylation and desorption of particulate MMHg but only in the black water lakes that are characterized by the reductive conditions. .

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

28

Kervella, Stéphane. "Dynamique des sédiments fins et mixtes des zones intertidales de la baie de Marennes-Oléron : caractérisation des sédiments, processus hydro-sédimentaires et modélisation appliquée." La Rochelle, 2009. http://www.theses.fr/2009LAROS286.

Full text

Abstract:

L'objectif de cette thèse est d'améliorer la compréhension du fonctionnement des zones intertidales de la baie de Marennes-Oléron (Charente-Maritime, France), en fonction des facteurs anthropiques, biologiques et physiques. Pour ce faire, le travail de recherche a été conduit selon trois études : (1) étude du comportement sédimentaire par l'application de la rhéophysique sur les sédiments superficiels de la zone intertidale ; (2) étude hydro-sédimentaire par l'identification de l'action des forçages (physiques, biologiques ou anthropiques) pour plusieurs échelles de temps (de l'événement à la saison) sur la stabilité des estrans ; (3) application spécifique du modèle SiAM-2DH sur l'ensemble de la baie de Marennes-Oléron. Les sédiments superficiels présentent un comportement mécanique dépendant essentiellement de la fraction fine pour une composition contenant jusqu'à 60% de sables, dans laquelle les grains ne jouent qu'un rôle d'inclusion dans le mélange. La contrainte de cisaillement globale des sédiments a pu être définie à partir de la combinaison de la fraction fine et de la fraction granulaire. Les cartes sédimentaires des zones intertidales, issues de l'étude sédimentaire, montrent la grande variabilité saisonnière de ces zones. Il a été montré le rôle prédominant des vagues sur la remise en suspension des sédiments superficiels dans l'ensemble de la baie, l'influence affirmée de l'expulsion du bouchon vaseux de l'estuaire de la Charente sur la sédimentation de la vasière de Brouage, mais également le rôle des herbiers de zostères dans le stockage estival des sédiments, sur le haut des estrans occidentaux. L'utilisation de forçages réalistes (vent, marée, débit Charente, présence saisonnière des huîtres) dans les simulations a permis, en comparant les résultats numériques avec les observations, de montrer que les installations ostréicoles ont un impact très local sur la sédimentation. Ceci a permis également de préciser l'évolution sédimentaire en termes d'érosion/dépôt des zones intertidales de la baie
This thesis aims at increasing the general knowledge on sediment dynamics of intertidal flats in the Marennes-Oléron bay, according to physical, biological and anthropogenic factors. The conducted research is compound of three complementary studies : (1) a study of sediment behaviour through applied rheophysics on intertidal superficial sediments ; (2) a hydro-sedimentary study based on identification of the forcing action (physical, biological or anthropogenic) on the intertidal flat stability over several time scales (from the event to several months) ; (3) a specific application of the model SiAM-2DH to the Marennes-Oléron bay. The surface sediments shows a mechanical behaviour that mainly depends on the fine fraction for a composition that contains up to 60% of sandy material, where grains play an inclusive role in the mixture. The total shear strength of sediment could be defined from the combination of granular and fine fractions. Moreover, the sedimentary maps of intertidal areas, established from the sedimentary study, show high seasonal variability of the areas. Waves appear to have a great influence on the resuspension of surface sediment throughout the bay. The maximum turbidity expulsion of the Charente estuary highly influences the sedimentation rate in the Brouage mudflat. Seagrass meadows play an important role on the temporary sediment storage in summer, on top of the westen intertidal flats. Model simulations using realistic forcing (wind, tide, Charente flows, oyster occurence) show that oysters have a very local impact on sedimentation. These results allow the description of the changes (erosion/deposition) occuring on the intertidal flat of the bay

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

29

Bombardier, Manon. "Développement d'outils écotoxicologiques pour l'évaluation de sédiments." Metz, 2007. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2007/Bombardier.Manon.SMZ0743.pdf.

Full text

Abstract:

Le développement de bioessais pour l'évaluation du potentiel écotoxique de sédiments contaminés est en constante évolution. Ces bio-essais sont généralement utilisés dans le cadre d'une batterie bioanalytique, mais très peu d'outils existent pour intégrer les résultats de ces tests dans le but de comparer des sites entre eux et de prioriser les actions de gestion. C'est dans ce contexte que s'inscrit cette thèse. L'indice de danger écotoxique SED-TOX a été développé. Pour ce faire, nous avons identifié les bio-essais pressentis pour la batterie qui servirait de base au développement de l'indice. Il importait que cette batterie couvre une variété de phases sédimentaires (eau interstitielle, extrait organique, phase solide-humide, et sédiment entier), de niveaux trophiques (bactéries, algues, micro-invertébrés), ainsi que de types (aigu et chronique) et de niveaux (létal, sublétal) de toxicité, afin d'en maximiser la sensibilité, le potentiel de discrimination, et la pertinence écologique. Il importait également que l'indice soit applicable à une diversité de sédiments, qu'ils proviennent de milieux lacustres ou marins. Nous avons constaté, lors de la sélection des bioessais, qu'en dépit du nombre d'essais pouvant être réalisés sur des extraits aqueux (e. G. , eau interstitielle, élutriats, extraits organiques) de sédiments, leur adéquation pour une utilisation en routine sur des extraits organiques n’avait pas été clairement démontrée. Nous avons donc élaboré une procédure d’extraction, de concentration et de fractionnement organique que nous avons couplée à trois essais de génotoxicité (SOS ChromotestMC, Mutatox et fluctuation) dans le but de proposer une méthode efficace pour évaluer les effets associés aux contaminants organiques sur l’ADN des organismes exposés. Ces travaux ont démontré que lorsqu’il est appliqué à des sédiments présentant un gradient de contamination organique, le SOS ChromotestMC réalisé sur la fraction F2 (contenant des molécules de poids variant entre 250 et 800 unités de masse atomique) s'avérait le plus sensible et le plus discriminant des trois essais examinés. Nous avons ensuite appliqué l'indice à une série d'échantillons marins et deux séries distinctes d'échantillons dulçaquicoles, dans le but d’en examiner les trois aspects suivants : sa flexibilité : l'indice est-il applicable à divers types de sédiments avec des batteries bioanalytiques différentes ? Son potentiel de discrimination : l'indice permet-il de distinguer les sites pollués de ceux relativement exempts de contaminants ? Son potentiel prédictif: comment se compare l'indice avec des mesures de perturbation de communautés benthiques ? Ces travaux ont démontré que : l'indice est applicable à une variété de sédiments (i. E. , dulçaquicoles et marins) et de batteries bioanalytiques : l'indice permet la mise en évidence d'écarts significatifs entre le potentiel toxique de sédiments dont les niveaux de contamination varient, et d'en dériver des seuils de toxicité dans le but de les classer selon l’importance du danger qu'ils peuvent représenter pour des organismes aquatiques : les résultats du SED-TOX concordent avec des indices permettant de jauger la qualité du benthos. Ainsi, la mise en évidence de corrélations entre l'indice SED-TOX et les indices de qualité du benthos suggère que le SED-TOX peut prédire la présence de sédiments de qualité suspecte dans le milieu. Ces résultats confortent donc l'emploi d'essais de laboratoire relativement simples couplés à des mesures d'effets variées capables de fournir des informations pertinentes pour la protection des milieux hydriques
The development of bioassays for the assessment of the toxic potential of contaminated sediments is in constant evolution. These bioassays are generally used in the context of a battery. However, very few tools exist for the integration of their results for the comparison of sites and the priorization of sediment management actions. It is in this context that this thesis has been prepared. The SED-TOX index of ecotoxic hazard has been developed and validated. To achieve this, we identified the bioassays that would serve as the basis for the development of the Index. It was important that this battery covers a variety of sediment phases (e. G. , interstitial water, organic extract, solid-humid phase, and whole sediment), trophic levels (e. G. , bacteria, algae, microinvertebrates), toxicity types (i. E. , acute and chronic) and levels (i. E. , lethal, sublethal) to maximize its sensibility, potential for discrimination and ecological relevance. It was also critical that the Index be applicable to a wide variety of sediment type, whether they originate from marine or freshwater ecosystems. During the bioassay selection process, we noted that, in spite of the large number of tests that can be performed on aqueous sediment extracts (e. G. , interstitial water, elutriates, organic extracts), their adequacy for a routine application on organic extracts has not yet been clearly demonstrated. Hence, we have elaborated a protocol for the organic extraction, concentration, and fractionation or sediments, which has been coupled to three genotoxicity assays (SOS ChromotestMC, Mutatox and fluctuation test) in order to propose an effective method for the evaluation of the effects associated with organic contaminants on DNA of exposed organisms. This work has demonstrated that, when applied to sediments taken at various stations along a gradient of organic contamination, the SOS ChromotestMC conducted on the F2 fraction (i. E. , containing molecules whose weight varies between 250-800 atomic mass units) was the most sensitive and discriminatory of the three tests examined. The Index was applied to a series of marine samples and to two distinct series of freshwater samples, to examine the following three aspects : Its flexibility: is the Index applicable to diverse types of sediments and to different bioanalytical batteries ? Its discrimination potential: does the Index allow one to distinguish between polluted sites and those that are relatively uncontaminated ? Its predictive potential: how does the Index compare with measures of benthic community perturbations?his work has shown that : a. The Index is applicable to a variety of sediments (i. E. , freshwater and marine) and to different test batteries; b. The Index can reveal significative differences between the toxic potential of sediments whose contamination levels vary, that it can be used to derive toxicity levels that will assist in sorting sediment samples according to their hazard potential for aquatic organisms ; the SED-TOX results correlate with indices that are used to gauge the quality of benthos. The identification of significant correlations between the SED-TOX index and indices of benthic quality suggest that the Index can be used for predicting degraded sediment quality in the field. These results also suggest that relatively simple laboratory tests using a variety of effect endpoints can provide information that, when coupled with species and community attributes, has direct relevance to the assessment of ecological hazards by anthropogenic stressors

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

30

Coulon, Fanny. "Contribution à l’étude des sédiments marins lors d'opérations de dragage portuaire : re-sédimentation et mobilisation de la pollution organique." Thesis, Montpellier 2, 2014. http://www.theses.fr/2014MON20056/document.

Full text

Abstract:

Dans le cadre du dragage de Port-Camargue (projet national ECODREDGE-MED), l'objectif principal des travaux de thèse a été d'étudier la re-sédimentation des sédiments ré-immergés et d'appréhender les transferts de matière (particulaires et moléculaires) associés. Une approche expérimentale de caractérisation a été réalisée pour appréhender ces phénomènes, aux échelles macroscopiques (mécanismes de sédimentation), mésoscopiques (transferts de matière particulaires) et moléculaires (phénomènes de sorption). Les travaux ont porté sur l'étude de cinq sédiments et de leurs fractions granulométriques. Une méthode de séparation granulaire a donc été développée et optimisée en ce sens, soulignant l'importance de vérifier la qualité de la séparation lorsque les développements portent sur les fractions granulaires. L'approche morpho-granulaire utilisée dans la caractérisation de ces systèmes a permis, dans un premier temps, de mettre en évidence le comportement cohésif des sédiments et d'identifier différents types d'agglomérats. Elle a ensuite été utilisée pour proposer une méthode de classification simple et rapide des sédiments, basée essentiellement sur la détermination, par granulométrie laser, du rapport volumique limon/sable.En second lieu, le comportement à la re-sédimentation a été appréhendé en étudiant la stabilité physico-chimique des particules dans la colonne de sédimentation grâce à un analyseur de suspensions concentrées, le Turbiscan MA2000. Cette stratégie apporte de nouvelles connaissances, notamment sur les mécanismes de sédimentation et l'impact de certains paramètres comme le rapport limon/sable, la salinité ou la fraction volumique sur ces mécanismes. Combinée à l'analyse du Carbone Organique Total (COT), des transferts de matière ont été identifiés dans la colonne de sédimentation, via les phénomènes interparticulaires (agglomération/dispersion) et les phénomènes de sorption (adsorption/désorption)
In the framework of Port-Camargue dredge (ECODREDGE-MED project), the main objective was to study the dredged sediment re-sedimentation and matter transfers (particular and molecular matter). An experimental characterization approach was realized in order to study these phenomena working at different scales : macroscopic (sedimentation mechanisms), mesoscopic (particular matter mobilization) and molecular (sorption phenomena). These research works focused on study of five sediments and their granular fractions. A dispersion granular method was developed and highlighted the importance to verify dispersion quality of processes concerning study of granular fractions. Morpho-granular approach used in theses works permitted to highlight cohesive aspect of sediments and to identify different agglomerate types. This approach was also used to propose a classification method of sediments, based on limon/sand ratio determination by laser granulometry.Secondly, re-sedimentation behavior was investigated studying physico-chemical stability of particles in the water column with a suspension analyszer (Turbiscan MA2000). The results contributed knowledge on sedimentation mechanisms and parameter (limon/sand ratio, salinity and volume fraction) influence. With the use of TOC analyze (Total Organic Carbone), matter transfers were identified in water column, via interparticular phenomena (agglomeration/dispersion) and sorption phenomena (adsorption/désorption)

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

31

Ternat, Fabien. "Erosion des sédiments cohésifs en autoconsolidation." Aix-Marseille 2, 2007. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/2007AIX22009.pdf.

Full text

Abstract:

Les polluants et les matières qui transitent dans les cours d’eau peuvent constituer des stocks dans la colonne sédimentaire. Ces dépôts, soumis aux processus d’autoconsolidation, sont sujets au vieillissement et à l’enfouissement, qui augmentent leur temps de résidence dans la colonne sédimentaire par augmentation de leur résistance à l’érosion. Les flux de polluants peuvent être ramenés aux flux de matières sédimentaires, dont l’érosion est décrite par des lois d’érosion à seuil. Nous proposons une modélisation du seuil d’érosion d’un sédiment cohésif. Ce modèle considère les propriétés cohésives des matières qui composent les couches sédimentaires, en s’appuyant sur la force attractive électrodynamique de contact de Van der Waals. Cette force, que nous avons paramétrée par la granulométrie et la porosité, vient s’ajouter au bilan des forces généralement considéré pour modéliser le seuil d’érosion. Des expériences d’érosion artificielle ont été menées dans un canal à érosion, avec des sédiments naturels prélevés dans la partie avale du Rhône, pour en évaluer le seuil d’érosion, la granulométrie et la porosité. Les résultats des expériences alimentent la littérature en données expérimentales sur l’érosion de sédiments cohésifs consolidés. Le modèle d’érosion ainsi développé est appliqué dans les conditions expérimentales. Il donne un bon accord avec les mesures. Nous illustrons sa prise en compte dans un modèle de consolidation, permettant de construire des diagrammes du type Mohr pour l’érosion d’un sédiment cohésif faiblement consolidé
Pollutants and suspended matters of a river can accumulate into the sedimentary column. Once deposited, they are submitted to autoconsolidation processes, ageing and burying, leading to an increase of their erosion resistance. Pollutant fluxes can be related to sedimentary fluxes, determined by threshold laws. In this work, an erosion threshold model is suggested by introducing a cohesion force into the usual force balance. A model of cohesion is developed on the basis of interactions between argileous cohesive particles (clays), particularly the Van der Waals force, whose parameterization is ensured by means of granulometry and porosity. Artificial erosion experiments were performed in a recirculating erosion flume with natural cored sediments where critical shear stress measurements were performed. Other analyses provided granulometry and porosity. The results obtained constitute a good database for the literature. The model is then applied to the experimental conditions and gives good agreement with measurements. An example of the taking into account of autoconsolidation processes is finally suggested, before ending on a Mohr like diagram dedicated to soft cohesive sediment erosion

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

32

Pierson-Wickmann, Anne-Catherine. "Le cycle de l'osmium et du rhénium pendant l'érosion himalayenne." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2000. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_2000_PIERSON-WICKMANN_A.pdf.

Full text

Abstract:

Cette étude a permis de déterminer la composition isotopique d'Os des trois principales formations himalayennes (TSS, HHC et LH) à partir de roches sources, ainsi que celle de sédiments de rivières qui représentent le produit d'érosion de la chaîne. Les formations du Haut Himalaya ont un rapport ¹⁸⁷0s/¹⁸⁸0s comparable à celui de la croûte continentale moyenne. Par contre, le LH se distingue par des rapports radio géniques rencontrés dans deux lithologies distinctes: les schistes noirs et les marbres impurs du LH. Un mélange de trois pôles (silicates du Haut Himalaya + schistes noirs du LH + carbonates impurs du LH) permet d'expliquer les signatures des sédiments de rivières à la sortie de la chaîne ou dans le Gange. Les sédiments du Brahmapoutre montrent un rapport moins radio génique que ceux du Gange, expliqué d'une part par la présence d'affleurement d'ophiolites dans le bassin versant du Brahmapoutre et d'autre part par l'absence de carbonates résiduels. L'origine des carbonates radiogéniques dans le LH est à relier au métamorphisme himalayen qui a permis la mobilisation d'Os et de Re à partir des schistes noirs radio géniques du LH. L'altération à basse température étudiée à partir de sols a montré que les compositions isotopiques et les concentrations d'Os et de Re ne varient pas avec la profondeur. Cependant une perte importante d'Os et de Re a probablement lieu dans les premiers stades de l'altération, lors du passage de la roche saine au saprolite. Les sédiments récents du Cône du Bengale montrent que l'érosion de la chaîne himalayenne est la source majeure des sédiments, surtout dans le cône actif. Cependant, dans le reste de la Baie du Bengale, cette source himalayenne peut être masquée par des sources secondaires, comme l'érosion de la chaîne indo-birmane ou l'érosion du Sri Lanka. Il n'y a aucune preuve qu'une perte significative d'Os lors du transport ou après le dépôt dans le Cône se produise. Ceci implique que la contribution de l'érosion himalayenne au budget de l'Os marin est limitée à la phase dissoute, et donc insuffisante pour expliquer l'augmentation du rapport ¹⁸⁷0s/¹⁸⁸0s marin durant les 16 derniers Ma
This study allowed determination of the Os isotopic compositions of the three major Himalayan formations (TSS, HHC, LH), based on both source rocks and river sediments, which represent the erosional products of Himalayan erosion. The High Himalayan formations (TSS+HHC) have ¹⁸⁷0s/¹⁸⁸0s ratios (0. 9 to 1. 6) similar to that of average continental crust. In contras t, the LH includes very radiogenic Os isotopic ratios, found in black shales and some carbonates. River sediments are mixtures of three components: High Himalayan silicates, LH black shales and LH carbonates. Sediments from the Brahmaputra are less radiogenic than those from the Ganga, due to either the addition of an ophiolitic fraction or the absence of detrital carbonates in, the sediments. The origin of the radiogenic Os isotopic compositions in LH carbonates is related to Himalayan metamorphism which mobilized Re and radiogenic Os from black shales and redistributed it in carbonates. Alteration at low temperature was studied in soil profiles. The concentrations of Re and Os, as well as the Os isotopic ratios, do not vary with depth. Nevertheless, an important loss of Re and Os occurs during the earlier stages of alteration, during the passage from source rock to saprolith. Sediments from the Bengal Fan show that Himalayan erosion is the major source of detritic material, especially in the active fan. In the rest of the Bay of Bengal, the Himalayan source may be masked by secondary sources, such as the erosion of the Indo-Burman range or the Sri Lanka. There is no evidence for significant loss of Os during sediment transport or after deposition in the Fan. This implies that the contribution of Himalayan erosion to seawater is limited to that carried in dissolved form, which is not nearly sufficient to explain the increase of the ¹⁸⁷0s/¹⁸⁸0s seawater ratio during the past 16 Ma

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

33

Pellenard, Pierre. "Message terrigène et influences volcaniques au Callovien-Oxfordien dans les bassins de Paris et du Sud-Est de la France." Lille 1, 2002. http://www.theses.fr/2002LIL10021.

Full text

Abstract:

La série argileuse du Callovien-Oxfordien constitue la formation géologique retenue pour l'implantation d'un laboratoire d'étude souterrain en vue d'un éventuel stockage de déchets radioactifs à vie longue. L'analyse sédimentologique et minéralogique à haute résolution des dépôts argileux du Callovien-Oxfordien a été réalisée à la fois dans les bassins de Paris et du Sud-Est de la France (bassin Subalpin méridional). L'objectif est de comprendre les modalités de remplissage des bassins sédimentaires et de déterminer les différents facteurs influençant la sédimentation terrigène. La découverte d'horizons de bentonite (altération de cendres volcaniques en argiles) dans ces dépôts démontre par ailleurs l'influence du volcanisme dans la sédimentation. Les assemblages argileux du Callovien-Oxfordien du Bassin de Paris présentent une grande variabilité spatiale et temporelle. Des changements minéralogiques majeurs comme l'apparition de smectites aux dépens de kaolinite et d'illite se produisent à deux reprises dans le Bassin de Paris, au Callovien inférieur et à l'Oxfordien inférieur
Ils traduisent des modifications paléogéographiques importantes en relation avec les variations eustatiques qui favorisent des connexions entre bassins adjacents. En revanche, le bassin Subalpin, soumis à une subsidence importante, une tectonique synsédimentaire active et des manifestations halocinétiques enregistre peu de variations de la fraction terrigène. Une diagenèse d'enfouissement thermique pourrait être en partie responsable de la relative homogénéisation des assemblages argileux. Une connexion entre le Bassin de Paris et le bassin du Sud-Est a pu exister au Callovien supérieur par l'intermédiaire du sillon Seine-Loire, favorisant l'apport de smectites. L'examen détaillé des coupes et forages a permis d'identidier cinq horizons de bentonites. L'un d'eux bien développé dans les forages de l'ANDRA a pu être retrouvé à l'affleurement dans l'Est du Bassin de Paris. La corrélation est assurée par les données litho et biostratigraphiques et grâce aux caractéristiques géochimiques. Dans le Sud-Est de la France, l'un des cinq horizons de bentonite identifié dans les Terres Noires correspond très probablement à celui du Bassin de Paris compte tenu de sa signature géochimique. Ce dépôt probablement lié à un évènement volcanique paroxysmal correspond à l'expression sédimentaire d'un volcanisme alcalin intraplaque différencié, vraissemblablement localisé en Mer du Nord

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

34

Fall, N'Deye Magatte. "Traitement des sédiments fluviaux en vue d'utilisation dans le génie civil." Rennes, INSA, 2012. http://www.theses.fr/2012ISAR0039.

Full text

Abstract:

Les constructions successives de l’écluse du Chatelier et de l’usine marémotrice ont favorisé l’accumulation de sédiments fins dans l’estuaire de la Rance. La réalisation d’une fosse à l’aval de l’écluse a permis une meilleure gestion des apports excédentaires dans l’estuaire. Après 4 années de fonctionnement, le piège a atteint son comblement (63 000m3 à draguer). L’analyse chimique des sédiments permet d’évaluer l’impact potentiel sur l’environnement. Les sédiments déposés sont des limons organiques compressibles. Leur utilisation en barrières étanches nécessite une faible conductivité hydraulique (k≤1. 10-9m/s). Un apport argileux de kaolin et un traitement aux liants hydrauliques s’imposent. L’ajout de chaux vive et de ciment CEM1 52,5 modifie leur comportement rhéologique. Le kaolin diminue la perméabilité d’un facteur 10. Dans cette étude, une méthode fiable et non destructive de détermination du retrait linéique horizontal par analyse d’image est développée pour évaluer la déformabilité et la limite de retrait des sédiments traités. A l’issue de ces études au laboratoire, les possibilités d’utilisation suivant différents traitements aux liants hydrauliques (ciment CEM1 52,5, chaux vive) et par ajout argileux (kaolin) sont mises en évidence
Chatelier lock and the energy tidal have favored the sediments accumulation in Rance estuary. Acheiving a pit below Chatelier lock, permitted a better sediments management. After 4 years of operation, the trap has reached its fill (63000 m3 must be dredged). Sediments chemical analysis permit to assess the environment potential impact. Sediments are organic silt. Their use in landfills require a low hydraulic conductivity (k<1. 10-9m/s). Intake Kaolin clay and hydraulic binders treatment are required. Lime or cement CEM 1 52,5 addition changes their physical behavour. Kaolin decreases the permeability by a factor of 10. A reliable and non-destructive measurement of horizontal linear shrinkage is developed to evaluate the deformability and shrinkage limit of treated sediment. In this study, different treatment are proposed for sediments use

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

35

Van, Metre Peter. "Contamination métallique et organique des sédiments lacustres aux Etats-Unis : Evolution spatio-temporelle, processus de transport, et identification des sources." Rouen, 2007. http://www.theses.fr/2007ROUES026.

Full text

Abstract:

La connaissance de l’évolution de la qualité des eaux est nécessaire à l’évaluation de l’efficacité des actions réglementaires et elle contribue à notre compréhension du lien entre activités anthropiques et qualité des eaux. Ces recherches ont évaluées les tendances dans les métaux et les composants organiques hydrophobes (COHs) à l’échelle des Etats-Unis à partir de carottes de sédiments prélevées dans 42 lacs. Les métaux (pb, Cr, Cd) et les COHs (DDt, PCB) dont les émissions ont diminué depuis 1970 montrent des tendances en diminution. En revanche, les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs) ont augmenté rapidement en milieu urbain. Une étude plus approfondie de certains lacs a permis l’amélioration de notre connaissance des processus de transport et du devenir des contaminants. Les sources urbaines de HAPs ont été quantifiées par prélèvement en ruissellement synthétique. Les résultats indiquent que les produits de parkings « sealcoat », sont une source majeure pour les HAPs
The understanding of water-quality trends contributes to our knowledge of the links between human activities and environmental quality and is necessary for the evaluation of regulatory actions designed to improve water quality. This research evaluated trends in metals and hydrophobic organic contaminants (HOCs) for the United States using sediments cores from 42 lakes. The metals (pb, Cr, Cd) and HOCs (DDT, PCBs) for wich emissions have decreased since the 1970s showed mostly decreasing trends in concentrations. However, concentrations of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) increased rapidly in urban watersheds. In more focused studies, selected sediment cores were evaluated to gain insight into transport processes and fate of contaminants. Urban sources of PAHs were quantified using simulated runoff. The result indicate that parking lot “sealcoat”, a product widely used to coat parking lots, is a major source of PAHs

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

36

Moguedet, Gérard. "Les relations entre le fleuve Congo et la sédimentation récente sur la marge continentale entre l'embouchure et le sud du Gabon : étude hydrologique, sédimentologique et géochimique." Angers, 1988. http://www.theses.fr/1990ANGE0002.

Full text

Abstract:

Second fleuve du monde par le débit, le Congo contribue à 4% des apports en eaux douces à l’océan mondial. Le transport en solution (33 mg/l) ou en suspension (27 mg/l) est faible. La silice dissoute constitue un tiers de la charge soluble tandis que les suspensions sont formées de silts quartzeux et de complexes argilo-ferro-humique où la composante argileuse est essentiellement kaolinique. Les sédiments récents sur la marge continentale proximale ont toutes les caractéristiques des alluvions congolaises. Ce type de sédimentation est resté à peu près le même depuis le début de l'holocène. En revanche, lors de la régression fini wurm, on assiste sur la bordure externe du plateau continental, alors affecté par un upwelling permanent, à un enrichissement des dépôts en carbonates et en smectites. Celles-ci, qui résultent d'une pédogenèse peu hydrolysante sur le continent à cette période, ont également subi un phénomène de sédimentation différentielle engendré par les conditions hydrodynamiques qui régnaient alors.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

37

Garrigues, Philippe. "Origine et évolution de séries de composés aromatiques dans l'environnement sédimentaire." Bordeaux 1, 1985. http://www.theses.fr/1985BOR10632.

Full text

Abstract:

Les capacites analytiques de la spectrofluorimetrie shpol'skii a t=15k sont demontrees dans plusieurs cas de figures sur le plan qualitatif et quantitatif. L'effet shpol'skii et la spectrometrie de masse, couples a un prefractionnement par chromatographie liquide ont permis de mettre en evidence une quinzaine de molecules biogeochimiques sur une dizaine d'echantillons de sediments de profondeur croissante (0-800m) preleves dans le delta de la mahakam, indonesie

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

38

Vicaire, Olivier. "Dynamique hydro-sédimentaire en Mer du Nord méridionale : du Cap Blanc-Nez à la frontière belge." Lille 1, 1991. http://www.theses.fr/1991LIL10168.

Full text

Abstract:

Les recherches se sont déroulées dans le cadre d'une convention de coopération entre IFREMER et la région Nord-Pas-de-Calais. Situé dans la partie méridionale de la Mer du Nord, le secteur d'étude, avoisinant 1200 km2, s'étend sur le littoral du cap Blanc-Nez à la frontière franco-belge, et se prolonge jusqu'au rail de navigation. L'utilisation de techniques complémentaires (sonar à balayage latéral, bathymétrie, prospection par caméra vidéo, prélèvements de sédiments, courantométrie et traçage radioactif) permet de définir la morphologie des fonds, la nature et l'extension de différentes formations superficielles. La morphologie du secteur étudié est marquée par la présence de bancs sableux allongés sur plusieurs dizaines de kilomètres. Ils sont constitués de sables moyens parfois enrichis en débris coquilliers, et surmontent de vastes épandages de cailloutis affleurant dans les chenaux. Les principaux édifices sableux sont modelés par des structures transverses au courant (vagues de sable, mégarides et rides). La cartographie des figures sédimentaires, confrontée à une analyse des transits résultants de la masse d'eau permet d'appréhender les schémas de circulation des sédiments aussi bien à l'échelle régionale qu'à celle des bancs sableux

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

39

Colin, David. "Valorisation de sédiments fins de dragage en technique routière." Caen, 2003. http://www.theses.fr/2003CAEN2038.

Full text

Abstract:

Ce travail de recherche concerne la valorisation de sédiments fins de dragage en technique routière. L'objectif est d'élaborer un matériau susceptible d'être employé en couche de forme. La première partie de l'étude porte sur la réduction de la teneur en eau du matériau dragué. Après une présentation de différents procédés permettant de réaliser ce pré-traitement de déshydratation, l'utilisation de floculants est expérimentée pour mener à bien cette séparation des phases solide-liquide des sédiments. Par la suite, le traitement des sols en technique routière est exposé. Les différents produits utilisés ainsi que la méthodologie appliquée aux sols en vue de leur utilisation en remblai et en couche de forme sont détaillées. L'étude expérimentale du traitement des sédiments est ensuite entreprise. Les différentes phases menées permettent alors, à travers l'analyse des exigences mécaniques à satisfaire, de juger de la possibilité de valoriser les sédiments traités en matériau routier.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

40

Lo, Khalidou. "Étude géologique des gisements de phosphate de Bofal et de Loubboira (Mauritanie meridionale)." Nice, 1987. http://www.theses.fr/1987NICE4099.

Full text

Abstract:

Les gisements de phosphate de Bofal et de Loubboira appartiennent au grand bassin crétacé-éocène sénégalo-mauritanien. A cette époque, un seuil important reliant le dôme de N'Diass au horst de Guiers isolait ce bassin de la pleine mer, y réduisant considérablement la circulation de l'eau. Dans cette partie du bassin, l'évolution du remplissage sédimentaire par les formations arenitique, phosphatée et jaune par le continental terminal met en évidence deux mégaséquences : l'une positive, l'autre négative; le phosphate appartient à la première séquence : il se surimpose a la sédimentation sans la pertuber. L'arrivée, à partir du sud, de courants d'upwelling dans la région a été accompagnée d'une activité biologique importante. La sédimentation s'est effectuée dans un contexte de bordure de plateforme dont la topographie montre des zones surélevées et des zones déprimées qui ont conditionné les facteurs géochimiques influant sur l'évolution du bassin et aboutissant ainsi à des dépôts de phosphate en des endroits et a des moments différents

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

41

Nord, Guillaume. "Modélisation à base physique des processus de l'érosion hydrique à l'échelle de la parcelle." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00111955.

Full text

Abstract:

Cette étude s'inscrit dans le développement de modèles à base physique de l'érosion hydrique à l'échelle des versants. L'objectif est la construction d'un modèle numérique (PSEM_2D, Plot Soil Erosion Model) couplant les mécanismes d'infiltration, de ruissellement et d'érosion. Les paramétrisations sélectionnées sont implémentées dans le modèle. Une première évaluation à partir de données de la littérature donne des résultats satisfaisants et montre l'intérêt d'un tel outil pour l'étude des transferts d'eau et de particules. L'étude se concentre ensuite sur les processus de l'érosion concentrée. L'analyse d'une base de donnée américaine portant sur la distribution granulométrique des particules exportées, l'hydraulique et les régimes d'érosion dans des rigoles révèle l'existence de différents comportements fonction de la texture des sols et sert de base à une comparaison avec PSEM_2D. Les formules de capacité de transport de Low (1989) et de Govers (1992) donnent les meilleurs résultats. Le modèle d'arrachement permet de reproduire les régimes d'érosion mais atteint ses limites quand des rigoles trop profondes se forment. Une étude expérimentale dans un canal de 3 m de long est menée pour améliorer la paramétrisation du transport de particules en distinguant transport en suspension et charriage en fonction en particulier de la taille et de la densité des particules. Enfin, le modèle numérique est utilisé pour une étude de cas de l'érosion hydrique sur une parcelle de 100 m² pour différentes configurations hydrologiques, topographiques et pédologiques. Les résultats sont analysés à l'exutoire de la parcelle et le long d'une toposéquence de 20 m de long divisé en cinq tronçons.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

42

Nguyen, Ngoc diep. "Characterization and contribution of colloidal fraction in the mobility and bioavailability of sedimentary phosphorus." Thesis, Limoges, 2020. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/9f8fcb76-5d28-468c-8289-23bd366f1bb7/blobholder:0/2020LIMO0078.pdf.

Full text

Abstract:

Le relargage de phosphore sédimentaire constitue une source interne de nutriments dans les eaux conduisant à l’eutrophisation des milieux aquatiques, en particulier des retenues. Les connaissances actuelles concernant le relargage du P sédimentaire ne tiennent pas compte de la fraction colloïdale, qui est pourtant considérée comme une importante phase porteuse de P, très mobile et potentiellement biodisponible. Cette thèse souligne le rôle majeur des colloïdes sédimentaires vis-à-vis de leur teneur en phosphore ainsi que leur fort potentiel à être mobilisé dans l’eau. Il a été démontré que les colloïdes sont une composante intrinsèque essentielle des sédiments au sein du barrage de Champsanglard (Creuse, France) et qu’ils peuvent être remobilisés à hauteur de 2.3 % de la masse totale du sédiment lors de la resuspension de ce dernier. Le phosphore colloïdal représentait jusqu’à 6 % du phosphore sédimentaire total et 80 % du phosphore total mobilisable. L’étude des différents protocoles d'extraction, de séparation et de conservation des sédiments a permis de proposer une méthodologie opérationnelle permettant la sélection du protocole le plus approprié. Il est ainsi recommandé de réaliser les extractions de colloïdes sur sédiment humides, par une méthode douce (agitation) et de réaliser la séparation des colloïdes extraits par filtration avec une étape de pré-séparation. Les centrifugations successives sont déconseillées car elles conduisent à une estimation biaisée de la quantité et de la qualité des colloïdes extraits. Au travers de l’étude de la retenue de Champsanglard, il a été mis en évidence une forte hétérogénéité de la répartition spatiale de la quantité et de la qualité des colloïdes sédimentaires et du P associé. La granulométrie des sédiments, l'hydrodynamique des écoulements, la présence d'affluents et le marnage apparaissent comme des facteurs clés. La plus importante quantité de colloïdes mobilisables et en particulier les colloïdes de plus grande taille (0.2 – 1 μm) concerne les sédiments lacustres des zones profondes, en amont de la confluence avec les tributaires. Les sédiments de berge régulièrement impactés par le marnage de l’eau relarguent du phosphore sous une forme biodisponible (forme dissoute et nano/petits colloïdes). En condition anoxique, les sédiments ont la capacité de libérer du phosphore colloïdal, dans des proportions largement supérieures au phosphore dissous. Jusqu’à 40 % du phosphore sédimentaire total a ainsi été remobilisé sous forme colloïdale. Lorsque les conditions redeviennent oxiques, une majeure partie du phosphore mobilisé persiste en solution et notamment sous la forme de colloïdes de tailles petites et intermédiaires (300 KDa - 0.45 μm). En conditions d’oxydo-réduction variables, les processus biogéochimiques impliquant le fer et la matière organique seraient les paramètres clés contrôlant la mobilité du P colloïdale. Ce travail met en évidence la nécessité de considérer la contribution des colloïdes pour l’évaluation de la mobilité et de la biodisponibilité du P, en particulier en contexte de retenue de barrage
The mobilization of phosphorus (P) from sediment is a persistent internal nutrient source sustaining eutrophication, especially in reservoir. Current knowledge about sedimentary P release does not consider colloidal form, although it is well-known for its efficiency as P-carrier, its high mobility and potentially bioavailability. This thesis provides new constraints to place sedimentary colloids and sedimentary colloidal P into light concerning their important stock and release potential in the reservoir. Colloids are shown to be an intrinsic component of reservoir sediment, and their recovery under sediment resuspension indicated the contribution of water mobilizable colloids up to 2.3 % of the sediment mass in Champsanglard dam reservoir (Creuse, France). The amount of P associated with colloids was up to 6 % of total sedimentary P and 80 % of water-mobilizable P. After the application of different protocols for colloid extraction, separation and for sediment storage, a framework for selecting appropriated method for colloid recovering from a sediment is proposed. The recommendation for colloid recovery is to work with wet sediment, avoid using high-power extraction protocol (i.e. sonication), using filtration with pre-separation step instead of successive centrifugation to avoid under or overestimation in quantity and quality of recovered colloids. The quantity and quality of sedimentary colloids and associated P varied spatially in the reservoir according to sediment size grain distribution and the influence of flow hydrodynamics, the presence of tributaries and fluctuations in the water-level. The highest content of water mobilizable colloids and especially large colloids (0.2 - 1 μm) were found in lacustrine bottom sediments, downstream of the tributary confluence. Bank sediments impacted by water-level fluctuations released P in bioavailable forms (dissolved P and small/nano P-colloids). Under anoxic condition, the potential of sediment to mobilize colloidal P was significantly higher than truly dissolved P and represented up to 40 % of total sedimentary P. When condition became oxic subsequently, major portion of released P remained in suspension under small/intermediate size (300 kDa - 0.45 μm). In redox changing conditions, the closely linked biogeochemical cycles of iron and organic matter could be the key parameters involved in mobility of colloidal P. This thesis highlights the need to consider colloids and their contribution in the P mobility at the boundary of sediment-water and associated bioavailability to aquatic plankton, particularly in dam reservoir context

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

43

Ben, Salem Fida. "Impacts écologiques de la présence de quelques substances prioritaires (pesticides agricoles, hydrocarbures aromatiques polycycliques, polychlorobiphényles, organo-métaux) dans un écosystème littoral anthropisé, le complexe lac Ichkeul- lagune de Bizerte." Thesis, Pau, 2015. http://www.theses.fr/2015PAUU3023/document.

Full text

Abstract:

L’objectif principal de ce travail était de réaliser une étude écotoxicologique du complexe lac Ichkeul-lagune de Bizerte. Un recensement des pesticides agricoles les plus utilisés dans le bassin versant agricole a été effectué afin de déterminer les pesticides les plus problématiques. Le recensement effectué auprès des agriculteurs, des revendeurs de produits phytosanitaires et le commissariat régional de développement agricole de Bizerte a permis d’identifier les molécules les plus utilisées au niveau des zones agricoles du bassin versant du complexe lac Ichkeul – lagune de Bizerte: l’iodosulfurone, le mésosulfurone, le 2,4D, le glyphosate et le fénoxaprop comme matières actives des herbicides ; le tébuconazole et l’époxiconazole comme fongicide et la deltaméthrine matières active des insecticides. Ensuite, les concentrations en pesticides, HAP et PCB ont été déterminées. Les résultats ont montré une contamination au niveau de certains sites du complexe. Les stations situées dans la lagune de Bizerte ont des teneurs en HAP dépassant les limites tolérées. Les concentrations en pesticides dépassent les normes au niveau de quelques sites du lac Ichkeul. Enfin, l’impact de ces polluants sur les communautés microbiennes et la densité de nématodes a été déterminé. La CCA combinant les résultats des analyses chimiques et les données T-RFLP des communautés bactériennes met en évidence que les communautés bactériennes du lac sont influencées parles pesticides alors que celles de la lagune sont influencées par les HAP. La répartition des T-RFs montre la présence de T-RFs spécifiques dans les sites contaminés : le T-RF 114 bp caractérise le site le plus contaminé en pesticide, les microorganismes associés à ce T-RF correspondent probablement à des microorganismes résistants aux pesticides et capables de les dégrader. La composition des communautés bactériennes a été déterminée par pyroséquençage 454 sur les sites les plus représentatifs : le moins contaminé du complexe, le plus contaminé en HAP, le plus contaminé en pesticides et un site présentant une contamination multiple HAP-Pesticides. L’impact de la présence des pesticides sur la densité des nématodes libres marins a été étudié. L'analyse taxinomique des données de pyroséquençage regroupe les séquences dans 44 embranchements différents. En général, Proteobacteria étaient l’embranchement le plus dominant avec une prédominance de Gammaproteobacteria, Alphaproteobacteria et deltaproteobacteria dans les sédiments. Les communautés bactériennes des quatre sites ont 211 OTU commun. Le lac Ichkeul a été caractérisé par 219 OTU spécifique et la lagune de Bizerte 235 OTU. Le Site 2, le plus contaminé en pesticides présente l’abondance la plus élevée en nématodes libres marins
The main objective of this work was to conduct an ecotoxicological study of the complex Ichkeul Lake-Bizerta lagoon. A survey of the most used agricultural pesticides in the watershed of the complex was conducted to determine the most problematic compounds. The survey of pesticides use with farmers, dealers of pesticides and the Regional Commissioner for Agricultural Development Bizerte has helped to identify the most used pesticides in agricultural areas of the watershed of the complex Ichkeul Lake-Bizerta lagoon: iodosulfuron, the mesosulfurone, 2,4D, glyphosate and fenoxaprop as herbicides active materials, tebuconazol epoxiconazol as fungicide active materials and deltamethrin as insecticides. Then, the concentrations of pesticides, PAHs and PCBs were determined in the sediment of the complex. The results showed a contamination of some complex sites. Stations located in the lagoon of Bizerte have a level of PAH in excess of permissible limits. Pesticide concentrations exceed the standards at some sites from the Ichkeul Lake. Finally, the impact of these pollutants on microbial communities and nematode density was determined. CCA combines the results of chemical analyzes and T-RFLP data of bacterial communities shows that the bacterial communities of the lake are influenced by pesticides while those of the lagoon are influenced by PAHs. The distribution of T-RFs showed the presence of specific T-RFs in contaminated sites: the T-RF 114 bp characterizes the most contaminated site in pesticides, microorganisms associated with the T-RF are probably microorganisms resistant to pesticides and capable of degrading this pollutant. The composition of bacterial communities was determined by 454 pyrosequencing of the most representative sites: the least contaminated of the complex, the most contaminated by PAH, the most contaminated by pesticides and a site with multiple PAH-pesticides contamination. The impact of the presence of pesticides on the density of free living marine nematodes was studied. The taxonomic analysis of the pyrosequencing data grouped the sequences into 44 different phyla. In general, Proteobacteria were the most dominant phyla with predominance of Gammaproteobacteria, Alphaproteobacteria and Deltaproteobacteria within the sediments. Besides Proteobacteria, there are a number of sequences affiliated to the following major phyla detected in all four sites: Chloroflexi, Bacteroidetes, Nitrospirae, Planctomycetes, Actinobacteria, Gemmatimonadetes, Firmicutes, Cyanobacteria, Spirochaetes, Acidobacteria. The bacterial communities of the four sites shared 211 common OTUs. The Lake Ichkeul was characterized by 219 specific OTUs and the Bizerta lagoon by 235 OTUs. Site 2, the most contaminated by pesticides has the highest abundance of free living marine nematodes

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

44

Labourdette, Richard. "La modélisation sédimentaire 3D : vers l'intégration des hétérogénéités sédimentaires dans les modèles réservoirs." Montpellier 2, 2007. http://www.theses.fr/2007MON20199.

Full text

Abstract:

Cette thèse est présentée sous la forme d'une compilation d'articles se focalisant sur différentes méthodes de caractérisation des hétérogénéités sédimentaires et approches de modélisation. Il met en évidence le besoin d'une intégration plus efficace de la sédimentologie dans les modèles de réservoir, optimisant ainsi la caractérisation des réservoirs à des échelles différentes. La connaissance sédimentologique se développe au travers d'avancées dans l'acquisition de données d'affleurement et la compréhension des processus de dépôt. Malgré ces évolutions technologiques, la sédimentologie est toujours perçue comme une discipline trop conceptuelle, dont les résultats sont souvent difficiles à transférer vers la modélisation des réservoirs. Les cubes de proportion sont présentés comme une solution dérivée pour représenter les concepts sédimentologiques et leurs incertitudes associées, à l'échelle des modèles de réservoir. Une sélection d'approches émergentes de modélisation, utilisant des méthodes basées sur des lois géométriques et des algorithmes d'inversion stratigraphiques est explorée. L'analyse confirme que l'on peut considérer ces approches comme complémentaire plutôt que compétitives. Il est donc nécessaire d'intégrer ces modélisations directement dans la caractérisation des réservoirs. Cependant, ceci n'est possible que si une évolution semblable intervient au niveau des outils géostatistiques. Ces dernières années, les géostatistiques et la modélisation stochastique se sont développées grâce à de nombreux efforts scientifiques. Comme exposé dans ce document de recherche, les géostatistiques offrent un véritable potentiel d'intégration spatiale des hétérogénéités sédimentaires dans les modèles de réservoir, ainsi que dans la gestion des incertitudes liées aux modèles sédimentologiques
This thesis is presented as a compilation of articles focusing on different sedimentological heterogeneity investigation methods and modelling approaches. It highlights the need for a more efficient and effective integration of sedimentology into reservoir models, thereby optimising reservoir characterisation at different heterogeneity scales. Sedimentological knowledge is continually evolving and depends on advances in outcrop investigation and depositional process comprehension. Despite these technological evolutions, sedimentology is still perceived as too complex, with results which are often difficult to image and transfer into the reservoir characterisation workflow. Proportion cubes are presented as a derivative solution for introducing sedimentological concepts and associated uncertainties, thereby allowing their introduction at reservoir model scale. A selection of the many emergent modelling approaches, using geometrical law-based methods and stratigraphic inversion algorithms are explored. Analysis confirms that these approaches can be considered as complementary rather than in competition. It is therefore necessary to integrate the different models directly within the reservoir characterisation workflows. However, this cannot happen without similar evolution in geostatistical tools. Geostatistical and stochastic modelling have already found their way into several recent scientific endeavours. As stated in this research document, geostatistics provide the potential of a spatial integration of sedimentological heterogeneities into reservoir models. They also allow managing the uncertainties derived from sedimentological models

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

45

Rouas, Guy. "Étude et modélisation par éléments finis des processus hydrosédimentaires estuariens." Compiègne, 1996. http://www.theses.fr/1996COMPD884.

Full text

Abstract:

L'objet de ce travail a consisté à proposer et développer une gamme de modèles pour la simulation des processus hydrosédimentaires en estuaires. Dans une première partie, un modèle bidimensionnel vertical aux éléments finis résolvant les équations couplées de l'hydrodynamique, du transport du sel et des sédiments en suspension, et enfin de l'évolution des fonds soumis à l'érosion et au dépôt a été établi. La fermeture du système nécessite l'écriture de relations constitutives complémentaires exprimant les termes turbulents, la vitesse de chute moyenne du sédiment en fonction de sa concentration et les flux d'échange au fond notamment. Un ensemble de cas tests analytiques et comportementaux ont été traités afin de valider le modèle. La réalisation d'une campagne d'essais en laboratoire pour l'étude des phénomènes de transport d'une vase de Gironde en écoulements turbulents a permis d'établir les lois de vitesse de chute du matériau d'une part et de vérifier la capacité du code à reproduire, les phénomènes de stratification induits par les effets gravitaires d'autre part. Dans une deuxième partie, une étude théorique et expérimentale fondée sur l'approche des milieux diphasiques a été conduite pour l'étude du dépôt et de la consolidation des vases en eau calme. Un modèle monodimensionnel fournissant l'évolution de la distribution verticale des concentrations au cours du temps a ainsi été développé puis calibré à partir d'essais en colonne de sédimentation.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

46

Ajouyed, Omar. "Adsorption du Cr(VI) par différents minéraux naturels : application au traitement des sédiments portuaires." Nice, 2011. http://www.theses.fr/2011NICE4082.

Full text

Abstract:

Le devenir des sédiments de dragage est une problématique majeure dans certains pays, essentiellement au Royaume du Maroc, en raison d’une contamination significative en polluants organiques et minéraux. La mise en dépôt de sédiments de dragage contaminés doit donc s’accompagner d’un traitement permettant de limiter la dispersion des polluants dans l’environnement. Cette étude a été réalisée afin de réduire la mobilité des métaux lourds au cours de stockage des boues de dragage contaminés. Le premier objectif de la thèse est de déterminer les mécanismes de fixation du Cr(VI) et de sélectionner le matériau adsorbant le plus efficace. Le deuxième objectif est de caractériser chimiquement des sédiments portuaires et d’étudier la faisabilité d’utiliser un additif minéral comme agent de stabilisation des métaux dans les sédiments. Des minéraux argileux (kaolinite et illite) et des oxy-hydroxydes (hématite, goethite et -alumine) sont envisagées pour cette étude étant donnée leur présence naturelle dans les sédiments et leur forte capacité de rétention vis-à-vis du Cr(VI). L’étude de l’adsorption du Cr(VI) par ces adsorbants, montre que la capacité d’adsorption de cet élément est importante dans le cas de l’hématite et de la kaolinite. Les modèles de Langmuir et de Freundlich sont respectivement introduits pour expliquer la relation entre les ions fixés par les milieux réactionnels et la concentration d’ion à l’équilibre dans les solutions. Le modèle de Langmuir est plus représentatif pour les oxy-hydroxydes métalliques et le modèle de Freundlich est plus représentatif pour les minéraux argileux et le mélange. Des expériences de lixiviation en batch ont été utilisés pour évaluer l’efficacité de l’hématite et de la kaolinite comme additifs. Les résultats montrent que l’ajout d’un stabilisant pourrait être une technique efficace et fiable pour l’immobilisation de chrome et d’autres métaux lourds dans les sédiments de dragage contaminés
The fate of dredged sediments is a major problem in some countries, mainly in Morocco, due to significant contamination organic and mineral pollutants. Land disposal dredged sediment must be accompanied treatment to limit the dispersion of pollutants in the environment. This study is carried out to reduce the mobility of heavy metals during storage of dredging contaminated. The first objective is to determine the adsorption mechanisms of Cr (VI) and selects the adsorbent the most efficient. The second objective is the chemical characterization of harbour sediments and to study the feasibility of using a mineral additive as a stabilizer of metals in sediments. Clay minerals (kaolinite and illite) and metal oxy-hydroxides (hematite, goethite and -alumina) are being considered for this study given their natural occurrence in sediments and their high retention capacity. The study of the adsorption of Cr(VI) by these adsorbents shows that the adsorption capacity of this element is important in the case of hematite and kaolinite. Langmuir and Freundlich adsorption isotherms are employed to understand the nature of adsorption at room temperature. The characteristic parameters for each isotherm have been determined. This showed that the Langmuir and Freundlich models are representative for the metal oxy-hydroxides and the clay minerals, repectively. Batch leaching methods were used to evaluate the effectiveness of hematite and kaolinite, as additives for reducing the mobilization of heavy metals, especially chromium, from contaminated sediments. The results show that the addition of amendments could be a successful and reliable technique for stabilization of chromium and other metals in contaminated sediment

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

47

Ghanimi, Saida. "Contribution à l'étude morphosédimentaire des "grèzes" lorraines." Nancy 2, 1999. http://www.theses.fr/1999NAN21011.

Full text

Abstract:

Les grèzes litées en Lorraine constituent d'importants volumes sur les versants de la vallée de la Meuse ou de la Moselle, orientés vers l'Est ou le Nord-Est. Les principaux affleurements se situent soit sur des replats perchés, soit dans des vallons affluents. De rares sites existent sur les fronts de côte. Ces dépôts se sont principalement développés aux dépons des calcaires sublithographiques ou crayeux de l'Oxfordien moyen. Quelques affleurements sont issus des calcaires sublithographiques de l'Oxfordien supérieur et des calcaires oolithiques du Bajocien supérieur. Ce travail constitue une synthèse sur les grèzes lorraines. Son objectif principal est la détermination et la caractérisation de chaque ensemble de grèze ainsi que des processus de leur mise en place. La méthode utilisée se base sur l'analyse morphosédimentaire, sur l'analyse sédimentologique et sur l'analyse microscopique. L'étude des grézières de Commercy et de Sampigny a montré que les dépôts de grèzes sont formés de trois formations distinctes dont deux sont bien différenciées. Ces trois formations se sont mises en place pendant trois périodes climatiques froides et humides successives. Les observations faites à Traveron, à Domrémy et à Tilly, confirment les résultats obtenus au niveau de Commercy et de Sampigny, et apportent une nouvelle donnée: la conservation de la formation 1 en amont de Pagny-sur-Meuse, lieu de la capture de la Moselle, et sa rareté en aval. Le ruissellement demeure le processus principal dans la mise en place des dépôts de grèzes en Lorraine. La synthèse des données nous amène à dire que les grèzes lorraines sont formées de quatre formations de grèzes. Ces quatres unités lithostratigraphiques mises en évidence, sont vraisemblablement la traduction de modifications majeures du contexte morphoclimatique pendant la fin du Saalien et le Weichsélien. Par comparaison avec d'autres régions de l'Europe occidentale au Pléistocène, on peut dire que les grèzes rougeâtres sont saaliennes et les grèzes claires weichséliennes
The “grèzes litées” represent in Lorraine large volumes along the slopes facing toward the East or the North-East, in the "Meuse" "Moselle" valleys. The main outcrops are sites can be found on scarp faces. These deposits are mainly developped at the expense of upper oxfordian microcrystalline limestones or upper bajocian oolithic limestones. This work is a synthetic study of the grèzes in Lorraine. Its aim is mainly to determine and characterize each "grèze" formation and then, to explain its conditions of emplacement. The methodological bases of this study are sedimentology, morphosedimentary and microscopie analyses. The study of the slope deposit quarries of Commercy and Sampigny show that these deposits are contituted of three distinct formations, two of them being clearly identified. The three formations were emplaced during three successive periods of cold and wet climate. The observations made near Traveron, Dornrémy and Tilly cofirm the results obtained in Commercy and Sampigny bring new data about the "formation 1" which is present above Pagny sur Moselle, place of the piracy of the Moselle river, and is nearly lacking downstream. The rain wash remains the main mechanism of emplacement for the Lorraine “grèzes litées” deposits. Owing to the synthesis of data about the whole region, four main "grèze" formations have been identified. These four units are likely to be related to the major modifications in the morphoclimatic conditions during the end of the Saalian and the Weichselian. Compared to other West-European regions during the Pleistocene, it can be stated that the reddish "grèzes" and the pale ones are respectively of saalien and weichselian ages

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

48

Recking, Alain. "Etude expérimentale de l'influence du tri granulométrique sur le transport solide par charriage." Villeurbanne, INSA, 2006. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2006ISAL0113/these.pdf.

Full text

Abstract:

Le but de cette thèse est l'étude expérimentale de l'influence du tri granulométrique sur le transport solide par charriage. Dans un premier temps, les résultats des mesures en canal complétés par les données de la bibliographie ont permis de constituer un jeu de données de 1449 valeurs pour des écoulements sur matériaux uniformes. Ce jeu de données a servi à valider des lois de frottement et de transport. Dans un second temps, des expériences d'écoulements réalisés sur matériaux à granulométrie étendue ont permis de remettre en question la notion d'équilibre. Des fluctuations du débit solide, de la pente et de l'état de pavage du lit appelées nappe de charriage semblent être une manifestation directe du phénomène de tri sédimentaire. En contrôlant la teneur en sable de la couche charriée, ces structures sont à l'origine d'une fluctuation de l'efficacité de transport, et des phénomènes de fluctuation. Des modèles ont été proposés et semblent confirmer la justesse de ces hypothèses
The overall aim of the present research is to understand the effects of grain sorting on bedload. In a first step, experimental results in addition to available data of the literature are used to constitute a data set of 1449 values. This data set permitted to valid friction and transport laws for flows over uniform materials. In a second step, experiments were performed over poorly sorted sediments, and no equilibrium slope was obtained whatever the run and the experiment duration. Instead a periodic pattern fluctuation was observed, affecting the bed slope, the bed load discharge, and the bed state (varying from armour to fine bed). A special bed form resulting from grains sorting, called “bed load sheets” appears to be the keystone of the fluctuating process. The concept of transport rate efficiency is used to demonstrate that grain sorting may control the fluctuation periods and amplitudes by controlling the sand content of the bed load mixture. This hypothesis permits to reproduce the amplitude of mean bed slope fluctuations observed with the long experiments for different slopes and sediment mixtures

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

49

Spielmann, Karine. "Modélisation de la dynamique morphologique d'un profil de plage." Aix-Marseille 2, 2002. http://www.theses.fr/2002AIX22036.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

50

Borgniet, Laurent. "Modélisation de la dynamique d'un système sédimentaire : le littoral de Huelva (Andalousie)." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2000. http://www.theses.fr/2000GRE10132.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Dissertations / Theses on the topic 'Sédiment (Géologie)'

Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles