Dissertations / Theses: 'Sédimentaire'

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Vah, Melanie. "Transport sédimentaire induit par un courant : effet du disponible sédimentaire." Thesis, Normandie, 2019. http://www.theses.fr/2019NORMLH14/document.

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Abstract:

La quantité de sable mobilisable sur un fond sédimentaire, ou disponible sédimentaire, a un impact important sur la morphodynamique du fond sédimentaire. Il existe de nombreuses zones côtières soumises à cette limitation du disponible sableux et qui jouent un rôle dans les phénomènes d'érosion-engraissement des plages ou bien peuvent impacter les activités humaines. L'impact de la quantité de sable mobilisable sur la morphodynamique d'un fond sédimentaire soumis à un courant est étudié expérimentalement dans un canal à courant. La vitesse de l'écoulement est telle que la contrainte au fond soit supérieure à la contrainte critique de mise en mouvement des sédiments. L'évolution temporelle des longueurs d'onde des rides montre une dépendance avec le disponible sédimentaire. Il en est de même la hauteur ou la longueur d'onde des structures à l'équilibre. Une ré-analyse des données in-situ de Ferret 2011 est effectuée et les résultats obtenus sur les vitesses de migration sont comparés aux résultats expérimentaux. La dépendance du transport sédimentaire par charriage et de la vitesse de migration avec le disponible sédimentaire peut être modélisée par l'ajout d'un facteur dépendant de la fraction surfacique du fond couverte de sédiment mobilisable. L'impact du disponible sédimentaire sur le seuil de mise en mouvement des sédiments est également abordé de manière expérimentale avec différentes rugosités pour le fond immobile. Deux méthodes de détection du seuil de mise en mouvement sont développées de manière à automatiser au maximum la mesure. L'impact des rugosités testées et du disponible sédimentaire sur le seuil de mise en mouvement de sédiments homogènes, faiblement hétérogènes et coquilliers est étudié expérimentalement
The amount of sand that can be mobilized on a sedimentary bed or sediment supply, has an important impact on the bed morphodynamics. There are many coastal areas subjected to the limitation of sediment that can play a significant role in the erosion-accretion processes of beaches or can impact human activities.The impact of sediment supply on the morphodynamics of a sedimentary bed subjected to a current is experimentally studied in a current flume. The flow velocity is such that the bottom shear stress is higher than the critical shear stress for sediment threshold. The temporal evolution of ripple wavelength shows a significant dependence with the sediment supply. It is the same with parameters such as the height or the wavelength of the bedforms at equilibrium. A re-analysis of field data from Ferret 2011 is performed and the obtained results for the bedform migration velocity are compared with the experimental results. The influence of the sediment bedload transport and the migration velocity with the sediment supply can be modeled by the addition of a factor depending on the fraction of the bottom covered with movable sediment. The impact of the sediment supply on the sediment threshold is also experimentally studied with different roughness for the immobile bottom. Two methods of detection of the sediment threshold are developed in order to automate the acquisition and process as much as possible. The impact of the bottom roughness and the sediment supply on the sediment threshold for homogeneous, weakly heterogeneous and shellfish sediment is experimentally studied

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

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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

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Vongvixay, Amphone. "Modèle d'évolution sédimentaire d'un segment de rivière." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2001. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp05/MQ65565.pdf.

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Filizola, Naziano. "Transfert sédimentaire actuel par les fleuves amazoniens." Toulouse 3, 2003. http://www.theses.fr/2003TOU30162.

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Quibeuf, Guillaume. "Etude expérimentale du transport sédimentaire hors équilibre." Thesis, Toulouse, INPT, 2019. http://oatao.univ-toulouse.fr/24402/1/Quibeuf_Guillaune.pdf.

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Abstract:

Cette thèse expérimentale traite du transport sédimentaire provoqué par un fluide (généralement l’air ou l’eau) s’écoulant sur un matériau érodable (lit de sable par exemple) et lui transmettant une force suffisante pour soulever les particules solides et les emporter avec lui en aval. Ici, on se focalise uniquement sur le charriage aquatique : dans ce mode de transport, les grains en mouvement roulent les uns sur les autres, glissent, effectuent une succession de bonds et d’arrêts tout en restant confinés près du fond. On réalise différents types d’expériences dans un canal de laboratoire avec, à chaque fois, plusieurs types de grains (3 tailles, 2 densités) afin d’étudier en détails le charriage sous l’eau. Tout d’abord, on s’intéresse aux trajectoires de grains isolés transportés sur le fond plat et lisse du canal. Alors que les écoulements sont pour la plupart hydrauliquement lisses (les grains sont immergés dans la sous-couche visqueuse), on montre que la turbulence proche paroi impacte fortement la dynamique des grains. Les données accumulées permettent d’estimer les moyennes et les dispersions de la vitesse des particules ainsi que de construire les fonctions de densité de probabilité. On compare ces résultats avec ceux obtenus par Vélocimétrie Laser Doppler (VLD) concernant l’écoulement fluide proche du fond. Dans un second temps, on quantifie le transport par la mesure de la quantité de sédiments charriés sur des lits plats pour différentes contraintes de cisaillement. L’idée qui motive ces expériences est la détermination empirique de la loi de transport(la relation entre le flux de grains et le cisaillement) pour notre configuration expérimentale. Nos résultats diffèrent assez largement des lois de transport habituelles du type Meyer-Peter et Müller et s’interprètent plus aisément dans le cadre des lois pour le charriage de faible intensité. Ensuite, une méthode de Profilométrie par Transformée de Fourier (PTF) est implémentée pour mesurer avec précision les surfaces 3D de petites dunes aquatiques (les barkhanes) et leur évolution au cours du temps. On s’intéresse, entre autres, à la formation des barkhanes, à leur morphologie, à leur vitesse de migration ainsi qu’au phénomène d’érosion. On apporte la preuve que les barkhanes aquatiques se déplacent sans se déformer et dès lors, on montre qu’il devient facile d’évaluer le flux de grains sur le dos des dunes (dans le plan de symétrie). Pour finir, on caractérise l’écoulement au-dessus d’une "maquette" de barkhane par VLD et on en déduit le cisaillement sur le dos de la dune (du pied à la crête). Ces mesures de cisaillement couplées aux lois de transport pour notre canal et aux résultats concernant les barkhanes obtenus par PTF nous permettent de discuter du phénomène de saturation du flux de grains. On estime la valeur de la longueur de saturation pour le charriage tout en restant prudent quant à la fiabilité de notre conclusion à ce sujet.

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Jorand, Cédric. "Modélisation expérimentale de la fracturation d'un milieu sédimentaire." Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00153613.

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Abstract:

La modélisation de la déformation, de la rupture et de la fracturation des milieux rocheux représente un enjeu majeur dans de nombreux domaines scientifiques et pratiques, notamment pour l'exploitation des réservoirs fracturés. Cependant, cette modélisation se heurte à la mauvaise connaissance des lois constitutives, ce qui rend particulièrement importantes les approches expérimentales et en particulier la modélisation physique, qui est au coeur de ce travail.
Nous avons développé une technique originale d'une telle modélisation, basée sur un nouveau matériau Crack1 à l'échelle physique par rapport à une roche réservoir typique: le calcaire. Un programme étendu d'expérimentation avec les modèles de Crack1 a été réalisé avec un dispositif de chargement poly-tridimensionnel. Ce dispositif combine à la fois la simplicité et l'efficacité des solutions réalisées pour la réduction et l'élimination complète de la friction aux bords des modèles. Les résultats principaux peuvent être résumés de la façon suivante:
1.Des réseaux de diaclases ont été reproduits pour la première fois dans des conditions de chargement homogènes.
2.Les diaclases se forment, dans nos expériences, sous une compression triaxiale. Elles ne sont donc pas des fractures en Mode I.
3.Les figures fractographiques visibles sur les surfaces des diaclases naturelles et celles obtenues dans les modèles sont très similaires, ce qui suggère que la similarité physique est assurée pas seulement à macro-échelle, mais aussi à micro-échelle.
4.L'espacement S entre les diaclases ne dépend pas de l'épaisseur du modèle , contrairement au concept de « saturation » largement adopté dans la littérature et les modèles de réservoirs. Il a été démontré que S est contrôlé par l'état des contraintes imposé et la déformation accumulée du modèle.
5.Nous avons pu également reproduire dans des modèles les couloirs fracturés dont la formation est contrôlée par la rigidité des contacts aux limites de l'unité mécanique affectée par la fracturation.
6.L'augmentation de la pression moyenne appliquée au modèle résulte en un changement du style de la fracturation, qui évolue de manière continue des diaclases vers des fractures «obliques » conjuguées.
7.L'analyse des conditions de cette transition à partir de la théorie de la bifurcation de la déformation montre qu'elle est associée à la réduction du facteur de dilatance β de Crack1 avec l'augmentation de la pression p (ce type de dépendance β (p) est également connu pour les roches réelles).
Les résultats obtenus confirment donc que les lois constitutives contrôlent directement la fracturation. Des études expérimentales plus larges doivent désormais être menées pour contraindre ces lois dans toute leur complexité et avec une précision nécessaire.

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Huynh, Cong Hoai. "Modélisation du transport sédimentaire : application au littoral vietnamien." Toulouse, INPT, 2001. http://www.theses.fr/2001INPT014H.

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Abstract:

Ce travail repose sur le développement et la validation d'un modèle morphologique des zones côtières. Ce modèle est constitué de trois modules en interaction : le modèle de houle, le modèle de courant, le modèle de transport de sédiment et d'évolution du fond. Une comparaison entre le modèle Rcpw (Bruce et al. 1986) et le modèle Refdif (Kirby et Dalrymple 1994) est réalisée sur plusieurs cas test. Le modèle Refdif basé sur l'approximation parabolique de l'équation de Berkhoff est choisi comme modèle de vague pour cette étude. Le modèle courant résout les équations en eaux peu profondes 2D instationnaires. Ce modèle est forcé par le modèle de vague à travers le tenseur de radiation de Longuet-Higgins et Steward (1964). Le cisaillement au fond, résultant du courant et des vagues, est modélisé à partir de la théorie de Van Rijn (1993). Plusieurs types de conditions aux limites sont implémentées dans le modèle. La modélisation du transport de sédiment, longitudinal ou transversal à la côte, est celle développée par Watanabe (1986). Le modèle d'évolution du fond repose sur l'équation de conservation de la masse de sédiment. Plusieurs expériences de validation sont réalisées en considérant séparément chacun des modèles (vague, courant, évolution du fond) dans un premier temps, puis dans un second temps, en considérant le modèle morphologique complet dans lequel les trois modules sont couplés. Ces validations sont réalisées en comparant les résultats du modèle à des solutions analytiques ou des données expérimentales. Le modèle morphologique est alors appliqué à trois cas réalistes : - la simulation des vagues et du courant près d'une côte limitée par deux groins, - L'évolution du profil d'une plage sous l'effet d'un transport de sédiment transversal à la côte dû à la houle, - L'évolution morphologique de la plage de Phan Thiet au Viet Nam sous l'action de la houle et du courant.

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Huang, Zen-Hong. "Adhésion faible et dynamique sédimentaire de vésicules géantes." Aix-Marseille 2, 2008. http://www.theses.fr/2008AIX22004.

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Murat, Anne. "Enregistrement sédimentaire des paléoenvironnements quaternaires en Méditerranée orientale." Perpignan, 1991. http://www.theses.fr/1991PERP0138.

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Abstract:

L'etude de nombreuses carottes reparties sur l'ensemble de la mediterranee orientale a permis l'etablissement d'une stratigraphie fine des depots pelagiques depuis environ 500 000 ans. La succession sequentielle des facies, reflets des conditions d'oxydo-reduction a l'interface eau-sediment, est interpretee comme la consequence d'une variation de la vitesse de renouvellement des oxydants; elle correspond donc a une evolution des caracteristiques hydrologiques du bassin. La variabilite du taux de carbone organique des sapropeles nous amene a: 1) privilegier la these d'une stratification des eaux pendant les periodes sapropeliques, 2) minimiser le role d'une eventuelle augmentation de la productivite primaire, 3) redefinir le terme de sapropele. La reconstitution de l'histoire de la mediterranee orientale depuis 450 000 ans environ permet de mettre en evidence les facteurs qui ont gouverne son evolution paleohydrologique et de comprendre la complexite de la succession sequentielle. La demonstration du developpement des environnements sapropeliques sur l'ensemble de la mediterranee amene a poser le probleme des echanges entre les differents bassins et avec l'atlantique

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Fossi, Fotsi Yannick. "Dynamique morpho-sédimentaire de l’estuaire du Wouri, Cameroun." Thesis, La Rochelle, 2022. http://www.theses.fr/2022LAROS012.

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Abstract:

L’estuaire du Wouri, situé au coeur du Golfe de Guinée et ouvert sur l’océan Atlantique est soumis à un large éventail d’influence atmosphérique, océanique, continentale et anthropique à différentes échelles de temps (court et long-terme) contrôlant son évolution. La première partie de cette thèse, axée sur des archives remontant au 20ème siècle, a permis de reconstituer l’histoire de l’évolution du littoral estuarien du Wouri. Parallèlement, pour déterminer les tendances d’évolution des hauteurs d’eau, quantifier et qualifier la cinématique du trait de côte et des fonds dans l’estuaire, un travail d’inventaire, de numérisation et d’analyse des documents historiques a été réalisé. Ceci a permis d’enregistrer une évolution du niveau moyen à un rythme d’environ 25mm/an en 17 ans (2002 – 2019). Les résultats ont révélé une prédominance des variations dominées par l’érosion en aval et inversement par l’accrétion en amont, sur la période de 64 ans (1948-2012). Ces tendances sont accentuées par la présence de facteurs amplificateurs (pression anthropique et changement climatique). Afin d’étudier les processus hydrodynamiques et sédimentaires à court terme, une modélisation numérique de la propagation de la marée et la distribution des salinités et des sédiments fins a été réalisée à l’aide de TELEMAC 3D (calibré et validé grâce aux mesures in-situ acquises au cours de l’année 2019). La marée a montré une asymétrie dominée par le jusant dans sa partie inférieure et inversement par le flot dans sa partie supérieure. La distribution de la salinité a permis de caractériser l’estuaire de bien mélangé en vive-eau, particulièrement en étiage à stratifié en morte eau, particulièrement en période de crue. Les variations saisonnières, du régime fluvial ont montré une migration longitudinale de la position de la zone de turbidité maximale : déplacement en amont pendant les étiages et en aval pendant les crues avec pour conséquence une exportation massive de sédiments dans la partie intermédiaire et aval de l’estuaire. Dans un contexte actuel du changement climatique associé aux forts impacts anthropiques, cette étude souligne la nécessité de l’utilisation des archives historiques, de données in-situ couplées à un modèle numérique pour mieux comprendre l’évolution passée et actuelle de l’hydrodynamique et de la dynamique sédimentaire
The Wouri estuary, located in the heart of the Gulf of Guinea and open to the Atlantic Ocean, is subject to a wide range of atmospheric, oceanic, continental and anthropic influences at different time scales (short and long term) controlling its evolution. The first part of this thesis, based on archives dating back to the 20th century, allows us to reconstruct the history of the evolution of the Wouri estuary coastline. At the same time, in order to determine the evolution trends of the water levels, to quantify and qualify the kinematics of the coastline and the bottoms in the estuary, an inventory, digitization and analysis of historical documents was carried out. This allowed to record an evolution of the average level at a rate of about 25mm/year in 17 years (2002 - 2019). The results revealed a predominance of variations dominated by erosion downstream and conversely by accretion upstream, over the 64-year period (1948-2012). These trends are accentuated by the presence of amplifying factors (anthropogenic pressure and climate change). In order to study the hydrodynamic and sedimentary processes in the short term, a numerical modeling of the tidal propagation and the distribution of salinities and fine sediments was performed using TELEMAC 3D (calibrated and validated thanks to in-situ measurements acquired during 2019). The tide showed an asymmetry dominated by the ebb in its lower part and inversely by the flood in its upper part. The distribution of salinity allowed to characterize the estuary from well mixed in spring tide, particularly in low water to stratified in neap tide, particularly in flood period. Seasonal variations of the river regime have shown a longitudinal migration of the position of the maximum turbidity zone : upstream during low water and downstream during high water with a massive export of sediments in the intermediate and downstream part of the estuary. In a current context of climate change associated with strong anthropogenic impacts, this study highlights the need to use historical archives, in-situ data coupled with a numerical model to better understand the past and present evolution of hydrodynamics and sediment dynamics

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Jallet, Laurent. "La ride sédimentaire pyrénéo-languedocienne : étude multi-échelle d'une accumulation sédimentaire marine profonde dans le Golfe du Lion (méditerranée nord-occidentale)." Perpignan, 2002. http://www.theses.fr/2002PERP0485.

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Abstract:

Sous l'effet des facteurs tectoniques et eustatiques, les sédiments marins, situés sur les plateaux continentaux, transitent vers la pente et les plaines abyssales où ils alimentent des édifices plus ou moins vastes. Dans le Golfe du Lion, la Ride Sédimentaire Pyrénéo-Languedocienne, située au pied de la pente catalano-languedocienne, est une levée sédimentaire hypertrophiée d'age quaternaire. Elle forme la levée sud de la vallée du Cap Creus et la levée ouest de la vallée de Sète et se caractérise par la présence de dunes principalement d'origine hydrosédimentaire (sediment waves). Les études sismiques, morphologiques et sédimentologiques menées sur cet édifice constituent une étude multi-échelle permettant d'appréhender son origine, et les facteurs responsables de son édification durant le Plioquaternaire (tectonique salifère, écoulements gravitaires, déformation plastique), ces observations donnant un nouvel éclairage sur les processus régionaux de sédimentation marine profonde
Under effect of tectonical, eustatic and morphological factors, marine sediments mainly confined on the continental shelves, move to the slope and to the abyssal plain where they feed sedimentary bodies more or less extended. In the Gulf of Lions (north-western part of the Mediterranean), the Pyreneo-Languedocian Sedimentary Ridge, located at the foot of the Catalano-Languedocian slope is an enlarged sedimentary levee. It forms the southern levee of the Creus Cape valley and the western one of the Sète valley. This sedimentary ridge is characterised by dune-like structures which have mainly a hydro-sedimentary origin (sediment waves). Seismical, morphological and sedimentological studies conducted on the Ridge form a multi-scale study that allowed us to appreciate its original causes, the factors responsible for its construction during the Plioquaternary (salt tectonics, gravity flows, plastic deformation mechanisms) involving a new regional light

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Ung, Philippe. "Simulation numérique du transport sédimentaire : aspects déterministes et stochastiques." Thesis, Orléans, 2016. http://www.theses.fr/2016ORLE2019/document.

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Abstract:

Dans cette thèse, nous nous intéressons à l'étude d'un modèle de transport de sédiments en nous plaçant sous deux angles d'approche différents. L'un concerne la modélisation numérique du problème et propose une méthode de résolution numérique basée sur un solveur de Riemann approché pour le système de Saint-Venant-Exner qui reste un des systèmes les plus répandus pour traiter le transport sédimentaire par charriage. Ce dernier repose sur un couplage du modèle hydraulique de Saint-Venant et du modèle morphodynamique d'Exner. Le point essentiel de la méthode proposée se situe au niveau du traitement du couplage de ce système. En effet, il existe deux stratégies; la première consiste à découpler la résolution de la partie fluide de la partie solide et les faire interagir à des instants donnés alors que la seconde considère une résolution couplée du système en mettant à jour conjointement les grandeurs hydrauliques et solides aux mêmes instants. Se posera alors la question du choix de la stratégie de résolution pour laquelle nous apporterons des éléments de réponses en comparant les deux approches. L'autre se concentre sur la mise en place d'une méthodologie pour l'étude des incertitudes liées au même modèle. Pour ce faire, nous proposons une formulation stochastique du système de Saint-Venant-Exner et nous cherchons à caractériser la variabilité des sorties par rapport aux paramètres d'entrée naturellement aléatoires. Cette première étude révélera la nécessité de revenir à un système de Saint-Venant avec un fond bruité pour étudier la sensibilité des grandeurs hydrauliques par rapport aux perturbations topographiques
In this thesis, we are interested on the study of a sediment transport model through two different approaches. One of them concerns the numerical modelling of the problem and proposes a numerical problem-solving method based on an approximate Riemann solver for the Saint-Venant-Exner system which is one of the most common model to deal with sedimentary bed-load transport. This last one is based on a coupling between the hydraulic model of Saint-Venant and the morphodynamic model of Exner. The key point of the proposed method is the treatment of the coupling issue. Indeed, there exists two strategies; the first one consists on decoupling the resolution of the fluid part from the solid part and making them interact at fixed times whereas the second one considers a coupled approach to solve the system by jointly updating the hydraulic and solid quantities at same times. We then raise the issue of the choice of the strategy for which we suggest answers by comparing both approaches. The other one focuses on the development of a methodology to study the uncertainties related to the model previously mentioned. To this end, we propose a stochastic formulation of the Saint-Venant-Exner system and we look for characterizing the variabilities of the outputs in relation to the naturally random input parameters. This first study reveals the need for a return to the Saint-Venant system with a perturbed bed to understand the sensitivity of the hydraulic quantities on the topographical perturbations

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Le, Coz Jérôme. "Fonctionnement hydro-sédimentaire des bras morts de rivière alluviale." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2007. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/jlcoz.pdf.

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Abstract:

Cette thèse s’est attachée à explorer le fonctionnement hydro-sédimentaire courant des bras morts de rivière alluviale (ou « lônes »). Ce fonctionnement courant – en particulier pendant les crues fréquentes ou moyennes – est généralement celui qui détermine la pérennité d’une action de restauration écologique de ce type de milieu. La structure spatiale et la dynamique temporelle complexes des écoulements à l’embouchure d’un bras mort pendant les connexions aval ont été étudiées à travers un cas de terrain (lône de Port-Galland, Ain) et un cas de laboratoire (modèle réduit d’un bras mort de la Morava, Slovaquie). Pour chaque cas, des méthodes expérimentales innovantes ont été mises en oeuvre et l’analyse s’est appuyée sur une modélisation hydrodynamique bidimensionnelle (code Rubar20TS). Plusieurs chenaux abandonnés contrastés ont ensuite fait l’objet d’un suivi hydro-sédimentaire et d’une étude expérimentale et numérique du fonctionnement en crue : décantation dans la lône de la Table-Ronde (Rhône court-circuité) ; débordements amont/aval dans le chenal étroit de Ricotti et dans l’ancien méandre du Planet (site instrumenté de Blyes, Ain). A l’aide de simulations numériques 1D et 2D, les circulations et les échanges de sédiments sont analysés en fonction du forçage hydro-sédimentaire (phases de crue) et de la configuration des bras morts
This PhD work is focused on ordinary hydro-sedimentary processes in channels abandoned by alluvial rivers. Generally indeed, the permanence of ecological restoring operations depends on the hydrosedimentary impact of frequent and intermediate floods. The complex spatial structure and temporal dynamics of flows in the abandoned channel outlet during downstream connections were investigated through a field case (Port-Galland, Ain river) and a physical model (Morava river, Slovakia). For each case innovating experimental methods were used and the analysis was supported by bidimensional hydrodynamical modelling (Rubar20TS code). Several contrasted abandoned channels have been monitored and their hydro-sedimentary behaviour during floods was studied experimentally and numerically : fine sediment settling in the Table-Ronde former channel (Rhône river) ; upstream/downstream connection of the narrow Ricotti channel and of the Le Planet former meander, both part of the Blyes experimental site (Ain river). Through 1D and 2D numerical simulations, sediment routing and exchange were analyzed according to hydro-sedimentary forcing (flood sequence) and to the configuration of abandoned channels

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Nury, Denise. "L'Oligocène de Provence méridionale : stratigraphie, dynamique sédimentaire, reconstitutions paléographiques." Aix-Marseille 1, 1987. http://www.theses.fr/1987AIX11124.

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Abstract:

L'oligocene provencal fait l'objet d'une revision detaillee grace a une cartographie precise des differents bassins et a la definition d'une biostratigraphie basee sur les gasteropodes et parallelisee avec les echelles de mammiferes, charophytes, pollens et spores. De nouvelles unites stratigraphiques ont pu etre mises en evidence et definies. Les informations fournies par les divers groupes fossiles aident a la caracterisation des paleoenvironnements. La sedimentation est directement regie par la distension qui determine l'organisation spatiale des depots dans les bassins, leur agencement repetitif dans le temps, la migration permanente des aires sedimentaires. Trois cycles sedimentaires sont mis en evidence. On etablit leur lien avec les phenomenes tectoniques et l'ouverture de la mediterranee

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Durand, Françoise. "Hydrodynamique sédimentaire sur le plateau insulaire de la Martinique." Bordeaux 1, 1996. http://www.theses.fr/1996BOR10720.

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Abstract:

Les formations superficielles du plateau insulaire de la martinique ont ete cartographiees a l'aide de donnees acquises par l'utilisation de techniques complementaires telles que le sonar a balayage lateral, les photographies sous-marines et les prelevements a la benne. Ces formations sont constituees par des elements carbonates provenant du demantelement des formations coralliennes actuelles et fossiles et, d'elements volcaniques transportes jusqu'a la mer par voies aerienne et fluviatile. Parmi les structures sedimentaires reperees dans les sables grossiers a tres grossiers et dans les graviers, les plus significatives sont des megarides symetriques, situees entre 20 et 60 m de profondeur. Elles presentent une hauteur comprise entre 0,20 et 0,60 m et une amplitude variant de 1 a 5 m. Le depouillement des mesures de courantometrie, l'utilisation de statistiques sur les alizes, l'examen de donnees sur l'etat de la mer et la modelisation des courants induits par les vents en periode d'alizes et en periode cyclonique ont abouti a la definition des parametres hydrodynamiques du plateau insulaire. Les caracteristiques des corps sedimentaires permettent d'attribuer aux houles cycloniques plutot qu'aux courants la responsabilite de leur edification. Dans la dynamique sedimentaire, le role essentiel est joue par les houles, surtout pendant les cyclones. Les deux derniers cyclones les plus intenses ayant touche les cotes martiniquaises (david en 1979 et allen en 1980) ont laisse des empreintes differentes en raison d'une intensite et d'une trajectoire differentes. Les courants de maree, les courants generaux et ceux induits par le vent occupent une place secondaire parmi les agents du remaniement des sediments

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Camenen, Benoît. "Modélisation numérique du transport sédimentaire sur une plage sableuse." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2002. http://www.theses.fr/2002GRE10043.

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Abstract:

Une étude détaillée de la modélisation du transport solide sur les plages sableuses par l'intermédiaire de modèle 2DH a été réalisée. Une comparaison de quelques formulations du transport solide a montré une très forte variabilité des résultats vis à vis de paramètres fondamentaux du transport solide comme le diamètre moyen des sédiments ou l'asymétrie de la houle. Les conséquences sur l'évolution des barres de sable, ainsi que les limites du modèle 2DH face à cette problématique ont été étudiées. Dans l'idée de réaliser un modèle morphodynamique pour les plages sableuses, un modèle simplifié de l'hydrodynamique a été mis en place tenant compte de l'évolution de la houle, de son asymétrie, des courants induits par la houle (courants de retour et le long de la côte). Ces derniers jouent un rôle primordial dans la construction de la barre de déferlement. De ce fait, une étude de la position et de la vitesse de croissance initiale de la barre par rapport à la ligne de déferlement suivant les conditions de houle et la pente de la plage a été réalisée. Deux régimes de formation de la barre prélittorale ont été mis en évidence suivant la prédominance de la houle ou du courant de retour. Ce modèle a été de plus couplé avec un modèle de stabilité linéaire permettant la création d'un fond initial perturbé à partir d'une plage plane. Des barres rythmiques ont alors pu être modélisées.

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Guignier, Lucie. "Analyse physique du transport sédimentaire et morphodynamique des dunes." Thesis, Rennes 1, 2014. http://www.theses.fr/2014REN1S095/document.

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Abstract:

Un écoulement fluide (air ou liquide) au-dessus d’un matériau granulaire induit, au-delà d’un seuil, un transport de grains qui peut conduire à la formation de dunes. Dans une première partie, nous étudions la morphodynamique des dunes éoliennes. Grâce à une modélisation simplifiée des transports de sédiment, la description de la dynamique d’une dune formée sur un fond plat non-érodable sous un écoulement unidirectionnel peut se réduire à un système d’équations différentielles couplées du premier ordre. Le modèle développé permet d’identifier les mécanismes qui influencent la stabilité linéaire d’une dune transverse rectiligne. Lorsque la diffusion latérale de sédiment sur la face amont est dominante devant celle sur la face aval, notre modèle prédit la stabilité de la dune transverse. Lorsque la dune transverse est instable, elle se fragmente en dunes en forme de croissant, appelées barkhanes. Grâce aux caractéristiques morphologiques des dunes éoliennes issues des données de terrain, les paramètres macroscopiques qui influencent la stabilité sont déterminés. Dans une seconde partie, nous analysons l’influence de la présence de formes sédimentaires aquatiques sur les modes de transport de sédiment (charriage ou suspension). Des expériences en chenal hydraulique permettent de suivre la déstabilisation d’un lit plat de sédiment par un écoulement unidirectionnel. Le suivi de la morphologie du fond ainsi que le piégeage différencié des modes de transport de sédiment permettent de mettre en avant que l’apparition et la croissance de dunes s’accompagnent d’une augmentation du transport de sédiment
Above a threshold, a flow (of liquid or air) over a granular bed leads to grain transport that can induce dune formation. In the first part of this thesis, we study the morphodynamics of eolian dunes. With a simplified sediment transport model, the description of the dynamics of a dune formed on an non-erodible bed under unidirectional flow is reduced to a system of first order coupled differential equations. With this model, we identify the mechanisms that influence the linear stability of a rectilinear transverse dune. When lateral sediment diffusion on the upwind side of the dune prevails over the downwind side diffusion, our model predicts transverse dune stability. When the transverse dune is unstable, it breaks into crescent-shaped dunes called barchan dunes. With morphological characteristics of aeolian dunes taken from field data, macroscopic parameters influencing the dune stability are calculated. In the second part, we analyze the effect of aquatic bedforms on the mode of sediment transport (bedload or suspension). With flume experiments we follow the destabilization of a flat sediment bed under a unidirectionnal flow. Recorded bed morphology and differentiated trapping of sediment allow us to distinguish between bedload and suspension and to show that the dune formation and growth come along with an increase of sediment transport

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Grasso, Florent. "Modélisation physique de la dynamique hydro-sédimentaire des plages." Phd thesis, Grenoble 1, 2009. http://www.theses.fr/2009GRE10181.

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Abstract:

ACe travail porte sur l'évolution morphologique des profils transversaux des plages sableuses soumis à l'action de houles irrégulières. L'étude s'appuie sur de la modélisation physique menée dans le canal du LEGI (36 m). L'originalité consiste en l'utilisation d'un sédiment de faible densité permettant de respecter les lois d'échelle et d'obtenir des plages expérimentales en similitude avec des plages observées en nature. Le concept de plage à l'équilibre morphologique pour un climat de houle donné a pu être vérifié et la classification de Wright et Short (1984) est ici raffinée dans le domaine des nombres de Dean intermédiaires (1 <= Ω <= 5). Nous montrons que les caractéristiques des vagues sont similaires pour des profils d'équilibre similaires, c'est-à-dire pour le même nombre de Dean. La formation et la migration de barres sédimentaires d'avant-côte ont été mises en évidence pour des climats de houle stationnaires et pour des scénarios de tempête. Le devenir de rechargements sédimentaires d'avant-côte sous l'effet d'un scénario de tempête a également été simulé. L'analyse porte sur les réponses morphologiques, hydrodynamiques et granulométriques de la plage. Le transport sédimentaire associé à l'évolution morphologique des plages est analysé en fonction de différents paramètres caractéristiques des processus hydro-sédimentaires. L'importance des non-linéarités des vagues sur l'intensité et la direction des flux sédimentaires est clairement mise en évidence
AThis study investigates the morphological changes of cross-shore beach profiles for irregular waves. It is based on physical modeling carried out in the LEGI flume (36 m). The originality lies in the use of lightweight sediment in order to fulfill scaling laws and obtain experimental beach profiles in similitude with the ones observed in nature. The concept of equilibrium beach profile for a given wave climate is verified and the Wright and Short (1984)'s classification is refined for intermediate Dean numbers (1 <= Ω <= 5). We find that wave characteristics are similar for similar beach profiles, that is, with the same Dean number. Sedimentary bar formation and migration are studied for steady wave climates and storm events. Evolutions of shoreface nourishments under storm events are also simulated. The analysis focuses on the morphological, hydrodynamic, and sedimentological beach responses. The sediment transport associated to morphological beach changes is evaluated and discussed in regard to the wave and sediment characteristics. The wave non-linearity effects on the direction and intensity of sediment fluxes is highlighted

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Grasso, Florent. "Modélisation physique de la dynamique hydro-sédimentaire des plages." Phd thesis, Grenoble 1, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00432041.

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Abstract:

Ce travail porte sur l'évolution morphologique des profils transversaux des plages sableuses soumis à l'action de houles irrégulières. L'étude s'appuie sur de la modélisation physique menée dans le canal du LEGI (36 m). L'originalité consiste en l'utilisation d'un sédiment de faible densité permettant de respecter les lois d'échelle et d'obtenir des plages expérimentales en similitude avec des plages observées en nature. Le concept de plage à l'équilibre morphologique pour un climat de houle donné a pu être vérifié et la classification de Wright & Short (1984) est ici raffinée dans le domaine des nombres de Dean intermédiaires (1

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Taccone, Florent. "Modélisation numérique du transfert sédimentaire en bassin versant montagneux fortement érodable." Thesis, Paris Est, 2018. http://www.theses.fr/2018PESC1040/document.

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Abstract:

Dans certains petits bassins versants de montagne, des évènements de pluie extrême peuvent engendrer de forts exports sédimentaires. Ce volume important de sédiment peut avoir un impact sur la gestion des ouvrages hydrauliques à l’aval de ces bassins. Aujourd’hui, pour représenter les processus d’érosion à l’échelle du bassin versant, des modèles conceptuels distribués sont majoritairement utilisés (CASC2D, SHETRAN, DWSM). Ces modèles sont basés sur des formules d’érosion globales et sont validés pour des maillages grossiers (> 30 m). D’un autre côté, il existe des modèles capables de représenter finement des processus d’érosion gravitaire, par des écoulements multiphasiques, principalement utilisés sur des cas à petite échelle. Ce travail de thèse propose le développement d’un modèle à base physique capable de représenter à la fois les transferts hydrauliques et l’hydrologie des bassins versants, les processus d’érosion gravitaire et de reprise/dépôt des sédiments dans le réseau hydraulique. Cela permettra de quantifier l’export sédimentaire à l’exutoire d’un bassin pour des tempêtes extrêmes, d’identifier des zones de fortes productions sédimentaires et des dynamiques de stockage des sédiments dans le réseau hydraulique afin d’aider à la gestion des bassins versants. Il s’agit dans un premier temps d’évaluer la résolution des équations de Saint-Venant pour du ruissellement avec des faibles hauteurs d’eau sur des fortes pentes. Pour diagnostiquer les différents schémas numériques que l’on peut trouver dans la littérature, un cas test, disposant d’une solution analytique des équations de Saint-Venant, représentant, un canal rectiligne sur lequel tombe une pluie constante est utilisé. Ce cas test comporte une zone sèche à l’amont et permet d’évaluer les propriétés clés qu’un schéma doit comporter pour représenter le ruissellement sur un bassin versant, à savoir la positivité des hauteurs d’eau, la transition entre zones sèches et mouillées, l’équilibre du lac au repos et la non limitation de la pente. Le schéma de Chen et Noelle (2017) est finalement choisi. Ensuite, avec l’ajout d’une loi d’infiltration de type Green-Ampt (1911), le modèle sera évalué dans sa capacité à représenter les hydrogrammes en sortie, mais surtout les vitesses locales d’écoulement sur des bassins versants réels. Pour cela, on évalue la part d’erreur provenant de la résolution numérique et de la modélisation physique du frottement de l’eau sur le fond au travers de quatre cas expérimentaux de l’échelle du laboratoire à un bassin de 1 km².Un modèle d’érosion gravitaire, basé sur les critères de détachement et de dépôt de Takahashi (2009), est couplé au modèle d’hydraulique global par une équation d’évolution du fond. L’évolution du stock de sédiment dans le réseau hydraulique est modélisée à l’aide d’une équation d’advection représentant les sédiments en suspension dans l’écoulement. Les lois classiques de dépôts de d’érosion de Krone et Parthéniades sont utilisées pour la reprise dépôt des sédiments dans le réseau.Le modèle d’érosion est ensuite validé sur le bassin versant du Laval (86 ha), instrumenté et surveillé par l’ORE Draix-Bléone, sur plusieurs évènements très érosifs. Le modèle est enfin appliqué à deux bassins non instrumentés mais à enjeu pour EDF, pour une étude de dimensionnement d’ovoïdes dans la vallée de la Durance
In some small mountain catchments, extreme rainfall events can lead to strong sediment exports. This large volume of sediment can have an impact on the management of hydraulic structures downstream these basins. Today, to represent erosion processes on a watershed scale, distributed conceptual models are mainly used (CASC2D, SHETRAN, DWSM). These models are based on global erosion formulas and are validated for coarse mesh sizes (> 30 m). On the other hand, there are models capable of finely representing gravity erosion processes, by multiphase flows, mainly used on small-scale cases. This thesis work proposes the development of a physics-based model capable of representing both hydraulic transfers and watershed hydrology, gravity-driven erosion processes and sediment erosion/deposition in the hydraulic network. This will quantify sediment export at the outlet of a basin for extreme events, identify areas of high sediment production and sediment storage dynamics in the hydraulic network to facilitate watershed management. The first step is to evaluate the resolution of the Saint-Venant equations for run off with low water depths on steep slopes. To diagnose the different numerical schemes that can be found in the literature, a test case, with an analytical solution of the Saint-Venant equations, representing a straight channel on which a constant rain falls is used. This test case includes a dry zone upstream and allows the evaluation of the key properties that a scheme must include to represent runoff over a watershed, such as positive water depths, the transition between dry and wet zones, the balance of the lake at rest and the non-limitation of the slope. The Chen and Noelle (2017) scheme is finally chosen.Then, with the addition of a Green-Ampt infiltration law (1911), the model will be evaluated in its ability to represent output hydrographs, but especially local flow velocities over real watersheds. For this, we evaluate the part of error coming from the numerical resolution and the physical modeling of the friction of the water on the bottom through four experimental cases from the laboratory scale to a basin of 1 km².A gravity erosion model, based on Takahashi's (2009) detachment and deposition criteria, is coupled to the global hydraulic model by a bottom evolution equation. The evolution of the sediment stock in the hydraulic network is modeled using an advection equation representing suspended sediments in the flow. The classic laws of Krone and Parthenades erosion and deposition are used for the recovery sediment deposition in the network.The erosion model is then validated on the Laval watershed (86 ha), instrumented and monitored by the ORE Draix-Bléone, on several very erosive events. Finally, the model is applied to two basins that are not instrumented but are of interest to EDF, for an ovoid dimensioning study in the Durance valley. Translated with www.DeepL.com/Translator

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Leduc, Pauline. "Etude expérimentale de la dynamique sédimentaire des rivières en tresses." Thesis, Grenoble, 2013. http://www.theses.fr/2013GRENU039/document.

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Abstract:

Les mécanismes complexes qui régissent la morphologie des rivières en tresses et l'interaction avec le tri granulométrique restent encore à approfondir. Cette thèse s'articule autour de trois thèmes : l'étude de la déstabilisation d'un système en tresses puis sa mise à l'équilibre, l'interaction de la morphologie avec le tri granulométrique et enfin la prédiction du transport solide. Pour cela, nous avons étudié 3 modélisations de différents systèmes alluviaux : des bancs alternés en granulométrie étendue (durée 100h), un système en tresses en granulométrie uniforme (durée 385h) et enfin un système en granulométrie étendue (durée 435h). Chaque modèle de tresses a subi plusieurs changements de conditions d'alimentation. Il ressort que seul un paramètre, la surface du lit situé au delà de la pente moyenne, pourrait être un bon candidat pour comparer l'état d'équilibre (érosion ou exhaussement) de différents systèmes. Pour une étude d'un site donnée, les paramètres classiques comme la pente ou le Bed Relief Index (BRI) sont tout aussi pertinents. Le tri granulométrique sur les systèmes divaguants se manifeste de plusieurs façons : il est à l'origine de la migration du chenal principal et participe activement à la formation de patchs sédimentaires, catalyseurs de l'émergence des bancs. Les lobes sédimentaires qui se retrouvent dans le modèle en granulométrie uniforme n'apparaissent que dans certains cas, laissant place à une mobilité des sédiments discontinue, généralement de proche en proche. La modélisation du transport solide dans ces systèmes à faciès complexes se heurte à la forte variabilité des conditions hyro-sédimentaires. L'abondance de confluences et des fronts de bancs modifie la relation de transport avec les conditions locales. L'influence de la morphologie est prépondérante dans la dynamique du transport solide
Complex mechanisms involved in braided rivers morphology and the interaction with the grain sorting are slightly studied. Throughout this thesis, we study the morphological signature of a system at equilibrium, and the interaction between the bed morphology and grain sorting. From our small-scale experiments, we studied the prediction of sediment transport. We studied three different small-scale streams, a alternate bars model with heterogeneous sediment (duration 100h), a braided stream model using uniform sand (duration 385h) and a braided stream model using sand and coarse sand mixture (duration 435h). Upstream conditions have been changed several times for each braided stream. It appears that the only one relevant index to compare sediments stages of different streams is the surface above the average slope. To study a single site's evolution, the traditional parameters such as slope or Bed Relief Index (BRI) are relevant enough. We observed different effects of grain sorting. First, grain sorting is responsible of selective depositions and led to active channel migration. The selective deposition leads to bar emergence. Sedimentary lobes that we observed on uniform sand model were rarely noticed on the sand and coarse sand mixture experiment. This results suggests that sediments motion is tiny linked to grain size range. Modeling of sediment transport in such varied morphology faces different problems. Plenty of confluences and fronts bars changes sediment transport and local conditions connections. The influence of morphology is predominant in the dynamic of sediment transport

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Chaibi, Mohamed. "Dynamique sédimentaire et morphogénèse actuelle du littoral d'El Jadida (Maroc)." Aix-Marseille 1, 2003. http://www.theses.fr/2003AIX10015.

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Abstract:

L'objectif de cette étude était de comprendre les mécanismes de morphogénèse littorale actuelle et de proposer un premier bilan sédimentaire du littoral d'El Jadida. Nous avons déployé dans ce travail une série de méthodes pour comprendre le fonctionnement morpho-sédimentaire de la baie d'El Jadida. Chacune de ces méthodes renseigne des échelles de temps et des processus différents. Les résultats de mesures sur les différents processus morpho-dynamiques, aboutissant à des bilans à plusieurs échelles temporelles et à une tentative de modélisation. Le transport éolien, évalué par piégeage, montre la co-existence de mouvements cross-shore lors de coups de vents de meret longshore lors de vents sub-parallèles à la côte. La dynamique sédimentaire sur l'estran a été mesurée à partir de plusieurs méthodes d'approche. L'application du "modèle" de Gao et Collins souligne cependant la prédominance nette des transports sédimentaires vers le large. La circulation sédimentaire est liée aux houles déférentes et à la marée. La mise en évidence du sens de la dérive littorale par la méthode de McLaren donne des résultats contradictoire avec les résultats obtenus par l'étude morphologique et volumétrique des profils de plage. Le budget sédimentaire de la baie d'El Jadida est faiblement négatif (-18610 m3) confirmant l'existence de pertes vers le large, qui contribuent à l'alimentation des fonds marins proches. Cette quasi stabilité est confirmée par la photo-interprétation entre 1988 et 1997.

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Moyen, Rémi. "Paramétrisation 3D de l'espace en géologie sédimentaire : le modèle GeoChron." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2005. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_2005_MOYEN_R.pdf.

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Abstract:

La modélisation des réservoirs pétroliers passe par une étape de construction d'une grille volumique généralement adaptée aux failles et aux horizons du domaine, sur laquelle les modèles de propriétés pétrophysiques sont calculés. On utilise pour cela des grilles curvilinéaires stratigraphiques formées de cellules hexaédriques dont les indices (i,,j, k) constituent un échantillonnage d'une fonction paramétrique 3D (u,v,t) où (u,v) correspondent aux coordonnées "paléogéographiques" tangentielles aux horizons et (t), considéré comme un analogue de l'age geologique des terrains, est approximativement orthogonal aux horizons. Ces grilles sont bien adaptées aux algorithmes géostatistiques de modélisation de propriétés mais leur régularité topologique entraîne des erreurs ou des approximations dans les domaines fortement faillés ou plissés. Le modèle GeoChron corrige ces défauts en séparant clairement la géométrie du domaine d'étude (représentée par un maillage tétraédrisé non structuré), la correspondance entre cette géométrie et la géométrie des couches au moment de leur formation (grâce à une fonction de paramétrisation 3D (u, v, t) ) et le modèle de propriété (calculé dans une grille régulière fine). Après avoir exposé le cadre mathématique de ce modèle qui met en valeur les similarités avec les diagrammes de time stratigraphy (ou de Wheeler) utilisés en sédimentologie, nous indiquons deux méthodes pratiques de construction d'une telle paramétrisation, implémentées dans le cadre du géomodeleur GOCAD. Puis nous montrons comment la composante (t) de la fonction de paramétrisation peut être utilisée pour calculer automatiquement en tout point d'une surface de faille une estimation géométrique du vecteur rejet. Enfin, nous présentons plusieurs applications possibles concernant la modélisation des propriétés pétrophysiques, l'estimation des déformations ou encore l'intégration des données sismiques
Reservoir modelling requires building a volumic mesh usually adapted to faults and horizons of the domain, on which petrophysical property models are computed. The common practice consists in using stratigraphic curvilinear grids formed of hexahedral cells whose indexes (i, j, k) constitute a sampling of a " 3D parametric function (u, v,t) where (u, v) correspond to the "paleo-geographic" coordinates tangent to the horizons and (t), viewed as an analog to the geological age of the terrains, is approximately orthogonal to the horizons. These grids are suited to the property-modelling geostatistical algorithms but their topological regularity induces errors or approximations in complex fault networks or folded environments. The GeoChron model corrects these drawbacks by clearly segragating the geometry of the domain of study (modelled by an unstructured tetrahedralised mesh), the link between this geometry and the geometry of the layers at the time or deposition (thanks to a 3D parametric function (u,v,t)) and the property model (computed in a regular fine-scaled grid). After exposing the mathematical framework of this model which emphasises the similarity with time stratigraphic (or Wheeler) diagrams used in sedimentology, we show two practical ways of building such a parameterisation and their implementation in the GOCAD geomodelling software. Then we show how the (t) component of the parametric function can be used to automatically compute a geometric estimate of the throw vector in any point of a fault surface. Finally, we present Borne applications concerning petrophysical property modelling, deformation estimation or seismic data integration

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Pierard, Christophe. "Détermination des composés polychlorobiphényles dans l'environnement sédimentaire marin et estuarien." Bordeaux 1, 1995. http://www.theses.fr/1995BOR10646.

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Abstract:

Les polychlorobiphenyles (pcb), contaminants organiques d'origine anthropique ont ete largement repandus dans l'environnement. Les sediments constituent de veritables reservoirs pour ces polluants lipophiles, ils sont alors utilises pour evaluer le niveau de contamination du milieu aquatique. Le travail presente dans ce manuscrit decrit la mise au point d'un protocole analytique permettant la determination quantitative et qualitative de vingt trois pcb differents, selectionnes pour leur potentiel toxique ou leur preponderance dans l'environnement. L'etude de sediments marins et estuariens a permis de determiner les niveaux de contamination des sediments provenant du bassin aquitain et du littoral mediterraneen. Une etude specifique sur l'association des pcb avec la taille des particules sedimentaires a egalement permis de mieux comprendre les phenomenes d'adsorption de ces contaminants avec la matrice sedimentaire

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Farnole, Pierre. "Morphogenèse et dynamique sédimentaire sur la côte Ouest du Cotentin." Paris 11, 1986. http://www.theses.fr/1986PA112053.

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Abstract:

Le domaine d’investigation se situe sur l’espace intertidal de la côte Ouest du Cotentin. Une première approche de la dynamique sédimentaire a été effectuée grâce à un suivi de l’évolution des flèches littorales de la Pointe d’Agon et de la Pointe du Banc à partir des photographies aériennes. Les résultats montrent sur une période de 40 années, une évolution cyclique des processus d’engraissement et d’érosion aboutissant à une stabilité de la flèche de la Pointe d’Agon alors que la Pointe du Banc a progressé de 500m. De plus, il a été mis en évidence une forme originale d’évolution de la flèche d’Agon : on observe la migration d’une barre d’avant côte oblique du bas-estran vers le haut-estran entrainant la mise en place d’un tombolo en haut de plage. Celui-ci évolue en un crochon qui tend à fusionner avec la barre migrante pour donner naissance à un nouveau cordon littoral en avant du précédent. Les techniques granulométriques basées sur le calcul d’indices (la moyenne, l’écart arithmétique moyen, l’indice d’évolution N) ont permis l’interprétation des conditions de dépôt en terme énergétique. L’évolution Nord-Sud des granofacies indique que les dépôts de moindre énergie se situent au Sud et ceux de haute énergie au Nord de Carteret. La limite correspond précisément au débouché du havre de Carteret. Ce site est donc privilégié pour l’étude du transport sédimentaire, et c’est entre autre à Carteret qu’ils ont été mesurés « in-situ » par des expériences de traceurs fluorescents et radioactifs. Le marnage au large de Carteret est de 12m en vive-eau et s’accompagne de puissants courants de marée (Nord-Ouest : 1m/s) opposés à l’action des houles (Sud-Ouest). L’action dominante de la houle sur le transport solide en période hivernale a été mise en évidence par des mesures couplées de : variations bathymétriques, déplacements sédimentaires par les traceurs radioactifs. Les techniques de détection des traceurs radioactifs basées sur un positionnement dynamique à 3 dimensions ont permis d’établir un suivi précis de l’évolution des fonds. Par cette méthode, les figures sédimentaires ont été utilisées comme marqueur au même titre que les traceurs radioactifs. La concordance des résultats obtenus par deux approches différentes ont permis d’estimer à 125000 m3 le débit solide annuel moyen à Carteret sur 6 mois de mesures. Cette durée correspond aussi au temps de résidence du traceur au sein d’une ride périllittorale dont l’amplitude maximale est évaluée à 1,25m
The research area is located in tidal zone on western coast of Cotentin. A first approach of the morphological process was done by a followed up of spits variations of “Pointe d’Agon” and the “Pointe du banc” by aerial-photos. The results indicated a cyclical evolution of accretion and erosion process during 40 years at Agon spit then Banc spit which progressed gradually to 500m. An unusual evolution of Agon Point was observed: transversal migration of the bar on the tidal flat by waves which formed a tombolo. The evolution of this tombolo transformed it into a small spit which progressed towards the migrant bar. The two elements will then melt to form a new spit in front of the previous spit. Granulometric index (mean, standard deviation, N index evolution) permitted to explain the different deposit conditions. North-South shore evolution of granulometric facies indicates that small energetical deposits are located on the South and high energetical deposits are located on the North of Carteret. The limit is located on both sides of the delta area of Carteret estuary. Carteret is an excellent site to study solid transport, that is why this site was selected to measure sand movement using the radioactive and fluorescent tracers. The tidal range on the Carteret coast can go up to 12m together with a strong and unidirectional tidal current (1m/s : NW). This current goes in the opposite direction to the longshore drift. The main effect of the waves on solid discharge in winter was measured by two methods: depth curves variations, sand movements by radioactive tracer. The dynamic topographical landmarking carried out using detection tracers is three dimensional and this enabled us to follow up and establish a precise morphological map. The sans movements are followed by radioactive tracers on the tidal zone according to technics used by the S. A. R. Both dynamic methods gave us the same directional transport measured by the movement of sedimentary features and by the sand movement during storm periodes. The estimated annual solid transport of 125000 m3 was computed using the morphogenesis methods after an one experiment. The exceptional hydrodynamical condition during the storm of November covered the radioelement by inactive sand up to a height of 1,25m erosion process counter acted the deposition cycle and the tracers reappeared after 6 months

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Rat, Juliette. "Evolution du contenu sédimentaire détritique au cours d'un cycle orogénique." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30030.

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Abstract:

Les sédiments reflètent l'évolution des processus de surface résultant des interactions entre tectonique et climat. Cette thèse est focalisée sur le nord de l'Ibérie, qui enregistre les différentes étapes du cycle alpin. Elle a pour but, au travers d'une étude combinée thermochronométrique basse température, de retracer l'évolution du contenu détritique du rifting, à la surrection de la chaîne jusqu'à la destruction de celle-ci. En premier lieu, une approche locale nous permet de contraindre l'évolution tectono-thermale et détritique sur les derniers 100 Ma d'un ancien bassin du système de rift ibérique : le bassin de Cameros. En second temps, une étude étendue à l'échelle du bassin de l'Èbre explore les biais de la thermochronologie détritique basse température sur le signal source grâce à de nouvelles données pétrographiques et géochronologiques. Enfin, l'ensemble des résultats est intégré dans une proposition de reconstruction de la paléogéographie de l'Ibérie, de l'Oxfordien au Miocène supérieur
Surface processes changes resulting from tectonics and climate interactions are potentially preserved by the sedimentary record. Here we focus on the North Iberian plate, which records each phases of the alpin cycle. In order to study the detrital content evolution from rifting to mountain formation we use a combination of low temperature thermochronometers. First, results allow us to constrain the tectono-thermal and detrital histories of the Cameros inverted mesozoic rift basin over 100 Ma. Then, new thermochronological, petrological and geochronological data lead us to extend this observation at the Ebro basin regional scale and to explore the detrital thermochronology potential bias on the source signal. Finally, these results are integrated into a reconstruction proposal of the Iberian paleogeography, from the Oxfordian to the late Miocene

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Vennin, Emmanuelle. "Architecture sédimentaire des bioconstructions permo-carbonifères de l'Oural méridional (Russie)." Lille 1, 1996. http://www.theses.fr/1996LIL10223.

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Abstract:

Des bioconstructions du carbonifère supérieur-permien inférieur affleurent dans le secteur centro-méridional de l'oural. Elles constituent un objectif de choix de par leur similitude avec les dépôts enfouis de la plate-forme russe, riches en hydrocarbures. Ces bioconstructions se situent dans un domaine de transition entre la plate-forme russe et le bassin d'avant-pays pré-ouralien et en illustre chacune des phases principales de développement. Une méthodologie axée sur la paléoécologie, la diagenèse, un découpage séquentiel de haute résolution et une analyse tectono-sédimentaire s'avère indispensable pour l'étude de ces bioconstructions et la caractérisation de leur géométrie. Trois types de bioconstructions ont pu être individualises parmi les six complexes bioconstruits étudiés. L'étude pluridisciplinaire réalisée visant à caractériser l'architecture sédimentaire des bioconstructions permet de dissocier l'impact des facteurs allostratigraphiques et autostratigraphiques influençant leur installation, développement et disparition. Les facteurs écologiques (autostratigraphiques) conditionnent l'organisation des associations fossiles, des successions écologiques et des remplacements de communautés. Les facteurs externes (allostratigraphiques) gouvernent l'espace d'accommodation et influencent la relations avec la production carbonatée.

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Silva, Paulo Manuel da Cruz Alves da. "Contribution à l'étude de la dynamique sédimentaire en zone côtière." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2001. http://www.theses.fr/2001GRE10193.

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Abstract:

Partant de modèles existants, des solutions progressivement proposées pour quantifier le transport sédimentaire sableux sous l'action des houles et des courants. De nombreuses comparaisons avec des mesures de laboratoire ou en nature sont faites pour valider les stations proposées et établir éventuellement leur limite. Basé sur le modèle original de Dibajnia et Watanabe(1992), le modèle paramétrique non stationnaire proposé prend en compte divers aspects : -houles irrégulières -application au cas d'un courant seul -houles et courants non colinéaires-fond plat et font rugueux. -influence de la granulométrie étalée-effets intergranulaires -le nouveau modèle proposé est appliqué à des situations in situ et une prise en compte de déferlement est proposé. Des expressions analytiques obtenues pour le transport dans les cas d'une houle de Stokes du 2ième ordre et d'une houle cnoidale avec ou sans courant colinéaire ou oblique, permettent d'étudier l'influence des différents paramètres. Le modèle e transport développé est introduit dans le modèle morphodynamique cross-shore Unipraia basé sur les équations de Boussinesq et développé par A. Do Carmo(1995). Des comparaisons avec des mesures en laboratoires sont effectuées.

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Ghaïtanellis, Alex. "Modélisation du charriage sédimentaire par une approche granulaire avec SPH." Thesis, Paris Est, 2017. http://www.theses.fr/2017PESC1087/document.

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Abstract:

Cette thèse a pour objet le développement d’un modèle de transport sédimentaire avec la méthode SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics). Si les modèles couramment proposés dans la littérature reposent sur un solveur hydrodynamique couplé à des lois semi-empiriques qui modélisent le transport sédimentaire, une approche différente est proposée ici. Dans le modèle proposé dans ce travail, la dynamique du sédiment est également résolue. Celui-ci est assimilé à un milieu continu dont la loi de comportement rend compte de la nature granulaire.Pour ce faire, le modèle élastique-viscoplastique d’Ulrich (2013) a été implémenté dans un code SPH préexistant programmé en langage Cuda, et amélioré du point de vue physico-numérique. Le comportement mécanique du sédiment dépend donc d’une contrainte de rupture déterminée conformément au critère de Drucker-Prager. Dans les zones du matériau où la rupture n’a pas eu lieu, les contraintes de cisaillement sont calculées selon la loi de Hooke généralisée. Dans les zones où la contrainte de rupture a été dépassée, le matériau est assimilé à un fluide rhéofluidifiant. Numériquement, la transition entre les deux états est opérée à l’aide d’une fonction de raccord qui dépend notamment du l’amplitude du taux de déformation et des propriétés granulaires du sédiment.L’eau et le sédiment sont modélisées comme deux phases immiscibles, dans le cadre d’une formulation SPH multi-phase. Pour ce faire, le modèle de Hu et Adams (2006) a été adapté aux modèles de conditions limites semi-analytiques (Ferrand, 2013). Enfin, un schéma d’intégration implicite des forces visqueuses a été développé dans ce contexte, afin d’améliorer les performances du solveur lors de modélisation d’écoulement à bas Reynolds.Plusieurs cas tests sont proposés pour valider le modèle multiphasique, le schéma implicite et le modèle élastique-viscoplastique. De manière générale, les résultats sont en bon accord avec les données expérimentales et analytiques. Le modèle permet de représenter des écoulements multi-fluide avec une bonne précision, même en présence de grand rapport de densité entre les phases. Il en va de même pour les écoulements de fluide non-newtonien et les écoulements à bas Reynolds, pour lesquels le schéma implicite conduit à des résultats très satisfaisants. Enfin, le modèle élastique-viscoplastique a été appliqué à divers cas d’écoulements granulaires, dans le cas d’un matériau sec et saturé, ainsi qu’à des cas d’érosion et d’affouillement. Là encore, les résultats sont globalement en bon accord avec l’expérience
This thesis presents the development and application of a Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) model to bed-load transport. While state of the art simulation methods commonly rely on a fluid dynamics solver coupled to semi-empirical relationships to model the sediment transport, a completely different approach is investigated in this work. The sediment is treated as a continuum whose behaviour law takes account for its granular nature. citepos{ulrich2013smoothed} elastic-viscoplastic model is thus implemented in an in-house code based on the Cuda language, and improved on physical and numerical aspects. The sediment behaviour depends on a yield stress determined according to Drucker-Prager's criterion. In unyielded regions, the shear stresses are calculated in line with the linear elastic theory. In yielded regions, a shear thinning rheological law is used and the transitions between solid and liquid states are ensured by a blending function driven by the strain rate magnitude and sediment granular properties. Water and sediment are modelled as two immiscible phases in the frame of a multi-phase SPH model with semi-analytical wall boundary conditions cite{ferrand2013unified}. An implicit viscous forces integration scheme is also developed to improve the code performance as for low-Reynolds flows.The multi-phase model, as well as the implicit viscous forces integration scheme, were validated on analytical test cases and good agreement was obtained. The multi-phase formulation has also proven its capability to handle flows involving high density ratio, while the implicit viscous forces integration scheme was successfully applied to the simulation of a non-Newtonian flow. The elastic-viscoplastic model was tested on dry and submerged granular flow problems. The model was able to correctly capture the liquid and solid states of the granular material, as well as the failure and the regime transitions. It was also applied to bed-load transport problems for which a good agreement with the experiment was generally found

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Dawelbeit, Mohammedahmed Eltahir Ahmed. "Evolution sédimentaire et climatique du Kordofan (Soudan) au quaternaire supérieur." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAU022/document.

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Abstract:

Cette étude concerne la région du Kordofan, au centre-Sud du Soudan. La région étudiée est comprise entre les méridiens 28° 00' et 31° 00' E, et les latitudes 11° 30' et 15°00' N, et couvre une surface d’environ 125 835 km2. Le Kordofan est situé en bordure Sud du Sahara actuel. Les dépôts du Pléistocène supérieur-Holocène du Kordofan, ont enregistré des discontinuités sédimentaires qui reflètent des fluctuations climatiques au cours du Quaternaire terminal. Des datations au 14C et des collectes archéologiques ont permis de dater la série étudiée. Quatre unités stratigraphiques ont été identifiées, qui comprennent huit faciès sédimentaires.La première unité est antérieure à ≈ 10 ka BP et est formée de grès ou siltstone marmorisés d’origine éolienne. La deuxième unité (≈ 10 à 6 ka BP) comprend des faciès palustres et lacustres au Nord et au centre, et des faciès fluviatiles au Sud. La troisième unité, d’âge ≈ 6 à 3 ka BP, n’est présente qu’au Sud; elle est faite de dépôts éoliens intercalés de faciès fluviatiles ou de plaine d’inondation. La quatrième unité est plus jeune que 1000 ans BP, et est dominée par des grès rouges éoliens au Nord, et par des dépôts de plaine d’inondation au Sud. Entre ≈ 6 et 1 ka BP au Nord et entre ≈ 3 et 1 ka BP au Sud, un hiatus est marqué par une surface de déflation au North, et est interprété comme une période de forte activité éolienne, qui a empêché le dépôt et a même érodé une partie des sédiments déposés entre 6 et 3 ka BP.Plusieurs proxys (sédimentologie, gastéropodes, pollens, isotopes stables, géochimie des majeurs, minéralogie des argiles et paléo-hydrologie) ont servi à reconstituer l’évolution climatique de la région depuis 13000 ans, qui est cohérente avec l’évolution paléo-climatique de l’Afrique nord-orientale à la même époque. Nos résultats montrent que la région a connu un climat aride avant 10 ka BP, matérialisé par d’épais dépôts éoliens. Entre 10 et 6 ka BP, un climat humide est démontré par le développement de nodules calcaires pédogénétiques, le dépôt local de calcaires palustres et lacustres, l’abondance de gastéropodes aquatiques et semi-aquatiques, le haut niveau de lacs, et les valeurs très négatives du δ18O des coquilles d’escargots et des nodules calcaires. Après ≈ 6 ka BP, le climat s’assèche dans le Nord de la région étudiée comme le suggèrent la forte activité éolienne enregistrée par un hiatus sédimentaire, des érosions et surfaces de déflation, alors que le Sud reste plus humide, comme le montrent des dépôts fluviatiles (chenaux et plaine d’inondation), et les pollens tropicaux et aquatiques. Après 1000 ans BP, et plus probablement après 3 ka BP, la région devient aride comme en témoignent les dépôts éoliens, la prédominance de pollens de milieu aride et l’enrichissement en 18O des coquilles d’escargots terrestres
This study is conducted in the Kordofan region, central-southern Sudan. The study area is bounded by longitudes 28° 00' and 31° 00' E, and latitudes 11° 30' and 15°00' N and covers an area of about 125835 km2. The Kordofan region is located at the southern end of the present-day Sahara. Late Pleistocene-Holocene deposits in Kordofan, recorded sedimentary discontinuities that probably reflect climatic fluctuations during the latest Quaternary. 14C dating and some archeological findings have been used to date the latest Pleistocene-Holocene succession. In the investigated sections, four stratigraphic units have been recognized, which exhibit eight sedimentological facies.The first unit is older that ≈ 10 ky BP and is formed of mottled sandstone or siltstone facies of aeolian origin. The second unit (≈ 10 to 6 ky BP) comprises palustrine and lacustrine facies in the central and northern parts, and fluviatile facies in the South. The third unit ranges from ≈ 6 to 3 ky BP and is restricted to the southern part; it is made of aoelian deposits intercalated with fluviatile or flood plain facies. The fourth unit is younger than 1000 y BP, and is dominated by aeolian red sandstone in the North, and by flood plain facies to the South. Between ≈ 6 and 1 ky BP in the North and between ≈ 3 and 1 ky BP in the South, no deposits are recorded. This hiatus is marked by deflation surfaces in the North, and is interpreted as a period of strong aeolian activity, which prevented deposition, or even eroded part of the sediments deposited between 6 and 3 ky BP.Several proxies (sedimentology, gastropod sub-fossil shells, pollens, stable isotopes, major element chemistry, clay mineralogy and paleohydrology) have been used to reconstruct the climatic evolution of the region for the past 13 ky, which can be correlated to the well-known evolution of Eastern Sahara during this time-span. Our results indicate that the region has been subjected to arid climate prior to 10 ky BP as evidenced by thick aeolian deposits. Between 10 and 6 ky BP, the region experienced a wet climate as evidenced by the development of pedogenetic calcareous nodules, local deposition of palustrine and lacustrine limestone, abundance of aquatic and semi-aquatic gastropods, high lake levels, and depleted δ18O values from gastropod shells and calcareous nodules. After ≈ 6 ky BP, climate evolved to dry conditions in the northern part of the region as indicated by an strong aeolian activity recorded by erosion features, sedimentary hiatus and deflation surfaces, while its southern part remained more humid, as shown by channel and flood plain deposits, and tropical and aquatic pollen taxa. From 1000 yr BP to Present, and probably after 3 ka BP, the region became arid as evidenced by aeolian deposits, the predominance of arid indicator pollens and the enrichment in 18O of land snail shells

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Salloum, Mohamad Ali. "Analyse et modélisation stratigraphique du bassin sédimentaire onshore du Liban." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2022. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/DDOC_T_2022_0098_SALLOUM.pdf.

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Abstract:

Dans cette dernière décennie, des découvertes pétrolières importantes ont été faites au large du Liban dans les eaux est-méditerranéennes. Des études géologiques nombreuses en offshore (bassin du Levant) avec des acquisitions sismiques (2D et 3D) ont révélé des réservoirs d'hydrocarbures d'âge Miocène et suggèrent des perspectives prometteuses pour l'exploration. Par ailleurs, des modélisations de systèmes pétroliers à l'échelle de toute la région ont été réalisées, et montrent que les formations du Trias-Jurassique sont des roches-mères potentielles entrées à maturité thermique grâce à un fort contrôle tectonique à certaines périodes. Si celles-ci ont été très étudiées dans le Moyen Orient (Syrie, Jordanie, …) et ont permis de mettre en évidence leur potentialité pétrolière, la zone onshore libanaise a été quant à elle peu étudiée. L'approche stratigraphique complète et l'analyse du bassin sédimentaire onshore libanais font encore défaut sur certains aspects, ne permettant pas encore de définir parfaitement le rôle de la tectonique sur la géométrie, la nature et le calendrier des évènements sédimentaires et diagénétiques. Cette thèse a ainsi pour objectif de caractériser la géométrie des dépôts sédimentaires du bassin onshore et d'expliciter le contrôle tectonique sur son enregistrement stratigraphique. Un ensemble de données géologiques issues de la littérature sur la région (calages profondeurs, stratigraphie, etc.) est synthétisé dans un modeleur géologique 3D (SKUA-GoCad®). A partir de ces données géo-modelées, une approche interprétative permet de visualiser : i) les dépôts sédimentaires du bassin libanais ; ii) les structures tectoniques majeures le contrôlant ; iii) les surfaces d'érosion majeures et iv) les pièges pétroliers potentiels. Cette approche permet ensuite de générer des courbes de subsidence tectonique du bassin sédimentaire dans l'onshore libanais et une partie de l'offshore (sous PetroMod®) et de les interpréter. L'ensemble des résultats décrit les relations entre sédimentation et évolution tectonique à l'échelle régionale du Liban, de définir les failles majeures contrôlant l'enregistrement sédimentaire, d'identifier certaines phases clés dans l'évolution géodynamique et donc de retracer l'histoire tectonique du pays. D'une échelle régionale à une échelle plus locale, cette thèse se focalise sur une famille de failles ayant un rôle de contrôle sur l'enregistrement sédimentaire, en étudiant l'une d'entre-elles dans la région de Nahr Ibrahim. Ce travail se concentre sur la période initiale du Mésozoïque (Jurassique) présent sur le territoire libanais et d'un système structural peu étudié qui l'affecte : le système de failles normales mésozoïques NE-SO réactivées lors de la structuration du système de failles du Levant. Afin de caractériser le contrôle tectonique de ces failles sur la sédimentation (géométrie et diagenèse), une étude de terrain a été réalisée dans cette région, avec une approche sédimentaire, géochimique et diagénétique. Ainsi, trois coupes stratigraphiques dans la formation de Kesrouane (Jurassique) sont présentées. Une étude des faciès et de la diagenèse permet d'identifier les variations d'environnements, puis les principales phases diagénétiques qu'a subi cette formation jurassique. Par une approche chimio-stratigraphique (isotopes du strontium notamment), un calage par des âges absolus est proposé qui permet de corréler les coupes stratigraphiques et de mettre en évidence un rejet vertical de la faille régionale de Nahr Ibrahim de l'ordre de 800 m. Les résultats permettent de mettre en évidence le rôle important de ces failles sur le contrôle de la sédimentation jurassique, la structuration géométrique des formations mésozoïques et leur rôle potentiel joué sur la diagenèse. Aussi, cette approche locale a permis de revenir sur le modèle 3D régional et de l'améliorer en prenant en considération le rôle majeur de ces failles NE-SO réactivées (rejets de 800m) affectant la stratigraphie
In the last decade, important oil discoveries have been reported offshore Lebanon in the eastern Mediterranean waters. Numerous offshore geological studies (Levant Basin) with seismic acquisitions (2D and 3D) have revealed hydrocarbon reservoirs of Miocene age and suggest promising exploration prospects. In addition, petroleum system modeling has been carried out on the scale of the entire region and shows that the Triassic-Jurassic formations are potential source rocks that have reached thermal maturity due to strong tectonic control at certain periods. While these formations have been extensively studied in the Middle East (Syria, Jordan, ...) and have allowed highlighting their petroleum potential, the Lebanese onshore area has been little studied. The complete stratigraphic approach and the analysis of the Lebanese onshore sedimentary basin are still lacking in some aspects, not allowing to define perfectly the role of tectonics on the geometry, the nature, and the timing of sedimentary and diagenetic events.The objective of this thesis is to characterize the geometry of the sedimentary deposits of the onshore basin and to explain the tectonic control on its' stratigraphic record. A set of geological data from the literature on the region (depth settings, stratigraphy, etc.) is synthesized in a 3D geological modeler (SKUA-GoCad®). From these geo-modeled data, an interpretative approach allows to visualize: i) the sedimentary deposits of the Lebanese basin; ii) the major tectonic structures controlling this basin; iii) the major erosion surfaces and iv) the potential oil traps as elements of petroleum systems. This approach allows then to generate tectonic subsidence curves of the sedimentary basin in the Lebanese onshore and part of the offshore (using PetroMod®) and to interpret them. The results describe the relationships between sedimentation and tectonic evolution at the regional scale of Lebanon, define the major faults that controlled the sedimentary record, identify some key phases during the geodynamic evolution and thus trace the tectonic history of the country.From a regional to a more local scale, this thesis focuses on a fault set having a controlling role on the sedimentary record, by studying one of them in the Nahr Ibrahim area. This work focuses on the early Mesozoic (Jurassic) period present in the Lebanese territory and a little-studied structural system that affects it: the NE-SW Mesozoic normal fault system reactivated during the structuring of the Levantine Fault System. In order to characterize the tectonic control of these faults on sedimentation (geometry and diagenesis), a field study was carried out in the Nahr Ibrahim region, with a sedimentary, geochemical and diagenetic approach. Thus, three stratigraphic sections in the Kesrouane Formation (Jurassic) are presented. A study of the facies and of the diagenesis allows to identify the variations of environments, then the main diagenetic phases that this Jurassic formation underwent. Using a chemo-stratigraphic approach (strontium isotopes in particular), a calibration by absolute ages is proposed which allows the correlation of the stratigraphic sections and highlights a vertical rejection of the regional Nahr Ibrahim fault of about 800 m. The results highlight the important role of these faults in the control of Jurassic sedimentation, the geometric structuring of the Mesozoic formations, and their potential role in diagenesis. Also, this local approach has allowed us to revisit and improve the regional 3D model by considering the major role of these reactivated NE-SW faults (800m fault vertical offset) affecting the stratigraphy

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Demollien, Valérie. "Préservation des enregistrements géochimiques dans les séries alternantes marno-calcaires de Sopelana et Zumaya ( Pays basque espagnol)." Paris, ENMP, 2000. http://www.theses.fr/2000ENMP1059.

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Abstract:

La série pelagique d'age maastrichtien du bassin basco-cantabrique est constituée d'une sédimentation continue a alternances marno-calcaires. Sur les coupes de Sopelana et Zumaya, I'occurrence de transformations diagénétiques sur les porteurs magnétiques pose la question de la préservation de l'enregistrement géochimique primaire sur la fraction carbonatée. L'organisation de la série sous forme d'ensembles marneux et d'unités à alternances marno-calcaires est générée par un forçage eustatique au 3eme ordre. L'étude de la stratonomie et du rappcrt argile/carbonate nous a permis d'identifier les cortèges sédimentaires. A haute résolution, le forçage climatique des rythmes sédimentaires est appréhendé par les contrastes en CaCO3 dans les couplets, qui marquent les modulations de la saisonnalité et permettent de construire un découpage de la série en cycles de 100 ka et 400 ka pilotés par l'excentricité. Pour caractériser les enregistrements géochimiques des faciès marneux et calcaires, des protocoles d. E dissolutions chimiques et tests de validation ont été réalisés qui ont permis d'étudier la sélectivité des analyses pour la mesure des éléments traces. La courbe d'évolution des isotopes du carbone exprime les crises biologiques et variations de productivité du Maastrichtien. Celle-ci, combinée aux variations des teneurs en manganèse, se corrèle favorablement au forçage eustatique. La diagenèse n'affecte donc pas la lecture des événements majeurs pour ces marqueurs. A haute résolution stratigraphique, la diagenèse différentielle entre bancs calcaires et interbancs marneux altère l'enregistrement des isotopes de l'oxygène et des éléments traces. Celle-ci se manifeste par la cimentation/recristallisation d'éléments carbonatés dans les calcaires et une dissolution partielle dans les marnes. Le signal géochimique résultant de la diagenèse entre banc et interbanc modifie l'amplitude et/ou le motif originel et peut aller jusqu'à l'oblitérer totalement selon les traceurs.

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Bernard, Guillaume. "Mesures expérimentales et modélisation du remaniement sédimentaire dans le bassin d'Arcachon." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00874553.

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Abstract:

Le remaniement sédimentaire, défini comme l'ensemble des mouvements de particules sédimentaires induits par les organismes benthiques, est l'une des deux composantes du phénomène de bioturbation. Il constitue un processus clé du fonctionnement des écosystèmes côtiers. Ce manuscrit présente une étude intégrée de ce depuis l'échelle de la simple particule sédimentaire jusqu'à celle de la communauté benthique in toto.Le développement d'une nouvelle approche expérimentale basée sur l'acquisition à haute fréquence et l'analyse de séries temporelles d'images de mouvements de luminophores le long de la paroi d'aquariums plats a permis de mesurer directement les mouvements élémentaires de particules de sédiment effectués par le bivalve A. alba. Cette approche a ainsi conduit à la première détermination expérimentale d' " empreintes " du remaniement sédimentaire d'un invertébré marin, d'après le formalisme du modèle CTRW (Continuous Time Random Walk).Dans un second temps, le déploiement de cette nouvelle approche a permis d'évaluer, de manière dynamique (i.e. pendant des expériences de 48h) et sur l'ensemble de la partie de la colonne sédimentaire affectée par ce bivalve, le contrôle exercé par la température et par la disponibilité de matière organique fraîche sur les caractéristiques du processus de remaniement sédimentaire effectué par A. alba.Enfin, l'intensité du remaniement sédimentaire effectué par l'ensemble de la communauté benthique a été mesurée in-situ dans le Bassin d'Arcachon, à la fois dans un herbier à Zostera noltii et dans une zone de vase nue d'où celui-ci a disparu. Ceci a permis de déterminer les effets limitant de la présence d'herbier et de certaines espèces benthiques clés, sur le remaniement sédimentaire.

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Brossier, Benoit. "Dynamique sédimentaire riveraine des lacs boréaux de petite taille, Radisson, Québec." Thesis, Université Laval, 2007. http://www.theses.ulaval.ca/2007/24217/24217.pdf.

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Raus, David. "Transport sédimentaire sur rugosités immobiles : de l'hydrodynamique locale à la morphodynamique." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2018. http://oatao.univ-toulouse.fr/23587/1/Raus_David.pdf.

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Abstract:

Cette étude, en partenariat avec l'AFB (Agence Française pour la Biodiversité), a pour objectif decomprendre le devenir des sédiments qui ont été bloqués dans des barrages hydrauliques. Lorsdes « chasses » (lâchers massifs d’eau) réalisées pour assurer la continuité écologique des coursd'eau avec retenues, une certaine quantité de sédiments est relarguée en aval de la retenue, cessédiments sont ensuite transportés sur un fond de rugosités immobiles à différentes échelles(gravier, galets, rochers). L'objectif de cette thèse est donc d'étudier comment la présence degrains grossiers et immobiles peut avoir un effet sur les différentes échelles du transport desédiment. Au travers de trois études expérimentales en canaux hydrauliques à surface libre, danslesquelles les grains grossiers immobiles sont modélisés par une canopée d'hémisphèresrégulièrement espacés, différents impacts de la présence des rugosités immobiles sont mis enexergue. Une étude préliminaire a tout d'abord pour objectif de comprendre comment l'apparitiond'une rugosité isolée dans du sédiment a pour effet de modifier les conditions d’hydrodynamiquelocale à l’amont de cette rugosité, en particulier par la mise en place d'un système de tourbillon(tourbillon en fer à cheval) pouvant accentuer le taux d'érosion locale. Ce tourbillon, trèsdocumenté pour des rugosités à géométrie simple, demeure très peu étudié dans le casd'obstacle aux parois courbées de type grains de rivière. Cette étude montre alors que lesdimensions et l'intensité du tourbillon en fer à cheval sont plus faibles dans le cas d'un obstacleaux parois inclinées et courbées que dans le cas d'un obstacle aux parois normales au fond, cephénomène étant expliqué par la facilité du fluide à contourner et l'obstacle, et donc la diminutiondu gradient de pression adverse à l'amont de l'obstacle, responsable du décollement de la couchelimite incidente et de la formation du tourbillon en fer à cheval. Dans une seconde étude,l'hydrodynamique locale proche de sédiment placé dans un patch d'hémisphères est mesuré, pourdifférents niveaux de découvrement du patch et pour du sédiment collé au fond du canal. Ilapparaît qu'en fonction du découvrement ($P = k/R$ avec $k$ la hauteur découverte d'unerugosité et $R$ sa hauteur totale), de forte variations locales de contrainte et de niveaux deturbulence au fond se mettent en place, le sédiment étant soumis à des sur-contraintesimportantes à l'arrière des rugosités pour $P = 20\%$, mais protégés pour des découvrementsplus importants. Une analyse par quadrants montre alors que ce phénomène peut être expliquépar la capacité des événements turbulents instantanés de forte intensité à pénétrer entre leshémisphères pour atteindre le sédiment. Une troisième étude dans un canal aux dimensions plusimportantes consiste à analyser la déstabilisation d’un lit sédimentaire initialement plat etrecouvrant totalement une canopée d’hémisphères immobiles. En début de la déstabilisation du lit,des dunes se forment et croissent, jusqu'à ce que leur volume devienne limité par l'apport initial desédiment. Des zones érodées apparaissent alors entre ces dunes, dans lesquelles on observe dusédiment protégé entre les hémisphères immobiles. Il apparaît alors que cette protection estdépendante de la dimension des zones érodées. Sur les temps longs et après évacuation desdunes en aval du canal, l'effet de protection des hémisphères immobiles sur le sédiment est misen avant, avec en particulier l'obtention d'une forte dépendance du taux d'érosion des grains enfonction du niveau de découvrement des hémisphères, un ralentissement soudain de l'érosionétant obtenu pour $P \sim 50 %. Ce changement de régime est expliqué en lien avec les résultatsde l’étude précédente sur les groupes d’hémisphères.

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Bernard, Guillaume. "Mesures expérimentales et modélisation du remaniement sédimentaire dans le bassin d’Arcachon." Thesis, Bordeaux 1, 2013. http://www.theses.fr/2013BOR14821/document.

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Abstract:

Le remaniement sédimentaire, défini comme l’ensemble des mouvements de particules sédimentaires induits par les organismes benthiques, est l’une des deux composantes du phénomène de bioturbation. Il constitue un processus clé du fonctionnement des écosystèmes côtiers. Ce manuscrit présente une étude intégrée de ce depuis l’échelle de la simple particule sédimentaire jusqu’à celle de la communauté benthique in toto.Le développement d’une nouvelle approche expérimentale basée sur l’acquisition à haute fréquence et l’analyse de séries temporelles d’images de mouvements de luminophores le long de la paroi d’aquariums plats a permis de mesurer directement les mouvements élémentaires de particules de sédiment effectués par le bivalve A. alba. Cette approche a ainsi conduit à la première détermination expérimentale d’ « empreintes » du remaniement sédimentaire d’un invertébré marin, d’après le formalisme du modèle CTRW (Continuous Time Random Walk).Dans un second temps, le déploiement de cette nouvelle approche a permis d’évaluer, de manière dynamique (i.e. pendant des expériences de 48h) et sur l’ensemble de la partie de la colonne sédimentaire affectée par ce bivalve, le contrôle exercé par la température et par la disponibilité de matière organique fraîche sur les caractéristiques du processus de remaniement sédimentaire effectué par A. alba.Enfin, l’intensité du remaniement sédimentaire effectué par l’ensemble de la communauté benthique a été mesurée in-situ dans le Bassin d’Arcachon, à la fois dans un herbier à Zostera noltii et dans une zone de vase nue d’où celui-ci a disparu. Ceci a permis de déterminer les effets limitant de la présence d’herbier et de certaines espèces benthiques clés, sur le remaniement sédimentaire
Sediment particle mixing, defined as the movements of sediment particles induced by benthic fauna, is one of the two components of bioturbation by benthic organisms. It is a key process of the ecological functioning in coastal areas. This manuscript presents an integrated study of sediment particle mixing process from the single sediment particle to the whole benthic community.The development of a new experimental approach, coupling high frequency acquisition of time series images of luminophores motions along thin aquaria glass walls, allowed for the direct measurement of elementary particle motions induced by the bivalve Abra alba. This constitutes the first experimental assessment of sediment particle mixing “fingerprints” in a marine invertebrate, according to the CTRW (Continuous Time Random Walk) model formulation.The deployment of this new approach also allowed for the determination of the control of water temperature and of fresh organic matter availability on sediment particle mixing induced by Abra alba. Moreover, the temporal (i.e., during 48h experiments) and spatial (i.e., over the whole section of the sediment column affected) dynamics of these effects were considered.At last, sediment particle mixing intensities induced by the whole benthic community were assessed in-situ in Arcachon Bay, within both a Zostera noltii meadow and a bare sediment mudflat where phanerogams were previously present. These results highlighted the restrictive effect of phanerogams themselves and of a restricted number of key benthic species, on sediment particle mixing

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

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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

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Seyed, Seraji Mir Hassan. "Etude du transport sédimentaire associé au phénomène de chasse d'un barrage." Caen, 2002. http://www.theses.fr/2002CAEN2067.

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Abstract:

Nos travaux de recherche sont divisés en deux parties : une étude expérimentale réalisée sur deux modèles réduits de l'écoulement de chasse, à l'Université de Caen et au Centre de recherche sur l'eau de Téhéran. Nous avons étudié quelques paramètres hydrodynamiques et hydrosédimentaires, tels que la répartition des profils de vitesse, l'évolution de la couche limite turbulente, la formation des rides, la quantification des sédiments évacués, etc. , un travail in situ dans le barrage Sefid roud en Iran, Nous avons également étudié le phénomène de vidange par l'ouverture du fond en fonction de quelques paramètres hydrauliques et morphodynamiques, afin de mieux connaître les conditions appropriées de l'opération de chasse lors de l'exploitation du barrage.

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Despeyroux, Yves. "Hydrodynamique sédimentaire dans la baie de Canche : aspects fondamentaux et appliqués." Lille 1, 1989. http://www.theses.fr/1989LIL10048.

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Abstract:

Étude hydrosédimentaire de l'estuaire de la Canche a partir de prélèvements d'eau, de suspensions et de sédiments. Étude de la morphologie et de la distribution spatiale des lithofaciès. Analyse de la dynamique sédimentaire compte tenu des caractéristiques hydrologiques de l'estuaire. Dans un deuxième temps, on observe l'influence des aménagements en cours (prolongement de disques) sur l'évolution actuelle de l'estuaire aval. Les résultats obtenus laissent présager pour l'avenir, un colmatage plus rapide de l'estuaire, la disparition du promontoire intertidal à l'embouchure et un ralentissement général de l'érosion.

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Brossier, Benoît. "Dynamique sédimentaire riveraine des lacs boréaux de petite taille, Radisson, Québec." Master's thesis, Université Laval, 2007. http://hdl.handle.net/20.500.11794/18823.

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Michalet, Anne. "Le phosphate dans le compartiment sédimentaire fluvial : influence d'une station d'épuration." Lille 1, 1998. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1998/50376-1998-135.pdf.

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Abstract:

Ce travail, mene a l'instigation de l'agence de l'eau artois-picardie, est une contribution a l'etude de la dynamique du phosphate en milieu fluvial. Il montre l'influence des stations d'epuration sur la contamination des sediments de deux rivieres du bassin artois-picardie : la scarpe et la somme. Differentes techniques analytiques (chromatographie ionique, spectroscopie d'emission atomique (icp-aes) et spectroscopie uv-visible) ont ete utilisees afin de determiner les teneurs en phosphate dans les phases dissoute et particulaire. Des carottes sedimentaires ont ete prelevees en amont et en aval de stations d'epuration. Nous avons effectue la separation de l'eau interstitielle et de la phase solide sous atmosphere inerte. L'analyse de la phase solide indique que le traitement biologique mis en place par la station d'epuration de saint quentin sur la somme entraine un appauvrissement en phosphate particulaire total. Ce traitement bloquerait egalement les metaux tels que cr, cu, v et zn. Par manque de recul, l'adjonction du traitement chimique est encore peu visible sur la qualite des sediments. Dans les eaux interstitielles comme dans l'eau surnageante, pour les deux sites, la concentration en orthophosphate est controlee par le ph et par la teneur en calcium dissous. A partir de la reduction des sulfates dans les premiers centimetres de certaines colonnes sedimentaires, nous avons estime un taux de sedimentation. Sur la scarpe, il est d'environ 2 cm. An##1 et sur la somme il est voisin de 8,2 cm. An##1. Une etude sur les echanges de phosphate a l'interface eau-sediment a ete realisee. L'importance des flux de diffusion et des flux de sedimentation a ete evaluee. Nous avons egalement determine le phosphate echangeable. L'application du modele de langmuir et d'un modele de complexation de surface indique que le milieu influe fortement sur le sens de deplacement de l'equilibre adsorption-desorption.

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

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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

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Navon, Maxime. "Hétérogénéité sédimentaire et micro-habitats benthiques : approches in situ et expérimentale." Caen, 2016. https://hal-normandie-univ.archives-ouvertes.fr/tel-01922479.

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Abstract:

La sédimentologie de l’estuaire de la baie de Seine orientale se caractérise par une complexité de structures sédimentaires favorisant les hétérogénéités spatiales et verticales. Ce système fortement variable implique des relations macrofaune benthique - sédiments complexes qui n’ont cependant pas été précisément définies. Une nouvelle approche pour l’étude de ces relations a combiné prélèvements in situ et expérimentations en mésocosmes à l’échelle réduite de l’individu. La dimension tridimensionnelle du sédiment a été prise en compte afin de caractériser la distribution verticale de la macrofaune en présence de sédiments hétérométriques. Couplées à des analyses de volumes de vie par CAT-Scan, 98 % de la macrofaune étudiée se situe dans les dix premiers centimètres de sédiment avec la présence de deux pics d’abondance, en surface entre 0 et 2 cm de profondeur et entre 5 et 7 cm de profondeur. Cette forte abondance entre 5 et 7 cm concerne principalement deux espèces, le bivalve Kurtiella bidentata et les polychètes Chaetozone spp. Représentant 80 % de l’abondance à cette profondeur. Cette forte abondance entre 5 et 7 cm n’a toutefois pas pu être expliquée. L’approche expérimentale a mis en évidence le potentiel de remaniement sédimentaire du polychète Lagis koreni et sa grande capacité à déstructurer une colonne sédimentaire, pouvant être reliée aux observations des prélèvements in situ. Ce travail préliminaire a montré le potentiel des méthodologies employées et les résultats suggèrent l’approfondissement de la méthodologie
The eastern Bay of Seine is characterized by complex sediment structures with high spatial and vertical heterogeneities. Its variability involves complexes animal-sediment relationships still unclear. A new approach based on the individual scale combines in situ sampling with experiments. The macrofauna vertical distribution and quantification of biogenics structures have shown the main concentration of the fauna in the first 10 cm depth, such as 98 % of the total abundance. Two abundance pics have been observed, the first close to the surface between 0 and 2 cm depth and the other one between 5 to 7 cm depth, mainly due to two species, Kurtiella bidentata and Chaetozone spp. , which represent almost 80 % of the abundance from 5 to 7cm. Their presence within this depth is still unknown. Experiments have shown the great sediment reworking skill of the worm Lagis koreni and its ability to destroy the sediment structure, which can be linked to the in situ samples. This preliminary work has shown the interest of the technics used and makes us going further

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Lupker, Maarten. "Dynamique sédimentaire, érosion physique et altération chimique dans le système himalayen." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2011. http://www.theses.fr/2011INPL038N/document.

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Abstract:

L'altération chimique de la croûte terrestre fournit à l'ensemble des cycles bio-géochimiques de la surface les éléments essentiels à leur fonctionnement. L'érosion de grands orogènes, comme la chaîne Himalayenne s'accompagne de flux d'érosion et d'altération significatifs, susceptibles d'avoir un impact à l'échelle globale. L'objectif de cette thèse est de comprendre comment les processus physiques et chimiques façonnent le signal sédimentaire afin de quantifier l'érosion et l'altération actuelle ainsi que leur variations passées. L'étude détaillée de la dynamique du transport sédimentaire et des caractéristiques physiques et géochimiques des sédiments dans le bassin du Gange montre qu'actuellement environ 10 % du flux sédimentaire érodé en Himalaya est séquestré dans la plaine alluviale du Gange. L'utilisation des isotopes cosmogéniques (10Be) dans les sédiments de rivières montrent des taux d'érosions stables entre 1.3 et 1.4 mm par an pour l'ensemble de la chaîne drainée par le Gange. De plus, le transfert de sédiments dans la plaine s'accompagne d'un appauvrissement en éléments mobiles marquant l'altération chimique de ceux-ci. Cette altération a été quantifié et suggère que la plaine du Gange joue un role dominant dans l'altération des sédiments Himalayens. Les échanges cationiques lors du passage des sédiments au domaine marin restent limités dans le cas du système Himalayen et ne permettent d'augmenter le bilan de stockage de carbone à long terme que de 20 % environ. Enfin, l'enregistrement de la Baie du Bengale, qui couvre les produits issus de l'érosion Himalayenne sur les derniers 20 000 ans, montre que les sédiments exportés au Dernier Maximum Glaciaire (DMG) étaient significativement moins altérés qu'à l'actuel. Le système Himalayen n'est donc pas tamponné vis-à-vis des forages climatiques à haute fréquence du Quaternaire et les taux d'altération actuels ne peuvent très extrapolés dans le passé
Chemical weathering of the earth crust supplies the essential elements for numerous biogeochemical cycles. Physical erosion of large orogens, such as the Himalayan range, is accompanied by significant weathering fluxes possibly affecting the global environment. The objective of this PhD is to understand how surface processes affect river sediment properties in order to asses current erosion and weathering rates but also to decipher their past variations. To answer this question we studied the transport dynamics, the physical and the geochemical characteristics of the sediments in the Ganga basin. This study suggests that about 10 % of the flux eroded in the Himalayas is currently stored in the Ganga floodplain. Cosmogenic isotopes (10Be) measured in river sediments show stable erosion rates between 1.3 and 1.4 mm/yr for the entire Himalayan range drained by the Ganga. Furthermore, we show that River sediments are progressively depleted in the most mobile elements, as weathering proceeds during transfer in the floodplain. By comparing this flux to the weathering flux of the Himalayan range, we show that floodplain weathering is predominant in weathering Himalayan sediments. Cation exchange occurring when Ganga and Brahmaputra (G&B) sediments enter the marine environment are limited and enhances the long term carbon storage, linked to silicate weathering by only ca. 20 %. Finally, the Bay of Bengal sedimentary record, which documents the last 20 000 years of Himalayan erosion shows that the sediments exported during the last glacial maximum (LGM) were significantly less weathered compared to the sediments currently exported. The Himalayan system is thus not buffered towards the high frequency climate forcing changes of the Quaternary and modern weathering rates cannot easily be extrapolated over the past

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Cariou, Elsa. "La plateforme jurassienne au passage Oxfordien - Kimméridgien : dynamique sédimentaire et paléoenvironnements." Thesis, Lyon 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LYO10099/document.

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Abstract:

Au Jurassique supérieur, la plateforme carbonatée jurassienne séparait le bassin de Paris du Bassin delphino-helvétique. Pauvres en fossiles biostratigraphiques, les dépôts du passage Oxfordien- Kimméridgien sont partiellement datés. L'organisation et la hiérarchie communes des séquences de dépôt observées dans le Jura franco-suisse et en Lorraine permettent d'établir des corrélations régionales haute résolution et montrent l'implication des cycles d'excentricité et de précession dans la formation des séquences. Les corrélations permettent de réviser le cadre bio-lithostratigraphique du Jura français et de contraindre l'évolution de la géométrie de la plateforme et de ses paléoenvironnements. Réalisées sur des huîtres et Trichites issus de niveaux de passage Oxfordien-Kimméridgien du Jura et de Normandie, des analyses isotopiques montrent une évolution climatique commune à tout le pourtour du bassin de Paris, intimement liée à la dynamique sédimentaire de la plateforme jurassienne. L'étude des entités coralliennes de l'Oxfordien terminal montre que leurs compositions et leurs morphologies sont fonction de leur position sur la plateforme et de l'évolution du niveau marin relatif. A la fin de la zone à Bimammatum, l'enregistrement de pistes de dinosaures dans les dépôts de la plateforme exprime une phase d'émersion. La position de celle-ci dans le cadre séquentiel montre que l'enregistrement des empreintes est lié à un contexte paléogéographique, paléoenvironnmental et séquentiel exceptionnel, favorisant le développement, puis l'induration et le recouvrement de laminites microbiennes et la migration des dinosaures sur la plateforme
The Upper Jurassic Jura platform separated the Paris basin and the delphino-helvetic basin. The scarcity of biostratigraphic fossils of the Oxfordian-Kimmeridgian platform deposits prevent from establishing accurate dating. The common organization and hieacrchy of depositional sequences observed in French and Swiss Jura and in Lorraine allow to establish high-resolution regional correlations, and show the involvement of eccentricity and precession cycles in the formation of sequences. Correlations allow revising the French Jura bio-lithostratigraphic framework and highlight the evolutions of platform geometry and palaeoenvironments. Isotopic analysis based on oyster and Trichites specimens, sampled in several beds from the Upper Oxfordian-Lower Kimmeridgian, in Jura and Normandie, show a similar climatic evolution, all around the Paris basin. This evolution seems closely linked to the Jura platform sedimentary dynamics. The study of the Upper Oxfordian reef entities shows that their compositions and morphologies depend on their position along the platform and the evolution of relative sea level. In the end of the Bimammatum zone, the record of dinosaur trackways, in the platform deposits, expresses an emersion phase. Its position in the sequential framework shows that the track record was abled by an exceptional palaeogeographic, palaeoenvironmental and sequential context that favored on the one hand the development, induration and covering of microbial laminites and on the other hand the migration of dinosaurs across the platform

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Ramsamy, Priscilla. "Modélisation de la morphodynamique sédimentaire par une méthode distribuant le résidu." Thesis, Antilles, 2017. http://www.theses.fr/2017ANTI0206/document.

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Abstract:

Ce travail de thèse, propose un schéma numérique d'ordre élevé, distribuantle résidu (RD) pour l'approximation d'un problème hydro-sédimentairehyperbolique non conservatif, couplant les modèles de Grass et de Saint-Venant. Il fait appel à des méthodes de Runge-Kutta à variation totale diminuanteet de stabilisation (méthode de décentrement amont, dit Upwind),avec ou sans adjonction de limiteurs et présente de bonnes propriétés.L'une des facettes importantes de ce qui a été réalisée, repose sur la conceptionet le développement d'un programme Python 2D-espace, sous la formed'un logiciel faisant appel à un ensemble de modules créés pour l'occasion.Le développement du code de calcul, qui se propose d'approcher la solutiondu problème hydro-sédimentaire, a été e_ectué avec une orientation Objetet pour être e_cace sur calculateur parallèle (utilisant le parallélisme multithreadsOpenMP). L'une des particularités du schéma numérique dans cecadre, est liée à son application à des quadrangles.Un programme 1D-espace, qui se présente également sous forme de logiciel,a aussi été mis en place. Pour des raisons de portabilité et d'e_catité, il aété écrit multilangages (Python-Fortran : via numpy.ctypes pour Python etvia l'interface standard de Fortran pour C). Le schéma RD avec ou sansadjonction de limiteurs de _ux, a été implémenté à la manière d'un schémaprédicteur-correcteur. Des comparaisons avec d'autres schémas ont été e_ectuées a_n de montrer son e_cacité, son ordre de précision élevé a été mis enévidence, et la C-propriété a été testée. Les tests ont révélé que, pour le casd'un transport d'un pro_l sédimentaire parabolique, c'est le limiteur de _uxMUSCL MinMod, qui est le plus adapté parmi ceux testés.Dans le cas scalaire, des tests numériques ont été réalisés a_n de validerle second ordre de précision
The present work, proposes a high order Residual Distribution (RD) numericalscheme to solve the non conservative hyperbolic problem, coupling Shallow Water and Grass equations. It uses Total Value Diminishing Runge Kutta and stabilisation Upwind methods, with or without limiters. It also has some good properties.A part of the work realised in this thesis, is about the conception and the developpement of a 2D-space Python program, under the form of a software,using a set of moduls created for the occasion. the code developpement, whichis said to approach the _uid-sediment model, coupling Shallow-Water and sedimentequations, has been made with an Object orientation and in orderto be e_cient on parallel architecture (using multithreads OpenMP parallelism). One of the features of the scheme in this case, is due to its application on quadrangles.A 1D-space program, also writen as a software, has been estabished. In order to be portable and e_cient, It has been developped multilinguals (Python- Fortran : by numpy.ctypes for Python and by standart interface FORTRAN for C). The RD scheme with or without Flux Limiters, has been implemented like predictor-corrector one. Comparisons with other schemes results have been realised, in order to show its e_ciency, moreover its high order accuracy has been focus on, and the C-proprerty has been tested. The tests show that MUSCL MinMod _ux limiters, is the most adaptated for a dune test case, between all tested.In the scalar case, numerical tests have been realised, for validating the secondorder of accuracy

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Pezerat, Marc. "Étude de la dynamique hydro-sédimentaire de la zone pré-littorale." Thesis, La Rochelle, 2022. http://www.theses.fr/2022LAROS010.

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Abstract:

Ces travaux traitent de la dynamique hydro-sédimentaire de la zone pré-littorale en combinant l'exploitation de mesures in situ acquises dans des conditions modérément énergétiques à paroxysmales avec des simulations numériques d'un système de modélisation morphodynamique 3D qui s'appuie sur une approche "force vortex". Nous mettons d’abord en évidence une sous estimation de la hauteur significative des vagues modélisée dans des conditions paroxysmales, associée à une contribution surestimée du terme de dissipation par déferlement bathymétrique. Pour pallier à ce problème, nous introduisons une nouvelle paramétrisation du coefficient de déferlement qui contrôle la saturation des vagues déferlantes dans ces modèles. Nous présentons ensuite une étude qui porte sur la dynamique hydro-sédimentaire de la zone pré-littorale interne. Nous étudions la distribution spatiale et les mécanismes d'entraînement de la circulation transversale induite par les vagues en s'appuyant sur une caractérisation spatiale des processus de dissipation et nous analysons la dynamique du transport en suspension. Le transport opéré par le courant moyen apparaît dominant et on observe, en particulier, un transport net orienté vers le large associé au courant de retour forcé par les vagues. Enfin, nous présentons une dernière étude qui porte sur la dynamique hydro-sédimentaire et les évolutions morphologiques saisonnières à annuelles de la zone pré-littorale externe au niveau d’une concession d'extraction de granulats marins. Nous mettons notamment en évidence une dynamique de comblement des souilles d'extraction qui se produit essentiellement sous des conditions incidentes fortement énergétiques
This work deals with the hydro-sedimentary dynamics of the shoreface by combining the exploitation of in situ measurements acquired under moderately energetic to paroxysmal conditions with numerical simulations of a 3D morphodynamic modelling system, where short waves and mean currents are coupled based on a vortex force formalism. We first highlight an underestimation of the significant wave height modelled in paroxysmal conditions, associated with an overestimated contribution of the depth-induced breaking dissipation term. To overcome this problem, we introduce a new parameterization of the breaking coefficient that controls the saturation of breaking waves in these models. We then present a study of the hydro-sedimentary dynamics of the upper shoreface. We examine the spatial distribution and driving mechanisms of the wave-induced cross-shore current based on the relative contribution of the different dissipation processes. The analysis of the dynamics of suspended sediment transport reveals that it is mainly operated by the mean current, which explains its net seaward direction associated with the wave-driven return current. Finally, we present a last study on the hydro-sedimentary dynamics and the seasonal to annual morphological evolutions of the lower shoreface nearby a sandy granulate extraction area. In particular, we highlight the filling dynamics of the extraction pits, which occur mainly under high-wave energy incident conditions

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Chapalain, Georges. "Étude hydrodynamique et sédimentaire des environnements littoraux dominés par la houle." Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015), 1988. http://www.theses.fr/1988GRE10121.

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Abstract:

La propagation des houles longues est étudiée expérimentalement, théoriquement et numériquement. La validité du modèle harmonique quasi-résonnant de lau et barcilon (1972) est confirmée. Les processus hydro-sédimentaires se développant dans la couche limite turbulente de fond générée par la houle sont analysés à l'aide d'un modèle uni-dimensionnel avec fermeture turbulente au second ordre. Un modèle simplifie avec fermeture turbulente au premier ordre est envisagé dans la perspective d'une modélisation des interactions des trains de houle avec un fond sableux. La modélisation hydro-morphologique ainsi élaborée explique la formation des barres sableuses d'avant-cote. Elle est confrontée avec succès à des mesures effectuées dans le lac Huron et dans le golfe du Saint-Laurent. L'extension de la modélisation a des substrats de granulométrie étendue est réalisée en vue de la simulation du tri granulométrique observe sur les systèmes de barres littorales. Enfin, un essai d'intégration des pertes d'énergie par les déferlements multiples survenant sur les séquences de barres est entrepris.

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Ossa, Ossa Frantz-Gérard. "Etude multi-approches du bassin sédimentaire paléoprotérozoïque (2. 1-2. 4 Ga) de Franceville au Gabon : les environnements sédimentaires et l'impact des paléocirculations de fluides." Poitiers, 2010. http://www.theses.fr/2010POIT2341.

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Abstract:

Le bassin Francevillien, situé dans le quart Sud-Est du Gabon, est constitué d'une colonne lithostratigraphique composée de cinq ensembles allant du FA au FE. Il a été rendu célèbre dans le monde grâce à ses réacteurs nucléaires naturels (Oklo et Bangombé) et son importance économique en termes de ressources minières présents dans les ensembles FA et FB (Uranium et Manganèse). Les lithofaciès successifs classiquement décrits dans l’ensemble FA traduisent l'évolution des paléoenvironnements de type fluviatile vers un type deltaïque sous influence tidale. Un environnement marin franc (shoreface à offshore supérieur), caractérise l'ensemble FB. Les nouvelles données géochimiques mettent en évidence, une oxygénation de la colonne d'eau pouvant atteindre l'offshore supérieur, et des quantités importantes de matière organique dans l'eau de mer protérozoïque. Ces conditions chimiques dans les milieux de dépôt, étroitement liées avec l'état d'oxygénation de l'atmosphère, ont eu des conséquences majeures sur l'histoire de ce bassin : émergence et diversification de la biomasse (colonies de macro-organismes multicellulaires), néoformation de phyllosilicates (par altération chimique). La minéralogie de la fraction argileuse (< 2μm) dans le FA est caractérisée par la présence d'une phase illitique dominante dont la cristallinité croît vers la base de la série, et l'apparition de minéraux interstratifiés illite/smectite réguliers (type R1) à la transition FA/FB puis irréguliers (type R0) vers le sommet du FB. Cette évolution met en évidence des assemblages minéralogiques différenciés entre le FA et le FB, et ce malgré une faible variation d'épaisseur et un taux d'enfouissement relativement faible. Ces assemblages minéralogiques révèlent une plus forte intensité de la diagenèse dans les faciès grossiers très pauvres en matière organique (typiques de l’ensemble FA) que dans les faciès fins riches en matière organique (caractéristiques du FB). L'ensemble des résultats peut être interprété en termes d'évolution d'un même processus diagénétique contrôlé par les faciès et la nature des fluides interstitiels. Ceci conforte l'hypothèse d'un gradient géothermique relativement faible par rapport à ce qui a été communément décrit dans d'autres bassins à cette période de l'histoire de la terre. Ainsi, la présence de monazite supportant des surcroissances, des chlorites ferrifères ainsi que des berthiérines tardives ont permis l'estimation des températures de cristallisation avoisinant les 300° C, dans la partie supérieure du FA. Ces résultats attestent des circulations tardives de fluides chauds
Francevillien Basin, located in south-eastern Gabon, consists of a column of five lithostratigraphic formations, starting from FA to FE. He is known around the world through these natural fission reactors (Oklo and Bangombé) and to its rich mineral resources in the FA and FB (Uranium and Manganese). The classically described successive lithofacies in FA reflect the evolution of fluvial environment to a tide-influenced delta environment. Marine environment, ranging from shoreface to upper offshore, characterizes the FB. New geochemical data show, oxygenation of the water column up to the upper offshore, large amounts of dissolved organic matter in Proterozoic seawater. These chemical conditions in the depositional environments are closely linked with the state of oxygenation of the atmosphere, will have major consequences in the history of this basin: the emergence of biomass, large colonial organisms; diversification of phyllosilicates (chemical weathering). The mineralogy of the clay fraction (< 2μm) in the FA formation shows a dominant illitic phase whose crystallinity increases towards the base of the series. It is characterized by the appearance of minerals interlayered illite/smectite regular (type R1) at the FA / FB transition, and irregular (type R0) at the top of the series. This trend highlights the different parageneses in the FA and FB formations, despite a low thickness variation and a general rate relatively low landfill. These parageneses indicate a higher intensity of diagenesis in the coarse facies with low organic matter (typical training FA) than for fine facies rich in organic matter (formation characteristic FB). All the results can be interpreted in terms of changes in a same diagenetic process controlled by the facies and the nature of pore fluids. This reinforces the hypothesis of a relatively low geothermal gradient compared to what has been commonly described in other basins of similar age. The presence of monazite overgrowths, late iron-rich chlorites associated with berthierine was used to estimate the temperatures of crystallization around 300° C in the upper FA. These results confirm the late circulation of hot fluids

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Auzerais, Anthony. "Impact d'un cylindre vertical sur la dynamique sédimentaire sous l'action d'un courant." Thesis, Normandie, 2017. http://www.theses.fr/2017NORMLH02/document.

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Abstract:

Les travaux portent sur l’étude de la formation de motifs sédimentaires à l’aval d’un cylindre vertical soumis à un courant. Le cylindre simule une fondation monopieu d’éolienne en mer, ou une pile de pont. Une modélisation théorique est développée. Les résultats obtenus sont en bon accord avec les résultats expérimentaux acquis au cours de la thèse. Une étude préliminaire expérimentale et théorique sur le tri sédimentaire au voisinage du cylindre est également effectuée
This work concerns the study of sediment patterns formation downstream a vertical cylinder under a steady current. The cylinder simulates an offshore monopile foundation, or a bridge pile. A theoretical modeling is developed. The results are in good agreement with the experimental results obtained in the framework of this PhD. An experimental and theoretical preliminary study on sediment segregation in the vicinity of the cylinder is also performed

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Dissertations / Theses on the topic 'Sédimentaire'

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