Contribution méthodologique à l'étude des matières en suspension : application au transfert particulaire en sol drainé

par Pascale Mercier

Thèse de doctorat en Sciences de l'eau

Sous la direction de Ghislain de Marsily.


  • Résumé

    Le travail présenté dans ce mémoire de thèse s'est attaché à déterminer la nature granulométrique et organo-minérale des matières en suspension issues d'un réseau de drainage en période de crue. Une première partie a été consacrée à une mise au point méthodologique; en effet, la nature et l'hétérogénéité des particules étudiées, les concentrations et les tailles mises en jeu, nécessitent l'utilisation d'un panel de méthodologies complémentaires. Après séparation granulométrique des échantillons (0. 45~m, 5000 Da), plusieurs techniques de caractérisation ont été employées sur chaque fraction: il s'agit d'analyse5 chimiques et de dosages de radioéléments, de la diffraction des rayons X, de microscopie électronique à transmission (analyse d'image). L'application de cette méthodologie a permis de préciser la nature du transfert particulaire dans les sols drainés du Bassin Parisien. Le site étudié correspond à un sol brun lessivé du bassin versant du Gand Morin. La granulométrie des particules st très fine: 80 % de la charge en suspension est en effet associée à la fraction 0,45~m -5000 Da. Mais ce qui apparaît avant tout, ce sont les modifications qu'induit le drainage dans l'évolution pédologique. A la différence des processus naturels, la charge particulaire comprend une proportion non négligeable de kaolinite. Les particules transférées proviennent de l'horizon superficiel et les temps de transferts pour arriver au réseau de drainage, gouvernés par les crues, sont incomparablement plus courts que ceux des processus classiques de pédogenèses en milieu tempéré. Enfin, l'accumulation des particules dans le bas du profil semble limitée. Il apparaît donc qu'une modification importante du processus pédologique est induite par le drainage en terme non seulement d'évolution du sol mais également de sa perte en éléments fins.

  • Titre traduit

    ˜A œContribution to the study of suspended particulate matter : application to particulate transfer in drained soils


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  • Résumé

    The aim of the work presented here is the characterisation of the size and nature of particulate matter produced in the drainage network of a drained soil during flood events. A specific method of analysis has first been developed and tested ; due to the size of the particles, their concentration, nature and heterogeneity, a variety of different methods needs to be used to obtain a fine characterisation. Suspension have been separated with two cut-offs : 0. 45 um and 5000 Da ; on each fraction, chemical microscopy and grain-size measurement techniques (e. G. Associated with electronic microscopy by image analysis) have then been used. These techniques have been used on suspended matter from a drained soil in the Paris Basin ; the site under study is a leached brown soil of the Grand Morin watershed, North-East of Paris. The particle sizes are very small : the 0. 45 um-5000 Da fraction makes for 80% of the total suspended load. The main finding of this work is however to provide evidence of the modifications introduced by the drainage in the soil evolution. Contrary to natural processes, the suspended load in the drainage network contains kaolinite and the major part of the particles was shown to come from the surface layer of the soil. The transfer time from the surface to the drainage network, governed by flood event, is much faster than for a natural soil. Finally, accumulation of particles in the lowest part of the soil profile is limited. Drainage techniques seem thus to introduce an important modification of the soil genetic processes and also to induce a loss of the fine elements for agricultural soils.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (199 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 165-171

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  • Cote : T ENGR 1998 MER
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  • Cote : 00 ENGR 0053
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