Agrégation des particules : structure, dynamique et simulation : application au cas d'un écoulement stratifié

par Antoine Thill

Thèse de doctorat en Géosciences

Sous la direction de Jean-Yves Bottero.

Soutenue en 1999

à Aix-Marseille 3 .


  • Résumé

    Ce travail a pour objectif de comprendre et de mesurer les processus d'agregation et leur impact sur le transport et le depot de matiere a l'interface entre l'eau douce et l'eau de mer. Il combine des mesures de terrain au niveau de la zone de melange du grand rhone, des experiences de laboratoires et une etude numerique de l'agregation. En effet, afin de mener a bien cette etude, il a fallu developper de facon preliminaire differents outils. On a ainsi mis au point deux nouvelles methodes de mesure experimentale de la structure des agregats qui echappent aux techniques existantes. Ces methodes permettent, outre une meilleure connaissance du systeme, de developper et de valider un nouveau modele de la cinetique de croissance des agregats. Ce modele numerique prend en compte la dimension fractale des agregats ainsi que sa variabilite. Il est valide par confrontation a des donnees issues de la bibliographie et d'experiences. Une etude de terrain dans l'estuaire du grand rhone est menee dans des conditions hydrodynamiques contrastees (etiage, debit moyen et crue). Elle a permis d'obtenir, pour la premiere fois, une serie de mesures de tailles de particules tout au long de la zone de melange. Il est etabli que les particules les plus grosses (superieures a 5 microns) presentent une evolution controlee par la dilution, la sedimentation et eventuellement la remise en suspension. Par contre, les particules plus petites (2 a 5 microns) montrent une augmentation de leur concentration le long de la zone de melange. Dans les premiers temps du melange, cette augmentation est liee a la fragmentation d'agregats. Il est possible de montrer ensuite i) que l'agregation des colloides ne peut expliquer cette augmentation que si ceux ci ne reagissent pas avec les fractions de tailles superieures et presentent une reactivite tres superieure a la reactivite moyenne (alpha : 0. 009) et ii) que la production primaire est un mecanisme probable pour expliquer cette augmentation.


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  • Bibliothèque : Université d'Aix-Marseille (Marseille. Saint-Jérôme). Service commun de la documentation. Bibliothèque de sciences.
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