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Thèse soutenue

Étude et modélisation par éléments finis des processus hydrosédimentaires estuariens

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Auteur / Autrice : Guy Rouas
Direction : Gouri Dhatt
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences mécaniques pour l'ingénieur
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Compiègne
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)

Résumé

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