Transport sédimentaire (Acoust’Riv)

Porteurs de projet : G.Gassier, M.Tal, P.Dussouillez

Dans les rivière à galets, suivant les conditions hydrauliques (e.g.la vitesse de l’eau, la pente ou la rugosité du lit) les sédiments qui couvrent le fond de la rivière sont mobilisées progressivement, selon leurs dimensions, leurs poids et leurs dispositions.

Notre objectif est de déterminer le flux sédimentaire grâce à la pression acoustique générée par la rivière qui a été mesuré par des hydrophones.

En effet, les principales causes à l’origine de la pression acoustique mesurée dans une rivière sont :

  1. DUSSOUILLEZLe transport sédimentaire qui résulte des diverses collisions entre les galets en mouvement,
  2. La turbulence due à l’écoulement de l’eau, particulièrement bruyante à la surface,
  3. La propagation des ondes acoustiques (réflexion, diffusion) à travers un milieu complexe.

Voici un sample correspondant à un événement de charriage. L’acquisition a été réalisée dans le cadre du projet Acoust’riv dans le canal hydraulique de Sea’tech MIO situé sur l’Université_de Toulon.

L’ acoustique passive est prometteuse et intéressante puisque elle nous permettrai de nous affranchir de mesures directes dangereuses, imprécises, difficiles à mettre en œuvre, des équations empiriques demandant une calibration dépendant très fortement de la rivière étudié, ou de la modélisation hydrologique et mécanique très lourde à mettre en oeuvre car le nombre de mécanisme et de structures entrant en jeux est considerable.

L’originalité de ce projet réside dans son approche interdisciplinaire. En effet, il est nécessaire de mener des efforts conjoints sur les aspects de la modélisation acoustique, de l’hydraulique, du transport sédimentaire, des techniques mathématiques et statistiques, du traitement du signal et de l’électronique afin d’atteindre nos objectifs.

Les méthodes utilisées dans ce projet sont :

  • Régression linéaire,
  • Optimisation sous contraintes,
  • Calcul parallèle.

La connaissance du débit critique et de la masse par fraction granulométriques transportés est un enjeu crucial dans la détermination de la partie de l’hydrogramme annuel qui contribue au transport et dans l’estimation des volumes annuels et pluriannuels transportés par un cours d’eau.