Partenaires

CNRS INPT UPS



Rechercher

Sur ce site


Accueil > Zoom sur > Zoom sur 2011 > <CENTER>La crème de vase, ou pourquoi les estuaires sont troubles :</CENTER>

<CENTER>La crème de vase, ou pourquoi les estuaires sont troubles :</CENTER>

5 décembre 2011

La crème de vase, ou pourquoi les estuaires sont troubles :

Paramétrisation du transport turbulent d’un panache de particules en présence de stratification et de cisaillement pour la modélisation de la turbidité des estuaires.

Objectif : identifier les processus qui influencent de manière sensible la dynamique des bouchons vaseux des estuaires, de les modéliser dans des configurations types et d’en déduire des paramétrisations utilisables dans des modèles réalistes à l’échelle de l’estuaire.

Cette étude fait l’objet d’une thèse menée dans le groupe OTE.

Elle se concentre sur la modélisation du fond de l’estuaire. En effet, cette couche limite constituée de crème de vase est fondamentale dans l’étude de la turbidité de l’estuaire car elle pilote la mise en suspension des sédiments.

Différents types de modélisations de la crème de vase doivent être testés : fluide Newtonien homogène de densité et de viscosité élevées, fluide à seuil de type Bingham ou fluide à seuil à rhéologie complexe.

Avancements & Perspectives :

Dans un premier temps, la stabilité de l’interface crème de vase - eau pilotant le phénomène d’entraînement et la limite de mise en suspension est considérée. On étudie tout d’abord un modèle constitué de deux fluides avec une interface « épaisse ». Une étude paramétrique est réalisée avec deux codes développés au laboratoire. Le premier, un code de calcul de stabilité linéaire (LiSa), permet d’étudier le développement initial de l’instabilité. Le second, résolvant les équations complètes de la mécanique des fluides (JADIM), nous permet d’étudier l’évolution de l’instabilité vers une nouvel état stable : la constitution d’une nouvelle couche de fluide au niveau de l’interface. La crème de vase étant un fluide complexe dont les caractéristiques varient en fonction de sa constitution (notamment en sédiment et matières organiques), différents modèles de fluides sont testés. L’étude, réalisée avec un fluide Newtonien de forte densité et viscosité, sera comparée à une étude sur un fluide complexe, dont les caractéristiques ont été mesurées sur des échantillons venant de l’estuaire de la Seine.

Ensuite, des simulations numériques 3D de l’érosion de la vase seront réalisés afin de relier, à travers des paramétrisations, les caractéristiques de l’écoulement et de la crème de vase à un taux d’érosion.

Enfin, les paramètres obtenus à partir de ces simulations seront testés dans un modèle simplifié de transport de sédiments et les profils de matière en suspension obtenus seront comparés à des résultats expérimentaux de la littérature.

Publications :

A. Harang, O. Thual 2010 Etude numérique de la stabilité de la crème de vase en écoulement cisaillé XIes Journées Nationales Génie Côtier - Génie Civil, Sables d’Olonne, France.

A. Harang, O. Thual, P. Brancher, T. Bonometti 2010 Stabilité d’un écoulement cisaillé modélisant la crème de vase. Revue Paralia, 3 ; 8.18.12.

A. Harang, O. Thual, P. Brancher, T. Bonometti 2011 Stability of a shear and stratified flow with complex rheology, 7th Int. Symp. on Stratified Flows, Rome, Italy.

A. Harang, O. Thual, L. Lacaze, T. Bonometti 2011 Influence de la rhéologie et de la stratification sur les instabilités de cisaillement, 20e Congrès Français de Mécanique, Besançon, France.

Contact : Olivier Thual