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OSUG - Terre Univers Environnement

Teodor-Ion PETRUT

soutenue le 4 décembre 2017

18 janvier 2017 ( maj : 5 décembre 2017 )

Développement d’indicateurs de la dynamique spatio-temporelle sédimentaire d’un cours d’eau mesurés par acoustique passive

directeurs de thèse : Philippe Belleudy (IGE) - Cédric Gervaise (GIPSA lab),
encadrant : Thomas Geay (Gipsa lab)

L’objet d’étude de la thèse est le transport solide par charriage dans les rivières. La finalité de la thèse est la mise au point d’une méthode de mesure fiable et opérationnelle de ce transport par acoustique passive où l’on écoute et analyse les sons produits par le mouvement des sédiments sur le fond.

Le projet se place dans la continuité de la thèse de Thomas Geay (thèse LTHE- 2013) qui a démontré pour la première fois les atouts de l’acoustique passive comme méthode indirecte de détection et de mesure du transport solide par charriage et qui a permis d’identifier les principaux verrous concernant l’interprétation des signaux reçus que nous voulons lever dans cette proposition.

Objectifs

Nous visons une compréhension améliorée du charriage dans sa dynamique spatio-temporelle en étudiant les questions d’initiation du transport solide (problématique de détection), de quantité de matériaux transportés (estimation, quantification), de rythmes de transport (de l’échelle de la turbulence à l’échelle saisonnière) et de localisation du transport à différentes échelles spatiales (de la section de mesure au linéaire du cours d’eau). Pour cela, la thèse devra développer les protocoles de mesure acoustique, comprendre les phénomènes physiques qui relient mouvements sédimentaires et sons mesurés et mettre au point les algorithmes de traitement du signal pour estimer des descripteurs du signal caractéristiques du charriage (flux, tailles,...) ;analyser les variations temporelles des descripteurs à différentes échelles (de la turbulence, de l’évènement –crues, chasses de barrage- et des saisons) ;localiser les sources d’émission pour accéder aux variations spatiales des flux de transport.

Cadre scientifique dans lequel se déroule cette recherche

Cette recherche se développe avec des collaborations et des expérimentations sur des sites régionaux et des questions opérationnelles (EDF, IRSTEA). Elle s’inscrit aussi dans un ensemble de collaborations internationales au sein d’une communauté qui se consacre au développement de méthodes innovantes indirectes du transport sédimentaire dans les rivières : Prof. J.B. Laronne (Université Ben Gurion, Israël), BOKU (Autriche), le BfG (Allemagne), WSL et le CREALP (Suisse).