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Les sédiments charriés en rivière. Processus et mesures sur le terrain (1)
/ 20-11-2014
/ Canal-u.fr
NAVRATIL Oldrich
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Pour comprendre le fonctionnement hydro-sédimentaire d’un cours d’eau et identifier des ajustements fluviaux ou des impacts sur les milieux aquatiques en lien avec des actions humaines, une étape importante du diagnostic géomorphologique consiste à étudier les sédiments grossiers transportés par le cours d’eau. L’objectif de cette séquence est de vous présenter différentes techniques de mesures sur le terrain permettant d’évaluer les caractéristiques de ces sédiments, ainsi que leur mobilité au fil des crues. Je vous présenterai tout d’abord des techniques de mesures granulométriques des sédiments déposés à la surface du lit du cours d’eau, puis une méthode permettant de mesurer la granulométrie des couches de surface et de sub-surface pour diagnostiquer un éventuel pavage du lit. Je vous présenterai ensuite une méthode pour caractériser le colmatage par infiltration des sédiments fins dans ce substrat grossier. Et je vous parlerai enfin des différentes méthodes de mesure du seuil de mise en mouvement par charriage et de débit solide. Mot(s) clés libre(s) : inondation, géomorphologie, barrage, hydrologie, hydraulique, érosion, bassin versant, rivière, charriage
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Les sédiments charriés en rivière. Processus et mesures sur le terrain (2)
/ 20-11-2014
/ Canal-u.fr
NAVRATIL Oldrich
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Protocole de mesure granulométrique de Wolman (vidéo complémentaire)Voici une petite vidéo complémentaire sur la mesure granulométrique de surface. Une analyse incontournable en géomorphologie fluviale consiste à étudier la taille des sédiments se trouvant à la surface du lit du cours d’eau, en mesurant leur distribution en taille ou distribution granulométrique. La méthode la plus classique et la plus utilisée est la méthode du "Wolman PebbleCount". Ce protocole de mesure consiste à échantillonner une centaine de particules à la surface du lit de la rivière (...) Mot(s) clés libre(s) : inondation, géomorphologie, barrage, hydrologie, hydraulique, érosion, bassin versant, rivière, charriage
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Les volcans
/ Mission 2000 en France
/ 17-07-2000
/ Canal-U - OAI Archive
JAUPART Claude
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Les volcans sont responsables de la formation de notre atmosphère et des continents, qui sont en quelque sorte l'écume magmatique de la Terre. Ils sont aussi un précieux outil d'échantillonnage de l'intérieur de la Terre, et leurs laves portent des informations précieuses sur la composition des roches profondes et inaccessibles dont elles sont issues. Il faut enfin voir chaque volcan comme le résultat superficiel des mouvements internes de grande ampleur qui affectent notre planète dans son ensemble. La volcanologie moderne s'attaque aux mécanismes des éruptions et repose sur des mesures systématiques des paramètres éruptifs. Les volcans sont de fantastiques systèmes physiques aux comportements originaux et variés, mais on peut les réduire à quelques lois simples. Comme dans d'autres domaines des Sciences de l'Univers, une éruption volcanique met en jeu nombre de phénomènes physiques distincts qui opèrent à des échelles très différentes. Les titanesques explosions volcaniques qui propulsent des milliards de tonnes de cendres dans la haute atmosphère trouvent leur origine dans de minuscules bulles de gaz. Le volcanologue doit comprendre les changements que subit un magma lorsqu'il franchit plusieurs kilomètres pour arriver jusqu'à la surface. Il ne peut observer ces changements et doit les reconstituer à l'aide des lois de la physique. Il ne peut disséquer un volcan et connaît mal sa structure interne car les techniques géophysiques d'auscultation sont limitées et grossières. Pour vérifier ses prévisions et calculs, il dispose de peu d'informations : quelques échantillons figés dans leur état final et quelques mesures globales comme la durée de l'éruption et la masse totale éjectée. C'est ce travail d'équilibriste qui rend son travail passionnant et qui nécessite un aller et retour constant entre son laboratoire et le terrain. Mot(s) clés libre(s) : éruption volcanique, gaz volcanique, géodynamique interne, géomorphologie, géophysique, lave, magma, tectonique des plaques, volcan, volcanologie
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Lois physiques. Transport solide par charriage (1)
/ 20-11-2014
/ Canal-u.fr
SOARES-FRAZÃO Sandra
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L’objectif de cette séquence est de vous faire découvrir le transport de sédiments par charriage et de déterminer les conditions de mise en mouvement des grains sur le lit sédimentaire sous l’action de l’écoulement.A cet effet, nous allons commencer par définir les hypothèses de notre problème et définir les sédiments que nous allons considérer. Ensuite, je vous présenterai les deux principaux modes de transport des sédiments, afin de bien situer ce que représente le charriage. A partir de là, nous pourrons caractériser l’écoulement, notamment en définissant le profil de vitesses type qu’on retrouve dans un écoulement uniforme. Sur cette base, nous allons pouvoir mettre en évidence une série de variables adimensionnelles très utiles en sédimentologie pour caractériser le transport solide. Nous aurons alors à notre disposition tous les outils nécessaires pour, à partir du diagramme de Shields – Van Rijn, déterminer les conditions nécessaires de mise en mouvement des grains sur le lit. Enfin, nous terminerons tout cela par un exemple concret qui vous permettra de mettre en application ces nouvelles connaissances. Mot(s) clés libre(s) : inondation, géomorphologie, barrage, hydrologie, hydraulique, érosion, bassin versant, rivière, charriage
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Lois physiques. Transport solide par charriage (2)
/ 20-11-2014
/ Canal-u.fr
SOARES-FRAZÃO Sandra
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Plus le débit augmente, plus l’entraînement des grains va être important. Nous allons maintenant caractériser le profil de vitesses type dans un écoulement à surface libre.Voici une photo d’un écoulement sur lit granulaire prise en laboratoire. On observe que le profil de vitesses qui s’établit dans l’écoulement n’est pas uniforme sur la profondeur. Cela est dû au frottement sur le fond. En effet, l’écoulement exerce une force sur le lit, appelée la force tractrice, qui va tendre à arracher les grains du lit. Mais en retour, le lit exerce une force sur l’écoulement, tendant à le freiner, ce qui provoque le ralentissement de l’écoulement près du lit. Ces forces s’exerçant sur tout le périmètre mouillé de la section, on les représente via une contrainte de cisaillement « tau 0 ». Nous avons donc la contrainte « tau 0 » exercée par le lit sur l’écoulement représentée par une flèche dirigée vers l’amont, puisqu’elle va s’opposer à l’écoulement, et d’autre part, la contrainte « tau 0 » exercée de manière symétrique par l’écoulement sur le lit, etre présentée par une flèche dirigée vers l’aval (...) Mot(s) clés libre(s) : inondation, géomorphologie, barrage, hydrologie, hydraulique, érosion, bassin versant, rivière, charriage
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Lois physiques. Transport solide par charriage (3)
/ 20-11-2014
/ Canal-u.fr
SOARES-FRAZÃO Sandra
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Nous voici donc dans la dernière ligne droite de cette leçon, au cours de laquelle nous allons découvrir les conditions de mise en mouvement des grains sur le lit sédimentaire. Pour cela, il va nous falloir donner quelques définitions. Il existe en sédimentologie une série de variables adimensionnelles caractéristiques qui permettent de définir le seuil de transport. Pour obtenir ces variables il faut procéder à une analyse dimensionnelle. Nous n’allons pas ici faire de démonstration détaillée, mais simplement vous expliquer ce que chacune de ces variables représentent. Je vais donc vous présenter le résultat de cette analyse dimensionnelle. Vous verrez d’ailleurs que plusieurs de ces variables font appel la vitesse u* que nous avons vue précédemment. Mot(s) clés libre(s) : inondation, géomorphologie, barrage, hydrologie, hydraulique, érosion, bassin versant, rivière, charriage
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Lois physiques. Transport solide par charriage (4)
/ 20-11-2014
/ Canal-u.fr
SOARES-FRAZÃO Sandra
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Dans cette séquence, nous allons découvrir comment calculer le débit solide charrié. Le débit solide charrié, ce sont les sédiments qui sont transportés par charriage le long du lit des cours d’eau. Cela concerne essentiellement les sédiments plutôt grossiers comme les sables ou les graviers, comme ceux que l’on peut voir sur cette photo qui montre le Rhône tel qu’il coule en Suisse. Pour cela, avant de nous attaquer directement à la définition du charriage, nous allons commencer par voir quelles sont les formes de fond que l’on peut observer dans le lit des cours d’eau. En effet, celles-ci peuvent avoir une influence considérable sur l’écoulement. Ensuite, nous découvrirons à partir de l’exemple de Meyer-Peter et Müller comment on peut établir une loi de transport solide. Et enfin, nous terminerons cette leçon par quelques questions relatives aux conditions d’application de toutes ces lois. Mot(s) clés libre(s) : inondation, géomorphologie, barrage, hydrologie, hydraulique, érosion, bassin versant, rivière, charriage
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Lois physiques. Transport solide par charriage (5)
/ 20-11-2014
/ Canal-u.fr
SOARES-FRAZÃO Sandra
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Cette séquence aborde le calcul du transport solide proprement dit, en commençant par découvrir comment Meyer-Peter et Müller ont établit leur loi de transport bien connue. Les expériences de Meyer-Peter et Müller ont été menées dans un canal comme celui qui est schématisé ici, dont les parois sont suffisamment lisses pour pouvoir négliger leur rugosité, et muni d’une trappe qui récolte les sédiments transportés par l’écoulement. Différentes conditions d’écoulement uniforme ont été étudiées, correspondant chacune à des débits liquides et solides différents, et avec des grains de diamètres différents. Pour chaque cas, Meyer-Peter et Müller ont d’une part mesuré la profondeur d’eau h et pente de fond S0, dont ils ont pu déduire par la formule de Manning, par exemple, le coefficient de frottement du lit nb, et d’autre part mesuré le transport solide par unité de largeur du canal via le poids déjaugé des grains qui se retrouvaient dans la trappe. Mot(s) clés libre(s) : inondation, géomorphologie, barrage, hydrologie, hydraulique, érosion, bassin versant, rivière, charriage
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Modélisation hydraulique à surface libre
/ 20-11-2014
/ Canal-u.fr
NAVRATIL Oldrich
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Principes et applications. Choix des modèles.Cette séquence aborde l’utilisation et l'application des équations de base utilisées en hydraulique fluviale : c’est l’étape de la modélisation hydraulique. Elle se focalise tout d’abord sur les enjeux de la modélisation hydraulique ; elle présente ensuite la structure des modèles et les équations physiques que l’on choisira en fonction des objectifs de l’étude et du site d’étude. Elle finit sur un exemple pour illustrer cette structure générale des modèles et les données d’entrée nécessaires. Mot(s) clés libre(s) : inondation, géomorphologie, barrage, hydrologie, hydraulique, érosion, bassin versant, rivière, charriage
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Morphologie, habitats et biocénoses : physique et écologie fluviale
/ 20-11-2014
/ Canal-u.fr
PIÉGAY Hervé
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Cette séquence va être consacrée aux liens entre la physique (la géomorphologie) et l'écologie. On va aborder successivement différentes notions afin de comprendre :comment s’expriment ces lienscomment une modification de la physique influence la qualité écologiquecomment et pourquoi réparer certains dommages physiques enregistrés par le cours d’eau à la suite de différentes pressions humaines Mot(s) clés libre(s) : inondation, géomorphologie, barrage, hydrologie, hydraulique, érosion, bassin versant, rivière, charriage
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