Écoute hydrophone de la variabilité temporelle du transport solide en rivière

Laboratoire de rattachement : LTHE

Encadrant : Philippe BELLEUDY, Thomas GEAY (GIPSALab)
04 76 89 52 72
philippe.belleudy univ-grenoble-alpes.fr

Mots clés : 
Transport sédimentaire, Rivières, Traitement du signal.

Contexte et objectifs de la mission de stage :
Dans les rivières torrentielles, le transport sédimentaire de fond (charriage) qui détermine la morphologie du lit se produit principalement au moment des hautes eaux et lors des crues et les différents matériaux qui couvrent le fond de la rivière sont mobilisés progressivement en fonction de leur taille et de leur localisation dans le lit. Les questions scientifiques concernent la compréhension des mécanismes de transport des matériaux de granulométries différenciées, les rythmes de ce transport et l’évolution des stocks sédimentaires du lit en relation avec les événements hydrologiques. Ces questions répondent aussi directement à des enjeux opérationnels tels que l’étude des impacts des aménagements du lit des rivières et la préservation des capacités d’écoulement en crue. La mesure du transport par charriage est actuellement l’obstacle principal à l’avancement de la connaissance scientifique et opérationnelle de ces phénomènes de transport solide.

Le travail réalisé ces dernières années (thèse de Thomas GEAY en particulier) permet de relier la puissance sonore du signal reçu par un hydrophone placé au fond de la rivière et l’intensité du transport par charriage. Le contenu fréquentiel permet aussi dans une certaine mesure de caractériser la taille des matériaux transportés.

Dans le cadre de ce travail, une série d’enregistrements a été réalisée pendant plus d’une année dans une rivière autrichienne. Des enregistrements de même nature sont en cours d’acquisition dans l’Isère à la station hydrométrique du campus.

Ces enregistrements restent à analyser du point de vue de leur variabilité saisonnière et de la relation avec la chronique des débits.

En utilisant les méthodes de traitement du signal développés dans ces travaux, on explorera et exploitera ces enregistrements sonores. On explorera aussi des échelles de temps plus courtes : la crue, la détection d’éventuelles nappes de transport, l’échelle des macro-turbulences.

Prérequis : PSTE4128 : hydrologie et hydraulique.
Programmation matlab, R…
Des compétences en traitement du signal seront appréciées.