Vidéo pédagogique
Lois physiques. Transport solide par charriage (1)
Réalisation : 20 novembre 2014 - Mise en ligne : 5 septembre 2015
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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.

Intervenants *
Sous-titrage
Sous-titre
Langue :
Français
Crédits
Sandra Soares-Frazão (Intervention)
Conditions d'utilisation
Creative commons Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Pas de Modification (CC BY-NC-ND)
DOI : 10.60527/60ya-k541
Citer cette ressource :
UNIT. (2014, 20 novembre). TRANSPORT SOLIDE PAR CHARRIAGE. [Vidéo]. Canal-U. https://www.canal-u.tv/130776. (Consultée le 4 novembre 2026)
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TRANSPORT SOLIDE PAR CHARRIAGE

par Ivan PFALZGRAF, le 30 juin 2022
Vidéo pédagogique
Lois physiques. Transport solide par charriage (1)
Lois physiques. Transport solide par charriage (1)
Soares-Frazão , Sandra
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 ou
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Lois physiques. Transport solide par charriage (2)
Lois physiques. Transport solide par charriage (2)
Soares-Frazão , Sandra
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 s
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Lois physiques. Transport solide par charriage (3)
Lois physiques. Transport solide par charriage (3)
Soares-Frazão , Sandra
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.
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Lois physiques. Transport solide par charriage (4)
Lois physiques. Transport solide par charriage (4)
Soares-Frazão , Sandra
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 rel
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Lois physiques. Transport solide par charriage (5)
Lois physiques. Transport solide par charriage (5)
Soares-Frazão , Sandra
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 transpor
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