Laboratoire d'étude des Transferts en Hydrologie et Environnement

Me. 15 Sept. - 14h00 – séminaire de Fransesca Pellicciotti – Salle de Conférence du LGGE

Benoit Hingray — 2010-09-09T16:02:56Z

Hydrological models simplify natural processes at different levels of complexity. Physically based models represent the physics of the system adequately but require large amounts of data, whereas conceptual models can be driven by less input data but rely on empirical parameters and simplification of processes.
A consistent amount of recent cryospheric research has focused on understanding the interaction between glaciers and climate and the response of glacierised catchments to changes in climate. A number of models have been developed for this purpose and applied at various temporal and spatial scales. Validation is also conducted with data sets of different type, quality and duration. As a result, assessment of models predictive skills and intercomparison of performance is difficult and results in uncertainties that have been rarely assessed.
In this presentation, we discuss which models are better suited to study the impact of a changing climate on glaciers and snow cover at various spatial scales and temporal resolution. We show that energy balance models do not necessary out-perform enhanced temperature-index models, and demonstrate that the latter models are robust when applied in the same climatic region.

A major objection to the use of empirical models for climate change studies is that they rely on calibrated parameters. We show that parameters controlling the spatial distribution of meteorological input data are more important than those related to the model structure, are site specific and are a major source of uncertainty.
We also discuss how melt models can be integrated into physically –based, fully distributed hydrological models for prediction of runoff from glacierised basins. We identify the major causes of uncertainties and demonstrate the importance of a sound multi-data calibration procedure that avoids the compensation of errors which is allowed by the complex interaction of ablation and accumulation processes typical of glacierised and snow cover basins.

We show that only a combination of different data sets and methodologies enables a reliable identification of parameter values, which is a prerequisite for accurate water resources assessments and climate change impact studies, especially in data scarce catchment such as those of the Andes or Himalaya region.

Affiliation : Institute of Environmental Engineering, ETH Zurich

Animation scientifique.

TRANSPORE — 2010-09-09T07:07:12Z

Pour la programmation, contacter le responsable de l'animation scientifique : Jean-Paul Gaudet

Programme :

19 Septembre 2010 12h15-14h00 CERMO
Séminaire équipe : milieux poreux évolutifs (titre provisoire)

24 Septembre 2010 18h00 espace EVE
Café citoyen : la gestion des déchets
avec Laurent Oxarango
après Novembre 2010 (date à définir) ; CERMO
séminaire équipe : observation et modélisation du développement de biofilms bactériens en milieux poreux : de l’échelle locale au bioréacteur.
par Jean Martins

En projet :

Jean-François Daïan : Mesure de la porosité des sols et calculs de perméabilité (2 séminaires ???)
Lorenzo Spadini & Marie-Christine Morel : polluants émergeants et milieux poreux : état de l’art et défis.

Lu. 18/10 - 14h00 – Soutenance d'HDR de Nicolas Gratiot - Amphi. Maison Jean Kuntzmann (IMAG)

Cédric LEGOUT — 2010-09-07T11:34:46Z

Du fait de son impact sur le transit des polluants et la dégradation des sols et du littoral, la dynamique des sédiments cohésifs joue un rôle fort quant à la structuration des écosystèmes côtiers et continentaux. Les principaux résultats de recherche obtenus au cours de ces dix ans concernent :

1. les processus physiques de dépôt des sédiments cohésifs dans les systèmes aquatiques naturels

2. la vulnérabilité de l’écosystème côtier aux modifications géomorphologiques (Guyane),

3. la dégradation des écosystèmes continentaux semi-arides par érosion des sols.

La présentation dressera dans un premier temps un bilan des résultats les plus intéressants obtenus dans des contextes environnementaux variés. Dans un second temps, nous présenterons nos perspectives de travail en soulignant l’intérêt d’une approche multidisciplinaire pour l’étude des flux sédimentaires sur les bassins versants élémentaires.

N.Gratiot, CR-IRD (nicolas.gratiot@ird.fr ; http://www.lthe.fr/PagePerso/gratiot/)

Mesures en temps réel

webmaster — 2010-08-06T08:35:58Z

Le pôle "Expérimentation de laboratoire et terrain" (PELT) du LTHE gère un certain nombre de stations automatiques de mesure hydro-météorologique via son serveur "loggernet". Dans cette page, vous avez accès aux graphes de l'évolution hebdomadaire de certaines de ces mesures.

Relevé de température sur le campus

Une station météorologique compète fonctionne sur le toit du CERMO (point GPS : 45° 11' 37.95" N ; 5° 45' 45.47" E). Elle est reliée au réseau IP, ce qui permet un cycle de relevé de données très rapide. On voit ci-dessous l'évolution de la température sur la semaine qui vient de s'écouler.

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Pluviométrie sur le campus

On dispose aussi d'un pluviomètre à auget : voir ci-dessous les cumuls journaliers et évolution correspondante du cumul annuel.

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Rose des vents

Vitesse et direction du vent peuvent être représentés en coordonnées polaires sur une "rose des vents" : voir ci-dessous.

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Mesure de la hauteur et de la turbidité de l'Isère

Le LTHE effectue également des mesures de niveau, de température et de turbidité sur l'Isère au niveau de la station hydrométrique gérée par E³ (point GPS : 45° 11' 50.76" N ; 5° 46' 8.09" E). Voir ci-dessous l'évolution de la hauteur et de la turbidité sur la semaine qui vient de s'écouler.

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La détection de la poche d'eau sous-glaciaire du glacier de Tête Rousse par la Résonance Magnétique des Protons

webmaster — 2010-08-04T08:10:24Z

Suite à la détection d’anomalies radar en 2007 au sein du glacier de Tête Rousse, situé sur la voie normale du Mont Blanc à 3200 mètres d’altitude, par les équipes des laboratoires LGGE et LGIT, le Laboratoire d’étude des Transferts en Hydrologie et Environnement (LTHE) de Grenoble a mis en œuvre une méthode géophysique récente, la Résonance Magnétique des Protons (RMP). Cette méthode, déjà opérationnelle depuis une dizaine d’années, est actuellement en constante amélioration grâce aux recherches menées au sein de l’équipe Hydrogéophysique du LTHE, dirigée par Anatoly Legchenko, Directeur de Recherche à l’IRD (Institut de Recherche pour le Développement).

Le but de cette étude géophysique était de déterminer si les anomalies radar étaient de l’eau liquide ou non. En effet, le radar ne permet pas d’avoir la certitude de la présence d’eau liquide et la RMP est la seule méthode géophysique capable de déterminer, à partir de la surface, la présence d’eau liquide dans le glacier et d’en évaluer le volume. Généralement utilisée dans le domaine de l’hydrogéologie pour la détection d’aquifères, la RMP trouve dans le cas des cavités sous-glaciaires une autre application novatrice.

L’équipe du LTHE, sous la responsabilité de Marc Descloitres, Ingénieur de Recherche à l’IRD, est intervenue deux fois sur le glacier, en septembre 2009 et en juin 2010.

Les résultats de la Résonance Magnétique des Protons ont permis de confirmer

a) que les anomalies radar étaient bien de l’eau liquide,

b) que le volume d’eau liquide en présence était de 65000 m³ (avec une incertitude de 10000 m³), sans pouvoir toutefois en déterminer très précisément les contours.

Grâce à de nouvelles modélisations réalisées en juin 2010, modélisations mieux adaptées à la géométrie probablement complexe des volumes d’eau sous-glaciaires, nous avons confirmé la présence d’un volume égal ou supérieur à 65000 m³. Les modélisations 3D ont permis de préciser la localisation du volume d’eau liquide, qui se trouve dans la partie centrale du glacier, en conformité avec la localisation de quelques anomalies radar.

Suite à cette étude géophysique, les forages de reconnaissance, réalisés fin juin 2010 par l’équipe de glaciologues du LGGE, ont été positionnés avec le maximum de chance de succès, en couplant le radar et la RMP. Les forages effectués ont prouvé la présence d’eau liquide contenue dans une ou plusieurs cavités.

Les 6 forages localisés au centre du glacier indiquent la présence d’une cavité sous glaciaire, très probablement d’un seul tenant, d’une surface minimum de 1000 m² environ et de 8 à 25 m de hauteur, soit un volume de 8 à 25 000 m³. Il est possible que cette cavité ait un volume supérieur. Etant donné que les résultats de la RMP indiquent la présence d’un volume d’eau liquide de 65000 m³, on peut s’attendre à un volume d’eau très supérieur à celui évalué dans cette cavité remplie d’eau. Les observations radar suggèrent également un volume d’eau plus important.

Il est encore difficile de savoir comment est réparti exactement le volume d’eau liquide total détecté par les mesures RMP. Il est probable que cette eau soit distribuée dans de multiples chenaux intraglaciaires que les forages ne peuvent pas détecter. Il est possible également qu’une partie de cette eau soit contenue dans des sédiments sous glaciaires (gorgés d’eau). Là non plus, les forages n’ont pas pu pénétrer ces sédiments.

En tout état de cause, étant donné le volume d’eau de la cavité détectée dans les forages, les volumes indiqués par la RMP et les hauteurs d’eau mesurées dans les forages (hauteurs qui montrent de l’eau sous pression) il existe un risque de vidange naturelle brutale d’un volume d’eau de plusieurs milliers ou plusieurs dizaines de milliers de m³, par la création d’un chenal sous glaciaire (ou intra-glaciaire) ou/et par la rupture du barrage de glace à l’aval.

En conséquence, le rapport d’étude, rédigé conjointement par les 3 laboratoires impliqués dans l’étude scientifique, et remis aux autorités le 13 juillet 2010, 2 jours après la fin de la campagne de forage, conclut qu’il est nécessaire de procéder rapidement à une vidange artificielle de la cavité sous glaciaire du glacier de Tête Rousse (le volume de la poche d’eau de 1892 était de 80 000 m³).

Lors de cette vidange artificielle, il sera nécessaire de mesurer le volume d’eau extrait. Si ce volume n’atteint pas la valeur attendue par la méthode RMP (d’environ 65 000 m³), il sera probablement nécessaire de réaliser de nouvelles observations RMP pour localiser l’eau restante. Le rapport mentionne aussi que les mécanismes de la formation de la cavité sous glaciaire d’aujourd’hui sont certainement très différents de ceux qui ont conduits à la formation de la poche d’eau de 1892.

Cette étude scientifique est un bel exemple de la collaboration étroite des 3 laboratoires (LGGE, LGIT et LTHE) réunis au sein de l’Observatoire des Sciences de l’Univers de Grenoble (OSUG), situé sur le campus de l’Université de Grenoble : différentes disciplines ont croisés leurs efforts pour fournir des renseignements scientifiques de haute qualité aux autorités, qui elles, procèdent maintenant aux opérations de purge du glacier. Les scientifiques resteront aux cotés des autorités à titre de conseillers, si cela s’avère nécessaire.

Marc Descloitres et Thierry Lebel, 30 juillet 2010

Médaille d'argent du CNRS décernée à Thierry LEBEL

webmaster — 2010-07-23T07:09:06Z

Thierry LEBEL et Jean-Luc REDELSPERGER obtiennent la médaille d'argent du CNRS pour leurs travaux et leur investissement dans AMMA (Analyses Multidisciplinaires de la Mousson Africaine). L'attribution de cette médaille souligne une fois de plus la reconnaissance par les tutelles de la qualité du travail effectué dans AMMA, qui est à mettre au crédit de l'ensemble de la vaste communauté impliquée. Elle est aussi une preuve de leur confiance et de leur engagement en faveur de la poursuite du programme à travers la seconde phase que nous en sommes en train de construire.

Propositions de sujets de thèse

2010-07-21T13:28:45Z

Ces sujets sont proposés aux titulaires d'un Master Sciences de la Terre et Environnement, aux Physiciens, aux Mécaniciens, aux Ingénieurs qui désirent compléter leur formation par un travail de recherche. Les domaines concernés peuvent intéresser aussi bien les étudiants qui se destinent à une carrière de recherche que les futurs experts de bureau d'études. Contactez les responsables !

Ces thèses sont proposés dans le cadre de l'école doctorale TUE de l'UJF

La thèse sera un grand moment de votre vie et nous serons là pour vous accompagner. Contrairement à ce que pourrait penser le document ci-dessus, la thèse ne dure que 3 années, les meilleures, and you will get a job !
doc : http://www.phdcomics.com/

Pour candidater, s'adresser au directeur de thèse

Sujets RIVER proposés en 2010 :

Mise à jour 21 juillet 2010 / Les recrutements sont terminés pour l'instant, bientôt de nouveaux sujets.

Titre en français

Titre en anglais

téléchargez le sujet (en français et en anglais)

Directeur : nom_du_directeur de thèse
téléphone : 04 76 6x xx xx

Mots clefs :

Contexte.
Phasage
Profil du candidat recherché

4ième anniversaire du GIS Envirhonalp le 3 septembre 2010

webmaster — 2010-07-16T08:04:56Z

- A noter

Offres de stage

RIVER — 2010-06-21T16:48:13Z

Les stages sont proposés pour la période février 2011-juin 2011. Conviennent pour M2R STE, M2P, Ecoles d'ingénieurs, évidemment selon le sujet. Et même parfois aussi pour M1... Contactez les responsables !

http://www.obs.ujf-grenoble.fr/enseignement/m2r_stue/stage/sujet_par_labo/lthe/liste_sujets.shtml

Prédiction de flux de ruissellement par infiltrométrie

encadrant : Christian Prat / téléphone : 04 76 63 56 89
co-encadrant : Jean-Pierre Vandervaere / téléphone : 04 76 63 56 64

Dans le cadre du programme européen DESIRE (Desertification mitigation and remediation land, a global approach for local solutions, http://www.desire-project.eu ), des études sont menées depuis plusieurs années par des équipes pluridisciplinaires dans le bassin versant de Cointzio, dans l’état du Michoacán, au Mexique. A ce programme s'est ajouté le programme ANR-IRD STREAMS (2007-2010) “Sediment TRansport and Erosion Across MountainS" qui vient de s'achever. Ces deux programmes au Mexique sont sous la responsabilité de l'équipe RIVER du LTHE.
Un des enjeux de ces travaux porte sur les conditions et l’origine de l’érosion hydrique des sols. La capacité du sol à infiltrer l’eau au cours d’une pluie est un des facteurs clef expliquant cette dynamique. C’est pourquoi, deux campagnes de mesures avec un infiltromètre à disque ont été menées sur deux types de sols (Acrisol et Cambisol) et plusieurs types d’usage de sol (maïs, avoine, jachère, prairie naturelle, forêt, haut de billon, fond de sillon). D'autre part, pendant 5 ans, des parcelles d'érosion de 350 à 1000m2 ont été suivies journellement en termes de charge solide érodée, de ruissellement et de teneur en eau, alors que la rugosité et la couverture du sol ne l’ont été qu’en fonction des évènements les plus érosifs. Des enregistrements des flux de ruissellement (limnigraphe OTT Thalimède) ont été faits mais ils ont été peu exploités à ce jour. Enfin, des enregistrements très précis des paramètres climatiques et des pluies sont également disponibles.
Ce stage consiste à reprendre les données obtenues sur le terrain, les analyser et les mettre en relation avec les différentes variables d'une part, et d'autre part, essayer de déterminer dans quelle mesure les données d'infiltrométrie en milieu non saturé permettraient de prédire analytiquement l'occurrence et l'instant du début du ruissellement en fonction des pluies, de l'humidité initiale, de la rugosité et de la nature du sol. En parallèle, cette approche sera complétée par une campagne de mesures (infiltrométrie, simulations de pluie) sur un site proche de Grenoble.

Mesure de la dynamique sédimentaire dans les petits bassins versants de montagne, développement instrumental

encadrant : Nicolas Gratiot / téléphone : 04 76 63 55 39
co-encadrant : Cédric Legoût
téléphone : 04 76 63 56 63

Mots clefs : Matières en suspension, caractéristiques morphométriques, métrologie.

Le suivi dynamique des particules, sédiments, flocs et agrégats dans les environnements aquatiques ne cesse de croître, notamment dans le cadre de la mise en œuvre de la Directive Cadre Européenne sur l’Eau. Parmi les informations élémentaires à recueillir pour une approche à base physique, figurent le diamètre des particules, leur densité et leur vitesse de chute (les trois paramètres n’étant pas indépendants).
Des techniques de mesures ont été développées en zones côtières, fluviales et estuariennes mais un manque flagrant subsiste pour les petits bassins versants de montagnes. Le présent stage vise à contribuer au développement conceptuel et technique d’un instrument visant à mesurer ces paramètres, in situ, dans des écoulements non permanents et très turbides.
L’approche couplera des expériences de laboratoire et du développement instrumental. Des compétences en dynamique sédimentaire et en instrumentation physique sont requises.

Caractérisation des états de surface pour la modélisation de l’érosion hydrique sur des parcelles expérimentales de quelques centaines de m² au Pradel (Ardèche).

encadrants : Cédric Legoût
téléphone : 04 76 63 56 63
Thomas Grangeon

Mots-clefs : ruissellement, miocrorelief, expérimentation, imagerie, modélisation.

Les écoulements de l’eau à la surface du sol sont très sensibles à la rugosité ainsi qu’aux variations de la micro-topographie. La prédiction des débits aux exutoires des bassins versants est très dépendante de la prise en compte de ces facteurs à l’échelle du versant. A une échelle plus fine, l’enjeu est la prédiction correcte des flux de matières solides détachées et exportées vers le réseau hydrographique par le ruissellement. Afin de caler et valider les modèles à base physique, il est nécessaire de disposer de mesures des paramètres clés du ruissellement et de l’érosion comme le microrelief. Les objectifs de ce stage sont i) d’obtenir des modèles numériques d’altitude (MNA) par stéréophotogrammétrie et/ou scanner laser terrestre sur deux parcelles de 120 m² instrumentées sur le domaine du Pradel (Ardèche) pour suivre les débits liquides et solides dans le cadre de la thèse de Thomas Grangeon et ii) de tester l’aptitude du modèle d’érosion PSEM2D, développé dans l’équipe RIVER du LTHE, à reproduire les chroniques de débits liquides au cours d’un évènement pluvieux ainsi que sa sensibilité à la description de la micro-topographie.

Cartographie numérique des propriétés de sols nécessaires à la modélisation de l’érosion sur un petit bassin versant : le Gazel en Ardèche.

encadrants : Cédric Legoût
téléphone : 04 76 63 56 63
Jean-Pierre Vandervaere

Mots-clefs : SIG, mesures de terrain, conductivité hydraulique, profondeur de sols, stabilité structurale.

La maîtrise des flux de polluants adsorbés tels les pesticides ou les métaux lourds aux exutoires des bassins versants implique une modélisation correcte des processus d’initiation/transfert du ruissellement et du détachement/transport de particules sur les versants. La mise en œuvre d’une telle modélisation à base physique requiert des informations spatialisées sur les propriétés des sols qui gouvernent ces processus. A l’échelle du bassin versant du Gazel (3 km²), l’objectif sera de produire des cartes numériques des variables contrôlant le ruissellement et l’érosion. Il s’agira en particulier de cartographier les profondeurs des sols, leurs conductivités hydrauliques et leurs stabilités structurales en couplant quelques mesures de terrain ponctuelles avec des variables environnementales issues du modèle numérique de terrain, de l’occupation du sol ou de caractéristiques géologiques.

Suivi des pollutions particulaires (nutritives, organique et micropolluants organiques et minéraux) dans l’Isère en amont de Grenoble.

encadrant : Julien Némery
téléphone : 04 76 63 55 39

L’impact des rejets urbains sur les écosystèmes aquatiques récepteurs est un enjeu fort de la Directive cadre sur l’eau (DCE, 60/2000/CE). Le diagnostic de l’état des milieux aquatiques a été au cœur des actions depuis la mise en place de cette directive en 2000. Il apparaît nécessaire désormais de mettre en œuvre les solutions pour améliorer la qualité de l’eau mais aussi d’en assurer le suivi sur le long terme ; l’objectif d’atteinte du bon état écologique des masses d’eau étant fixé pour 2015. Dans le contexte régional de l’agglomération de Grenoble, les rivières Isère et Drac sont le milieu récepteur des eaux urbaines d’environ 500 000 équivalents habitants (station d’épuration d’Aquapole). Dans le cadre d’une collaboration avec Grenoble Alpes Métropole, le travail consistera à suivre les polluants organiques, nutritifs et micropolluants en amont de Grenoble. Il s’agira de rechercher et récupérer les données existantes et de mener des campagnes de mesures en amont pour évaluer les sources diffuses et/ou ponctuelles de pollution

Modélisation bidimensionnelle horizontale d'un événement de crue sur un lit en tresses.

encadrants : Alain Recking (CEMAGREF/ETNA)
Philippe Belleudy / téléphone : 04 76 63 56 62

Mots clefs : Modélisation, lit en tresses.

La tresse active du lit du Bès, un affluent de la Bléone, a subi un événement de crue majeur en décembre 2009. Des mesures LIDAR ont été réalisées avant et après cet événement de crue et permettent de décrire les changements morphologiques de ce lit. L'objectif de projet est la reproduction des écoulements et du transport sédimentaire sur ce lit complexe pendant cet événement de crue. Cette modélisation sera réalisée avec le logiciel TELEMAC/Sisyphe. L'originalité et la difficulté de ce projet est dans la modélisation de la rugosité et du transport par charriage sur un lit en granulométrie étendue. Référence et travaux précédents : voir en particulier le travail de thèse de Matthieu de Linares

Modélisation biogéochimique du barrage de Cointzio (Michoacan, Mexique) et élaboration de scenario de gestion

encadrants : Nicolas Gratiot / téléphone : 04 76 63 55 39
Julien Némery / téléphone : 04 76 63 55 39

Hydrologie, biogéochimie, ressource en eau et qualité, modélisation

Contexte de l'étude :
La région semi aride des plateaux volcaniques, au centre du Mexique, fait l’objet d’une modification croissante et peu planifiée de l’occupation des sols qui impacte le cycle de l’eau, des sédiments et des nutriments (azote, phosphore, silice, carbone). En conséquence, la ressource en eau se réduit quantitativement et qualitativement (eutrophisation) ; une situation particulièrement préoccupante au niveau du réservoir de Cointzio qui participe à hauteur de 30% à l’alimentation en eau de la ville de Morélia, capitale de l’état (1 million d’habitant). Construit en 1940, le réservoir de Cointzio fait l’objet d’un suivi hydrodynamique et biogéochimique important (mesures mensuelles de la turbidité, la température, la conductivité de l’oxygène dissous, de la chlorophylle a et des éléments nutritifs) dans le cadre du projet ANR-STREAMS (2007-2010 ; Sediment TRansport and Erosion Across MountainS) et du projet Européen DESIRE (2007-2011, Desertification, mitigation and remediation of land). Ces mesures sont couplées à des mesures continues de la distribution verticale de la température afin de suivre au mieux les phases de stratification et de dé-stratification.

Objectif du travail :
Le (la) stagiaire aura à sa charge la prise en main du modèle ELMO en vue de reproduire le fonctionnement biogéochimique du réservoir de Cointzio. Il (elle) s’appuiera sur les données précédemment collectées (en particulier celles de 2009). Il faudra alors interpréter les profils biogéochimiques en vue de caractériser le fonctionnement du réservoir et caler le modèle. Il s’agira ensuite d’élaborer des scénarios de gestion de la retenue et de les tester avec le modèle. En pratique : 1) Analyse des données disponibles et prise en main du modèle hydrodynamique et biogéochimique ELMO3D (fortran 77). 2) Reproduction du fonctionnement biogéochimique (distribution 2D verticale de la chlorophylle a et des éléments nutritifs) en périodes sèches et humides. 3) Evaluation de la variabilité spatiale (profil vertical) et temporelle (mensuelle) de la qualité biogéochimique des eaux du lac (02, N, P, Si)

Pré requis : utilisation de tableur type excel et MATLAB, rigueur dans la manipulation de base de données, connaissance et goût pour le travail numérique.

Ruissellement de surface et taux de submersion : étude par analyse d’images in situ

encadrants : Jean-Pierre Vandervaere / téléphone : 04 76 63 56 64
Thierry Pellarin

Mots clefs : Ruissellement, infiltration, microrelief, analyse d’images, porosité, percolation

Le ruissellement des eaux pluviales à la surface des sols est un phénomène complexe pour de nombreuses raisons liées à la variabilité spatiale des propriétés du sol, à la géométrie du microrelief de sa surface et aux effets de seuil que présentent l’intensité de pluie minimale produisant du ruissellement, d’une part, et la percolation de l’eau détenue à la surface, d’autre part. Ainsi, les lois classiques de la physique du sol décrivent mal l’interdépendance entre flux d’infiltration et taux de submersion de la surface. L’objectif du stage est de clarifier cette interdépendance par une approche expérimentale en simulant des pluies et en observant simultanément le débit de ruissellement (manuellement) et le taux de submersion de la surface par analyse d’images. Le site expérimental du Pradel (Ardèche), site pilote de l’Observatoire Hydro-météorologique Cévennes-Vivarais (OHMCV), sera le lieu des expérimentations de terrain. Des essais préliminaires au laboratoire avec des surfaces étanches puis avec du sol remanié seront nécessaires pour mettre au point et tester la méthodologie d’analyse d’images. Une poursuite en thèse est envisageable.

Etude du ruissellement sur surface rugueuse : évaluation de formulations du frottement.

encadrant : Michel Esteves / téléphone : 04 76 51 49 62

Mots clefs : Ruissellement, modélisation.

La modélisation précise du ruissellement est très importante pour la bonne représentation des processus d’érosion et de transfert de contaminants. Le ruissellement est un exemple d’écoulement à surface libre transitoire, graduellement varié et non uniforme. Pour résoudre l’équation de Saint-Venant il est nécessaire de choisir une formulation pour le calcul du frottement lié à la rugosité du sol. Pour tester la validité des formulations classiques dans le cas du ruissellement des expériences numériques avec différentes paramétrisations du frottement seront menées. Un modèle à base physique du ruissellement (PSEM_2D) a été développé au LTHE. Dans sa version actuelle le modèle utilise une formulation du type Darcy Weisbach avec un coefficient constant. Le but du stage est d’analyser les possibilités d’utiliser d’autres formulations pour représenter le frottement. Cette étude sera conduite à partir d’une analyse de la bibliographie et de la réalisation de simulations numériques avec le modèle PSEM_2D.

Modélisation hydrologique du petit bassin versant agricole en zone volcanique : application à la Loma (Mexique).

encadrant : Michel Esteves / téléphone : 04 76 51 49 62

Mots clefs : Hydrologie, Erosion des sols, Transport sédimentaire, Modélisation.

Pendant 4 ans des mesures sur les principaux termes du bilan hydrologique ont été réalisées sur un petit bassin versant agricole (50 ha) au Mexique. Le sujet proposé consistera à réaliser une modélisation hydrologique distribuée du fonctionnement hydrologique de ce bassin versant. On étudiera en particulier quels sont les principaux processus à l’origine de la formation du ruissellement et les relations qui existent entre les eaux de surface et les eaux souterraines. Le stage de recherche consistera à modéliser l’ensemble des processus observés à l’aide du modèle DHSVM (Distributed Hydrology Soil Vegetation Model). Les performances du modèle seront évaluées par comparaison avec les données de ruissellement, de niveau de nappe et d’humidité du sol disponibles sur ce bassin. Une ouverture à la modélisation de l’érosion hydrique des sols est envisageable.

Modélisation hydro-sédimentaire distribuée sur des bassins versants de montagne.

encadrant : Michel Esteves / téléphone : 04 76 51 49 62

Mots clefs : Hydrologie, Erosion des sols, Transport sédimentaire, Modélisation.

La modélisation de l’érosion des sols et du transfert des sédiments dans le réseau hydrographique reste un objectif qui sous-tend une part importante des recherches en hydrologie. Une gestion durable des ressources en sols et en eau implique de disposer de modèles prédictifs efficaces pour développer des outils d’aide à la gestion et la conservation de ces ressources. L’objectif de cette recherche est d’analyser les variabilités spatio-temporelles des processus de production d’écoulement, d’érosion et de sédimentation dans le cas de bassin versant de montagne. On utilisera pour ce faire le modèle distribué à base physique DHSVM (Distributed Hydrology Soil Vegetation Atmosphere). Ce sujet s’inscrit dans les thématiques de recherche de l’équipe RIVER du LTHE et dans le cadre du projet de recherche ANR Blanc STREAMS (Sediment TRansport across MountainS). Les applications possibles concernent des bassins versants de différentes tailles (de 1 à 1000 km²) situés en dans les Alpes du Sud en France et au Mexique.

Etude par simulation numérique des principaux facteurs à l’origine du ruissellement et de l’érosion hydrique des sols à l’échelle de la parcelle.

encadrant : Michel Esteves / téléphone : 04 76 51 49 62

Mots clefs : Ruissellement, Erosion des sols, Modélisation.

L’équipe RIVER du LTHE mène des recherches sur l’érosion des sols et le transfert des sédiments à différentes échelles spatiales. Des recherches sont menées de la parcelle au bassin versant de 1000 km². Celles-ci combinent des observations in-situ, des expérimentations de laboratoire et de la modélisation. Le principal processus d’érosion sur les versants est le ruissellement, qui est un exemple d’écoulement à surface libre transitoire et varié. Pour le modéliser nous avons développé un modèle 2D (PSEM_2D) qui résout les équations de Saint-Venant. Le sujet du stage consistera à étudier à partir de simulations numériques l’influence de la variabilité spatiale des propriétés du sol, de la pente et du microrelief sur la propagation du ruissellement et l’érosion érosion hydrique sur une surface de quelques dizaines de m².

Traçage des sources de matières en suspension par spectrocolorimétrie dans le bassin versant de la Bléone

encadrant : Cédric Legoût / téléphone : 04 76 63 56 63
co-encadrants : Julien Némery et Jérôme Poulenard

Mots clefs : Sédiments, crues, quantification.

La connaissance et la modélisation du transport sédimentaire constituent un enjeu important en terme de gestion des cours d’eau. En effet les matières en suspension (MES) transitant dans le lit des rivières constituent un vecteur privilégié du transport d’éléments polluants et peuvent également entraîner l’envasement progressif des ouvrages hydroélectriques par sédimentation dans les barrages. En plus des mesures de débits liquides et solides le long du réseau hydrographique, des informations sur la nature et l’origine des sédiments prélevés en crue sont très précieuses pour le calage et la validation des modèles. L’objectif de ce stage est de quantifier la contribution relative de chaque source potentielle de sédiments dans les échantillons de MES à partir d’analyses colorimétriques. Une collection importante d’échantillons de MES prélevés durant différentes crues au niveau de 5 stations de mesure sur le bassin versant de la Bléone (05) est disponible. Des premières séries de mesure effectuées sur des mélanges artificiels de sources potentielles de sédiments ont abouti à des résultats très prometteurs en terme de prédiction des proportions de chaque source. Il s’agira en particulier i) d’affiner le protocole de mesures spectrales, ii) de tester la robustesse des prédictions de contribution relative de chacune des sources aux MES sur la base des mesures spectrales dans le visible et iii) d’analyser la variabilité temporelle et spatiales de ces contributions relatives.

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encadrant : Prénom Nom / téléphone : 04 76 63 xx xx
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Description du sujet

Ma. 29/06. – 14h00 – Séminaire de Clément Duvert, D316, ENSE3/Bergès

Cédric LEGOUT — 2010-06-11T13:16:20Z

Cette présentation vise à restituer une partie des travaux de recherche engagés au Mexique par le LTHE dans le cadre des projets ANR-STREAMS et DESIRE (Union Européenne).

Un bassin versant emboîté (3 km² – 650 km²) du plateau central mexicain a été équipé pour le suivi en continu des flux hydro-sédimentaires. Cette base de données haute fréquence, unique sur les environnements montagneux mexicains, a permis de préciser la vulnérabilité de la région à l’érosion hydrique. Elle a aussi permis une interprétation affinée des séries historiques, révélant un rôle principal de l’activité humaine sur la modification du cycle de l’eau au cours des cinquante dernières années (augmentation significative du ruissellement).

Nos perspectives de travail concernent l’optimisation de l’acquisition de mesure et la hiérarchisation des processus en jeu à méso-echelle. Ces perspectives seront présentées brièvement.

Laboratoire d'étude des Transferts en Hydrologie et Environnement

Me. 15 Sept. - 14h00 – séminaire de Fransesca Pellicciotti – Salle de Conférence du LGGE

Animation scientifique.

Programme :

En projet :

Lu. 18/10 - 14h00 – Soutenance d'HDR de Nicolas Gratiot - Amphi. Maison Jean Kuntzmann (IMAG)

Mesures en temps réel

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Relevé de température sur le campus

Pluviométrie sur le campus

Rose des vents

Mesure de la hauteur et de la turbidité de l'Isère

La détection de la poche d'eau sous-glaciaire du glacier de Tête Rousse par la Résonance Magnétique des Protons

Médaille d'argent du CNRS décernée à Thierry LEBEL

Propositions de sujets de thèse

4ième anniversaire du GIS Envirhonalp le 3 septembre 2010

Offres de stage

Ma. 29/06. – 14h00 – Séminaire de Clément Duvert, D316, ENSE3/Bergès