propriétés hydrauliques des sols et

propriétés hydrauliques des sols et la quantification des flux hydriques associés, appliquées ici au cas des milieux partiellement gelés. Dans un sol soumis à des températures négatives, une description détaillée des processus couplés de transfert d’eau et de chaleur est requise pour évaluer avec précision la distribution et les mouvements de l’eau, en particulier ceux liés au phénomène de cryosuccion. Le degré de saturation en eau non gelée en fonction de la température de sollicitation, formalisé par la courbe de gel dans les modèles couplés hydro-thermiques, apparaît comme une variable cruciale, dont dépendent les propriétés thermiques du sol. Il peut être déterminé au laboratoire de différentes manières, et donne lieu à diverses formulations (semi-)empiriques. On se propose, au cours de ce travail de thèse, de développer dans un cadre expérimental l’imagerie géophysique pour caractériser l’état de gel du milieu poreux soumis au froid en fonction de la température et ce, afin d’ajuster les formalismes introduits dans les modèles couplés hydro-thermiques, en particulier la dépendance au type de matériau.

L’approche expérimentale sera réalisée en laboratoire, sur un modèle physique réduit soumis à l’action du froid en surface. Le dispositif permettra le suivi en fonction de la température, d’une part de l’évolution des pressions interstitielles et d’autre part, de la saturation en eau liquide à l’aide de mesures indirectes géophysiques, l’originalité de la démarche reposant sur l’utilisation d’un panel de mesures telles que les tomographies radar, acoustique, électrique voire électrostatique. Les lois de saturation déduites de l’expérimentation seront intégrées dans un modèle numérique couplé hydro-thermique (actuellement disponible en version 2D) dont les performances vis-à-vis de la simulation des flux d’eau seront testées au regard des résultats expérimentaux.

Les régions boréales font l’objet d’un effort soutenu de recherche international, qui se justifie par la fragilité de ces zones vis-à-vis de l’impact humain et leur grande susceptibilité aux changements climatiques, liées en particulier à la présence de pergélisol. La dégradation accélérée de ce dernier favorise l’infiltration et la réactivation de chemins d’écoulement souterrain permanents et plus profonds, qui modifient le transfert d’éléments chimiques tels que le carbone. La fonte du pergélisol provoque de plus des endommagements du sol, à l’origine d’une déstabilisation des infrastructures. Autant de considérations qui nécessitent, en premier lieu, une meilleure compréhension des processus hydrologiques de surface et subsurface dans les régions froides et dans ce but, font émerger unbesoin accru en modélisation thermo-hydrique 2 ou 3D. De fait, on assiste depuis peu au développement de nombreux modèles de complexité croissante, à l’échelle internationale. La difficulté de valider les approches numériques lorsqu’il s’agit du couplage des flux d’eau et de chaleur en présence de gel a conduit à la naissance d’un exercice de comparaison entre les différents codes existants sur des cas tests (projet INTERFROST ), mais également au regard de résultats expérimentaux acquis en chambre froide. La thèse proposée s’insère donc un élan de recherche international et a vocation à y contribuer fortement, qu’il s’agisse du volet numérique ou expérimental.

النتائج (العربية) 1:

خصائص الهيدروليكية للتربة والتحديد الكمي لتدفق المياه المرتبطة بها، تطبق هنا إلى حالة البيئات المجمدة جزئيا. في تربة التعرض لدرجات الحرارة السلبية، وصفاً مفصلاً لعمليات نقل المياه والحرارة إلى جانب مطلوب لإجراء تقييم دقيق للتوزيع وحركة المياه، ولا سيما تلك المتصلة بظاهرة كريوسوكسيون. درجة التشبع في المياه رفع التجميد عن التماس درجة الحرارة، طابعاً رسميا بمنحنى جل في النماذج المقرونة الحرارية المائية، يظهر كمتغير حاسم، التي تعتمد على الخصائص الحرارية للتربة. يمكن تحديدها في المختبر بطرق مختلفة، وتفسح المجال أمام مختلف الصيغ (شبه)-التجريبية. ويقترح، في سياق هذا العمل أطروحة، وضع في إطار تجريبي الجيوفيزيائية التصوير لوصف حالة تجميد مسامية متوسطة التعرض للبرد في دالة لدرجة الحرارة، بغية ضبط فورماليسمس قدم في الحرارية المائية إلى جانب نماذج، في الاعتماد خاصة على نوع المواد.النهج التجريبي الذي ستنفذ في المختبر على نموذج مادي يخضع لعمل السطح البارد. وسوف يسمح الجهاز برصد اعتماداً على درجة الحرارة، من ناحية تطور ضغوط المياه المسامية وجزء آخر من السائل تشبع المياه باستخدام التدابير غير المباشرة الجيوفيزيائية، أصالة النهج القائمة على استخدام مجموعة من التدابير مثل الرادار، الصوتية، الأشعة الكهربائية أو ثابت حتى. قوانين تشبع استخلاصه من التجربة ستدمج مائي-ثيرميك إلى جانب عددية نموذج (متاحة حاليا في 2D الإصدار) سيتم اختبار أداؤها نحو محاكاة لتدفق المياه ضد النتائج التجريبية.Les régions boréales font l’objet d’un effort soutenu de recherche international, qui se justifie par la fragilité de ces zones vis-à-vis de l’impact humain et leur grande susceptibilité aux changements climatiques, liées en particulier à la présence de pergélisol. La dégradation accélérée de ce dernier favorise l’infiltration et la réactivation de chemins d’écoulement souterrain permanents et plus profonds, qui modifient le transfert d’éléments chimiques tels que le carbone. La fonte du pergélisol provoque de plus des endommagements du sol, à l’origine d’une déstabilisation des infrastructures. Autant de considérations qui nécessitent, en premier lieu, une meilleure compréhension des processus hydrologiques de surface et subsurface dans les régions froides et dans ce but, font émerger unbesoin accru en modélisation thermo-hydrique 2 ou 3D. De fait, on assiste depuis peu au développement de nombreux modèles de complexité croissante, à l’échelle internationale. La difficulté de valider les approches numériques lorsqu’il s’agit du couplage des flux d’eau et de chaleur en présence de gel a conduit à la naissance d’un exercice de comparaison entre les différents codes existants sur des cas tests (projet INTERFROST ), mais également au regard de résultats expérimentaux acquis en chambre froide. La thèse proposée s’insère donc un élan de recherche international et a vocation à y contribuer fortement, qu’il s’agisse du volet numérique ou expérimental.

النتائج (العربية) 2:

خصائص التربة والمياه، وتقدير حجم تدفقات المياه المرتبطة بها، تطبق هنا إلى حالة من بيئات المجمدة جزئيا. في التربة تتعرض لدرجات حرارة دون الصفر، لا بد من وصف تفصيلي للجانب عملية نقل المياه والحرارة إلى تقييم دقيق للتوزيع وحركة المياه، ولا سيما تلك المتعلقة الظاهرة cryosuccion. درجة التشبع في المياه المجمده وفقا لدرجة حرارة يتحامل، رسمي في منحنى تجميد في النماذج المائية جانب، ويبدو أن المتغير الحاسم، الذي يعتمد على الخواص الحرارية للتربة. ويمكن أن تحدد في المختبر بطرق ونتائج مختلفة في مختلف الصيغ (شبه) التجريبية. يقترح، في هذه الأطروحة، ووضع في التصوير التجريبي إعدادات الجيوفيزيائية لتوصيف حالة هلام من وسط مسامي يتعرضون للبرد تبعا لدرجة الحرارة وذلك من أجل ضبط الشكليات قدم في المائية إلى جانب النماذج، لا سيما الإدمان على نوع المادة. وسيتم تنفيذ المنهج التجريبي في المختبر على نموذج مصغر البدني تعرض لعمل سطح بارد. سيقوم الجهاز بمراقبة تبعا لدرجة الحرارة، من جهة إلى تغيرات في ضغط المسام ومن ناحية أخرى، تشبع الماء السائل باستخدام التدابير غير المباشرة الجيوفيزيائية، وأصالة النهج القائم على استخدام مجموعة من التدابير مثل التصوير المقطعي الرادار، الصوتية، كهربائي أو كهرباء. وسيتم دمج القوانين تشبع استنتاجها من التجريب إلى المياه الحارة نموذج عددي جانب (متوفر حاليا في 2D) التي سيتم اختبار وجها لوجه محاكاة أداء تدفق المياه من النتائج التجريبية. المناطق الشمالية هي موضوع جهد متواصل من البحوث الدولية، التي تبررها هشاشة هذه المناطق وجها لوجه من تأثير الإنسان وقابليتها للتغير المناخ، ترتبط على وجه الخصوص إلى وجود الجليد الدائم. التدهور المتسارع للينشطها تسلل وتنشيط دائم تدفق المياه الجوفية الطرق وأعمق، من شأنها أن تغير نقل العناصر الكيميائية مثل الكربون. ذوبان الجليد يسبب المزيد من الضرر التربة، مما تسبب في زعزعة استقرار البنية التحتية. الكثير من الاعتبارات التي تتطلب، أولا، فهم أفضل من السطحية وتحت السطحية العمليات الهيدرولوجية في المناطق الباردة وتحقيقا لهذه الغاية وتظهر زيادة unbesoin في المياه الحرارية 2 أو 3D النمذجة. في الواقع، لم يكن هناك مؤخرا تطوير نماذج عديدة من التعقيد المتزايد على الصعيد الدولي. صعوبة التحقق من صحة النهج العددي عندما يتعلق الأمر اقتران تدفق المياه والحرارة بحضور جل أدت إلى ولادة من عملية المقارنة بين رموز القائمة مختلفة من حالات الاختبار (INTERFROST المشروع ) ولكن أيضا من حيث النتائج التجريبية التي تم الحصول عليها في التخزين البارد. الأطروحة المقترحة بالتالي إدراج زخما البحوث الدولية وتهدف إلى المساهمة بقوة، سواء كان تيار الرقمي أو التجريبي.

النتائج (العربية) 3:

التربة و المياه ذات الخصائص الهيدروليكية تكميم تطبيق تجميد جزئي في وسائل الإعلام....... من التربة درجة الحرارة السلبية، ويصف عملية اقتران المياه و نقل الحرارة المطلوبة بدقة و حركة توزيع المياهوخاصة مع cryosuccion تلك الظاهرة.تشبع المياه المجمدة في درجة الحرارة وظيفة رسمية نموذج منحنى التحيز، هلام المياه الساخنة اقتران، يبدو أن المتغيرات الرئيسية، اعتمادا على الخصائص الحرارية للتربة.يمكن تحديد في مختبرات مختلفة،سيتم إعداد مختلف (شبه) الخبرة.نقترح في هذا العمل، ورقة إطار التنمية الجيوفيزيائية في تجربة التصوير لوصف حالة هلام مسامي البرد درجة الحرارة تعديل دالة نموذج يقدم توصيلات المياه الحرارية؛خاصة تعتمد على نوع المواد.......

، هذا الأسلوب إجراء التجارب في الفيزياء نموذج من سطح بارد.هذا الجهاز سوف رصد بوصفها وظيفة من درجة الحرارة، الضغط من ناحية التنمية الوسيطة، من ناحية أخرى، تشبع الماء السائل من خلال قياس الجيوفيزيائيةطرق مبتكرة باستخدام مجموعة من التدابير، مثل المسح الراداري، الصوت، الكهربائية أو كهرباء.قواعد الاشتقاق المشبعة التجربة سوف تدرج في توصيلات المياه الحرارية النماذج العددية (حاليا في النسخة 2) محاكاة أداء اختبار تدفق المياه، على أساس النتائج التجريبية.......

في الشمال هو البحث في الجهود الدولية،تتألف هذه المنطقة الهشة، تأثير على البشرية الهائلة ذات الحساسية في تغير المناخ، ولا سيما وجود الجليد.......تسارع التدهور الذي تسلل و تفعيل وتعزيز مسار تدفق دائم و أعمق تحت الأرض،تعديل نقل العناصر الكيميائية مثل الكربون.ذوبان الجليد بسبب إصابة المزيد من التربة، وتدمير البنية التحتية.نفس الاعتبارات، تحتاج إلى أولا معرفة عملية المياه السطحية والجوفية في المناطق الباردة، وتحقيقا لهذه الغاية،أنها تظهر unbesoin زيادة الماء الساخن 2 و 3D النمذجة....... في الواقع، ونحن نرى العديد من التطورات الأخيرة في زيادة تعقيد تصميم على الصعيد الدولي.......طريقة عددية من الصعب التحقق، إلى جانب تدفق المياه هلام الحرارة بسبب وجود الحركة مقارنة رمز القائمة الحالات اختبار المشروع (interfrost)، استنادا إلى نتائج التجارب والحصول على الغرفة الباردة.