Journal de géologie et géophysique
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Abstrait

Entraînement des grains de sédiments : comparaison des méthodes d'estimation des contraintes de cisaillement du lit

Chanceux O Imagbe*

Il est bien connu que la contrainte de cisaillement du lit sédimentaire contribue efficacement à l'entraînement des grains de sédiments du lit parent ainsi qu'à l'initiation du mouvement des grains dans l'écoulement en suspension. La mesure directe de l'ampleur de la contrainte de cisaillement du lit dans des conditions de terrain variables a toujours présenté des défis difficiles, c'est pourquoi elle est estimée à partir d'observations et d'analyses des fluctuations de la vitesse d'écoulement au-dessus du lit d'écoulement.

Des rapports de recherches récentes ont montré une moins bonne concordance dans les estimations des contraintes de cisaillement du lit à partir de sources multiples existantes, notamment la pente du lit, le profil du logarithme, la distribution des contraintes de Reynolds, l'énergie cinétique turbulente, ce qui soulève des questions quant à la validité des estimations. Les estimations obtenues pour les contraintes de cisaillement du lit à partir de plusieurs méthodes devraient montrer une concordance considérable en utilisant des ensembles similaires de données d'écoulement.

Cet article présente l'enquête menée pour déterminer la cohérence et la corrélation possible dans les estimations des contraintes de cisaillement du lit ou obtenues autrement à partir de plusieurs méthodes d'estimation, en utilisant un ensemble de données de vitesse de fluctuation d'écoulement inhabituellement important obtenu à partir d'une expérience de réservoir à canal en laboratoire instrumenté avec un vélocimètre acoustique Doppler à trois composants (3-C) (ADV).

L'analyse des résultats et la comparaison des estimations des trois méthodes suggèrent une cohérence significative dans les estimations, en particulier celles utilisant les méthodes du profil logarithmique et de la contrainte de Reynolds. Cependant, les estimations des méthodes de pente du lit semblent être relativement plus élevées, jusqu'à 26 %, comme dans le cas expérimental 5, par rapport aux deux autres méthodes. Ces résultats de recherche confirment davantage la fiabilité des méthodes existantes d'évaluation des contraintes de cisaillement du lit, en particulier le profil logarithmique et la contrainte de Reynolds.