École doctorale : Terre, univers, environnement (TUE)
Spécialité : Sciences de la Terre, et de l'Univers et de l'Environnement
Structure de rattachement : UJF
Établissement d'origine : Université Polytechnique de Bucarest
Financement(s) : contrat à durée déterminée ; contrat à durée déterminée
Date d'entrée en thèse : 01/10/2014
Date de soutenance : 04/12/2017
Composition du jury :
M. RICKENMANN Dieter,Directeur de recherche, Institut FRF, la neige et le paysage Birmensdorf, Suisse, rapporteur
M. RIVIERE Nicolas,Professeur, Institut NSA à Lyon, rapporteur
M. LAROSE Éric,Directeur de recherche, IST Grenoble, examinateur
M. CRAVE Alain,Chargé de recherche, HDR, CNRS, Géosciences, Rennes, examinateur
M. BELLEUDY Philippe,Professeur émérite, IGE, Grenoble, co-directeur de thèse
M. GEAY Thomas,PhD, GIPSA-LAB, encadrant
M. GERVAISE Cédric,Directeur Institute de Recherche CHORUS Fondation Partenariale Grenoble INP, Grenoble,Directeur de thèse
M. GIMBERT Florent,Chargé de recherche, IGE Grenoble, invité
Résumé : La thèse fait des recherches sur des algorithmes d'inversion des signaux
acoustiques acquis par des hydrophones dans la rivière. Le but principal
est d'estimer la taille des sédiments transportés par l'écoulement. La
méthodologie d'inversion part de la physique de la collision entre deux
objets rigides, nommée aussi le contact de Hertz. La taille des
particules en collision possède une signature spectrale sur les signaux
mesurés par un hydrophone. Les spectres sont ainsi inversés en utilisant
des méthodes algébriques au sens des moindres carrés pour estimer la
courbe granulométrique des sédiments transportés. Cette méthode
d'inversion originale est validée avec succès par des expériences
acoustiques sur le terrain. On ouvre ainsi une porte vers le
développement d'un outil opérationnel dans le contexte du monitorage du
transport sédimentaire dans les rivières.
The thesis presents the research on processing acoustic signals recorded
by hydrophone in rivers for estimating the bedload grain size
distribution. The inversion methodology is based on the physics of the
underwater hertzian impact between two solids also named the Hertzian
impact. The size of impacting particles affects the shape of acoustic
spectra which permits us to develop inversion methodology for estimating
grain size distributions. The inversion of acoustic spectra on the field
successfully validate the original inversion method. The method has a
great potential and proves the feasibility of using hydrophones to
perform bedload monitoring in rivers.