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7 results on '"Grangeon, Thomas"'

1. Les circuits d'intercomparaisons : des outils d'amélioration pour la maîtrise de la qualité des analyses

Author

Masset, Adeline, Colin, Christèle, Gautier, Celine, Lambrot, Gabriel, Giuliani, Margaux, Laporte, Elodie, Bubendorff, Jacques, Destrel, Eric, Brennetot, René, Grangeon, Thomas, Colas, Kimberly, Laboratoire d’analyse en soutien aux exploitants (LASE), Service d'études analytiques et de réactivité des surfaces (SEARS), Département de Physico-Chimie (DPC), CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Département de Physico-Chimie (DPC), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay

Subjects
[CHIM]Chemical Sciences
Abstract

International audience; Le Laboratoire d’Analyses en Soutien aux Exploitants (LASE) au CEA Saclay est chargé de la caractérisation d’effluents et déchets nucléaires des producteurs de déchets du CEA de Saclay, notamment des analyses chimiques et radiologiques. Dans ce cadre, les paramètres physico-chimiques et radiologiques sont analysés avec divers appareils analytiques du laboratoire sur des matrices variées composant les déchets nucléaires telles que des effluents, terres, résines, métaux, huiles et bétons.Du fait de la diversité des échantillons et des différents paramètres à analyser, les circuits d’intercomparaisons permettent de valider nos méthodes, qualifier nos appareils, habiliter le personnel et surtout déterminer l’exactitude des mesures en intégrant les différentes étapes du processus analytique, de la préparation des échantillons jusqu’à l’analyse. Les organisateurs d’intercomparaisons remettent des rapports permettant de situer les performances du LASE par rapport aux valeurs de référence ou de consensus et à celles des autres laboratoires participants. Les résultats du LASE sont analysés en termes de z-scores et d’écarts relatifs par rapport aux valeurs de référence de manière à vérifier la justesse des méthodes et les incertitudes associées.Depuis plus de 10 ans, le LASE participe régulièrement à des circuits d’intercomparaisons organisés par des organismes agréés pour différentes matrices dont l’ensemble balaie la majeure partie des techniques analytiques du laboratoire (environ 20 par an). Ces circuits sont principalement réalisés par des organismes français (AGLAE, BIPEA, CETAMA, LNHB) mais également internationaux (NPL, LGC), ou encore lors de projets européens (INSIDER, NKS).Le retour d’expériences important des circuits d’intercomparaisons auxquels le laboratoire participe, nous permet d’améliorer nos méthodes analytiques mais également de prendre des mesures spécifiques en cas d’éventuels problèmes détectés.

Published
2021

2. Runoff observatories: from processes analysis to improved modelling

Author

Grangeon, Thomas, Cerdan, Olivier, Landemaine, Valentin, Vandromme, Rosalie, Desprats, Jean-François, Salvador-Blanes, Sébastien, Vanhooydonck, Pierre, Gaillot, Arthur, Manière, Louis, Pene-Galland, Isabelle, Evrard, Olivier, Foucher, Anthony, Ledieu, Lauriane, Simonneau, Anaëlle, Ouvry, Jean- François, Pak, Lai, Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Géochimie Des Impacts (GEDI), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 (ISTO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Biogéosystèmes Continentaux - UMR7327, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Association Régionale pour l'Etude et l'Amélioration des Sols (AREAS), Fonctionnement agroécologique et performances des systèmes de cultures horticoles (UPR HORTSYS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Département Performances des systèmes de production et de transformation tropicaux (Cirad-PERSYST), Université de Tours, Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
ruissellement par saturation, [SDU]Sciences of the Universe [physics], saturation-excess runoff, soil properties, rainfall, [SDE]Environmental Sciences, ruissellement hortonien, pluviométrie, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, [SDV.SA.SDS]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Soil study, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Infiltration-excess runoff, propriété des sols
Abstract

International audience; Runoff events are usually very concentrated in both space and time, and are therefore challenging to monitor. They result from the interactions of rainfall characteristics with both soil surface and intrinsic characteristics and catchment morphology. To improve our understanding of this complex process, five observatories were installed to monitor the runoff response of eleven catchments to natural rainfall events. Measurements were performed with a high frequency (≤ 15 min-time step) and over long time periods (1.5 to 11 years). 1640 rainfall-runoff events were extracted from rainfall and discharge time series. Statistical analyses were performed in order to determine significant triggering factors. The rainfall-runoff response of each catchment is highly variable, but some common features were identified across contrasted catchments. Under highly variable soil types, the catchment runoff exhibited contrasted patterns. Soil surface state, and land use were demonstrated to highly affect runoff. The scattering in the rainfall-runoff relationship demonstrated the key role of the initial soil moisture and rainfall characteristics. Lessons learnt from previous studies in these various environments, as well as their consequences on runoff understanding and modelling are discussed.; Le ruissellement est un phénomène épisodique et localisé, donc difficile à mesurer. Il résulte de l'interaction de nombreux facteurs, dont les caractéristiques intrinsèques et de surface du sol, la morphologie du bassin versant, mais également les caractéristiques pluviométriques. Afin d'améliorer la compréhension de la genèse et de la propagation du ruissellement au sein de bassins versants de tête, cinq observatoires du ruissellement sont présentés, incluant 11 bassins versants. Pour chacun d'entre eux, la pluie et le ruissellement sont mesurés sur le terrain à haute fréquence (≤ 15 min) pendant des durées longues (1,5 à 11 ans). 1640 évènements pluvio-ruisselants sont extraits de ces chroniques en continu et statistiquement analysés, afin de cerner les facteurs influant significativement le ruissellement. La réponse ruisselante de chaque bassin versant est extrêmement complexe mais permet d'identifier des comportements communs. L'importance des caractéristiques des sols est montrée, ainsi que celle de leur occupation, de leurs états de surface et état hydrique. La dispersion de la relation pluie-débit observée au sein de chacun des observatoires permet par ailleurs de montrer et de quantifier l'impact des caractéristiques pluviométriques sur la lame d'eau ruisselée. Les leçons tirées de chacun des observatoires et leurs conséquences sur la compréhension et la modélisation du ruissellement dans différents contextes sont discutées.

Published
2020

3. What do models tell us about water and sediment connectivity?

Author

Baartman, Jantiene E.M., Nunes, João Pedro, Masselink, Rens, Darboux, Frédéric, Bielders, Charles, Degré, Aurore, Cantreul, Vincent, Cerdan, Olivier, Grangeon, Thomas, Fiener, Peter, Wilken, Florian, Schindewolf, Marcus, Wainwright, John, Wageningen University and Research [Wageningen] (WUR), Centre for Ecology - Evolution and Environmental Changes (cE3c), Universidade de Lisboa (ULISBOA), Laboratoire Sols et Environnement (LSE), Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Catholique de Louvain = Catholic University of Louvain (UCL), TERRA Research Centre, Microbial Processes and Interactions, Gembloux Agro-Bio Tech [Gembloux], Université de Liège-Université de Liège, Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Universität Augsburg [Augsburg], Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich), Thüringer Landessternwarte Tautenburg (TLS), and Durham University

Subjects
[SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2020

4. Spatial and temporal dynamics of soil erosion across different landscapes

Author

Cerdan, Olivier, Landemaine, Valentin, Foucher, Anthony, Evrard, Olivier, Grangeon, Thomas, Vandromme, Rosalie, Salvador-Blanes, Sebastien, Pak, Lai-Ting, Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Géochimie Des Impacts (GEDI), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Université Francois Rabelais [Tours], Association Régionale pour l'Etude et l'Amélioration des Sols (AREAS), Université de Tours (UT), Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
[SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2018

5. Accroissement de la contribution des sources d'érosion aux rivières et plans d'eau (1950-2010) : le cas du Louroux (Indre-et-Loire, France)

Author

Foucher, Anthony, Le Gall, Marion, Salvador-Blanes, Sébastien, Evrard, Olivier, Cerdan, Olivier, Laceby, John-Patrick, Vandromme, Rosalie, Lefevre, Irène, Manière, Louis, Grangeon, Thomas, Bakyono, Jean-Paul, Desmet, Marc, GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Géochimie Des Impacts (GEDI), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), AELB, Université de Tours, Centre de recherche sur l'Inflammation (CRI (UMR_S_1149 / ERL_8252 / U1149)), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Université Francois Rabelais [Tours], Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Saclay, Environnements, Dynamiques et Territoires de la Montagne (EDYTEM), and Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
[SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, [SDE]Environmental Sciences, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, [SDV.SA.SDS]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Soil study, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment
Abstract

International audience; Soil erosion is recognized as one of the main processes triggering the physical and chemical degradation of water bodies. Although erosive dynamics have been widely described in morphogenic areas, much less is known about this process in lowland agricultural catchments.To address this issue, a multidisciplinary study was carried out at the scale of a small agricultural lowland catchment (Louroux catchment, France, 25 km (2)) to reconstruct the evolution of the soil erosion rates and sources, from the hillslopes to the deposition areas in the water bodies. This study's goal is specifically to understand the impact of changes in land use and agricultural practices after 1950 (field re-design, ditch creation, drainage) on sediment dynamics For this purpose, sediment cores were collected in a medieval pond (870AD) located at the outlet of the catchment. These cores have been dated and used to reconstruct the temporal variations in sediment fluxes over time (from 1954 to 2013). In addition, sediment sources were identified using fallout radionuclide measurements (cesium-137 and beryllium7 / excess lead-210 ratios). These results will contribute to the implementation of effective management measures to reduce the transfer of sediments from the hillslopes to the hydrosystems.; 14 15 L'érosion des sols est reconnue comme étant l'un des principaux processus à l'origine de la dégradation physico-16 chimique des masses d'eau. Les phénomènes érosifs, largement décrits en contexte morphogène, restent pourtant 17 peu étudiés en contexte de plaine. 18 Pour combler ce manque, une étude pluridisciplinaire a été menée à l'échelle d'un petit bassin versant (25 km²) 19 de plaine agricole drainée pour reconstruire l'évolution des taux et des sources d'érosion, depuis les zones 20 d'accumulation de matière jusqu'aux zones sources. Cette étude vise ainsi à comprendre l'impact des 21 aménagements intervenus dans le bassin après 1950 (remembrements, création de fossés, drainage) sur la 22 dynamique sédimentaire actuelle et passée. 23 À cette fin, des carottages ont été réalisés dans un étang médiéval (870AD) localisé à l'exutoire du bassin versant 24 du Louroux (France). Les carottes ont été datées et ont permis de reconstruire les variations temporelles du flux 25 sédimentaire (de 1954 à 2013), mais aussi de les associer avec les changements d'usage des sols. Par ailleurs, les 26 sources de sédiments ont été identifiées à partir de mesures de radionucléides (césium 137 et rapport béryllium 27 7/plomb 210 en excès). Ces résultats vont permettre de guider la mise en place d'aménagements pour lutter contre 28 le départ de matière sur les versants. 29 MOTS CLEFS : érosion, sédiment, colmatage, archive sédimentaire, traçage 30 31 Increase of erosion source contributions to rivers and lakes (1950-2010): 32 the case of the Louroux Pond (Central France) 33 Soil erosion is recognized as one of the main processes triggering the physical and chemical degradation of water 34 bodies. Although erosive dynamics have been widely described in morphogenic areas, much less is known about 35 this process in lowland agricultural catchments. 36 To address this issue, a multidisciplinary study was carried out at the scale of a small agricultural lowland 37 catchment (Louroux catchment, France, 25 km²) to reconstruct the evolution of the soil erosion rates and sources, 38 from the hillslopes to the deposition areas in the water bodies. This study's goal is specifically to understand the 39 impact of changes in land use and agricultural practices after 1950 (field redesign , ditch creation, drainage) on 40 sediment dynamics 41 For this purpose, sediment cores were collected in a medieval pond (870AD) located at the outlet of the 42 catchment. These cores have been dated and used to reconstruct the temporal variations in sediment fluxes over 43 time (from 1954 to 2013). In addition, sediment sources were identified using fallout radionuclide measurements 44 (cesium-137 and beryllium7 / excess lead-210 ratios). These results will contribute to the implementation of 45 effective management measures to reduce the transfer of sediments from the hillslopes to the hydrosystems. 46 KEY WORDS: erosion, sediment, siltation, lake deposits, sediment fingerprinting 47 48 49

Published
2017

6. Impact of model simplifications on soil erosion predictions: application of the GLUE methodology to a distributed event-based model at the hillslope scale

Author

Cea, Luis, Legout, Cédric, Grangeon, Thomas, Nord, Guillaume, E.T.S. Ingenieros de Caminos Canales y Puertos, Universidade da Coruña, Laboratoire d'étude des transferts en hydrologie et environnement (LTHE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours, Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), and Université de Tours (UT)

Subjects
[SDU]Sciences of the Universe [physics]
Abstract

International audience; In this paper, we analyse how the performance and calibration of a distributed event-based soil erosion model at the hillslopescale is affected by different simplifications on the parameterizations used to compute the production of suspended sediment byrainfall and runoff. Six modelling scenarios of different complexity are used to evaluate the temporal variability of thesedimentograph at the outlet of a 60 m long cultivated hillslope. The six scenarios are calibrated within the generalized likelihooduncertainty estimation framework in order to account for parameter uncertainty, and their performance is evaluated againstexperimental data registered during five storm events. The Nash–Sutcliffe efficiency, percent bias and coverage performanceratios show that the sedimentary response of the hillslope in terms of mass flux of eroded soil can be efficiently captured by amodel structure including only two soil erodibility parameters, which control the rainfall and runoff production of suspendedsediment. Increasing the number of parameters makes the calibration process more complex without increasing in a noticeablemanner the predictive capability of the model.

Published
2016

7. Multi-scale study of fine particle size generated by water erosion : contributions for modeling

Author

Grangeon, Thomas, Laboratoire d'étude des transferts en hydrologie et environnement (LTHE), Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Grenoble, Michel Esteves, Cédric Legout, STAR, ABES, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), and Laboratoire d'étude des Transferts en Hydrologie et Environnement

Subjects
Connectivity, Hillslope erosion, Rainfall kinetic energy, Energie de la pluie, Granulométrie, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, Particle size, Sediment transport, Sélectivité, Connectivité, Erosion, [SDU.STU] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, Selectivity, Transport solide en suspension
Abstract

The suspended particles of catchment networks are dependent on both river and hillslope erosion processes. During this thesis, the particle size dynamics was studied along this continuum in order to improve the understanding of particle delivery from hillslopes to the outlets of headwater catchments. Field measurements were conducted at the headwater catchment scale (~20 km²). The discharge displayed a positive correlation with the particle size. An original measurement protocol has been set up and it demonstrated that particles were mostly aggregated. The inputs from hillslopes were possibly involved in some of the variations of the measured particle size. Laboratory experiments carried out using an annular flume demonstrated that a part of these variations could be explained by disaggregation or flocculation within the flow. Important variations due to the soil type were observed. However, they were less pronounced in the falling limbs of the schematic flood events, suggesting that flow conditions progressively became more important than the soil signature. The latter encouraged the analysis of hillslope processes, among which a special attention was given to the rainfall effects. Rainfall simulation experiments (~1 m²) demonstrated for two soils that an increase in the rainfall kinetic energy resulted in smallest aggregates detached from the soil matrix. The importance of this mecanism at the hillslope scale (~ 100 m²) with regard to runoff selectivity was demonstrated developing a size-dependent detachment parametrisation included in two physically based numerical models. Finally, the effects of the rainfall kinetic energy on the particle size were observed during field measurements made at the plot scale as well, underlining the need to adequatly describe the rainfall forcing field at this scale., Les particules en suspension transportées dans les réseaux hydrographiques résultent des processus de rivière et des apports depuis les versants. Nous avons étudié dans cette thèse la dynamique des tailles de particules le long du continuum versant-rivière afin d'apporter des éléments de réponse à la réflexion aujourd'hui menée sur les distances de transport et sur le concept de connectivité sédimentaire. Des observations de terrain sont menées à l'exutoire d'un bassin versant de tête (~20 km²). Elles mettent en évidence une corrélation positive entre débit liquide et taille des particules. L'établissement et la mise en oeuvre d'un protocole de mesure original montre que les particules sont agrégées. A cette échelle, les apports des versants semblent importants pour expliquer les variations de taille des particules. Des expériences de laboratoire utilisant un canal annulaire sont menées et indiquent qu'une partie de ces variations peut être attribuée à la désagrégation ou à la floculation des particules dans l'écoulement. Des variations de taille notables sont dues au type de sol. Elles sont moindres à la fin des évènements schématiques simulés en canal, suggérant que l'écoulement prend une part prépondérante pour expliquer les variations de taille des particules. Cet effet du type de sol a motivé l'étude des processus de versant, et en particulier ceux de la pluie. Des expériences de simulations de pluie menées en laboratoire (~1 m²) sur deux sols révèlent que l'augmentation de l'énergie cinétique de la pluie a tendance à générer des agrégats plus fins. Une paramétrisation du détachement par la pluie par fraction granulométrique est développée sur la base de ces expériences et implémentée au sein de deux modèles numériques d'érosion hydrique à base physique. Les simulations numériques confirment que cette tendance a des impacts sur les exports à l'échelle du versant. Enfin, des variations de granulométrie en lien avec l'énergie cinétique de la pluie sont perceptibles lors d'observations de terrain à l'échelle du versant (~ 100 m²), confirmant l'importance d'une description correcte du forçage pluviométrique.

Published
2012

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