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Ces travaux se focalisent sur des configurations idéalisées représentatives d’écoulements géophysiques, comme les sillages d’onde orographique, le transport sédimentaire ou les avalanches granulaires. Dans tous les cas, les approches sont semblables quelque soit l’outil utilisé, expérimental ou numérique. En particulier, les objectifs sont systématiquement de mettre en avant les processus physiques qui contrôlent la dynamique des systèmes étudiés et de tenter de les caractériser par des modèles analytiques simples.

L’injection de gaz au sein de matrices granulaires immergées fait l’objet de plusieurs recherches expérimentales et apparaît dans de nombreuses applications. Nous présentons une extension au logiciel de simulation des écoulements granulaires immergés, MigFlow, afin d’introduire une seconde phase fluide dans l’écoulement. Les équations de bilan des phases fluides sont résolues par la méthode des éléments finis à une plus grande échelle que celle des grains, tandis que les grains sont résolus, à leur échelle, par la méthode des éléments discrets.

Granular materials are ubiquitous, both in nature and in industry or in our daily life. Blending grains and liquid is a basic operation at the origin of many industrial processes. Nevertheless, the understanding and the modeling of the mechanisms of exchanges of liquid and grains, implied in the mixing process, remain largely unknown. In this PhD, we propose to investigate the mechanisms of interactions between a granular material containing a variable quantity of liquid and flowing dry grains. Depending on the amount of liquid, the wet granular phase can be eroded by the granular flow, or flowing grains can be captured by granular accretion or the liquid can be transported from the wet to the dry phase by impregnation. First, we focus on the mechanisms and the dynamics of granular accretion observed after the impact of a dilute granular jet on a wet granular substrate. We highlight the role of liquid interfaces on the growth dynamics and the sources of energy dissipations implied in the capture. Then, using an experiment of accretion with a dense and shear granular flow, we study the influence of the flow properties on the dynamics of capture and we propose a general accretion law. The rotating drum configuration with an isolated aggregate in a granular flow allows us to extend our investigation with the situation of unsaturated granular materials growing by accretion before being eroded. In the second part of the PhD, we study the impregnation in a dense granular jet penetrating into a liquid bath. By modeling the grains intrusion as the impregnation of a porous medium, we highlight the link between the shape of the front profile and the immersion speed. We also characterize the influence of the physico-chemical properties of the grains. This work constitutes a first step in the understanding of local phenomena implied in granular blending processes and the transition from dry to wet granular media.; Les matériaux granulaires sont omniprésents, tant dans la nature que dans l'industrie ou dans notre vie quotidienne. Les mélanger à un liquide constitue une opération de base dans de nombreux procédés industriels. Néanmoins, la compréhension et la modélisation des mécanismes d'échanges de liquide et de grains impliqués dans le mélange restent encore méconnus. Dans cette thèse, nous considérons les mécanismes d'interactions apparaissant à l'interface entre un matériau granulaire contenant une quantité variable de liquide et un écoulement de grains secs. En fonction de la quantité de liquide, la phase granulaire humide est soit érodée par l'écoulement sec, soit capte des grains par accrétion granulaire, soit transfère du liquide de la phase humide à la phase sèche par imprégnation. Dans un premier temps, nous nous intéressons aux mécanismes et aux dynamiques d'accrétion granulaire observés lors de l'impact d'un jet dilué de grains secs sur un substrat granulaire saturé en liquide. Nous mettons en avant le rôle du liquide aux interfaces dans la dynamique de croissance et les sources de dissipations énergétiques responsables de la capture des grains secs. Une expérience d'accrétion dans un écoulement dense et cisaillé permet ensuite d'étudier l'influence des propriétés de l'écoulement sur la dynamique de capture et d'établir une loi d'accrétion générale. Une configuration d'accrétion d'un agrégat isolé au sein d'un écoulement granulaire en tambour tournant permet enfin d'étendre notre étude au cas des matériaux granulaires non saturés en liquide, croissant par accrétion avant de s'éroder. Dans un second temps, nous étudions l'imprégnation dans un jet granulaire dense pénétrant dans un réservoir de liquide. En modélisant l'entrée des grains dans l'eau comme l'imprégnation d'un matériau poreux, nous mettons en évidence une relation entre la forme du front d'imbibition et la vitesse d'immersion, et caractérisons l'effet des propriétés physico-chimiques des grains. Ces travaux constituent une avancée dans la compréhension des phénomènes locaux impliqués dans le mélange entre grains et liquide et de la transition d'un milieu granulaire sec à humide.

Granular materials are ubiquitous, both in nature and in industry or in our daily life. Blending grains and liquid is a basic operation at the origin of many industrial processes. Nevertheless, the understanding and the modeling of the mechanisms of exchanges of liquid and grains, implied in the mixing process, remain largely unknown. In this PhD, we propose to investigate the mechanisms of interactions between a granular material containing a variable quantity of liquid and flowing dry grains. Depending on the amount of liquid, the wet granular phase can be eroded by the granular flow, or flowing grains can be captured by granular accretion or the liquid can be transported from the wet to the dry phase by impregnation. First, we focus on the mechanisms and the dynamics of granular accretion observed after the impact of a dilute granular jet on a wet granular substrate. We highlight the role of liquid interfaces on the growth dynamics and the sources of energy dissipations implied in the capture. Then, using an experiment of accretion with a dense and shear granular flow, we study the influence of the flow properties on the dynamics of capture and we propose a general accretion law. The rotating drum configuration with an isolated aggregate in a granular flow allows us to extend our investigation with the situation of unsaturated granular materials growing by accretion before being eroded. In the second part of the PhD, we study the impregnation in a dense granular jet penetrating into a liquid bath. By modeling the grains intrusion as the impregnation of a porous medium, we highlight the link between the shape of the front profile and the immersion speed. We also characterize the influence of the physico-chemical properties of the grains. This work constitutes a first step in the understanding of local phenomena implied in granular blending processes and the transition from dry to wet granular media.; Les matériaux granulaires sont omniprésents, tant dans la nature que dans l'industrie ou dans notre vie quotidienne. Les mélanger à un liquide constitue une opération de base dans de nombreux procédés industriels. Néanmoins, la compréhension et la modélisation des mécanismes d'échanges de liquide et de grains impliqués dans le mélange restent encore méconnus. Dans cette thèse, nous considérons les mécanismes d'interactions apparaissant à l'interface entre un matériau granulaire contenant une quantité variable de liquide et un écoulement de grains secs. En fonction de la quantité de liquide, la phase granulaire humide est soit érodée par l'écoulement sec, soit capte des grains par accrétion granulaire, soit transfère du liquide de la phase humide à la phase sèche par imprégnation. Dans un premier temps, nous nous intéressons aux mécanismes et aux dynamiques d'accrétion granulaire observés lors de l'impact d'un jet dilué de grains secs sur un substrat granulaire saturé en liquide. Nous mettons en avant le rôle du liquide aux interfaces dans la dynamique de croissance et les sources de dissipations énergétiques responsables de la capture des grains secs. Une expérience d'accrétion dans un écoulement dense et cisaillé permet ensuite d'étudier l'influence des propriétés de l'écoulement sur la dynamique de capture et d'établir une loi d'accrétion générale. Une configuration d'accrétion d'un agrégat isolé au sein d'un écoulement granulaire en tambour tournant permet enfin d'étendre notre étude au cas des matériaux granulaires non saturés en liquide, croissant par accrétion avant de s'éroder. Dans un second temps, nous étudions l'imprégnation dans un jet granulaire dense pénétrant dans un réservoir de liquide. En modélisant l'entrée des grains dans l'eau comme l'imprégnation d'un matériau poreux, nous mettons en évidence une relation entre la forme du front d'imbibition et la vitesse d'immersion, et caractérisons l'effet des propriétés physico-chimiques des grains. Ces travaux constituent une avancée dans la compréhension des phénomènes locaux impliqués dans le mélange entre grains et liquide et de la transition d'un milieu granulaire sec à humide.

Des simulations numériques locales d'écoulements laminaires cisaillés érodant un lit de particules ont été réalisées. La méthode numérique employée est un modèle de type Euler-Lagrange, reposant pour la phase fuide sur les équations de Navier-Stokes moyennées par un terme de porosité et pour la phase solide sur les équations de Newton résolues pour chaque particule. Un terme d'interaction fuide-particule permet de coupler les deux phases. Les simulations, effectuées à Reynolds particule et rapport de densité constants et balayant une gamme de nombre de Shields allant de 0.1 à 0.5, ont permis de trouver un Shields critique, caractérisant le seuil de mise en mouvement du lit, entre 0.1 et 0.12. Une étude du débit stationnaire du milieu granulaire permet de valider la méthode numérique utilisée.

Granular media are omnipresent in the food industry, whether as raw materials, intermediate or final products. While a lot has been done already in modelling food processes dealing with liquids, solid and gases, very little exists until now in granular flow modelling. The present thesis takes up the challenge of producing realistic granular simulations via DEM and validating them experimentally. Indeed DEM is one of the most promising granular media simulation approaches, but its wide application is still restrained by the limited number of particles that can be considered and the small collection of comparisons with experimental data. Yet it will be shown in this thesis that DEM is indeed a powerful tool for realistic modelling. We focus on two granular systems relevant to the food industry, for which we carry out in parallel simulations and physical experiments. First we study the size segregation of cereals in a vertically vibrated cereal box. Three configurations are tested experimentally, and compared with simulations achieving a qualitative validation. The importance of convection rolls and the role of particle and wall friction coefficients is illustrated. We extend the study to the ordering behaviour of elongated grains under vertical vibrations. We show that this phenomenon is intrinsic to elongated grains and takes place also in the absence of help from sidewalls. We study the role of particle geometry and vibration acceleration and we provide a novel interpretation in terms of available kinetic energy and relevant potential energy barriers. Building on these results, we study and interpret the shape segregation of rods from spheres. Experiments and simulations fit together nicely. The second food application concerns the flow and dosing from vending machine canisters. Our three dimensional DEM simulation unveils a rich microcosm of particle interactions and provides in particular an unexpected explanation for the decreasing dose mass over time. To make this simulation possible we developed an algorithm to detect the collisions between spherical grains and the helix auger. A dosing experiment using glass beads is successfully compared with a simulation in terms of the evolution of both the surface shape and the dosed mass. Good agreement is reached. Further dosing experiments are performed using a cohesive beverage powder. The effect of the dosing screw design on the flow in the canister is quantified and a dosing coil improving the powder withdrawal across the canister is designed and successfully tested. The quantitative comparisons between experiments and simulations achieved in this work and the insight gained from such simulations show clearly the benefit for the food industry stemming from a coupled use of DEM simulations and experiments.

This thesis presents an experimental and theoretical studyon submarine granular flows down inclined planes, a simplified model forsubmarine avalanches in geophysics. This study is focused on the steady anduniform flows, for grains completely immersed in water. Velocity and thicknessmeasurements of the flow show that we can define a dimensionlessnumber depending of the ratio of two characteristic times, that allows tobetter understand such flows. The use of this dimensionless number to dryor immersed flows allows to define a universal frictional rheology. Once incorporatedin a depth-averaged model, this rheology allows to define a stabilitycriterion between steady and unstable flows. This theoretical approach is inqualitative agreement with the experimental observations. To better understandthe role of the interstitial fluid, we numerically studied the trajectory ofa porous block, sliding on a rough plane. In addition to the viscous dissipation,the fluid can modify the trajectory of the porous block, and the margininclination of the plane where the porous block reaches a final velocity of sliding.The last part of the manuscript presents perspectives about unsteadyflows.; Ce manuscrit présente une étude expérimentale et théorique sur les écoulements granulaires immergés le long d'un plan incliné, modèle enlaboratoire des avalanches sous-marines. L'étude expérimentale porte sur unécoulement granulaire stationnaire et uniforme, complètement immergé dansde l'eau. Les mesures de vitesse et d'épaisseur montrent que la définitiond'un nombre sans dimension dépendant d'un rapport de deux temps caractéristiques permet de comprendre quantitativement de tels écoulements.L'adaptation de ce nombre sans dimension à un écoulement sec ou immergépermet de définir de manière universelle une rhéologie de friction. Intégréeaux équations moyennées dans l'épaisseur, cette rhéologie permet de définirun critère de stabilité entre les écoulements stationnaires et des écoulementsinstables, en accord qualitatif avec les observations expérimentales. Pourmieux comprendre le rôle du fluide interstitiel, nous avons étudié numériquementla trajectoire d'un bloc poreux en écoulement le long d'une pente rugueuse.Outre la dissipation visqueuse, la présence du fluide peut apporter une lubrification modifiant les trajectoires du bloc poreux, et les anglesd'écoulements stationnaires. La dernière partie du manuscrit présente desperspectives sur les écoulements immergés instationnaires ainsi qu'un ensemblede conclusions.

This thesis presents an experimental and theoretical studyon submarine granular flows down inclined planes, a simplified model forsubmarine avalanches in geophysics. This study is focused on the steady anduniform flows, for grains completely immersed in water. Velocity and thicknessmeasurements of the flow show that we can define a dimensionlessnumber depending of the ratio of two characteristic times, that allows tobetter understand such flows. The use of this dimensionless number to dryor immersed flows allows to define a universal frictional rheology. Once incorporatedin a depth-averaged model, this rheology allows to define a stabilitycriterion between steady and unstable flows. This theoretical approach is inqualitative agreement with the experimental observations. To better understandthe role of the interstitial fluid, we numerically studied the trajectory ofa porous block, sliding on a rough plane. In addition to the viscous dissipation,the fluid can modify the trajectory of the porous block, and the margininclination of the plane where the porous block reaches a final velocity of sliding.The last part of the manuscript presents perspectives about unsteadyflows., Ce manuscrit présente une étude expérimentale et théorique sur les écoulements granulaires immergés le long d'un plan incliné, modèle enlaboratoire des avalanches sous-marines. L'étude expérimentale porte sur unécoulement granulaire stationnaire et uniforme, complètement immergé dansde l'eau. Les mesures de vitesse et d'épaisseur montrent que la définitiond'un nombre sans dimension dépendant d'un rapport de deux temps caractéristiques permet de comprendre quantitativement de tels écoulements.L'adaptation de ce nombre sans dimension à un écoulement sec ou immergépermet de définir de manière universelle une rhéologie de friction. Intégréeaux équations moyennées dans l'épaisseur, cette rhéologie permet de définirun critère de stabilité entre les écoulements stationnaires et des écoulementsinstables, en accord qualitatif avec les observations expérimentales. Pourmieux comprendre le rôle du fluide interstitiel, nous avons étudié numériquementla trajectoire d'un bloc poreux en écoulement le long d'une pente rugueuse.Outre la dissipation visqueuse, la présence du fluide peut apporter une lubrification modifiant les trajectoires du bloc poreux, et les anglesd'écoulements stationnaires. La dernière partie du manuscrit présente desperspectives sur les écoulements immergés instationnaires ainsi qu'un ensemblede conclusions.

Jury: Henri Berthiaux, Daniel Bideau (président), Francois Chevoir, Blanche Dalloz, Philippe Gondret, Richard Saurel, Nathalie Thomas; For understanding the large mobility of natural flows, we in- terest to the study of monodisperse and bidisperse granular flows. The study of monodisperse granular flows shows the existence of a diameter of beads for which the friction is maximum. This diameter depends on the characteristics of the rough plane (diameter of the roughness, spacing between the roughness) and can be determined by a model of stability without adjustable parameter. The study of bidisperse flows, give rise to, due to the inhomogeneous repartition of the beads during the flow, a lot of interactions dividing in two effects : the “line effects” which have an influence on the morphology of the final deposit (formation of a finger or not) and the “interface effects” (interactions between small beads and the rough plane and interactions between the small beads and the large beads) which have an influence on the thickness of the deposit and on the rheology of these flows.; Pour comprendre la grande mobilité des écoulements naturels, nous nous sommes intéressés à l'étude des écoulements granulaires monodisperses et bidisperses. L'étude des écoulements granulaires monodisperses a montré l'existence d'un diamètre de billes pour lequel la friction est maximum. Ce diamètre dépend des caractéristiques du plan rugueux (diamètre des rugosités et espacement entre les rugosités), et peut être déterminé à l'aide d'un modèle de stabilité sans paramètre ajustable. L'étude des écoulements bidisperses a mis en évidence, du fait de la répartition inhomogène des billes lors de l'écoulement de nombreuses interactions, réparties suivant deux effets : les “effets de lignes” qui ont une influence sur la morphologie du dépôt (formation ou non de doigt) et les “effets d'interface” (interactions des petites billes avec le plan rugueux et interaction des petites billes avec les grosses billes) qui ont une influence sur l'épaisseur du dépôt et sur la rhéologie de ces écoulements.

For understanding the large mobility of natural flows, we in- terest to the study of monodisperse and bidisperse granular flows. The study of monodisperse granular flows shows the existence of a diameter of beads for which the friction is maximum. This diameter depends on the characteristics of the rough plane (diameter of the roughness, spacing between the roughness) and can be determined by a model of stability without adjustable parameter. The study of bidisperse flows, give rise to, due to the inhomogeneous repartition of the beads during the flow, a lot of interactions dividing in two effects : the “line effects” which have an influence on the morphology of the final deposit (formation of a finger or not) and the “interface effects” (interactions between small beads and the rough plane and interactions between the small beads and the large beads) which have an influence on the thickness of the deposit and on the rheology of these flows., Pour comprendre la grande mobilité des écoulements naturels, nous nous sommes intéressés à l'étude des écoulements granulaires monodisperses et bidisperses. L'étude des écoulements granulaires monodisperses a montré l'existence d'un diamètre de billes pour lequel la friction est maximum. Ce diamètre dépend des caractéristiques du plan rugueux (diamètre des rugosités et espacement entre les rugosités), et peut être déterminé à l'aide d'un modèle de stabilité sans paramètre ajustable. L'étude des écoulements bidisperses a mis en évidence, du fait de la répartition inhomogène des billes lors de l'écoulement de nombreuses interactions, réparties suivant deux effets : les “effets de lignes” qui ont une influence sur la morphologie du dépôt (formation ou non de doigt) et les “effets d'interface” (interactions des petites billes avec le plan rugueux et interaction des petites billes avec les grosses billes) qui ont une influence sur l'épaisseur du dépôt et sur la rhéologie de ces écoulements.

Non disponible / Not available, La rhéologie et les lois de comportement des écoulements granulaires font l'objet de nombreuses recherches, aussi bien expérimentales que théoriques. Des études d'écoulements continus de billes en tambour tournant ont mis en évidence que le gradient de vitesse dans la zone à écoulement libre est constant. Nous avons testé expérimentalement la validité de cette expression du gradient de vitesse pour des gammes de paramètres de fonctionnement beaucoup plus larges que celles utilisées jusqu'à présent. Pour de faibles vitesses de rotation du tambour, nous avons montré que les angles d'avalanche et de repos peuvent être homothétiques dans la mesure où les particules sont comparables en terme distribution granulométrique et de morphologie. A plus forte vitesse de rotation, des mesures systématiques d'épaisseur de zone d'écoulement et d'angle d'écoulement ont permis de mettre en évidence différentes transitions de régime. Quand la taille des particules d est grande par rapport à la taille du tambour D (rapport D/d faible), on constate que l'épaisseur de la zone d'écoulement sature à environ 1/3 du rayon du tambour. Dans ce cas, une augmentation de la vitesse de rotation du tambour est accommodée par une augmentation du gradient de vitesse. Dans des systèmes à rapport D/d élevé, on constate que c'est la vitesse maximale des particules à la surface libre qui sature avant l'épaisseur en écoulement. Dans ces conditions, une augmentation de la vitesse de rotation du tambour est accommodée par une augmentation de l'épaisseur, ce qui entraîne une réduction du gradient de vitesse. Ainsi les limites du domaine de validité d'un gradient de vitesse constant ont été définies: la relation est valable tant que ni l'épaisseur en écoulement ni la vitesse maximale des particules ne saturent. Enfin, dans une dernière partie, des expériences de ségrégation ont été réalisées dans le but de mettre en rapport les épaisseurs en écoulement et les vitesses de ségrégation de grosses billes de verre placées dans un milieu de petites billes de même densité.

The rheology of granular flows is the subject of many experimental and theoretical works. Previous studies of granular flows performed in rotating drums have shown that the velocity gradient in the free flowing zone is constant. We have experimentally tested the validity of this expression of the velocity gradient, for wider ranges of operation parameters that the ones that were used by now. For low rotation speed of the drum, we have shown that angles of avalanches and angles of repose could be geometrically similar if the particles used have size distribution or morphology that can be compared. At larger rotation speed, systematic measurements of flowing thickness and inclinations of the free surface showed different regime transitions. When the diameter d of the particles is large compared to the diameter D of the drum (small D/d ratio), the flowing thickness is constant and equals 1/3 of the drum radius. In that case, an increase of the drum rotation speed is accommodated by an increase of the velocity gradient. For high D/d ratio, the maximum velocity of the particles at the free surface first saturates. Consequently, an increase of the rotation speed is accommodated by an increase of the flowing thickness, thus, the velocity gradient decreases. This work has defined the limits of the field where a constant velocity gradient applies : neither the thickness of the flowing zone nor the maximum velocity of the particles flowing at the free surface should saturate. In a last part, segregation experiments were performed in order to make the link between flowing thickness and segregation of large glass beads in a small glass beads media., La rhéologie et les lois de comportement des écoulements granulaires font l'objet de nombreuses recherches, aussi bien expérimentales que théoriques. Des études d'écoulements continus de billes en tambour tournant ont mis en évidence que le gradient de vitesse dans la zone à écoulement libre est constant. Nous avons testé expérimentalement la validité de cette expression du gradient de vitesse pour des gammes de paramètres de fonctionnement beaucoup plus larges que celles utilisées jusqu'à présent. Pour de faibles vitesses de rotation du tambour, nous avons montré que les angles d'avalanche et de repos peuvent être homothétiques dans la mesure où les particules sont comparables en terme distribution granulométrique et de morphologie. A plus forte vitesse de rotation, des mesures systématiques d'épaisseur de zone d'écoulement et d'angle d'écoulement ont permis de mettre en évidence différentes transitions de régime. Quand la taille des particules d est grande par rapport à la taille du tambour D (rapport D/d faible), on constate que l'épaisseur de la zone d'écoulement sature à environ 1/3 du rayon du tambour. Dans ce cas, une augmentation de la vitesse de rotation du tambour est accommodée par une augmentation du gradient de vitesse. Dans des systèmes à rapport D/d élevé, on constate que c'est la vitesse maximale des particules à la surface libre qui sature avant l'épaisseur en écoulement. Dans ces conditions, une augmentation de la vitesse de rotation du tambour est accommodée par une augmentation de l'épaisseur, ce qui entraîne une réduction du gradient de vitesse. Ainsi les limites du domaine de validité d'un gradient de vitesse constant ont été définies : la relation est valable tant que ni l'épaisseur en écoulement ni la vitesse maximale des particules ne saturent. Enfin, dans une dernière partie, des expériences de ségrégation ont été réalisées dans le but de mettre en rapport les épaisseurs en écoulement et les vitesses de ségrégation de grosses billes de verre placées dans un milieu de petites billes de même densité.

In spite of their importance in many industrials and geophysical processes, granular flows are still not completely understood. In this thesis, we study two instabilities that occur when a granular material is flowing under gravity down a rough inclined plane. We first study a new instability observed for rapid and dilute flows, when the plane is strongly inclined. This instability correspond to the spontaneous formation of longitudinal vortices in the flow. From the experimental measurements, we propose an instability mechanism based on the concept of "granular temperature". This mechanism is then validated by a stability analysis in the framework of the kinetic theory of granular flows. The second instability we have studied appears in the dense flow regime. In a given range of parameters, we observe the formation of long surface waves that propagate downstream. We have precisely studied the formation of these surface waves by forcing the instability, in the spirit of open flows stability experiments in fluid mechanics. The results are then compared with a depth-averaged approach. This study shows that the properties of the "classical" long surface waves instability may be deeply modified by the rheology of dense granular flows.; Bien qu'intervenant dans de nombreuses situations industrielles et géophysiques, les écoulements granulaires sont aujourd'hui encore mal compris. Dans cette thèse, nous étudions deux instabilités qui apparaissent lorsque l'on fait couler un milieu granulaire par gravité sur un plan incliné rugueux. Nous avons tout d'abord étudié une nouvelle instabilité observée dans le régime d'écoulement rapide et dilué, lorsque le plan est fortement incliné. Cette instabilité se manifeste par l'apparition spontanée de vortex longitudinaux au sein de l'écoulement. A partir de mesures expérimentales, nous proposons un mécanisme d'instabilité qui fait appel au concept de "température granulaire". Ce mécanisme est ensuite validé par une analyse de stabilité dans le cadre de la théorie cinétique des milieux granulaires. La deuxième instabilité que nous avons étudiée apparaît dans le régime d'écoulement dense. Dans certains cas, on observe la formation de vagues de grande longueur d'onde qui se propagent dans la direction de l'écoulement. Nous avons étudié expérimentalement la formation de ces ondes de surface en forçant l'instabilité, dans l'esprit des expériences sur les systèmes ouverts en mécanique des fluides. Les résultats sont ensuite confrontés à une approche moyennée dans l'épaisseur. Cette étude montre que les propriétés de l'instabilité "classique" en ondes de surface peuvent être profondément modifiées par la rhéologie des écoulements granulaires denses.

A geomorphic study was carried out for the first time on the Faucon torrent (Barcelonnette basin, Alpes-de-Haute-Provence), where a debris flow occurred on August 19th 1996. This flow was triggered by a severe thunderstorm in the upper part of the catchment. The rupturing of a natural dam in the stream channel caused the debris-flow. Grain-size distribution and pétrographie analysis of the debris-flow deposit bring out the granular character of the flow during the first hectometre, and its cohesive character beyond that point and as far as the debris fan. Geomorphic observations and laboratory tests show the existence of two source areas: a triggering area and several contributing areas. These contributing areas seem to have supplied the bulk of the flow material., Résumé La compréhension et la gestion des risques induits par les laves torrentielles nécessitent une approche pluridisciplinaire regroupant les compétences de l'ingénierie géotechnique, de l'hydraulique, de la climatologie, de la géologie et de la géomorphologie. Cette dernière apporte des informations indispensables à la recherche des zones sources des laves torrentielles. Une étude géomorphologique a été menée sur le torrent du Faucon (bassin de Barcelonnette, Alpes-de-Haute-Provence), où une importante lave torrentielle s'est produite le 19 août 1996. Cette lave s'est formée à la suite d'un violent orage sur les hauteurs du bassin de réception, provoquant la rupture brutale d'un embâcle naturel dans le chenal. Les analyses granulométriques des dépôts de la lave torrentielle permettent de décrire un écoulement d'abord granulaire dans les premiers hectomètres puis cohésif jusqu'à la zone principale de dépôt, qui traduit l'hétérogénéité géologique observée dans le bassin versant du Faucon. L'analyse morphologique associée aux analyses comparatives des dépôts de laves et des formations superficielles, en laboratoire ont permis de distinguer deux zones sources bien distinctes : une zone de déclenchement stricto sensu et plusieurs zones de contribution., Remaître Alexandre, Maquaire Olivier, Pierre Stéphane. Analyse d'une lave torrentielle dans le torrent de Faucon (bassin de Barcelonnette, Alpes-de-Haute-Provence). Détermination des zones de déclenchement et de contribution / Study of a debris flow event in the Faucon stream (Barcelonnette basin, Alpes-de-Haute-Provence). Determination of triggering areas and contribution areas. In: Géomorphologie : relief, processus, environnement, Janvier-mars, vol. 8, n°1. pp. 71-84.