Loading

Digital July SALE! 🤩 25% OFF Digital Certs & Diplomas Ends in : : :

Claim Your Discount!
Study Reminders
Support
Text Version

Set your study reminders

We will email you at these times to remind you to study.
  • Monday

    -

    7am

    +

    Tuesday

    -

    7am

    +

    Wednesday

    -

    7am

    +

    Thursday

    -

    7am

    +

    Friday

    -

    7am

    +

    Saturday

    -

    7am

    +

    Sunday

    -

    7am

    +

Lecture-02: Propriétés de base des sédiments

Bonjour à tous. Ceci fait partie du laboratoire d'écologie hydro-fluviale. Nous allons avoir la prochaine conférence sur le génie des rivières et, ici, dans cette conférence, je parlerai des propriétés de base des sédiments. Si vous regardez ces 3 livres ce qui est là, c'est très tactiquement que ces livres sont choisis pour l'ingénierie des rivières à la recherche du contexte actuel, comme les premiers livres sur P. Y. Julien's River Mechanics, qui parlent de la mécanique de base dans l'ingénierie des rivières. Le deuxième livre qui est Fluvial Hydrodynamics, qui parle du niveau avancé de l'ingénierie des cours d'eau où les propriétés de turbulence, les propriétés de transport des sédiments à l'époque actuelle, comment nous pouvons le modéliser, comment nous pouvons le comprendre plus en détail mathématique.
Il ne fait aucun doute qu'un autre livre que nous avons choisi est l'hydrologie des cours d'eau, une introduction pour les écologistes. Donc, c'est le point de vue de l'écologiste point de vue ce qui devrait être la rivière et comment nous devrions comprendre la mécanique de la rivière. Non seulement cela, nous allons suivre une série de revues comme le Journal of hydrology, la revue American Society of Civil Engineering de l'ingénierie hydraulique. Ensuite, nous parlerons aussi de la Revue de la recherche sur les sédiments. Juste avant de commencer cette classe, je veux le dire, c'est une classe qui a été conçue pour la faculté, les étudiants en génie et les ingénieurs fluviaux qui sont sur le terrain pour prendre des décisions pour une gestion de la rivière. Donc, à la recherche de ces aspects, le cours a été conçu. Ce n'est pas pour une présentation théorique de l'ingénierie des rivières, mais cela donne une perspective pratique de l'ingénierie des rivières, en particulier dans le pays développé comme l'Inde.
Comment nous pouvons gérer la rivière dans de meilleurs avantages socio-économiques à la recherche aussi bien que les termes à court terme.
(Référez-vous à la diapositive: 02:58) Laissez-nous passer par le contenu de la conférence d'aujourd'hui. Nous parlerons de la dynamique des rivières. Nous parlerons des relevés de la rivière et ensuite nous allons parler des propriétés des particules de sédiments comme la courbe de distribution granulométrique, que vous pouvez avoir des connaissances en génie géotechnique.
Nous parlerons ensuite d'un concept très simple de taille et de forme des particules de sédiments et nous parlerons de la façon dont ce mélange de sédiments et de la distribution de la taille et de l'angle de
Le repos.
(Référez-vous à la diapositive: 03 :25) Commençons la compréhension de base. Regardez le croquis de ces chiffres. Comme vous le savez à partir de niveaux de base de premier cycle, la rivière commence à partir des hautes terres, les zones vallonnées, ces hautes terres sont gérées comme zone 1 parce que dans ce milieu, vous aurez un processus d'érosion, ce sera un processus actif. Il y a de nombreux affluents qu'ils s'érodent activement soit des érosions de surface, des érosions du lit ou des érosions bancaires.
Vous aurez donc un processus d'érosion important qui va se produire dans la zone 1. Les conditions de lit, les conditions du lit seront dégradées. Cela signifie qu'il y aura plus d'approfondissement et de dérive des canaux. Les canaux auront plus de zones de confluence, ce qui signifie que de nombreux affluents se joignent les uns aux autres, de sorte que vous pouvez voir que de nombreuses zones de confluence auront lieu. Lorsque vous regardez cette zone vallonnée des hautes terres, l'écoulement de l'eau et des sédiments provient des pentes de la colline.
La pente ici est une pente raide et la plupart des matériaux de lit dans la rivière seront du gravier ou des galets. Donc, en gros, si vous regardez la zone 1 qui est la zone sèche, la source de l'eau et des sédiments, elle a le processus dominant de processus d'érosion, le lit de la rivière sera l'état de dégradation et vous pouvez voir que les canaux sont à la confluence les uns les autres et la pente sera abrupte et les matériaux de lit plus souvent nous pouvons voir les matériaux de lit de gravier et la taille de la matière de lit est beaucoup plus grande par rapport à la prochaine zone.
Allons à la zone 2, qui se trouve principalement dans les régions de la plaine fluviale, où vous avez essentiellement les processus de transport. Cela signifie tout ce que le processus de sédiment d'eau collectant dans la zone 1 qui passe par ce tronçon de la rivière, qui est la zone 2 de la rivière. Il fait le transport du processus de l'eau, des sédiments et du nutriment. Donc, ce sont les mécanismes de transport. Il peut avoir la dégradation de l'aggradation, mais dans l'ensemble, ce sera l'équilibre.
Les positions.
Cela signifie qu'il y a un changement significatif de la géométrie fluviale de la rivière dans cette zone par rapport à la zone 1 ou à la zone 3. Les canaux seront plus ou moins les canaux simples et la pente sera la légère et ici vous pouvez voir qu'il y a une composition du gravier et du sable. Donc, vous allez à la zone 2. Donc, la montagne à la moyenne, alors nous avons la plus basse portée de la rivière.
Lorsque le sédiment est porteur de la rivière, il ne peut pas avoir la capacité de transport au-delà de cette partie. Donc, c'est la raison pour laquelle ça commence à déposer les particules de sédiments. Donc, il y a un processus de sédimentation. En raison du processus de sédimentation, les canaux deviennent des états d'aggradation, c'est-à-dire qu'il se produit, le lit du canal sera l'état croissant et vous pouvez voir qu'il y a beaucoup de ramifications des canaux qu'il arrive à cette portée avant d'atteindre les océans ou le lac.
Plus ou moins la pente des canaux sera plate et les matériaux de lit ou les compositions de matériaux de banque seraient du sable et du limon. Donc, j'ai donné des images très simples si vous commencez à partir de la montagne et que vous voyagez vers la terre moyenne et la basse terre, vous pouvez voir que les rivières se comportent dans 3 zones différentes. Les zones de montagne, le processus d'érosion sera activé, la zone 2, il y aura un processus de transport.
Lorsque vous allez pour la zone 3, vous pouvez voir le processus de texture des sédiments. Les comportements morphologiques seront les différents. La pente sera différente et le processus est différent. Nous devrions essayer de comprendre la mécanique de la rivière en effectuant une visite sur le terrain parce que c'est le plus important. Pour effectuer des études sur les rivières, nous devrions d'abord visiter la rivière qui est ce que nous montrons dans les prochaines diapositives.
(Voir la diaporama: 07 :49) Si nous regardons ce que l'étude nous l'avons fait pour la rivière Brahmani, Odisha en Inde. Donc, en gros, si vous regardez les instantanés que vous voyez en général cette image des rivières, mais en ingénierie des rivières, je peux interpréter beaucoup de choses sur ces systèmes fluviaux. Comme si nous regardons ces chiffres, vous pouvez voir que la rivière est un motif de tressage, c'est une multitude de canaux. Les bifurcations des canaux sont là, les dérivations des canaux sont là.
Donc, vous pouvez voir à partir de ces chiffres il y a des bifurcations de canal. Vous pouvez voir ce matériel bancaire, vous allez prendre les photos et voir la banque mentale, comment ça va? Quelles sont ses compositions? C'est un sable, c'est une argile ou c'est du sable et des compositions d'argile? Vous essayez de l'analyser, et non seulement que vous essayez de comprendre le type de stratifications qui y sont.
La présence de la végétation y est-elle?
Si la présence de la végétation est là, quelle est la force du sol, augmente ou diminue?
Donc, toutes ces choses que nous essayons de comprendre quand vous faites une visite sur le terrain, prenez une photo et l'analyse à un niveau très préliminaire et nous pouvons aller mesurer cette distribution de vitesse, la décharge, les concentrations de sédiments comme l'équipement comme le courant Doppler acoustique
Profileurs.
Nous pouvons effectuer une étude approfondie de la rivière pour quantifier la quantité d'eau qui y est présente, la quantité de sédiments qui y est présente et la façon dont elle varie d'un endroit à l'autre. Nous pouvons faire le relevé de la rivière, nous pouvons recueillir les photographies sur le terrain pour essayer de comprendre comment les choses sont
Changer.
(Voir la diaporama: 09 :29) Donc, de la même façon, si nous regardons ce que nous faisons c'est beaucoup de la rivière que nous avons des systèmes d'intervention. Les 100 dernières années, nous sommes intervenus dans la rivière de différentes manières, comme pour des exemples, il y a des structures de barrage, il y a une intervention. À cause de cette intervention, comment cette mécanique de la rivière change, la sédimentation change, comment le débit des cours d'eau change, comment les morphologies changent?
Donc, ces connaissances que nous devrions avoir à cause de ces systèmes d'intervention, parce qu'ils ont le barrage, ayant la petite structure de déversoir, vous pouvez voir qu'il y a un déversoir, sur lequel l'eau est déversant. Donc, parce que nous pouvons voir cette façon de revenir, 100 ans en arrière, les structures de déversoir à cause d'elle est totalement envasée. Cela signifie que vous pouvez voir que dans cette photo, le déversoir est complètement envasé.
Donc, toutes ces informations sur le fleuve et le comportement de la rivière que nous devrions comprendre quand vous allez pour une visite sur le terrain, prendre les photos, analyser que ce qui se passe dans cette rivière, qu'est-ce qui pourrait être arrivé et ce qui va l'affecter? Ceux qui comprennent l'eau, les sédiments et la compréhension des nutriments avec les différents modèles mathématiques, les modèles physiques.
Les études sur le terrain nous donnent une réponse synoptique des systèmes fluviaux, qui semble varier à une distance est un complexe, mais nous pouvons voir comment il se comporte sous une forme plus simple. Donc, fondamentalement, ce cours est conçu pour que vous compreniez des systèmes complexes d'eau, de sédiments, de nutriments, de société, de systèmes complexes que vous pouvez comprendre avec notre connaissance de l'ingénierie des rivières. Donc, c'est la raison pour laquelle vous voyez que c'est des formations de barres de sable. Si vous regardez ça, ça dit aussi une histoire, mais nous devrions essayer de comprendre pourquoi la formation de barre de sable se produit? Quel est le comportement derrière ça? Tout ce que nous pouvons étudier, tout ce que nous pouvons interpréter si vous avez des connaissances sur la mécanique des rivières.
(Référez-vous à la diapositive: 11:47) Maintenant, allez à des choses très basique que ce que nous faisons c'est apporter les échantillons de lit de sol. Nous allons sur le terrain, depuis le niveau du lit nous amenons les échantillons de sol. Donc, nous devrions apporter assez de nombre d'échantillons de sol au labo et faire une analyse de la courbe de distribution granulométrique, ce qui est simple. Grâce à l'analyse de tamisage, nous pouvons trouver la courbe de distribution granulométrique ou si nous avons une taille de particule très petite, nous pouvons utiliser l'analyse de l'hydromètre.
Nous pouvons donc obtenir une courbe de distribution granulométrique des matériaux de lit ou des matériaux de banque.
Fondamentalement, c'est la courbe de gradation est un tracé ou il s'agit d'une taille de particule par rapport à un pourcentage plus fin. Si vous regardez cet axe des x et y l'axe y, il s'agit d'une taille de particule qui est en échelle logarithmique en millimètre, vous avez un pourcentage de finesse, au-delà de cette quantité d'un pourcentage de pourcentage le plus fin à travers ça.
Cela signifie que si je parle de D50 = 0,23 millimètre, ce qui indique pour moi que 50% de la particule de matériau de lit passera à 0,23 mm de la taille du tamis. De la même façon que vous pouvez interpréter pour 80%, 90% nous pouvons interpréter aussi 10% ou n'importe quel pourcentage. Donc, c'est un pourcentage de plus fin. Cela signifie que vous pouvez avoir une taille d'un tamis, vous pouvez savoir combien est en passe, combien il le retient, que le pourcentage est en volumétrie vous pouvez obtenir le pourcentage de fin. La plus grande partie de la courbe de distribution de la taille des particules est la courbe S, la forme de cette courbe est proche de la courbe S. Pour le définir, est-il bien classé, bien composé dans une taille différente, nous l'avons quantifié en deux termes de base, en termes de coefficient d'uniformité et de coefficient de courbures Coefficient d'uniformité (Cu) = D60/D10 Cela signifie de la courbe de distribution granulométrique, vous pouvez trouver la valeur de 60% plus fine, 10% de valeur finale plus fine, ce ratio nous montrera le coefficient d'uniformité.
Donc, les distributions granulométrique comme vous pouvez le comprendre, la rivière n'a pas de distributions uniformes, vous n'aurez pas une seule taille distribuée de même taille de sable, même taille de graviers, toujours il y aura des mélanges, c'est pourquoi nous devrions essayer de comprendre les mécanismes de la rivière d'abord en prenant les échantillons de lit et de voir cette courbe de distribution granulométrique, comment cela se passe en termes de coefficient d'uniformité et de coefficient de courbures.
Ce qui est dans une fonction de D30, D60, D10 qui est similaire, nous pourrions avoir les connaissances du génie géotechnique.
Si vous regardez que nous définissons en fonction de la courbe de distribution granulométrique des particules, le type de sol s'il s'agit d'un sol bien classé, de sols uniformément classés, de sable bien classé et de sols dégradés, toutes sont les différentes caractéristiques du sol. Si vous regardez les courbes A, B, C, D, la taille des particules et le pourcentage de fin. Donc, vous pouvez voir ces courbes S pour différents types de sols et sur la base de ce que nous définissons le type de sol. Nous utilisons un tamis mécanique, qui est un équipement très simple pour prendre la taille des particules d'une taille de tamisage différente et vous faites seulement un tamisage mécanique avec un échantillon de sol sec, l'analyse du tamis doit être faite pour le sable et les graviers. Alors que les méthodes d'hydromètre que nous suivons pour l'analyse par voie humide pour l'argile et le limon dont la taille est inférieure à 75 microns. Donc, on peut voir les photos d'hydrometeor.
(Référez-vous à la diapositive: 17:01) Laissez-nous parvenir à la suivante: la taille d'une particule de sédiments. Lorsque nous parlons de particules de sédiments, cela signifie que les particules de sédiments sont des processus de transport, le processus d'érosion et le processus de dépositions, l'aggradation, le transport et la dégradation. Tout dépend de la définition du diamètre des particules de sédiments. Nous ne définissons pas seulement en termes de diamètre physique des particules de sédiments.
Vous pouvez comprendre que si vous prenez des particules de sédiment des matériaux de lit de rivière, vous ne pouvez pas avoir une taille uniforme. De plus, leur forme, leur taille, la façon dont elle sera transportée, comment elle sera déposée, comment elle va commencer à l'éroder. C'est donc la raison pour laquelle nous définissons des diamètres différents comme les diamètres de surface, les diamètres nominaux, les diamètres des tamis, les diamètres d'automne et le diamètre de la sédimentation.
Donc, on peut le voir, le comprendre, on ne peut pas avoir un sédiment avec une taille uniforme, c'est le processus naturel. Donc, nous aurons les mélanges des tailles des particules de sédiments. Donc, en regardant que nous définissons les sédiments dans les 5 diamètres différents. Les diamètres nominaux, les diamètres de surface, les diamètres des tamis, les diamètres d'automne et les diamètres de sédimentation, et la plupart des temps que nous ne définissons pas le sédiment en termes seulement le millimètre ou le micromètre, également une unité logarithmique de l'ensemble qui est donnée ici.
Nous pouvons le définir en termes de grandeur nature, parce que vous pouvez avoir des particules très, très fines, des particules plus grossier ou des particules moyennes. Pour définir l'aire de répartition, nous adoptons une unité logarithmique pour définir les particules de sédiments, ce qui est une norme internationale pour définir les sédiments.
Particules.
(Voir la diapositive: 18:13) Maintenant, permettez-moi de parler de ces 5 diamètres différents que nous utilisons pour définir la taille des particules de sédiments.
L'un est le diamètre nominal, ce qui est très simple. Vous prenez une particule de sédiments, vous considérez comme une sphère, ce qui pourrait être le diamètre qui sera le diamètre nominal. Cela signifie que vous prenez une particule de sédiment qui sera si fine ou que vous pouvez avoir un gravier, vous pouvez voir qu'une fois, vous le faites comme l'équivalent c'est une sphère.
Si elle est équivalente à la sphère, quel pourrait être le diamètre, c'est-à-dire le diamètre nominal, mais si vous le regardez parce que beaucoup du processus que vous parlez de la surface, pas du volume. Donc, quand on parle de la surface, on appelle une surface équivalente.
Ici, nous avons examiné le volume, mais ici nous considérons en termes de surface, nous ne nous embêtons pas sur le volume de celui-ci.
Donc, si c'est le cas, quel pourrait être le diamètre équivalent de vos particules de sédiments? Si je considère une sphère équivalente de la même surface, c'est-à-dire le diamètre de la zone. Maintenant, nous allons nous engager à quantifier ces diamètres, il n'est pas facile de mesurer une simple sédimentparticules et d'aller au microscope et de mesurer les choses, on ne peut pas faire ça. Ce que nous faisons généralement, c'est effectuer l'analyse du crible.
Cela signifie, quantifiables en termes de diamètre du tamis, mais dans un tamis de quoi avons-nous? Nous avons l'ouverture qui est l'ouverture carrée. Nous avons l'ouverture carrée, alors nous essayons de localiser que si une particule de sédiment donnée peut passer par là, alors nous l'appelons qui est un diamètre de crique.
Donc, on essaie de trouver le crible diamètre de celui qui est l'équivalent de 90% du dn
Valeur.
Donc, au lieu de mesurer les diamètres individuels au niveau des volumes ou de la surface, nous faisons simplement l'analyse du crible. A partir de l'analyse du tamis, nous essayons de le relier comme nous le savons théoriquement, ce serait la 0,9 de la valeur dn qui est ce que nous calculons la valeur dn. Maintenant, si nous regardons les deux autres diamètres, les diamètres d'automne et les diamètres de sédimentation, beaucoup du processus de transport des sédiments que les sédiments essaient de diminuer.
Donc, nous essayons de savoir ce qui pourrait être la vitesse d'automne. Donc, nous essayons de trouver de nouveau d'une façon équivalente à une sphère, de découvrir d'avoir une densité relative de sable qui est de 2,65 avec une température de 4 degrés que nous appelons le diamètre de l'automne. Donc, ceci est lié à la chute des sédiments, le dépôt des sédiments traite de ce qu'il se passe. Lorsque vous le considérez, nous parlerons des diamètres d'automne.
Le diamètre de la sédimentation si vous regardez le niveau suivant où vous essayez de découvrir le diamètre d'une sphère ayant une vitesse de chute terminale égale, la densité relative aura la même. Dans le cas précédent, dans les diamètres d'automne, la densité relative que nous avons étudiée a été de 2,65, mais dans ce cas de diamètre de sédimentation, la densité relative sera la même que la densité relative du matériau, c'est-à-dire la raison pour laquelle nous appellerions le diamètre de sédimentation.
Donc, si nous regardons la taille des particules de sédiments ou le groupe des particules de sédiments, nous les définissons dans des diamètres différents et chacun a sa propre utilité en termes de processus de transport des sédiments, le processus de dépôt, comme les processus sédimatifs, nous sommes plus préoccupés par les diamètres d'automne, les diamètres de sédimentation où nous parlons des forces de flottaison, les choses que nous pouvons parler des diamètres nominaux, c'est sur les volumes, et où sont les diamètres aériens dont nous parlons, s'il y a des processus qui se produisent là-bas, le contenu des nutriments et tout dans un processus de sédimentation qui est ce que nous parlons Environ aux niveaux de surface. Donc, ces 5 diamètres regardent très théoriquement, mais s'il vous plaît essayer de comprendre ces 5 diamètres nous l'utilisons pour définir les propriétés des sédiments pour un processus différent.
Les dépôts, le processus de levage, le nutriment porte et le milieu le diamètre du tamis qui est facile à mesurer le tamis du diamètre des particules de sédiments qui font un tamisage et peuvent établir des liens entre l'autre partie. Donc, veuillez regarder ces 5 diamètres, le diamètre nominal, la zone, le tamis, les diamètres d'automne et le diamètre de la sédimentation.
(Voir la diapositive: 23:16) Maintenant, si nous regardons comment la forme des particules de sédiments qui est nécessaire si nous parlons de transport de nutriments ou si vous parlez des sédiments restent dans les conditions flottantes.
Encore une fois, nous définissons comme une sphéricité égale à la sphère, ce qui pourrait être la forme que nous définissons avec cette relation empirique qui, si elle est équivalente à une sphère qui signifie n'importe laquelle de la surface de la sphère, le même volume que celui donné aux particules de sédiments à la surface réelle des particules.
Que ce qui est défini comme une sphéricité et qu'il s'agit d'une équation simple et que vous pouvez le définir parce que le volume est un composant à 3 dimensions, nous le faisons (1/ 3) pour calculer n'importe quel composant dimensionnel, mais si vous n'avez pas les particules de sédiments aussi proches de la forme sphérique, vous pouvez avoir une longueur de 3 dimensions dans les longueurs les plus longues, intermédiaires et les plus courtes. Nous pouvons donc avoir une partie la plus longue, nous pouvons avoir une partie intermédiaire et la plus courte part.Donc, 3 axes perpendiculaires nous pouvons mesurer à la fois et vous pouvez calculer les valeurs de V. La même façon que vous pouvez avoir Vc est le volume de sphère circumscribing qui est la partie équivalente et il ya d'autres personnes qui ont aussi défini la sphéricité comme une fonction de a2, a3, a1. L'a1 est la longueur la plus longue, l'a2 est de longueur intermédiaire et a3 la longueur la plus courte. Donc, il faut avoir un microscope pour des particules plus petites ou si vous avez un gravier, vous pouvez mesurer avec une échelle.
Vous pouvez le mesurer, mais si vous avez le sable vous ne pouvez pas le mesurer, mais si vous avez un gravier, vous pouvez l'apporter et peut mesurer ce a1, a2, a3 et vous pouvez calculer ce qui pourrait être la sphéricité que les formules sont données ici et a essentiellement des propriétés équivalentes.
(Voir la diapositive: 25:22) De la même façon, il y a d'autres chercheurs qui ont aussi donné ces relations, comme Vanoni en 1977 a défini un nouveau facteur appelé facteur de forme de Corey qui est des fonctions de même chose a1, a2 et a3. Donc, c'est valable pour les particules en forme irrégulière. De la même façon, nous pouvons avoir une autre équation dans les années 1960, ici il a proposé le facteur de forme étant donné à nouveau les modifications sur celles qui tiennent compte des distributions de la surface et du volume des particules.
Cela ressemble à des équations empiriques, mais c'est ce qui conduit une série d'expériences à prendre les particules de sédiments, ils l'ont établi comme facteur équivalent pour les facteurs de forme de Corey ou les facteurs de forme proposés par Alger et Simons en 1968.
(Voir le diaporama: 26 :19) En gros, revenons aux concepts de base que nous utilisons que lorsque vous prenez des sédiments des rivières comme je l'ai dit plus tôt, il n'aura pas de distributions uniformes. Il s'agit d'un groupe différent de différentes tailles de particules de sédiments. Qu'est-ce que nous faisons, nous faisons l'analyse de tamisage. À différentes tailles des tamis, nous faisons l'analyse de tamisage, nous trouvons le pourcentage de fin.
Mais si vous mettez le pourcentage d'une taille en jeu et la taille des particules et dessine cette courbe, plus ou moins, elle suivra la distribution de fréquence, la courbe de distribution de fréquence normalisée qui est ce que nous obtenons, c'est-à-dire la nature lorsque vous prenez les particules de sédiments de n'importe quel cours d'eau, elle suit cette courbe, la plupart suivent cette courbe de distribution normale, pourcentage de la taille dans la taille des sédiments, mais si vous en faites un pourcentage plus fin, vous aurez une distribution cumulative
.
Ce qui est si souvent utilisé dans toute analyse statistique, la courbe de distribution normale a une fonction de distribution de probabilité, la courbe de distribution cumulative est une fonction de densité de probabilité. Donc, si vous regardez ces distributions qui suivent de nombreuses populations, n'importe quelle population vous pouvez voir qu'elle suit une certaine distribution à la courbe de distribution normale et le cumul de cela c'est ce que la courbe de fréquence cumulée.
Récemment, des gens ont essayé de s'adapter à une courbe de distribution normale et ont essayé de déterminer si vous pouvez définir les particules de sédiments en fonction de la fonction de distribution, donc pas seulement une valeur de 50% plus fine ou d50 ou d80 ou d90 au lieu de ce qui essaie de comprendre les propriétés des sédiments dans plus de détails, ils suivent un concept de distributions de probabilité comme si nous regardons qu'il nous a donné le fichier de distributions qui est le fichier journal des distributions normales.
Et si vous faites une fonction cumulative, nous avons simplement des fonctions d'erreur sur celles-ci. Donc, on peut avoir un fichier de distributions comme ça. Donc, vous pouvez savoir si nous connaissons cette valeur d50 que vous connaissez la valeur σg, vous pouvez calculer pour un d ce qui sera la fonction de distribution de probabilité et ce qui pourrait être la fonction de distribution cumulative.
Je vous encourage tout simplement à utiliser un logiciel MATLAB ou un logiciel mathématique pour dessiner une valeur de d50 différente et une valeur de σg pour tracer la courbe de distribution normale suivie de la courbe de distribution cumulative. Donc, si on regarde σg ici est défini comme des écarts-types géométriques. Encore une fois, je souligne, ce n'est pas un écart-type, c'est un écart-type géométrique de la distribution de la taille des particules, que vous essayez de comprendre.
La composition du sol ce que nous allons obtenir après le tamisage, elle suit la courbe de distribution normale, mais elle ne suit pas les écarts-types, elle suit les écarts-types géométriques.
Comment quantifier cela? Le d50 est un diamètre de 50% de la valeur médiane ou 50% de la taille des particules, que nous pouvons obtenir à partir de la courbe.
Maintenant, parlons de la façon de calculer le σg qui est l'écart-type géométrique, comment le calculer, qui sera des fonctions de non-uniformité du mélange sédimentaire qui est ce que nous parlons, qui sera une fonction de σg sera un rapport entre d84.1 et d50. Donc, la taille des particules pour les 84% plus fin, la taille des particules pour les 50% plus fines que nous pouvons obtenir de la courbe de distribution granulométrique ou vous pouvez l'avoir égal à d50 divisé par d15.9
Et tout ce que vous pouvez calculer dans les diamètres plus fins, vous pouvez découvrir ce qui sera l'écart-type géométrique ou il y a des écarts-types géométriques en termes de d85. Donc, ça veut dire encore que je dois le dessiner. Donc, vous avez une granulométrie de taille pour 15,9% plus fine vous pouvez obtenir d15.0 comme vous avez 84.1 pour que vous puissiez obtenir un d84.1 et la racine carrée du produit vous donnera la moyenne géométrique de ça.
Si l'écart-type géométrique est inférieur à 1,4, alors nous appelons les sédiments que l'on peut considérer comme des dépôts de sédiments uniformes, sinon non uniformes. Beaucoup de fois que nous faisons les expériences de flume pour dire qu'il s'agit d'une distribution sédimentaire uniforme ou d'une distribution non uniforme, c'est ce que nous quantifient en termes d'écarts-types géométriques, que nous calculons la courbe de distribution granulométrique des particules de bal.
Plus grand coefficient appelé coefficient de gradation, qui est de nouveau capital G, qui est une fonction de d50, d85 et d15.9.
(Référez-vous à la diapositive: 32 h) Maintenant, si nous regardons ces autres parties, nous parlons de l'angle de repos. Si vous regardez ça dans une rivière, il y aura des dépôts de sédiments. Nous essayons d'examiner ce qui pourrait être l'angle des angles d'équilibre que les dépôts de sédiments peuvent y avoir. On peut faire une expérience très simple, prendre le sable et juste verser le sable si vous voyez qu'il reste à un angle particulier, au-delà de ce qui commence à tomber.
Donc, c'est le concept que nous allons parler de la façon dont ces angles se produisent, l'angle le plus incliné de la descente d'une pente par rapport au plan horizontal. Si vous regardez ces particules lorsque les particules de sédiments immergées dans l'eau sont sur le point de glisser sur la surface de la pente sur un tas de sédiments. Vous pouvez effectuer cette expérience similaire, une expérience très simple. Vous avez un conteneur, il suffit de remplir le sable et vous voyez qu'à quel point cette pente le maintiendra.
Vous créez le tas et vous essayez de regarder quel est l'angle qu'il peut maintenir ou, les particules de sable si vous regardez au microscope, il y aura une traînée hydrodynamique, il y aura un poids submergé, il y a un équilibre entre cela, ces angles définiraient comme un angle de repos. Ceci est équivalent à des angles pivotant de particule qui est des particules superposées reposant sur les particules de lit au point de contact sur P il peut voir ces chiffres.
Cet angle est connu sous le nom d'angle de repos. C'est ce qui est nécessaire pour que nous sachions les sédiments, le tas est stable ou pas stable et ces valeurs pour les sédiments varient de 28 à 30 degrés et la plupart des temps que nous considérons est assez de 30 degrés pour l'angle de repos.
(Voir Diapositive Heure: 34 :08) Beaucoup de fois où nous allons pour plus de détails comme pour un sol non cohésif comme le sol de sable, nous essayons de découvrir ce qui pourrait être l'angle de repos avec ces équations empiriques, qui établissent une relation entre l'angle de repos et le d50, d50 représente le diamètre à 50% plus fin.
Donc, on peut l'établir empiriquement ce qui pourrait être l'angle de repos si on connaît le d50
Valeur.
Donc, on peut trouver l'angle de repos, mais cette équation est valable pour cette plage de d50 qui varie de 0,2 à 4,4 millimètres. C'est l'échelle de cette équation qui est valide. Chaque fois que vous appliquez les équations empiriques, regardez ces valeurs valides parce que cette équation est établie pour cette plage, ce qui est valide pour cette équation, alors s'il vous plaît n'utilisez pas ces équations le d50 au-delà de 4,4 mm parce que cette équation n'est pas valide pour cela.
Donc, essayer de comprendre les équations empiriques sont développées pour un certain nombre de données et c'est ce que nous devrions examiner avant d'appliquer cette équation. De la même façon, nous pouvons avoir plus de détails pour déterminer cet angle de repos. Alors, s'il vous plaît passer par les livres d'hydrodynamique fluviale ou ces matériaux pour avoir un regard sur ces équations empiriques.
(Référez-vous à la diapositive: 35 :44) Et avant de terminer cette classe, laissez-moi apporter une idée très simple. Si vous regardez ce sédiment qui transporte les systèmes fluviaux, cela signifie que l'eau est là et que les particules de sédiments y sont. Cela signifie le volume du liquide et le volume des sédiments. Dans la rivière, nous avons 2 compositions, l'une est l'eau et l'autre est le volume des sédiments. Donc, les mélanges de fluides et de sédiments que nous avons.
Donc, si c'est là, si je dois quantifier ce qui est la concentration des sédiments en termes de volume, cela signifie combien de concentrations j'ai. Le volume de sédiments divisé par le volume total qui est égal à Vf + Vs, c'est ce qui explique en termes de volume la quantité de surface occupée par les particules de sédiments. Parlons des concentrations de sédiments C par les volumes. Lorsque nous parlons des volumes, nous pouvons avoir un volume de sédiment par le volume total qui est égal à Vf + Vs.
Donc, on peut obtenir le volume, les concentrations de sédiments. C'est donc une façon très simple de savoir à quel point les concentrations sont là. Plus la présence des sédiments est élevée, plus les concentrations de sédiments sont élevées, alors C sera la valeur la plus élevée. Si les concentrations de sédiments faibles signifient que les Vs seront les moins élevées, C sera le moins, mais bon nombre des fois où nous faisons une conservation de masse
Propriétés.
Nous ne regardons pas les niveaux volumétriques, lorsque vous faites les propriétés de conservation de mas, nous multiplions la densité avec le volume pour obtenir la masse comme ce qui pourrait être la masse de la particule de sédiment qui sera égale à ρsVs, où ρs est la densité des particules sédimentées et Vs est le volume des particules de sédiment. De la même façon, si je le multiplierai, je vais obtenir les concentrations de sédiments par masse, c'est par volume, c'est la différence.
Nous parlons donc de la concentration des sédiments en termes de point de vue de volume ou de point de vue de masse. Donc, la valeur C sera la différence et beaucoup de livres la définiront avec une majusculs ou une petite c pour les particules de sédiments par masse.
(Référez-vous à la diapositive: 38:02) En plus de cela, nous parlons d'un mélange, d'un fluide et d'un sédiment, mais nous n'essayons pas de le rendre différent, nous le mélangons. Donc, on peut avoir un simple mélange linéaire