Mesure de l’érosion des sables : quand le numérique et l’expérimental se complètent pour développer un érodimètre

Un prototype d’érodimètre de terrain, léger et « low cost », a été développé. Nommé PumpET pour Pump Erosion Test, il est dédié à la mesure de l’érodabilité de sédiments fins déposés dans le lit des rivières. Le principe de cet appareil consiste à imposer, à l’aide d’une pompe, des paliers croissants et contrôlés de débits d’eau dans la chambre de mesure, de forme convergente, mise en contact avec le lit de la rivière. La localisation des seuils d’arrachement particulaire est détectée par traitement d’image de vidéos qui filment la chambre. En parallèle, des simulations numériques des écoulements dans la chambre permettent de remonter à la contrainte de cisaillement imposée au niveau du seuil d’arrachement. Nous présentons la démarche expérimentale qui a permis le développement PumpET. Nous détaillons ensuite l’étude numérique RANS-RSM des écoulements dans la rivière et dans le PumpET. Ces simulations montrent que le PumpET génère un champ de contrainte de cisaillement adéquat dans toute la chambre de mesure, pour une large gamme de rapports d’amplitude et de déviation angulaires entre les vitesses d’écoulements dans la rivière et dans la chambre. Cette étude permet aussi de dégager des perspectives d’amélioration du PumpET.