Post doctorant

Les écoulements géophysiques aqueux sont généralement des écoulements turbulents à surface libre, soumis à une grande diversité de processus d’interaction multiphasiques avec la couche limite benthique. Ces derniers interagissent fortement avec la couche sédimentaire, rendant le transport fluide–sédiment difficile à prédire, surtout lors d’épisodes énergétiques (crues, tempêtes). Les modèles récents adoptent des approches diphasiques à turbulence résolue, rendues possibles par une meilleure compréhension des interactions fines entre turbulence et particules. Cependant, leur validation reste limitée faute de mesures à haute résolution des vitesses fluides, des vitesses particulaires et des concentrations, aussi bien dans les suspensions diluées que dans les couches de charriage dense.



Les progrès récents des sonars Doppler cohérents tir-à-tir, utilisant des configurations bistatiques à haute fréquence, permettent de profiler des zones d’écoulement sur plusieurs dizaines de centimètres avec des résolutions spatiales millimétriques et temporelles millisecondiques. L’analyse conjointe de la phase et de l’amplitude des échos permet d’estimer respectivement les vitesses multidirectionnelles et la concentration des particules, ouvrant la voie à une mesure simultanée du fluide et de la phase dispersée.



Malgré ces avancées, les incertitudes restent élevées, en particulier pour les mesures quasi-instantanées de concentration. L’usage récent de méthodes inverses statistiques et bayésiennes a permis les premières tentatives d’inversion diphasique, mais des défis persistent, notamment la différence de nature entre les estimations incohérentes de concentration et les estimations cohérentes de vitesse, qui imposent des traitements distincts et empêchent d’obtenir des résolutions temporelles comparables. Des approches de fusion d’information et d’inversion contraintes, issues du traitement du signal et de la télédétection, apparaissent prometteuses pour résoudre simultanément vitesse et concentration au sein des écoulements turbulents, bien que leur application au transport sédimentaire reste encore rare.