De part et d’autre de la Terre, on observe de plus en plus de phénomènes naturels dévastateurs, parmi lesquels les inondations constituent l’une des catastrophes les plus fréquentes. Ces dernières décennies d’importantes inondations ont été induites par les crues de rivières. Ces crues, dues à des pluies excessives ou aux eaux de ruissellement, causent sans cesse des pertes de vies humaines et des dégâts matériels importants. Pour remédier à ces problèmes, les réseaux hydrographiques sont de plus en plus équipés de moyens de détection de crues. Un facteur essentiel à la gestion de tels phénomènes est la réactivité. En effet, les gestionnaires des réseaux hydrographiques, dans ce genre de situation, doivent prendre rapidement des décisions importantes dans un contexte incertain, car la plupart de ces crues sont le fruit de phénomènes climatiques brusques, dont l’ampleur est difficile à évaluer avec précision. Nous proposons, dans ce mémoire, une méthode de gestion des crues dans des réseaux hydrographiques équipés de zones inondables contrôlées par des portes gravitationnelles. Dans un premier temps, nous avons modélisé notre méthode de gestion à l’aide d’un réseau de transport statique. Dans un second temps, nous l’avons enrichi en utilisant les réseaux de transport à retards dans le but de prendre en compte les temps de déplacement de la ressource gérée. Afin de pallier le problème de la taille importante des réseaux de transport à retards, nous avons élaboré un mécanisme de substitution combinant un réseau de transport statique réduit et une matrice de temporisation. De plus, ce mécanisme autorise la prise en compte des temps de transfert variables dépendant des débits, sans modification ni du réseau de transport, ni de la structure de la matrice de temporisation. Ce mécanisme permet donc une gestion simplifiée des temps de transferts, variables ou non. Avec ce mécanisme, l’évaluation du flot maximal à coût minimum, nous a permis, suivant les stratégies de gestion considérées, de consigner l’ouverture des portes des zones inondables afin d’écrêter la crue mais aussi afin de restituer cette eau stockée au moment opportun. Finalement, afin d’évaluer les apports de cette gestion, la méthode a été appliquée sur un cas d’étude basée sur un tronçon de rivière équipé de trois zones inondables et modélisé à l’aide de simulateurs hydrauliques combinant les approches de modélisation 1D et 2D. Les résultats de simulation obtenus ont montré que l’approche proposée permettait de réduire de manière significative les inondations en aval des cours d’eau. / On either side of the Earth, we observe more and more devastating natural phenomena. Amon these phenomena, floods are one of the most frequent and devastating natural disasters. During these last decades extensive flooding were caused by the flood of rivers. These floods due to excessive rainfall or runoff induce invariably the loss of human lives and material damages. To overcome these problems, water systems are increasingly equipped with means for detecting floods. A key factor in the management of such phenomena is responsiveness. Indeed, managers of river systems, faced to this kind of situation should quickly take important decisions in an uncertain context, as most of these floods are induced by abrupt climate events, whose magnitude is difficult to assess accuracy. We propose in this dissertation, a method of flood management in river systems equipped with flood zones controlled by gravitational gates. At first, we modeled our management method using a static transportation network. In a second step, we enriched it by using transportation networks with delays in order to take into account the travel time of the managed resource. The main difficulty of transportation networks with delays is their oversize. To overcome this problem, we developed an alternative mechanism combining a static reduced transportation network with a temporization matrix. Furthermore, this mechanism allows the consideration of variable time transfer depending on flows, without modification either on the transportation network, or on the structure of the temporization matrix. This mechanism allows simplified management of the transfer times, variable or not. With this mechanism, the evaluation of the minimum cost maximum flow allowed us, according to the management strategies considered, to compute the gate opening for floodplains in order to mitigate the flood but also to restore the water stored at the relevant time. Finally, to evaluate the contributions of this management, the method was applied to a case study based on a section of river equipped with three flood control reservoirs areas modeled using hydraulic simulators combining 1D and 2D models. The simulation results showed that the proposed approach allowed reducing significantly the floods downstream watercourses.

La connaissance de l’aléa inondation est un enjeu croissant pour la gestion du risque inondation. En France, afin de répondre à la demande des pouvoirs publics de cartographier les zones inondables, la cartographie hydrogéomorphologique émerge. Cette approche naturaliste, développée durant les années 1980, se propagea dans une large partie du Sud de la France. Aujourd’hui, la cartographie hydrogéomorphologique est une méthode reconnue pour sa fiabilité, mais elle stagne en termes d’applications et de développement dans de nouveaux territoires. Afin d’améliorer la connaissance de la prise en compte de la cartographie hydrogéomorphologique dans un cadre règlementaire, une analyse de 282 PPRI a été menée. Cette analyse a permis de dégager les modalités de prise en compte de la cartographie hydrogéomorphologique, mais également d’émettre des hypothèses sur les raisons de leur développement. La réalisation de MNZI (Modèle Numériques de Zones Inondables) sur des cours d’eau français et canadiens, a permis de mettre en avant l’adaptabilité de la cartographie hydrogéomorphologique à des contextes physiques différents, mais aussi d’apporter une réponse à la demande de prise en compte de cartographie de crue extrême de la Directive Inondation. L’évolution cartographique proposée dans ce travail comprend une réflexion autour de la légende des AZI, mais aussi sur le concept de cartographie positive. A travers les aspects cartographiques, règlementaires et géomorphologiques abordés, nous finissons par proposer un modèle de développement de la cartographie hydrogéomorphologique. / Flood hazard knowledge is increasingly becoming critical in flood risk management. The hydrogeomorphological mapping emerged in France, aiming to provide authorities with floodplain cartography. That naturalistic approach, developed in the 1980 decade, spread through the South of France. Today, the hydrogeomorphological mapping is widely recognized for its reliability. Though, it stagnates in terms of applications and development in new territories. The analysis of 282 PPRI (Flood Risk Prevention Plans) was performed in order to assess the extent of usage of hydrogeomorphological mapping in flood risk regulatory framework. That analysis highlighted how hydrogeomorphological mapping is used in the French flood risk management. NMFP (Numerical Model of Floodplain) production on French and Canadian rivers showed how the hydrogeomorphological interpretation could be adaptable to different physical contexts. It also answers to the European “Floods Directive” that asks for an extreme flood mapping. The cartographic evolution proposed in this research particularly includes AZI (Floodplains maps) legend simplification. It also makes proposals on a flood risk “positive mapping” of. Through cartographic, regulatory and geomorphologic aspects, this research finally proposes a development model applicable to hydrogeomorphological mapping.

Anticiper les inondations constitue un enjeu majeur pour les communes exposées aux crues car c’est sur cette anticipation que repose l’ensemble de la chaîne d’alerte, garante de la sécurité des personnes et des biens. Si un système de suivi du risque de dommages liés aux crues est disponible pour un cinquième du réseau hydrographique français, les petits cours d’eau composant les quatre cinquièmes restants ne font pas partie du dispositif de suivi temps réel du ministère en charge de l’écologie, appelé « Vigicrues ». Or il s’agit également des cours d’eau les plus concernés par le phénomène de crues rapides, pour lesquelles l’anticipation joue un rôle crucial en gestion de crise. Voilà pourquoi début 2017, Vigicrues a été complété par un service automatique d'avertissement des crues appelé Vigicrues Flash. Ce système permet de fournir en temps réel une information sur l’intensité de la crue des cours d’eau pour 10 000 communes françaises.Même si ce nouveau service constitue un réel progrès pour les communes jusqu’alors dépourvues de système d’anticipation, la méthode AIGA qui constitue le cœur de Vigicrues Flash possède certaines limites. L’une d’entre elles, est le fait que la méthode n’avertit que sur le niveau de rareté de la crue, sans tenir compte des enjeux présents. Or, pour générer un avertissement efficace, il est nécessaire de prendre en compte les conséquences potentielles de cette crue. Cette thèse a donc pour but de permettre l’estimation anticipée des dommages liés aux crues rapides, en particulier sur les bassins non jaugés. Pour cela, nous proposons une méthode d’estimation du risque de dommages fondée d’une part sur la qualification de l’intensité de l’aléa crue par la méthode AIGA et d’autre part sur la prise en compte de la vulnérabilité du territoire. Cette dernière a été construite à partir d’une approche bottom-up innovante, directement auprès de gestionnaires du risque. Le croisement de ces deux types d’informations a permis de fournir une première caractérisation du risque de dommages liés aux inondations sous la forme d’un indice de risque dynamique.En adaptant des tests de performances issus de la météorologie, nous avons pu évaluer notre indice par rapport à la méthode AIGA seule. Des informations sur les dommages déjà existantes (les arrêtés « CATNAT » issus de la BD GASPAR) ou spécifiquement collectées (la BD DamaGIS constituée pour cette thèse à partir d’informations présentes notamment sur les réseaux sociaux) constituent nos données de validation. Notre évaluation a porté sur 12 communes dans les Alpes-Maritimes, 69 dans le Gard et 28 dans le Var, et s’est faite de deux manières complémentaires : d’une part une évaluation en continue et exhaustive à partir des arrêtes CATNAT pris pour nos communes sur toute la période 1998-2016 ; et d’autre part une évaluation événementielle, mais à l’échelle infra-communale.Nos résultats montrent que le passage de la caractérisation de l’aléa à celle du risque améliore nettement la pertinence des avertissements émis, surtout à l’échelle infra-communale. Les dommages y sont mieux détectés, avec un taux moindre de fausse alertes. Cette thèse ouvre donc de réelles perspectives d’amélioration de la chaîne de l’alerte actuelle, permettant de mieux organiser la réponse des services de secours et de gestion de crise face à l’annonce de dommages potentiels liés aux crues rapides. / Anticipating floods is a major challenge for communities at risk of flooding as the entire warning system – responsible for the safety of people and goods - relies on this anticipation. There is an existing monitoring system “Vigicrues” for flood damage for a fifth of the river network in France. But for four-fifths of this network, made of small rivers, no monitoring is available. Yet those rivers are the most affected by flash floods which especially require anticipation for crisis management purposes. This is why at the beginning of 2017, the Vigicrues system for flood monitoring has been completed with a new flood warning system called Vigicrues Flash. This system provides automatic information in real-time on flood severity of ungauged basins for 10 000 French communities.Even if this new system is a real innovation for communities with no monitoring at all, the AIGA method which is used in Vigicrues-Flash has some limits. The first one is that the warnings are only based on the assessment of flood severity. But estimating flood severity is not enough to issue efficient flood warnings. To be able to do so, taking into account potential flood losses is essential. The main goal of this work is to enable an anticipated estimation of flood related damage, especially for ungauged basins. We offer a method to assess the risk of flood related damage based on flood severity assessed by the AIGA method and a territorial vulnerability assessment. This last one has been built on a bottom-up approach developed with crisis managers. Putting together this data has enabled a first assessment of the risk of flood risk damage as a dynamic risk index.By adjusting performance testing used in the meteorology field, we have been able to evaluate our risk index and to compare the results with the AIGA method. In order to do so, we have used existing damage data (CATNAT from the GASPAR database) as well as a specific multisource database (using notably social media data) which has been put together as part of this study (DamaGIS). The evaluation process has been tested for 12 communities in the Alpes-Maritimes, 69 in the Gard and 28 in the Var department. Two types of evaluation have been performed: a first comprehensive one continuously with CATNAT data on the 1988-2016 period; and another one per flood event at a finer scale.Our results show that moving from hazard assessment to risk assessment has significantly increased the relevance of the warnings and mostly at a smaller scale than the community one. Though, there is a better detection of flood related damage as the false alarm rate has been significantly reduced. This PhD work offers promising prospects to improve the current French warning system for floods and enable a more efficient emergency response.

Durant ce travail de thèse, nous nous sommes intéressés au comportement hydromécanique d’un éco-géo-matériau à base de terre crue. Différents aspects ont été traités visant l’optimisation de sa formulation et aussi ses interactions avec les renforts. Nous avons tenté de lever trois verrous scientifiques : l’optimisation des interactions physico-chimiques argiles-liants, l’identification des mécanismes de fissuration en relation avec la succion, et les interactions électrochimiques sol-armatures en acier. L’ajout de la chaux impose le comportement du sol à court terme et favorise le gain en résistance en rendant le milieu plus alcalin. Nous avons montré qu’à l’aide d’une mesure macroscopique, la conductivité électrique, nous pouvons suivre les interactions sol-liants. Lors de la dessiccation d’un sol argileux, le retrait global est homogène. Une déformation locale hétérogène induit des contraintes de traction responsables de l’apparition des fissures. L’ajout des renforts réduit le pourcentage de fissuration d’un facteur 10. La succion générée lors du séchage est interprétée en termes de contraintes de traction. Le contact entre la terre et l’acier entraine des réactions d’oxydoréduction dont le produit est la corrosion. Trois familles d’argiles ont été testées. La vitesse de corrosion obtenue est de l’ordre de 3μm/an. / Throughout this thesis, we are interested in hydro-mechanical behavior of an eco-geo-material based on raw earth. Different aspects have been treated viewing the optimization of his formulation as well as its interactions with the reinforcements. We have tried to resolve the following three scientific locks: the optimization of the physical-chemical clay-binders’ interactions, the identification of the mechanisms of cracking in relation with the suction and the electrochemical soil-iron interactions. Adding lime imposes the behavior of the soil and improves its resistance by making the environment more alkaline. We showed that we can follow soil-binders’ interactions by using the electrical conductivity technique. During desiccation of a clayey soil, global shrinkage is homogenous. A heterogonous local deformation induces tensile stress responsible of cracking. Adding reinforcement reduces crack ratio by a factor 10. Suction generated during drying is interpreted in terms of tensile stresses. Interaction between earth and metal allows oxydo-reduction reactions producing corrosion. Three type of clay were tested. Corrosion speed is about 3μm/year.

Les bassins versants influencés par la présence de barrages-réservoirs constituent les objets d'étude de cette thèse. L'objectif principal est de mettre au point une méthode de prise en compte, au sein d'un modèle pluie-débit global, de l'impact de retenues d'eau artificielles sur le comportement hydrologique du bassin versant. Un tel outil, simple dans sa conception, doit permettre d'améliorer la simulation des débits de bassins versants influencés et d'évaluer l'impact de barrages-réservoirs sur le régime hydrologique des cours d'eau, en particulier lorsque l'on se place loin à l'aval de l'ouvrage. La démarche adoptée est empirique dans le sens où l'on a cherché, sur une base de données de 46 bassins versants situés en France, aux Etats-Unis et au Brésil, à exploiter au mieux, dans la structure du modèle pluie-débit, une information simple sur les ouvrages, à savoir l'évolution temporelle des volumes stockés dans les retenues. La diversité des conditions hydro-climatiques présentes dans la base de données donne aux résultats obtenus un caractère assez général. Au cours de cette thèse, un grand nombre de solutions de prise en compte des barrages-réservoirs a été testé. Les résultats montrent que cette information sur les remplissages des ouvrages peut être utilement exploitée au sein d'une structure de modèle global pour améliorer la simulation des bassins influencés. Les solutions qui se sont révélées être les plus performantes n'engendrent pas de complexification de la structure initiale du modèle puisqu'aucun ajout de paramètre n'a été nécessaire. Des gains de performances significatifs ont été réalisés, en particulier sur la simulation des étiages. Il s'agit d'un résultat important de la thèse car il montre qu'il est possible de prendre explicitement en compte, dans un modèle pluie-débit global, les barrages-réservoirs présents sur le bassin versant. Nous avons ensuite essayé de comprendre le lien entre la méthode de prise en compte des barrages-réservoirs et certaines caractéristiques physiques des bassins versants et des ouvrages de stockage afin de tenter d'adapter la solution au bassin versant considéré. Les résultats de ces tests ont montré que ce lien est difficile à mettre en évidence et qu'à ce stade, une solution générique semble la plus efficace. La solution la plus performante a ensuite été évaluée sur un échantillon complémentaire de 31 bassins versants n'ayant pas servi à son développement. L'évaluation a confirmé l'intérêt de la méthode pour l'amélioration des simulations des débits mais a également montré sa sensibilité à la disponibilité des données de stockages ainsi qu'aux transferts interbassins inconnus.

En zone méditerranéenne, d'intenses précipitations automnales sont responsables de crues particulièrement violentes : les crues " éclair ". L'intensité et la variabilité des précipitations ainsi que la complexité des processus hydrologiques responsables de la production des écoulements sur ces bassins limitent la prédictibilité de ces phénomènes. Une meilleure compréhension des processus impliqués dans les réponses hydrologiques des bassins versants et responsables de la variabilité spatio-temporelle des chemins de l'eau peut permettre d'améliorer les modélisations de ce type d'évènement. S'insérant dans le cadre de l'hydrologie spatialisée, cette thèse se propose d'étudier l'apport des potentialités satellitales, et notamment des produits 3D à très haute résolution pour la caractérisation spatiale des bassins et de leurs réseaux hydrographiques, afin d'étudier les origines géomorphologiques des variations spatio-temporelles des réponses hydrologiques et en vue d'améliorer la compréhension des mécanismes responsables des épisodes de crue. Pour cela, ce travail s'articule autour de deux axes. Le premier consiste à caractériser, à partir de données spatiales, le drain " potentiel " représentant le réseau géomorphologique sec formé par la suite continue des lignes de thalweg des bassins. Un algorithme original utilisant une structure de MNT sous forme triangulaire (TIN) a été développé spécifiquement dans ce but, afin d'obtenir un tracé des réseaux fidèle à leur tracé réel et de fournir des éléments sur leur géomorphologie ainsi que sur celle des bassins. Le deuxième axe concerne l'étude de la dynamique drain en eau ou " réel ". Il s'agit d'améliorer la compréhension des dynamiques spatiales de mise en eau des drains à travers différents épisodes de crue. Dans ce cadre, un réseau spatialisé de capteurs légers a été distribué sur deux bassins expérimentaux (< 1Km²) situés sur le Gardon d'Anduze afin de suivre les variations spatio-temporelles des dynamiques hydrologiques au sein des réseaux en eau. La confrontation des caractéristiques géomorphologiques et des réponses hydrologiques observées a permis de confirmer la prédominance des écoulements sub-surfaciques sur les bassins étudiés, de mettre en évidence deux types de réseaux aux fonctionnements différenciés (le réseau principal et le réseau secondaire), l'importante influence des pentes et de leur changement sur l'initiation et la pérennité des écoulements au sein des réseaux, et de proposer des hypothèses de fonctionnements différenciés en fonction des épisodes.

Depuis 2006, Électricité de France (EDF) applique une nouvelle approche hydroclimatologique de prédétermination des pluies et crues extrêmes, la méthode SCHADEX, pour le dimensionnement des évacuateurs de crues de ses barrages. Dans un contexte de changement climatique global, potentiellement amplificateur de la fréquence et de l'intensité des événements extrêmes, l'application de la méthode SCHADEX en conditions non-stationnaires est un sujet d'intérêt majeur pour les hydrologues d'EDF. Aussi, l'objectif scientifique des travaux de thèse entrepris a été d'évaluer la capacité de la méthode SCHADEX à prendre en compte l'information contenue dans les simulations du climat futur, pour estimer les crues extrêmes du futur. Les difficultés avérées des modèles climatiques et des méthodes de descente d'échelles à simuler des distributions de pluies courantes et extrêmes à l'échelle d'un bassin versant ont été contournées, en développant et en testant de nouvelles approches méthodologiques. De plus, la décomposition des processus générateurs de crues extrêmes proposée par la méthode SCHADEX a été utilisée afin d'incorporer différentes évolutions climatiques simulées, et de quantifier l'impact relatif de ces processus sur l'estimation de débits extrêmes. La méthode SCHADEX a tout d'abord été appliquée en temps présent dans différents contextes climatiques (France, Autriche, Canada et Norvège), grâce à des collaborations avec plusieurs partenaires académiques et industriels. Une analyse de sensibilité des estimations de crues extrêmes à la variabilité climatique observée a été réalisée sur plusieurs bassins versants. Cette analyse a permis de quantifier, de manière indépendante, le degré de sensibilité des estimations à l'aléa pluie, à la saturation des bassins versants et à la transformation pluie-débit. Les résultats obtenus ont ainsi révélé la grande sensibilité des estimations SCHADEX à l'aléa pluie forte et à la transformation pluie-débit, réalisée par le modèle hydrologique. S'appuyant sur les résultats de l'analyse de sensibilité, des travaux ont ensuite été réalisés afin d'estimer les évolutions futures des variables clés préalablement identifiées. Des sorties récentes de modèles climatiques (réalisées dans le cadre du projet CMIP5) ont été analysées, et ont permis de déterminer des fréquences d'occurrences futures d'épisodes pluvieux, ainsi que des conditions futures de saturation des bassins versants. L'incorporation de ces séries au sein de la méthode SCHADEX entraîne une diminution non négligeable des débits de crues extrêmes estimés. Dans le but de prédire l'intensité des pluies futures à partir de simulations de températures de l'air, des tests ont été entrepris sur plusieurs centaines de pluies de bassin françaises, afin de relier les températures de l'air observées avec les intensités de pluies extrêmes observées. Les résultats obtenus révèlent une augmentation moyenne de 6% des quantiles de pluies extrêmes par degré d'augmentation de la température de l'air, au pas de temps journalier. Néanmoins, des tests supplémentaires sont nécessaires pour déterminer sur quelles gammes de températures, et à quel pas de temps cette augmentation est valable. Enfin, ces différentes évolutions futures ont été toutes incorporées au sein de la méthode SCHADEX. Cet exercice final a montré la difficulté de quantifier l'impact du changement climatique sur les crues extrêmes, du fait de processus qui s'additionnent (diminution des débits extrêmes due à la fois à l'évolution des fréquences d'occurrences d'épisodes pluvieux et à l'évolution des conditions de saturation des bassins versants) et d'autres qui s'opposent (augmentation des débits extrêmes due à l'augmentation de l'intensité future des épisodes pluvieux). Si l'analyse de sensibilité des estimations de crues extrêmes a soulevé de nombreuses questions relatives au calage du modèle hydrologique utilisé dans la méthode SCHADEX, la quantification de l'intensité des épisodes pluvieux futurs constitue l'enjeu clé de la prédétermination des pluies et crues extrêmes en contexte de changement climatique.

Selon le Groupe International d'Experts sur le Climat (lPCC, 2007), les changements climatiques vont entraîner une intensification du cycle hydrologique à l'échelle globale et un accroissement des précipitations dans certaines régions du monde, notamment celles situées aux latitudes moyennes et élevées. Des changements survenant au niveau de la quantité de précipitation saisonnière ainsi qu'au niveau de l'intensité et de la fréquence des événements extrêmes ont un impact direct sur l'amplitude des écoulements fluviaux saisonniers et sur la période d'occurrence et la fréquence des inondations et des sécheresses. De tels changements auront des impacts significatifs sur les ressources hydriques régionales. Cette étude se concentre sur la validation et l'évaluation des changements projetés au niveau des écoulements fluviaux moyens et au niveau de la période d'occurrence et de la fréquence des écoulements extrêmes, i.e. les écoulements de fort débit (crue) et de faible débit (étiage), pour les bassins canadiens sélectionnés. Cela se fait en utilisant un ensemble de simulations du Modèle régional du climat canadien correspondant au climat actuel (1961-1990) et à un climat futur (2041-2070) basé sur le scénario SRES A2. La validation est effectuée en évaluant les erreurs de performance et celles dues au pilotage, causées respectivement par la dynamique interne et la physique du modèle et par les erreurs associées au pilotage du modèle à ses frontières. Les résultats suggèrent des erreurs de performance positives des écoulements annuels moyens pour les bassins sans régulation situés dans la partie ouest du Canada (toujours supérieur à 30% sauf pour le bassin de l'Athabasca ou la différence n'est que de 4%) en raison d'une surestimation de l'équivalent en eau de la neige (SWE). Les erreurs dues au pilotage sont, en général, plus petites que les erreurs de performance (le coefficient d'habileté S est inférieur à 85% pour 12 des 14 bassins dans le cas des erreurs de performance alors que ce n'est le cas que de 2 bassins pour les erreurs de pilotage) et présentent sauf pour les bassins situés plus au sud, un biais négatif (pouvant aller jusqu'à -25%) La validation des étiages suggère que le modèle a quelques difficultés pour reproduire l'amplitude observée et la période d'occurrence des étiages, tandis qu'au niveau des crues, le modèle reproduit raisonnablement la période d'occurrence, quoique avec quelques différences entre les amplitudes observées et modélisées. En général, les résultats suggèrent une augmentation de l'amplitude de l'écoulement hivernal et un pic de fonte de neige survenant plus tôt (une à deux semaines) pour les bassins situés plus au nord, de même que des changements significatifs quant aux caractéristiques des crues et des étiages. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Changement climatique, crue, étiage, modèle climatique régional, écoulement fluvial.

La terre crue est un des matériaux les plus utilisés au monde pour bâtir. Chaque terre est un mélange de grains de différentes tailles (cailloux, graviers, sables, silts et argiles) en proportions variées. Les particules les plus fines, qui constituent le liant du matériau, se différencient des autres grains par leur petite taille, à laquelle est associée des propriétés colloïdales lorsqu'elles sont mélangées à l'eau. L'argile, au sens granulométrique (particules inférieures à deux microns), contient généralement un mélange d'argiles, au sens minéralogique (phyllosilicates hydratés), d'oxydes de fer, d'aluminium et de silicium. Pour comprendre ce matériau de construction, la terre est envisagée dans un premier temps comme une matière en grains. La physique des milieux granulaires secs et la physique des milieux granulaires humides sont explorées afin de décrire les comportements physiques de cette matière. Des techniques de construction innovantes, qui découlent de cette compréhension, sont présentées. Dans un deuxième temps, l'argile est envisagée comme une matière colloïdale. Comme beaucoup de systèmes naturels, le liant argileux est un mélange de particules aux propriétés de surface différentes, contenant à la fois des charges permanentes négatives et des charges variables avec le pH et la force ionique. Ces systèmes mixtes sont dits hétérocoagulés. Des pistes de recherche, qui découlent de cette compréhension, sont présentées.

Th. doct.-ing.--Méc. des fluides--Toulouse--I.N.P., 1980. N°: 98.