This report covers the work carried out to redesign the two existing conventional hydro power stations in Zambia on the Kafue river into the pumped storage facility with solar photovoltaic power so that security of supply and water conservation is achieved to reduce the power deficits during the dry and drought periods. The two stations are Kafue gorge upper power station (KGUPS) and Kafue gorge lower power station (KGLPS) with an installed capacity of 990 MW and 750 MW respectively. These two stations are dammed hydro power station with the reservoirs size of 785 106 m3 and 80 106 m3 respectively and situated on the 9000 hectares of land with the net head of 400 m. The two plants are situated 15 kilometres apart and the water inflow in the KGUPS is dependent on the water release from the holding dam Ithezi- thezi (ITT dam) situated 220 kilometres from the KGUPS dam. The work covered the sizing of the storage dams and determining the autonomy days needed in order to keep the station (KGUPS) running with minimal impact on power blackouts which were calculated at 5 days considering the size of the dam and the available energy. The financial calculation for the PV system was also carried out in this study except for the hydro system which was not carried out due to the time allocated to conduct this study. The proposed operation scheme for the two hydro stations and the solar PV system is also carried out in order to increase solar power penetration in the Zambian grid, reduce power deficit and conserve water during the days/times with enough solar power.   Designing of the system was carried out using Homer Pro software on which the hydro power station was modelled using the water influx into the turbines at KGUPS, the plant net head of 400 meters was also used with the calculated head losses of 7 % for the 4 meter diameter penstock between KGUPS dam, KGUPS machine hall to the KGLPS dam. The KGUPS dam was modelled as a natural battery so that charging is done using the water from the KGLPS dam, the battery with a total annual capacity of 428 GWh was modelled. PVsyst and PVGIS software tools were also used to simulate the production from the optimised PV system so that the accuracy of tools can be compared.   To cover the load of 777 MW/day (18.6 GWh/day), the available power to provide the necessary energy for the pumps was 270 MW as surplus power from the hydro power machines at KGUPS .The available power from solar PV plant of 236 MW maximum was achieved from the optimized 300 MW PV plant in the dry period of the day which occurs in the month of October, with 300 MW converter , 8 % penetration of solar into the Zambian grid and the pumping scheme was able to provide 589 hours of autonomy with 80 % average state of charge. The total maximum power of 390 MW was good enough to provide power to the two pumps of each 165 MW. From the simulations carried out in the increment of solar PV system from 50 MW to 350 MW, the reliance on hydro power can be reduced drastically and power deficits due to the drought situation as the case for the year 2016 can be alleviated. 300 MW PV plant was selected in order to match with the available land, machines to work as pumps and the initial investment cost to be loosely monitored. The optimized 300 MW PV system with the life of 30 years had a project capital cost of $113 million united states dollars with the levelized cost of electricity 0.0487 $/kWh. The solar PV plant has a payback period of 9 years considering the yearly production from solar PV of 534 GWh as simulated from Homer, PVGIS interactive tool gave an output of 491 GWh. Pumped hydro systems has the capability of utilizing the already existing structures like dams and turbines. They also have the capability of stabilizing the grid network and allow easy penetration of renewable energy technologies like wind and solar. With the government of Zambia pushing for more renewables in the grid by 2030, a pumped hydro project at KGUPS will certainly be able to stabilize the grid and provide a scheme that will be able to push thermal plants to run at full capacity and the efficiency can be improved. In accordance with the IEC TC (technical committee) [30] pumped hydro energy storage is a mature bulk energy technology offering stability and allowing the penetration of intermittent renewables like wind and solar.

Le procédé de transformation des racines de manioc en gari reste la plupart du temps artisanal et dépendant du savoir-faire des opératrices. Étant constitué d’une suite d’opérations unitaires (râpage, fermentation/pressage, tamisage et cuisson), il est nécessaire de déterminer les opérations-clefs déterminantes de la qualité du produit. Ainsi, dans ce travail, le procédé a été analysé dans sa continuité au travers du suivi de réponses biochimiques, granulométriques et hydro-texturales du produit durant sa transformation. L’objectif du travail de thèse a été dans un premier temps de développer des outils et méthodes permettant le suivi des états physiques et biochimiques du produit tout au long de sa transformation à l’échelle laboratoire. Cette démarche a permis de dégager certains mécanismes contribuant à la transformation du produit. Il a été mis en évidence le drainage d’une partie du liquide intra-cellulaire lors du pressage ainsi que deux mécanismes d’agglomérations successifs lors de l’élaboration du gari. Les résultats et les mécanismes déduits des observations réalisées à l’échelle laboratoire ont par la suite été confrontés à ceux obtenus sur le terrain (Bénin) dans des conditions moins maîtrisées et sous l’effet d’un changement d’échelle. L’opération de cuisson, à la fois très contraignante et ressortant comme une opération unitaire clef a été, par la suite, plus particulièrement étudiée. Pour cela, le comportement (choix et gestes) de deux opératrices a été enregistré de façon à mettre en évidence le rôle de l’opératrice lors de la cuisson. L’ensemble des résultats montrent que la qualité des garis repose en grande partie sur le savoir faire de l’opératrice. Il ressort cependant que les critères de qualité du gari qui guide l’opératrice lors de la cuisson et la conduisent à ajuster son comportement sont, bien sûr, ceux qui lui sont accessibles (couleur, taille, …), mais ne sont pas suffisants pour atteindre teneurs en composés cyanogénique résiduels recommandées par le Codex Alimentarius de la FAO. / The cassava process of converting cassava roots into gari remains mostly artisanal and depends on the know-how of the operators. As it consists of a series of unit operations (grating, fermentation/pressing, sieving and cooking), it is necessary to determine the key operations that determine the quality of the product. Thus, in this work, the process was analyzed in its continuity through the monitoring of biochemical, granule size and hydro-textural responses of the product during processing. The objective of the thesis work was initially to develop tools and methods to monitor the physical and biochemical states of the product throughout its processing on a laboratory scale. This approach has made it possible to identify some of the mechanisms that contribute to the elaboration of the product. It was found that part of the intracellular liquid drained during pressing and two successive agglomeration mechanisms were identified during the preparation of the gari. The results and mechanisms derived from laboratory scale observations were then compared with those obtained in the field (Benin) under less controlled conditions and scaling effect. The cooking operation, which is both very constraining and emerging as a key unitary operation, was then more particularly studied. For this purpose, the performance (choice and gestures) of two operators was recorded in order to highlight the role of the operator during the cooking process. All the results show that the gari quality is largely based on the operator's know-how. However, it appears that the product quality criteria that guide the operator during cooking lead her to adjust her practices are, of course, those that are accessible to her (colour, granule size, ...), but are not enough to reach the levels of residual cyanogenic compounds recommended by the FAO Codex Alimentarius.

Output power of hydro power plant was modelled and an optimization algorithm was implemented in a tool for optimizing hydro power plants. The tool maximizes power output of a hydro power plant by distributing water over a set of active units in the power plant which will be used in planning of electricity production. This tool was built in a MATLAB environment, using the optimization toolbox, and a GUI was developed for Vattenfall. The optimization tool was based on the same architecture as the current tool used for this kind of optimization which is to be replaced by the work presented in this thesis. Therefore, the goal was to achieve the same optimal results as the current optimization tool. Power output of three of Vattenfall’s hydro power plants were computed and two of these plants were optimized. These power output results were compared to results from the optimization tool currently used. This showed differences within the inaccuracy of measurements of ≤ 0.3%. These three power plants proved that the new tool is sufficient to replace the current tool but further testing is recommended to be conducted on more of Vattenfall’s hydro power plants to prove its consistency.

La récupération d'énergie est un procédé très fréquent qui peut être observé sous de nombreuses formes dans la nature. Des espèces de poissons ou d'oiseaux sont par exemple connues pour exploiter leurs environnements afin d'accomplir une propulsion à moindre effort. L'objectif de ces travaux est de concevoir un concept d'hydro-éolienne oscillante basé sur des dynamiques similaires. La notion d'interaction fluide-structure est présentée pour expliquer le moyen d'alimentation utilisé dans le transfert énergétique de ce concept. Un mécanisme d'aile oscillante est spécialement modélisé théoriquement et numériquement pour analyser la dynamique de l'hydro-éolienne. L'asymétrie des oscillations, propre aux couplages multi-physiques, est particulièrement considérée pour maximiser le rendement du récupérateur d'énergie oscillant. On remarque que l'intégration de cette caractéristique des oscillations est présente dans la théorie de Couchet qui complète le modèle instationnaire de Theodorsen pour estimer les efforts aérodynamiques d'un profil d'aile oscillant non-symétriquement par rapport au sens de l'écoulement. L'analyse énergétique de l'oscillateur révèle de tellement bons rendements que la proximité avec la limite de Betz provoque un doute sur la définition de l'efficacité pour quantifier le transfert énergétique. En effet, l'optimisation d'un récupérateur d'énergie hydro-aéro-élastique est réalisée soit en maximisant la puissance dissipée par l'oscillateur soit au diminuant artificiellement la puissance disponible dans le fluide en adaptant la section de balayage de l'aile. Une autre définition de l'efficacité énergétique est développée sur la base de la théorie de Couchet pour lever cette incertitude. L'analyse de cet indicateur met en valeur l'importance du rôle du sillage du déplacement asymétrique de l'aile dans la récupération d'énergie. / Energy harvesting is a common process presents in so many ways in nature. Fishes and birds use for example their surroundings in order to produce propulsion without any effort. The focus of this thesis is to design a hydro-aéro-elastic harvester based on these dynamics. The fluid-structure interaction is introduced to explain the energy supply of the concept. An oscillating-wing-mechanism is theoretically and numerically developed in the aim to investigate the behavior of the marine-wind turbine. The energetic efficiency is then maximized by the asymmetric oscillations relative to the fluid-structure coupling. Note that the non-symmetric characteristic of the oscillation is included in the theory of Couchet which completes the unsteady aerodynamic theory of Theodorsen. Unusual high performances of the oscillating harvester suggest some apprehensions reading the efficiency’s definition. Indeed, the hydro-aéro-elastic harvester optimization can be achieved ether by increasing the power output or by decreasing the power available in the fluid artificially modified by the sweep section of the foil. These uncertainties are resolved by considering another definition of the energetic efficiency which is developed according to the theory of Couchet. The performance analysis of the new factor presents the contribution of the wake induced by the asymmetric oscillation of the foil on the energy harvesting quantities.

Le travail de recherche doctorale développé ici vise à améliorer les connaissances et la représentation desprocessus hydro-sédimentaires dans la Rade de Toulon, afin de mettre en place un modèle de dispersion desradionucléides comme outil de gestion post-accidentelle. L’intérêt de cette étude pluridisciplinaire repose surune stratégie qui unit la modélisation et les observations in situ et aborde la problématique complexe descontaminants en milieu marin.Les résultats obtenus permettent de rendre compte de la circulation hydrodynamique dans la Rade de Toulon etde sa forte dépendance au forçage par le vent. Ainsi, les temps d’échange des masses d’eau de la Petite Radesont estimés entre deux et six jours selon les conditions météorologiques. Les mesures en continu réaliséesdans les fleuves Las et Eygoutier ont permis de décrire et de quantifier les apports liquides et solides desbassins versants de la Rade, très peu étudiés jusqu’ici. La Petite Rade représente une zone de sédimentationprivilégiée vis à vis du millier de tonnes par an de matières particulaires apportées par le Las, et apparaît à cetitre comme une zone de piégeage des radionucléides en cas de rejet accidentel. / This doctoral research aims to enhance knowledge of the hydro-sedimentary processes in the Bay of Toulonand to represent these processes through a post accidental managing tool, developed to simulate the dispersionof radionuclides. This work is based on a multidisciplinary strategy, using numerical modelling and in situmeasurements to study the complex problem of contaminants in the marine environment.Hydrodynamic of the Bay and water mass exchanges through the channel have been studied. Results are highlylinked to the atmospheric conditions and the water exchange times of the Little Bay range from two to sixdays, depending on wind conditions. Recorded data in the Las and Eygoutier Rivers led to the description andthe estimation of the catchment yields to the Bay, poorly studied before. With one ton of particulate matterannually discharged by the Las River, the Little Bay seems to be a sedimentation area. In case of accidentalrelease of radionuclides, this area appears to be a trapping zone.

Au début des années cinquante, alors qu'il semble probable qu'une centrale hydroélectrique va se construire sur le fleuve Saint-Laurent, en face de Montréal, Hydro-Québec entreprend plutôt de bâtir une centrale sur la rivière Bersimis, à 600 km de Montréal. Pourquoi ce projet fût-il lancé, comment a-t-on procédé à la réalisation des travaux et quels furent les principaux acteurs mêlés à ce projet? Avec l'aide des archives d'Hydro-Québec et de ceux qui les conservent, nous pensons avoir levé un peu plus le voile sur une période encore souvent négligée par les chercheurs. En mars 1952, le gouvernement de Maurice Duplessis lance donc un important projet d'aménagement hydroélectrique sur la rivière Bersimis. Pour se justifier, le premier ministre invoque la nécessité de développer les ressources minières et industrielles de la Côte-Nord et de la Gaspésie. Au regard du projet de canalisation du fleuve Saint-Laurent, il y a lieu de croire à une manoeuvre politique pour se soustraire à l'empiètement du gouvernement d'Ottawa sur les ressources naturelles de la province de Québec. Plutôt qu'au privé, c'est à Hydro-Québec que la réalisation des travaux est confiée. Pour la jeune société d'État, le projet Bersimis est l'occasion de mettre en branle le réseau d'interconnexion qui, à terme, permettra une gestion intégrée de l'ensemble de ses équipements de production et de transport, au profit de Montréal. Si la phase préliminaire du projet baigne dans l'improvisation, une organisation efficace est rapidement mise sur pied, appuyée sur une gestion souple des ressources et une structure de contrôle rigoureuse. Les talents des administrateurs et des ingénieurs sont particulièrement mis à l'épreuve dans le perçage d'un tunnel de 12 km de longueur et dans la construction d'une ligne de transport d'énergie à haute tension de 600 km. Ces exploits seront bien salués par les spécialistes. Toutefois, il aura fallu la chute d'une plateforme entraînant dix ouvriers dans la mort pour réussir à soulever l'attention des journaux quotidiens ainsi qu'une tempête parlementaire à Québec. La mise en service de la centrale débutera à l'intérieur des délais fixés, en octobre 1956. L'étude du projet Bersimis montre comment Hydro-Québec s'est transformée pour être capable d'entreprendre les grands travaux qui ont marqué les années soixante et soixante-dix. C'est en bâtissant Bersimis que la jeune société d'État a permis à ses ingénieurs et techniciens de développer expertise et savoir-faire pour construire des grandes centrales et les mettre en réseau avec les grands centres de consommation. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Hydro-Québec, Hydroélectricité, Projet de construction, Innovation technologique, Québec (Province), Duplessis Maurice.

La prévision des crues de l'Isère en amont de Grenoble est une préoccupation majeure du SPC AN qui souhaite faire évoluer son système en intégrant une prévision hydrométéorologique, afin de pouvoir étendre les délais d'anticipation. Ce bassin, de régime à dominante nivale intégre un important dispositif hydroélectrique modifiant le régime naturel des écoulements. Le sous-bassin de l'Isère à Moûtiers, d'une surface proche du millier de km2, comportant les caractéristiques typiques de l'ensemble du bassin, constitue une zone test idéale qui permettra d'appréhender judicieusement la modélisation hydrologique complète à terme du bassin de l'Isère à Grenoble. Dans le cadre du projet ALCOTRA - RiskNat, le modèle RS2 (Dubois et al.,2000) développé au LCH-EPFL et adapté au contexte Alpin constitue un bon compromis entre une approche qui permet d'intégrer les spécificités de la zone d'étude et une souplesse de mise en oeuvre, qui sur le plan opérationnel, est un atout capital. La complexité du réseau hydraulique en présence a impliquée une modélisation en deux étapes : calibration du modèle en conditions naturelles puis intégration des ouvrages. A partir de la représentation des aménagements dans le modèle, plusieurs discrétisations spatiales du bassin plus ou moins détaillées ont été imaginées et testées dans un premier temps. Cela a permis d'analyser l'impact de ces différentes représentations des forçages météorologiques sur les termes du bilan hydrologique simulé. Ce contexte de montagne rend particulièrement délicat l'estimation du forçage des précipitations. L'impact de 3 champs de précipitation testés en entrée du modèle sur les simulations de débit a été analysé et s'est révélé bien plus important que celui lié à la discrétisation des forçages météorologiques. Le modèle capable de représenter le mieux possible la météorologie du bassin a été conservé afin d'y représenter les aménagements dans un second temps. Une méthode simple pour les considérer peut s'avérer suffisante, et une relation d'équivalence pour la représentation des prises d'eau permet de favoriser la souplesse du modèle. Néanmoins, à terme, cet outil doit permettre au SPC de se baser sur une estimation plus juste et plus précise du débit de crue, ce qui exige d'intégrer un pas de temps plus fin, i.e. l'horaire, adapté au temps de réponse du bassin. La mise en œuvre de cette prévision horaire est alors plus complexe et requiert une représentation plus détaillée des processus hydrométéorologiques et hydrauliques. Une méthode de désagrégation temporelle pour estimer le forçage des précipitations a été employée. Des premiers résultats encourageants de modélisation horaire sont présentés. / The flood forecasting of the Isere River upstream Grenoble is a major concern of the SPC NA wanting to change its system to an integrated hydrometeorological forecasting to extend the time of anticipation. This basin whose surface is about several thousand kilometers square and with a snowmelt dominated regime, integrate an important hydro-electric device modifying the flows natural regime. The Moûtiers Isere River subbasin, with a surface close thousands of square kilometers and the typic characteristics of the entire basin, is a ideal test zone that will appropriately apprehend the hydrological modeling of Grenoble Isere River basin. In the framework of ALCOTRA -RiskNat project RS2 Model developed at the LCH-EPFL (Dubois et al., 2000) and adapted to the Alpine context is a good compromise between an approach that integrates the large specificity of the study area and flexibility of implementation, which operationally is a considerable asset. The complexity of this hydraulic network implied a two steps modeling : model calibration in natural conditions then integration of the hydro-electric device. From the representation of hydropower plants in the model, four spatial discretizations of the basin more or less detailed, have been devised and tested in the first place. This was used to analyze the impact of four different representations of meteorological forcing on the simulated water balance terms. This mountain context makes it particularly difficult estimating the precipitation forcing. The impact of three precipitation fields tested as input to the model on simulations of flow has proved far greater than that associated with the discretization of the meteorological forcing. The model that best represent the meteorology of the basin has been preserved in order to represent the hydropower plant for a second time. A simple method to consider may be sufficient, and an equivalence relation for the representation of water intake helps to promote flexibility of the model. However, over time, this tool must allow the SPC forecasting to be based on an estimate fairer and more accurate flood flow, which requires integrating a finer time step, the hourly time step, suitable basin response time. The implementation of this hourly forecasting is more complex and requires a more detailed process of hydro-meteorological and hydraulics. For estimating the new precipitation forcing, a method of temporal disaggregation was used. Encouraging initial results of hourly modeling are presented.

Le traitement à la chaux est une technique qui améliore considérablement la maniabilité et le comportement mécanique des sols à problèmes. Cependant, la durabilité de ce traitement dans les ouvrages en terre sur le long terme représente un enjeu important pour leur stabilité. En outre, la procédure de mise en place, et par conséquent, la taille des agrégats qui en résulte, est un paramètre essentiel qui peut influencer le comportement des sols traités à la chaux utilisés dans le domaine de la construction d’ouvrages. Ce travail de thèse vise à étudier le comportement thermo-hydro-mécanique des sols traités à la chaux, et plus particulièrement les effets du temps de cure et de la taille des agrégats. Des échantillons de sols limoneux et argileux traités à la chaux ont été préparés avec des agrégats de différentes tailles puis soumis à des temps de cures plus ou moins longs. Ces matériaux ont ensuite été étudiés à travers des observations de la microstructure, des analyses minéralogiques, des mesures de la conductivité thermique, de la perméabilité à l’air et de la capacité de rétention d'eau, complétées par de la détermination de la compressibilité et des mesures des modules de cisaillement en petites déformations. Les résultats montrent que le traitement à la chaux modifie de manière significative le comportement thermo-hydro-mécanique des sols. De plus, le comportement des sols traités est fortement influencé par la taille des agrégats. Plus celle-ci est grande, plus la conductivité thermique et la perméabilité à l'air est importante. En revanche, la capacité de rétention en eau est diminuée de même que la compressibilité et la rigidité du sol / Lime treatment is a technique which greatly improves the workability and the mechanical behaviour of problematic soils. However, the sustainability of this treatment in the earthworks for the long term is an important issue for their stability. Besides, the aggregate size resulting from the construction procedure is an essential parameter that may influence the behaviour of treated soils in field construction. The present work deals with the thermo-hydro-mechanical properties of lime-treated soils, with an emphasis put on the curing time and the aggregate size effects. Lime-treated soil samples (both silt and clay) were prepared with different sizes of aggregates and cured during different periods. Afterwards, these soils were studied through microstructural observations, mineralogical analyses, thermal conductivity, air permeability and water retention capacity measurements, as well as the determinations of compressibility and small strain shear modulus. The results show that significant changes of thermo-hydro-mechanical behaviour of soils are induced by lime treatment after curing. Moreover, the aggregate size also plays an essential role in the behaviour of treated soils. Samples prepared with the large aggregates present higher thermal conductivity and air permeability, but with lower water retention capacity, poorer compression behaviour and smaller stiffness

This master’s thesis is concerned about the flow of hydro-mixture in pipelines. In the first part, I am reviewing the characteristics of disperse systems, pumps and pipelines used in hydro-mixture transportation. Slurry pumps and polyethylene HDPE pipelines receive an extra attention. In the second part, I am working with data obtained from the co-operation with the PROGROUPE Sediment Removal company. These data were measured during revitalization of the water dam Gabčíkovo. In the next step, I use the data to suggest the required characteristic for the slurry pump for pump station in project of revitalizing Borovoe lake, situated in Kazakhstan.

Le phénomène de suffusion correspond à la migration des particules fines érodées dans un milieu poreux sous l'action d’un flux hydraulique. Ce mécanisme pourrait être la cause principale des ruptures des remblais et des barrages en terre. De nombreuses études expérimentales ont été menées pour comprendre la suffusion et mettre en évidence les phénomènes couplés associés. Au niveau numérique, on trouve beaucoup de modèles analytiques et numériques mais rares sont ceux qui prennent en compte l’arrachement des particules, leur transport et leur dépôt éventuel (par un processus de colmatage ou pour des vitesses d’écoulement suffisamment faibles).En se basant sur une loi d’écoulement de type Darcy, sur la loi d’érosion de Papamichos et al (2001) modifiée par Bendahmane (2005)et sur une loi d’évolution de la viscosité de fluide (relation d’Einstein), nous développons une nouvelle approche hydromécanique de la suffusion. La résolution numérique du problème est réalisée par la méthode des éléments finis. Deux aspects sont présentés: le cadre général du modèle proposé (réalisé en 2D) avec une étude paramétrique et la validation du modèle avec une modélisation 3D réalisée avec le modèle géométrique de l’essai (Cross Erosion Test) (CET), ce qui permet de décrire à la fois les phénomènes d’érosion, de transport et de dépôt des particules érodées dans un milieu poreux saturé.Pour cela, nous avons choisi un outil de modélisation approprié à la représentation de phénomènes couplés tels que ceux mobilisés par l’érosion interne. Le logiciel Comsol-Multiphysics 3.4b, basé sur la méthode des éléments finis, a été retenu car il permet d’implanter relativement facilement de nouvelles équations constitutives des phénomènes. Dans un deuxième temps, le modèle a été validé sur des expériences de référence reflétant les phénomènes étudiés. Nous avons utilisé les résultats expérimentaux de Nguyen (2013) qui a mis au point un nouveau dispositif expérimental au laboratoire 3SR appelé " l'Essai d’Érosion Transverse " ou Cross Érosion Test. Deux types de sol ont été considérés : un sol gravelo-sableux(noté S3) et un sol limoneux de l’Isère (noté S4 et S4-a).Afin de discuter des aspects transitoire et dynamique du phénomène de suffusion, les vitesses d’écoulement, les gradients hydrauliques, la distribution de la porosité et de la perméabilité, la distribution de la concentration des particules érodées en suspension, et enfin la masse érodée sortantes ont mesurés au cours du temps et comparés aux résultats du modèle physique. / The phenomenon of Suffusion corresponds to the migration of fine eroded particles in a porous medium under the action of an internal water flow. This mechanism could be the main origin of damage in embankments and earth dams. Many experimental studies have been done to analyse the suffusion but actually understanding this phenomenon appears as a major scientific challenge. On the other hand, numerically, only a few studies were found which associate the mechanisms of detachment, transport and deposition of eroded particles.Based on the Darcy’s law model, the erosion model of Papamichos et al (2001) modified by Bendahmane (2005) and the fluid viscosity evolution law (Einstein relation), we developed a new hydro-mechanical approach of suffusion. The numerical solution of the problem is carried out by using a finite element method. Two aspects are presented: first, the general framework of the proposed model (implemented in 2D) with a parametric study and then the validation of the numerical model realized with a 3D study of the geometric model of the experimental study of Cross Erosion Test (CET). This model describes the three phenomena of suffusion: erosion, transport and deposition of eroded particles in a saturated soil.Furthermore, the numerical modeling of coupled phenomena of internal erosion is performed using the commercial software "Comsol Multiphysics-3.4b". However, to validate the model, experimental results on two types of soil: sandy gravel soil (S3) and the silt of Isère (S4 and S4-a) are used. These results are found in the PhD thesis of Nguyen(2013) who has developed a new apparatus called Cross Erosion Test (CET).Moreover, to discuss the transient and dynamic aspects of the phenomenon, the evaluation of the mass conservation with different figures of flow velocity, hydraulic gradient, hydraulic head, porosity and permeability distribution, concentration distribution, and of outgoing eroded particles, are measured over time and compared with experimental results.