Rock mass parameters governing the hydraulic erodibility of rock in unlined spillways

Among the methods used for evaluating the potential hydraulic erodibility of rock, the most common are those based on the correlation between the force of flowing water and the capacity of a rock to resist erosion. The capacity of a rock to resist erosion is evaluated based on erodibility indices that are determined from specific rock mass parameters, such as the unconfined compressive strength of intact rock, rock block size, joints shear strength, and relative block structure. To quantify the latter parameter, a concept of fractured systems was proposed to develop a mathematical expression that accounted for the rock block’s shape and orientation relative to the direction of flow. The initial concept for assessing relative block structure considered that a geological formation is mainly fractured by two joint sets that formed an orthogonal fracture system. In this thesis, an adjusted concept is proposed to determine the relative block structure when the fractured systems are non-orthogonal. An analysis of the proposed relative block structure rating shows that considering a non-orthogonal fracture system has a significant effect on evaluating rock resistance capacity and, as a consequence, assessing the hydraulic erodibility of rock. In this thesis, a review of the existing methods for evaluating the hydraulic erodibility of rock, based on the correlation between the force of flowing water and the capacity of a rock to resist erosion, is undertaken to determine the committed error associated with each existing method. Accordingly, it is identified that there is no clear consensus on which rock mass parameters are indeed relevant for evaluating the hydraulic erodibility of rock, and the key rock mass parameters to be used for assessing the hydraulic erodibility of rock mass remain uncertain. Using a dataset from case studies of eroded unlined spillways, a developed method is proposed for determining the relevant rock mass parameters for evaluating the hydraulic erodibility of rock. The unconfined compressive strength is found to not be a relevant rock mass parameter. Furthermore, using the rock block volume measurement instead of the rock block size parameter improves the quantification of rock block size. The retained rock mass parameters are rock block volume, rock block’s shape, and orientation relative to flow direction, as well as the nature of the potentially eroding surface, joints opening, joints shear strength, and rock mass deformation modulus. The other question was related to the degree of importance of these selected rock mass parameters in the erosion mechanism. Accordingly, a method is developed for determining the relative importance of the relevant rock mass parameters for evaluating the hydraulic erodibility of rock. In terms of relative importance, the rock mass parameters are classified in the order of 1) joints shear strength, 2) nature of the potentially eroding surface, 3) rock block volume, 4) joints opening, 5) rock block’s shape and orientation relative to the direction of flow, and 6) the rock mass deformation modulus. This order of relative importance agrees largely with that established from field observations. La construction de barrages nécessite la mise en place de structures hydrauliques permettant de contrôler le niveau d'eau et d'assurer ainsi la sécurité des barrages. Ces structures de contrôle pour l'évacuation de l'eau lors des périodes de crues sont quelque part équipées d'un canal déversoir excavé dans le roc, appelé évacuateur de crues. En général, le roc de ces déversoirs est initialement considéré comme étant résistant face à la force érosive de l'eau qui s’y coule. Cependant, l'utilisation réelle des déversoirs rocheux indique que la résistance du roc face à la force de l’écoulement peut être mauvaisement évaluée, tel que perçu au déversoir rocheux du barrage de Mokolo en Afrique du Sud, et celui du barrage de Copeton en Australie. Ce phénomène d’érodabilité hydraulique du roc pourrait affecter la stabilité de l’ouvrage hydraulique. Face à ce problème d’érosion hydraulique, plusieurs méthodes ont été proposées pour évaluer l'érodabilité hydraulique du roc. Cependant, une forme spécifique est actuellement utilisée en particulier pour évaluer le potentiel d'érosion hydraulique lors de la conception des déversoirs rocheux. En effet, l’industrie appelle largement aux méthodes du « seuil d’érodabilité ». Ces méthodes, telles que la méthode d'Annandale et celles de Pells, se basent sur une corrélation entre l'énergie hydraulique générée par la force de l'eau qui coule sur le déversoir rocheux (habituellement appelée: puissance hydraulique disponible), et la capacité de résistance du roc étant déterminée à l'aide d'indices d'érodabilité. Ces derniers pourraient être évalués en fonction de certains paramètres caractérisant le massif rocheux, tels que: la résistance matricielle de la roche intacte, la taille des blocs rocheux, la résistance au cisaillement des discontinuités, l'ouverture des joints, la nature de la surface potentiellement érodée, et structure relative des blocs qui prend en compte l'effet de la forme et de l'orientation des blocs rocheux relativement à la direction de l'écoulement de l’eau. Pour quantifier le paramètre de la structure relative des blocs, une expression mathématique avait été proposée, en assumant que la formation géologique est principalement fracturée par deux familles de joints, formant ainsi un système de fracturation orthogonale. Un angle de 90° est alors maintenu entre les plans des deux familles de joints. Ce concept de fracturation orthogonale est, cependant, appliqué à tout cas, y compris aux systèmes non orthogonaux, en assumant ainsi une certaine imprécision quant à l’évaluation de la capacité de résistance du massif rocheux. Un concept ajusté est proposé dans cette le cadre de cette thèse pour déterminer la structure relative des blocs lorsque le système est de fracturation non orthogonale (l’angle entre les plans des deux familles de joints est supérieur ou inférieur à 90°). Deux équations sont proposées dans cette thèse, dont une s’applique lorsque les blocs rocheux sont orientés dans le même sens que celui de la direction de l’écoulement, tandis que la deuxième équation s’applique lorsque les blocs sont orientés contre la direction de l’écoulement. Dans le cadre de cette thèse, une analyse de la nouvelle pondération de la structure relative des blocs pour les systèmes de fracturation non orthogonaux a montré que le fait de considérer un système orthogonal, à la place d’un système réellement non orthogonal, a un effet significatif sur l'évaluation de l'érodabilité hydraulique du roc. La méthode d’Annandale s’appuie sur un indice d’érodabilité (Indice de Kirsten) initialement développé pour évaluer la capacité d’excavabilité des matériaux. Cet indice inclut certains paramètres qui sont priorisés par une pondération plus élevée comparativement à d’autres. L’une des méthodes de Pells se base sur un indice (eGSI) dérivé de l’indice GSI initialement développé pour évaluer la compétence des massifs rocheux. Le second indice (appelé : RMEI) de la deuxième méthode de Pells est particulièrement développé pour évaluer l'érodabilité hydraulique du roc. Ce deuxième indice peut être déterminé à l'aide d’un système de classification du massif rocheux qui incorpore un certain nombre de paramètres géologiques. Pour l’indice RMEI, l'importance relative des paramètres considérés a été déterminée sur la base des observations de terrain effectuées sur des déversoirs rocheux érodés. Il est considéré que les paramètres utilisés pour évaluer l'érodabilité hydraulique du roc reste comme étant une question ouverte, du-même qu’il est difficile de déterminer les paramètres pertinents à l’évaluation de l’érodabilité hydraulique du roc. De plus, l’importance relative attribuée aux paramètres géologiques constitue aussi un point confus contribuant à l’erreur commise lorsque ces méthodes sont utilisées. En utilisant plus de 100 études de cas sur des déversoirs rocheux érodés, une nouvelle méthode est proposée quant à la détermination des paramètres géologiques pertinents à l’évaluation de l'érodabilité hydraulique du roc. Il est déterminé que la résistance matricielle de la roche intacte ne constitue pas un paramètre pertinent à l’évaluation de l'érodabilité hydraulique du roc. Aussi, il est constaté que l’utilisation de mesure tridimensionnelle du volume des blocs rocheux, à la place du facteur de taille des blocs utilisé dans la méthode d’Annandale, améliore considérablement l’estimation de la taille des blocs rocheux. De plus, le paramètre Edoa représentant l’effet de la forme et de l’orientation des blocs rocheux relativement à la direction de l’écoulement de l’eau, inclut dans l’indice eGSI, est déterminé comme étant plus précis que celui adopté dans la méthode d’Annandale. Les paramètres géologiques finalement déterminés comme étant pertinents à l’évaluation de l’érodabilité hydraulique du roc sont : 1) l’ouverture des joints, 2), la résistance au cisaillement des discontinuités 3), la nature de la surface potentiellement érodée 4), le module de déformation du massif rocheux 5) le volume des blocs rocheux, 6) le paramètre Edoa représentant la forme et l’orientation du bloc relativement à la direction de l’écoulement. Vu la confusion établie sur la pondération des paramètres géologiques gouvernant le processus de l’érodabilité hydraulique du roc, une autre nouvelle méthode permettant de déterminer l'importance relative des paramètres est proposée dans le cadre de cette thèse. Cette méthode est dérivée d’une analyse d’une centaine de cas portant sur l’érodabilité hydraulique du roc dans les déversoirs rocheux. Les paramètres étant déterminés pertinents quant à l’évaluation de l’érodabilité hydraulique du roc sont finalement classé (le plus important vers le moins important) selon l’ordre suivant : 1) la résistance au cisaillement des discontinuités, 2) la nature de la surface potentiellement érodée, 3) le volume des blocs rocheux, 4) l’ouverture des joints, 5) le paramètre Edoa représentant la forme et l’orientation du bloc relativement à la direction de l’écoulement, et 6) le module de déformation du massif rocheux. Il est constaté que notre ordre de classement en termes d'importance relative des paramètres géologiques analysés concorde largement avec celui établi sur la base des observations de terrain effectuées sur des déversoirs rocheux érodés. Cependant, plus de précision concernant l’importance relative des paramètres géologiques est déterminée selon notre nouvelle méthode, car elle repose sur un processus d’évaluation individuel des paramètres du massif rocheux

Inventory and new records of Polychaete species from the Cap Bon peninsula , North East coast of Tunisia, Western Mediterranean Sea

An inventory of polychaete species is presented from the north-east coast of Tunisia with an historic review of the previous literature from Tunisian coasts. Altogether 40 families, 146 genera, and 238 species are currently known from the area, of which 86 taxa, 4 families (Chrysopetalidae, Pilargidae, Protodrilidae and Saccocirridae) and 40 genera (Saccocirrus, Protodrilus, Parathelepus, Thelepus, Petta, Isolda, Brada, Tharyx, Paraprionospio, Jasmineira, Hypsicomus, Euchone, Pseudobranchiomma, Laonome, Galathowenia, Lugia, Pseudomystides, Protomystides, Pirakia, Mysta, Eurysyllis, Parapionosyllis, Streptosyllis, Paraehlersia, Sigambra, Ancistrosyllis, Kefersteinia, Chrysopetalum, Bhawania, Fimbriosthenelais, Subadyte, Panthalis, Dorvillea, Scalibregma, Paradoneis, Cirrophorus, Metasychis, Websterinereis, Euniphysa and Mastobranchus) are new additions to the polychaete fauna of Tunisia. The list, which provides a synthesis of the regional taxonomic work, including coastal areas from Sidi Daoud to the area of Menzel Hurr (Cap Bon Peninsula, Western Mediterranean Sea), can serve as a baseline for future studies

Variation spatio-temporelle de la structure de l’éphéméroptérofaune dans l’oued Sejenane (Ichkeul, Tunisie septentrionale)

La variation spatio-temporelle de la structure du peuplement des Éphéméroptères a été étudiée durant sept mois (de mai à novembre 2003) dans quatre stations le long de l’oued Sejenane (Tributaire du lac Ichkeul, Nord tunisien).L’Éphéméroptérofaune tunisienne peuple préférentielle-ment les stations situées en amont du barrage Sejenane en rapport avec leur plus faible minéralisation, une meilleure oxygénation des eaux ainsi qu’une texture plus grossière du substrat et un courant relativement plus rapide.La structure de peuplement éphéméroptérologique est nettement déséquilibrée en faveur d’une seule espèce, Caenis luctuosa, qui se caractérise par une grande plasticité phénotypique; elle est la plus prolifique, la plus abondante et la plus fréquente dans les quatre stations étudiées.La répartition spatiale des Ephémères est directement conditionnée par la quantité des sels dissous. De l’amont vers l’aval, la structure de ce peuplement montre une évolution décroissante sous l’effet de l’élévation de la minéralisation des eaux.L’analyse de dendrogramme de similitude interbiotope sépare les quatre stations étudiées en deux biotopes; l’affinité entre ces deux biotopes est réalisée à 48 %, ce qui montre que le barrage Sejenane ne constitue pas une forte barrière écologique (Ij > 33 %) pour les Éphéméroptères bien qu’il sépare deux milieux nettement différents sur les plans morpho-dynamique et physico-chimique.The spatio-temporal variation in the community structure of Ephemeroptera was studied over a period seven of months (from May to November 2003) at four sampling stations along the Sejenane stream (tributary of the lake Ichkeul, northern Tunisia). The Ephemeroptera preferentially populate the stations located upstream of the Sejenane dam, due to the lower mineralization, better water oxygenation, coarser substrate texture and a relatively faster current that characterize these waters.The structure of the Ephemeroptera population is sharply unbalanced in favour of a single species, Caenis luctuosa, which is characterized by a marked phenotypic plasticity; it is the most prolific, the most plentiful and the most frequent species at the four studied stations. The spatial distribution of the Ephemeroptera is directly conditioned by the quantity of dissolved salts. From upstream to downstream, the population structure changes markedly, presumably in response to the rise in the salinity of the water.Analysis of the dendrogramme of interbiotope similarity separated the four stations into two biotopes. However, the affinity between these two biotopes is high (48%), suggesting that the Sejenane dam does not represent a strong ecological barrier (Ij > 33%) for Ephemeroptera, despite the fact that it separates two stream reaches that differ markedly at the morpho-dynamic and physico-chemical levels

Determining relative block structure rating for rock erodibility evaluation in the case of non-orthogonal joint sets

The most commonly used method for assessing the hydraulic erodibility of rock is Annandale’s method. This method is based on a correlation between the erosive force of flowing water and the capacity of rock resistance. This capacity is evaluated using Kirsten’s index, which was initially developed to evaluate the excavatability of earth materials. For rocky material, this index is determined according to certain geomechanical factors related to the intact rock and the rock mass, such as the compressive strength of intact rock, the rock block size, the discontinuity shear strength and the relative block structure. To quantify the relative block structure, Kirsten developed a mathematical expression that accounted for the shape and orientation of the blocks relative to the direction of flow. Kirsten's initial concept for assessing relative block structure considers that the geological formation is mainly fractured by two joint sets forming an orthogonal fractured system. An adjusted concept is proposed to determine the relative block structure when the fractured system is non-orthogonal where the angle between the planes of the two joint set is greater or less than 90°. An analysis of the proposed relative block structure rating shows that considering a non-orthogonal fractured system has a significant effect on Kirsten’s index and, as a consequence, on the assessment of the hydraulic erodibility of rock

Acute Toxicity of Perfluorooctane Sulfonic Acid on Early Life Stages of Daphnia Magna, Siriella Armata, Paracentrotus Lividus Sea Urchin, and Turbot (Scophthalmus Maximus L.).

Perfluorooctane sulfonate (PFOS) is a persistent organic pollutant whose potential toxicity is causing great concern. In the present study, we used two crustaceans (_Daphnia magna_, _Siriella armata_), echinoid embryos (_Paracentrotus lividus_) and turbot (_Scophthalmus maximus L._) embryos and larvae to investigate the acute toxicity of this compound. The marine species _S. armata_ exhibited greater sensitivity than the freshwater species _D. magna_. In the 48-h acute toxicity test the median lethal concentration was 10.96 mg/L for _S. armata_ and 87.46 mg/L for _D. magna_. In the 96h toxicity test, turbot showed the lowest EC50 (0.155 mgL-1), whilst the EC50 for _S. armata_ was 7.92 mgL-1 which was approximately three times lower than that for sea urchin (24.12 mgL-1). The EC10 values were estimated as 0.032 mgL-1, 4.23 mgL-1 and 45.21 mgL-1 for turbot, Siriella and daphnia, respectively. The LOEC values were 75 µgL-1, 2.5 mgL-1 and 75 mgL-1 (p< 0.05) for turbot, daphnia, and Siriella, respectively. The NOEC values were estimated at 37.5 µgL-1, 1.25 mgL-1 and 50 mgL-1 (p< 0.05) for turbot, Siriella and daphnia, respectively. The order of acute toxicity was: turbot > _S. armata_ > sea urchin > _Daphnia magna_. This result highlights the importance of including a marine fish in the battery of species to describe the toxicity of these compounds. Considering the persistent nature of PFOS, more research is required to determine potential consequences of long-term exposure to these compounds in aquatic ecosystems

A method to determine relevant geomechanical parameters for evaluating the hydraulic erodibility of rock

Among the methods used for evaluating the potential hydraulic erodibility of rock, the most common methods are those based on the correlation between the force of flowing water and the capacity of a rock to resist erosion, such as Annandale's and Pells' methods. The capacity of a rock to resist erosion is evaluated based on erodibility indices that are determined from specific geomechanical parameters of a rock mass. These indices include unconfined compressive strength (UCS) of rock, rock block size, joint shear strength, a block's shape and orientation relative to the direction of flow, joint openings, and the nature of the surface to be potentially eroded. However, it is difficult to determine the relevant geomechanical parameters for evaluating the hydraulic erodibility of rock. The assessment of eroded unlined spillways of dams has shown that the capacity of a rock to resist erosion is not accurately evaluated. Using more than 100 case studies, we develop a method to determine the relevant geomechanical parameters for evaluating the hydraulic erodibility of rock in unlined spillways. The UCS of rock is found not to be a relevant parameter for evaluating the hydraulic erodibility of rock. On the other hand, we find that the use of three-dimensional (3D) block volume measurements, instead of the block size factor used in Annandale's method, improves the rock block size estimation. Furthermore, the parameter representing the effect of a rock block's shape and orientation relative to the direction of flow, as considered in Pells' method, is more accurate than the parameter adopted by Annandale's method

Conception et réalisation d'un système d'identification par radiofréquence à 2.45 GHZ

Les systèmes RFID en vue d'ensemble -- Analyse fonctionnelle du système -- Conception du transpondeur -- Détecteur d'enveloppe -- Propriétés de la diode Schottky -- Description du circuit d'adaptation -- Antenne d'émission/réception -- Circuit de modulation -- Conception du lecteur -- Antenne plaquée à polarisation circulaire -- Démodulateur quadratique -- Évaluation qualitative du système global

Los moriscos de España y de Túnez : historia, lengua y sociedad

Ce mémoire offre un précis de l’histoire de la communauté morisque et une brève étude de sa situation sociale et linguistique avant et après son expulsion de la Péninsule Ibérique. Pour le deuxième de ces aspects, nous avons sélectionné le cas du groupe morisque qui s’est acheminé vers la Régence de Tunis entre 1609 et 1614. L’objectif général de ce travail est de souligner l’évolution de la situation sociale et linguistique des morisques dans deux contextes différents, le péninsulaire et le tunisien, dont les valeurs identitaires n’ont pas été les mêmes. Dans la première partie de ce travail, une fois défini le concept de morisque et contextualisés quelques évènements historiques qui ont précédé l’expulsion, ainsi que les conséquences de cette dernière, nous décrivons la complexité de la situation linguistique des morisques, nous exposons les facteurs qui ont eu de l’influence sur leur relative acculturation et nous montrons l’impact qu’a eu leur changement progressif de langue sur leur façon de parler et d’écrire l’arabe et le castillan. Dans la deuxième partie, nous essayons d’identifier les facteurs qui ont contribué à la préservation de leur identité hispanique et de leur langue castillane en Tunisie et ceux qui les ont menés à une assimilation totale. Finalement, nous présentons un résumé de leur héritage linguistique dans les deux sociétés, la tunisienne et l’espagnole, ainsi qu’une série d’annexes qui complètent le travail.This work offers a précis of the history of the Moriscos community and a brief study of its social and linguistic situation before and after its expulsion of the Iberian Peninsula. For the second of these aspects, the case of the Moriscos group headed for the Regency of Tunis between 1609 and 1614 has been selected. The general goal of this work is to highlight the evolution of the Moriscos social and linguistic situation in two different contexts, the Peninsular Spanish and the Tunisian one, whose identity values were not the same. In the first part of this work, once the concept of Moriscos is defined and some of the historical events preceding the expulsion are contextualized, as well as the consequences of that one, there is a description of the complexity of the Moriscos linguistic situation, a presentation of the factors that prompted their relative acculturation and an observation of the impact of their progressive language change over their way of speaking and writing the Arabic and the Castilian. In the second part of the work, there is an effort to identify the factors that played a part in the preservation of their Hispanic identity and their Castilian language in Tunisia, and those that led to their complete assimilation. Finally, a summary of their linguistic legacy in both societies: the Tunisian and the Spanish one, is presented as well as a serie of annexes that complete the work.Esta memoria ofrece un compendio de la historia de la comunidad morisca y un breve estudio de su situación social y lingüística antes y después de su expulsión de la península ibérica. Para el segundo de estos aspectos se ha seleccionado el caso del grupo morisco que se encaminó hacia la Regencia de Túnez entre 1609 y 1614. El objetivo general de este trabajo es poner de relieve la evolución de la situación social y lingüística de los moriscos en dos contextos diferentes, el peninsular y el tunecino, cuyos valores identitarios no fueron los mismos. Una vez definido el concepto de morisco y contextualizados algunos de los acontecimientos históricos que precedieron a la expulsión, así como las consecuencias de esta, se describe en la primera parte del trabajo la complejidad de la situación lingüística de los moriscos, se exponen los factores que influyeron en su relativa aculturación y se muestra el impacto que tuvo su progresivo cambio de lengua sobre su modo de hablar y de escribir el árabe y el castellano. En la segunda parte del trabajo se intenta identificar los factores que contribuyeron a la conservación de su identidad hispana y su lengua castellana en Túnez y aquellos que llevaron a su asimilación total. Por último, se presenta un compendio de su legado lingüístico en ambas sociedades, la tunecina y la española, así como una serie de anexos que completan el trabajo.تقدّم هذه الدراسة خلاصة لتاريخ الموريسكيين وبحثا موجزا عن حالتهم الاجتماعية واللّغوية قبل وبعد طردهم من شبه الجزيرة الايبيريّة. لمعرفة هذا الجانب الأخير، اخترنا تناول المجموعة التي توجّهت الى الإيالة التونسية ما بين 1609 و1614. الهدف العام من هذا البحث هوتسليط الضوء على تطور الحالة الاجتماعية واللّغوية للموريسكيين في مجتمعين مختلفين، الاسباني والتونسي، اللّذين لم يكن لهما نفس مقومات الهويّة. بعد التعريف بالمصطلح موريسكي ووضع بعض الاحداث التاريخيّة التي سبقت الطرد وعواقب هذا الاخير في سياقها، نتطرق في الجزء الاول من هذا البحث الى الوضع اللّغوي المعقّد للموريسكيين والى العوامل التي كان لها تاثير في اندماجهم النسبي في المجتمع الاسباني، كذلك الى مدى تأثيرتغيير لغتهم التدريجي على طريقة كلامهم وكتابتهم باللغتينن العربية والقشتاليّة. كما نحاول في الجزء الثاني تحديد العوامل التي ساهمت في احتفاظهم بهويتهم الاسبانيّة وبلغتهم القشتاليّة في تونس وتحديد تلك التي ادّت الى اندماجهم الكلّي في المجتمع. اخيرا نقدم ملخصا للموروث اللّغوي الموريسكي في كلا المجتمعين التونسي والاسباني، كذلك مجموعة من الملاحق تكمل البح

Toxicity of three selected pesticides (Alachlor, Atrazine and Diuron) to the marine fish (turbot Psetta maxima)

The present study aimed to evaluate acute toxicity tests for three selected herbicides: Alachlor, Atrazine and Diuron using turbot flatfish. Larvae were more sensitive than turbot embryos to all pesticides. Median lethal concentrations of the selected pesticides during a 48 h and 96 h exposure for turbot embryos and larvae were, respectively: alachlor, 2177 and 2233; diuron, 10076 and 7826 and atrazine, 11873 and 9957 μg/L. On the basis of the obtained acute toxicity data, all compounds were included among substances highly toxic to fish, in the following order: alachlor> atrazine> diuron. At higher concentrations, pesticides caused a significant increase in embryo mortality. Surviving organisms suffered a significant decrease in hatching success, malformations (embryos), pericardial oedema and skeletal deformation (larvae). All herbicides appear to be teratogenic to the turbot early life stage. Furthermore, the three selected pesticides differed in their toxicity to the fish.Keywords: Turbot, early life stage, acute toxicity, sublethal effects, herbicide