Entrainment and deposition of boulders in a gravel bed river

Bedload transport, entrainment of coarse sediment by a river, is inherently a stochastic and intermittent process whose monitoring remains challenging. Here, we propose a new method to characterize bedload transport in the field. Using an uncrewed aerial vehicle (UAV) equipped with a high-resolution camera, we recorded yearly images of a bar of the Grande Rivière des Vieux-Habitants, a gravel bed river located on Basse-Terre Island (Guadeloupe, French West Indies). These images, combined with high-frequency measurements of the river discharge, allow us to monitor the evolution of the population of sediments of a diameter between 0.5 and 0.75 m on the riverbed. Based on this dataset, we estimate the smallest discharge that can move these boulders and calculate the duration of effective transport. We find that the transport of boulders occurs for approximately 10 h yr−1. When plotted as a function of the effective transport time, a given population of boulders decreases exponentially with an effective residence time of approximately 17 h. This exponential decay suggests that the probability of dislodging a grain from the bed is proportional to the number of grains at repose on the bed, an observation consistent with laboratory experiments. Finally, the residence time of bedload particles on a riverbed can be used to evaluate bedload discharge.</p

Recirculation cells in a wide channel

International audienceSecondary flow cells are commonly observed in straight laboratory channels, where they are often associated with duct corners. Here, we present velocity measurements acquired with an acoustic Doppler current profiler in a straight reach of the Seine river (France). We show that a remarkably regular series of stationary flow cells spans across the entire channel. They are arranged in pairs of counter-rotating vortices aligned with the primary flow. Their existence away from the river banks contradicts the usual interpretation of these secondary flow structures, which invokes the influence of boundaries. Based on these measurements, we use a depth-averaged model to evaluate the momentum transfer by these structures, and find that it is comparable with the classical turbulent transfer

Diffusive Evolution of Experimental Braided Rivers

Water flowing over a loose granular bed organizes into a braided river, a network of ephemeral and interacting channels. The temporal and spatial evolution of this network of braided channels is not yet quantitatively understood. In ∼1 m-scale experiments, we found that individual channels exhibit a self-similar geometry and near-threshold transport conditions. Measurements of the rate of growth of topographic correlation length scales, the time scale of system-slope establishment, and the random spatial decorrelation of channel locations indicate together that the evolution of the braided river system may be diffusive in nature. This diffusion is due to the separation of scales between channel formation and network evolution, and the random motion of interacting channels when viewed at a coarse-grained scale

Prevalence, associated factors and outcomes of pressure injuries in adult intensive care unit patients: the DecubICUs study

Funder: European Society of Intensive Care Medicine; doi: http://dx.doi.org/10.13039/501100013347Funder: Flemish Society for Critical Care NursesAbstract: Purpose: Intensive care unit (ICU) patients are particularly susceptible to developing pressure injuries. Epidemiologic data is however unavailable. We aimed to provide an international picture of the extent of pressure injuries and factors associated with ICU-acquired pressure injuries in adult ICU patients. Methods: International 1-day point-prevalence study; follow-up for outcome assessment until hospital discharge (maximum 12 weeks). Factors associated with ICU-acquired pressure injury and hospital mortality were assessed by generalised linear mixed-effects regression analysis. Results: Data from 13,254 patients in 1117 ICUs (90 countries) revealed 6747 pressure injuries; 3997 (59.2%) were ICU-acquired. Overall prevalence was 26.6% (95% confidence interval [CI] 25.9–27.3). ICU-acquired prevalence was 16.2% (95% CI 15.6–16.8). Sacrum (37%) and heels (19.5%) were most affected. Factors independently associated with ICU-acquired pressure injuries were older age, male sex, being underweight, emergency surgery, higher Simplified Acute Physiology Score II, Braden score 3 days, comorbidities (chronic obstructive pulmonary disease, immunodeficiency), organ support (renal replacement, mechanical ventilation on ICU admission), and being in a low or lower-middle income-economy. Gradually increasing associations with mortality were identified for increasing severity of pressure injury: stage I (odds ratio [OR] 1.5; 95% CI 1.2–1.8), stage II (OR 1.6; 95% CI 1.4–1.9), and stage III or worse (OR 2.8; 95% CI 2.3–3.3). Conclusion: Pressure injuries are common in adult ICU patients. ICU-acquired pressure injuries are associated with mainly intrinsic factors and mortality. Optimal care standards, increased awareness, appropriate resource allocation, and further research into optimal prevention are pivotal to tackle this important patient safety threat

Correction to: Prevalence, associated factors and outcomes of pressure injuries in adult intensive care unit patients: the DecubICUs study

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Prevalence, associated factors and outcomes of pressure injuries in adult intensive care unit patients: the DecubICUs study

Funder: European Society of Intensive Care Medicine; doi: http://dx.doi.org/10.13039/501100013347Funder: Flemish Society for Critical Care NursesAbstract: Purpose: Intensive care unit (ICU) patients are particularly susceptible to developing pressure injuries. Epidemiologic data is however unavailable. We aimed to provide an international picture of the extent of pressure injuries and factors associated with ICU-acquired pressure injuries in adult ICU patients. Methods: International 1-day point-prevalence study; follow-up for outcome assessment until hospital discharge (maximum 12 weeks). Factors associated with ICU-acquired pressure injury and hospital mortality were assessed by generalised linear mixed-effects regression analysis. Results: Data from 13,254 patients in 1117 ICUs (90 countries) revealed 6747 pressure injuries; 3997 (59.2%) were ICU-acquired. Overall prevalence was 26.6% (95% confidence interval [CI] 25.9–27.3). ICU-acquired prevalence was 16.2% (95% CI 15.6–16.8). Sacrum (37%) and heels (19.5%) were most affected. Factors independently associated with ICU-acquired pressure injuries were older age, male sex, being underweight, emergency surgery, higher Simplified Acute Physiology Score II, Braden score 3 days, comorbidities (chronic obstructive pulmonary disease, immunodeficiency), organ support (renal replacement, mechanical ventilation on ICU admission), and being in a low or lower-middle income-economy. Gradually increasing associations with mortality were identified for increasing severity of pressure injury: stage I (odds ratio [OR] 1.5; 95% CI 1.2–1.8), stage II (OR 1.6; 95% CI 1.4–1.9), and stage III or worse (OR 2.8; 95% CI 2.3–3.3). Conclusion: Pressure injuries are common in adult ICU patients. ICU-acquired pressure injuries are associated with mainly intrinsic factors and mortality. Optimal care standards, increased awareness, appropriate resource allocation, and further research into optimal prevention are pivotal to tackle this important patient safety threat

Etude expérimentale du transport en rivière par charriage d'un sédiment bimodal (vers un modèle général du transport à plusieurs tailles de grains)

Malgré les nombreux travaux menés sur le transport par charriage depuis le siècle dernier, comprendre l'effet de l'interaction des différentes tailles de grains composant le lit des rivières reste une gageure. Au cours de ces travaux nous étudions par l'approche expérimentale l'influence de la distribution des tailles de grains sur le transport par charriage dans la configuration simple d'une lit de sédiment composé de deux tailles de grains uniquement. Ces grains sont en quartz et respectivement de tailles Di = 0.7 +- 0.1mm and D2 = 2.2 +- 0.4mm. Les expériences ont été réalisées dans un canal inclinable, dans lequel un lit de sédiment est soumis à la force de cisaillement d'un écoulement turbulent, stationnaire et uniforme. Au cours de chacune des expériences on a réalisé un film de la surface du lit à l'aide d'une caméra rapide. Le traitement de ces images nous a permis de mesurer les deux grandeurs qui composent le transport : la vitesse moyenne des particules et le nombre de particules en mouvement par unité de surface. Ces deux quantités ont été estimées séparément pour chacune des deux populations de grains et pour différentes valeurs de contrainte cisaillante et de fraction de la surface du lit occupée par des petits grains. Les résultats de cette étude montrent que dans le cas bimodal la vitesse moyenne des grains et le nombre de grains en mouvement par unité de surface, une fois correctement adimensionnés, obéissent aux mêmes lois que celles observées dans le cas d'un lit de composition homogène (d'une seule taille de grains). Cela suggère que le modèle d'érosion-déposition proposé par [Charru, 2006] et établi expérimentalement dans le cas homogène [Lajeunesse et al., 2010], peut être généralisé au cas bimodal. La seule différence observée dans nos expériences de transport bimodal concerne les valeurs des contraintes seuils de mise en mouvement des grains. Celles-ci changent avec la composition du lit, et semblent présenter une décroissance linaire avec la fraction surfacique de petits grains. Ces résultats nous permettent de proposer un modèle simple de transport de plusieurs tailles de grains.PARIS7-Bibliothèque centrale (751132105) / SudocSudocFranceF

Interaction morphologie-transport dans les rivières (de l'échelle du grain à celle de la rivière)

La dynamique des rivières dépend d'un rétro-contrôle complexe entre morphologie, écoulement et transport. L'objectif général de ce travail de thèse est de comprendre le fonctionnement de ce rétro-contrôle dans le cas des rivières graveleuses dont la morphologie est contrôlée, au premier ordre, par le transport par charriage. Nous avons dans un premier temps étudié l'influence de la nature de l'écoulement sur ce couplage, ce qui nous a permis de mettre en évidence le fait que la morphodynamique des rivières est déterminée avant tout par l'interaction morphologie-transport, la nature de l'écoulement ne jouant qu'un rôle secondaire. Ce constat se vérifie à différentes échelles d'observation, de l'échelle de l'évolution du profil longitudinal de la rivière à celle du grain. La seconde partie de ce travail, consacrée à l'étude de la formation des chevrons, a permis de préciser la dynamique du couplage entre morphologie du lit et transport de sédiment. Nos résultats soulignent en particulier l importance de l effet de relaxation lié au fait que le flux de sédiment ne s'adapte pas instantanément à un changement de topographie. Cet effet de relaxation est un ingrédient physique indispensable pour décrire l'interaction morphologie-transport en rivière puisqu il contrôle la sélection de la longueur d'onde des morphologies qui se développent sur le lit d une rivière. Malgré son importance, cet effet de relaxation est ignoré par la majorité des lois de transport par charriage proposées dans la littérature. L essentiel des lois disponibles supposent en effet que le flux de sédiments est une fonction locale de la contrainte exercée par la rivière sur son lit. Ce constat nous a naturellement conduit à nous pencher, dans la troisième partie de ce manuscrit, sur l origine physique de cet effet de relaxation et sur la façon de l introduire dans les modèles de transport par charriage. Pour ce faire, nous avons étudié le transport par charriage à l'échelle du grain, dans le cadre d une approche expérimentale et en nous appuyant sur un modèle d érosion-déposition en écoulement laminaire proposé par Charru (2004). Les résultats expérimentaux nous ont permis d étendre ce modèle au cas du transport par charriage en écoulement turbulentPARIS-BIUSJ-Sci.Terre recherche (751052114) / SudocSudocFranceF