Caractérisation hydro-sédimentaire des retenues de Cointzio et d'Umécuaro (Michoacán, Mexique) comme indicateur du fonctionnement érosif du bassin versant.

Water supply is one of the major preoccupations of our decade. Although the problems concerning the pollution of streams and reservoirs are well known, few studies are interested in the problems of sedimentary fluxes and to its consequences on aquatic environments. In this context, we chose to be interested in the reservoirs of Cointzio and Umécuaro (Michoacán, Mexico). Located in a mountainous area, with a very different morphology but strongly subjected to the same seasonal climatic forcing (rainy season from June to November), these two reservoirs do not present the same sedimentary dynamics. A complete study of these environments needs diverse skills such as hydrology, hydrodynamics or sedimentology. Each of these disciplines approach the problem of interactions between water and sediment. That is why the choice was made to follow a systemic initiative to understand the global dynamics of this system, from catchment to the reservoir, and to the scale of the floods to pluriannual study. The hydrological analysis confirms the importance of the seasonal meteorological forcing which governs the filling of the reservoirs of Cointzio and Umécuaro. These two reservoirs show hydrological contrasted dynamics, leading to moderated rates of erosion on the watershed. The hydrodynamics analysis highlights the importance of the meteorological and hydrological forcing on the dynamics of the water column on the Cointzio reservoir. The dry season is marked by an important stratification, linked to the only radiative forcing. During the rainy season, stratification is fragilised by floods, which, by their sediment charge, flow on the reservoir bottom. These hyperpycnal flows were numerically modelised by two methods (INFLO1 and AC). Sedimentary study conclude on all informations previously obtained. Radioelemnt datations, quite as the treatment of RX image, inform us about the speeds of filling and allow us to end on the validity of the models previously used. The synthesis of all data show that since the 70s, the érosives conditions on the Cointzio catchment are relatively stable but that certain efforts remain to make to limit the effect of the sedimentary transfers (more particularly of the colloidal fraction) on Cointzio reservoir waters.La ressource en eau est une des préoccupations majeures de notre décennie. Bien que les problèmes attelant à la pollution directe des cours d'eau et des réservoirs soient bien connus, peu d'études s'intéressent aux problèmes liés aux flux sédimentaires et à ses conséquences sur les milieux aquatiques. Dans ce contexte, nous avons choisi de nous intéresser aux réservoirs de Cointzio et d'Umécuaro (Michoacán, Mexique). Situés en zone montagneuse, de morphologie très différentes mais fortement soumis au même forçage climatique saisonnier (saison des pluies de juin à novembre), ces deux réservoirs ne présentent pas les mêmes dynamiques sédimentaires. Une étude complète de ces fonctionnements fait appel à des compétences diverses telles que l'hydrologie, l'hydrodynamique ou encore la sédimentologie. Chacune des disciplines abordent ces problèmes d'interaction eau - sédiment et leurs interactions ne sont pas négligeables. C'est pourquoi le choix a été fait de suivre une démarche systémique pour comprendre la dynamique globale de ce système, du bassin versant au réservoir, et de l'échelle de la crue à l'étude pluri-décennale. L'analyse hydrologique confirme l'importance du forçage météorologique saisonnier qui régit le remplissage des réservoirs de Cointzio et d'Umécuaro. Ces deux réservoirs montrent des dynamiques hydrologiques contrastées (augmentation progressive du débit pour l'un, remplissage des nappes pour l'autre), traduisant des taux d'érosion modérés à faible sur l'ensemble du bassin versant considéré. L'analyse hydrodynamique a mis en évidence l'importance du forçage météorologique et hydrologique sur la dynamique de la colonne d'eau sur le réservoir de Cointzio. La saison sèche est marquée par une importante stratification, liée au forçage radiatif seul. Au fil de la saison des pluies, la stratification tend à se fragiliser sous l'effet des crues qui, de par leur charge solide, s'écoulent sur le fond. Ces écoulements hyperpycnaux ont pu être représentés par le biais de deux simulations numériques distinctes (modèle INFLO1 et modèle CA). L'analyse sédimentaire vient boucler l'ensemble des observations précédemment faites. L'observation détaillée de carottes prélevées dans les deux réservoirs confirme les régimes et les processus de remplissage identifiés. Les datations par radioéléments, tout comme le traitement d'image RX, nous informent sur les vitesses de remplissage et nous permettent de conclure sur la validité des modèles précédemment utilisés.La synthèse de l'ensemble des données recueillies montrent que depuis les années 70, les conditions érosives sur le bassin versant de Cointzio sont relativement stables mais que certains efforts restent à faire pour limiter l'effet des transferts sédimentaires (plus particulièrement de la fraction colloïdale) sur les eaux du réservoir de Cointzio

Caractérisation hydro-sédimentaire des retenues de Cointzio et d Umécuaro (Michoacán, Mexique) comme indicateur du fonctionnement érosif du bassin versant

La ressource en eau est une des préoccupations majeures de notre décennie. Bien que les problèmes attelant à la pollution directe des cours d'eau et des réservoirs soient bien connus, peu d'études s'intéressent aux problèmes liés aux flux sédimentaires et à ses conséquences sur les milieux aquatiques. Dans ce contexte, nous avons choisi de nous intéresser aux réservoirs de Cointzio et d'Umécuaro (Michoacán, Mexique). Situés en zone montagneuse, de morphologie très différentes mais fortement soumis au même forçage climatique saisonnier (saison des pluies de juin à novembre), ces deux réservoirs ne présentent pas les mêmes dynamiques sédimentaires. Une étude complète de ces fonctionnements fait appel à des compétences diverses telles que l'hydrologie, l'hydrodynamique ou encore la sédimentologie. Chacune des disciplines abordent ces problèmes d'interaction eau - sédiment et leurs interactions ne sont pas négligeables. C'est pourquoi le choix a été fait de suivre une démarche systémique pour comprendre la dynamique globale de ce système, du bassin versant au réservoir, et de l'échelle de la crue à l'étude pluri-décennale. L'analyse hydrologique confirme l'importance du forçage météorologique saisonnier qui régit le remplissage des réservoirs de Cointzio et d'Umécuaro. Ces deux réservoirs montrent des dynamiques hydrologiques contrastées (augmentation progressive du débit pour l'un, remplissage des nappes pour l'autre), traduisant des taux d'érosion modérés à faible sur l'ensemble du bassin versant considéré. L'analyse hydrodynamique a mis en évidence l'importance du forçage météorologique et hydrologique sur la dynamique de la colonne d'eau sur le réservoir de Cointzio. La saison sèche est marquée par une importante stratification, liée au forçage radiatif seul. Au fil de la saison des pluies, la stratification tend à se fragiliser sous l'effet des crues qui, de par leur charge solide, s'écoulent sur le fond. Ces écoulements hyperpycnaux ont pu être représentés par le biais de deux simulations numériques distinctes (modèle INFLO1 et modèle CA). L'analyse sédimentaire vient boucler l'ensemble des observations précédemment faites. L'observation détaillée de carottes prélevées dans les deux réservoirs confirme les régimes et les processus de remplissage identifiés. Les datations par radioéléments, tout comme le traitement d'image RX, nous informent sur les vitesses de remplissage et nous permettent de conclure sur la validité des modèles précédemment utilisés. La synthèse de l'ensemble des données recueillies montrent que depuis les années 70, les conditions érosives sur le bassin versant de Cointzio sont relativement stables mais que certains efforts restent à faire pour limiter l'effet des transferts sédimentaires (plus particulièrement de la fraction colloïdale) sur les eaux du réservoir de Cointzio.Water supply is one of the major preoccupations of our decade. Although the problems concerning the pollution of streams and reservoirs are well known, few studies are interested in the problems of sedimentary fluxes and to its consequences on aquatic environments. In this context, we chose to be interested in the reservoirs of Cointzio and Umécuaro (Michoacán, Mexico). Located in a mountainous area, with a very different morphology but strongly subjected to the same seasonal climatic forcing (rainy season from June to November), these two reservoirs do not present the same sedimentary dynamics. A complete study of these environments needs diverse skills such as hydrology, hydrodynamics or sedimentology. Each of these disciplines approach the problem of interactions between water and sediment. That is why the choice was made to follow a systemic initiative to understand the global dynamics of this system, from catchment to the reservoir, and to the scale of the floods to pluriannual study. The hydrological analysis confirms the importance of the seasonal meteorological forcing which governs the filling of the reservoirs of Cointzio and Umécuaro. These two reservoirs show hydrological contrasted dynamics, leading to moderated rates of erosion on the watershed. The hydrodynamics analysis highlights the importance of the meteorological and hydrological forcing on the dynamics of the water column on the Cointzio reservoir. The dry season is marked by an important stratification, linked to the only radiative forcing. During the rainy season, stratification is fragilised by floods, which, by their sediment charge, flow on the reservoir bottom. These hyperpycnal flows were numerically modelised by two methods (INFLO1 and AC). Sedimentary study conclude on all informations previously obtained. Radioelemnt datations, quite as the treatment of RX image, inform us about the speeds of filling and allow us to end on the validity of the models previously used. The synthesis of all data show that since the 70s, the érosives conditions on the Cointzio catchment are relatively stable but that certain efforts remain to make to limit the effect of the sedimentary transfers (more particularly of the colloidal fraction) on Cointzio reservoir waters.GRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF

DFIG Power Generation Capability and Feasibility Regions under Unbalanced Grid Voltage Conditions

IEEE Transactions on Energy ConversionSeveral strategies have been proposed for operating doubly-fed induction generator (DFIG)-based wind turbine under unbalanced grid voltage conditions. This study focuses on those strategies in which the rotor-side power converter aims at eliminating the oscillations affecting the electromagnetic torque and the stator reactive power. Given the limited size of the DFIG's power converters, and hence their tolerable current and voltage boundaries, this study analyzes which DFIG power generation capability is under unbalanced grid voltage, and therefrom derives rotor current and stator power controllable ranges. Besides, the feasibility regions of the DFIG are also deduced for different types of imbalance. Furthermore, and based on the outcome of previous analysis, a modified rotor current limiter, as also its equivalent stator power limiter, is proposed. In contrast to the conventional ones, the limiters proposed here take into account that imbalances may arise in the grid voltage. As a consequence, system's overall performance is considerably enhanced under unbalanced grid voltage conditions. Finally, simulation results establish the validity of the treated issues

Gestion des sédiments dans le bassin maritime de la Rance

Sediment management in the Rance maritime area The successive constructions on the Rance river (Châtelier Lock, Tidal power station) profoundly modified its hydrodynamism, leading to an increase of mud deposits in its estuarian part. This phenomenon constituting a major problem for navigation and banks access, a solution of sediment management was envisaged from 1996, by the creation of a sediments pit of 10 000 m3, near the Châtelier Lock. This solution being effective, the capacity of the pit was increased to 91 000 m3 from 2001. Sedimentation monitoring in this pit shows an intense filling phase over the first two years of functioning (filling in 50 %), then a slowing down of the sedimentation velocity, leading to a terminal filling from 2005. This pit also showed a beneficial interest on the sedimentation rates of the various mudflats located in the maritime area, limiting sediment deposits in the upstream zone and a balance conservation in the downstream zone. Since the trap reached its limit of use, the consequences are considerable on the tidal mudflats where the accretion becomes well-marked. The presence of this type of pit seems an effective and environment-friendly solution.Les aménagements successifs présents sur la Rance (écluse du Châtelier, usine marémotrice) ont profondément modifié son hydrodynamisme, conduisant à une amplification de l’envasement dans sa partie estuarienne. Ce phénomène constituant une gêne à la navigation et à l’accès aux rives, une solution de gestion des sédiments a été envisagée dès 1996 par la création d’un piège à sédiments de 10 000 m3 près de l’écluse du Châtelier. Cette solution se révélant efficace, la capacité du piège a été portée à 91 000 m3 dès 2001. Le suivi de la sédimentation dans cette fosse montre une phase de remplissage intense sur les deux premières années de fonctionnement (remplissage à 50 %), puis un ralentissement des vitesses de sédimentation conduisant à un comblement terminal dès 2005. Ce piège a également montré un intérêt bénéfique sur la sédimentation dans les différentes vasières du bassin maritime, conduisant à une limitation de l’envasement dans la zone amont et un maintien à l’équilibre dans la zone avale. Dès lors que le piège a atteint sa limite d’utilisation, les conséquences sont notables sur les vasières où l’accrétion s’accentue. La présence de ce type de piège semble donc une solution efficace et respectueuse de l’environnement naturel.Susperregui Anne-Sophie, Laguionie Philippe, Jigorel Alain, Lang François. Gestion des sédiments dans le bassin maritime de la Rance. In: 31èmes Journées de l’Hydraulique de la Société Hydrotechnique de France. Morphodynamique et gestion des sédiments dans les estuaires, les baies et les deltas. 22 et 23 SEPTEMBRE 2009. 2009

Sliding-Mode Control for a DFIG-based Wind Turbine under Unbalanced Voltage

This paper reports a first-order sliding-mode control (1-SMC) design for controlling the doubly-fed induction generator (DFIG)-based wind turbine's rotor-side power converter. The design is particularly focused on keeping the generator successfully in operation under unbalanced grid voltage conditions, as today's grid codes require. Aside from controlling the stator-side active and reactive powers' average value, the rotor-side converter is commanded so as to remove the fluctuations affecting the electromagnetic torque and the reactive power during unbalanced voltage. The paper aims to put forward the bases of the proposed design together with the described algorithm's stability proof. Finally, the appropriateness of the sliding-mode control to deal with the aforementioned disturbed scenarios is supported by means of simulation results

Interannual (1999-2005) morphodynamic evolution of macro-tidal salt marshes in Mont-Saint-Michel Bay (France)

International audienceThis paper provides a detailed study on the sedimentation patterns and the recent morphodynamic evolution affecting the macro-tidal salt marshes located west of the Mont-Saint-Michel (France). Twenty-two stations along three transects on the marshes were seasonally monitored for marsh surface level variations from 1999 to 2005, using a sediment erosion bar. The corresponding erosion/accretion rates were obtained together with data on topography, vegetation cover, and grain size of surface sediment. To examine the mechanisms contributing to the salt marsh sedimentation, the data and their evolution were treated with respect to tides, relative mean regional sea level, and wind speed/frequency variations. From 1999 to 2005, the marsh was globally accreting (from 3.45 to 38.11 mm yr(-1) in the low marsh, up to 4.91 mm yr(-1) in the middle marsh, and up to 1.35 mm yr(-1) in the high marsh), while the study was conducted during a window of decreasing trend in mean regional sea level (-2.45 mm yr(-1) according to regional-averaged time series). These sedimentation rates are one of the highest recorded worldwide: however, the sedimentation was not found to be continuous over the period in question. This pattern is illustrated by the strong extension of the marshes from 1999 to 2002, and the relative stability observed from 2003 to 2005. The imported and reworked sediments are trapped and fixed by the dense vegetation (Puccinellia maritima, Halimione portulacoides), inducing the general seaward extension of the marshes. The processes governing sediment budget (accretion/erosion) show annual, seasonal, and spatial variability on the marsh. Spatial variations display contrasted patterns of erosion/sedimentation between the low, middle, and high marsh, and between the different transects. These patterns are a result of distance from sediment sources, strong heterogeneity in vegetation cover (human induced or not), and contrasting topographic and micro-topographic characteristics. The higher accretion rates are observed in distal settings in the low marsh, and strongly decrease toward the middle and high marsh. This evolution results from a decrease in accommodation space/water column thickness, and frequency of inundation coupled with an increase in station elevation, but also from the cumulated effects of vegetation cover and micro-topography. The vegetation cover of the low and middle marsh enhance the settling and fixing of fine sediments imported through tides or dispersed by flood and ebb currents. The seasonal evolution of the marshes is marked by contrasting effects of water storage in the sediment. The overall seasonal sediment budget is controlled by the variation of the frequency of inundation relative to tidal range and marshes topography. Autumns are influenced by the tide (equinoxes), relative mean regional sea level, and variations in wind speed/frequency. Winter wind speed and frequency in relation with tidal variations appear to be the main parameters regulating winter marsh evolution. Summers are predominantly under the influence of local variations in water storage (desiccation) while external parameters generally display a low influence. Although it is not governed by any one parameter, springtime sediment budget seems to result from strong interaction between the above-cited parameters, despite the significant frequency of inundation (equinoxes). (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved

Stratigraphie des formations Hameima et Fahdene de la région de Tadjérouine, Tunisie du Nord

International audienceIn the Tadjerouine area (NW of Central Tunisia) the incipient Albian transgression is materialised by alternating marls, limestones and sandstones (Hameima Fm) that overly massive platform carbonates (Serdj Fm). The ongoing transgression then gives way to a thick series of marls and shales with subordinate carbonate beds (Fahdene Fm). A detailed study of the Hameima Fm, previously ascribed to the Late Aptian, shows that it can be subdivided into three members, all of earliest Albian age (Leymeriella tardefurcata Zone), and its top is slightly diachronous. A similar study of the lower Shales of the Fahdene Fm demonstrates that they belong to the Leymeriella tardefurcata Zone and to the lower part of the Douvilleiceras mammillatum superzone. The overlying Allam limestones, formerly considered Middle Albian in age, are mainly of late Early Albian age (upper part of Douvilleiceras mammillatum Superzone and Lyelliceras pseudolyelli Zone), although an extension into the lower Middle Albian cannot be ruled out. The Allam limestones are abruptly overlain by a diachronous series of Late Albian shales (Middle Shales of Fahdene Fm), thus evidencing a stratigraphic hiatus of most of the Middle Albian and part of the early Late Albian. Our new data will lead to revise the range of some Aptian/Albian orbitolinids and Albian planktic foraminifera.Dans la région de Tadjérouine (NW de la Tunisie centrale), le début de la transgression albienne est marquée par une alternance de marnes, calcaires et grès (Fm Hameima) qui surmonte des calcaires massifs de plateforme (Fm Serdj). La suite de la transgression donne lieu au dépôt d'une épaisse série de marnes et argiles avec quelques bancs calcaires (Fm Fahdene). L'étude détaillée de la Fm Hameima, jusqu'ici attribuée à l'Aptien supérieur, montre qu'elle peut être divisée en trois membres, tous d'âge Albien basal (zone à Leymeriella tardefurcata), et son sommet est légèrement diachrone. L'étude similaire des Argiles inférieures de la Fm Fahdene montre qu'elles appartiennent à la même zone à Leymeriella tardefurcata et à la partie inférieure de la Superzone à Douvilleiceras mammillatum. Au-dessus, les Calcaires Allam, auparavant considérés d'âge Albien moyen, datent principalement de la fin de l'Albien inférieur (partie supérieur de la superzone à Douvilleiceras mammillatum et zone à Lyelliceras pseudolyelli), même si le sommet pourrait atteindre l'Albien moyen. Les Calcaires Allam sont surmontés par une série diachrone d'argiles de l'Albien supérieur (Argiles moyennes de la Fm Fahdene), montrant ainsi un hiatus stratigraphique incluant la plus grande partie de l'Albien moyen et la base de l'Albien supérieur. Ces nouvelles données pourraient amener à réviser la distribution stratigraphique de certaines espèces d'orbitolinidés de l'Aptien-Albien et de foraminifères de l'Albien

Stratigraphie des formations Hameima et Fahdene de la région de Tadjérouine, Tunisie du Nord

International audienceIn the Tadjerouine area (NW of Central Tunisia) the incipient Albian transgression is materialised by alternating marls, limestones and sandstones (Hameima Fm) that overly massive platform carbonates (Serdj Fm). The ongoing transgression then gives way to a thick series of marls and shales with subordinate carbonate beds (Fahdene Fm). A detailed study of the Hameima Fm, previously ascribed to the Late Aptian, shows that it can be subdivided into three members, all of earliest Albian age (Leymeriella tardefurcata Zone), and its top is slightly diachronous. A similar study of the lower Shales of the Fahdene Fm demonstrates that they belong to the Leymeriella tardefurcata Zone and to the lower part of the Douvilleiceras mammillatum superzone. The overlying Allam limestones, formerly considered Middle Albian in age, are mainly of late Early Albian age (upper part of Douvilleiceras mammillatum Superzone and Lyelliceras pseudolyelli Zone), although an extension into the lower Middle Albian cannot be ruled out. The Allam limestones are abruptly overlain by a diachronous series of Late Albian shales (Middle Shales of Fahdene Fm), thus evidencing a stratigraphic hiatus of most of the Middle Albian and part of the early Late Albian. Our new data will lead to revise the range of some Aptian/Albian orbitolinids and Albian planktic foraminifera.Dans la région de Tadjérouine (NW de la Tunisie centrale), le début de la transgression albienne est marquée par une alternance de marnes, calcaires et grès (Fm Hameima) qui surmonte des calcaires massifs de plateforme (Fm Serdj). La suite de la transgression donne lieu au dépôt d'une épaisse série de marnes et argiles avec quelques bancs calcaires (Fm Fahdene). L'étude détaillée de la Fm Hameima, jusqu'ici attribuée à l'Aptien supérieur, montre qu'elle peut être divisée en trois membres, tous d'âge Albien basal (zone à Leymeriella tardefurcata), et son sommet est légèrement diachrone. L'étude similaire des Argiles inférieures de la Fm Fahdene montre qu'elles appartiennent à la même zone à Leymeriella tardefurcata et à la partie inférieure de la Superzone à Douvilleiceras mammillatum. Au-dessus, les Calcaires Allam, auparavant considérés d'âge Albien moyen, datent principalement de la fin de l'Albien inférieur (partie supérieur de la superzone à Douvilleiceras mammillatum et zone à Lyelliceras pseudolyelli), même si le sommet pourrait atteindre l'Albien moyen. Les Calcaires Allam sont surmontés par une série diachrone d'argiles de l'Albien supérieur (Argiles moyennes de la Fm Fahdene), montrant ainsi un hiatus stratigraphique incluant la plus grande partie de l'Albien moyen et la base de l'Albien supérieur. Ces nouvelles données pourraient amener à réviser la distribution stratigraphique de certaines espèces d'orbitolinidés de l'Aptien-Albien et de foraminifères de l'Albien

Dynamics of particulate organic matter composition in coastal systems: Forcing of spatio-temporal variability at multi-systems scale

International audienceIn costal systems, particulate organic matter (POM) results from a multiplicity of sources having their respective dynamics in terms of production, decomposition, transport and burial. The POM pool experiences thus considerable spatial and temporal variability. In order to better understand this variability, the present study employs statistical multivariate analyses to investigate links between POM composition and environmental forcings for a panel of twelve coastal systems distributed along the three maritime regions of France and monitored weekly to monthly for 1 to 8 years.At multi-system scale, two main gradients of POC composition have been identified: a 'Continent-Ocean' gradient associated with hydrodynamics, sedimentary dynamics and depth of the water column, and a gradient of trophic status related to nutrient availability. At local scale, seasonality of POC composition appears to be station-specific but still related to part of the above-mentioned forcings. A typology of systems was established by coupling spatial and temporal variability of POC composition. Four groups were highlighted: (1) the estuarine stations where POC composition is dominated by terrestrial POM and driven by hydrodynamics and sedimentary processes, (2) the oligotrophic systems, characterized by the contribution of diazotrophs due to low nutrient availability, and the marine meso/eutroph systems whose POC composition is (3) either deeply dominated by phytoplankton or (4) dominated by phytoplankton but where the contribution of continental and benthic POC is not negligible and is driven by hydrodynamics, sedimentary processes and the height of the water column.Finally, the present study provides several insights into the different forcings to POM composition and dynamics in temperate coastal systems at local and multi-system scales. This work also presents a methodological approach that establishes statistical links between forcings and POM composition, helping to gain more objectively insight of forcings