Étude des processus de dépôt et de remobilisation des sédiments fins dans un tronçon de rivière alpine

A study of fine sediment deposition and remobilisation processes in a reach of Alpine braided river

Valsangkar, N.

Type de document
Mémoire d'élève
Langue
Français
Affiliation de l'auteur
IRSTEA GRENOBLE UR ETGR FRA
Année
2018
Résumé / Abstract
Le transport par suspension des sédiments fins (tailles de grain < 2 mm) est un processus fluvial important qui peut présenter de nombreux enjeux opérationnels et scientifiques : envasement des réservoirs, qualité et quantité des ressources en eau, vectorisation du transport des nutriments et des polluants (PCB, phosphore, métaux lourds, etc.), eutrophication des plans d'eau, et qualité du milieu aquatique. En rivière ces sédiments peuvent provenir de zones sources en amont (« washload ») ou de la remobilisation des stocks présent directement dans le lit du cours d'eau lors de conditions hydrodynamiques suffisamment fortes. Dans les régions montagneuses, telles que les Alpes du sud de la France, la morphologie fluviale de tressage, caractérisée par une large bande active où se développent plusieurs chenaux actifs et de grandes zones de dépôt, peut stocker un volume important de sédiments. Cependant, les processus de dépôt et de remobilisation de sédiments fins dans ce contexte morphologique restent mal compris. Afin d'enquêter sur ces processus, une campagne de mesure intensive a été réalisée sur un tronçon de 3.5 km de la Séveraisse, une rivière en tresses localisée dans le département des Hautes-Alpes, durant la saison de fonte de 2018. En utilisant une approche de bilan sédimentaire, complétée par des mesures topographiques, des mesures de flux de charriage, et des mesures du stock de sédiments fins, il a été démontré que les zones de tressage du tronçon sont très actives sur le plan morphologique. Des différences statistiquement significatives ont été constatées en comparant les flux entrant et sortant du tronçon par événement et au cours de la saison, avec une gamme des différences entre -76% (dépôt) et +79% (remobilisation). Le flux net au cours de la saison indique une tendance globale de dépôt, une tendance qui a été corroborée par l'ensemble des mesures complémentaires.
Suspended-load transport of fine sediments (grain size < 2 mm) is an important fluvial process which can present numerous operational and scientific challenges: reservoir siltation, quality and quantity of water resources, nutrient and pollutant (PCBs, phosphorous, heavy metals, etc.) vectoring, eutrophication of water bodies, and quality of aquatic habitat. In rivers, these sediments can originate from distant upstream source zones ("washload") or from the remobilization of stocks present in the bed of the watercourse during sufficiently strong hydrodynamic conditions. In mountainous regions, such as the Southern Alps in France, the fluvial morphology of braiding, characterized by a large active width in which several active channels and large deposition zones develop, can stock a significant volume of fine sediments. However, the processes of fine sediment deposition and remobilization in this morphological context remain poorly understood. In order to investigate these processes, an intensive measurement campaign has been conducted in a 3.5 km reach of the Séveraisse, a braided river in the Hautes-Alpes department, during the 2018 melt season. Through a sediment budget approach, complemented by topographical, bedload transport, and fine sediment stock measurements, it has been demonstrated that the braiding zones of this river reach are highly morphologically active. Statistically-significant differences were found when comparing the reach's outlet and inlet suspended sediment fluxes on a per-event basis and for the season in its entirety, with differences ranging from -76% (deposition) to +79% (remobilization). The net flux over the course of the season indicates a global trend of deposition, a trend corroborated by the ensemble of complementary measurements.
Diplôme
Master in Hydraulic and Civil Engineering, Grenoble INP - Ense³

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