Les canaux hydrauliques : des outils pour l’étude du transport solide et de la morphodynamique des cours d’eau

Le transport de sédiments par charriage a des conséquences non négligeables sur les capacités d’écoulement, soit par ses effets directs sur la géométrie du lit, soit par ses effets sur la résistance à l’écoulement. Ces canaux sont complémentaires au canal particulaire et ont été conçus pour simuler les conditions qui permettent la mise en mouvement des sédiments et l’intensité du transport en fonction des conditions hydrauliques, avec des matériaux naturels.

Objectifs scientifiques

Les objectifs scientifiques sont nombreux. Beaucoup de travaux ont notamment cherché à mieux comprendre le rôle du tri granulométrique dans le phénomène de transport et ses conséquences sur les morphologies associées. Le tri granulométrique est un ensemble de mécanismes complexes (incluant la percolation et la migration) conduisant à un transport différentiel des particules de taille différente d’un mélange sédimentaire. Les conséquences connues sont de fortes variations temporelles et spatiales du transport et la formation de structures sédimentaires telles que le pavage et les bancs de graviers. Les dispositifs ont aussi été utilisés pour étudier les interactions avec les ouvrages hydrauliques (plages de dépôts, barrages, protections de berges).

Dispositif expérimental

Le canal large est inclinable (pente comprise entre 0 et 12 %) et mesure 6.42 m de long pour une largeur ajustable entre 0.05 et 1.25 m. Le canal étroit est également inclinable (pente comprise entre 0 et 20 %) et mesure 6 m de long pour une largeur ajustable entre 0.05 et 0.5 m.

Les deux canaux sont alimentés par une pompe pouvant fournir un débit entre 0.2 et 5 l/s et sont équipés d’un distributeur de matériaux constitué d’une trémie alimentant un tapis roulant à vitesse variable. L’analyse d’images est très utilisée pour étudier le déplacement des sédiments. Les techniques utilisées sont les mêmes que celles décrites pour le canal étroit.

Canaux hydrauliques Canaux_hydrauliques_zoom

Collaborations

IGE, AFB, EDF

Publications

 

  1. Piton, G., and A. Recking (2016), Effects of check dams on bed-load transport and steep-slope stream morphodynamics, Geomorphology, 12p, doi:10.1016/j.geomorph.2016.03.001.
     
  2. Bacchi, V., A. Recking, N. Eckert, P. Frey, G. Piton, and M. Naaim (2014), The effects of kinematic sorting on sediment mobility on steep slope, Earth Surface Processes and Landforms. DOI: 10.1002/esp.3564
     
  3. Leduc, P., H. Bellot, A. Recking, and M. Naaim (2014), The Moiré method applied to a small-scale braided river, Journal of Hydro-Environment Research. http://dx.doi.org/10.1016/j.jher.2014.05.001
     
  4. Recking, A., P. Frey, A. Paquier, and P. Belleudy (2009), An experimental investigation of mechanisms responsible for bedload sheet production and migration, Journal of Geophysical Research, Earth Surface.

Contact

Recking Alain

Dr  Alain Recking
Tél :+33 4 76 76 28 01 - Fax : 04 76 51 38 03
2 rue de la papeterie BP 76 38402 Saint-Martin-d'Hères Cedex
alain.recking@irstea.fr
Spécialités : Mécanique des fluides, hydraulique, transport de sédiments, morphodynamique