Transport des sédiments

Transport de sédiments

Exemple de calcul des épaisseurs de dépôts dans la retenue de Zardezas (Algérie) à l'aide du code de calcul bidimensionnel RUBAR 20 TS (période 1975-1986)

L'équipe développe des méthodes qui permettent d'effectuer un bilan des flux de sédiments dans le réseau hydrographique et d'estimer les effets de ce transport sur la ligne d'eau et la morphologie du lit. Des éléments importants sont l'estimation des apports en provenance du bassin versant, la caractérisation des sédiments constitutifs du lit ou en mouvement et la mesure des flux en différentes sections en travers afin de disposer de méthodes opérationnelles pour l'aménagement des rivières et, en particulier, la gestion des sédiments. Les recherches incluent la mise au point de modèles numériques :

  • RUBARBE (1D) pour le transport par charriage avec redistribution des dépôts et érosions dans une section en travers ou sur un tronçon.
  • RUBAR 20 TS (2D) pour le transport en suspension avec un bilan par maille qui permet une évolution des fonds, en particulier, dans les retenues.

Morphologie des lits


 rivière
La recherche porte sur :

  • Comment caractériser des biefs homogènes et les transitions entre biefs ? : Verrous, seuils, arrivées d'affluent sont certainement des séparations des singularités entre biefs à retenir, mais est-ce suffisant ? Comment définir, délimiter une section et une pente moyenne ? Quelle cohérence avec les fonctionnalités écologiques ?
  • Le débit à pleins bords.

Il s'agit d'un descripteur global de la dynamique fluviale agissant sur la morphologie du tronçon. Il reste difficile à estimer à partir de mesures de terrain.

  • La forme du lit (mineur et moyen) à l'équilibre en tenant compte des berges et des bancs.
  • L'évolution du lit majeur, en particulier, des bras secondaires lors des événements de crue.

Stabilité du substrat




Si la modélisation du transport solide par charriage bénéficie aujourd'hui de nombreuses formulations, ces dernières, issues de l'expérience, concernent essentiellement le transport à l'équilibre et pour des débits liquides relativement importants. Il n'en demeure pas moins de nombreuses zones d'ombre, notamment lorsque les conditions hydrauliques sont proches de celles occasionnant le début de mouvement. L'écoulement est alors systématiquement associé à des structures sédimentaires (dunes, antidunes, pavage...) qu'il est nécessaire de prendre en compte pour espérer une bonne représentation des frottements et des flux solides. L'objectif est une meilleure compréhension de l'influence du tri granulométrique sur les conditions d'occurrence de ces structures sédimentaires. On s'appuie pour cela sur des expériences de laboratoire.
En parallèle, les mesures de terrain doivent permettre de déterminer la contrainte de mise en mouvement locale liée au champ de vitesses local qui explique le processus à l'échelle d'un lit. La détermination de la granulométrie de surface et de la topographie est aussi recherchée, en particulier en faisant appel à des prises de vue aériennes.