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OSUG - Terre Univers Environnement

Camille JOURDAIN

soutenue le 14 mars 2017

1er mars 2017 ( maj : 1er septembre 2017 )

Les interactions entre le transport sédimentaire, l’hydrologie et la végétation dans la capacité d’auto-entretien d’un lit de rivière

directeurs de thèse : Philippe Belleudy - Michal Tal (CEREGE) - Jean-René Malavoi (EDF)

Contexte et questions

Le lit d’une rivière naturelle est construit par les sédiments provenant de l’amont du bassin versant et il est entretenu par le régime des crues qui mobilisent les sédiments les plus grossiers et préviennent l’installation de la végétation. La fréquence et la durée des crues est l’un des facteurs principaux de cet entretien. A cause de l’altération anthropique de leur régime hydro-sédimentaire, les lits de nombreuses rivières alpines sont sujets à l’installation de végétation. Ceci augmente les risques d’inondation, est néfaste pour la biodiversité, et tend à stabiliser la morphologie fluviale. Les lâchers de crues artificielles pourraient être une option de gestion intéressante pour limiter cette colonisation. Dans ce contexte, nous cherchons à comprendre les mécanismes de destruction de la végétation présente sur les bancs de rivières au cours des crues, et d’identifier et quantifier les mécanismes associés à cette destruction. Notre site d’étude est l’Isère, une rivière des Alpes françaises fortement aménagée.

Méthodes

Nous avons étudié l’impact des crues sur le transport sédimentaire et la survie de la végétation à l’échelle du banc par le biais d’un suivi de terrain en 2014 et 2015, en s’intéressant en particulier à la jeune végétation salicacée (< 2ans). Les mesures ont été réalisées avant et après les crues. La végétation a été suivie sur des placettes de 16m² avec des photos réalisées à l’aide d’un mât télescopique. Le transport sédimentaire a été évalué à partir de placettes peintes, de chaines d’érosion, et de mesures topographiques. L’hydraulique des crues observées a été caractérisée par des mesures de hauteur d’eau et de vitesse, ainsi qu’un modèle hydraulique. A l’échelle du tronçon, la destruction de végétation mature a été évaluée à partir de photos historiques aériennes entre 2001 et 2015.

Résultats

Notre période de suivi a couvert une gamme de crues fréquentes qui ont lieu en moyenne 3 à 4 fois par an, ainsi qu’une crue très importante avec une période de retour de 10 ans. Seule la plus grande crue, qui a induit une mobilité importante du lit, a conduit à une destruction partielle de la végétation présente sur les bancs d’étude. Les mécanismes de destruction de végétation observés ont été les suivant : 1) enfouissement sous une couche importante de sédiments grossiers (> 30cm), 2) déracinement par érosion de surface, 3) déracinement par une succession d’érosion et de dépôts sans changement topographique net, et 4) érosion latérale en marge des chenaux principaux et secondaires. La modélisation hydraulique en cours permettra de déterminer les contraintes et durées associées à chacun de ces quatre mécanismes. Concernant la végétation mature à l’échelle du tronçon, les résultats préliminaires semblent indiquer que seule l’érosion latérale est efficace, et ce seulement au cours des années où des crues importantes ont eu lieu (temps de retour > 5 ans).

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