Modélisation du flux sédimentaire pendant une chasse hydraulique (Arc en Maurienne)

Modelling of the sediment flux during a flushing event (Arc en Maurienne)

Cemagref Lyon 3 bis quai Chauveau CP 220, 69336 LYON cedex 09, FRANCE

Auteur de correspondance : camenen@lyon.cemagref.fr

Résumé

Les chasses de barrages ont un fort impact sur la morphologie et l’écologie des rivières. Un modèle conceptuel est présenté pour estimer l’évolution d’un “nuage” de matières en suspension (MES) le long de l’Arc au cours d’une chasse effectuée annuellement. Ce modèle a pour principale hypothèse l’équilibre entre le taux de dépôt et le taux d’érosion et peut être calibré à partir de trois paramètres seulement. Ces derniers sont la diffusion moyenne le long de la rivière, la vitesse de propagation du pic de concentration et la forme du signal de concentration à l’aval du barrage (représenté simplement par le maximum de concentration et la « largeur » du nuage). Il a ainsi permis de simuler aisément le flux de matières en suspension engendré par la chasse de 2006, du barrage de Saint Martin la Porte jusqu’à Grenoble. Un test sur les mesures de 2005 et 2007 a montré que ce schéma est transposable à d’autres chasses en ce qui concerne la vitesse de propagation et le terme de diffusion. Ces termes pourront être utiles à la construction d’un modèle 1D plus complexe. Les écarts entre le modèle et les observations pour le maximum de concentration ont de plus permis de repérer les zones potentielles de dépôt ou d’érosion.

Abstract

Flushing events have a significant impact on the morphology and ecology of the downstream part of the river. A conceptual model is proposed to estimate the evolution of the suspended sediments load (SSL) along the Arc river during an annual flushing event. The main assumption of the model is the balance between deposition and erosion rates. Only three parameters need to be calibrated : the celerity of the sediment cloud peak, the mean diffusion rate along the river, and the initial SSL profile (represented by a simple function based on the maximum concentration and the width of the cloud). This model yields encouraging results for the prediction of the concentrations along the river. It has been calibrated on the 2006 flushing event and validated against data from the 2005 and 2007 events for the celerity and diffusion parameters. Some discrepancy appeared between the model and data for the maximum concentration. A comparison allows however to locate zones where deposition and erosion potentially occurred.