Article de recherche / Research Article

Réévaluation des apports moyens de matières en suspension de l'Arve au Rhône

Re-estimation of mean suspended solid delivery of the Arve River to the Rhône River

¹ Irstea, UR RiverLy, centre de Lyon-Villeurbanne, 5, rue de la Doua, CS 20244, 69625 Villeurbanne, France
² SIG, Case postale 2777, 1211 Genève 2, Suisse

^* Correspondance : jerome.lecoz@irstea.fr

Reçu : 30 Mai 2018
Accepté : 26 Février 2019

Résumé

L'Arve est le principal contributeur au flux de matières en suspension (MES) du Rhône entre le lac Léman et Lyon. Une évaluation fiable des apports moyens de MES de l'Arve est cruciale pour la connaissance et la gestion des flux sédimentaires sur ce secteur du Rhône et à travers ses aménagements hydroélectriques. Cette étude vise à réévaluer les flux moyens de l'Arve en suspension fine, en croisant les données historiques avec les flux de MES de référence pour les années 2012 à 2017 issus du suivi turbidimétrique en continu à la station de Genève Bout-du-Monde de l'Observatoire des sédiments du Rhône. Ce jeu de données a permis d'évaluer les deux méthodes de calcul des flux mises en œuvre par le Service hydrologique national suisse pour les périodes avec des mesures discontinues des MES : la méthode des débits classés et la courbe de tarage sédimentaire à deux segments. En combinant au mieux ces méthodes, le flux moyen interannuel entre 1965 et 2017 est estimé à 0,68 Mt/an avec un écart-type de 0,29 Mt/an. Cette valeur est cohérente avec le flux moyen mesuré par la station turbidimétrique entre 2012 et 2017 (0,63 Mt) et avec un suivi historique pour l'année 1890 (0,71 Mt) ; en revanche, elle est nettement inférieure à l'estimation précédemment proposée par l'étude globale Rhône (2000), comprise entre 1,0 et 3,6 Mt/an, qui inclut sans doute la suspension graduée de sables et limons grossiers, très mal connue. À partir de relevés bathymétriques et granulométrique des dépôts, nous avons estimé que la retenue de Verbois intercepte approximativement 0,1 Mt/an de particules grossières issues de l'Arve et environ la moitié des apports de MES.

Abstract

The Arve River is the main contributor of the suspended particulate matter (SPM) flux to the Rhône River between Lake Geneva and the city of Lyon. A reliable evaluation of the Arve River average delivery is crucial for the knowledge and management of sedimentary fluxes in this section of the Rhône and through its hydroelectric installations. This study aims to re-evaluate the average fine suspension flux of the Arve by crossing historical data with reference SPM fluxes for the years 2012 to 2017 derived from continuous turbidity monitoring at the Geneva-Bout-du-Monde station of the Rhône Sediment Observatory. This dataset allowed evaluating the two flux calculation methods implemented by the Swiss National Hydrological Service for periods with discontinuous SPM measurements: the flow exceedance method and the two-segment sediment rating curve. Using the best combination of these methods, the average interannual flux between 1965 and 2017 was estimated at 0.68 Mt/yr with a standard deviation of 0.29 Mt/yr. This value is consistent with the average flux measured by the turbidity station between 2012 and 2017 (0.63 Mt) and with historical monitoring for the year 1890 (0.71 Mt); nonetheless, it is well below the previous estimate proposed by the Étude globale Rhône (2000) report: between 1.0 and 3.6 Mt/year, which probably included the graded suspension of coarse silt and sand, very poorly known. From bathymetric and grainsize surveys of the deposits, it is estimated that the Verbois reservoir captures approximately 0.1 Mt/year of coarse particles from the Arve River, and about half of its SPM inputs.