Transport solide en Loire moyenne lors des crues justification des mesures in situ et quantification

Sediment gauging during flood events in the Middle Loire Rationale and results

¹ Agence de l'eau Loire-Bretagne Avenue Buffon, BP 6339, F-45063 Orléans Cedex 2 Tél: +33 (0)2 38 49 73 73, Fax: +33 (0)2 38 49 75 36
² Université F. Rabelais, laboratoire de Géologie des Environnements Aquatiques Continentaux (GéEAC) Parc de Grandmont, F-37200 Tours Tél: +33 (0) 2 47 36 70 45, Fax: 33 (0)2 47 36 70 90
³ Marimorph SPRL 44 rue Philippe de Champagne, B - 1000 Bruxelles Tél: +32 (0)2 512 80 06, Fax: +32 (0)2 502 46 44
⁴ DHI Eau & Environnement 2/4 rue Edouard Nignon, CS 47202, F-44372 Nantes Cedex 3 Tél: +33 (0)2 40 48 40 40, Fax: +33 (0)2 40 48 13 13
⁵ Université F. Rabelais - Tours Centre universitaire de Chinon, 11 quai Danton, F-37500 Chinon Tél: +33 (0)2 47 93 48 57, Fax: +33 (0)2 47 93 49 30

Auteurs de correspondance : jean-noel.gautier@eau-loire-bretagne.fr srodrigues@univ-tours.fr jjpeters@rivers-morphology.org ppe@dhigroup.com juge@univ-tours.fr

Résumé

Une campagne de mesures hydrauliques et de transport solide a été effectuée en mars 2007 sur la Loire moyenne sur le site de Bréhémont. Elle avait pour but de recueillir des données utiles à la comprehension des mécanismes fluviomorphologiques. Un protocole de mesures mis au point à la fin des années 1960 croisant un suivi bathymétrique et le déploiement d'échantillonneurs iso-cinétiques a été mis en œuvre parallèlement à des techniques plus modernes, telles que positionnement par satellite et jaugeages liquids avec ADCP. La campagne de mesures a permis de chiffrer le transport solide des fractions granulométriques supérieures à 50 microns. Les résultats obtenus confirment les hypothèses émises précédemment concernant l'existence d'une charge solide transportée près du fond et qui se distingue de la charge de suspension telle que décrite dans les théories. Cette charge a été baptisée " morphologique " et est composée de sediments dont les diamètres se situent entre ceux du lit fluvial et ceux de la suspension à des niveaux plus élevés. Cette constatation, faite à partir de mesures sur d'autres grands fleuves en Afrique, Asie et Amériques met en question les concepts sur lesquels sont basées la plupart des théories de transport solide. Ces mesures montrent que des campagnes de ce genre sont nécessaires pour comprendre les processus, condition préalable à la recherche de solutions.

Abstract

A hydraulic and sediment transport survey campaign was organised in March 2007 on the Loire River, at the Bréhémont site. The aim was to collect data useful for the understanding of fluviomorphological mechanisms. A survey procedure, established at the end of the 1960's and relying on a follow-up bathymetric surveys and ancient sediments samplers was combined with modern technologies such as DGPS satellite positioning and ADCP flow gauging. The survey campaign allowed quantifying the sediment transport rates of the size fractions larger than 50 microns. The results confirm the earlier made hypothesis concerning the existence of a sediment load moving close to the bottom and distinct from the suspended load as described in the theories. This load was called " morphological " and is composed of solids having sizes between those of the river bed and those moving in suspension at higher elevations. This statement, made on the basis of surveys on other large streams in Africa, Asia and the America's questions the concepts on which have been based the majority of the sediment transport theories. The present surveys show that campaigns as these are necessary in order to comprehend the processes, a condition prior to investigating solutions.