Apport de la modélisation hydro-sédimentaire 1D à l'étude d'une retenue de forme allongée : application à la retenue de Génissiat sur le Haut-Rhône français

Interest of 1D modelling to study elongated dam reservoir: application to the Génissiat reservoir on the French Upper Rhône

¹ Department of Biological and Agricultural Engineering, North Carolina State University, Campus Box 7625, Raleigh, NC 27695, États-Unis
e-mail : lsguerta@ncsu.edu
² Irstea, UR RiverLy, centre de Lyon Villeurbanne, 5 rue de la Doua, CS 20244 69625 Villeurbanne, France
e-mail : benoit.camenen@irstea.fr andre.paquier@irstea.fr, jean-baptiste.faure@irstea.fr
³ Compagnie Nationale du Rhone, 2 rue Andre Bonin, 69316 Lyon Cedex 04, France
e-mail : c.peteuil@cnr.tm.fr

Résumé

L'étude de la dynamique sédimentaire dans les retenues de barrage reste complexe du fait de la combinaison entre les événements naturels et la gestion du barrage. Dans ce papier, nous montrons l'intérêt de la modélisation numérique pour compléter les études morphologiques basées sur l'analyse de mesures. Dans le cas d'une retenue de forme allongée, cette modélisation peut être réalisée avec des codes numériques unidimensionnels (1D). Les codes 1D RubarBE et AdisTS, développés à Irstea Lyon, ont été appliqués sur la retenue de Génissiat sur le Haut-Rhône français. Ils ont permis de calculer des paramètres hydrauliques utiles au découpage du site d'étude en tronçons homogènes. De plus, les résultats de simulations ont aidé à mettre en évidence la dynamique sédimentaire des trois zones décrivant la retenue, i.e. le tronçon fluvial dominé par le charriage, la retenue amont par la suspension graduée de sables et la retenue aval par la suspension d'argile et de limons. Enfin, la modélisation numérique est utile pour la réalisation de scénarios prédictifs et le test de modes de gestion alternative.

Abstract

Studying sediment dynamics in dam reservoirs remains an issue because processes are influenced by both natural events and dam management. In this paper, we showed the interest of applying numerical models to complete geomorphological studies based on the analysis of field measurements. In case of an elongated reservoir, one-dimensional (1D) modelling can be sufficient to complete this analysis. One-dimensional codes RubarBE and AdisTS, developed at Irstea Lyon, have been applied to the Génissiat reservoir located on the French Upper Rhône River. These codes enable computing hydraulic parameters useful for the reservoir delineation into homogeneous reaches. Moreover, simulation results showed the specific sediment dynamics of the three main zones describing the reservoir : bedload is prevailing in the free flow segment, graded sand suspension in the upper part of the reservoir, and fine sediment (clay, silt) suspension in the lower one. Eventually, an important interest of the numerical modelling is that predictive scenarii and alternative dam management can be tested easily.