Comment évolue la forme du nouveau chenal crue après crue ? Comment se déplacent les sédiments pendant une crue ? Sur quelle distance ? En quelle quantité ?

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Suivi géomorphologique

 

De nombreuses évolutions morphologiques sont attendues sur le nouveau chenal. Elles dépendront essentiellement des débits injectés, eux-mêmes dépendant des crues du Rhin. Ces évolutions sont importantes car elles contribuent à diversifier et à améliorer les caractéristiques abiotiques(1)du milieu alluvial.

Évolutions principales attendues sur le nouveau chenal :

  • évolution latérale : modification de la forme des berges, érosion, dépôt…
  • évolution longitudinale : modification de la topographie du fond du chenal par ajustement du profil en long, accentuation et multiplication des alternances seuils – mouilles…


Le transport sédimentaire est le vecteur principal de ces évolutions. Les sédiments sont transportés depuis les zones de fourniture sédimentaire (érosion de la berge concave, incision verticale) vers les zones d’accumulation (berge convexe, bancs latéraux et médians).

La mesure de l’intensité, du rythme et de la répartition spatiale des évolutions morphologiques fait l’objet d’un suivi fin s’appuyant sur des techniques de pointe :

  • L’imagerie 3D (en collaboration avec l‘INSA(2)), permet de réaliser des modèles en 3D pour mesurer précisément les zones de fournitures sédimentaires, les zones de dépôt, les volumes déstockés, voire la granulométrie d’un secteur. Différentes techniques d’acquisition sont utilisées : le laser scanner terrestre (photo), la photogrammétrie (photo) et le drone (photo).
  • Les transpondeurs passifs sont des puces radio-identifiées intégrées dans des galets de taille et de poids différents (photo). Ils permettent de déterminer la distance de parcours et la trajectoire de la particule après chaque crue.
  • Les chaînes d’érosion sont des chaînes d’une longueur connues soudées à un piquet métallique. Ce dernier est fixé dans le chenal et la chaîne est déposée sur le fond du chenal, dans le sens du courant. Après chaque crue, les chaînes d’érosion indiquent l’épaisseur de dépôt et/ou d’érosion ainsi que l’épaisseur de la couche active (couche de sédiments en mouvement lors d’une crue).
  • L’hydrophone est un microphone placé dans le cours d’eau. Il enregistre les oscillations acoustiques aquatiques et permet d’identifier le signal sonore correspondant aux impacts des particules solides (galets, graviers) entres elles et le fond du chenal. Couplé aux débits, il permet de déterminer le débit exact du début de la mobilisation des sédiments grossiers.

Les premières observations visuelles ont d’ores et déjà permis de constater des évolutions morphologiques (photos).

(1) Abiotique : ensemble des caractéristiques physiques d’un environnement (le non vivant : l’eau, l’air, le sol).(2) INSA : Institut National des Sciences Appliquées.

Photo 1 : Scanner laser terrestre : cet appareil permet de scanner une zone à 360°. Il génère des nuages de points à l’aide desquels sont réalisées des modélisations topographiques en 3D.

Photo 2 : Plusieurs cibles sont fixées dans les arbres à proximité des zones d’étude. Elles permettent de recaler spatialement deux campagnes d’acquisition de données par photogrammétrie.

Photo 3 : Drone permettant de réaliser des prises de vues verticales.

Photos 4 et 5 : Evolution latérale au niveau du premier seuil (chenal artificiel amont) à la suite d'une injection-test à 35 m³/s.

Crédits photo : D. ESCHBACH, 2014