Fonctionnement hydro-sédimentaire des bras morts de rivière alluviale

Hydro-sedimentary processes in abandoned channels of alluvial rivers

• Auteur / Autrice : Jérôme Le Coz
• Direction : Richard Perkins
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Mécanique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de mécanique des fluides et acoustique (Rhône)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sédiments (géologie) -- Transport

Modèles mathématiques

Annexes fluviales

Mots clés libres

Chenal secondaire

Mesures physiques en rivières

Morphodynamique fluviale

Résumé

Cette thèse s’est attachée à explorer le fonctionnement hydro-sédimentaire courant des bras morts de rivière alluviale (ou « lônes »). Ce fonctionnement courant – en particulier pendant les crues fréquentes ou moyennes – est généralement celui qui détermine la pérennité d’une action de restauration écologique de ce type de milieu. La structure spatiale et la dynamique temporelle complexes des écoulements à l’embouchure d’un bras mort pendant les connexions aval ont été étudiées à travers un cas de terrain (lône de Port-Galland, Ain) et un cas de laboratoire (modèle réduit d’un bras mort de la Morava, Slovaquie). Pour chaque cas, des méthodes expérimentales innovantes ont été mises en oeuvre et l’analyse s’est appuyée sur une modélisation hydrodynamique bidimensionnelle (code Rubar20TS). Plusieurs chenaux abandonnés contrastés ont ensuite fait l’objet d’un suivi hydro-sédimentaire et d’une étude expérimentale et numérique du fonctionnement en crue : décantation dans la lône de la Table-Ronde (Rhône court-circuité) ; débordements amont/aval dans le chenal étroit de Ricotti et dans l’ancien méandre du Planet (site instrumenté de Blyes, Ain). A l’aide de simulations numériques 1D et 2D, les circulations et les échanges de sédiments sont analysés en fonction du forçage hydro-sédimentaire (phases de crue) et de la configuration des bras morts.

This PhD work is focused on ordinary hydro-sedimentary processes in channels abandoned by alluvial rivers. Generally indeed, the permanence of ecological restoring operations depends on the hydrosedimentary impact of frequent and intermediate floods. The complex spatial structure and temporal dynamics of flows in the abandoned channel outlet during downstream connections were investigated through a field case (Port-Galland, Ain river) and a physical model (Morava river, Slovakia). For each case innovating experimental methods were used and the analysis was supported by bidimensional hydrodynamical modelling (Rubar20TS code). Several contrasted abandoned channels have been monitored and their hydro-sedimentary behaviour during floods was studied experimentally and numerically : fine sediment settling in the Table-Ronde former channel (Rhône river) ; upstream/downstream connection of the narrow Ricotti channel and of the Le Planet former meander, both part of the Blyes experimental site (Ain river). Through 1D and 2D numerical simulations, sediment routing and exchange were analyzed according to hydro-sedimentary forcing (flood sequence) and to the configuration of abandoned channels.