Etude multi-scalaire de la dynamique latérale des tronçons fluviaux- Application au bassin rhodanien

Multi-scale study of the lateral dynamic of fluvial reaches.- Application to the Rhône basin.

• Auteur / Autrice : Adrien Alber
• Direction : Hervé Piégay
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géographie, aménagement et urbanisme
• Date : Soutenance le 18/12/2012
• Etablissement(s) : Lyon 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences sociales (Lyon ; 2007-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Environnement, Ville, Societes (IRG)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Luc Peiry
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Hervé Piégay, François Petit, André Paquier, Benoît Terrier, Thierry Leviandier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Géomorphologie fluviale

Rhône, Bassin du (France)

France

Hydrologie fluviale

Fluides -- Migration

Système d'information géographique

Cours d'eau -- France

Mots clés libres

Réseau hydrographique

Mobilité latérale

Variabilité spatiale

Système d’information géographique

Discontinuum fluvial

Sectorisation

Taux de migration

Puissance fluviale

Style fluvial

Tressage

Stream network

Lateral migration

Spatial variability

Geographic information system

Fluvial discontinuum

Sectorisation

Migration rate

Stream power

Fluvial pattern

Braiding

Résumé

La migration latérale est reconnue comme un processus majeur à préserver pour le bon fonctionnement des écosystèmes aquatiques. Ce travail explore sa variabilité spatiale dans le Sud-Est de la France en appui à la mise en œuvre de la Directive Cadre sur l’Eau.Une première partie développe un cadre méthodologique et des outils géomatiques pour la caractérisation géomorphologique et l’analyse multi-scalaire des systèmes fluviaux à partir de données disponibles à large échelle. Un premier article présente la démarche générale basée sur l’agrégation et la désagrégation spatiale d’objets vectoriels. Un second article aborde spécifiquement le problème de l’agrégation spatiale et vise à comparer des techniques statistiques pour la sectorisation d’un continuum en tronçons homogènes. Des exemples illustrent l’intérêt et les limites des outils développés.Une seconde partie porte sur la régionalisation de la dynamique latérale des lits fluviaux. Un troisième article caractérise et modélise son intensité à partir de variables simples à extraire à l'échelle régionale. Il montre qu’elle est structurée spatialement et positivement corrélée à la puissance fluviale. Néanmoins, des limites inhérentes à la modélisation empirique et la nécessaire prise en compte de variables complémentaires à l’échelle régionale émergent (apport sédimentaire notamment). Un quatrième article porte spécifiquement sur les lits à tresses et montre que près de la moitié des 1200 kilomètres recensés avant la construction des grandes infrastructures ont disparu du fait de pressions anthropiques directes et indirectes. Il révèle par ailleurs la grande diversité géomorphologique de ce style fluvial dans le bassin rhodanien.

The channel migration is a key process for preserving the aquatic ecosystem functioning. This work explores its spatial variability throughout the South-East French hydrographic network for the implementation of the European Water Framework Directive.A first part develops a methodological framework and geomatic tools for the characterization and analysis of the fluvial systems for a range of scales from spatially continuous data available at the large scale. A first paper introduces the methodological framework based on the spatial disaggregation and aggregation of geographical objects. A second paper focuses specifically on the aggregating problem and aims to compare statistical techniques for delineating homogeneous reaches along a continuum. Examples illustrate the potentialities and limits of the tools we developed. A second part focuses on the regionalization of the channel migration. A third paper characterizes and models the migration rates from simple variables that can be extracted at the large scale. We show that the migration rate is spatially organized and positively controlled by the gross stream power. Nevertheless, limits of the regional-scale empirical modeling emerge, as well as additional variables that should be integrated (particularly the sediment supply). A fourth paper focuses specifically on braided rivers and shows that near the half of the 1200 kilometers censed prior to the major infrastructure construction disappeared due to direct and indirect human impacts. It also reveals the high geomorphic diversity of the contemporary braided rivers in the Rhône basin.