Thèse soutenue

Rôle du forçage hydraulique sur les environnements de dépôt sédimentaire des annexes fluviales : approche sédimentologique et numérique appliquée au Rhône

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Auteur / Autrice : Nicolas Noclin
Direction : Thierry WiniarskiBrice MourierJérôme Le Coz
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Environnement
Date : Soutenance le 30/01/2024
Etablissement(s) : Vaulx-en-Velin, École nationale des travaux publics de l’État
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Chimie (Lyon ; 1995-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Écologie, des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés - RiverLy (Lyon ; 2018-....)
Jury : Président / Présidente : Ivana Vinkovic
Examinateurs / Examinatrices : Nicolas Gratiot, Magali Jodeau
Rapporteurs / Rapporteuses : Emmanuel Chapron, Romaric Verney

Résumé

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Les activités humaines perturbent le régime hydrosédimentaire de la plupart des fleuves et rivières. Des études rétrospectives et un suivi de l’état des fleuves sont réalisés au travers de plusieurs disciplines. Le nombre de forçages auxquels sont soumis ces milieux naturels a fortement augmenté depuis la révolution industrielle. Parmi eux, la construction de barrages forme sans doute une des activités impactant le plus le corridor fluvial. La mise en place de ces ouvrages transversaux peut s’accompagner d’une dérivation des écoulements vers une usine hydroélectrique au travers d’un canal aménagé. Sur le Rhône, on retrouve de nombreux tronçons de fleuves court-circuités de cette manière et il a été observé que les dépôts sédimentaires sur les bras secondaires se caractérisent par une rupture granulométrique nette (passage des sables aux limons) faisant suite à cette mise en place. Les dépôts observés sont soumis aux dynamiques hydrauliques et sédimentaires du site et du fleuve, elles-mêmes impactées par les aménagements. Ce travail s’intéresse aux mises en place sédimentaires dans ce contexte sur les zones d’archivage que constituent les bras secondaires. Le Rhône est un fleuve en partie français soumis à de fortes pressions anthropiques ; il constitue le cas d’étude de cette thèse. En parallèle des investigations de terrain permettant de caractériser ces dépôts, nous avons construit un modèle de ces bras secondaires pour simuler leurs fonctionnements hydrauliques et sédimentaires. Les résultats numériques permettent ainsi d’appréhender cette sédimentation au regard des évènements hydrauliques. Nos résultats montrent que l’intensité et la durée des crues engendrent une réponse sédimentaire qui ne se corrèle ni à l’intensité des crues, ni à leurs durées. Ces résultats sont également couplés aux observations in natura, ce qui permet de faire évoluer la conception et la représentation temporelle des dépôts sédimentaires fluviaux. Aussi, cette thèse tend à utiliser le modèle pour quantifier le rôle des forçages anthropiques sur les dynamiques des bras secondaires et élargir la reconstitution des dépôts à des zones inconnues. Finalement, croiser des observations locales de terrain et des résultats de simulations nous permet d’obtenir une meilleure résolution spatio-temporelle des dynamiques hydrosédimentaires.