Role of hydraulic forcing on fluvial sedimentary environments; hydrosedimentary modeling approach coupled with in situ studies
Rôle du forçage hydraulique sur les environnements de dépôts fluviaux ; approche par modélisation hydrosédimentaire couplée aux études in situ
Résumé
Human activities have caused many disturbances to the hydrosedimentary regime of most rivers. The construction of hydroelectric power plants is probably the most impactful activity with the creation of transverse structures (dams) and bypasses. On the short-circuited river sections, the induced hydrodynamism is characterized on the sedimentary deposits of the secondary channels by a clear granulometric rupture. The objective of this work is to simulate the hydrosedimentary functioning of the river annexes of the Rhone at Péage de Roussillon (PDR) since the implementation of the developments, from a 1D numerical model. The simulated flow rates and velocities in the lônes, the sediment thicknesses and the granulometric distribution of the deposits reflect the functioning of the river annexes subjected to an artificial flow. These results are then represented in the form of digital cores and compared to the results obtained in natura (coring, geological radar). The simulations in time and space will allow to better define the interactions between the geometry of the lônes, the hydrodynamic conditions which result from it and the evolutionary trajectory of these environments. In the long term, the approach will also make it possible to evaluate the impact of future rapid hydroclimatic changes on the morpho-sedimentary adjustment of the river annexes.
Les activités anthropiques ont provoqué de nombreuses perturbations du régime hydrosédimentaire de la plupart des fleuves et rivières. La construction de centrales hydroélectriques forme sans doute l’activité la plus impactante avec la création d’ouvrages transversaux (barrages) et de dérivations. Sur les tronçons de fleuves court-circuités (TCC), l’hydrodynamisme induit se caractérise sur les dépôts sédimentaires des chenaux secondaires par une rupture granulométrique nette. L’objectif de ce travail est de simuler le fonctionnement hydrosédimentaire des annexes fluviales du Rhône (lônes) au niveau de Péage de Roussillon (PDR) depuis la mise en place des aménagements, à partir d’un modèle numérique 1D. Les débits et vitesses d’écoulement simulés dans les lônes, les épaisseurs de sédiments et la répartition granulométrique des dépôts traduisent le fonctionnement des annexes fluviales soumises à un débit artificialisé. Ces résultats sont ensuite représentés sous forme de carottes numériques et comparés aux résultats obtenus in natura (carottage, radar géologique, sondages à la perche). Les simulations dans le temps et l’espace permettront de mieux cerner les interactions entre la géométrie des lônes, les conditions hydrodynamiques qui en découlent et la trajectoire évolutive de ces milieux. A terme, la démarche permettra également d’évaluer l’incidence des changements hydroclimatiques rapides à venir sur l’ajustement morpho-sédimentaire des annexes fluviales.