Interest of geophysical methods to determine the evolution and the spatial distribution of sedimentary deposits upstream of run-of-the-river dams (Upper Rhône, France)
Résumé
Hydraulic structures such as dams have a direct or indirect influence on the hydro-sedimentary
functioning of rivers. They can impact the sediment continuity of the river and can create a sediment
imbalance with zones of sediment accumulation upstream and a lack of sediment downstream from
the dam. Upstream deposits are a major issue for managers as they can impact the operation and/or
affect the safety of the structure and induce extra-flood hazards. Operators therefore seek to
determine the physical characteristics of these deposits to determine their remobilization potential.
Usually, these sediment deposits are described using bathymetric data, sonar images or samples
(dredging, coring). For this study, new measurements from two geophysical methods (acoustic and
electromagnetic) were used in addition to these current monitoring methods. The contribution of
geophysical techniques is undeniable to improve the characterization of these deposits. These
measurements make it possible to: i) define the internal structures of the sediments, ii) determine the
spatial distribution of these structures over the entire development, iii) evaluate the volumes deposited
when little bathymetric data is available on the reservoir. The coupling of these methods thus makes it
possible to reconstruct the evolution and the structuring events of the sedimentary deposits. This
approach provides complementary and important elements for managers in terms of exploitation and
optimization of sedimentary deposits management scenarios.
Les ouvrages hydrauliques de type barrage de retenue influencent de manière directe ou indirecte le fonctionnement hydro-sédimentaire des rivières. Ils peuvent impacter la continuité sédimentaire du fleuve et peuvent créer un déséquilibre sédimentaire avec des zones d'accumulation de sédiments en amont et un manque de sédiments en aval de l'ouvrage. Les dépôts en amont constituent un enjeu fort pour les gestionnaires car ils peuvent impacter l'exploitation et/ou affecter la sûreté de l'ouvrage et provoquer un risque de sur-inondation. Les exploitants cherchent alors à déterminer les caractéristiques physiques de ces dépôts pour déterminer leur potentiel de remobilisation. Habituellement, ces dépôts sédimentaires sont décrits à l'aide de données bathymétriques, d'image sonar ou de prélèvements (dragage, carottage). Pour cette étude de nouvelles mesures issues de deux méthodes géophysiques (acoustique et électromagnétique) ont été mises en œuvre en complément des suivis courants. L'apport des techniques géophysiques est indéniable pour améliorer la caractérisation de ces dépôts. Ces mesures permettent de : i) définir les structures internes des sédiments, ii) déterminer la distribution spatiale de ces structures sur l'ensemble de l'aménagement iii) évaluer les volumes déposés lorsque l'on possède peu de données bathymétriques sur la retenue. Le couplage de ces méthodes permet ainsi de reconstruire l'évolution et les événements structurants des dépôts sédimentaires. Cette approche apporte des éléments complémentaires et importants pour les gestionnaires en termes d'exploitation et d'optimisation des scénarios de gestion des dépôts sédimentaires.
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