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Rapport Année : 2020

Exokarst, LiDAR and drainage in Montagne de Reims

Exokarst, LiDAR et écoulement en Montagne de Reims

Résumé

Dans le cadre d’une convention entre le laboratoire du GEGENAA, du parc naturel régional de la Montagne de Reims et de l’Office National des Forêt, le GEGENAA a obtenu les données d’une campagne LiDAR réalisée en 2018. Cette donnée constitue une opportunité de réponse a de nombreuses questions scientifiques en cours. Après des études menées avec succès sur des problématiques archéologiques et de mouvement de terrain, c’est au tour de l’exokarst d’être passé à la loupe. Cela dans le but de comprendre davantage l’impact du karst sur les écoulements des masses d’eaux en Montagne de Reims. La première partie de ce travail présentera la Montagne de Reims sous ses différents aspects géologique, hydrologique, climatique et topographique ce qui permettra de réaffirmer que le potentiel karstique du secteur est supérieur à l’est par rapport à l’ouest. Une seconde partie fera l’état des lieux de la connaissance relative au karst de la Montagne de Reims, au LiDAR et à la détection des formes exokarstiques. Cela permet de comprendre que l’exokarst de la Montagne de Reims est atypique parmi les exokarst non pas pour sa morphologie mais pour son insertion dans un milieu extrêmement complexe car riche en histoire. Cela a pour conséquence la présence de nombreuses autres dépressions comme les entonnoirs de bombe ou les fosses d’extraction de matériau rendant difficile la détection de l’exokarst par des méthodes automatiques. Cette partie permet de définir les critères permettant de détecter les formes susceptibles d’être une forme exokarstique. Pour être retenu, l’objet doit être une dépression, il doit être d’au moins 30 cm par rapport à l’intégralité de son rebord et doit présenter un diamètre d’au moins 3 m de diamètre. Ces critères ont été définis pour des raisons techniques et pour que l’objet détecté soit susceptible d’être observé sur le terrain. La partie suivante présentera l’étude LiDAR réalisée en vue de créer une base de données de l’exokarst de la Montagne de Reims, cela permet de détecter 5300 dépressions classifiées avec notamment 750 dolines. L’inventaire permet finalement d’avoir une vision plus claire du terrain avant de s’y rendre (+52% de dolines par rapport à un inventaire de terrain classique) et permet de réaliser des visites de terrain beaucoup plus complètes (+30% de doline par rapport à l’inventaire LiDAR). L’impact de visites plus complètes est inévitablement une meilleure compréhension des écoulements en amont des phénomènes exokarstiques. Pour comprendre les écoulements en aval des dolines, une étude hydrologique a été réalisé puis comparée à d’autres résultats plus anciens, cela permet de détecter des secteurs susceptibles de contenir des sources karstiques mais surtout de préparer de futures campagnes de mesure qui permettrons de véritablement comprendre cette partie de l’écoulement. Enfin, une dernière partie sur les mouvements de terrain de la Montagne de Reims montre qu’il existe une relation entre exokarst et mouvement de terrain effective sur des petits secteurs (moins de 2000 m²) mais aussi qu’il existe des phénomènes homologues au glissement entretenu par la fosse Martin-Godard ailleurs en Montagne de Reims.
This dissertation presents the impact of karst on the hydrology of the Montagne de Reims. A topographical survey campaign using airborne LiDAR was carried out in 2018 in the Montagne de Reims sector. The precise topographic images of this campaign are used in this dissertation. This work is in three parts. The first part presents the geology, hydrology, climate and topography of the Montagne de Reims. This part shows the potential of the sector to form karst. The second part presents the studies on the karst of the Montagne de Reims, on LiDAR and on the detection of exokarstic forms. The second part shows the specifications of the exokarst of the Montagne de Reims. This allows to choose the parameters useful for the research of the exokarstic forms. The third part presents the study on LiDAR and the database created on exokarst. This inventory is associated with field visits to un-derstand the upstream flows of exokarst phenomena. The fourth part presents hydrological studies, one carried out in 2020 and one carried out in 2009. This part helps to understand the flows downstream of the dolines and the impact of the dolines on this flow. Finally, the last part concerns the movement of the terrain of the Montagne de Reims. This shows another application of the inventory.
Fichier non déposé

Dates et versions

tel-02953950 , version 1 (30-09-2020)

Identifiants

  • HAL Id : tel-02953950 , version 1

Citer

Julien Berthe. Exokarst, LiDAR et écoulement en Montagne de Reims. [Travaux universitaires] Université de Reims Champagne-Ardenne; GEGENAA. 2020. ⟨tel-02953950⟩
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