D7 Surveillance des sédiments et géomorphologie

Topique

La surveillance des sédiments permet de quantifier simultanément deux éléments : le transport de matières solides par un cours d’eau et les modifications morphologiques qui se produisent sur les berges et dans le lit du cours d’eau.

Les turbidimètres mesurent en continu la turbidité optique de l’eau. C’est précisément cette turbidité qui, grâce à des courbes d’étalonnage spécifiques à chaque cours d’eau, est convertie en concentration de sédiments en suspension transportés par le cours d’eau à un instant donné.

Les profileurs acoustiques Doppler mesurent simultanément le profil de vitesse d’écoulement à différentes profondeurs et l’atténuation acoustique du signal par les sédiments en suspension. C’est précisément cette double mesure qui permet d’intégrer la charge totale en matières solides sur toute la section transversale du cours d’eau, au lieu de l’estimer à partir d’un seul point.

Les pièges à sédiments, quant à eux, retiennent directement les matériaux qui se déplacent par gravité près du fond du lit, notamment les sédiments de fond et les particules en suspension plus grossières qui ne peuvent rester en suspension dans toute la colonne d’eau. Sur les pentes, des piquets d'érosion mesurent l'affaissement ou l'accumulation de la surface du sol en fonction de la variation de la longueur du piquet affleurant entre deux mesures successives. C'est précisément cette variation de longueur qui révèle la quantité de sol érodé ou de sédiments accumulés à un endroit précis de la pente.

Des extensomètres à câble et des capteurs de positionnement par satellite détectent, avec une résolution millimétrique, le déplacement de surface des masses terrestres instables, déjà qualifiées de glissements de terrain. Parallèlement, des prises de vue photographiques répétées aux mêmes points fixes permettent de numériser des changements morphologiques plus progressifs, trop lents pour être capturés par un capteur ponctuel. Le bilan sédimentaire de l'ensemble du bassin intègre la production, le transport et le dépôt de tous ces matériaux grâce au coefficient de transport sédimentaire, soit la fraction des sédiments produits dans le bassin qui parvient effectivement à le quitter au lieu de s'y déposer. Ainsi, depuis le transport des sédiments et les changements morphologiques qui ouvrent ce document jusqu'au coefficient de transport des sédiments qui le conclut, en passant par les turbidimètres, les profileurs Doppler acoustiques, les pièges à sédiments et les pointes d'érosion, la surveillance des sédiments permet de suivre et de quantifier à chaque étape les matériaux transportés par un bassin entier, depuis le point culminant de la pente jusqu'à l'embouchure du fleuve.

ID:1562