Fréquence et importance du charriage dans les rivières du Massif ardennais Frequency and extent of bedload transport in rivers of the Ardenne.

Résumé

L’analyse du transport de la charge de fond de plusieurs rivières du massif ardennais (Belgique) par différentes techniques de marquage de galets (peinture, charge métallique, émetteurs radio) a permis d’identifier le débit critique où débute le charriage. Pour les rivières les plus importantes (plus de 500 km²), la mise en mouvement se produit à des débits légèrement inférieurs au débit à plein bord (0,7 à 1 Q_b), débits qui se présentent en moyenne 5 à 11 jours par an. Pour les rivières de taille intermédiaire (entre 100 et 500 km²), le charriage débute à un débit avoisinant 0,5 fois le débit à plein bord, avec une récurrence de 0,3 an et une durée variant entre 8 et 12 jours par an. Pour les rivières de dimension modeste (moins de 100 km²), la mise en mouvement se produit à des débits compris entre 0,5 et 0,8 Q_b, mais leur récurrence est relativement faible et le charriage peut se produire jusqu’à 20 jours par an. Par ailleurs, le transport solide a été évalué à l’aide de pièges à sédiments dans les rivières de petite dimension (moins de 10 km²) ; il est relativement peu important dans les bassins forestiers (0,5 t/km²/an), en raison de la multiplication des embâcles végétaux qui accroissent la rugosité du lit. Pour les rivières plus importantes, le transport solide a été estimé entre 0,4 et 2,5 t/km²/an grâce à l’analyse des quantités curées systématiquement aux mêmes sites et à la réalisation de levés topographiques de contrôle. Nous avons ensuite analysé l’évolution des quantités charriées en fonction de la puissance spécifique à plein bord développée par ces rivières. La relation établie sur la base de ces données a permis de mettre en évidence le déficit en sédiments de certaines rivières ainsi que plusieurs facteurs influençant le charriage.

Abstract

The analysis of bedload transport of several rivers of the Ardenne (Belgium) using various marking techniques (painted pebbles, metallic-tagged pebbles, radio-transmitters) has allowed to identify the critical discharge when bedload transport begins. In large rivers (more than 500 km²), bedload mobilisation occurs when the discharge is slightly lower than the bankfull (0.7 to 1Q_b), which takes place on average 5 to 11 days per year. In medium size rivers (between 100 and 500 km²), bedload transport occurs when the discharge is around 0.5Q_b, which corresponds to a recurrence of approximately 0.3 years and to a mobilisation period of 8 to 12 days per year. In smaller rivers (less than 100 km²), the critical discharge occurs between 0.5 and 0.8Q_b, but its reccurence is relatively low and bedload can be mobilized up to 20 days per year. Moreover, the bedload solid discharge was estimated using sediment traps in headwater streams (less than 10 km²). In small forested catchments, bedload transport is not significant (around 0.5 t/km²/yr), partially due to numerous vegetation log-jams increasing bed roughness. In larger rivers, the specific bedload discharge was estimated between 0.4 and 2.5 t/km²/yr using quantities of dredged material extracted systematically in the same place, in relation to topographical surveys. Finally, the evolution of the bedload discharge in relation to the specific stream power at the bankfull discharge was analysed. The relation obtained with this data shows the deficit of sediment in some rivers and explains some of the factors that influence bedload transport.