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Fiche de projet : SismoRiv

Informations générales
Sismique des Rivières
SismoRiv
La thématique du charriage est étudiée par le CREALP depuis 2009 au travers du projet cantonal MatErosion dont le but était d’aboutir à une meilleure compréhension des processus de production et de transport des sédiments issus des têtes de bassins dans les vallées latérales. Pour les besoins du projet, une station de mesure expérimentale basée sur une méthode d’écoute sismique utilisant la technique des Swiss Plate Geophones a été installée en partenariat avec le WSL, sur le site de Zinal (Val d’Anniviers). Bien qu’offrant de très bons résultats en matière de suivi quantitatif du transport sédimentaire, cette solution s’appuie sur un dispositif de mesure intrusif nécessitant des investissements lourds et coûteux pour sa mise en oeuvre et limitant considérablement son déploiement à grande échelle.

Basée également sur la mesure des vibrations émises par le transport des sédiments, l’approche proposée par le CREALP prévoit l’utilisation de capteurs sismiques à bas coûts installés à l’extérieur du lit de la rivière. S’appuyant sur les travaux de N. Burtin (2009) et F. Gimbert (2014), la mesure repose sur l’analyse des signaux basse fréquence générés par le charriage qui se caractérisent par une meilleure propagation dans les milieux alluviaux ainsi que par une énergie plus importante.

Mené en partenariat avec l’Institut Systèmes industriels de la HES-SO Valais et l’intégrateur technique TETRAEDRE, le projet SismoRiv vise à développer une solution de mesure à bas coût permettant le monitoring en continu du charriage.
Le transport solide, ou capacité d’un cours d’eau à transporter des sédiments est le facteur principal influençant la morpho-dynamique des cours d’eau de montagne. L’équilibre entre débits liquides et solides régit les phénomènes d’érosion ou de dépôt que l’on peut lier aux zones fluviales à surveiller (instabilité de berges, débordement, incision…). Depuis quelques années, il est admis que le caractère dévastateur des crues est fortement lié à la manne sédimentaire, et le dimensionnement des ouvrages de protection prend dorénavant en compte ce phénomène.

L’estimation du transport sédimentaire, ou charriage, est habituellement effectuée à l’aide des formules de la littérature (Meyer-Peter, 1948; Recking, 2006; Rickenmann and Recking, 2011; Schoklitsch, 2013) et suppose une relation constante entre les débits liquide et solide. Cette relation jugée satisfaisante à long terme permet d’effectuer des bilans annuels cohérents. Certains modèles numériques permettent à travers l’utilisation de ces formules d’introduire la notion de charriage dans la modélisation des flux et donc dans la conception des ouvrages hydrauliques (ponts, digues, plages de dépôt, prises d’eau, etc.). Or les études récentes montrent une forte variabilité du phénomène aux petits pas de temps ce qui empêche toute utilisation de ces relations par les gestionnaires de risque lors des évènements de crue.

Pour la gestion des cours d'eau (risque, régulation des régimes de charriage) il importe de disposer d’outils de mesure permettant d’évaluer le flux de sédiments transitant dans les rivières en temps réel.
Climatologie, glaciologie, hydrologie
Hydrologie
Charriage, Monitoring externe, Sismique
2015
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En cours
Organisation
Localisation
Valais
Livrables
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Ce projet a été cofinancé par les services cantonaux suivants : SFP, SPE, SRTCE et SEFH© Crealp 2015