Géodynamique et Sédimentologie des systèmes fluviatiles

Transcription

1 GéoHydrosystèmes Continentaux Géodynamique et Sédimentologie des systèmes fluviatiles S. Rodrigues EA 6293 GéHCO UFR Sciences & Techniques Université F. Rabelais, TOURS

2 Partie II. Dynamique hydro-sédimentaire des cours d eau II. 5. Dynamique des cours d eau à chenal unique I. II Torrents de montagne II Dynamique des cours d eau en tresses II Dynamique des cours d eau à méandres II Cours d eau éphémères II. 6. Dynamique des cours d eau à chenaux multiples II Dynamique des rivières types anabranching et anastomose

3 II. 5. Dynamique des cours d eau à chenal unique Torrent et cours d eau encaissés Extrait de Malavoi, 1989.

4

5 II. 5. Dynamique des cours d eau à chenal unique Extrait de Bravard & Petit, Torrent et cours d eau encaissés Extrait de Couvert et al., Extrait de Couvert et al., 1999.

6 II. 5. Dynamique des cours d eau à chenal unique Cours d eau en tresses braided channels Chenal unique avec nombreux sous chenaux qui séparent des barres sédimentaires. Rapport L/H est grand. Charge sédimentaire abondante et grossière (zone de piedmont, par ex.). Berges érodables. Morphologie d un cours d eau en tresses (d après Cant & Walker, 1978). Tiré de Campy & Macaire, Largeur de la rivière dépend également du contexte géologique (si roches dures comme granit, pas trop de possibilité de s élargir).

7 II. 5. Dynamique des cours d eau à chenal unique Barres également être présentes dans les sous-chenaux. Plusieurs écoles pour la numérotation des chenaux. En crue, ensemble du lit submergé et les barres sédimentaires (alluvions grossières) sont très mobiles et progressent rapidement vers l aval. Différents types de barres (évoquées plus tôt) : transversale longitudinale diagonale. Ordre des chenaux et des barres (a)williams and Rust (1969), (b) Bristow (1987) et (c) Bridge (1993). Les nombres dans les cercles correspondent aux barres, les autres nombres font référence aux chenaux. Adapté de Bridge (1993). La végétation peut coloniser certaines barres et les fixer mais souvent ces milieux forts dynamiques évacuent les végétaux

8 Extrait de Bridge, 2003.

9 Marti & Bezzola, 2006.

10 II. 5. Dynamique des cours d eau à chenal unique Extrait de Sambrook et al., 2006.

11 II. 5. Dynamique des cours d eau à chenal unique Illustrations Dart river, NZ. Matanuska river, usa. Platte river, usa.

12 Bléone, Digne.

13 La Durance entre Avignon Manosque. Source : C. Wintenberger

14 II. 5. Dynamique des cours d eau à chenal unique Caractéristiques L Apex Cours d eau à méandres Indice de sinuosité i = L/l avec L = longueur développée et l = distance à vol d oiseau. l Quand i < > rectiligne ; i > 1.5 méandriforme. Charge en suspension ou mixte (silts / argiles / sables). Extrait de Richards, Différents types de méandres (encaissés, libre, endigué) qui dépendent du contexte géologique (résistance à l érosion), de la pente (souvent faible, mais pas toujours), des berges et de la dynamique fluviale.

15 II. 5. Dynamique des cours d eau à chenal unique Tiré de Campy & Macaire, 1989.

16 II. 5. Dynamique des cours d eau à chenal unique Érosion Dépôt Rivière Allier, France. Source : Diren Centre Dépôt Érosion Big Nemaha River, usa.

17 II. 5. Dynamique des cours d eau à chenal unique Dépôt Extrait de Allen, Érosion Extrait de Allen, Source : Morisawa.

18 II. 5. Dynamique des cours d eau à chenal unique Formation et entretien des méandres migration latérale de ces formes : érosion de la berge concave (berge extérieure) et engraissement de la berge convexe (berge intérieure). Ces deux processus assurent la migration du méandre. Isochrones établis à partir de l analyse de l age des peupliers de la Little Missoury River. Everitt, 1968.

19 II. 5. Dynamique des cours d eau à chenal unique Formation et entretien des méandres Extraits de Allen, Barre de méandre (ou point bar). Dunes orientées vers la berge convexe. Barre en croissant (ou scroll bar) qui isole le chenal principal d une dépression latérale (ridge and swale). L ensemble des dépôts décrits ici est accompagné de dépôts de levée naturelle (dépôt massif des sables fins à moyens), crevasse splays et chenaux abandonnés (ox-bow lakes).

20 II. 5. Dynamique des cours d eau à chenal unique Évolution des méandres L évolution en plan des méandres peut aboutir à des changements morphologiques significatifs du tracé de la rivière. Raccourcissements (chute cutt-off) et rescindements (neck cut-off) de méandres peuvent contribuer à augmenter la pente d un tronçon ou à provoquer l avulsion. Extrait de Bridge, Extrait de Collinson in Reading, 1986.

21 II. 5. Dynamique des cours d eau à chenal unique

22

23 LN SEPA J.Saillard

24 Source : AGRC, Utah

25 II. 5. Dynamique des cours d eau à chenal unique Cours d eau éphémères Non pérennes Région sèche Flux massif de sédiments Crues éclaires (flash floods) Cycles érosion / dépôt intenses Extrait de Tooth, 2000.

26 II. 5. Dynamique des cours d eau à chenal unique Distinction entre cours d eau en tresse et méandriforme

27 Styles fluviatiles : qui suis-je? Yamuna Image spot. Source : JJ Peters Mississippi earthobservatory.nasa.gov Brahmapoutre visibleearth.nasa.gov/view_rec.php?id=2267

28 Styles fluviatiles Yamuna Brahmapoutre Mississippi

29 II. 6. Dynamique des cours d eau à chenaux multiples Tiré de Campy & Macaire, Morphologie et fonctionnement sédimentaire souvent intimement liés à la présence végétale. Des zones végétalisées pérennes (sous la forme d îles ou de crêtes végétalisées) séparent des chenaux nombreux et clairement identifiés.

30 II. 6. Dynamique des cours d eau à chenaux multiples Extrait de Bridge, Distinction entre rivières et tresses et à chenaux multiples peut être difficile. Différence : les segments de chenaux doivent êtres plus long qu une sinuosité du lit associée à une barre (barre de méandre ou autre) et que les écoulements et processus sédimentaires qui s y déroulent soient indépendants de ceux survenants dans les autres chenaux. De plus, les zones végétalisées qui séparent deux chenaux doivent être plus large que les barres présentes.

31 II. 6. Dynamique des cours d eau à chenaux multiples zones de confluence et de diffluence (bifurcation). Tiré de Mosher & Martini, in Martini, Baker & Garzon, 2002.

32 Illustrations tirées de Gradzinsky et al., 2002 Photo : J. Dziubinska

33 II. 6. Dynamique des cours d eau à chenaux multiples Extrait de Wende & Nanson, 1998.

34 FIN