Suspended sediment transport measurement in water courses and banking data in BDOH
Mesure du transport sédimentaire en suspension dans les cours d'eau et bancarisation des données dans BDOH (Base de Données pour les Observatoires en Hydrologie)
Résumé
Dans le prolongement naturel des suivis hydrométriques, le suivi du transport sédimentaire en suspension représente un enjeu de taille pour l'étude des changements morphodynamiques et leurs conséquences sur les inondations, les flux de substances adsorbées sur les sédiments, l’habitat écologique ainsi que pour la gestion d'ouvrages hydroélectriques impactés par le colmatage des retenues ou l'abrasion des équipements par les matériaux transportés. La quantification des masses de sédiments transportés est nécessaire pour mieux comprendre ces transferts et passe notamment par le calcul de flux de Matières En Suspension (MES). Outre les débits, il convient donc de mesurer en continu les concentrations en MES car elles varient sur plusieurs ordres de grandeur au cours du temps. Cette mesure s'effectue généralement par l'enregistrement de chroniques de turbidité dans un cours d'eau en assimilant les MES à une suspension de lessivage (« washload ») homogène sur la section; la conversion en concentration massique de MES se fait alors par application d'une loi de conversion construite grâce à des analyses ponctuelles de MES par filtrations - pesées. Toutefois, la granulométrie des particules en suspension détermine la stabilité de la relation de conversion turbidité / MES. Des expérimentations en laboratoire nous ont permis de mettre en évidence l’importance de la granulométrie sur la réponse du capteur de turbidité. Ainsi, des erreurs significatives peuvent être commises sur les flux de sédiments calculés sur un événement hydrologique selon que l’on utilise une relation turbidité / MES établie au cours de l’événement ou une relation « moyenne » établie sur une échelle de temps plus importante. Dès lors, il apparaît important de mettre en place une stratégie de gestion des conversions du signal brut de turbidité en concentrations en MES. La bancarisation des chroniques de turbidité dans BDOH (https://bdoh.irstea.fr/) permet de produire des chroniques filles de MES et de flux de sédiments par application de différents jeux de barèmes de conversion turbidité / MES, comme peuvent être gérées des transformations de hauteur d’eau en débit sur une station hydrométrique. Au travers de l’exemple de la station de Pontamafrey sur l’observatoire de terrain Arc – Isère, nous montrerons en particulier comment sont assurées la mise à disposition des données et la traçabilité des calculs et pour les utilisateurs. BDOH est une base de données développée à Irstea par le pôle Informatique Scientifique de la Direction des Systèmes d'Information, pour quatre équipes / unités de recherche basées à Aix en Provence, Antony, Grenoble et Lyon. La base permet notamment la visualisation graphique et le téléchargement en temps réel des chroniques, l'import et l’export de données sous forme de fichiers texte à différents formats avec possibilité d'interpolation du pas de temps, le calcul automatique de données indirectes via des lois de transformation de type courbes de tarage, la gestion de plusieurs niveaux d'utilisateurs avec des accès et droits différenciés...