Representativeness of suspended solids collected in rivers using a particle trap
Etude du fonctionnement de pièges à particules en conditions contrôlées
Résumé
Les pièges à particules représentent un moyen efficace et peu coûteux pour le prélèvement de matières en suspension en rivière (MES) et la quantification des flux de contaminants associés. Le prélèvement est de plus intégratif dans le temps et permet ainsi de mieux quantifier l'effet d'évènements exceptionnels. Cependant, sur le terrain, des différences de granulométrie importantes ont été constatées entre des prélèvements de MES réalisés par pompage/centrifugation ou par prélèvement manuel suivi de décantation en centrifugeuse et ceux réalisés à l'aide de pièges à particules. Dans l'objectif de quantifier l'efficacité du piège par classe granulométrique, des expériences en milieu contrôlé (canal de laboratoire) ont été menées. Ces expériences ont consisté à exposer le piège pendant un temps donné (environ 1 heure) à un flux constant (débit imposé) de sédiment naturel de granulométrie étendue. Plusieurs débits ont été explorés. Pour chaque exposition et donc chaque débit, des mesures de vitesse, de concentration en MES et de granulométrie ont été réalisées à plusieurs hauteurs. Nous avons mis en évidence que d'un débit à l'autre l'efficacité varie grandement. Elle varie aussi en fonction de la granulométrie des sédiments. Les sédiments grossiers sont très représentés dans le piège alors que peu présents dans les prélèvements en suspension. Ainsi, la granulométrie des sédiments piégés est plus proche de la granulométrie des sédiments prélevés au fond du canal qu'à la hauteur de l'entrée du piège (5 cm au-dessus). L'impact du piège sur l'écoulement est probablement à l'origine de ce phénomène. On observe en effet une réduction de plus de 10% de la vitesse juste en amont du piège par rapport à un mètre en amont. Le piège a été reprofilé pour voir l'effet d'une telle forme mais l'impact sur la granulométrie collectée n'est pas significatif. L'ajout d'un ajutage plus long en amont des orifices d'entrée pourra également être testé. Ces résultats ne remettent pour autant pas en question l'utilisation du piège pour la mesure de flux de contaminants car il reste un très bon moyen de concentrer des MES représentatives de la rivière lors de prélèvements intégratifs, en vue d'analyses physico-chimiques.