Comparaison des outils de modélisation des évolutions du fond par charriage - Analyse du potentiel et des limitations des outils de modélisation 2D sur deux cas d'étude - Archive ouverte HAL Access content directly
Reports Year : 2022

Comparaison des outils de modélisation des évolutions du fond par charriage - Analyse du potentiel et des limitations des outils de modélisation 2D sur deux cas d'étude

(1, 2) , (1, 2, 3)
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Abstract

Ce travail s'intéresse à la modélisation bi-dimensionnelle (2D) hydro-sédimentaire appliquée au cas des crues torrentielles, c'est à dire pouvant causer des dommages importants dûs aux changements morphologiques, au transport sédimentaire et aux bois flottants. Il ne porte toutefois pas sur le domaine des laves torrentielles. Ce rapport complète le rapport de kuss et al. (2022} qui s'est attaché à une présentation générale de la modélisation hydro-sédimentaire et aux approches existantes appliquées aux cas unidimensionnels (1D) .Les modèles numériques hydro-sédimentaires sont des outils utiles aux études hydrauliques appliquées aux cours d'eau torrentiels, à la fois à des fins d'identification des zones soumises aux aléas associés, mais aussi pour l'étude des stratégies de protection et des restauration de ces milieux. Leur utilisation est encore toutefois marginale aussi bien dans la communauté des praticiens que dans celle des chercheurs: le nombre de cas de crues torrentielles majeures suffisamment bien documentées pour tester et valider ces outils est très faible. Les utilisateurs de ces modèles doivent ainsi sélectionner des jeux de paramètres de modélisation portant sur l'hydrologie, l'hydraulique et la morphodynamique sans possibilité de caler ces derniers. Ce rapport vise à fournir une analyse détaillée de deux cas d'étude permettant de mettre en lumière certains tendances observées vis-à-vis du potentiel et des limites de ces approches, et aussi à identifier des paramètres de calage valide sur ces cas d'études: (i) Les essais sur un modèle réduit de plage de dépôt ont permis de tester la plateforme de modélisation TELEMAC 2D dans un cas d'application de charriage massif (dépôt de 20 000 m3 de graviers à des pentes de l'ordre de 7%). (ii) Les observations de la crue de Vallon d'Ullion pendant la tempête Alex (Oct. 2020, Alpes-Maritimes) ont été confrontées à une modélisation sur la plateforme IBER reproduisant de façon satisfaisante la morphologie et la dynamique des dépôts. Il s'agissait là encore d'une crue de charriage très intense (330 000 m3 de dépôt de charriage issu d'un bassin versant de 12 km²). Dans les deux cas, le travail a visé à mettre en évidence les capacités et limitations de la modélisation 2D hydro-sédimentaire à reproduire ces évènements charriage torrentiel très intense. On s'est intéressé en particulier à la sensibilité aux paramètres d'entrées (granulométrie, coefficients de frottement, formule de transport) et aux capacités du modèle à reproduire la dynamique de la crue. Des perspectives d'approfondissement du deuxième cas d'étude sont fournies. Ce type de travail devrait être répété et reproduit sur d'autre bassins versants de torrents, mais aussi sur des sites de rivières torrentielles, afin de pouvoir mettre à disposition des praticiens des recommandations vis-à-vis de la modélisation 2D hydro-sédimentaire de sites torrentiels.
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Dates and versions

hal-03735959 , version 1 (21-07-2022)

Licence

Attribution - CC BY 4.0

Identifiers

  • HAL Id : hal-03735959 , version 1

Cite

Guillaume Piton, Rose Rodier. Comparaison des outils de modélisation des évolutions du fond par charriage - Analyse du potentiel et des limitations des outils de modélisation 2D sur deux cas d'étude. [Rapport de recherche] INRAE ETNA; DGPR (Direction Générale de la Prévention des Risques - Ministère de la Transition Ecologique et Solidaire). 2022. ⟨hal-03735959⟩
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