Typologie hydro-géomorphologique fonctionnelle de cours d'eau : Recherche méthodologique appliquée aux systèmes fluviaux d'Alsace

par Laurent Schmitt

Thèse de doctorat en Géographie physique. Géomorphologie fluviale, hydrologie

Sous la direction de Joël Humbert.

Soutenue en 2001

à Strasbourg 1 .


  • Résumé

    Nous avons cherché à élaborer un classement hydro-géomorphologique fonctionnel " naturel " des rivières d'Alsace et à faire apparaître des orientations méthodologiques transposables dans d'autres milieux. Notre approche repose sur la constitution d'un jeu de données de 187 sites et de 31 variables. Ces données ont été intégrées dans le SIG ArcView et ont fait l'objet de plusieurs analyses statistiques multivariées : Analyse des Correspondances Multiples, Analyse en Composantes Principales, Classification Ascendante Hiérarchique. Les principaux résultats se résument ainsi :m des itérations successives entre les analyses statistiques et le raisonnement géomorphologique ont conduit à une typologie hydro-géomorphologique fonctionnelle des rivières alsaciennes. Cette typologie comprend 17 classes, intégrées dans une partition de la zone d'étude en 4 ensembles naturels régionaux : les Vosges cristallines, les Vosges gréseuses, les collines marno-calcaires et loessiques et la plaine alluviale rhénane ;m pour certains cours d'eau, le poids des héritages géomorphologiques et de la néotectonique est apparu considérable vis-à-vis du fonctionnement actuel des cours d'eau ;m une hiérarchie synthétique des variables a été mise en évidence : type d'ensemble naturel drainé, énergie, morphologie du fond de vallée, dynamique latérale des lits, sinuosité et rapport largeur/profondeur. Ceci a permis de proposer un modèle conceptuel hiérarchique de la dynamique des systèmes fluviaux ;m la typologie d'ordre statistique, relative aux sites, a été étendue au réseau hydrographique étudié à l'aide de sectorisations de rivières. Ces diverses sectorisations ont permis de constituer une base de données " linéaire " dans le SIG ArcView ;m la recherche effectuée apporte également de nouvelles connaissances sur la dynamique des hydrosystèmes fluviaux d'Alsace. En perspective, il semble pertinent de confronter la typologie hydro-géomorphologique avec des données écologiques et d'approfondir les travaux sur les défluents et les paléo-défluents ello-rhénans. Enfin, il apparaît opportun de transposer notre approche dans d'autres régions naturelles de France, voire d'Europe occidentale. Cette transposition devrait pouvoir être moins lourde que notre recherche, d'ordre essentiellement méthodologique.


  • Résumé

    We sought to categorise the natural hydro-geomorphological features of the rivers in the study area, the Alsatian watershed of the Rhine rift valley. We also sought to develop methodological principles that could be applied in other geographical settings. Our approach is based on a representative selection of water courses in the study area. Within this selection, 187 study sites were chosen. For each site 31 quantitative and qualitative variables were computed. This data base was integrated into the GIS ArcView and a number of different multivariate analyses were carried. The main results can been summarised as follows: m we developed a functional hydro-geomorphological typology of Alsatian rivers using successive iterations between statistical analysis and geomorphological interpretation. This typology comprises 17 categories;m these results demonstrate that inherited geomorphological features - such as paleo-dynamic, glacial and fluvio-glacial deposits - and neotectonics have a considerable influence on channel dynamics;m for simplification purposes we highlighted a synthetic hierarchy of the variables: type of regional unit drained, energy, valley bottom morphology, lateral dynamic of channels, sinuosity and width/depth ratio. This hierarchy enabled us to put forward a hierarchical conceptual model of the fluvial systems studied;m the statistically-based typology of the sites was then extrapolated to all the studied rivers in dividing them into sectors. The segmentation enabled us to build up a new linear-type data base in the GIS ArcView;m the research is relevant to the understanding and knowledge of the dynamics of the Alsatian hydrosystems. Looking forward it would seem appropriate to link hydro-geomorphological typology to ecological data such as macroinvertebrates and fish. It would also be useful to study in more detail the Rhine and Ill anastomoses and paleo-anastomoses. It would also be relevant to apply our methodology in other natural regions of occidental Europe. For reasons of time and cost, such a study can be more simple than ours which is more methodologically oriented.

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Informations

  • Détails : 323 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.199-217

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  • Cote : MF 3112
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