Analyse et modélisation à différentes échelles des mécanismes d'érosion et de transport de matériaux solides : cas des petits bassins versants de montagne sur marne (Draix, Alpes-de-Haute-Provence)

Erosion and sediment transport processes : analysis and modelling at different scales in marly moutain catchments (Draix, Alpes-de-Haute-Provence)

• Auteur / Autrice : Nicolle Mathys
• Direction : Jean-Michel Grésillon, Michel Esteves
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Océan, atmosphère, hydrologie
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Mots clés

Mots clés contrôlés

Montagnes

Sédiments en suspension

Érosion

Mots clés libres

Badlands

Résumé

Le travail a pour objectif de déterminer quels sont les flux solides et liquides produit par un petit bassin versant de montagne en réponse à un épisode pluvieux. Il s'appuie sur des observations réalisées sur les bassins de recherche de Draix, étudie les processus et facteurs intervenant dans la formation des écoulements et quantifie leurs rôles respectifs. Différentes échelles spatiales d'analyse sont utilisées : la parcelle, le versant ou la ravine élémentaire et le bassin versant. La forte non-linéarité des réponses est mise en évidence au moyen d'une analyse statistique approfondie des données disponibles (1985-2003). Ce travail statistique est complété par l'interprétation d'observations et d'expérimentations de terrain spécifiques : expérimentations de simulation de pluie et observations sous pluies naturelles à l'échelle de la parcelle et de la ravine, suivi de l'état des stocks de sédiments dans les lits. Enfin, une première ébauche de modélisation spatialisée, à l'aide du modèle ETC (Erosion des torrents en crue) développé au Cemagref, a été réalisée, vérifiant la capacité du modèle à reproduire le fonctionnement temporel et spatial observé.

The research aims at the determination of the hydrological and erosional response of a small mountain catch ment to a rainfall event. It leans on the data and observations from the Draix field laboratory. The work analyse the processes and factors that control the response and discuss their relative importance. Several spatial scales are investigated : the plot scale, the slope gully scale, the small basin scale. Through the statistical analysis of the data (1985-2003), the high non-linearity of the responses is pointed out. Specifie field work (rainfall simulations, measurements under natural rainfall events, field surveys of the channel network) allows the interpretation of the response in term of erosion and sediment transport processes. A first attempt of modelling with the ETC model (Erosion des torrents en crue) developed by Cemagref, is conducted to test the model ability to reproduce the spatial and temporal patterns of the erosion response observed in the field work.