Géomorphologie & sédimentologie en Loire Moyenne

Contexte / Objectifs

Le projet Géomorphologie Sédimentologie Fluviatile Loire mené par l’EA GéHCO dans le cadre du CPER Plan Loire Grandeur Nature visait à comprendre les relations entre les crues et le transport des sédiments dans le fleuve Loire, plus spécifiquement au droit des bifurcations de chenaux. Une zone d’élargissement/rétrécissement (ZER) du chenal principal de la Loire moyenne (France), incluant une bifurcation asymétrique, a été étudiée par courantométrie, bathymétrie multifaisceaux et jaugeages solides. Cette chaine de mesure, unique en France, a été déployée à partir des embarcations du Cetu Elmis (Centre Universitaire de Chinon) et a bénéficié des soutiens techniques et financiers de la DREAL Centre, de l’Europe (FEDER), de l’Etablissement Public Loire (EPL), de l’Agence de l’eau Loire-Bretagne (AELB) et de la Région Centre.

Résultats

L’évolution morphologique du lit de la Loire est influencée par la morphodynamique des barres sédimentaires. Les forçages induits par les variations de largeur du chenal et la configuration des barres structurent les flux liquides et solides qui, par rétroaction, conditionnent l’évolution des macroformes du lit. En crue, les relations entre l’hydrodynamique, le charriage et la dynamique des dunes s’ajustent aux variations de débit et engendrent l’érosion du lit en montée des eaux puis son aggradation en décrue. En période de basses eaux, la forte mobilité des sédiments favorise une active morphogenèse. Le charriage total est estimé à 480 000 t pour 2010. Le transport solide suit une tendance hystérétique. La bifurcation module la structure des écoulements seulement après submersion totale du seuil d’entrée du chenal secondaire. L’exportation de la charge de fond vers l’annexe hydraulique semble facilitée par l’érosion du seuil d’entrée ainsi que par la présence d’une barre au pied de cette même marche.

Publications

1. Claude N., Rodrigues S., Braud, S. 2008. Suivi de l’état physique du lit la Loire au cours d’opérations de restauration et d’entretien. Guide méthodologique, 75 p. ISBN : 978-2-11-098556-9.
2. Rodrigues S., Claude, N., 2010. Le transport solide de la Loire : des sédiments sans cesse en mouvement. Géosciences, 12, décembre 2010, p. 110.
3. Claude, N., 2012. Processus et flux hydro-sédimentaires en rivière sablo-graveleuse : influence de la largeur de section et des bifurcations en Loire moyenne (France). Thèse de doctorat, Université de Tours, 365 p.
4. Rodrigues S., Claude, N., Jugé, P., Brehéret, J. G. 2012. An opportunity to connect the morphodynamics of alternate bars with their sedimentary products. Earth Surface Processes and Landforms, 37, 240–248.
5. Claude, N., Rodrigues, S., Bustillo, V., Bréheret, J-G., Macaire, J-J., Jugé, P. 2012. Estimating bedload transport in a large sand–gravel bed river from direct sampling, dune tracking and empirical formulas. Geomorphology, 179, 40-57.
6. Claude, N., Rodrigues, S., Bréheret, J-G., Bustillo, V., Jugé, P. 2014. Interactions between flow structure and morphodynamics of migrating bars in a channel widening/narrowing of the Loire river (France). Water Resources Research.
7. Rodrigues S., Claude, N., Moatar F. 2012. Sediment transport in Encyclopedia of Environmetrics Second Edition, A.-H. El-Shaarawi and W. Piegorsch (eds).  John Wiley & Sons Ltd, Chichester, UK, pp. 2398-2413. DOI 10.1002/9780470057339.vas010.pub2.