Guillaume DRAMAIS

Guillaume DRAMAIS (2016-2020)
Observation et modélisation des flux sableux des grands fleuves
Encadrants: J. Le Coz (RiverLy, Eq. Hydraulique), & B. Camenen  (RiverLy, Eq. Hydraulique)
Ecole Doctorale: MEGA, Lyon .

Disposer de bilans de flux de sable dans les cours d’eau est important. Les enjeux socio-économiques sont multiples avec des aspects écologiques, industriels et de sécurité notamment. Les bilans de flux de sable restent actuellement difficiles à établir, du fait du manque de données, de leur grande incertitude et des limites des méthodes de mesure et de calcul, ce qui ne permet pas un diagnostic et une prise de décision efficaces. Le sable des cours d’eau se définit comme les particules minérales de 63 μm à 2 mm de diamètre. Il est transporté par charriage et suspension graduée des matériaux de fond. Les volumes de sables déplacés sont déterminés à la fois par la capacité de transport de l’écoulement et par la disponibilité des matériaux (apports amont, fond, berges).
La motivation générale de cette thèse est de quantifier et réduire l’incertitude sur les flux de sable dans les grands cours d’eau par une approche à base physique et probabiliste pour l’estimation de courbes de tarage hauteur-flux de sable. Pour cela, avant même de discuter la problématique d’équilibre avec le fond et les apports amont, il faut progresser sur plusieurs points :

  • Tout d’abord identifier les principales sources d’incertitude des jaugeages solides (mesures de flux), liées aux prélèvements, aux analyses, au calcul de flux dans la section.
  • Identifier les processus qui déterminent la relation hauteur-flux de sable. Etudier la robustesse de cette relation et les causes de sa variabilité.
  •  Puis combiner l’information sur la courbe de tarage et les jaugeages solides pour estimer des flux de sable assortis de leurs incertitudes par une approche bayésienne.

Un premier travail a été mené sur l’analyse des erreurs lors de la mesure de la concentration en sable d’un échantillon et a permis de définir des protocoles adaptés au sable. Ensuite plusieurs campagnes de jaugeages solides ont été réalisées sur le Rhône à Lyon-Perrache et permettent une première évaluation de formules pour la courbe de tarage hauteur-flux de sable. Ce travail sera poursuivi sur d’autres sites documentés par l’USGS au cours d’une mobilité à l’étranger.