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Ressources hydriques et fonctionnement géomorphologique des hydrosystèmes anthropiques

Caractéristiques et transfert de la charge de fond sur un bras secondaire du delta du Rhône

Characteristics and mobility of the bed load on the secondary branch in the Rhône delta
Guillaume RACCASI, Mireille Provansal and Romain CAPANNI
p. 95-103

Abstracts

On a secondary distributary of the Rhone River (Petit Rhône), changes in the grain-size of the bed-load were measured by dredging at various conditions of discharge (low stage to bi-annual flood). The grain-size variations are weak and often independent from the local hydraulic and geomorphic constraints (straight and meandered sectors, river management). The sediment transport is conditioned by an important sandy heritage issued from a 2003 centennial flood. The usual empirical formulas of the bed load transport show that the bed load transport becomes effective since a weak discharge. It’s so possible to food the fluvial mouth.

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Les données hydrauliques ont été fournies par la Compagnie Nationale du Rhône et Voies Navigables de France, que nous remercions ici. C. Antonelli a relu cet article et suggéré des modifications utiles. P. Pentsch a réalisé les figures.

1La charge de fond est un facteur important de la morphogenèse fluviale. Cependant les modalités de son déplacement sont mal connues sur les grands systèmes fluviaux. Des approches expérimentales et/ou mathématiques ont été développées avec succès sur les rivières à charge de fond grossière (Meyer-Peter et Muller, 1948 ; Gomez et Church, 1989 ; Parker, 1990 ; Lawles et Robert, 2001 ; Rollet, 2007 ; Liébault et Laronne, 2008 ; Recking, 2010), mais les rivières à charge sableuse ont été plus rarement étudiées (Guillen et al., 1992 ; Carling et al., 2000 ; Molinas and Wu, 2001 ; Dinehart, 2002). La présence de dunes hydrauliques, mobiles pendant les crues, impose en effet des contraintes délicates pour les prélèvements ou les mesures (Kleinhans, 2001 ; Carling et al., 2000). L’application des formules empiriques de transport (Bagnold, 1966, 1977 ; Knighton, 1999) donne des résultats parfois différents de ceux des mesures expérimentales (Petit et al., 2000 ; Martin, 2003), car les paramètres théoriques (vitesse du flux, rugosité) sont très simplifiés par rapport à la complexité réelle instantanée du transport de la charge de fond. Les comparaisons de relevés bathymétriques successifs haute résolution fournissent un bilan sédimentaire entre les phases d’érosion et de dépôt mais elles ne permettent pas de comprendre et de quantifier les processus  hydro-sédimentaires (Carling et al., 2000 ; Kleinhans, 2001 ; Martin, 2003). La mesure de la charge de fond sableuse et l’estimation de son transport sont cependant des informations importantes dans les chenaux deltaïques, car l’alimentation sédimentaire des plages en est directement tributaire.

2Dans le delta du Rhône, les études ont privilégié le Grand Rhône. Dugas (1989) y a décrit la charge grossière proche de la confluence sur la base des données de dragage. Antonelli (2002) et Antonelli et Provansal (2002, 2003) y ont démontré, à partir de prélèvements sédimentaires systématiques, qu’une couche sableuse dense apparaissait à la base de la colonne d’eau lors des crues. Cette couche semble être associée au déplacement de dunes hydrauliques, dont la crête est remobilisée pour les débits > 3 000m3.s-1 (Grinda, 2010). À partir de comparaisons diachroniques des profils longitudinaux sur les 2 bras deltaïques (Grand et Petit Rhône), Arnaud‑Fasssetta (1997) a décrit un transfert en relais de la charge de fond lors des crues de 1993 et 1994 (Q50 à Q80). Puis, à partir d’échantillons prélevés tous les kilomètres sur le fond des 2 bras, Arnaud‑Fasssetta et al. (2003) et Brousse et Arnaud‑Fasssetta (2010) ont montré l’affinement de la charge de fond vers l’aval. Ces auteurs ont cherché à déterminer les contraintes et les seuils de débits de mise en mouvement de la charge de fond en appliquant les formules de Schields (1936) et Miller et al. (1977) ; ils concluent que le transport des sables est insignifiant sur le Petit Rhône pour un débit inférieur au débit de plein bord (Qbf). D’importantes lacunes de connaissance subsistent donc sur le fonctionnement sédimentaire du Petit Rhône.

1 - Problématique

3Les recherches antérieures sur le bras du Petit Rhône reposent sur des mesures effectuées lors de faibles débits, proches de l’étiage (95 m3.s-1) complétées par des calculs empiriques. Elles ne fournissent que des résultats partiels ou approchés, qui ne permettent pas de comprendre comment ce bras secondaire alimente son embouchure. Cette dernière subit en effet un retrait rapide à l’échelle séculaire, mais lors de fortes crues elle est capable d’alimenter pendant quelques mois le littoral proche, comme ce fut le cas en 1994 (Sabatier et Suanez, 2003, Sabatier et al., 2006). Étant donné la gravité des risques de submersion qui menacent actuellement la commune des Saintes‑Maries‑de‑la‑Mer, la connaissance des apports sédimentaires du Petit Rhône pour le soutien du littoral est un enjeu de gestion important.

4La réalisation d’un Master (Capanni, 2006) a fourni des données nouvelles sur l’hydrodynamique et les caractères granulométriques de la charge de fond du Petit Rhône lors de 4 campagnes de prélèvements, réalisées en 2005 et 2006 pour des débits variés, de l’étiage (95 m3.s-1) à la crue bi-annuelle (450 m3.s-1). La période d’étude succédait à une séquence de très fortes crues (>Q50), survenues en 2002 et 2003, qui avaient injecté un volume considérable de sables dans le système fluvial (Raccasi, 2008 ; Antonelli et al., 2008). Il était donc intéressant de revenir sur la question de la capacité du Petit Rhône à mobiliser cette charge de fond sableuse.

5Cet article se donne pour but de mettre en évidence la mobilité de la charge de fond dans le chenal du Petit Rhône et d’approcher les seuils de sa mise en mouvement. Il s’appuie sur la mesure des variations granulométriques du plancher alluvial lors de 4 campagnes de prélèvements, dont les données sont intégrées ensuite dans les formules empiriques usuelles de prédiction du transport de la charge de fond. Les résultats obtenus sont discutés en fonction des variables de contrôle locales (morphométrie du lit, présence d’aménagements) et de l’héritage sédimentaire d’une crue centennale récente.

2 - Présentation du site : le Petit Rhône, bras secondaire du delta

6Le delta du Rhône est situé à l’aval d’un bassin-versant de 98 000 km² (fig. 1a).

Fig. 1

Fig. 1

1a. bassin-versant du Rhône, 1b. tracé du Petit Rhône et localisation (PK*) des points de prélèvements (1. dans une mouille, 2. sur un seuil). 1c. bathymétrie de la ligne de talweg.

  • 1 PK : Points kilométriques mesurés à partir d’un point origine, situé à Lyon.

7Le module fluvial est de 1800 m3.s-1 à Beaucaire, en amont de la diffluence deltaïque, qui sépare le Grand Rhône et the Petit Rhône. Le Petit Rhône, long de 57 km, avec une pente moyenne de 3.5 cm/km et un module de 166 m3.s-1, écoule 10 à 15% des débits liquide et solide. Son chenal étroit (100 à 300 m) s’inscrit dans des limons holocènes compacts à faune palustre (Arnaud-Fasssetta et al, 2003). Son tracé (fig. 1b), faiblement sinueux à l’amont (index de sinuosité IS = 1.3), devient méandriforme à l’aval de l’écluse de Saint‑Gilles au PK 3031 (IS = 2.3). Ses berges, hautes (4 à 5 m) et subverticales, s’abaissent sur les derniers kilomètres de son cours. Elles supportent des digues, qui enserrent de près le chenal depuis la fin du 19e siècle, mais qui ont été à plusieurs reprises emportées par des brèches lors des crues. Sur le tiers amont, navigable jusqu’à l’écluse de Saint‑Gilles, des déflecteurs ont été immergés dans le chenal pour favoriser le creusement du plancher alluvial et maintenir la profondeur nécessaire pour la navigation. La bathymétrie est très irrégulière (fig. 1c) : relativement homogène et peu profonde à l’amont, elle est plus contrastée à l’aval, qui est caractérisé par des seuils < 1m de profondeur et des mouilles > 18 m, en particulier dans les méandres. Ces irrégularités sont contrôlées pour partie par les cordons littoraux et les levées alluviales héritées de la progradation holocène du delta, recoupés par le tracé actuel du bras fluvial.

3 - Méthodologie de l’étude

8Quatre missions de prélèvements sédimentaires ont été réalisées à des débits différents (fig. 2a et tableau 1) : 180 m3.s-1 en mars 2005 (crue de retour annuelle, Q1), 450 m3.s-1 en avril 2005 (proche de la crue bi-annuelle Q2), 95 m3.s-1 en octobre 2005 (débit d’étiage) et 210 m3.s-1 (> Q1) en mai 2006. Le prélèvement d’octobre avait été précédé par un bref épisode de crue (> Q1) en septembre (250 m3.s-1), celui de mai 2006 par une crue bi-annuelle en avril 2006 (500 m3.s-1).

Fig. 2

Fig. 2

2a. Historique des débits entre février 2005 et juin 2006. La position chronologique des 4 campagnes de prélèvements est indiquée. 2b. Localisation de l’échantillonnage dans l’axe du talweg. 2c. Vitesses mesurées par aDcp en mars 2005.

Tableau 1

Tableau 1

Dates et conditions des prélèvements

9Les prélèvements ont été effectués dans l’axe du talweg (fig. 2b) à l’aide d’une benne Van Veen. Chaque point de prélèvement a été géo-localisé avec un DGPS pour permettre une comparaison précise entre les campagnes successives. Les sites échantillonnés sont situés sur des tronçons dont la morphologie est représentative de la diversité des variables de contrôle internes sur le petit Rhône (entrée, axe et sortie de méandres, secteurs rectilignes, secteurs aménagés). Leur espacement est assez régulier (en moyenne < 1.5 km) pour permettre de suivre la continuité d’un transit sédimentaire (fig. 1b). La benne revient à vide si le fond du chenal est formé de limons cohésifs ou elle prélève selon les cas 8 à 10 cm de sédiments superficiels meubles. Les traitements granulométriques décrivent la texture des échantillons et ont extrait le grain moyen ou GM, représentatif de la grossièreté moyenne des échantillons (Folk et Ward, 1957). Au total, 29 profils ont été réalisés en mars et avril 2005, 24 en Octobre 2005 et 22 en Mai 2006. Lors des 2 dernières campagnes les 15 km aval n’ont pas pu être explorés.

10Des levés bathymétriques ont été réalisés à l’aide d’un sondeur sur chaque profil de prélèvement lors de toutes les campagnes. Un aDcp T-RDI Whorkhorse 600 kHz (collaboration avec la Compagnie Nationale du Rhône) a permis de mesurer les vitesses en mars 2005, en particulier les vitesses au fond et les vitesses moyennes (fig. 2c) et a fourni une image précise de la bathymétrie sur chaque transect de prélèvement.

11Les changements successifs de texture et de taille des grains sur un même site sont considérés comme représentatifs de la mobilité de la charge de fond et interprétés en fonction des contraintes hydrauliques et géomorphologiques locales.

12Ces données ont ensuite été intégrées dans plusieurs formules empiriques usuelles de prédiction de la mobilité des particules en rivière.

13La force tractrice (τ) et la force tractrice critique (τc) ont été calculées pour chaque point de prélèvement sur la base de l’équation de Shields (1936). τc varie en fonction de la taille des particules et de la profondeur du chenal. τc =1.65 D est considéré comme la valeur critique de mise en mouvement des particules de diamètre D (Leliavski, 1961). Le diagramme modifié de Hjülstrom (Miedema, 2012a et b) combine la vitesse moyennée sur la section mouillée et le diamètre a-dimensionnel des grains D* (Bonneville, 1963) pour déterminer le seuil de vitesse permettant l’érosion du plancher alluvial. Les vitesses ont été mesurées par aDcp lors de la campagne de mars 2005.

14La prédiction d’apparition de formes (rides, dunes) caractéristiques du transit par charriage de la charge de fond sableuse est possible à partir du diagramme d’Allen (1985), qui établit une relation entre le grain moyen et la puissance fluviale. Le calcul de celle-ci (Bagnold, 1966) nécessite de connaître le débit lors de la mesure, la pente d’énergie (équivalente à la pente générale de la ligne d’eau) et la largeur du chenal. Cette dernière est considérée comme constante aux 4 dates, en raison de la verticalité des berges.

4 - Résultats

4.1 - Mesures des vitesses dans le chenal par aDcp le 22 mars 2005 (fig. 2c)

15Les vitesses maximales dans la section mouillée montrent un net contraste de part et d’autre du PK 303 (écluse de Saint-Gilles) : en amont, au-delà du ralentissement initial lié à la diffluence, elles sont accélérées par les déflecteurs immergés (0,52 m.s-1), alors qu’en aval, sur les tronçons méandriformes, elles sont plus faibles, en particulier au droit des mouilles profondes (0,35 m.s-1, entre les PK 315 et 317.5) et dans les 5 derniers km avant l’embouchure (0,35 m.s-1). Mais les vitesses au fond, mesurées à 0.5 m au-dessus du plancher alluvial, sont beaucoup plus faibles (< 0,25 m.s-1) et plus homogènes sur tout le chenal, à l’exception de la diffluence amont et de la zone d’embouchure (<0,15 m s-1) : le tronçon sub-rectiligne aménagé par les déflecteurs et le tronçon méandriforme naturel ne présentent pas entre eux de différences notables.

4.2 - Variations de la granulométrie de la charge de fond (fig. 3)

Fig. 3

Fig. 3

Distribution longitudinale du grain moyen des sables (GM) lors des 4 campagnes. 1. prélèvements sur les mouilles, 2. prélèvements sur les seuils. L’affleurement des limons holocènes (absence de prélèvement) est signalé par le trait vertical. Le secteur aménagé par des déflecteurs, en amont de l’écluse de Saint-Gilles, est figuré par la trame grisée.

16La texture des sédiments est caractérisée par une proportion élevée de sables : plus de 95% en mars 2005, avril 2005 et mai 2006, 87% en octobre 2005. Dans les 4 derniers km aval, prélevés en mars et avril 2005, cette proportion diminue (74 à 13%), confirmant les observations antérieures d’Arnaud-Fasssetta et al. (2003) et Brousse et Arnaud-Fasssetta (2011), qui démontrent en effet un tri granulométrique et l’accroissement relatif de la fraction limoneuse vers l’aval. Cependant, étant donné son écrasante domination, notre analyse granulométrique s’est limitée à la fraction sableuse.

17La figure 3 représente la valeur du grain moyen (D50) de la fraction sableuse sur chaque point de prélèvement. Nous observons alors que :

  • la moyenne des GM, calculée sur tout le linéaire, est plus élevée en mars 2005, avril 2005 et mai 2006 (0,33 mm), qu’en octobre 2005 (0,26 mm) ;

  • au sein de chaque campagne, le GM varie entre les différents points de prélèvements dans une fourchette de 0,1 à 0,4 mm, correspondant à des sables fins (0,1 à 0,2 mm) et moyens (0,2 à 0,4 mm). La faiblesse des écarts type (0,064 en mars 2005, 0,053 en avril 2005 et 0,044 en mai 2006) révèle une bonne homogénéité spatiale, dégradée en octobre 2005 (écart-type 0,085). La morphométrie du chenal (seuils, mouilles, apex des méandres) ne semble pas corrélée avec les variations granulométriques : les mouilles comportent souvent des sables plus fins (PK 297, 309, 315), mais ce n’est pas systématique (PK 299, 308) ; les seuils et les tronçons rectilignes ne présentent pas de signature commune. La limite aval du secteur navigable aménagé ne coïncide pas avec une variation granulométrique notable. Mais les panneaux de fond immergés de part et d’autre du PK 295 correspondent à un accroissement du GM ;

  • sur quelques points, aucun prélèvement n’a pu être réalisé, en raison de l’affleurement du substrat limoneux cohésif holocène. C’est le cas du PK 288.2 lors de toutes les missions et du PK 299.5 pour 3 missions sur 4. Mais la plupart des autres points d’affleurement changent de position selon les dates, démontrant la mobilité de la charge de fond. Tous ces points sont situés en amont du PK 303 (à l’exception du point PK 322) ;

  • la granulométrie de chaque point de mesure varie entre chaque date, ce qui confirme également la mobilité de la charge de fond. Mais ces variations granulométriques sont d’ampleur inégale entre les 4 campagnes. Entre mars et avril 2005, le GM reste stable sur 13 profils, décroît sur 6 et croît sur 5, révélant une certaine stabilité des sables moyens et un apport modeste de sables fins (PK 305 et 315). Entre avril et octobre 2005, le GM décroît sur 13 profils, les sables fins remplaçant globalement les sables moyens, à l’amont dans le secteur des déflecteurs immergés (PK 286 et 298) et à l’aval dans les méandres (PK 315), où l’affinement est plus marqué dans les mouilles. En mai 2006, le GM redevient similaire à celui d’avril 2005, avec une forte prédominance de sables moyens sur les seuils et dans les mouilles, en amont et en aval de lécluse de Saint-Gilles.

4.3 - Calcul des forces tractrices et des seuils de vitesse limite pour l’apparition de l’érosion sur le fond du chenal

18La figure 4 (diagramme de Leliavski) confirme que tous les sables, moyens ou fins, sont mobilisables aux 4 dates (τc > 1.65 D), quelle que soit leur position amont/aval, seuil ou mouille.

Fig. 4

Fig. 4

Diagramme de Leliavski (1961). En abscisse, forces tractrices exprimées en N.m-2 ; en ordonnée valeurs du grain moyen (GM) en mm.

19La figure 5 (diagramme de Hjülström modifié par Mediema) montre que les vitesses moyennes mesurées en mars 2005, correspondant au module (180 m³.s-1), permettent d’éroder (de mettre en suspension), les sédiments, sur la plupart des sites de mesure, bien que la vitesse moyenne surestime la mise en mouvement de la charge de fond. Il n’y a pas de différences significatives entre les mouilles et les seuils, en bonne corrélation avec les mesures de vitesses, invariantes quelle que soit la morphologie du fond (fig. 2c). Les débits supérieurs, mesurés en avril 2005 et mai 2006, ont vraisemblablement une action érosive plus importante ; il subsiste cependant une incertitude sur la mobilisation des sables en octobre 2005.

Fig. 5

Fig. 5

Diagramme modifié de Hjulström. En abscisse, diamètre a-dimensionnel (D*) de Bonneville (1963) ; en ordonnée, vitesse moyenne mesurée par aDcp en mars 2005 en m.s-1 : triangles : vitesses moyennes ; cercles : vitesse au fond. Les cercles vides représentent les mesures effectuées au niveau des mouilles et les cercles pleins les mesures effectuées sur les seuils.

4.4 - Prédiction d’apparition de formes caractéristiques du transit de la charge de fond sableuse

20Sur la figure 6 (diagramme de Allen), la prédiction d’apparition de rides (ripples) est significative du début d’un transport par charriage/saltation sur le fond dès le modeste débit d’octobre 2005 (95 m3.s-1). L’évolution vers des formes plus amples (dunes) est possible lors des campagnes de mars 2005 et mai 2006 (180 à 210 m3.s-1). Pour le débit le plus élevé (450 m3.s-1) en avril 2005, le développement de lits plans (upper-stage plane beds) est caractéristique de vitesses de déplacement plus fortes. Ces formes ont effectivement été observées par échosondeur (Capanni, 2006). Elles avaient été signalées par Arnaud-Fassetta et al. (2003).

Fig. 6

Fig. 6

Diagramme de Allen. Prédiction d’apparition de formes du lit. En abscisse, puissance fluviale, en ordonnée valeurs du grain moyen (GM) en mm.

5 - Interprétations

21La relative homogénéité granulométrique des sables suggère que la charge de fond actuelle est héritée d’un épisode de forte énergie, probablement la crue centennale de décembre 2003. Cette dernière a accumulé un épais lit de sable observé sur les berges et nous faisons l’hypothèse qu’elle a également déposé des sables dans le chenal. Les débits plus modestes, enregistrés entre mars 2005 et mai 2006, ne disposent pas de l’énergie nécessaire au remaniement généralisé de ce stock.

22La variation granulométrique sur chaque point entre les 4 dates et le déplacement des secteurs d’affleurement du substrat révèlent cependant la mobilité de la charge sableuse de fond. Ce déplacement est d’ailleurs confirmé par la présence localisée de rides et de dunes hydrauliques, qui témoignent de la déformation de la couche de fond sableuse par le flux hydraulique. Les paramètres géomorphologiques locaux, ne sont pas une variable de contrôle significative de ces déplacements, ni les vitesses au fond qui restent globalement constantes entre le tronçon subrectiligne amont et le tronçon méandriforme aval. Les aménagements destinés à concentrer le flux (déflecteurs) ne semblent efficaces que sur quelques secteurs amont, où le substrat limoneux apparaît, et autour du PK 295, où persiste le GM le plus élevé dans tous les cas.

23Les variations de débit influencent la granulométrie : les sables sont globalement plus fins et plus hétérogènes en octobre 2005 (95 m3.s-1) que lors des 3 autres campagnes. Mais le GM reste stable (sables moyens) entre mars et avril 2005, malgré l’augmentation du débit (de 180 à 450 m³.s‑1) ; en Mai 2006, pour un débit de 210 m³.s‑1, après une crue de 500 m³.s‑1, le GM redevient similaire à celui d’avril 2005. On pourrait ainsi définir un seuil de débit (entre 95 et 180 m³.s‑1), au-dessous duquel les sables moyens se déposent et sont recouverts par un nappage de sables fins. En octobre 2005, même les déflecteurs situés aux PK 297‑298, ne créent plus l’énergie nécessaire au remaniement des sables moyens.

24La raréfaction des sables fins et l’augmentation de la présence des sables moyens pour les 3 débits supérieurs peut avoir 2 explications : soit le « vannage » des fractions fines, soit un nouvel apport de sables moyens. La première hypothèse est confortée par l’affinement observé sur les 10-15 derniers km aval lors des 2 premières campagnes. Il montre qu’un transport sélectif entraine vers l’aval les sables fins et les dépose vers l’embouchure, en relation cohérente avec la réduction des vitesses au fond (fig. 2c). Mais l’application de différentes formules empiriques de prédiction du transport solide aux 4 campagnes de prélèvements confirme également la mobilité potentielle des sables moyens. Le diagramme de Leviaski montre qu’à partir de leur mise en suspension par l’érosion, ces particules sont transportées à tous les débits. Le modeste débit d’octobre 2005 ne mobilise sans doute que les sables fins, créant des formes mineures sur le fond (ripples). Mais la totalité de la charge de fond (sables fins et moyens) se déplace dès 180 m3.s-1 et a fortiori pour les débits supérieurs, puisqu’apparaissent alors des dunes hydrauliques.

Discussion et conclusion

25Notre but était de mettre en évidence la mobilité de la charge de fond dans le chenal du Petit Rhône et d’approcher les seuils de sa mise en mouvement à partir des variations de la granulométrie des dépôts. Les recherches antérieures (Arnaud‑Fassetta, 1997 ; Arnaud‑Fassetta et al., 2003) avaient montré que les sédiments en transit étaient essentiellement limoneux. La présence massive de sables lors de nos mesures est interprétée comme un apport de la crue centennale de décembre 2003. Ce stock hérité explique la granularité de la charge de fond mesurée, dont le GM se situe entre 0.2 et 0.4 mm

26Les formules empiriques sont en bonne conformité avec les observations expérimentales et démontrent que la charge sableuse fine (<0,2mm) est mobile même par faible débit (< Q1). Les sables moyens (0,2 à 0,4 mm) peuvent être déplacés à partir de 180 m³.s-1 (module), l’augmentation des débits (jusqu’à Q2) ne modifiant pas sensiblement leur déplacement. Cette étude remet en question les résultats préliminaires d’Arnaud‑Fassetta (1997), qui limitaient le transport de la charge de fond au débit de plein bord.

27Selon Arnaud‑Fassetta et al. (2003), le transport des sables dans le Petit Rhône s’effectue de façon cyclique lors des crues, par un système de transfert en relais d’une mouille à la suivante. Nous avons montré que la topographie du fond, comme d’ailleurs le tracé méandriforme du chenal en aval du PK 303, n’ont pas d’influence sur la mobilité de la charge. Cette relative homogénéité doit être rapprochée des mesures de la vitesse au fond quasi constante sur tout le linéaire en mars 2005 : le tronçon amont, sub-rectiligne et aménagé par les déflecteurs, et le tronçon aval, méandriforme, ne présentent pas entre eux de différences de vitesses notables. Nous n’avons pas pour l’instant d’explication à ce phénomène paradoxal. Seuls quelques points de prélèvement (sables les plus grossiers et affleurement du substrat holocène), situés entre les déflecteurs, révèlent l’effet d’une énergie plus importante localisée à l’amont de l’écluse de Saint‑Gilles, le plus souvent à proximité des déflecteurs. C’est aussi la cas au PK 322 en aval, situé dans une mouille où la puissance fluviale est renforcée par une profondeur exceptionnelle (‑15 m) dans la concavité d’un méandre.

28Les variations du débit imposent un tri granulométrique sur le transport, qui pourrait s’apparenter à un mouvement « en relais », soit par vannage sélectif des sables fins lors des débits plus faibles (<180 m3.s‑1), soit par un déplacement plus massif de tout le spectre granulométrique disponible au‑delà de ce débit. À l’aval, les dynamiques sont plus faibles, mais suffisantes (à l’exception de quelques seuils à l’entrée/sortie des méandres) pour apporter les sables fins jusqu’à l’embouchure. L’apport du Petit Rhône au littoral pourrait donc être ré-évalué, puisque ce bras possède l’énergie suffisante à la mobilisation et au transport des sables. La vraie question reste en fait celle du déficit en apports sédimentaires d’amont, récurrent depuis 1 siècle en raison de l’histoire globale, climatique et anthropique du bassin‑versant. (Provansal et Bravard, 2009).

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Notes

1 PK : Points kilométriques mesurés à partir d’un point origine, situé à Lyon.

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List of illustrations

Title Fig. 1
Caption 1a. bassin-versant du Rhône, 1b. tracé du Petit Rhône et localisation (PK*) des points de prélèvements (1. dans une mouille, 2. sur un seuil). 1c. bathymétrie de la ligne de talweg.
URL http://mediterranee.revues.org/docannexe/image/6310/img-1.png
File image/png, 180k
Title Fig. 2
Caption 2a. Historique des débits entre février 2005 et juin 2006. La position chronologique des 4 campagnes de prélèvements est indiquée. 2b. Localisation de l’échantillonnage dans l’axe du talweg. 2c. Vitesses mesurées par aDcp en mars 2005.
URL http://mediterranee.revues.org/docannexe/image/6310/img-2.png
File image/png, 492k
Title Tableau 1
Caption Dates et conditions des prélèvements
URL http://mediterranee.revues.org/docannexe/image/6310/img-3.jpg
File image/jpeg, 84k
Title Fig. 3
Caption Distribution longitudinale du grain moyen des sables (GM) lors des 4 campagnes. 1. prélèvements sur les mouilles, 2. prélèvements sur les seuils. L’affleurement des limons holocènes (absence de prélèvement) est signalé par le trait vertical. Le secteur aménagé par des déflecteurs, en amont de l’écluse de Saint-Gilles, est figuré par la trame grisée.
URL http://mediterranee.revues.org/docannexe/image/6310/img-4.png
File image/png, 6.7k
Title Fig. 4
Caption Diagramme de Leliavski (1961). En abscisse, forces tractrices exprimées en N.m-2 ; en ordonnée valeurs du grain moyen (GM) en mm.
URL http://mediterranee.revues.org/docannexe/image/6310/img-5.png
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Title Fig. 5
Caption Diagramme modifié de Hjulström. En abscisse, diamètre a-dimensionnel (D*) de Bonneville (1963) ; en ordonnée, vitesse moyenne mesurée par aDcp en mars 2005 en m.s-1 : triangles : vitesses moyennes ; cercles : vitesse au fond. Les cercles vides représentent les mesures effectuées au niveau des mouilles et les cercles pleins les mesures effectuées sur les seuils.
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Title Fig. 6
Caption Diagramme de Allen. Prédiction d’apparition de formes du lit. En abscisse, puissance fluviale, en ordonnée valeurs du grain moyen (GM) en mm.
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References

Electronic reference

Guillaume RACCASI, Mireille Provansal and Romain CAPANNI, « Caractéristiques et transfert de la charge de fond sur un bras secondaire du delta du Rhône », Méditerranée [Online], 118 | 2012, Online since 30 May 2014, connection on 25 June 2017. URL : http://mediterranee.revues.org/6310 ; DOI : 10.4000/mediterranee.6310

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Guillaume RACCASI

Aix-Marseille Université, CEREGE UMR7330 CNRS, raccasi@cerege.fr

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Mireille Provansal

Aix-Marseille Université, CEREGE UMR7330 CNRS, provansal@cerege.fr

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Romain CAPANNI

Aix-Marseille Université, CEREGE UMR7330 CNRS

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