Mardi 1er juillet – de 14:00 à 19:00
Session D1 : La morphologie des fleuves : des pressions aux impacts
Déficit sédimentaire et restauration des rivières de la Montagne Noire : identification des sources sédimentaires mobilisables
BRUN Mathieu, ARNAUD-FASSETTA Gilles, CORENBLIT Dov, MELUN Gabriel
France
Résumé : Les rivières de la Montagne Noire, historiquement en tresses au Petit Âge Glaciaire, ont été modifiées dès le XVIIᵉ siècle, passant à un lit unique et sinueux suite à des aménagements (corsetage, seuils). La crue majeure de 1999, couplée aux nouvelles politiques publiques (DCE et LEMA), ont initié des projets de restauration fluviale. Ces efforts visent à favoriser un décloisonnement des cours d’eau, permettant un fonctionnement naturel des bandes actives, caractérisé aujourd’hui par une métamorphose fluviale et un retour du tressage.
Les études sur le transport de la charge solide et le bilan sédimentaire soulignent un déficit sédimentaire marqué, contribuant à une incision accrue des lits fluviaux, notamment en période d’hydrologie ordinaire (Arnaud-Fassetta et al., 2024). De nouveaux travaux explorent les sources sédimentaires disponibles dans les bassins versants, notamment dans les bancs alluviaux, les berges et les versants de la Montagne Noire. Ces données récentes offrent aux gestionnaires des outils précieux pour orienter et optimiser leurs prochaines opérations de restauration fluviale.
Les mêmes aménagements fluviaux causent-ils les mêmes impacts hydrosédimentaires ? Une approche comparative sur quatre tronçons court-circuités du Rhône.
SEIGNEMARTIN Gabrielle, RIQUIER Jérémie, MOURIER Brice, WINIARSKI Thierry, PÉIGAY Hervé
France
Résumé : La trajectoire fonctionnelle et la dynamique hydrosédimentaires des cours d’eau de l’Anthropocène ont été profondément bouleversées par des phases d’aménagements successives (e.g., chenalisation, aménagement hydroélectrique). Nous avons étudié quatre tronçons corrigés (fin du 19ème siècle) et court-circuités (milieu du 20ème siècle) du Rhône (~60 km, soit 13 % de sa longueur) afin d’examiner si des aménagements similaires entrainent des impacts hydrosédimentaires comparables. À l’aide d’une analyse chronoplanimétrique (cartes historiques, photos aériennes et images satellites), nous avons analysé la rétraction de la bande active et l’atterrissement des marges alluviales à la lumière de données hydrosédimentaires historiques (profil en long du fond du lit, niveaux d’eau). Les résultats indiquent une rétraction de la bande active (-43 % à -17 % suite à la chenalisation ; -32 % à -17 % suite à la dérivation) et un atterrissement des marges endiguées (27–44 % suite à la chenalisation ; 41–66 % suite à la dérivation). Ainsi, les dérivations ont eu un impact plus marqué lorsque les ajustements post-chenalisation étaient modérés, et inversement. Dans tous les cas, ces dérivations ont profondément perturbé les séquences hydrologiques (homogénéisation des topo- et chrono-séquences) et les modalités de connectivité latérale (moins fréquentes mais plus intenses), continuant la mosaïque alluviale ainsi que les fonctions socio-écosystémiques qu’elle portait (e.g., homogénéisation des conditions d’habitat). De plus, l’extraction de granulats alluvionnaires en lit mineur a aggravé localement l’incision du fond du fleuve, atteignant jusqu’à -4,1 m cumulés sur le 20ᵉ siècle (-5 cm/an). Les variations d’intensité des impacts dépendent des caractéristiques locales et des pressions cumulées observées sur chaque site. Ces résultats soulignent l’importance d’évaluer les impacts des aménagements afin de guider les stratégies de gestion et de restauration.
Évaluation de la réponse géomorphologique et de la sensibilité d’une rivière himalayenne au changement climatique et aux pressions anthropiques
SINGH Shalini, KARNATAK Nikita, KUSHWAHA Anuj P, REY Louis, BELLETTI Barbara, PIÉGAY Herve, JAIN Vikrant
Inde
Résumé : Comprendre la réponse des rivières aux influences externes et leur sensibilité géomorphologique est essentiel à la planification de stratégies de gestion durable. La rivière Yamuna, avec ses 1 376 km de longueur et son bassin hydrographique de 366 223 km², est un fleuve himalayen essentiel qui alimente 341 628 personnes pour leurs besoins agricoles, industriels et urbains. Cette étude intègre la caractérisation géomorphologique, l’analyse de la puissance des cours d’eau, la modélisation hydrologique et la télédétection afin d’évaluer sa réponse aux scénarios climatiques projetés et aux influences anthropiques. L’analyse géomorphologique a été réalisée à l’aide du cadre « River Styles » et l’analyse de segmentation du lit fluvial à l’aide de la boîte à outils Fluvial Corridor.
Les attributs géomorphologiques des « River Styles » ont été analysés à différentes échelles spatiales et ont permis de classer le système fluvial en treize classes géomorphologiques différentes. Les distributions de la puissance des cours d’eau ont été dérivées des relevés hydrologiques historiques et du profil longitudinal dérivé du MNE. Les scénarios hydrologiques futurs ont été simulés via le modèle hydrologique semi-distribué à capacité d’infiltration variable (VIC), piloté par les modèles climatiques INM-CM5-0 et MIROC6. Les résultats révèlent une variabilité spatiale des impacts du changement climatique, classant les tronçons fluviaux en zones sensibles et résilientes. La carte de sensibilité à l’échelle du tronçon du système fluvial de la Yamuna fournira un ensemble de données fondamentales pour prioriser les efforts de gestion des cours d’eau.
De plus, un tronçon de 460 km de long, du front de montagne jusqu’en aval de la mégapole de Delhi, a été analysé grâce à une segmentation haute résolution (500 m) du fleuve à l’aide de la boîte à outils du corridor fluvial afin de comprendre les impacts anthropiques sur le chenal fluvial. Les principaux paramètres géomorphologiques, notamment la largeur du chenal, l’indice de tressage, la largeur de l’eau et la largeur de la végétation, ont été quantifiés pour chaque segment. Les résultats mettent en évidence d’importantes modifications d’origine humaine. Les influences anthropiques, en particulier dans les tronçons alluviaux, ont dépassé les contrôles climatiques et géologiques, entraînant des transformations géomorphologiques. L’extraction de sable, la construction de barrages et l’empiètement dans le corridor urbain de la mégapole de Delhi ont notamment perturbé la dynamique fluviale naturelle.
Cette étude multidisciplinaire à plusieurs échelles met en évidence l’intégration des facteurs climatiques et anthropiques qui façonnent la morphologie contemporaine de la Yamuna et sa trajectoire future. Les résultats apportent de nouvelles perspectives pour des stratégies de gestion intégrées et multi-échelles. La synthèse des projections climatiques, des simulations hydrologiques et des analyses géomorphologiques fournit une évaluation complète de l’évolution de la dynamique fluviale, plaidant en faveur d’interventions proactives pour atténuer les perturbations d’origine humaine et préserver la fonctionnalité des cours d’eau face à des pressions environnementales croissantes.
Évaluation des impacts anthropiques sur la morphodynamique fluviale: une analyse basée sur SIG de trois bassins hydrographiques alpins (NO de Turin, Italie)
PASCHETTO Arianna, CASELLE Chiara
Italie
Résumé : Cette étude évalue les pressions anthropiques sur trois bassins hydrographiques à partir de cartes topographiques et d’images satellites couvrant la période de 1880 à 2024, analysées via une interface SIG. Une procédure automatisée de vectorisation a été développée pour extraire les principales caractéristiques, notamment les lits fluviaux, les zones urbaines/industrielles et les barrières fluviales (p. ex., barrages et ponts), malgré les défis liés à la variabilité cartographique. Des méthodes basées sur MATLAB ont soutenu l’extraction des données, permettant d’évaluer les modifications des lits fluviaux d’origine naturelle par rapport à celles d’origine anthropique. Deux indices spatiaux, l’indice de divagation (Anabranching Index) et une version modifiée de l’indice de taux de migration agrégée, ont été utilisés pour quantifier ces changements. Les résultats montrent des impacts anthropiques significatifs dans les bassins de la Dora Riparia et du Sangone, où l’expansion urbaine a entraîné une transition vers des morphologies confinées à un seul chenal. En revanche, le bassin du torrent Stura di Lanzo présente des schémas de migration relativement naturels, sauf dans certaines zones localisées. Dans l’ensemble, tous les bassins montrent un rétrécissement des chenaux actifs et une mobilité sédimentaire réduite, liés à une augmentation des barrières fluviales et à l’empiètement des zones urbaines, particulièrement marqués entre 1990 et 2024. Ces résultats soulignent l’interaction critique entre le développement anthropique et les dynamiques morphologiques fluviales.
Connectivité et érosion des sols : comment identifier les points chauds dans les bassins versants menacés par les pluies torrentielles
KOREŇOVÁ Simona
République Tchèque
Résumé : Les pluies torrentielles représentent un phénomène météorologique de plus en plus fréquent au cours des dernières décennies, affectant particulièrement les petits bassins versants dont le réseau hydrographique ne dispose pas d’une capacité suffisante pour drainer les eaux de ruissellement et les sédiments mobilisés. Dans ce contexte, la connectivité ou la disconnectivité sédimentaire joue un rôle déterminant pour l´écoulement. Une gestion inappropriée des terres, une perturbation ou, au contraire, une amélioration de la connectivité peuvent favoriser la création de crues soudaines aux conséquences dévastatrices pour les résidents locaux. La collaboration intersectorielle est essentielle pour trouver des stratégies durables et fondées sur la nature pour atténuer l’impact des phénomènes météorologiques extrêmes. Ce travail vise à établir un lien entre les processus d’érosion des terres agricoles et la connectivité du transport sédimentaire, en vue d’identifier les hot spots dans les petits bassins versants ayant connu des épisodes de pluies intenses. L’étude a été conduite sur plusieurs sites en Europe Centrale, où une cartographie détaillée de la connectivité a été réalisée à l’aide de relevés par drone. Les modèles WEPP, GeoWEPP et l’indice de connectivité ont été comparés à la connectivité réelle du terrain et à une base de données d’événements d’érosion. Le principal résultat est la carte des hot spots les plus critiques du point de vue de l’érosion des sols et de la connectivité générale, qui peut servir de base pour améliorer la gestion des petits cours d’eau, et l’utilisation des terres.
Méthode de super-résolution basée sur l’utilisation d’images à basse résolution Landsat et haute résolution Sentinel-2 pour la caractérisation des paysages fluviaux à larges échelles
AUDISIO Pierre, PUSTELNIK Nelly, BELLETTI Barbara
France
Résumé : La dynamique des rivières peut-être caractérisée à l’aide d’indicateurs spécifiques tels que l’indice de tressage ou la largeur moyenne de la bande active [1], permettant le suivi des changements géomorphologiques du cours d’eau, mais aussi potentiellement de déterminer la nature des éléments à l’origine des transformations. Dans cette étude, ces descripteurs sont obtenus avec les satellites Landsat et Sentinel-2.
Si la couverture temporelle est plus large avec les données Landsat, la résolution spatiale est nettement meilleure avec Sentinel-2 permettant une extraction des descripteurs bien plus fine mais sur une période réduite. Afin d’extraire à haute résolution et sur une longue période de temps les descripteurs, nous proposons une méthode de super-résolution dans le but d’augmenter la résolution spatiale des données d’archive Landsat en utilisant une stratégie informée d’apprentissage profond se basant sur l’exploitation de couples d’images à haute et basse résolution Sentinel-2/Landsat.
Performance des méthodes de segmentation appliquées au continuum fluvial à l’échelle du réseau
DE ALMEIDA Thomas, VAUDOR Lise, DRAY Stéphane, PIÉGAY Hervé
France
Résumé : La segmentation des rivières est une étape cruciale dans leur caractérisation pour détecter les discontinuités et délimiter des tronçons homogènes. Avec la disponibilité croissante de données longitudinales pour décrire les rivières, le besoin d’une segmentation univariée automatique en tant qu’outil de synthèse et d’analyse est devenu essentiel. De nombreuses méthodes existent, bien qu’elles ne soient généralement pas conçues spécifiquement pour segmenter une rivière. Nous avons mené une revue des méthodes existantes et sélectionné un ensemble de techniques potentiellement utilisables selon plusieurs critères pratiques. Nous avons comparé les méthodes sélectionnées à l’aide de données simulées et évalué leurs performances en fonction de critères de qualité, de robustesse et d’efficacité. Nous avons conclu qu’aucune technique de segmentation ne surpasse toutes les autres dans toutes les circonstances et avons décrit les conditions spécifiques dans lesquelles chaque méthode est la plus performante. Enfin, nous proposons des conseils pratiques pour choisir la technique la plus adaptée en fonction de la distribution des données et des objectifs de l’étude.
Analyse comparative des processus géomorphologiques fluviaux pour la restauration et la surveillance des rivières
DOWNS Peter, BOOTH Derek, CASSERLY Colm
Etats-Unis
Résumé : La « restauration » des rivières implique généralement des efforts pour rétablir l’intégrité et la résilience des formes, des processus et de la connectivité des rivières dans l’espoir d’une augmentation significative et durable de la biodiversité. Bien qu’il existe diverses façons de caractériser les changements dans les formes et la connectivité des rivières, il existe peu de méthodes pour évaluer le caractère actuel et les changements dans les processus géomorphologiques fluviaux au fur et à mesure de l’évolution d’un chenal. Nous présentons un protocole d’évaluation rapide développé pour quantifier le mode et l’intensité des processus d’ajustement du canal et pour évaluer si le canal est fonctionnellement stable. Il convient de noter que nous séparons les observations sur le terrain de leur conversion interprétative en « indices d’ajustement » afin de réduire le biais entre les enquêteurs et de permettre une amélioration de l’interprétation après l’enquête. L’approche a été testée dans des chenaux de prairie de haute altitude relativement peu perturbés en Californie et dans des chenaux de plaine fortement modifiés d’Irlande. La méthode estime 14 indices représentant les modes d’ajustement du canal, classés en 4 niveaux d’intensité apparente, et avec des résultats intégratifs résumant la sensibilité du canal au changement, l’activité latérale et de l’instabilité relative. En tant qu’évaluation rapide, l’approche est bien adaptée à la surveillance avant et après le projet pour juger de la trajectoire évolutive des processus d’ajustement des chenaux et de la stabilité relative dans le cadre de l’étalonnage des processus géomorphologiques fluviaux pour la gestion et la restauration des rivières.
Cartographie de l’état du lit des rivières à l’échelle du réseau hydrographique dans la rivière Perales (Espagne)
VÁZQUEZ-TARRÍO Daniel, GARROTE Julio, SANDOVAL-RINCÓN Kelly Patricia, DÍEZ-HERRERO Andrés
Espagne
Résumé : Le transport des sédiments et les processus de changement géomorphologique ont des implications pour de nombreuses questions relatives à la gestion des rivières, telles que les risques d’inondation, la restauration des rivières, l’énergie hydroélectrique ou le dimensionnement des infrastructures. Par conséquent, les gestionnaires de cours d’eau ont souvent besoin d’informations sur les conditions géomorphologiques et hydro-sédimentaires des chenaux fluviaux. Dans ce travail, nous proposons une démarche SIG adaptée à la caractérisation de l’état du lit des rivières à l’échelle d’un réseau de drainage, en termes d’incision, d’aggradation ou d’équilibre vertical. Nous avons appliqué cette procédure à la rivière Perales (centre de l’Espagne) et nous avons obtenu une carte des conditions morpho-sédimentaires de 113 segments de cette rivière. Nous pensons que ce type de caractérisation pourrait contribuer à une première évaluation des rivières en termes d’équilibre sédimentaire à l’échelle d’un bassin versant et aider à prioriser les secteurs pour des études plus détaillées et plus approfondies.
Triage des tronçons de rivière pour la restauration basée sur des preuves d’ajustements géomorphologiques (rivière Saja, Espagne)
ELENA Fernández-Iglesias, MARÍA Fernández-García, VERÓNICA Moro, LARO Incera, GIL González-Rodríguez, DANIEL Vázquez-Tarrío, ROSANA Menéndez-Duarte
Espagne
Résumé : La restauration des cours d’eau est essentielle pour atténuer les incidences anthropiques et rétablir leur fonctionnalité en tant qu’écosystèmes. Cependant, la hiérarchisation et la priorisation des actions le long d’une même rivière peuvent s’avérer complexes en raison, entre autres, de la variabilité des conditions géomorphologiques et environnementales. Cet article propose une classification par tronçons afin de hiérarchiser les actions. Cette classification se base sur des indicateurs morphodynamiques des déséquilibres possibles dans le lit de la rivière. L’analyse est basée sur les caractéristiques du lit de la rivière et de la zone inondable, ainsi que sur les caractéristiques actuelles obtenues sur le terrain et à partir de vols de drones. Elle tient également compte de la trajectoire de changement morphologique depuis 1957 (déterminée par analyse de photographies aériennes). L’étude se concentre sur 30 km de la rivière Saja, un lit de rivière en tresses dans le nord de l’Espagne, principalement affecté par la protection longitudinale des berges et les travaux de défense contre les inondations, ainsi que par l’augmentation de la couverture arborée dans le bassin. La méthode a permis de classer les 10 sections dans lesquelles la zone d’étude a été divisée en fonction des différents signes de déséquilibre et du plus grand potentiel de récupération. Les interventions seront orientées vers une récupération des processus et des formes qui augmentent la connectivité longitudinale et transversale, afin d’assurer un équilibre géomorphologique adéquat à plus long terme.
Session D2 : Transport solide et charge de fond
Projet COARSED : Retour d’expérience international sur la gestion intégrée des sédiments grossiers dans les grands fleuves aménagés comme réponse aux enjeux écologiques, de sûreté-sécurité et socio-économiques
LAVAL Frédéric, COME Jean-Marie, PIEGAY Hervé
France
Résumé : La gestion sédimentaire des fleuves est un enjeu de gestion durable des territoires, à l’interface entre les processus naturels dans les bassins versants et le développement des usages de l’eau dans les vallées. Le besoin d’une gestion sédimentaire globale et intégrée s’impose progressivement dans les systèmes aménagés où les équilibres naturels sont modifiés, à mesure que les impacts des aménagements anciens ou actuels se cumulent et que l’atteinte d’un meilleur fonctionnement des hydrosystèmes devient nécessaire pour rendre plus durable les services rendus. Le fleuve Rhône est directement concerné par ces types d’enjeu et a fait l’objet entre 2018 et 2022 d’une étude permettant de définir un « schéma directeur de gestion sédimentaire ». Dans cette gestion sédimentaire, le volet concernant les sédiments grossiers (graviers, cailloux) s’avère particulièrement sensible pour son rôle structurant dans l’atteinte du bon état écologique et pour les contraintes qui émergent à l’interface avec les enjeux de sureté-sécurité et les usages socio-économiques. De grands principes d’actions-clé peuvent être définis, mais considérant que le fleuve est un cas particulier sur le territoire français, il est nécessaire de rechercher des retours d’expérience sur des fleuves européens (Danube, Rhin, Pô, Rhône Suisse, Isar, etc.) afin de préciser la faisabilité de ces actions. Ainsi, le projet COARSED a été établi sur la période 2024-2026 pour analyser ces opérations sur les plans techniques, opérationnelles, réglementaires, et en tirer des recommandations de mise en œuvre. Les premières analyses seront disponibles à la fin du premier semestre 2025.
Vers une cartographie automatisée de la taille des grains dans les rivières à lit de gravier : technique basée sur UAV pour l’évaluation de la distribution granulométrique
MD Ashraf, RUSNÁK Miloš
Slovaquie
Résumé : Des études récentes ont exploré l’analyse automatisée de la taille des grains à partir d’images de drones (UAVs) des bancs de gravier, offrant des alternatives efficaces aux méthodes de terrain traditionnelles pour comprendre l’hydraulique fluviale et les propriétés sédimentologiques. Ce travail compare le photosieving automatique d’orthophotos basées sur des drones de faible altitude (sUAS) avec des photographies de terrain des sédiments, traitées à l’aide de méthodes basées sur les objets telles que BASEGRAIN et PebbleCountsAuto. Ces méthodes ont également été évaluées, avec des degrés de précision variables par rapport aux mesures des échantillons de sédiments analysés en laboratoire pour la rivière à lit de gravier Ondava (Carpates occidentales, Slovaquie orientale). Ces approches UAV-SfM permettent une caractérisation rapide des tailles de grains avec une résolution spatiale et temporelle plus élevée que les méthodes traditionnelles, offrant des informations précieuses sur la dynamique sédimentaire et les processus fluviaux. Des paramètres d’habitats physiques peuvent être extraits à partir de modèles 3D détaillés, et la structure du lit du chenal ou le substrat des bancs de gravier est détectable. Un modèle prédictif de la relation entre les paramètres des images sUAS et les échantillons de terrain est proposé et appliqué à l’ensemble des orthophotos haute résolution de la zone d’étude. La technique met en évidence les capacités des images sUAS à haute résolution pour le traitement et l’analyse des paramètres de taille des grains dans le système fluvial. Nos résultats préliminaires montrent que les modèles statistiques calibrés sur la texture des images étaient presque très proches en comparaison avec les logiciels et l’approche UAV-SfM, et mettent en avant une approche potentielle pour accéder à la distribution granulométrique des rivières à l’avenir.
AcouSed : un logiciel pour l’estimation de concentration de matières en suspension dans les rivières à partir de l’inversion de données acoustiques
MOUDJED Brahim, BERNI Céline, LE COZ Jérôme, DRAMAIS Guillaume, PIERREFEU Gilles, FISCHER Stephane, CAMENEN Benoît
France
Résumé : Des systèmes de rétrodiffusion acoustique multifréquence (ABS) orientés vers le bas sont déployés à la surface des rivières depuis plusieurs années, afin de mesurer les solides en suspension dans toute la colonne d’eau. Le signal de rétrodiffusion acoustique est traité à l’aide d’une méthode d’inversion multifréquence pour calculer les concentrations de sédiments en suspension. Cette méthode implique à la fois des modèles acoustiques et une calibration à partir de l’analyse d’échantillons pour déterminer les propriétés acoustiques des particules en suspension. Ce document présente un logiciel libre, nommé AcouSed, développé pour rendre accessibles des méthodes théoriques complexes d’inversion acoustique. Le signal de rétrodiffusion acoustique est visualisé et prétraité dans le logiciel. La concentration et la distribution granulométrique des échantillons d’eau sont également représentées et utilisées pour calibrer le signal acoustique. AcouSed a été conçu pour que l’utilisateur puisse contrôler les options de la méthode d’inversion et visualiser les résultats.
Surveillance acoustique passive du transport sédimentaire par charriage : Application au Drac
NASR Mohamad, LAVAL Frédéric, ZANKER Sébastien, GODAYER Claire
France
Résumé : La connaissance des flux de charriage en rivière est un enjeu pour les gestionnaires qui sont impliqués dans la maîtrise de l’équilibre hydrosédimentaire des cours d’eau, sous l’influence d’aménagements anthropiques (barrages, retenues, seuils, endiguements, plage de dépôt) ou dans le cadre d’opérations de restauration hydromorphogique. La mesure du charriage par acoustique passive permet de répondre à cet enjeu en utilisant des hydrophones calibrés qui vont permettre la surveillance continue du transport sédimentaire par charriage. Le travail de R&D qui est présenté s’applique à la rivière Drac, près de Grenoble, en France. À l’aide d’un hydrophone fixé sur la berge et couplé à une calibration basée sur des cartographies acoustiques, des chroniques détaillées des flux sédimentaires ont été obtenues de 2019 à 2023. Les volumes de sédiments estimés par cette méthode ont été comparés et validés en utilisant des approches conventionnelles, telles que les relevés bathymétriques et la modélisation 1D. De plus, le flux solide mesuré dans cette étude a démontré que les mesures acoustiques passives peuvent être utilisées pour détecter les changements dans la dynamique du transport sédimentaire, qu’ils soient d’origine naturelle ou dus à des interventions humaines. Cette étude souligne que les hydrophones pourraient constituer un outil opérationnel pour les gestionnaires de cours d’eau, fournissant des données essentielles pour les plans de gestion sédimentaire et l’optimisation des infrastructures hydrauliques.
Mise en place d’un protocole de mesure granulométrique par image subaquatique en suivi des effets de la restauration écologique du Rhône
THAS Elisa, BENACCHIO Véronique, MORA Christophe, GUÉRIN Stéphane, MOIROUD Christophe, PIÉGAY Hervé, CRAVE Alain
France
Résumé : Les aménagements anthropiques présents sur le Rhône ont perturbé son fonctionnement hydrosédimentaire (Rossignon et al., 2019 ; Donati et al., 2020). Les années 90 ont conduit à l’élaboration d’un programme de restauration écologique dont un des objectifs actuels est de redonner une dynamique morphosédimentaire au fleuve pour diversifier et améliorer la qualité biologique du milieu. Les opérations concernent la suppression des ouvrages Girardon, l’ouverture de bras secondaires déconnectés et des réinjections sédimentaires (CNR GRAIE-OHM, 2023). Ce travail s’inscrit dans le suivi opérationnel de la restauration, conduit par CNR, afin d’évaluer son impact sur l’hydromorphologie du chenal et plus particulièrement les habitats et biocénoses aquatiques. Dans ce cadre, un protocole d’analyse de la granulométrie du fond du chenal principal du Rhône est proposé.
Des données granulométriques ont été collectées par caméra subaquatique et traitées automatiquement via une IA développée par Styx4D. La présente contribution vise, dans un premier temps, à déterminer les principales erreurs commises lors du traitement automatisé en vue de son amélioration. La deuxième étape concerne l’optimisation du protocole, en allégeant un plan d’échantillonnage maximisé, tout en conservant un maximum d’informations, afin de limiter la durée d’acquisition et de traitement des données. Les résultats obtenus permettront de poursuivre un travail de recherche en thèse, portant sur les modifications morphologiques induites par les actions de restauration, la thermie du fond du chenal et l’évolution des habitats devant permettre in fine de cerner une réponse biologique.
Modélisation morphodynamique hybride, physique/numérique, de la diffluence de la brèche de Neyron pour la gestion sédimentaire du champ captant de Crépieux-charmy géré par la régie Eau publique du Grand Lyon.
CASSEL Mathieu, GONZALES DE LINARES Matthieu, GUTA Hélder, RIELLAND Pierre-Alain, RONZANI Florian, LOPEZ Arthur, PERRISSIN-FABERT Anne, GILLES Guillaume
France
Résumé : Les modifications constatées dans l’équilibre et le fonctionnement hydro-sédimentaire de l’ouvrage de la brèche de Neyron, marquant la diffluence entre canal de Miribel et Vieux-Rhône, entraînent des conséquences importantes pour l’alimentation du champ captant de Crépieux-Charmy qui alimente la Métropole de Lyon : (i) des débits trop faibles dans le Vieux-Rhône à l’étiage et (ii) d’importants volumes de sédiments déposés lors des crues, astreignant à de fréquentes et couteuses opérations de curage et gestion sédimentaires. Malgré les nombreuses études de terrain (topo-bathymétrie, traçage sédimentaire par RFID), les processus hydro-sédimentaires restent mal connus durant les crues.
Ainsi, la régie Eau publique du Grand Lyon a commandé à ARTELIA une étude reposant sur une modélisation morpho-sédimentaire hybride : physique (maquette au 1/50ème) et numérique (3D) dont les objectifs sont (i) de parvenir à modéliser et comprendre la dynamique hydro-sédimentaire actuelle, puis (ii) tester et optimiser une nouvelle solution de l’aménagement de la diffluence pour améliorer la répartition des flux liquides et solides.
Les résultats du modèle physique présentent une similitude remarquable avec les données de terrain ce qui permet de les utiliser pour le calage des modèles numériques (hybridation). Les modèles numériques simulent ensuite plusieurs scénarios, y compris avec solutions de réaménagement, à plus larges échelles spatiale et temporelle. L’ensemble de l’étude, en profitant ainsi des qualités et avantages de ces 2 types d’outils.
Granulométrie automatique à large échelle par imagerie aérienne et intelligence artificielle avec GALET v2 : premiers retours d’expériences et perspectives
BENACCHIO Véronique, BARATIER Alexandre, LEMAIRE Pierre, BERTHET Johan
France
La granulométrie est une donnée essentielle pour comprendre les dynamiques des cours d’eau, mais sa mesure à large échelle reste complexe en raison des contraintes techniques sur le terrain. Par manque de jeux de données annotées réellement représentatifs de la diversité des conditions rencontrées, elle n’a jusqu’ici que peu bénéficié des avancées technologiques récentes en imagerie (notamment par drone) et Intelligence Artificielle (IA). GALET v2 démontre le potentiel de l’IA générative pour surmonter cet obstacle. En mélangeant images réelles et synthétiques, annotées ou générées par IA, nous avons entrainé deux réseaux neuronaux convolutifs. Combinés en stratégie multi-échelle, ils permettent d’analyser en temps raisonnable de larges surfaces (moins de 10 min pour détourer 25 000 masques sur une image de 48 MP). GALET v2 a été testé sur plusieurs types de rivière, parmi lesquelles l’Ullion (06) et le Büech (04), sur des linéaires supérieurs à 1km dans certains cas. L’outil, validé à l’aide de mesures de terrain, segmente et mesure toutes classes et tailles de particules, y compris en contexte très hétérogène. A des fins de modélisation hydro-sédimentaire, cet outil permet ainsi de passer d’une mesure ponctuelle et localisée, notamment la méthode Wolman qui fait office de standard, à une mesure surfacique, spatialisée et exhaustive. Des méthodes de conversion permettent ainsi de disposer d’une mesure Wolman spatialisée sous SIG, au format raster. Ce travail ouvre des perspectives nouvelles pour l’étude et la gestion sédimentaire des cours d’eau, qu’il reste désormais à ancrer dans les pratiques des gestionnaires.