Flux sédimentaires transportés en suspension (MES)
Dans les régions caractérisées par un climat tempéré océanique, la majorité des sédiments évacués par les rivières est transportée en suspension lors des crues. Ces sédiments proviennent de l’érosion des sols et les volumes érodés dépendent principalement de l’affectation du sol, de l’épaisseur de sédiments meubles, du relief, des précipitations en terme d’intensité et de quantité, des saisons, etc.
L'érosion des sols peut être appréhendée à l'échelle du bassin versant en quantifiant le transport sédimentaire en suspension. Pour estimer les débits solides annuels transportés en suspension, une des méthodes consiste à établir des relations entre les concentrations en matières en suspension et les débits liquides. Au cours de ces dernières années, plusieurs milliers d’échantillons ont été prélevés par le LHGF dans des cours d'eau situés en région wallonne sur un réseau de 80 stations, à l’exutoire de bassins versants d’une superficie comprise entre 10 et 3.000 km².
Une autre approche consiste à quantifier le remplissage sédimentaire dans des retenues de barrages. Ce type d’étude a été réalisé par le LHGF sur les dépôts des barrages de Butgenbach et de Robertville lors des travaux de réfections en 2004 et 2010.
Dans le cadre d’un projet européen, un réseau de mesure a été installé sur le bassin de l’Escaut. Durant plus de quatre ans, les stations installées sur quatre affluents de l’Escaut ont permis de collecter 2.300 échantillons et de mesurer la turbidité de l’eau à une haute résolution temporelle. Ces données permettent de comprendre la latence de réactivité des bassins versants en termes de débit de matières solides par rapport au débit liquide après des précipitations importantes, selon le phénomène d’hystérésis. Cette compréhension des mécanismes de transport des matières en suspension en fonction de la saisonnalité et de la succession des crues est capitale pour éviter les biais dans le calcul des bilans sédimentaires annuels.
Grâce à l’ensemble de ces données, des différenciations régionales ont pu être mises en évidence. L’impact de la fréquence d’échantillonnage (et de sa synchronisation avec les débits de crue) sur l’estimation de la dénudation annuelle a été mis en évidence, ainsi que la grande variabilité interannuelle, qui est fonction de l’intensité et de la hauteur des précipitations. L’érosion des sols est ainsi très sensible aux événements extrêmes. Par ailleurs, l’intérêt de longues campagnes de mesures est nécessaire. Ces données ont permis de définir les meilleurs sites susceptibles d’accueillir à long terme un réseau de mesure en continu de la concentration des matières en suspension en Wallonie.
Problématiques étudiées :
Flux des sédiments en suspension dans les rivières du bassin de la Meuse et de l’Escaut
Petit F., 1985. L'évolution de la charge en suspension d'une rivière ardennaise au cours de ses périodes de crues. Bull. Soc. Géog. Liège, 21, 97-104
Lamalle C., Petit F., Koch G., Hurtgen C., Pissart A., 1989. transports en suspension et en solution dans la Burdinale, affluent principal de la Mehaigne. Bull. Soc. Géog. Liège, 25, 39-52
Hallot E., benoît M., Stasse G., Boulvain F., Leclercq L., Petit F., Juvigné E., 2012. L’envasement du lac de Butgenbach (Ardenne, Belgique). Bull. Soc. Géog. Liège, 59, 39-57
Van Campenhout J., Denis A.-C., Hallot E., Houbrechts G., Levecq Y., Peeters A., Petit F., 2013. Flux des sédiments en suspension dans les rivières du bassin de la Meuse : proposition d’une typologie régionale basée sur la dénudation spécifique des bassins versants, Bull. Soc. Géog. Liège, 61, 15-36
Houbrechts, G., Petit, F., Hallot, E., Van Campenhout, J. (2015). Caractérisation et quantification du transport des sédiments en rivières en relation avec une différenciation régionale – Phase 3. Research report, Namur, Belgium
Van Campenhout, J. (2016). Analysis of the temporal dynamics of suspended sediment fluxes using discrete sampling and continuous turbidity measurements in the Meuse and Scheldt watersheds (Wallonia, Belgium). Paper presented at 18th Joint Geomorphological Meeting, 27 June 2016, Chambéry, France
Développement d’outils d’évaluation des variations qualitatives et quantitatives des gisements de sédiments dans les cours d’eau
Denis A.-C., Van Campenhout J., Bouffioux A., Houbrechts G., Hallot E., Bousmar D., Veschkens M., Petit F., 2014. Quantitative and qualitative evaluation of sediment and contaminant transport in the Samme River catchment (Brabant region – Belgium). Proceedings of 4th International Symposium on Sediment Management. 17-19 September 2014, Ferrara (Italy), 475-482
