Hydraulique, érosion

3 ECTS – Responsables de l’UE : Ludovic Oudin, Nicolas Le Moine UPMC

L’objectif est de montrer par une approche intégrée quels grands principes régissent la morphologie des cours d’eau et leur dynamique. Les méthodes de calcul à surface libre sont exposées (équations de Barré de Saint Venant) mais l’enseignement insiste sur le fait qu’une rivière ne transporte pas de l’eau claire et qu’elle est en constante interaction avec ses parois et son champ d’inondation. La présence d’une phase solide entraîne un milieu diversifié (formes), et évolutif en fonction des successions hydrologiques. Dans l’interaction eau-minéral, le végétal joue un rôle important. Il souligne ou accentue les termes de diversité et de variabilité. Un milieu physiquement diversifié et évolutif est a priori un milieu biologiquement riche. C’est pourquoi, cette UE propose une approche inter-disciplinaire, essentiellement hydraulique et géomorphologique, tout en proposant les liens avec l’écologie, le paysage et les risques. Compte tenu des attentes fortes de la société en ce qui concerne les inondations, une partie de l’UE est consacrée à l’aléa inondation, à sa confrontation avec la vulnérabilité ; elle traite sous l’aspect scientifique des conséquences des actions anthropiques et présente la méthode du ralentissement dynamique. Les thèmes abordés sont :

• les régimes (permanent uniforme, graduellement varié, rapidement varié, transitoire) ;
• le transport solide (charriage et suspension, rôle de la turbulence, force tractrice, pavage, notion de fonds perturbés, mesure, modélisation) ;
• hydraulique torrentielle (laves torrentielles, charriage hyperconcentré : mécanismes, effets anthropiques, état des connaissances en modélisation) ;
• l’érosion (au niveau bassin versant et principalement au niveau linéaire, berges et fond ; stabilité et mobilité des berges) ;
• la morphologie fluviale [les grands principes : débit dominant, variables de contrôle et variables de réponse, équilibre dynamique ; les styles fluviaux ; les évolutions morphologiques ; rôle de la végétation et interaction végétation-débit liquide-débit solide ; évolutions du tracé et du profil en long en fonction des interventions sur le bassin versant, le lit majeur ou le lit mineur ; la notion d’espace de mobilité (et ses limites)]
• inondations : aléa et vulnérabilité, influences anthropiques sur l’aléa inondation, le principe du ralentissement dynamique.