Restoration efficiency and recovery of altered torrential rivers
Efficacité des travaux de restauration et résilience des rivières torrentielles alterées
Résumé
This thesis provides feedback on the restoration trajectory of three sites representative of the alterations commonly encountered in high energy hydrosystems (embankment, dam and extraction). The monitoring device make it possible to define the morphodynamic context and to characterize the morphological adjustments. Specific device has been deployed in order to respond to specific restoration issues (bedload regulation, extension of sediment pulse and sediment connectivity). Morphological data are compared with hydrobiological data in order to characterize the biocenosis response. Trajectory comparison between the Clamoux River and the Argent Double River (Aude, Minervois) highlights that embankment removal has restored lateral dynamics and diversified habitats and allowed regulation of water and sediment discharges. Since the last flood that occurred in October 2018, regulation is less effective because only one of the three flooding areas remains functional. In the Buëch River (Southern Alps), the sediment replenishment operation downstream of the Saint-Sauveur dam is an effective but unsustainable solution to reduce sediment deficits. Morphological efficiency is better with parallel berms close to the main channel (whatever berm height and slope) and during sluicing, but the ecological function of this operation does not appear to be significant. The short-term sediment deficit trend involves new reflections about sediment management strategy. In the Drac River (Southern Alps), the gravel augmentation at Saint-Bonnet-en-Champsaur made it possible to stop the channel degradation, which allows braided channel recovery. The restored reach adjusts to the reference reach of the Chabottes plain. Morphological adjustments have attested of braided intensification, habiat diversification and considerable hydrobiological gains. The bet of a self-braided channel recovery was a good choice but survey duration remains too limited to conclude for complete recovery due to absence of survey after morphogenic flood. Feedbacks provide additional methods to the minimum scientific survey for restoration trajectory quantification in torrential rivers.
Cette thèse apporte un retour d’expérience sur la trajectoire de restauration de trois sites représentatifs des altérations communément rencontrées dans les hydrosystèmes torrentiels à forte énergie (endiguement, barrage et extraction). Les protocoles de suivi permettent de cerner le contexte morphodynamique et de caractériser les ajustements morphologiques. Des outils spécifiques sont déployés afin de répondre à des enjeux de restauration particuliers (régulation du charriage, air d’influence de la réinjection sédimentaire et connectivité sédimentaire). Les données morphologiques sont confrontées aux données hydrobiologiques afin de caractériser la réponse des biocénoses. La comparaison des trajectoires de la Clamoux et de l’Argent-Double (Aude, Minervois) met en évidence que la restauration de l’espace de liberté permet de rétablir une dynamique latérale et de diversifier les habitats tout en permettant de réguler les flux liquides et solides. Depuis la crue cinquantennale d’octobre 2018, la régulation est beaucoup moins efficace car une seule des trois zones d’expansion de crue demeure encore fonctionnelle. Sur le Buëch (Alpes du Sud), la réinjection sédimentaire en aval du barrage de Saint-Sauveur est une solution efficace mais non durable pour résorber les déficits sédimentaires. L’efficacité morphologique est meilleure avec des remblais disposés en unités parallèles proches du chenal principal (quelles que soient la hauteur et la pente du talus) et pendant les transparences hydrauliques mais la fonction écologique de cette opération n’apparaît pas significative. Le retour au déficit sédimentaire à court terme engage de nouvelles réflexions sur la stratégie de gestion alluviale. Sur le Drac (Alpes du Sud), la reconstitution du matelas alluvial à Saint-Bonnet-en-Champsaur a permis de stopper l’incision et d’initier un retour au tressage. Le tronçon restauré s’ajuste sur le tronçon de référence de la plaine de Chabottes. Les ajustements morphologiques ont permis une intensification du tressage, une diversification des habitats et des gains hydrobiologiques considérables. Le pari d’une auto-récupération du tressage était un bon choix mais le recul temporel demeure trop restreint pour conclure à la résilience complète, du fait de l’absence de suivi postérieur à une crue véritablement morphogène. Ces retours d’expérience ont permis d’apporter des compléments au suivi minimum scientifique afin de quantifier la trajectoire de restauration des rivières torrentielles.
Origine : Version validée par le jury (STAR)