Axe de recherche du projet : Étude du processus d’affouillement, de son impact et des solutions pour installer du génie végétal en berge de rivières sur zones où les contraintes hydrauliques sont importantes.
Porteurs du projet :
Directeurs de thèse : André EVETTE, Alain RECKING
Doctorante : Natacha Fructus
Organismes associés au projet : INRAE, Artelia
Le projet :
Les techniques de génie végétal pour la protection des berges sont des solutions d’ingénierie fondées sur la nature qui remplissent à la fois des fonctions de contrôle de l’érosion et des fonctions écologiques. Actuellement, il n’existe que très peu de méthodes de dimensionnement, ce qui constitue le principal obstacle à la généralisation de l’utilisation des techniques de génie végétal. Le phénomène d’affouillement (érosion de pied de berge) constitue l’une des principales causes de déstabilisation des ouvrages de génie végétal. C’est pourquoi, une prédiction plus précise des profondeurs d’affouillement est un enjeu très important pour améliorer la conception des ouvrages.
Objectif du projet :
L’objectif est d’identifier les processus hydrauliques en jeu dans le phénomène d’érosion de pied et de comprendre leur influence sur la déstabilisation des ouvrages en génie végétal.
- Un premier axe d’études visera à comprendre comment réagissent les formules issues de la littérature pour estimer la profondeur d’affouillement sur des méandres naturels. Cet axe utilise une approche empirique multi-sites pour faire un retour d’expérience sur l’affouillement en méandre et dresser un premier bilan de l’applicabilité des formules au génie végétal.
- Un deuxième axe d’études aura pour objectif de faire un retour d’expérience sur des ouvrages bois transversaux (type épis) installés en méandre ou à l’amont des méandres. Plutôt que de directement protéger la berge, ces ouvrages permettent de dévier les écoulements et de favoriser la sédimentation sur l’aval de l’ouvrage. Ils diminuent ainsi les contraintes et l’affouillement potentiel sur la zone à protéger.
- Le dernier axe d’étude vise à étudier plus précisément les processus en jeu dans l’affouillement et la défaillance des ouvrages de génie végétal. Une étude physique sur modèle réduit (canal INRAE) permettra de simuler des événements morphogènes pour différentes structures de berge (plus ou moins cohésives) et protections végétales (protection en pied type fascines ou souches et déflecteurs type épis bois).
Résultats attendus :
Ces différentes approches visent à se compléter mutuellement et à fournir une vision à plusieurs échelles, allant de la modélisation du processus théorique à l’observation empirique en conditions contrôlées (canal) et réelles (jeu de donnés terrain et retour d’expériences). Sur le plan appliqué, les différents travaux envisagés dans le cadre de ce projet de thèse aboutiront à des préconisations concernant l’installation d’ouvrages en génie végétal.
Publications associées au projet :
Références issues de la littérature :
- Bonin, L., Evette, A., Frossard, P. A., Prunier, P., Roman, D., & Vale, N. (2013). Génie végétal en rivière de montagne : Connaissances et retours d’expériences sur l’utilisation d’espèces et de techniques végétales : Végétalisation de berges et ouvrages bois.
- Gray, D. H., & Sotir, R. B. (1996). Biotechnical and Soil Bioengineering Slope Stabilization : A Practical Guide for Erosion Control. John Wiley & Sons.
- Gyssels, G., Poesen, J., Bochet, E., & Li, Y. (2005). Impact of plant roots on the resistance of soils to erosion by water : A review. Progress in Physical Geography, 29(2), 189‑217. Scopus. https://doi.org/10.1191/0309133305pp443ra
- Leblois, S., Evette, A., Jaymond, D., Piton, G., & Recking, A. (2022). Processus et causes de défaillance du génie végétal pour la stabilisation des berges de rivière : Retour d’expérience sur un large jeu de données issues de la BD GeniVeg. Géomorphologie : relief, processus, environnement, 28(2), 105‑120. https://doi.org/10.4000/geomorphologie.16954
- Peeters, A., Houbrechts, G., Hallot, E., Campenhout, J. V., Verniers, G., & Petit, F. (2018). Efficacité et résistance de techniques de protection de berges en génie végétal. Géomorphologie : relief, processus, environnement, 24(2). https://doi.org/10.4000/geomorphologie.11927
- Recking, A., Piton, G., Montabonnet, L., Posi, S., & Evette, A. (2019). Design of fascines for riverbank protection in alpine rivers : Insight from flume experiments. Ecological Engineering, 138, 323‑333. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2019.07.019
- Thorne, C. R., Hey, R. D., & Newson, M. D. (1997). Applied fluvial geomorphology for river engineering and management.
- Zeh, H. (2010). Génie biologique et aménagement de cours d’eau : Méthodes de construction. Guide pratique.
