Charriage (HU) : Différence entre versions

Version du 24 février 2022 à 15:41

Traduction anglaise : Bed load transport

Dernière mise à jour : 24/02/2022

Mode de transport des particules les plus grossières dans les écoulements ; on parle parfois de roulage ou de roulement.

Importance du charriage en morphodynamique fluviale

Le charriage concerne les matériaux les plus grossiers et les plus denses qui sont transportés sur le fond des cours d’eau, ou, en assainissement, près du radier des collecteurs et conduites. Les particules transportées par charriage roulent, glissent ou sautent brièvement en restant très proches du fond (saltation). Il se définit souvent en opposition au transport en suspension.

Le charriage joue un rôle très important dans l'évolution géomorphologique des cours d'eau naturels (voir Morphodynamique (HU)). Les lits fluviaux sont en effet des enveloppes mobiles régulées par des processus de dépôt et d’érosion qui résultent eux-mêmes de la recherche d’un équilibre dynamique entre les flux sédimentaires et les flux hydriques. Un tronçon de cours d’eau sera stable si sa capacité de transport solide, contrôlée par le débit liquide de crue et la pente, est exactement compensée par la dissipation d’énergie occasionnée par le transport de la charge solide et la taille des sédiments. Ce sont généralement les matériaux les plus grossiers, transportés par charriage, qui assurent cette stabilité.

Cas des réseaux d'assainissement

La situation est différente dans les réseaux d'assainissement dont le lit est fixe. Les matériaux transportés par charriage sont principalement des sables et des graviers mais on rencontre aussi des cailloux et des pavés ou divers objets lourds et volumineux introduits dans le réseau. Leur mise en mouvement exige que les forces de pression exercées par le fluide excèdent les forces dues aux frottements entre ces objets et le fond. Dans le cas contraire ces matériaux divers vont se déposer, réduisant ainsi la section d'écoulement et donc le débit capable de la conduite. De plus, ces dépôts, par les perturbations de l'écoulement qu'ils provoquent, vont souvent être à l'origine d'un envasement de la conduite.

Modélisation du transport par charriage

Il existe un grand nombre de modèles mathématiques pour décrire le transport des sédiments par charriage ou par saltation (voir par exemple Rubio, 1991). Leur principe de base est cependant toujours le même et repose sur l'hypothèse que la mise en mouvement des particules commence lorsque la contrainte de cisaillement sur le fond devient supérieure à la contrainte critique d'entraînement (Degoutte). Voir Critère de Shields (HU).

Interception du charriage

La lutte contre l'envasement des réseaux d'assainissement commence donc souvent par l'interception des matériaux transportés par charriage. Du fait de leurs caractéristiques (densité et masse importantes), ceux-ci peuvent être arrêtés assez facilement. La difficulté consiste à piéger uniquement les matériaux grossiers et inorganiques, tout en laissant passer les particules organiques plus fines et moins denses. Pour ceci il est préférable d'utiliser des pièges à charriage implantés dans le radier des conduites plutôt que des dessableurs traditionnels.

Bibliographie :

• Degoutte, J. () : Transport solide en hydraulique fluviale ; chapitre 2 ; 22p. ; disponible sur https://vicoin.portail-bassins-versants.fr/IMG/pdf/transport_solide_en_hydraulique_fluviale.pdf
• Rubio, O. : (1991) : Transport des sédiments ; ORSTOM ; 63p. ; disponible sur https://horizon.documentation.ird.fr/exl-doc/pleins_textes/divers16-09/010053529.pdf