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Morphodynamique (HU)

De Wikhydro

Traduction anglaise : Morphodynamics

Dernière mise à jour : 17/02/2021

Étude des rapports entre les forces et les mouvements et les formes.

En hydrologie on s’intéresse essentiellement à la morphodynamique fluviale (on parle parfois de géodynamique fluviale) qui étudie l'évolution géomorphologique des cours d'eau en lien avec les flux qui y circulent.

Base de la morphodynamique fluviale

Les lits fluviaux sont des enveloppes ajustables qui tendent en permanence à optimiser leur capacité de transfert d’eau et de sédiments. Les ajustements s’opèrent dans les trois dimensions (latérales, transversales et en profondeur) qui constituent les degrés de liberté de la rivière. La morphodynamique fluviale est ainsi régulée par des processus de dépôt et d’érosion du lit qui résultent eux-mêmes de la recherche d’un équilibre dynamique entre les flux sédimentaires et les flux hydriques. Ce principe est bien décrit par la balance de Lane (voir figure 1). Un tronçon de cours d’eau sera stable si la puissance des écoulements, contrôlée par le débit liquide en période de crue et la pente, est compensée par la dissipation d’énergie occasionnée par le transport de la charge solide et la taille des sédiments. La réponse du cours d’eau à un éventuel déséquilibre de la balance se traduira par un phénomène d’exhaussement ou de d’incision du lit

Importance de la morphodynamique fluviale

L'importance de la morphodynamique fluviale dépasse largement les simples aspects physiques. Elle contrôle fortement la structure et le fonctionnement des habitats physiques aquatiques et riverains, donc par voie de conséquence la biodiversité et les fonctions des hydrosystèmes.

Les liens étroits hydromorphologie-écologie concernent aussi bien le lit mineur (granulométrie, faciès d’écoulement, bancs plus ou moins végétalisés, etc.), les berges (selon les pentes) et le lit majeur (annexes hydrauliques, forêts riveraines, etc.). Les liens entre mobilité latérale des chenaux et la mosaïque des habitats et biocénoses (différents stades de successions végétales par exemple sont particulièrement marquants. La stabilité de l’ensemble est étroitement liée aux « instabilités locales » (processus d’érosion/dépôt), garantes de la complexité et de la richesse de l’hydrosystème.

Aménagement urbain et morphodynamique fluviale

Les variables de contrôle de la morphodynamique fluviale sont le débit liquide et le débit solide, principalement le transport de fond. Ces variables sont elles-mêmes placés sous le contrôle du bassin versant (relief, géologie, climat, occupation du sol) et des aménagements réalisés sur la rivière.

Les variables relatives au bassin versant et susceptibles de changer à l’échelle de temps humaine sont le climat et, surtout, l’occupation du sol. Toute opération d'aménagement est donc susceptible de modifier lune ou plusieurs variables de contrôle, et donc d'affecter la morphodynamique de la rivière ainsi que son équilibre écologique.

Pour en savoir plus :

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