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Urbanisation et ajustements hydro-morphologiques. Enjeux, méthodes de diagnostic
/ 20-11-2014
/ Canal-u.fr
NAVRATIL Oldrich
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Cette séquence abordera un exemple d’ajustement hydro-morphologique en lien avec un changement d’occupation des sols particulier : l’urbanisation. L’urbanisation est un phénomène global qui progresse très rapidement à travers le monde. Il concerne depuis 2008 plus de la moitié de la population mondiale et en concernera près de 60 % en 2030. Les enjeux socio-économiques et environnementaux associés à ces territoires sont donc considérables. On associe généralement l’urbanisation aux phénomènes d’inondation et de dégradation de la qualité de l’eau des rivières qui se jouent sur des temps plutôt courts. Or à des échelles de temps plus longues se jouent aussi, au fil des crues, des processus d’ajustement morphologique d’incision des cours d’eau urbains en lien avec l’imperméabilisation des sols et le ruissellement des eaux pluviales. Au cours de cette séquence, j’illustrerai cette problématique en m’appuyant sur les résultats de recherches menées sur le bassin versant de l’Yzeron, un bassin périurbain de 150 km², situé dans la couronne urbaine de Lyon, qui compte environ 2 millions d’habitants. Je présenterai dans un premier temps les enjeux liés aux incisions de cours d’eau en milieu urbain. Je reviendrai ensuite sur des éléments d’hydrologie urbaine et les processus d’ajustements morphologiques en lien avec l’imperméabilisation des sols. Et je vous présenterai enfin une méthode basée sur des mesures de terrain pour diagnostiquer et quantifier ces incisions sur un bassin versant périurbain. Mot(s) clés libre(s) : inondation, géomorphologie, barrage, hydrologie, hydraulique, érosion, bassin versant, rivière, charriage
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Urbanisation et ajustements hydro-morphologiques : vidéo complémentaire (3)
/ 20-11-2014
/ Canal-u.fr
NAVRATIL Oldrich
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Vidéo supplémentaire 3 : vigilance sur quelques points méthodologiquesJ’aimerais attirer votre attention sur deux points méthodologiques importants lorsque l’on étudie des cours d’eau en milieux urbain et périurbain. Comme vous le savez, la délimitation du bassin et du réseau de drainage est essentielle en hydrologie comme en géomorphologie fluviale. Or en milieu périurbain, leur définition à partir de cartes ou de photos aériennes seules est délicate, compte-tenu de la complexité du réseau de surface et sousterrain, qu’il soit naturel ou artificiel. Un diagnostic sur le terrain et des relevés au GPS sont donc indispensables. Une attention toute particulière doit être portée à la représentation fine du tracé des routes, des chemins, des fossés drainants, des bassins de stockage, du réseau d’assainissement séparatif ou unitaire, et de la position des déversoirs d’orage ou d'autres rejets. Mot(s) clés libre(s) : inondation, géomorphologie, barrage, hydrologie, hydraulique, érosion, bassin versant, rivière, charriage
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Urbanisation et ajustements hydro-morphologiques : vidéo complémentaire (2)
/ 20-11-2014
/ Canal-u.fr
NAVRATIL Oldrich
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Vidéo supplémentaire 1 : le concept de débit effectif et de débit morphogène.Pour vous présenter le concept de débit effectif et de débit morphogène, je reprends ici les explications de la publication de Wolman et Miller de 1959. A partir d’une chronique de débit suffisamment longue (plusieurs années), nous pouvons calculer la distribution fréquentielle de débit, avec ici le domaine des crues fréquentes et ici, le domaine descrues rares.On peut superposer à cette courbe une relation débit solide vs. débit liquide. Cette courbe peut être issue d’un calcul théorique (à partir d’une estimation de la pente, la granulométrie, la largeur de la bande active) ou mieux encore, issue de mesures sur le terrain pour de nombreux évènements de crue. Le transport de sédiment a bien entendu lieu uniquement au-delà de ce seuil de charriage. Grâce à ces deux relations, nous pouvons alors estimer la quantité de sédiment que transporte chacun de ces débits dans l’année. Wolman et Miller ont ainsi mis en avant l’idée que les crues fréquentes transportaient le plus de sédiment sur le long terme. Mot(s) clés libre(s) : inondation, géomorphologie, barrage, hydrologie, hydraulique, érosion, bassin versant, rivière, charriage
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Urbanisation et ajustements hydro-morphologiques : vidéo complémentaire (1)
/ 20-11-2014
/ Canal-u.fr
NAVRATIL Oldrich
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Vidéo supplémentaire 1 : éléments de gestion pour limiter le risque d’incision.Dans cette vidéo complémentaire, je vais vous présenter quelques éléments de gestion pour limiter le risque d’incision de ces cours d’eau périurbains.Tout d’abord, si l’on veut limiter directement les incisions, on peut apporter des mesures de correction du cours d’eau. Une première approche consiste donc à stabiliser les berges par des enrochements ou des techniques de génie végétal, ou stabiliser la pente du fond du lit à l’aide de seuils transversaux. Toutefois, ces seuils peuvent poser des problèmes de continuité écologique importante.Des techniques d’élargissement du lit de la rivière, pour redonner au cours d’eau de la place pour inonder dans des zones à moindre enjeu, peuvent permettre aussi d’abaisser les hauteurs d’eau dans la rivière ainsi que les vitesses dans le lit mineur et de diminuer l’intensité des pics de crues fréquentes par effet de laminage. Ces mesures de ralentissement dynamique ne changeront pas lesvolumes ruisselés, mais pourront écrêter les crues et diminuer le risque d’incision (...) Mot(s) clés libre(s) : inondation, géomorphologie, barrage, hydrologie, hydraulique, érosion, bassin versant, rivière, charriage
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Quelles sources d'énergie d'ici à 2050 ?
/ UTLS - la suite
/ 16-07-2005
/ Canal-U - OAI Archive
DAVID Sylvain
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La production d'énergie mondiale atteint 10 milliards de tonnes équivalent pétrole (tep) chaque année. Elle est assurée essentiellement par du pétrole, du gaz et du charbon, de façon très inégalitaire au niveau de la planète. Si les pays riches gaspillent, de nombreux pays en voie de développement et très peuplés tendent légitimement à augmenter massivement leur consommation dans les décennies à venir. Les scénarios énergétiques prévoient une augmentation de 50 à 300% de la production mondiale d'énergie d'ici 2050. Il est d'ores et déjà évident qu'une telle augmentation ne pourra se faire sur le modèle actuel, basé sur les énergies fossiles, dont les réserves sont limitées, et dont l'utilisation conduit à des émissions massives de CO2 responsable d'un changement climatique de grande ampleur. Le développement de nouvelles sources d'énergie est aujourd'hui incontournable, quelques soient les efforts que nous pourrons faire dans la maîtrise de la demande. Ces sources alternatives sont bien connues et relativement bien quantifiées. Le nucléaire apparaît comme la seule source disponible rapidement à grande échelle, mais nécessite une mobilisation importante de capitaux et une acceptation publique. L'énergie solaire est un gisement important, mais sa mise en oeuvre reste extrêmement chère et complexe. Elle est cependant déjà compétitive dans des zones dépourvues de réseaux électriques. L'énergie éolienne représente un gisement limité et ne pourra sans doute dépasser 10% de la production électrique, et toujours de façon intermittente et aléatoire. La biomasse est une voie intéressante, mais difficile de développer à grande échelle. Les autres sources (géothermie, vagues, marées,
) semblent incapables de répondre à une demande forte. Le stockage de l'énergie (hydrogène notamment) est loin d'être maîtrisé. Il représente un défi technologique important, et pourrait rendre les énergies intermittentes plus intéressantes dans l'avenir. Enfin, la fusion thermonucléaire représente une source massive, mais risque de ne pas être disponible avant la fin du siècle. Si le développement de l'électro-nucléaire au niveau mondial est sans doute la façon la plus rapide pour lutter contre l'effet de serre, cela ne sera en aucun cas suffisant. Le défi énergétique et climatique auquel nous sommes confrontés, nécessite la mise en place de la capture du CO2 émis par les centrales utilisant des combustibles fossiles et un développement soutenu des énergies renouvelables. Les alternatives aux énergies fossiles présentent leurs propres inconvénients, mais il n'est pas certain que nous ayons encore le choix. Mot(s) clés libre(s) : biomasse, combustible fossile, consommation énergétique, effet de serre, éolien, fission nucléaire, fusion thermonucléaire, géothermie, hydraulique, hydrogène, radioactivité, solaire, source d'énergie
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Prédiction d’inondation avec Telemac 2D
/ 20-11-2014
/ Canal-u.fr
THANH SON Huynh
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Cette séquence est consacrée à l’application du modèle Telemac 2D à la prédiction de l’inondation à Hô-Chi-Minh-Ville, cas où il y a une rupture du barrage de Dau Tieng. Cette présentation comprend 5 parties : la première partie est une présentation au réservoir de Dau Tieng ; la partie suivante présente une introduction au Telemac 2D ; il s'en suivra une modélisation du problème puis les résultats obtenus ; enfin quelques conclusions seront données en clôture de cette séquence. Mot(s) clés libre(s) : inondation, géomorphologie, barrage, hydrologie, hydraulique, érosion, bassin versant, rivière, charriage
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Morphologie, habitats et biocénoses : physique et écologie fluviale
/ 20-11-2014
/ Canal-u.fr
PIÉGAY Hervé
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Cette séquence va être consacrée aux liens entre la physique (la géomorphologie) et l'écologie. On va aborder successivement différentes notions afin de comprendre :comment s’expriment ces lienscomment une modification de la physique influence la qualité écologiquecomment et pourquoi réparer certains dommages physiques enregistrés par le cours d’eau à la suite de différentes pressions humaines Mot(s) clés libre(s) : inondation, géomorphologie, barrage, hydrologie, hydraulique, érosion, bassin versant, rivière, charriage
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Modélisation hydraulique à surface libre
/ 20-11-2014
/ Canal-u.fr
NAVRATIL Oldrich
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Principes et applications. Choix des modèles.Cette séquence aborde l’utilisation et l'application des équations de base utilisées en hydraulique fluviale : c’est l’étape de la modélisation hydraulique. Elle se focalise tout d’abord sur les enjeux de la modélisation hydraulique ; elle présente ensuite la structure des modèles et les équations physiques que l’on choisira en fonction des objectifs de l’étude et du site d’étude. Elle finit sur un exemple pour illustrer cette structure générale des modèles et les données d’entrée nécessaires. Mot(s) clés libre(s) : inondation, géomorphologie, barrage, hydrologie, hydraulique, érosion, bassin versant, rivière, charriage
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Lois physiques. Transport solide par charriage (5)
/ 20-11-2014
/ Canal-u.fr
SOARES-FRAZÃO Sandra
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Cette séquence aborde le calcul du transport solide proprement dit, en commençant par découvrir comment Meyer-Peter et Müller ont établit leur loi de transport bien connue. Les expériences de Meyer-Peter et Müller ont été menées dans un canal comme celui qui est schématisé ici, dont les parois sont suffisamment lisses pour pouvoir négliger leur rugosité, et muni d’une trappe qui récolte les sédiments transportés par l’écoulement. Différentes conditions d’écoulement uniforme ont été étudiées, correspondant chacune à des débits liquides et solides différents, et avec des grains de diamètres différents. Pour chaque cas, Meyer-Peter et Müller ont d’une part mesuré la profondeur d’eau h et pente de fond S0, dont ils ont pu déduire par la formule de Manning, par exemple, le coefficient de frottement du lit nb, et d’autre part mesuré le transport solide par unité de largeur du canal via le poids déjaugé des grains qui se retrouvaient dans la trappe. Mot(s) clés libre(s) : inondation, géomorphologie, barrage, hydrologie, hydraulique, érosion, bassin versant, rivière, charriage
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Lois physiques. Transport solide par charriage (4)
/ 20-11-2014
/ Canal-u.fr
SOARES-FRAZÃO Sandra
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Dans cette séquence, nous allons découvrir comment calculer le débit solide charrié. Le débit solide charrié, ce sont les sédiments qui sont transportés par charriage le long du lit des cours d’eau. Cela concerne essentiellement les sédiments plutôt grossiers comme les sables ou les graviers, comme ceux que l’on peut voir sur cette photo qui montre le Rhône tel qu’il coule en Suisse. Pour cela, avant de nous attaquer directement à la définition du charriage, nous allons commencer par voir quelles sont les formes de fond que l’on peut observer dans le lit des cours d’eau. En effet, celles-ci peuvent avoir une influence considérable sur l’écoulement. Ensuite, nous découvrirons à partir de l’exemple de Meyer-Peter et Müller comment on peut établir une loi de transport solide. Et enfin, nous terminerons cette leçon par quelques questions relatives aux conditions d’application de toutes ces lois. Mot(s) clés libre(s) : inondation, géomorphologie, barrage, hydrologie, hydraulique, érosion, bassin versant, rivière, charriage
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