L'impact de la rugosité et du niveau d'eau sur les courants secondaires en rivière naturelle

Abstract

Ce mémoire traite de l’étude des écoulements en rivière naturelle. Plus précisément, l’impact de la granulométrie du lit des rivières, ainsi que de la profondeur d’eau sur la génération de courants secondaires y est analysé. Les courants secondaires sont causés par les effets de cisaillement ainsi que de la turbulence. Cependant, les structures d’écoulement telles que les courants secondaires peuvent être affectés par une multitude de facteurs et la majorité des recherches actuelles sur le domaine sont effectuées en laboratoire. Le but de ce projet est donc d’observer les courants secondaires en milieu naturel. Un vélocimètre acoustique Doppler (ADV) a été utilisé afin de déterminer les profils de vitesse in situ de différentes sections de rivières. Le lit de la rivière a été échantillonné afin d’en déterminer la granulométrie. Différentes bases théoriques sont explorées afin d’interpréter les profils de vitesse obtenus. La base théorique choisie est en mesure de décrire les processus physiques de la rivière naturelle ainsi que de permettre la caractérisation des phénomènes de courants secondaires. Selon les recherches effectuées, nous croyons que la granulométrie a un impact sur la structure des courants secondaire puisque ceux-ci dépendent de la rugosité du lit de la rivière. Or, la taille et la forme des grains du lit de la rivière ont certainement un impact sur la rugosité du fond de la rivière. Les effets anthropogéniques sur l’environnement, notamment sur les cours d’eau, sont de plus en plus reconnus. Afin de bien comprendre et mitiger les impacts dus à l’aménagement de notre environnement, il devient nécessaire de caractériser les processus physiques des rivières. Les courants secondaires sont liés à la résistance à l’écoulement des rivières et ont donc un impact considérable sur le comportement de celles-ci.