L'environnement fluvial Flashcards
Classées de différentes façons - Bassin versant
Aire délimitée par les lignes de crêtes entre lesquelles les précipitations alimentent un même exutoire. Région délimitée, drainée par un cours d’eau et ses tributaires. Changement avec mouvements tectoniques et apports de sédiments.
1. Topographiques
2. Piézométrique (zone de la nappe phréatique et la zone de vadose)
*pour comparer et évolution du BV.
Délimitation :
1. méthode classique = crénulation
2. méthode numérique = D8
* La loi de Hack est une relation empirique entre la longueur d’un cours d’eau et la superficie du bassin versant.
Ruissellement de l’eau
- non-concentré : nappe hortonien (tx précipitation > taux de percolation) ou pluvial saturé (nappe phréatique à la surface)
- Souterrain
- Sources
- Écoulement fluvial
- Concentré : réseaux organisé, influence de la géologie, la pente et structure.
L’écoulement suite à une précipitation et le temps de réponse varie selon…
- la taille du BV
- la couverture du BV
- la perméabilité du sol
- La pente du BV
caractéristiques physiques d’un écoulement
- viscosité : selon température et quantité de matériaux transportés
- La vitesse : selon pente et viscosité, gradient de vitesse du bas vers le haut
3 forces dans un fluide
- Force d’inertie
- Force de gavité
- Force de viscosité
Écoulement laminaire vs turbulent
laminaires : molécules bougent en parallèle dans la direction du transport, fluide hétérogène sans mélange. s,Écoule à faible vitesse
Turbulent : molécules bougent dans toutes les directions avec un mouvement net vers direction du transport. fluides hétérogènes se mélangent, eau grande vitesse et formation de tourbillons
Le nombre de Reynolds (Re)
Détermine si un écoulement est laminaire ou turbulent. C’est le rapport entre les forces d’inertie et les forces de viscosité.
Re < 500 : faible vélocité, les forces visqueuse dominent = laminaire. glaciers, écoulements aqueux sur grandes surfaces et fleuves à débit lent
Re > 2000 : forte vélocité, forces d’inertie dominent et l’écoulement est turbulent. Rivières, courants de turbidité et le vent.
Le nombre de Froude
ratio entre la vitesse d’écoulement et la vitesse d’une vague dans l’écoulement. Rapport entre la vitesse d’écoulement, la gravité et l’inertie. Définit la nature turbulente de l’écoulement, le régime d’écoulement, tranquille ou rapide.
Fr < 1 : tranquille (sous-critique). régime fluvial avec forte hauteur d’eau et faible vitesse
Fr = 1 : écoulement critique
Fr > 1 : écoulement supercritique, régime torrentiel avec faible hauteur d’eau et fortes vitesses
3 types de régimes d’écoulement basé sur la forme des ondulation de la surface, le mode de transport des sédiments et le mode de dissipation de l’énergie
- inférieur : forte résistance à l’écoulement et faible transport. Ondulation surface pas en phase avec les sédiments fond. Fr < 1 (sous-critique), Rides et mégarides.
- Transitoire : Fr = 1, construction sur le fond entre les 2 régimes. Dunes et lits planaires erratiques
- Supérieur : faible résistance à l’écoulement, transport élevé (roulement sur épaisseur = à quelques diamètres de la taille moyenne des grains). Ondulation en phase avec celles du fond. Fr > 1 (supercritique). Lits planaires et antidunes.
Types de figues (répondent à la vitesse d’écoulement et la granulométrie du sédiment)
- Lits plans sans mouvements : milieux de faible énergie dominés par la décantation, lits horizontaux sans structures
- Petites rides : structures asymétrique pente faible en amont et forte en aval. < 30 cm et 5 cm haut.
- Mégarides : semblables aux rides mais > 60 cm et plusieurs mètres. les plus courant lit rivière et chenaux de marées
- lits planaires avec mouvement : absence de monticules et dépressions, roule glisse et saute, stries longitudinales et figures d’érosion
- Antidunes : système ondulations substrat sédimentaire, structure en phase avec les vagues de surfaces de gravité, courants de marées et rivière graveleuses en crues
- seuils et mouille : haut régime, pentes et débit forts, monticules = seuils avec écoulement supercritique connectés par des mouilles = sous-critique. migrent vers l’amont
4 aspect physiques impliqués dans la sédimentation
- gravité
- cisaillement
- contrainte normale
- la friction
Le principe de Bernoulli
La somme de la vitesse et la pression d’un fluide sur un objet doit être constante. Hausse du courant = baisse de pression et mise en suspension d’un grain.
3 forces de transport
- de trainée
- de soulèvement
- totale de soulèvement
La sinuosité
Est fonction de la longueur du thalweg par la longueur du chenal entre deux courbures équivalente
Rectiligne : < 1,05
Sinueux (tressé) : >1,05 < 1,5
Méandre ou anastomosés : >1,5
La taille du cône alluvial dépend de :
- taille du bassin de drainage
- le climat
- la lithologie des roches de la région source
- activité tectonique
- l’espace dispo pour sa croissance
