Analyse des ajustements verticaux à l’échelle du linéaire

Les données disponibles pour quantifier les ajustements verticaux sont peu nombreuses sur la moyenne Garonne, en raison notamment de l’absence d’enjeux pour la navigation. L’analyse de l’évolution verticale du chenal a été réalisée à partir de trois profils en long (Tab. 1.9) : un profil de la ligne d’eau à l’étiage datant de 1830 et de source anonyme, un profil de 1860 réalisé par les Ponts et Chaussées comprenant la ligne d’eau à l’étiage et le fond puis un profil des années 1990 du fond établis à partir d’un ensemble de profils en travers réalisés par les Directions Départementales des Territoires de Haute-Garonne et du Tarn-et-Garonne d’une part, et d’autre part d’Électricité de France (Simeoni-

79 Sauvage, 1999 ; Larnier, 2010). Les densités de points au kilomètre pour les trois profils en long sont respectivement de 1,3, 1 et 1,9. Il existe également un profil en long de la ligne d’eau datant de 1920 mais qui n’a pas été exploité car levé en période de hautes eaux et ne permettant pas une comparaison avec les lignes d’eau à l’étiage.

Entre 1860 et les années 1990, aucun profil en long exploitable n’est donc disponible sur l’intégralité du linéaire étudié. Des profils en travers réalisés au droit d’ouvrages d’art ainsi que des données topographiques issues du projet d’aménagement du lit en Tarn-et-Garonne, ont donc été utilisés pour densifier l’information sur cette période et affiner la chronologie de l’ajustement vertical du chenal. Ces données proviennent des Directions Départementales des Territoires et des Conseils Départementaux de Haute-Garonne et du Tarn-et-Garonne.

Année Profil Emprise Type Débit

(m3_.s-1₎

Pts/km

18301 _{PL Embouchure canal du midi - Tarn He Etiage 1,3}

18602 _{PL Embouchure canal du midi - Tarn He + Fd Etiage 0,9}

19203 _{PP Ouvrage d’art Fd _ _}

19574 _{PT Secteur Castelsarrasin et Verdun He + Fd [242-334] _}

1959-605 _{PL Pont St Nicolas - limite Haute-Garonne He Etiage 0,9}

19616 _{PT Secteur Belleperche et Très-Cassés Fd [42-123] _}

19637 _{PT Secteur Belleperche et Très-Cassés He + Fd [163-245] _}

19648 _{PT Secteur Beauzelle He + Fd [195-300] _} 19679 _{PT Secteur Cordes-Tolosannes He + Fd [45-67] _} 198010 _{PT Secteur Blagnac He + Fd [127-224] _} 198111 _{PT Secteur Ondes He + Fd [131-140] _} 198212 _{PT Secteur Beauzelle He + Fd [175-194] _} 1990s13 _{PT Toulouse - Tarn Fd _ _} 199614 _{PT Secteur Blagnac He + Fd 246 _} 200215 _{PT Secteur verdun He + Fd 124 _} 200516 _{PT Secteur Blagnac He + Fd [94-167] _} 201217 _{PT Secteur Toulouse He + Fd ? _} 201218 _{PT Secteur Grenade He + Fd 140 _}

Tableau 1.9 : Liste et caractéristiques des profils en long utilisés. PL : profil en long ; PT : profil en

travers ; He : hauteur d’eau ; Fd : fond. Les sources des données sont les suivantes : (1) anonyme, (2) Ponts et Chaussées, (3) Données établies par les Grandes Forces Hydrauliques à partir desquelles le fond du lit a été reconstitué par Lalanne-Bertoudicq et al (1989), (4-5-6-7-9) Direction Départementale des Territoires du Tarn-et-Garonne, (8) source inconnue, (10-11-12) Direction Départementale des Territoires de Haute-Garonne, (13) Electricité de France, Direction Départementale de l’Equipement de Haute-Garonne et du Tarn-et-Garonne, (14-15-16-17-18) Géomètres Aturins.

Lorsqu’elles existent, les altitudes du fond ont été privilégiées car elles permettent de s’affranchir des variations des lignes d’eau liées aux variations des débits d’un levé à un autre. Afin de pouvoir comparer les données aux différentes dates, les profils en long ont été recalés entre eux en x et y à partir de repères de référence considérés comme stables dans le temps (ponts et affluents) et dont les points kilométriques sont connus. Le recalage des points a été fait suivant la formule suivante :

80 𝐷𝑖𝑗_𝑡0. = 𝐷𝑖𝑗_𝑡0+ 𝐷𝑖𝑗_𝑡0 (𝐷𝑐𝑡1− 𝐷𝑐𝑡0

𝐷𝑐_𝑡1 )

Avec Dijt0. : distance rectifiée entre les points i et j du profil ancien, Dijt0 : distance non rectifiée entre

les points i et j du profil ancien, Dct0 : distance entre les points de contrôle du profil ancien, Dct1 :

distance entre les points de contrôle du profil actuel.

Une fois les profils en long recalés entre eux en x et y, ces derniers ont été segmentés à intervalles réguliers de 500 m en créant de nouveaux points équidistants de 500 m et communs entre chaque profil en long. Leur altitude a ensuite été calculée par interpolation linéaire à l’aide de la formule suivante :

𝐵_𝑖𝑛𝑡 =(𝐵𝑠𝑢𝑝− 𝐵𝑖𝑛𝑓)(𝐴𝑖𝑛𝑡− 𝐴𝑖𝑛𝑓) (𝐴_𝑠𝑢𝑝− 𝐴_𝑖𝑛𝑓) + 𝐵_𝑖𝑛𝑓

Avec Bint : valeur intermédiaire correspondante inconnue, Bsup : valeur supérieure correspondante,

Binf : valeur inférieure correspondante, Aint : valeur intermédiaire connue, Ainf : valeur inférieure

connue, Asup : valeur supérieure connue.

Les levés topographiques anciens de 1830 à 1920 ont également été recalés en z afin de faire correspondre leur système altimétrique au système actuel (IGN 69). Les profils en travers étant accompagnés d’un plan de situation, leur localisation s’est faite directement sous Système d’Information Géographique après avoir géoréférencé les plans.

Pour compléter le jeu de données topographiques, des données hydrologiques provenant de la Banque Hydro ont également été utilisées pour mettre en évidence l’enfoncement du lit sur la base des hauteurs d’eau à l’étiage (Tab. 1.10). Ces données proviennent de deux stations limnimétriques localisées à Portet-sur-Garonne, en amont de Toulouse, et à Verdun-sur-Garonne, à l’aval de Toulouse dans la partie médiane du cours d’eau.

Station Coordonnées Bassin versant (km2) Altitude (m) Période hauteurs Période débits Portet-sur-Garonne 01°24’54.7063’’E – 43°31’35.4036’’N 9980 147 1910-2017 1910-2017 Verdun-sur-Garonne 01°14’31.8282’’E – 43°51’16.6266’’N 13730 96 1988-2017 1972-2017

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3.4.1.3. Analyse des ajustements géomorphologiques à l’échelle des tronçons

L’analyse se fonde sur une analyse par rétro-observation à partir de photographies aériennes datant des années 1940 à 2000. L’identification et la quantification des changements géomorphologiques ont été réalisées de la manière suivante :

(1) Géoréférencement des photographies aériennes

• Ce sont 25 photographies aériennes prises par l’IGN entre 1946 et 2010 qui ont été utilisées pour l’analyse (Tab. 1.11). Les photographies de 2006 et 2010 étant déjà géoréférencées seules celles antérieures à 2006 ont été géoréférencées en prenant pour référentiel les images de 2010. Dans un premier temps, selon les dates un ensemble de photographies ont été assemblées entre elles pour n’en faire qu’une seule afin d’optimiser le nombre de possibilité de points de contrôle pour ensuite être géoréférencées sous ArcGis en utilisant un polynôme de 2nd _ordre.

Date Couleur Echelle Débit

(m3_.s-1₎ Nb PC Taille pixel (m) RMSE (m) Beauzelle 08/04/1946 NB 1:25436 159 19 1,17 2,66 11/09/1958 NB 1:5049 50 13 0,11 3,26 02/07/1964 NB 1:8222 91 11 0,18 0,67 01/01/1973 NB 1:18440 68 10 0,45 1,85 08/09/1976 NB 1:8055 49 13 0,19 3,04 16/09/1980 NB 1:14104 60 15 0,44 2,22 05/08/1983 C 1:8428 43 16 0,24 4,00 28/07/1992 NB 1:25005 102 18 0,57 2,89 26/09/1997 C 1:22890 54 16 0,67 2,73 18/07/2006 C 50 cm 55 _ 0,50 _ 08/08/2010 C 25 cm 61 _ 0,50 _ Portet 09/09/1958 NB 1:5004 48 16 0,50 4,45 07/02/1964 NB 1:8114 90 12 0,18 2,00 08/09/1976 NB 1:7956 49 16 0,19 2,31 16/09/1980 NB 1:13967 60 15 0,44 3,96 05/08/1983 C 1:8275 43 16 0,23 6,13 28/07/1992 NB 1:24614 102 14 0,57 4,30 24/07/2006 C 50 cm 34 _ 0,50 _ 07/08/2010 C 25 cm 71 _ 0,50 _ Grenade 23/09/1960 NB 1:15211 104 28 0,72 1,42 01/01/1973 NB 1:18596 68 10 0,43 2,50 16/09/1980 NB 1:14439 60 10 0,45 1,44 28/06/1993 NB 1:30358 95 15 0,67 1,85 17/07/2006 C 50 cm 56 _ 0,50 _ 21/08/2010 C 25 cm 62 _ 0,50 _

Tableau 1.11 : Informations sur les photographies aériennes (IGN). NB : noir et blanc ; C :

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(2) Vectorisation des unités morpho-sédimentaires

• Les photographies ont fait l’objet d’une cartographie des différentes unités morpho- sédimentaires présentes dans le lit mineur. Une typologie en huit classes a été choisie : (1) les affleurements émergés, (2) les affleurements immergés, (3) les atterrissements nus, (4) les atterrissements à végétation naissante (i.e. herbes, arbustes), (5) les atterrissements à végétation mature (i.e. arbres), (6) le chenal en eau hors affleurement, (7) les bras morts, (8) les sites d’extraction. La distinction entre les atterrissements avec végétation naissante ou mature, c’est fait sur une base qualitative à partir d’une observation visuelle.

• Afin d’évaluer les changements entre deux prises de vues, les différentes unités ont été quantifiées en calculant la surface totale que chacune d’elles couvrent dans le tronçon étudié. Une largeur moyenne a également été calculée en divisant la surface totale de la bande active par la longueur du tronçon.