La mesure manuelle du débit pose des contraintes matérielles difficiles à résoudre sans l’aide de matériel d’acquisition automatique. Pour palier ces carences nous avons installé pendant la saison sèche 2006-2007 deux capteurs de pression HOBO® du type « Water Level Logger U20-001-01 » (0 - 30ft) dans les gorges terminale de la Bakeya, le secteur clef de notre étude sur l’abrasion fluviatile5. Les deux capteurs installés à 500 m de distance sont sensés mesurer la hauteur d’eau en un point donné toutes les minutes. La technique de calcul basée sur la relation de Manning déjà appliquée sous le pont de la Bakeya nous donnera deux valeurs de débit. En outre, la différence de hauteur entre les deux points nous renseignera sur la baisse de la surface de l’eau dans les gorges d’amont en aval (perte de charge) et permettra d’utiliser des modèles d’écoulement plus élaborés (utilisation de « Hec-Ras », Chapitre IV).
Les premières données correspondant à la mousson 2007 ont été récupérées après la soumission de ce manuscrit.
2 Quelques pistes pour aller plus loin…
Pour la mousson 2006 nous ne disposons de valeurs de débit que dans le bassin de la Bakeya, mais d’autres rivières nous auraient intéressé notamment la Ratu Khola. D’après les sources locales et les données recueillies par le « Dartmouth Flood Observatory » du Darmouth College, Massachusetts (http://www.dartmouth.edu/), les épisodes de crue on été « moyen » dans le secteur de la Bakeya, mais par contre assez forts dans le secteur de la Ratu.
La mesure directe des débits a l’avantage de la précision, mais elle nécessite beaucoup de moyens si l’on souhaite travailler sur une zone étendue couvrant plusieurs bassins versants. En outre ce type d’étude doit se prolonger sur de nombreuses années pour que l’on puisse tirer des informations
5 Les variations de pression atmosphérique devraient également être mesurées sur le site (causes d’erreurs
inférieures à 20 cm sur la hauteur d’eau). Nous nous contenterons des relevés météorologiques de Simra et de Katmandu pour effectuer les corrections.
fiables des courbes de distributions cumulées. Une autre façon indirecte d’estimer les débits dans un bassin versant est la compilation des données pluviométriques. Le réseau népalais de station météorologique n’est pas très dense mais il existe depuis suffisamment longtemps pour être exploitable. Sans contrainte sur le terrain la méthode est hasardeuse, mais à présent nous disposons d’informations directes fiables : ce travail est en cours.
ADDENDUM : mesure des débits en 2007 et 2008
A la date d’impression de ce manuscrit, les relevés météorologiques et hydrologiques effectués dans le bassin de la Bakeya pendant la mousson 2007 sont disponibles. Les nouvelles données de hauteur d’eau dans les gorges donnent une courbe de répartition des débits très comparable à celle obtenue en 2006. En outre ces mesures automatiques permettent des estimations beaucoup plus précises. Toutes les données (ainsi que les prochains relevés pour la mousson 2008) sont disponibles auprès de Jérôme Lavé.
B. Caractérisation du flux de sédiments
provenant des Siwaliks du Népal Central
Nous avons vu que les sédiments transportés par les rivières sont les « outils » de l’érosion fluviatile (cf. Chapitre I). L’analyse des processus d’abrasion sur le terrain passe donc par l’étude du flux de sédiment transitant par les rivières.
L’objectif de cette étude est de caractériser la charge de fond (« bed load ») des rivières ainsi que son évolution de l’amont vers l’aval. La charge de fond est le matériel le plus grossier transporté au contact immédiat du fond du lit : c’est elle qui abrase les roches du substratum. Pour cela nous nous sommes intéressés non seulement à la genèse des alluvions dans nos petits bassins versants, mais aussi aux processus de transport et de tri sédimentaire à l’œuvre dans les rivières des Siwaliks et du Teraï. Nous constaterons également que nos données de terrain originales permettent d’interpréter certains aspects de l’évolution sédimentaire du piedmont himalayen à long terme. Cette problématique connexe a fait l’objet d’un article que nous allons soumettre prochainement, et sera présentée vers la fin de ce chapitre (p. 108).
Une grande partie de notre travail a porté sur l’élaboration de protocoles de mesure de la granulométrie adaptés aux conditions du terrain6. Cet aspect « technique » du problème tient une place importante dans ce chapitre. Après une rapide présentation de notre démarche, nous nous pencherons en détail sur les définitions de la granulométrie, puis sur la théorie d’échantillonnage des sédiments et sur nos protocoles de mesures. Nous présenterons enfin nos résultats dans les 6ième et 7ième paragraphes (à partir de la page 108).
1 Objectifs et stratégie
La caractérisation du flux sédimentaire comporte deux aspects complémentaires : (1) la mesure de la morphométrie des sédiments, notamment de leur granulométrie ; (2) la mesure du flux des sédiments. Idéalement, notre but est de déterminer ces paramètres en un endroit donné et à un instant donné. Nous souhaiterions contraindre le mieux possible les modèles d’abrasion du substratum pendant les crues dans les secteurs que nous avons instrumentés (voir Chapitre IV). L’échelle de temps qui nous intéresse en premier lieu serait donc de l’ordre de la demi journée, voire moins.
6 Pour aller plus loin sur la question, nous recommandons la lecture du rapport technique de l’USDA disponible en
Malheureusement l’estimation de la granulométrie et du volume des sédiments transportés par une rivière est loin d’être évidente. Il existe très peu de méthodes d’enregistrement en continu du flux sédimentaire, surtout si celui-ci contient énormément de particules grossières comme dans notre cas. Ces techniques nécessitent toujours des moyens logistiques considérables difficiles à mettre en œuvre au Népal, et ne fournissent de toute façon que des résultats incomplets voire discutables. Nous reparlerons de ce point dans le Chapitre V, où nous proposerons de nouvelles méthodes de mesure non encore testées sur le terrain. Pour cette première étude nous avons dû nous contenter de données beaucoup moins précises.