Article de recherche / Research Article

Relation entre morphodynamique fluviale et processus d’érosion interne autour des digues de protection : observation multi-échelle d’une rivière aménagée (Agly, Pyrénées-Orientales)

Correlation between river morphology and processes of internal erosion in dikes foundation

¹ INRAE Aix-Marseille Université UMR RECOVER, Aix-en-Provence, France
² GéHCO, Campus Grandmont, Université de Tours, Tours, France
³ INRAE Université de Avignon UMR EMMAH, Avignon, France
⁴ SMBVA, Syndicat Mixte du Bassin Versant de l’Agly, Saint-Paul de Fenouillet, France

^* Auteur de correspondance : laurence.girolami@inrae.fr

Accepté : 9 Février 2023

Résumé

Ce travail porte sur les mécanismes physiques à l’origine des processus d’érosion interne dans les sols de fondation des digues de protection contre les inondations. La présence de matériaux perméables est le plus souvent associée à la présence d’une paléo-vallée comblée de sédiments alluviaux sous le lit de la rivière et sous les digues ou de paléo-chenaux sableux pouvant s’étendre au niveau de la zone protégée. Le cas des digues de l’Agly montre que plusieurs processus d’érosion interne doivent être pris en compte pour décrire ces phénomènes : l’érosion régressive, l’érosion de contact et la suffusion. L’utilisation combinée des méthodes d’induction électromagnétique (EMI) et de tomographie de résistivité électrique (ERT) est une solution rapide et peu coûteuse qui permet d’imager le sol et de fournir la géométrie des différentes couches. Combinées à des sondages carottés, les résultats obtenus permettent de localiser la profondeur des interfaces et de mettre en évidence plusieurs scenarii possibles d’apparition de résurgences, de sand-boils et de fontis en bordure de digue, ou au niveau du val protégé.

Abstract

This work focuses on the mechanisms that trigger internal erosion in the pervious foundation of flood protection dikes. Permeable layers are most often due to the presence of a paleo-valley filled with alluvial sediments beneath the river bed and dikes as well as paleo-channels that can extend into the protected area. The case of the Agly dikes exposes that several internal erosion processes should be considered to describe these phenomena: backward erosion piping, contact erosion and suffusion. The combined use of electromagnetic induction (EMI) and electrical resistivity tomography (ERT) methods is a fast and cheap solution that allows to image the subsoil and to provide the geometry of the different layers. Combined with sediment cores, results obtained allow to determine the position of interfaces and to highlight several scenarios for the appearance of leaks, sand boils, and sinkholes at the vicinity of the dikes, or in the subsoil of the protected area.