# Recherches en géomorphologie fluviale dans les hydrosystèmes fluviaux des Alpes du Nord, France

Jean-Luc Peiry

► To cite this version:

Jean-Luc Peiry. Recherches en géomorphologie fluviale dans les hydrosystèmes fluviaux des Alpes du Nord, France. Géographie. Université Joseph Fourier, 1997. tel-04088084

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# Recherches en géomorphologie fluviale dans les hydrosystèmes fluviaux des Alpes du Nord, France

Jean-Luc Peiry

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Jean-Luc Peiry. Recherches en géomorphologie fluviale dans les hydrosystèmes fluviaux des Alpes du Nord, France. Géographie. Université Joseph Fourier, 1997. tel-04088084

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UNIVERSITÉ JOSEPH FOURIER - GRENOBLE I

Institut de Géographie Alpine

Laboratoire de la Montagne Alpine (CNRS LAMA ESA 5038)

RECHERCHES EN GEOMORPHOLOGIE FLUVIALE
DANS LES HYDROSYSTEMES FLUVIAUX
DES ALPES DU NORD

par

Jean-Luc PEIRY

DIPLOME D'HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES

le 30 Octobre 1997

Composition du jury :

<table><tr><td>Maryse GUIGO</td><td>Professeur à l'Université Joseph Fourier</td><td>Présidente</td></tr><tr><td>Philippe BOIS</td><td>Prof. à l'Ecole Nat. Sup. d'Hydraulique et de Mécanique de Grenoble</td><td>Examineur</td></tr><tr><td>Jean-Paul BRAVARD</td><td>Professeur à l'Université Paris-Sorbonne</td><td>Rapporteur</td></tr><tr><td>Michel CHARDON</td><td>Professeur à l'Université Joseph Fourier</td><td>Rapporteur</td></tr><tr><td>Roger LAMBERT</td><td>Professeur Emérite, Université de Toulouse-Le-Mirail</td><td>Examineur</td></tr><tr><td>François PETIT</td><td>Professeur à l'Université de Liège</td><td>Rapporteur</td></tr></table>
# SOMMAIRE
<figure><img src="image_4.png" /></figure>
<table>
  <tbody>
    <tr>
      <td>REMERCIEMENTS</td>
      <td>9</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>DOSSIER ADMINISTRATIF</td>
      <td>11</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Curriculum vitae et activité</td>
      <td>13</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Publications</td>
      <td>17</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Liste des directions de recherche d'étudiants</td>
      <td>21</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>INTRODUCTION GÉNÉRALE</td>
      <td>23</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>PARTIE I - APPROCHES MÉTHODOLOGIQUES ET ÉCHELLES SPATIO-TEMPORELLES</td>
      <td>29</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Introduction</td>
      <td>31</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Chapitre 1 - La reconstitution des paléoenvironnements fluviaux : les investigations sur le temps long</td>
      <td>33</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>1.1) Positionnement vis-à-vis de la recherche sur les paléoenvironnements fluviaux</td>
      <td>35</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>1.2) L'exploitation paléogéographique des sondages et des données géotechniques fournissant l'altitude du toit de l'alluvium : l'exemple de Grenoble</td>
      <td>35</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>1.2.1) Problématique de l'étude</td>
      <td>35</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>1.2.2) Méthodologie mise en œuvre</td>
      <td>36</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>1.2.3) Interprétation paléogéographique des résultats</td>
      <td>36</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>1.3) La reconstitution des phases de remplissage de bras mort par l'analyse géostatistique de la granulométrie des dépôts</td>
      <td>38</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>1.3.1) Le problème de l'identification de la stratigraphie des remplissages de paléochenaux</td>
      <td>38</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>1.3.2) Méthodologie de reconstitution stratigraphique des remplissages sédimentaires</td>
      <td>39</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>1.3.3) Application de la méthode à l'identification du fossé gallo-romain de Grenoble</td>
      <td>42</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Chapitre 2 - La reconstitution morphodynamique au pas de temps séculaire</td>
      <td>47</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.1) L'inégal intérêt des variables morphodynamiques de base vis-à-vis de l'étude des changements séculaires</td>
      <td>49</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.1.1) Une inégale disponibilité des sources documentaires anciennes</td>
      <td>49</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.1.2) L'hétérogénéité des sources documentaires anciennes, facteur de difficultés d'utilisation</td>
      <td>49</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.2) L'exploitation géostatistique des documents en plan</td>
      <td>51</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.2.1) Les indices morphométriques</td>
      <td>51</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>A) La sinuosité</td>
      <td>51</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>B) La multiplicité des chenaux</td>
      <td>52</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.2.2) La métamorphose du style fluvial de l'Isère illustrée par le suivi diachronique des indices morphométriques</td>
      <td>55</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.3) L'apport du SIG pour la quantification des ajustements en plan de la dynamique fluviale</td>
      <td>58</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Chapitre 3 - Le développement de techniques de diagnostic morphodynamique et d'aide à la gestion</td>
      <td>61</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.1) Une nécessité : pouvoir mettre en œuvre sur le de terrain des techniques de recueil des données adaptées au diagnostic morphodynamique</td>
      <td>63</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.2) Le diagnostic morphodynamique sur un bassin-versant composé de plusieurs petits cours d'eau : l'exemple de l'Aire et de la Drize</td>
      <td>64</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.2.1) Problématique de l'étude</td>
      <td>64</td>
    </tr>
  </tbody>
</table>
<table>
  <tbody>
    <tr>
      <td>3.2.2) Méthodologie de l'étude</td>
      <td>64</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.3) Le diagnostic des causes d'érosion des berges sur le Tacon et le Flumen (Parc Naturel Régional du haut-Jura)</td>
      <td>67</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.3.1) Contexte local et problématique de l'expertise</td>
      <td>67</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.3.2) Méthodologie de l'étude</td>
      <td>67</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>A) Choix des variables décrivant le fonctionnement</td>
      <td>67</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>1) Les critères d'évaluation du fonctionnement des égrevines (processus de versant)</td>
      <td>68</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2) Les critères d'évaluation de la dynamique du chenal au contact des égrevines</td>
      <td>69</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>B) Description des fiches de site et établissement de la base de données</td>
      <td>69</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.3.4) L'exploitation cartographique de la base de données</td>
      <td>71</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.4) Analyse de la fermeture des bras morts du Rhône dans l'île de Miribel-Jonage (amont de Lyon)</td>
      <td>71</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.4.1) Problématique de l'étude</td>
      <td>74</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.4.2) Méthodologie de l'étude</td>
      <td>74</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.4.3) Analyse géostatistique des données et typologie fonctionnelle thématique</td>
      <td>76</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>A) Cartographie des variables</td>
      <td>76</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>B) Traitement statistique multivarié et typologie des bras morts</td>
      <td>80</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.5) Synthèse méthodologique de l'approche experte</td>
      <td>82</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Conclusion</td>
      <td>86</td>
    </tr>
    <tr>
      <td colspan="2">PARTIE II - LA PROBLÉMATIQUE DU DÉVELOPPEMENT VÉGÉTAL SUR L'ISÈRE DANS LA VALLÉE DU GRÉSIVAUDAN : STRATÉGIE DE RECHERCHE ET PREMIERS RÉSULTATS</td>
    </tr>
    <tr>
      <td colspan="2">Introduction</td>
    </tr>
    <tr>
      <td colspan="2">Chapitre 1 - Problématique et stratégie des recherches engagées sur l'Isère</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>1.1) La problématique du développement végétal dans le chenal de l'Isère en amont de Grenoble</td>
      <td>95</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>1.1.1) Le cadre institutionnel de la recherche</td>
      <td>95</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>1.1.2) Le constat initial d'un chenal en voie de végétalisation</td>
      <td>96</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>1.1.3) Les étapes et les mécanismes de la végétalisation</td>
      <td>98</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>1.1.4) Les causes et les enjeux du développement végétal</td>
      <td>100</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>1.2) Les stratégies de recherche développées sur l'Isère</td>
      <td>101</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>1.2.1) L'approche interdisciplinaire</td>
      <td>101</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>1.2.2) Les stratégies de recherche propres à l'hydrologie et la géomorphologie fluviale</td>
      <td>104</td>
    </tr>
    <tr>
      <td colspan="2">Chapitre 2 - L'analyse de la dynamique des flux de matière dissoute et de matière en suspension</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.1) Les techniques et protocoles de mesure</td>
      <td>109</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.1.1) La mesure et ses difficultés</td>
      <td>109</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>A) La mesure du débit</td>
      <td>109</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>B) La mesure de la charge dissoute et de la matière en suspension</td>
      <td>109</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>C) Les difficultés de la mesure</td>
      <td>110</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.1.2) La correction et la validation des données de conductivité et de concentration en MES</td>
      <td>111</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>A) La correction de la dérive de la conductivité</td>
      <td>111</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>B) Confrontation des mesures de concentration en MES par prélèvement et par mesure optique</td>
      <td>111</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.2) La dynamique de la matière dissoute totale (MDT)</td>
      <td>112</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.2.1) Chronique de la charge dissoute entre le 24 mai 1995 et le 30 juin 1996</td>
      <td>112</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>A) Les variations annuelles de la charge dissoute</td>
      <td>112</td>
    </tr>
  </tbody>
</table>

## SOMMAIRE
<table>
  <tbody>
    <tr>
      <td>B) Les variations quotidiennes et événementielles</td>
      <td>113</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.2.2) Quantification des transports de matière dissoute</td>
      <td>115</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.2.3) La relation concentration / débit</td>
      <td>116</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.3) La dynamique de la matière en suspension (MES)</td>
      <td>117</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.3.1) Chronique de la concentration en MES</td>
      <td>117</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>A) Les données biquotidiennes issues des prélèvements automatiques</td>
      <td>117</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>B) L'évolution en continu de la MES : résultats préliminaires</td>
      <td>119</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.3.2) Quantification des transports de MES</td>
      <td>122</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.3.3) Les difficultés de la modélisation des transports solides</td>
      <td>124</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>A) La modélisation statistique : la relation concentration en MES-débit</td>
      <td>124</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>B) La modélisation conceptuelle</td>
      <td>127</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.3.4) La recherche des origines de la MES</td>
      <td>127</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>A) Objectifs et méthode</td>
      <td>127</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>B) Résultats de l'étude</td>
      <td>127</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.4) Discussion des résultats et perspectives</td>
      <td>133</td>
    </tr>
    <tr>
      <td><b>Chapitre 3 - Modalités d'inondation et d'exhaussement des îles de l'Isère : l'exemple de l'île de Brignoud</b></td>
      <td><b>135</b></td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.1) Problématique et choix de la zone d'étude</td>
      <td>137</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.2) Les données et les méthodes de recueil de l'information</td>
      <td>137</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.2.1) Les données topographiques</td>
      <td>138</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.2.2) Les données sédimentologiques</td>
      <td>139</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.2.3) Les données hydrologiques</td>
      <td>139</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.3) Modélisation de l'inondabilité et de l'exhaussement de l'île de Brignoud</td>
      <td>139</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.3.1) Principes et méthodologie de la modélisation de l'inondabilité et de l'exhaussement</td>
      <td>139</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>A) La restitution de la topographie sous la forme d'un modèle numérique de terrain (MNT)</td>
      <td>141</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>B) La relation hauteur-hauteur entre le site de Brignoud et la station du Campus</td>
      <td>141</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>C) La détermination de la pente de la ligne d'eau en période d'inondation sur le site de Brignoud</td>
      <td>142</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>D) L'inondation du 25-26 février 1995 : situation prédite et situation réelle</td>
      <td>142</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.3.2) La réduction de l'inondabilité de l'île de Brignoud entre 1994 et 1995</td>
      <td>143</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.3.3) Distribution spatiale de l'exhaussement de l'île de Brignoud</td>
      <td>146</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>3.4) Discussion des résultats et perspectives</td>
      <td>148</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Conclusion</td>
      <td>151</td>
    </tr>
  </tbody>
</table>

<table>
  <tbody>
    <tr>
      <td><b>PARTIE III - IMPACTS ET GESTION DES HYDROSYSTÈMES FLUVIAUX : L'EXEMPLE DES RIVIÈRES DES ALPES DU NORD</b></td>
      <td><b>153</b></td>
    </tr>
    <tr>
      <td><b>Introduction</b></td>
      <td><b>155</b></td>
    </tr>
    <tr>
      <td><b>Chapitre 1 - Les rivières des Alpes du Nord à l'aube de l'ère industrielle : la dynamique de référence permettant l'évaluation ultérieure de l'impact anthropique</b></td>
      <td><b>157</b></td>
    </tr>
    <tr>
      <td>1.1) Un style fluvial en tresses omniprésent</td>
      <td>159</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>1.2) Un accroissement progressif de l'instabilité des lits fluviaux sous l'effet de la crise climato-anthropique du Petit-Age-Glaciaire</td>
      <td>161</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>1.3) Trois courts tronçons où le méandrage remplaçait le tressage</td>
      <td>162</td>
    </tr>
  </tbody>
</table>
Chapitre 2 - La première étape du contrôle des rivières des Alpes du Nord : l'endiguement et ses impacts 165

2.1) Les rivières alpines, des laboratoires "grandeur nature" pour l'ingénierie fluviale 167

2.2) Des impacts difficilement maîtrisables 170

2.2.1) Les réponses du chenal 170

2.2.2) Les réponses de la plaine d'inondation 171

2.3) Une évidente nécessité : corriger l'impact 174

2.3.1) L'impossible maîtrise de l'exhaussement des lits fluviaux 174

2.3.2) L'amélioration de la salubrité des plaines par le colmatage et le drainage 174

Chapitre 3 - L'incision des rivières dans les Alpes du Nord depuis la seconde guerre mondiale 179

3.1) La distribution spatiale de l'incision 181

3.2) Une incision impressionnante par son intensité, son extension longitudinale et ses rythmes 181

3.3) Les facteurs anthropiques de l'incision des rivières des Alpes du Nord 184

3.3.1) Des endiguements longitudinaux qui empêchent la recharge latérale 185

3.3.2) La réussite de la politique "d'extinction" des torrents par le service de Restauration des Terrains de Montagne 185

3.3.3) Des ouvrages hydroélectriques qui perturbent le transit de la charge alluviale 187

A) Les étapes de l'équipement hydroélectrique alpin 187

B) Des barrages qui bloquent la charge de fond 189

C) Des changements hydrologiques qui modifient les conditions de mise en mouvement de la charge de fond 190

3.3.4) L'extraction dans le chenal d'énormes quantités de matériaux alluvionnaires 195

3.3.5) Des seuils sous-fluviaux qui bloquent les transits de charge de fond 196

Chapitre 4 - La tendance contemporaine au développement de la végétation dans les lits fluviaux 201

4.1) La végétalisation du chenal à l'aval d'un ouvrage hydroélectrique : l'exemple du Drac en aval de Notre-Dame-de-Commiers 203

4.1.1) Le Drac avant l'aménagement hydroélectrique : un tressage très actif ne permettant pas une installation durable de la végétation 204

4.1.2) Le Drac après l'aménagement hydroélectrique : l'envahissement progressif du chenal par la végétation et une très inquiétante réduction de la capacité d'écoulement 206

4.1.3) La crue du 8-9 octobre 1993 et ses conséquences géomorphologiques 208

4.2) Le développement végétal du Drac dans la plaine de Grenoble 209

4.2.1) Une métamorphose géomorphologique et biogéographique du chenal et de la plaine d'inondation en moins de trente ans 210

A) 1948-1956, une dynamique fluviale active interdisant une colonisation végétale durable 210

B) 1960-1994, le développement d'une forêt alluviale mature sur les espaces délaissés par le chenal 212

4.2.2) Une transformation des modalités de fonctionnement liée au changement de style fluvial 212

A) Le changement de la distribution spatiale des dépôts fins et ses conséquences écologiques 213

B) La multiplication du nombre d'unités fonctionnelles "espace-temps" 213

Chapitre 5 - L'effet de la déprise rurale : une tendance à la purge sédimentaire des cours d'eau de tête de bassin-versant 219

5.1) L'analyse des impacts indirects : un problème de méthode 221

5.2) La végétalisation du bassin de la Gresse et son incidence sur la morphologie du chenal 222

5.3) La stabilisation des rivières de tête de bassin, une tendance qui tend à se généraliser 229

## SOMMAIRE
<table>
  <tbody>
    <tr>
      <td><b>Chapitre 6 - Synthèse et discussion : la métamorphose des rivières des Alpes du Nord et son apport pour la connaissance des mécanismes de l'impact</b></td>
      <td>235</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>6.1) Une tendance continue à l'altération des flux hydriques et sédimentaires depuis 150 ans dans les Alpes du Nord</td>
      <td>237</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>6.2) Des résultats qui font progresser la connaissance des mécanismes de l'impact et les concepts qui s'y réfèrent</td>
      <td>240</td>
    </tr>
    <tr>
      <td><b>Chapitre 7 - Impacts et gestion des hydrosystèmes fluviaux : la spécificité des cours d'eau alpins</b></td>
      <td>247</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>7.1) Positionnement philosophique</td>
      <td>249</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>7.2) L'évolution des relations homme-hydrosystème fluvial au cours des 200 dernières années</td>
      <td>250</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>7.2.1) Surexploitation et dégradation des ressources</td>
      <td>250</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>7.2.2) L'émergence d'une conscience environnementale : le concept de développement durable et ses implications pour la gestion</td>
      <td>251</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>7.3) De nouvelles alternatives de gestion : l'ingénierie géomorphologique</td>
      <td>253</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>7.3.1) Le développement de la restauration des cours d'eau au cours de la dernière décennie</td>
      <td>253</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>7.3.2) Ingénierie géomorphologique et gestion des rivières dans les Alpes du Nord</td>
      <td>254</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>A) La restauration du profil en long de l'Arve en aval de Bonneville</td>
      <td>255</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>B) La re création d'une zone inondable le long de l'Isère dans le Grésivaudan par l'ouverture de casiers d'inondation</td>
      <td>258</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>C) L'essartage du chenal du Drac court-circuité en aval de la retenue de Notre-Dame-de-Commiers</td>
      <td>260</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>D) Les principes de gestion du chenal du Tacon et du Flumen (PNR du Haut-Jura)</td>
      <td>261</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>7.4) Discussion et conclusion</td>
      <td>263</td>
    </tr>
    <tr>
      <td><b>Conclusion générale et perspectives</b></td>
      <td>265</td>
    </tr>
    <tr>
      <td><b>Bibliographie</b></td>
      <td>271</td>
    </tr>
    <tr>
      <td><b>Table des figures</b></td>
      <td>289</td>
    </tr>
    <tr>
      <td><b>Table des tableaux</b></td>
      <td>299</td>
    </tr>
    <tr>
      <td><b>Table des photos</b></td>
      <td>305</td>
    </tr>
  </tbody>
</table>
<figure><img src="image_5.png" /></figure>
REMERCIEMENTS

Ce travail n'aurait pu voir le jour sans l'aide des nombreuses personnes qui ont collaboré directement ou indirectement à sa réalisation.

Je tiens tout d'abord à remercier les membres du Jury qui ont bien voulu accepter d'examiner ce Diplôme d'Habilitation à Diriger les Recherches.

Jean-Paul BRAVARD, professeur à l'Université Paris-Sorbonne, qui a accepté de superviser ce travail et m'a prodigué ses conseils tout au long de sa réalisation.

Maryse GUIGO, Professeur à l'Institut de Géographie Alpine, qui a bien voulu accepter de présider ce Jury d'habilitation.

Philippe BOIS, Professeur à l'École Nationale Supérieure d'Hydraulique et de Mécanique de Grenoble, qui m'a permis d'occuper un peu de place dans la station hydrométrique de Grenoble-Campus et d'y installer mes appareils d'enregistrement. Il me fournit également tous les mois, avec la plus grande régularité les données de hauteur d'eau et de débit de l'Isère.

Michel CHARDON, Professeur à l'Institut de Géographie Alpine, qui a notamment pris en charge l'aspect administratif de ce DHDR.

Roger LAMBERT, Professeur Emérite à l'Université de Toulouse-Le-Mirail.

François PETIT, Professeur à l'Université de Liège, avec qui je collabore à la rédaction d'un module d'enseignement européen SOCRATÈS intitulé "River channel design and environnemental protection in Europe".

Mes remerciements vont également aux collègues qui m'ont fait l'amitié de relire minutieusement les différents chapitres de ce DHDR, afin que des regards extérieurs me permettent d'apporter les indispensables améliorations et éclairissements à ce texte de synthèse. Jean-Paul BRAVARD, Michel CHARDON, Maryse GUIGO, Guy PAUTOU, professeur à l'Université Joseph Fourier ont bien voulu accepter cette tâche ingrate. Je me permets d'ajouter une mention spéciale à l'adresse de Jean-Jacques DELANNOY, Professeur à l'université de Savoie ; ce dernier a lu la totalité du texte de synthèse dans l'ordre inverse des parties et a réussi, malgré cette difficulté supplémentaire, à grandement m'aider par la qualité de ses remarques !

Ce travail doit également énormément aux collaborations de recherche que j'ai pu développer au cours des dernières années. Je tiens à remercier plus particulièrement mes collègues et amis phytoécologues grenoblois, Guy PAUTOU et Jacky GIREL (Ing. d'Etude CNRS)

pour leur collaboration patiente, la qualité des échanges et leur bonne humeur durant les rudes journées de terrain. Il a également été enrichi des collaborations scientifiques développées avec les collègues de l'Université de Cambridge, Keith RICHARDS (Prof), Francine HUGHES (Dr.). C'est également au cours d'un séjour au Département de Géographie de l'Université de Cambridge que j'ai collecté une grande partie de la documentation bibliographique utilisée dans ce travail ; à cette occasion, j'ai pu apprécier la qualité de l'accueil des collègues britanniques. Je tiens aussi à remercier Tim HARRIS (Dr.) et Adrian HAYE (technicien en électronique) d'avoir très largement contribué à ma formation aux techniques de mesure et d'enregistrement de terrain, en me confiant la maintenance des stations installées sur le terrain et en me fournissant un appui technique de qualité.

Mes remerciements s'adressent également aux collègues avec qui j'ai régulièrement publié et avec qui les échanges conceptuels et méthodologiques ont été constants aux cours des dernières années ; je pense plus particulièrement à Jean-Paul BRAVARD, à Huguette VIVIAN (D.R. CNRS), à Hervé PIÉGAY (C.R. CNRS) et à P.G. SALVADOR (M. de C. à l'Université de Lille).

Je ne peux passer sous silence les collaborations avec les collègues archéologues, qui m'invitent à partager leurs terrains de fouille depuis de nombreuses années, à Grenoble et dans les environs ; je pense plus particulièrement à Benoît HELI de la Direction Régionale de l'Archéologie Rhône-Alpes, Alain de MONTJOYE du Centre d'Archéologie de Grenoble, François BAUCHERON, Archélogue à l'AFAN.

La rédaction de ce DHDR a aussi demandé du temps et une certaine quiétude. J'ai pu bénéficier de ce temps et de cette quiétude grâce aux collègues de l'Institut de Géographie Alpine qui ont bien voulu me décharger d'un certain nombre de tâches tout au long de cette année universitaire, et plus particulièrement dans les dernières semaines de fièvre qui ont caractérisé la finalisation de ce travail. Que ceux qui se reconnaissent en soient vivement remerciés.

Mes remerciements vont enfin aux nombreuses personnes qui m'ont fourni un appui technique tout au long de ces années de recherche. André THOMAS, responsable du Laboratoire de Géomorphologie, a filtré patiem-
ment les échantillons d'eau de l'Isère depuis de longs
mois et a été très fréquemment mis à contribution, dès
qu'il s'agissait de mettre en place des appareillages de
mesure, de les qualibrer ou d'assurer leur maintenance.

J'ai pu apprécier la disponibilité et la compétence de Rachid NEDJAI, qui est très fréquemment intervenu pour régler des situations de blocage informatique. Toute ma reconnaissance va également à Sandrine BON-MARDION qui, toujours avec le sourire malgré la course de ces dernières semaines, a assuré la mise en page de ce texte de synthèse.

Que tous trouvent ici, l'expression de ma profonde
gratitude !
# DOSSIER ADMINISTRATIF
CURRICULUM VITAE ET ACTIVITÉS

Jean-Luc PEIRY

Né le 22 janvier 1962

Maître de Conférences à l'U.F.R de Géographie, Université Joseph Fourier, Grenoble 1, depuis le 1er octobre 1989.

Diplômes

1988 - Doctorat d'Université en Géographie et Aménagement, obtenu le 22 janvier 1988
devant l'Université Jean Moulin, LYON 3. Directeurs : Prof. Ch. TOUPET et Prof. J.-P. BRAVARD. *Prix Henri MILON 1988, décerné par la Société Hydrotechnique de France.*

1985 - D.E.A. de Géographie et Aménagement, Université Jean Moulin, LYON 3. Directeur : Prof. Ch. TOUPET.

1984 - Maîtrise d'Aménagement, Université Jean Moulin, LYON 3. Directeur : Prof. Ch. TOUPET.

1983 - Licence d'Aménagement, Université Jean Moulin, LYON 3.

1982 - D.U.T. de Génie-Civil, Université Claude Bernard, LYON 1.

1980 - Baccalauréat, Série E.

Activités de recherche

* Contrats européens

1996-1999 - EC contract ENV4-CT96-0317 - DG XII FZPA - « *Floodplain biodiversity and restoration : hydrological and geomorphological mechanisms influencing floodplain diversity and their application to the restoration of european floodplains* »

Responsables : K.S RICHARDS (Prof., Univ. Cambridge), H. DESCAMPS (D.R. CNRS, Toulouse), C. NIELSSON (Dr., Umea), J.-L. PEIRY (M. de C., UJF).

1993-1995 : EC contract EV5V-CT93-0261 - DG XII FZPA -« *Abiotic controls of the germination establishment and species distribution of woody riparian vegetation* ».

Responsables : K.S. RICHARDS (Prof., Univ. Cambridge) et G. PAUTOU (Prof., UJF).

* Contrats nationaux

1996-1999 - Contrat SRETIE-EGPN D7-D22 « Recréer la Nature : Réhabilitation, restauration et création d'écosystèmes ». Projet : « *Stabilisation et déstabilisation des lits fluviaux par le végétal ; enjeux et contradictions apparentes* ».

Responsables : G. PAUTOU (Prof., UJF) et H. PIÉGAY (C.R. CNRS, Lyon).

1992-1993 - Contrat SRETIE-EGPN « *L'impact de l'incision des lits fluviaux sur les biocénoses dans le bassin du Rhône* ».

Responsables : J.-P. BRAVARD (Prof., Univ. Lyon 3) et C. AMOROS (M. de C., Univ. Lyon 1).

1989-1988 :

A.T.P. PIREN-CNRS : « Histoire de l'Environnement et des Phénomènes Naturels », intitulée « *Le changement du paysage dans le système fluvial rhodanien (XVIe-XIXe siècle)* ».

Responsable : J.-P. BRAVARD (Prof., Univ. LYON 3).

* Autres contrats

1997 - Contrat d'étude interdisciplinaire avec la Société SIEE pour le Syndicat pour l'Aménagement du Bassin de l'Arc
(13) : « Etude hydraulique et morphologique pour l'aménagement et la gestion de la rivière et de sa vallée inondable dans le bassin-versant de l'Arc (Bouches du Rhône) ».
Responsable : J.-L. PEIRY (M. de C., UJF).

**1995** - Contrat d'étude interdisciplinaire pour l'Etat de Genève et le SIVOM de Saint-Julien-en-Genevois : « Etude morphologique et cartographie morphodynamique des lits de l'Aire et de la Drize ».
Responsable : J.-L. PEIRY (M. de C., UJF).

**1994** - Contrat d'étude avec le Parc Naturel Régional du Haut-Jura : « Etude géomorphologique des causes d'érosion des berges du Tacon et du Flumen et descriptif des travaux à entreprendre ».
Responsables: J.-P. BRAVARD (Prof., Paris IV) et J.-L. PEIRY (M. de C., UJF).

Contrat d'étude avec le Conseil Général de l'Isère, « Comité Drac-Vivant » : « L'évolution d'une vallée alpine au contact d'une grande agglomération : la basse vallée du Drac à l'amont de Grenoble ».
Responsables : G. PAUTOU (Prof., UJF) et J.-L. PEIRY (M. de C, UJF).

**1993** - Contrat d'étude avec l'Agence de l'Eau Rhône-Méditerranée-Corse : « Méthodologie de sectorisation des plaines alluviales en vue de définir les contraintes de divagation et de remaniement des cours d'eau à fond mobile ».
Responsable : J.-L. PEIRY (M. de C., UJF).

**1992** - Contrat d'étude avec le Syndicat Intercommunal d'Aménagement et d'Entretien de l'Arve et de ses Berges dans l'Agglomération d'Annemasse : « Schéma Directeur d'Aménagement de l'Arve et de ses Berges ».
Responsable : J.-L. PEIRY (M. de C., UJF).

**1990** : Contrat interdisciplinaire du PIREN Rhône avec l'Agence de l'Eau RMC : "La basse vallée de l'Ain (Pont d'Ain - confluent avec le Rhône) : étude géomorphologique.
Responsables : J.-P. BRAVARD (Prof., Univ. Lyon 3), C. AMOROS (M. de C., Univ. Lyon 1) et G. PAUTOU (Prof., UJF).

## Responsabilités scientifiques

* Membre du Conseil Scientifique du Comité de Bassin Rhône-Méditerranée-Corse depuis 1992.

* Membre du Comité Scientifique des Réserves Naturelles de Haute-Savoie depuis 1990.

## Activités d'enseignement

Depuis 1989, mes activités de formation se sont orientées vers l'enseignement de la géographie physique et des outils de la géographie. Mes enseignements ont intéressé tous les cycles universitaires (DEUG, Licence, MST, IUP, DEA, DESS, Agrégation) et ont pris différentes formes (cours, séminaires, TD et TP de terrain).

### Géographie physique :

- Climatologie générale

- Hydrologie de surface

- Relations homme/milieu et impacts

- Géomorphologie fluviale

### Outils de la géographie :

- Analyse de données

- Sémiologie graphique

- Informatique

- Cartographie de terrain

- Techniques de mesure en géographie physique

- Techniques de diagnostic environnemental
Charges administratives

* Président du Jury Académique de validation du Diplôme professionnel de Professeur des Ecoles (1993-1996).

* Responsable de la gestion des heures complémentaires à l'Institut de Géographie Alpine.

* Responsable du module « interactions nature-sociétés » du D.E.A Gestion des Espaces montagnards, sociétés et environnement de l'Institut de Géographie Alpine.

* Responsable de l'option « gestion des eaux » du DESS « Méthodes et outils au service de la gestion du territoire » de l'Institut de Géographie Alpine.

* Membre du Conseil d'U.F.R. de l'Institut de Géographie Alpine.
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PUBLICATIONS

Articles

PEIRY J.-L. (1986) : Dynamique fluviale historique et contemporaine du confluent Giffre-Arve (Haute-Savoie). *Rev. Géogr. Lyon* ; 1, 79-96.

PEIRY J.-L. (1987) : Channel degradation in the middle Arve river (France). *Regulated Rivers : Research and Management*, 1/2, 183-188.

PEIRY J.-L. (1988) : Dynamique fluviale historique dans le bassin de Cluses, (Haute-Savoie). *Actes du 112ᵉ Congrès National des Sociétés Savantes*, Lyon 1987, Section de Géographie ; Ed. du CTHS, Paris, 95-108.

PEIRY J.-L. (1989a) : La mappe sarde. Utilisation pour une étude historique de l'Arve. *Rev. Géogr. Lyon*, 4, 197-203.

PEIRY J.-L. (1989b) : Les sédiments dans les torrents de l'Arve : discontinuité fonctionnelle et impact de l'aménagement des bassins-versants. *La Houille Blanche*, 3-4, 205-211.

PEIRY J.-L. & J.-P. BRAVARD (1989) : Evolution naturelle d'un remplissage sédimentaire intramontagnard et impacts des aménagements contemporains. *La Houille Blanche*, 3-4, 221-225.

PEIRY J.-L. (1990a) : Paléodynamique fluviale et chronologie de l'incision holocène de la basse vallée de l'Arve (Haute-Savoie). *Rev. Géogr. de l'Est*, 1, 77-92.

PEIRY J.-L (1990b) : Les torrents de l'Arve : dynamique des sédiments et impacts de l'aménagement des bassins-versants sur l'activité torrentielle. *Rev. Géogr. Alpine*, 1-2-3, 25-58.

BRAVARD J.-P., PEIRY J.-L. & P. GADIOLET (1991) : La formation de la plaine alluviale holocène du Rhône à l'amont de Lyon. *Physio-géo*, 22-23, 167-172.

BRAVARD J.-P. & J.-L. PEIRY (1993) : La disparition du tressage dans les Alpes françaises sous l'effet de l'aménagement des cours d'eau (XIXᵉ-XXᵉ siècles). *Zeitschrift Geomorphologie*, Suppl. Bd 88, 67-79.

PEIRY J.-L. (1993) : Application de la cartographie assistée par ordinateur à l'élaboration d'un Schéma Directeur d'Aménagement ; vers un projet de SIG : l'exemple des berges de l'Arve dans l'agglomération d'Annemasse (Haute-Savoie). *Dossiers de la Rev. Géogr. Alpine*, 9, 93-98.

PEIRY J.-L. (1994a) : L'Ingénieur et la rivière dans la vallée de l'Arve (Haute-Savoie) et ses conséquences sur la dynamique fluviale contemporaine. *Actes du Colloque International "Le fleuve et ses métamorphoses"*, Lyon, 13, 14 et 15 mai 1992 ; Didier Erudition, Paris, 245-255.

PEIRY J.-L. (1994b) : Application de l'analyse statistique multivariée et de l'image CM des dépôts fluviatiles à la reconstruction des paléoenvironnements fluviaux : l'exemple d'un bras mort du Rhône en amont de Lyon. *Quaternaire*, 5/2, 59-67.

PEIRY J.-L. & N. PUPIER (1994) : La notion de lit fluvial sur les rivières alpines et méditerranéennes. *Actes du colloque : "Aménagement et Gestion des grandes rivières méditerranéennes, Avignon, 8-9-10 sept. 1993 ; Numéro spécial Etudes Vauclusiennes"*, 5, 51-57.

PEIRY J.-L., SALVADOR P.-G. & F. NOUGUIER (1994) : L'incision des rivières dans les Alpes du Nord : état de la question. *Rev. Géogr. Lyon*, 69/1, 47-56.
PEIRY J.-L. & F. NOUGUIER (1994) : Le Drac dans l'agglomération de Grenoble : première évaluation des changements géomorphologiques contemporains. *Rev. Géogr. Alpine, 82, 2, 1994*, 77-96.

PEIRY J.-L. & H. VIVIAN (1994) : Dynamique des crues et réduction des capacités d'écoulement du chenal consécutives à la construction d'un barrage hydroélectrique : l'exemple du Drac inférieur en amont de Grenoble. *Congrès "Crues et inondations", 23e Journées de l'Hydraulique, Société Hydrotechnique de France, Nîmes, 14-15 et 16 sept. 1994, 321-329.*

PEIRY, J.-L. (1996) : La charge en suspension et la charge dissoute dans l'Isère à Grenoble : protocole de mesure et de test des données. *Rev. Géogr. Alpine, 84, 2, 103-110.*

LATULIPPE, C. & J.-L. PEIRY (1996) : Méthodologie de hiérarchisation des zones de production sédimentaire sur le bassin-versant d'un grand cours d'eau : l'Isère en amont de Grenoble. *Rev. Géogr. Alpine, 84, 2, 29-44.*

PIÉGAY, H., O. BARGE, J.-P. BRAVARD, N. LANDON & J.-L. PEIRY (1996). *Comment délimiter l'espace de liberté des rivières ?* In: "L'eau, l'homme et la nature". Colloque, de la Société Hydrotechnique de France, 18-19-20 septembre 1996, Paris, 10 p.

PAUTOU G., GIREL J., PEIRY J.-L., HUGHES F.M.H., RICHARDS K.S., FOUSSADIER R., GARGUET-DUPORT B., HARRIS T. & N. BARSOUM (1996) : Les changements de la végétation dans les hydrosystèmes fluviaux : l'exemple du haut-Rhône et de l'Isère dans la vallée du Grésivaudan. *Revue d'Ecologie Alpine, t. III, 41-66.*

RICHARDS K.S., HUGHES F.M.H., EL-HAMES A.S., HARRIS T., PAUTOU G., PEIRY J.-L. & J. GIREL (1996) : Integrated field, laboratory and numerical investigations of hydrological influences on the establishment of riparian tree species. *Floodplain Processes* ; M.G Anderson, D.E. Walling & P.D. Bates (Ed.); J. Wiley & Sons Ltd, Chichester, 611-635.

BRAVARD J.-P., AMOROS C., PAUTOU G., BORNETTE G., BOURNEAU M., DECHÂTELIER M., GIBERT J., PEIRY J.-L., PERRIN J.-F & H. TACHET (1997) : River incision in south-east France : morphological phenomena and ecological effects. *Regulated Rivers : Research & Management, 13, 75-90.*

PEIRY, J.-L. & C. FÉOUGIER (1997). A propos de la fondation de Grenoble : un réexamen de l'hypothèse d'une installation primitive sur un môle alluvial. *Documents d'Archéologie en Rhône-Alpes, sous presse.*

PAUTOU G., PEIRY J.-L., GIREL J., BLANCHARD E., HUGHES F., RICHARDS K., HARRIS T., EL-HAMES A., BARSOUM N. & R. FOUSSADIER (1997) : Space-time units in floodplains : the example of the Drac river upstream of Grenoble (French Alps). *Global ecology and biogeography letters, sous presse.*

HUGHES F., HARRIS T., RICHARDS K., PAUTOU G., EL HAMES A., GIREL J., PEIRY J.-L. & N. BARSOUM (1997) : Woody riparian species response to different moisture conditions : Laboratory experiments on *Alnus incana*. *Global ecology and biogeography letters, sous presse.*

PIÉGAY H. & J.-L. PEIRY (1997) : Long profile evolution of an intra-mountain stream and gravel load management : example of the middle Giffre river (French Alps). *Environmental Management, sous presse.*

PEIRY, J.-L., GIREL J. & G. PAUTOU (1997) : Hydroelectrical developments and their impact on fluvial hydrosystems. *In "Encyclopedia of Environmental Sciences"* ; D. Alexander Ed., USA, sous presse.

BRAVARD, J.-P., N. LANDON, J.-L. PEIRY, H. PIÉGAY & D. POINSART (1997). Managing erosion, bedload transport and ecology on geomorphological basis at the watershed and river scale, southeastern France. *Soumis pour publication, 20 p.*
Rapports d'études et mémoires non publiés

PEiry J.-L (1995) : Etude morphodynamique des bassins versant de l'Aire et de la Drize. Institut de Géographie Alpine, Univ. J. Fourier, Grenoble ; Etat de Genève ; SIVOM de St-Julien-en-Genevois, rapport d'étude, 75 pages.

BRAVARD J.-P & J.-L. PEIRY (1994) : Etude géomorphologique des causes d'érosion des berges du Tacon et du Flumen et descriptif des travaux à entreprendre. U.F.R de Géographie, Univ. Paris-Sorbonne ; Institut de Géographie Alpine, Univ. J. Fourier, Grenoble ; PNR du haut-Jura, rapport d'étude, XXVIII et 66 pages.

PEIRY J.-L & N. PUPIER (1994) : Méthodologie de sectorisation morphodynamique des plaines alluviales. Univ. Joseph Fourier, Institut de Géographie Alpine ; Agence de l'Eau Rhône-Méditerranée-Corse, rapport d'étude, 100 pages + cartes couleur H.T.

PAUTOU G., PEIRY J.-L., GIREL J., BOREL J.-L., PAUTOU M.-P., LONG A., FOUSSADIER R. & G. GIRARD (1993) : L'évolution d'une vallée alpine au contact d'une grande agglomération : la basse vallée du Drac en amont de Grenoble. Rapport préliminaire, Doc. n° 1, Comité Drac Vivant, Conseil Général de l'Isère.

PEIRY J.-L. & C. JULIEN (1993) : Schéma Directeur d'Aménagement de l'Arve et de ses berges. Rapport d'étude pour le Syndicat Intercommunal d'Aménagement et d'entretien de l'Arve et de ses berges dans l'agglomération d'Annemasse, 60 pages + 9 cartes couleurs HT.

PEIRY J.-L. (1990a) : Fouilles archéologiques du tramway de Grenoble : étude géomorphologique des sites de la place Notre-Dame et de la place Sainte-Claire. Rapport d'étude destiné à la Direction des Antiquités Historiques Rhône-Alpes, 22 pages.

PEIRY J.-L. (1990b) : T.G.V. Sud : traversée de la plaine alluviale du Rhône en amont de Lyon ; rapport géomorphologique. Rapport d'étude destiné à la Direction des Antiquités Historiques Rhône-Alpes, 16 pages.

BRAVARD J.-P., FRANC O., LANDON N., LARGE J.-L. & J.-L. PEIRY (1989) : La basse vallée de l'Ain (Pont d'Ain - Confluence Ain-Rhône) : étude géomorphologique. Rapport d'étude PIREN Rhône - Agence de l'Eau RMC, avril 1990.

PEIRY J.-L. (1988) : Approche géographique de la dynamique spatio-temporelle des sédiments d'un cours d'eau intra-montagnard : l'exemple de la plaine alluviale de l'Arve (Haute-Savoie). Thèse de Géographie et Aménagement, Université LYON 3, 378 pages.

PEIRY J.-L. (1987) : Les torrents de l'Arve : dynamique des sédiments dans le système torrentiel. Rapport d'étude dactylographié ; S.R.A.E. Rhône-Alpes-S.H.F., Sous-Groupe "Arve" ; 130 pages.

PEIRY J.-L. (1985) : Cartographie appliquée à la gestion d'un espace péri-urbain : l'exemple de la plaine alluviale de l'Arve dans l'agglomération d'Annemasse. Mémoire de D.E.A., Université LYON 3, 60 pages dactylographiées + cartes couleur H.T.

PEIRY J.-L. (1984) : Etude d'Aménagement de l'Arve dans l'Agglomération d'Annemasse. Mémoire de Maîtrise, Université LYON 3, 150 pages dactylographiées + cartes couleur H.T.
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# LISTE DES DIRECTIONS DE RECHERCHE D'ÉTUDIANTS

## * Mémoires de Maîtrise

Institut de Géographie Alpine, Université Joseph Fourier, Grenoble.

HURAUD S. (en préparation) : Etude hydrologique et des transports de matière dissoute de la rivière de Coufin, grotte de Choranche, massif du Vercors ( titre provisoire ) (Co-direction avec J.-J. Delannoy).

MONTANVERT S. (en préparation) : Analyse hydrologique de l'Isère pendant la période végétative à Grenoble (1993-1996, titre provisoire).

SAUSSUS G. (en préparation) : Etude géomorphologique des îles de l'Isère dans la vallée du Grésivaudan ( titre provisoire ).

VIEUX-MELCHIOR M. (en préparation) : Etude biogéographique des îles de l'Isère dans la vallée du Grésivaudan ( titre provisoire ).

BARRY J. (1996) : Les modifications hydrologiques de la rivière Ver (GB) : facteurs naturels ou facteurs anthropiques. Mémoire de Maîtrise, Institut de Géographie Alpine, Univ. Joseph Fourier, 100 pages.

BLANC J.-M. (1996) : La Gresse et sa plaine alluviale : étude de la dynamique fluviale à l'Epoque Moderne et impacts de l'endiguement. Mémoire de Maîtrise, Institut de Géographie Alpine, Univ. Joseph Fourier, 177 pages.

DIDIER C. (1996) : Les deltas fluviaux : synthèse fonctionnelle. Mémoire de Maîtrise, Institut de Géographie Alpine, Univ. Joseph Fourier, 123 pages + annexes (Co-direction avec J.J. Delannoy).

MORIN S. (1996) : Mise en place d'une méthode de sectorisation morphodynamique des petits cours d'eau, en vue de leur gestion. Mémoire de Maîtrise, Institut de Géographie Alpine, Univ. Joseph Fourier, 133 pages + annexes.

PLOYON E. (1996) : Evolution de la couverture végétale et dynamique de la recharge sédimentaire sur un cours d'eau peu anthropisé : l'exemple de la Gresse (Isère). Mémoire de Maîtrise, Institut de Géographie Alpine, Univ. Joseph Fourier, 95 pages + annexes.

LATULIPPE C. (1995) : Recherche sur l'origine et la dynamique de la charge en suspension de l'Isère en amont de Grenoble. Mémoire de Maîtrise, Institut de Géographie Alpine, Univ. Joseph Fourier, 100 pages.

FÉOUGIER C. (1994) : A propos de la fondation de Grenoble : reconstitution du paléoenvironnement fluvial sur les sites d'archéologie urbaine. Mémoire de Maîtrise, Institut de Géographie Alpine, Univ. Joseph Fourier, 96 pages.

ROUSSET A. (1993) : Exploitation des cartes anciennes pour une approche de l'évolution du profil en plan de l'Isère dans la vallée du Grésivaudan. Mémoire de Maîtrise, Institut de Géographie Alpine, Univ. Joseph Fourier, 135 pages.

NOUGUIER F. (1992) : La métamorphose de l'Isère et du Drac à travers l'étude du profil en long (XIXe-XXe siècle). Mémoire de Maîtrise, Institut de Géographie Alpine, Univ. Joseph Fourier, 97 pages.

## * Mémoires de Maîtrise Sciences et Techniques « Aménagement et développement économique »
Institut de Géographie Alpine, Université Joseph Fourier, Grenoble.

BAKÉS J. (1995) : Impacts de la canalisation du Rhône et de l'aménagement du parc de loisirs sur le fonctionnement en crue de l'île de Miribel-Jonage. Mémoire de MST, Institut de Géographie Alpine, Univ. Joseph Fourier, 107 pages + volume d'annexes.
JULIEN C. (1992) : Etude sur l'image et l'aménagement de l'Arve dans l'agglomération d'Annemasse. *Mémoire de MST*, Institut de Géographie Alpine, Univ. Joseph Fourier, 120 pages.

## Rapport professionnel d'Institut Universitaire Professionnalisé « Ingénierie du développement territorial »

Institut de Géographie Alpine, Université Joseph Fourier, Grenoble.

LOULLIER M. (1997) : Etude préalable à la mise en place d'un Système d'Information Géographique d'aide à la gestion dans le bassin-versant du Doux (Ardèche). *Mémoire professionnel d'IUP*, Institut de Géographie Alpine, Univ. Joseph Fourier, 78 pages + volume d'Annexes.

## Mémoires de D.E.A «Gestion des Espaces Montagnards »,

Institut de Géographie Alpine, Université Joseph Fourier, Grenoble.

PLOYON E. (en préparation) : Essai de clarification de la notion de « qualité physique » des cours d'eau à partir d'une analyse de la bibliographie internationale ( titre provisoire ).

BOGEAT V. (1995) : Essai méthodologique d'application du concept d'écotone aux relations homme/espace protégé : l'exemple de la Réserve Naturelle du Delta de la Dranse (Haute-Savoie). *Mémoire de DEA*, Institut de Géographie Alpine, Univ. Joseph Fourier, 98 pages.

MOUTARD R. (1995) : L'évolution de la vulnérabilité à l'érosion des pentes d'un bassin-versant torrentiel sous l'effet des événements climatiques et des interventions humaines (1730-1995) : l'exemple du Malnant dans les Bornes occidentales. *Mémoire de DEA*, Institut de Géographie Alpine, Univ. Joseph Fourier, 49 pages.

PUPIER N. (1992) : Méthode de cartographie des plaines alluviales par rapport à la dynamique fluviale : Haut-Drac, Roubion, et Gardon. *Mémoire de DEA*, Institut de Géographie Alpine, Univ. Joseph Fourier, 88 pages + cartes H.T.

## Thèse de Doctorat

(autorisation de direction par dérogation du Conseil Scientifique de l'Université Joseph Fourier)

VAUTIER F. (en préparation) : La végétalisation du chenal de l'Isère dans la vallée du Grésivaudan : évolution, paramètres de contrôle et perspectives de gestion ( titre provisoire ).
TEXTE DE SYNTHÈSE

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<figure><img src="image_8.png" /></figure>
# INTRODUCTION GÉNÉRALE
<figure><img src="image_9.png" /></figure>

<figure><img src="image_10.png" /></figure>
En 1988, je soutenais une thèse de géomorphologie flu-
viale portant sur la dynamique spatio-temporelle des
sédiments d'un grand bassin-versant : l'Arve, premier
affluent du Rhône en aval du lac Léman (Peiry, 1988). Se
fondant sur une approche systémique, cette étude fut
l'occasion de montrer la relation étroite liant l'abondan-
ce de la fourniture et du transit de la charge grossière à la
dynamique fluviale, que ce soit le style géomorpholo-
gique et ses changements dans le temps et dans l'espace
(Peiry, 1986 ; 1987 ; 1989) ou l'évolution altitudinale du
plancher alluvial (Peiry, 1987 ; 1990 ; Peiry & Bravard,
1989).

Mon recrutement comme Maître de Conférences à l'Institut de Géographie Alpine, en octobre 1989, m'a offert la possibilité de poursuivre et de développer mes travaux. La diversification de mes recherches a porté : 1) sur les échelles spatiales, les études étant menées sur des unités géographiques de taille très différentes, du bassin-versant de plusieurs milliers de km² à la forme élémentaire de quelques dizaines de m² ; 2) sur les échelles temporelles, les études étant développées aux quatre pas de temps classiquement utilisés par le géomorphologue, du temps long à l'événement ; 3) sur une analyse plus fine des processus de la dynamique fluviale, en grande partie fondée sur la collecte, le traitement de données quantitatives et la modélisation. Au cours de ces travaux, j'ai pu étendre considérablement mon expérience en travaillant sur un grand nombre de cours d'eau des Alpes du Nord et du S.E de la France (fig. I.1) : bassins-versants torren tiels, petites rivières de montagne ou de l'avant-pays alpin sur lesquelles le cadre structural exerce de fortes contraintes ; grandes rivières des plaines alluviales intra alpines au chenal auto-formé...

Les diverses études et travaux réalisés ont été l'occasion d'une ouverture sur les nouvelles méthodes et les outils de l'analyse géomorphologique : a) la collaboration avec les chercheurs de l'Université de Cambridge fut pour moi l'occasion d'un apprentissage de techniques de mesures de terrain sophistiquées, impliquant la mise en place, la maintenance et le dépannage d'instruments de mesures complexes, auxquels ma formation de géo-graphe ne m'avait pas préparé ; b) l'utilisation de l'infor- matique pour le traitement statistique des données numé-riques et la représentation cartographique a été l'occa- sion d'une réflexion visant à développer des outils fonc- tionnels et diversifiés pour l'établissement de diagnostics géomorphologiques ; cette démarche inclut toutes les étapes de travail, du recueil des données sur le terrain à l'aide à l'interprétation.

Si ces neuf années de recherche depuis la soutenance de
ma thèse de Doctorat ont été riches en expériences nou-
velles, il n'en demeure pas moins que la ligne directrice
que je m'étais fixée à cette époque a subsisté, voire a été
renforcée :

1) La *dynamique spatio-temporelle des sédiments* est toujours au cœur des travaux développés. La mesure de la charge dissoute et de la charge en suspension de l'Isère (Peiry, 1996), mon intérêt pour la dynamique de la recharge sédimentaire fine sur l'Isère en amont de Grenoble (Latulippe & Peiry, 1996) et l'évolution altitudinale du plancher alluvial des rivières des Alpes du Nord (Peiry, Salvador *et al.*, 1994) l'attestent.

2) L'analyse des impacts de l'homme sur les rivières tenait une large place dans ma thèse de Doctorat. Celle-ci est encore aujourd'hui au cœur de ma recherche, à travers l'étude des cumuls d'impacts et des réponses complexes affectant tous les compartiments de l'hydrosystème. Ce niveau d'analyse est indispensable pour la compréhension des processus contemporains de la dynamique fluviale. Il est, par exemple, au centre des travaux de recherche engagés depuis 4 ans, en collaboration avec les phytoécologues grenoblois, sur les processus contemporains de végétalisation de certains lits fluviaux alpins. Le développement de la végétation apparaît ainsi être fortement liée à la diminution de la fourniture sédimentaire grossière et à la raréfaction des charriages induite par les activités humaines. La compréhension des mécanismes de la phytostabilisation des formes fluviales nécessite d'importants développements en recherche fondamentale sur les facteurs abiotiques qui contrôlent l'installation de la forêt alluviale pionnière dans le chemical.

3) La réflexion concernant les implications de la métamorphose des rivières alpines dans la gestion des hydrosystèmes fluviaux demeure un des éléments essentiels de mes études et recherches. Mon rôle apparaît à différents niveaux :

- dans ma participation aux réflexions du conseil scientifique placé auprès du Comité de Bassin Rhône-Méditerranée-Corse ;

- dans les travaux de recherche appliquée mis en œuvre pour le compte de collectivités territoriales, fréquemment réalisés en collaboration avec des bureaux d'études spécialisés. Ils ont été pour moi l'occasion de prendre en compte les réalités socio-économiques, tout en élaborant des savoir-faire et en établissant des contacts essentiels pour orienter la formation des étudiants ;

- dans le développement récent d'approches de gestion plus respectueuses du fonctionnement des cours d'eau, notamment par le biais de techniques d'ingénierie géomorphologique.

Ce diplôme d'habilitation à diriger les recherches a été
rédigé pour transmettre au lecteur quels ont été les élé-
ments marquants de mon itinéraire de recherche, depuis
la soutenance de ma thèse de Doctorat. J'ai souhaité pré-
senter les savoir-faire acquis au fil des ans en montrant
que toutes les échelles spatio-temporelles d'étude sont
abordées, parce que cela correspond à un de mes soucis
intellectuels permanents (fig. I.2) :
<figure><img src="image_11.png" /><figcaption>Figure I.1 - Localisation des cours d'eau étudiés, avec référence aux échelles spatiales et temporelles d'étude.</figcaption></figure>
<figure><img src="image_12.png" /><figcaption>Figure 1.2 - Organisation des différents chapitres de ce DHDR en fonction des échelles spatiales et temporelles abordées.</figcaption></figure>

* La première partie de ce mémoire est consacrée à la présentation de méthodes et techniques développées pour obtenir de l'information géographique quantitative, le recours à la quantification étant l'un des éléments majeurs de la géomorphologie contemporaine. Trois échelles temporelles sont explorées : a) le temps multiséculaire, avec les techniques de reconstitution paléoenvironnementale traitées à partir d'exemples ; b) le temps séculaire, avec les outils de reconstitution de la dynamique fluviale fondée sur l'analyse des documents anciens et plus particulièrement de la cartographie historique ; c) le temps court avec les techniques de recueil de l'information et de diagnostic géomorphologique mises

en œuvre dans le cadre de conventions d'étude et de recherche passées avec des bureaux d'étude et/ou des collectivités territoriales.

* La seconde partie expose comment je conçois et organise mes recherches en géomorphologie fluviale. Les études sont réalisées en travaillant à différentes échelles emboîtées. Elles nécessitent la mise en œuvre des techniques adaptées à chaque niveau d'échelle. Les étudiants dont je dirige et co-dirige les travaux (Maîtrise, D.E.A. et thèse de doctorat) sont impliqués dans les programmes d'étude. J'ai choisi de présenter cet aspect de ma recherche à travers la problématique de la végétalisation.
tion du lit de l'Isère, qui, depuis 1993, est l'un des axes
majeurs de mes activités. Elle a été l'occasion de déve-
lopper de fructueuses collaborations interdisciplinaires
internationales, notamment avec les collègues du dépar-
tement de Géographie de l'Université de Cambridge,
dans le cadre de deux contrats de recherches sur ce thème
financés par la Communauté Européenne. J'ai choisi de
mettre l'accent sur les résultats des mesures effectuées à
l'échelle du site et de la station d'étude. Ils bénéficient
d'un suivi assidu depuis le début de l'année 1994, pour
comprendre quels sont les facteurs abiotiques de la végé-
talisation du chenal de l'Isère.

* Depuis 1989, j’ai participé à de nombreux contrats de recherche fondamentale ou appliquée. Ces travaux m’ont permis de rédiger ou de collaborer à la rédaction de plus de vingt publications spécialisées. La plupart traitent de la dynamique fluviale des rivières nord-alpines et de leur métamorphose accélérée sous l’effet des activités humaines. Ces travaux permettent de tirer un certain nombre d’idées générales, tant en matière de fonctionnement des hydrosystèmes fluviaux montagnards soumis à l’impact, que de principes de gestion globale. A ce stade de ma réflexion, il m’a paru indispensable de dresser un état des connaissances sur ce thème et de rédiger une synthèse de l’évolution des cours d’eau des Alpes du Nord, au cours des 250 dernières années. Ainsi, la troisième partie de ce DHDR a pour fil conducteur l’étude de la métamorphose des cours d’eau nord-alpins et des mécanismes ayant engendré l’impact ou plus exactement des combinaisons complexes d’impacts ; celles-ci touchent la plupart des composantes de l’hydrosystème. Elle aboutit à une série de réflexions sur la notion d’impact anthropique et expose les principes de gestion des hydro-systèmes fluviaux que j’essaie de promouvoir et de défendre dans le cadre de mes contacts institutionnels.
# PARTIE I

## APPROCHES MÉTHODOLOGIQUES ET ÉCHELLES SPATIO-TEMPORELLES
<figure><img src="image_13.png" /></figure>
## Introduction

Depuis une quinzaine d'années, les publications internationales en géomorphologie montrent très clairement une tendance toujours plus poussée à la spécialisation et à l'analyse quantitative des processus. Les géomorphologues mettent en œuvre des techniques toujours plus sophistiquées et nécessitant des moyens financiers de plus en plus lourds (Church, Gomez et al., 1985), au risque parfois d'une démarche réductionniste se coupant de la dimension spatio-temporelle des processus (Slaymaker, 1987). Comme l'indique Richards (1990), l'objectif de la géomorphologie est d'expliquer les formes du relief par des processus dont on a compris les mécanismes. Travailler sur les processus s'avère donc indispensable, mais pour "l'émergence de nouvelles structures et relations auxquelles participent les mécanismes identifiés, et le développement de modèles rétroactifs formes-processus-formes, itératifs et distribués spatialement" (Richards, op. cit.). La recherche ne peut donc se cantonner à un seul niveau d'échelle spatio-temporelle, mais le chercheur doit être capable de travailler de l'unité élémentaire (micro-échelle) à l'échelle du bassin-versant (macro-échelle), de conduire une analyse à des pas de temps allant de l'événement jusqu'au temps long. Bien évidemment, les sources documentaires et les méthodes d'investigations diffèrent très fortement selon l'échelle spatiale et/ou temporelle considérée.

L'objectif de la première partie de ce DHDR est de montrer quelles sont mes principales orientations méthodologiques, à différents niveaux d'échelle spatio-temporelle, en se fondant sur des études de cas ayant fait l'objet de publications ou de rapports. Aujourd'hui, les investigations reposent de plus en plus systématiquement sur l'analyse quantitative des formes et des processus qui les construisent ou les détruisent. La quantification est une démarche généralement lourde, qui nécessite d'avoir recours à des techniques d'échantillonnage et de recueil des données variées, parfois sophistiquées, mais toujours adaptées non seulement à la problématique, mais aussi à l'échelle spatio-temporelle étudiée : le travail de quantification n'est, bien évidemment, pas le même si on travaille sur une forme élémentaire, un tronçon de cours d'eau ou un bassin-versant ; on n'utilise pas non plus les mêmes méthodes si les investigations portent sur le temps court (échelle événementielle par ex.) ou sur une reconstitution du fonctionnement paléoenvironnemental. Le chercheur en géomorphologie fluviale doit donc d'être capable de faire varier ses sources documentaires, ses techniques et ses outils d'investigation pour les adapter au cas étudié, et de mettre en œuvre des relais de méthodes, que ce soit au niveau de la recherche fondamentale ou de la recherche appliquée. Les deux premiers chapitres sont consacrés à la présentation d'approches méthodologiques adaptées à l'étude du temps long à des pas de temps multiséculaire (chap. 1) ou séculaire (chap. 2).

L'Université a entamé depuis plusieurs années une démarche de professionnalisation de certains de ses cursus, avec la création des Maîtrises Sciences et Techniques (MST), des Instituts Universitaires Professionnalisés (IUP) et des Diplômes d'Etudes Supérieures Spécialisées (DESS). L'enseignant-chercheur en géomorphologie doit ainsi être capable de donner aux étudiants un savoir-faire qui puisse être directement valorisé sur le marché du travail. Il doit leur transmettre une connaissance théorique sur le fonctionnement morphodynamique, mais aussi enseigner des méthodes et des outils de recueil, de traitement de la donnée numérique et de restitution spatiale de l'information géographique. Le chapitre 3 est consacré à la présentation de méthodes de diagnostic géomorphologique conçues et mises en œuvre à l'occasion de travaux réalisés en partenariat avec des bureaux d'études ou pour le compte de collectivités territoriales.
<figure><img src="image_14.png" /></figure>
# CHAPITRE 1

## LA RECONSTITUTION DES PALÉOENVIRONNEMENS FLUVIAUX : LES INVESTIGATIONS SUR LE TEMPS LONG

1.1) Positionnement vis-à-vis de la recherche sur les paléoenvironnements fluviaux

1.2) L'exploitation paléogéographique des sondages et des données géotechniques fournissant l'altitude du toit de *l'alluvium* : l'exemple de Grenoble

1.3) La reconstitution des phases de remplissage de bras mort par l'analyse géostatistique de la granulométrie des dépôts

### Résumé du chapitre 1

La reconstitution des paléoenvironnements fluviaux s'appuie, pour l'essentiel, sur l'analyse des formes et des structures géomorphologiques anciennes mémorisées dans les plaines alluviales. Elle nécessite de recourir à des investigations de terrain reposant en grande partie sur la topographie de paléoniveaux, l'observation des stratigraphies, des structures sédimentaires et de la granulométrie des dépôts. Ce chapitre expose les approches méthodologiques mises en œuvre au cours de ces dernières années, à l'occasion de recherches menées en collaboration avec les archéologues. Trois études de cas sont présentées. La première montre l'intérêt de l'exploitation des sondages pour la reconstitution de la topographie du toit de *l'alluvium*, sous la ville de Grenoble. L'étude suivante propose une technique géostatistique de reconstitution de la stratigraphie du remplissage sédimentaire d'un bras mort du Rhône, à partir de sondages. La dernière étude montre l'intérêt de ce type d'outil pour la localisation et la reconstitution du remplissage du fossé gallo-romain de Grenoble, dans le contexte difficile d'un chantier d'archéologie urbaine, où toute observation directe de stratigraphies était impossible.
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## 1.1) Positionnement vis-à-vis de la recherche sur les paléoenvironnements fluviaux

En géomorphologie fluviale, la mémoire de l'action des écoulements de surface est progressivement révélée. Comme l'indique Starkel (1995, p. 4) la paléohydrologie continentale est une "nouvelle branche des sciences de la terre" en plein développement depuis le milieu des années 1960. Des études toujours plus nombreuses ont progressivement permis d'identifier les changements de l'activité géomorphologique des rivières. Les développements actuels montrent que nous sommes dans une phase de transition entre un approche qualitative et une quantification des modifications holocènes des débits des fleuves. La spécificité des études de géomorphologie fluviale engagées sur le temps long (à l'échelle de la période holocène) est que les données potentielles sont exclusivement liées à la capacité du milieu à mémoriser les fonctionnements anciens. Cette capacité de mémorisation tient essentiellement à la préservation de formes et d'assemblages de formes plus ou moins complets dans les plaines alluviales, qui témoignent de la dynamique des flux de matière et d'énergie qui les ont engendrés (Starkel, 1983 ; Starkel, 1991 ; Starkel, 1995a ; Starkel, 1995b). Les sources d'archives (cartes, plans anciens, témoignages écrits etc.), la documentation technique ou scientifique (profils de pentes, sections d'écoulements etc.) n'existant que pour les siècles les plus récents, c'est donc du terrain qu'il faut tirer les éléments de reconstitution paléogéomorphologique et paléohydrologique.

Depuis le début des années 1990, les publications spécialisées montrent l'émergence de groupes de techniques pour réaliser ces reconstitutions (Wohl & Enzel, 1995) : 1) étude des caractéristiques morphométriques du réseau de drainage lorsqu'il a été préservé d'un retour ultérieur du chenal, dans le but de reconstruire les bases du régime hydrologique (Rotnicki, 1983 ; Gonera & Kozarski, 1987 ; Kozarski, 1991 ; Rotnicki, 1991) ; 2) analyse des caractéristiques sédimentaires des dépôts alluviaux et mise en relation de la taille des sédiments transportés avec les paramètres de l'écoulement (paléocompétence) via les équations d'hydraulique (Church, 1978 ; Maizels, 1983 ; Church, Wolcott et al., 1990 ; Gregory & Maizels, 1991 ; Maizels & Aitken, 1991) ; 3) méthodes géobotaniques dans lesquelles les caractéristiques de la végétation le long des cours d'eau sont utilisées pour reconstituer l'histoire des écoulements (Strunk, 1989 ; Strunk, 1991 ; Strunk, 1992 ; Astrade, 1996) ; 4) méthodes utilisant des indicateurs de paléoniveaux (accumulations de débris minéraux ou organiques, limites de lichens, "slackewater deposits"...) (Koutaniemi, 1987 ; Baker, 1991 ; Koutaniemi, 1991).

Sur le Rhône et ses affluents, les études portant sur les paléoenvironnements fluviaux ont principalement été développées en étroite relation avec les archéologues

(Verot, Jacquet et al., 1987 ; Bravard, Peiry et al., 1991 ; Macé, Vérot-Bourrely et al., 1991 ; Salvador, 1991). Dans le cadre de ma thèse de Doctorat, les investigations avaient principalement porté sur les indications paléoenvironnementales fournies par l'analyse sédimentologique des stratigraphies ou des sondages (Peiry, 1988 ; Peiry, 1990). Bien que mes travaux actuels soient essentiellement tournés vers l'analyse du fonctionnement des hydrosystèmes fluviaux contemporains en vue d'améliorer leur gestion, plusieurs études ont été conduites sur les paléoenvironnements de bord de rivière, à l'occasion de fouilles de sauvetage réalisées par les archéologues (TGV Sud ; tramway de Grenoble ; chantiers de l'A51 dans les vallées de la Gresse et du Lavanchon, affluents du Drac). Les pages qui suivent présentent les apports méthodologiques des études engagées sur le site de Grenoble et le tracé du TGV Sud dans sa traversée du Rhône en amont de Lyon. Une première étude de cas présente les apports paléogéographiques de l'exploitation des sondages réalisés dans le centre de la ville de Grenoble. Une seconde étude propose une méthode de reconstitution de la stratigraphie des dépôts alluviaux lorsqu'une observation directe s'avère impossible. Elle est illustrée par deux exemples : a) la reconstitution des processus de remblaiement d'un paléoméandre du Rhône en amont de Lyon, à partir de l'étude d'un transect établi perpendiculairement à l'ancien chenal ; b) la détermination de l'existence et l'étude du remplissage sédimentaire d'un fossé localisé à l'extérieur de l'enceinte gallo-romaine édifiée au IVe siècle à Grenoble.

## 1.2) L'exploitation paléogéographique des sondages et des données géotechniques fournissant l'altitude du toit de l'alluvium : l'exemple de Grenoble

### 1.2.1) Problématique de l'étude

A la suite des travaux de Blanchard (1911) et Müller (1930), les archéologues et géographes grenoblois tenaient pour acquis l'installation primitive de la ville, il y a vingt siècles, sur un "môle alluvial" entre l'Isère et le Drac. C'est ce "point haut" protégé des inondations qui aurait fixé les premières implantations humaines. Selon Blanchard (1911), ce site topographiquement surélevé prenait la forme d'un tertre localisé entre deux bras du Drac ; le géographe grenoblois prenait l'exemple des grandes inondations du XVIIIe et XIXe siècle qui avaient exclusivement épargné le centre ancien de la ville, pour étayer son hypothèse (voir fig. 1.1). Le détail de ces crues et des zones épargnées par l'inondation fut développé par Pilot (1859) ; on peut supposer que Blanchard s'appuya très largement sur les observations du milieu du XIXe siècle pour formuler son hypothèse.
**Figure 1.1 - Topographie de la surface du Grenoble ancien ; le cœur de la vieille ville est légèrement exhaussé par rapport au reste de la cité, ce qui explique que l'inondation de 1859 ait laissé certaines rues exondées**
(Source : Peiry & Féougier, 1997).

<figure><img src="image_16.png" /></figure>

L'examen de la topographie actuelle du centre ville montre effectivement une proéminence de l'ordre d'1 mètre à 1,50 mètre par rapport à la topographie des alentours (fig.1.1). Les articles anciens ne permettent cependant pas de conclure s'il s'agit d'un point haut naturel ou si l'épaisseur du remblaiement urbain est plus forte dans la zone où l'habitat est le plus ancien. Par ailleurs, les progrès réalisés ces dernières années dans la connaissance des processus fluviatiles à proximité de la confluence entre Isère et Drac, notamment depuis le XIIIe et XIVe siècle (Bravard, 1989 ; Salvador, 1991 ; Féougier, 1994), fournissent des éléments peu compatibles avec l'existence d'un tel point haut. Il était donc nécessaire de réexaminer l'hypothèse du "môle alluvial" à la lumière des nouvelles connaissance de la dynamique de la zone de confluence Drac-Isère (Peiry & Féougier, 1997).

### 1.2.2) Méthodologie mise en œuvre

L'étude a été conduite sur la base d'une synthèse des connaissances portant sur le sous-sol grenoblois. L'objectif était de repérer dans les sondages disponibles l'altitude du sommet du remblaiement de gravier. Ces formations alluviales correspondent à des formes de chenal (bras vifs, bancs de galets) et traduisent donc des conditions de fort hydrodynamisme. Les faciès graveleux sont caractéristiques des formations alluviales ayant édifié le cône alluvial du Drac ; ils sont également présents dans le chenal de l'Isère.

Cinquante et un sondages localisés dans la partie nord de la ville ont été utilisés. Ils proviennent de trois sources principales : 1) des études géologiques faites lors de la

construction du tramway de Grenoble ; 2) des études réalisées par des bureaux d'études spécialisés en géotechnique ; 3) d'observations faites par nous-mêmes à l'occasion des fouilles archéologiques auxquelles nous avons collaboré. Chaque sondage a été repéré en plan par sa latitude et longitude. Un ficher informatique repérant dans l'espace les coordonnées du toit de gravier a été constitué. Il a été traité à l'aide d'un logiciel de restitution topographique calculant des grilles d'altitude et traçant des courbes de niveaux (SURFER®). Les résultats du traitement géostatistique de l'altitude du toit de gravier ont été synthétisés sur la figure 1.2.

### 1.2.3) Interprétation paléogéographique des résultats

En raison du nombre limité de sondages et de leur très inégale répartition spatiale, la restitution cartographique en courbes de niveau du toit de l'alluvium graveleux donne une image certainement très imparfaite de la réalité. La précision du document est malgré tout suffisante pour faire apparaître l'organisation spatiale des dépôts alluviaux (fig. 1.2) :

1) Le toit de l'alluvium présente globalement une pente de direction NNE. Elle résulte de la construction du cône alluvial du Drac, la rivière s'écoulant selon un axe Sud-Nord. Ce cône est clairement identifiable jusqu'au pont Marius Gontard, près duquel était localisée la confluence Drac-Isère au XVIe siècle. Le cône s'atténue rapidement vers l'Est de la ville, comme en témoignent des courbes de niveau parallèles et très proches. Encore
<figure><img src="image_17.png" /><figcaption>Figure 1.2 - Topographie du toit de gravier à Grenoble ; le cœur de la ville ancienne est nettement plus bas que le reste de la cité</figcaption></figure>

(Source : Peiry & Féougier, 1997).

<caption>Figure 1.3 - Changements de la dynamique fluviale du confluent Drac-Isère depuis le XVe siècle</caption>

(Source : Salvador, 1991, modifié).

<figure><img src="image_18.png" /></figure>
<caption>**Figure 1.4 - Les enceintes successives de Grenoble :**
elles marquent le développement progressif de la ville en direction du Sud, puis de l'Ouest liée à la réussite du programme d'endiguement</caption>

(Source : Chomel, 1976, modifié).

<figure><img src="image_19.png" /></figure>

plus à l'Est dans la boucle de l'Ile-Verte, les formations grossières sont quasiment absentes de *l'alluvium*, toute cette zone paraissant être restée en dehors de l'influence du Drac (Chardon, Marnezy *et al.*, 1980).

2) La ville gallo-romaine de Cularo a été implantée sur la bordure orientale du cône alluvial du Drac. À l'emplacement de la cité originelle, l'altitude du toit de gravier est inférieure à 207,50 mètres NGF. Contrairement aux hypothèses de Blanchard (1911), *la ville ancienne n'est pas localisée sur un point haut naturel*, mais dans une zone topographiquement déprimée par rapport au reste de la plaine. Cela signifie qu'aux XVIIIe et XIXe siècles, une partie de la ville était préservée des grandes inondations *du fait d'une épaisseur de remblaiement urbain plus forte qu'ailleurs*. Cette surépaisseur du remblaiement urbain remonte au moins au XVIe siècle, l'inondation d'août 1525 ayant déjà épargné le centre ancien (Pilot, 1859).

La nette variation d'altitude du toit de gravier aux abords de la vieille ville trouve une explication dans le comportement du Drac au cours de la période historique. Reprenant les écrits de Bouchayer (1925), Salvador (1991a) montre que la population grenobloise n'a eu de cesse de repousser le cône alluvial du Drac vers l'ouest, en direction du Vercors, dès le XVIe siècle (fig. 1.3). La cause en était la tendance à l'accroissement progressif de l'instabilité du cours d'eau, marquée par l'élargissement et l'exhaussement du chenal et un changement de style fluvial (passage d'un lit unique au lit tressé). La vieille ville étant enfermée dans ses remparts successifs depuis le IVe siècle (fig. 1.4), les dépôts de charge de fond qui traduisent la mise en place de formes de chenal (bras vifs, bancs) n'ont plus pu se produire. Les découvertes archéologiques réalisées sur l'Isère à l'amont immédiat de Grenoble confortent cette interprétation puisqu'elles indiquent le dépôt de limons de débordement épais d'en-

viron 1 mètre entre le XVIe et le début du XXe siècle, sous l'influence d'un contrôle aval lié à l'exhaussement du cône alluvial du Drac (Peiry & Féougier, 1997).

En définitive, la réinterprétation des données anciennes indique clairement que le maintien hors d'eau d'une petite partie de la ville ancienne entre le XVIe et le XIXe siècle, base de l'argumentation de Blanchard et Müller pour fonder leur hypothèse, n'a rien à voir avec l'existence d'un môle alluvial au moment de la fondation du Grenoble gallo-romain. Du fait de l'exhaussement du cône alluvial du Drac à la l'Epoque Moderne, il n'est pas possible de restituer de manière étendue ce qu'était la topographie du site de Grenoble à cette période : les fluc tuations historiques de l'activité fluviale ont apporté des masses considérables de gravier sur le cône de déjection de Drac, qui a connu, au moins à une reprise (le Petit- Age-Glaciaire), une phase de construction et d'exhaus sement. Ne connaissant pas cette topographie, il est également impossible de rejeter définitivement l'hypothèse d'un ancrage de la ville ancienne sur un point haut, bien que cela nous semble très peu probable au regard de ce que l'on connaît du fonctionnement de la plaine alluvia le de l'Isère et du Drac.

## 1.3) La reconstitution des phases de remplissage de bras mort par l'analyse géostatistique de la granulométrie des dépôts

### 1.3.1) Le problème de l'identification de la stratigraphie des remplissages de paléochenaux

Les études développées dans le cadre de collaborations avec les archéologues ont montré le rôle fondamental de l'observation conjointe des stratigraphies, des structures sédimentaires et de la granulométrie des dépôts alluviaux
pour pouvoir réaliser des interprétations paléoenvironnementales correctes. Sur les sites alluviaux, il est parfois difficile, voire impossible, de dresser des stratigraphies. Il arrive que l'étude paléoenvironnementale doive être faite en l'absence de coupe, ou que la coupe doive être limitée en profondeur, pour des raisons de sécurité sur les sites d'archéologie urbaine, par exemple, ou parce qu'une nappe phréatique haute empêche une excavation profonde. Dans ces cas, les possibilités de reconstituer la stratigraphie des dépôts par observation directe sont limitées aux premiers décimètres. Si l'on souhaite descendre plus profondément, il devient nécessaire de recourir à des sondages. La reconstitution de la stratigraphie des dépôts dépend alors de leur interprétation correcte. Elle est réalisée en se fondant sur les variations de texture des sédiments.

L'expérience a montré que la reconstitution de la stratigraphie des paléochenaux par la reconnaissance visuelle des variations de texture au sein des sondages est souvent difficile à mettre en œuvre. En effet, l'identification à l'œil nu des variations granulométriques peut poser problème lorsque la texture des dépôts est très fine (limons, argiles). Dans ce type de matériaux, il existe fréquemment des gradients granulométriques qui font que les sédiments s'affinent ou augmentent en taille sans rupture stratigraphique nette. Par ailleurs, les variations d'humidité des sédiments (hors d'eau ou sous nappe), les variations latérales et verticales de la compacité des dépôts induisent une certaine subjectivité de l'observateur. Pour essayer d'apporter une réponse à ces problèmes, nous avons conduit une étude méthodologique dans un bras mort du Rhône en amont de Lyon (fig. 1.5). Cette étude ayant été publiée (Peiry, 1994), nous nous contenterons d'en synthétiser ici les principaux résultats.

### 1.3.2) Méthodologie de reconstitution stratigraphique des remplissages sédimentaires

L'idée était de se servir de la texture des sédiments pour identifier les variations spatiales de la granulométrie des dépôts et reconstituer leur stratigraphie. Plutôt que de n'utiliser qu'un seul paramètre sédimentologique (par exemple la médiane), on a réalisé l'exploitation géostatistique de toute l'étendue granulométrique des dépôts (couvrant de 3,81 à 388 µm) distribuée au sein de 20 classes de taille (voir fig. 1.7/C). Quatre-vingt-dix-neuf échantillons de sol, prélevés dans des sondages localisés selon un axe perpendiculaire à l'ancien bras et parfaite-ment repérés latéralement et verticalement, furent analysés afin de constituer la base de données sédimentologiques (fig. 1.6/A et B). Un traitement statistique multivarié de type analyse en composantes principales (ACP) sur profils (théorie statistique développée in Dolédec 1986) fut réalisé dans le but de discriminer les ensembles sédimentaires. En fait, il s'agit d'un sous-programme d'ACP spécifique au traitement des classes de tailles enregistrées sous la forme de distributions de fréquences ;

il présente l'avantage d'autoriser la superposition des cartes factorielles des individus et des variables, ce qu'une ACP classique ne permet pas.

La plupart du temps, dans le cadre de traitements statistiques multivariés, la discrimination des ensembles sédimentaires se fait sur des graphiques croisant deux à deux les axes factoriels retenus, les cartes des plans factoriels étant en fait des représentations graphiques virtuelles, résultant du calcul statistique. Dans le cas du remplissage sédimentaire du paléochenal, la discrimination a été faite directement sur la vue en coupe du bras mort. Les trois premiers axes factoriels de l'ACP regroupant 87,5 % de la variance totale (fig. 1.7/B), on a successivement cumulé l'information synthétisée par chacun d'entre-eux (fig. 1.6, F1 à F3). Un programme de représentation graphique des traitements multivariés a facilité le dépouillement des résultats de l'ACP (Thioulouse, 1989 ; 1990).

Le principe de la discrimination des ensembles sédimentaires est simple : le découpage stratigraphique est effectué successivement sur chacun des axes factoriels, par une classique opposition entre les coordonnées factorielles négatives et positives des échantillons de sols analysés. L'intérêt du programme de dessin est de faciliter la visualisation de ces oppositions en attribuant une forme ronde aux coordonnées négatives et carrée aux coordonnées positives, la taille des cercles et carrés étant proportionnelle à la valeur absolue des coordonnées factorielles. Le travail d'interprétation consiste alors à positionner les limites stratigraphiques par une simple reconnaissance des formes : l'axe F1, par exemple, permet d'établir une discrimination entre les sédiments remplayant le fond du chenal et ceux mis en place plus tardivement ; les axes F2 et F3 améliorent progressivement la discrimination et complètent le découpage stratigraphique. Les caractéristiques granulométriques des

### Légende de la figure 1.5

1 : Moraine würmienne et rissienne ;

2 : Avancée maximum du glacier würmien ;

3 : Retrait du Würm ;

4 : Terrasse éoholocène ;

5 : Terrasse atlantique ;

6 : Bande active subboréale et subatlantique ;

7 : Bande active historique ;

8a : Zone hors lit majeur au XIXe siècle ;

8b et c : Paléoméandres hors zone inondable au XIXe siècle ;

9 : Limite de terrasse ;

10 : Limite de terrasse hypothétique ;

11 : Paléochenal ;

12 : Bois fossile extrait d'une gravière ;

13 : Bois fossile extrait sur un banc caillouteux ;

14 : Bois fossile extrait dans un paléochenal.
<figure><img src="image_20.png" /><figcaption>Figure 1.5 - Localisation du méandre étudié (A) dans la plaine alluviale du Rhône en amont de Lyon</figcaption></figure>

(Source : Bravard, Peiry *et al.*, 1991, modifié).

<figure><img src="image_21.png" /><figcaption>Figure 1.6 - Reconstitution stratigraphique après la discrimination statistique des unités sédimentaires par l'ACP ; A : Localisation des sondages en plan ; B : Plan d'échantillonnage ; F1 à F3 : Cartographie des coordonnées factorielles et regroupement des échantillons en 6 ensembles sédimentaires ; a/ Groupements sédimentaires (1 à 6) et mélange (M) ; b/ Matière organique ; c/ Zone de transition sédimentaire</figcaption></figure>

(Source : Peiry, 1994).
<figure><img src="image_22.png" /><figcaption>Figure 1.7 - A/ Discrimination des unités sédimentaires sur le plan factoriel F1/F2 ; B/ Graphe des valeurs propres ; C) Classes de tailles (µm) (Source : Peiry, 1994).</figcaption></figure>

<figure><img src="image_23.png" /><figcaption>Figure 1.8 - Variations spatiales de la texture des dépôts représentée par les histogrammes des distributions granulométriques (Source : Peiry, 1994).</figcaption></figure>
<figure><img src="image_24.png" /><figcaption>**Figure 1.9 - Image CM des unités sédimentaires : chaque courbe-enveloppe regroupe les prélèvements discriminés par l'ACP dans un même sous-ensemble**</figcaption></figure>

(Source : Peiry, 1994).

ensembles sédimentaires discriminés graphiquement sont ensuite identifiées sur les cartes factorielles, chaque groupe d'individus ayant les caractéristiques granulométriques de la ou des classes de tailles dont ils sont graphiquement proches (fig. 1.7/A). Il est éventuellement possible, mais beaucoup plus long en temps d'interprétation, d'identifier visuellement les ensembles sédimentaires par les histogrammes des distributions granulométriques (fig. 1.8), ce qui permet alors de se passer de la représentation des plans factoriels.

Le traitement statistique multivarié facilite la discrimination, mais il ne met pas en relation la texture des sédiments et les processus fluviatiles ayant permis leur dépôt. L'image CM des dépôts fluviatiles présente cet avantage (Passega, 1957 ; Passega, 1964 ; Passega & Byramjee, 1969 ; Passega, 1977 ; Bravard, 1983 ; Peiry, 1988) ; la position sur l'image CM de l'enveloppe des groupements discriminés par l'ACP est représentée (fig. 1.9). L'interprétation conjointe de la position stratigraphique des dépôts sur la coupe du bras mort et des processus de dépôts sur l'image CM rend possible la reconstitution de la dynamique de remplissage du bras mort et l'interprétation paléoenvironnementale de la dynamique fluviale. Sans entrer dans le détail de l'interprétation qui a été publiée par ailleurs (Peiry, 1994), trois grandes étapes marquent l'évolution du paléoméandre du Rhône étudié : a) de texture sableuse (groupements 1, 2 et 3), la partie inférieure du remplissage, principalement localisée sur le banc de convexité, est contemporaine de la période de fonctionnement du chenal ; b) les sédiments déposés dans la partie la plus profonde du chenal sont de texture beaucoup plus fine et proviennent d'un transport en suspension uniforme (groupement 4) ou résultent d'une sédimentation forcée dans un plan d'eau fortement ralenti par un processus de contrôle aval (groupements 5 et 6).

Ils se sont déposés après le recoupement du chenal, dans une masse d'eau circulant à vitesse réduite dans l'axe du chenal, probablement lors des crues du fleuve ; c) les dépôts de la partie supérieure du remplissage présentent une texture très fine et remarquablement homogène en tout point du transect (groupement 5), traduisant un dépôt dans une masse d'eau stagnante, probablement à la suite du débordement latéral des eaux du fleuve.

### 1.3.3) Application de la méthode à l'identification du fossé gallo-romain de Grenoble.

La méthode de reconstitution stratigraphique mise au point sur un paléochenal du Rhône en amont de Lyon a été utilisée sur le chantier archéologique du tramway de Grenoble en 1990. Un des objectifs de l'étude était d'identifier l'extension du fossé gallo-romain ceinturant le rempart du IVe siècle et d'étudier son remplissage sédimentaire. L'épaisseur du remblaiement urbain fait que les niveaux topographiques de la période romaine sont environ 2,50 mètres sous la surface actuelle. L'une des particularités de ce chantier était la très grande difficulté à laquelle les archéologues se heurtaient pour ouvrir des sondages plus profonds, pour des raisons de sécurité tout d'abord, la proximité des immeubles imposant la plus grande prudence pour éviter tout risque de déstabilisation de leurs fondations ; ensuite, à cause d'une nappe phréatique très haute, alimentée par de fortes infiltrations dans les matériaux particulièrement filtrants de l'Isère toute proche.

Sur le site de Sainte-Claire (voir fig. 1.2 pour localisation), l'étude de terrain a révélé que seule la partie supérieure du remplissage du fossé était visible en coupe (voir fig. 1.10, coupe 10 A-B). Cela ne suffisait ni à localiser l'extension spatiale du fossé, ni à étudier son remplissage sédimentaire et ses modalités de fonctionnement. La seule solution pour obtenir de l'information était de procéder par sondages selon un axe approximativement perpendicular à celui supposé du fossé de drainage. Huit sondages à la tarière équidistants de 1,50 à 2,00 mètres furent réalisés jusqu'au contact des formations grossières (graviers) constituant la base de la plaine d'inondation de l'Isère. Deux sondages étaient localisés à l'intérieur du rempart où le fossé n'était pas supposé exister ; cinq sondages étaient situés à l'extérieur du rempart et devaient normalement recouper le fossé ; un dernier sondage, légèrement désaxé par rapport aux précédents, était localisé dans une fouille légèrement décentrée en direction de l'est (d'environ 5 mètres) (voir fig. 1.10 pour localisation en plan).

Soixante-quatre échantillons de sol furent collectés selon le plan d'échantillonnage de la figure 1.10. Onze prélèvements furent effectués dans le sondage complémentaire. Douze échantillons de sol furent également collectés dans la coupe 10 A-B, visible depuis la surface (voir localisation sur la figure 1.10). Les courbes granulomé-
RESULTATS DE L'ANALYSE GEOSTATISTIQUE

LOCALISATION EN PLAN DES SONDAGES

<figure><img src="image_25.png" /></figure>

IMAGE CM DES DEPÔTS

<figure><img src="image_26.png" /></figure>

<figure><img src="image_27.png" /></figure>

<figure><img src="image_28.png" /></figure>

<figure><img src="image_29.png" /></figure>

Figure 1.10 - Reconstitution de la stratigraphie du fossé gallo-romain par l'étude sédimentologique des dépôts de remplissage.

triques de tous ces prélèvements furent dressées, la dis-
tribution se faisant au sein de vingt classes de tailles
comprises entre 4 µm et 400 µm. La base de données
granulométriques fut l'objet d'un traitement statistique
en ACP sur profils, en suivant une technique similaire à
celle utilisée sur le haut-Rhône. La seule différence a été
l'introduction des échantillons de sol provenant du son-
dage complémentaire et de la coupe 10 A-B comme indi-
vidus supplémentaires. Cela permet de représenter leur
position sur les axes factoriels sans qu'ils participent aux
calculs du modèle sédimentaire. Une telle procédure

nous paraissait plus rigoureuse, les prélèvements ayant
éxécutés selon des axes un peu différents du plan
d'échantillonnage principal.

L'existence et l'extension spatiale du fossé ont été remar-
quablement mises en évidence par le traitement statis-
tique multivarié. Les deux premiers axes factoriels tota-
lisant près de 78 % de la variance totale ont été interpré-
tés (fig. 1.11). La représentation des coordonnées facto-
rielles a été faite selon le même principe que sur le paléo-
méandre du Haut-Rhône (voir fig. 1.10, F1 et F2).
L'interprétation graphique du premier axe factoriel individualise deux ensembles sédimentaires à l'intérieur du rempart et quatre groupements extra muros, ces derniers matérialisant la forme d'un chenal. Le deuxième axe factoriel amène de l'information supplémentaire, principalement sur la stratigraphie du fossé. L'analyse de la texture des dépôts montre l'existence de deux types de séquences granulométriques :

1- À l'intérieur du rempart et dans le sondage complémentaire extra muros le plus éloigné de l'enceinte de protection (Sainte-Claire 1), des séquences sédimentaires présentant un affinement progressif vers le haut, typique de la construction d'une plaine d'inondation, ont été repérées (groupements 1, 2, 3, 5 et 6). L'image CM des dépôts (voir fig.1.10) indique que les sédiments passent progressivement des sables moyens issus d'un transport

en suspension graduée à des limons sableux transportés en suspension uniforme. Leur composition minéralogique riche en schistes noirs montre qu'ils proviennent des débordements de l'Isère ; ils indiquent une phase de construction de la plaine d'inondation. Il est également possible que cet exhaussement naturel ait été repéré sur la coupe 10A-B, à proximité immédiate du bord extérieur du rempart (groupement 4-5) ; le nombre réduit d'analyses sédimentologiques réalisées en ce point ne permet cependant pas d'en être sûr. Le modèle sédimentaire révèle donc que les formations sablo-limoneuses localisées à l'intérieur du rempart et dans le sondage complémentaire Saint-Claire 1 se sont mises en place antérieurement à l'occupation gallo-romaine du site et témoignent des processus de construction de la plaine d'inondation par les débordements de l'Isère. C'est à la surface de ces formations fines, épaisses au moins de 2

<figure><img src="image_30.png" /><figcaption>Figure 1.11 - Reconstitution du fossé de Sainte-Claire ; plan factoriel F1/F2 de l'ACP sur profils.</figcaption></figure>
mètres, que les premières infrastructures gallo-romaines furent édifiées.

2- À l'extérieur du rempart, l'organisation des dépôts laisse apparaître une véritable anomalie sédimentaire. Au contact du fond caillouteux, les sédiments sont extrêmement fins et leur position sur l'image CM est typique d'un dépôt dans des eaux stagnantes (groupements 6 et 8). Cela suggère le remplissage d'un chenal artificiel qui, vu sa position par rapport au rempart, ne peut être que le fossé gallo-romain. Les dépôts sont légèrement plus grossiers au dessus de ce remplissage, ce qui témoigne de phases hydrodynamiques plus actives que les précédentes ; ils résultent probablement de la mise en place de circulations d'eau se produisant dans l'axe du fossé, à l'occasion des débordements de l'Isère. Il est fort possible que ces dépôts aient été très postérieurs au premier creusement, des phases de curage du fossé ayant été observées dans les stratigraphies dressées place Notre-Dame, sur une autre section du rempart. Ce creusement a été entrepris dans les formations superficielles de la plaine d'inondation, sur environ 2,00 mètres de profondeur, jusqu'au toit de gravier qui paraît avoir constitué une barrière physique pour les terrassiers. L'absence de matériel archéologique n'a pas permis de fournir de chronologie précise de l'épisode de remplissage sur lequel les prélèvements ont été faits ; en fait, il est fort possible qu'il date de plusieurs siècles après l'édification de l'enceinte, lors de l'abandon définitif du fossé défendant l'enceinte gallo-romaine.

Comme en témoignent les études de cas présentées ci-dessus, les recherches entreprises sur les paléoenvironnements fluviaux imposent de mettre en place des méthodes et techniques fondées sur une analyse approfondie du terrain. Pour le géomorphologue, les indicateurs les plus courants sont de nature topographique, stratigraphique et sédimentologique. Sur les sites urbains, ceux-ci sont particulièrement difficiles à observer, en raison des contraintes imposées par le bâti et les infrastructures anciennes. Fournir un diagnostic paléoenvironnemental impose parfois de recourir à des techniques se substituant à une observation directe. La restitution de la topographie du toit alluvial par l'analyse des sondages, comme à Grenoble, ou la reconstitution "en aveugle" de la stratigraphie des dépôts dans la zone du fossé ceinturant le rempart du Grenoble gallo-romain (Cularo) rendent possible un diagnostic, là où des techniques plus légères auraient rapidement montré leurs limites. Il n'en demeure pas moins que ce gain d'information nécessite un très lourd travail puisqu'il impose une nombre accru d'analyses granulométriques et la mise en œuvre d'un traitement de données relativement sophistiqué. Comme toujours, il est nécessaire d'utiliser ce type de techniques avec discernement et de le réserver aux cas où il est strictement indispensable.
<figure><img src="image_31.png" /></figure>
# CHAPITRE 2

## LA RECONSTITUTION MORPHODYNAMIQUE AU PAS DE TEMPS SÉCULAIRE

2.1) L'inégal intérêt des variables morphodynamiques de base vis-à-vis de l'étude des changements séculaires.

2.2) L'exploitation géostatistique des documents en plan

2.3) L'apport du SIG pour la quantification des ajustements en plan de la dynamique fluviale

### Résumé du chapitre 2

La reconstitution de la géomorphologie fluviale au pas de temps séculaire nécessite la mise en place de méthodes de travail adaptées aux sources documentaires anciennes. Parmi celles-ci, les données altimétriques du chenal (profils en travers, profils en long) et les cartes anciennes, qui permettent l'étude du style fluvial, constituent la source documentaire la plus riche. Leur intérêt respectif et les difficultés de leur utilisation sont discutées. Dans un deuxième temps, l'exploitation géostatistique des documents en plan, et plus particulièrement des cartes anciennes, est présentée. Deux indices morphométriques permettent de quantifier la forme en plan du chenal : la sinuosité du chenal et la multiplicité des bras. Le calcul du premier indice ne pose guère de difficultés sur les cartes anciennes. Par contre, l'indice de multiplicité des bras est d'un intérêt moindre, le nombre bras en eau, dans une même section de chenal tressé, variant avec le débit ; or, les cartes anciennes ne font jamais référence aux conditions hydrologiques. Cela impose d'être extrêmement prudent lorsque l'on calcule un indice de multiplicité des bras pour comparer différents cours d'eau. Dans ce cas, on leur préférera le calcul de la largeur de la bande active, plus simple et moins sujet à caution. L'utilisation des Systèmes d'Information Géographique (SIG) peut faciliter la quantification des ajustements en plan de la dynamique fluviale. Ils permettent d'homogénéiser les échelles, de géoréférencer les documents dans un système de coordonnées communes, de traiter et de créer de l'information géographique, et de quantifier les éléments structurant du paysage fluvial. Quelques applications sont décrites ; l'exemple des effets des crues du Drac sur la géomorphologie du chenal tressé entre 1948 et 1956 est présenté plus en détail.
<figure><img src="image_32.png" /></figure>
A la suite de Hey (1978), Gilvear & Bravard (1993, p. 61 et suiv.) indiquent que les chenaux fluviatiles présentent 5 degrés de liberté de base appelés "variables libres". Ces variables élémentaires sont la largeur, la profondeur et la pente du chenal, le style fluvial et la rugosité du lit. La base de l'étude morphodynamique et des mécanismes à processus-réponse est l'analyse comparative. La réconstitution de la dynamique fluviale au pas de temps séculaire impose que l'on s'appuie sur le suivi spatio-temporel de ces variables de base pour mettre en évidence les éventuels changements morphodynamiques. La difficulté de ce type d'étude est double : a) il faut d'abord disposer de données ; b) il faut ensuite s'assurer de leur validité et de leur homogénéité pour que la comparaison ait un sens. Dans ce chapitre, on examinera tout d'abord l'inégal intérêt de ces variables vis-à-vis des problématiques de réconstitution du fonctionnement géomorphologique des cours d'eau au pas de temps séculaire, en raison de leur inégale disponibilité et, bien souvent, de leur hétérogénéité. Ensuite, on se focalisera sur le type le plus fréquent de données anciennes, les documents en plan et on mettra l'accent sur leur exploitation géostatistique ; la métamorphose du style fluvial de l'Isère dans la vallée du Grésivaudan servira à illustrer l'usage que l'on peut en faire. Un dernier paragraphe présentera quels sont les apports des systèmes d'information géographique pour la quantification des ajustements en plan de la dynamique fluviale.

## 2.1) L'inégal intérêt des variables morphodynamiques de base vis-à-vis de l'étude des changements séculaires

### 2.1.1) Une inégale disponibilité des sources documentaires anciennes

Réaliser une analyse rétrospective au pas de temps séculaire impose que des données existent sur cette durée. De ce point de vue, toutes les variables de base n'offrent pas les mêmes potentialités :

A) Le calcul d'indices de rugosité du chenal, par exemple, nécessite des mesures de terrain très fines, rarement disponibles à plusieurs dates dans un passé récent, et inexistantes à l'échelle séculaire. L'analyse de ce type d'indice est ainsi plus souvent synchronique que diachronique.

B) Les séries diachroniques de *profils en travers* permettent le calcul des variables hydrauliques élémentaires (largeur, profondeur, rayon hydraulique...). Ici encore, elles sont peu fréquentes au pas de temps séculaire, sauf, peut-être, sur quelques grands cours d'eau navigables.

C) Des *profils en long* sont dressés sur certains cours d'eau depuis 1820 environ. Les premiers d'entre-eux

sont contemporains des projets d'endiguement généralisé des rivières. L'ancienneté de la mesure en fait des documents particulièrement intéressants, à condition que l'on soit capable de les exploiter, ce qui n'est pas toujours le cas (voir P1, § 2.1.2) ;

D) Le suivi dans le temps du *style fluvial* est sans conteste le type d'étude pour laquelle la documentation disponible est la plus abondante (Bravard, 1991). Peu fréquentes avant le milieu du XVIIIe siècle, les cartes anciennes sont plus nombreuses et de bien meilleure précision après 1750. Leur origine est très variable : documents fiscaux à l'origine (Mappe Sarde dans les départements savoyards, cadastre napoléonien sur le territoire français), les cartes anciennes se sont multipliées et ont gagné en qualité et précision au cours des premières décennies du XIXe siècle, à l'occasion du développement des projets d'endiguement généralisé. Les premières cartes topographiques dont l'échelle soit compatible avec une analyse détaillée du style fluvial sont beaucoup plus récente et datent du premier quart du XXe siècle. La photographie aérienne prend le relais vers 1930, pour les missions les plus anciennes. Sur les rivières les plus actives, elle constitue un moyen particulièrement intéressant d'analyser le dynamisme latéral du chenal.

### 2.1.2) L'hétérogénéité des sources documentaires anciennes, facteur de difficultés d'utilisation

L'une des difficultés majeures de l'utilisation des données anciennes est leur manque d'homogénéité :

A) Il est relativement rare que des *profils en travers* aient été dressés à de multiples reprises sur un même cours d'eau. Leur exploitation se heurte fréquemment à des changements de leur nombre et de leur position, d'une campagne de mesure à une autre, ce qui ne facilite pas l'analyse des changements morphométriques et l'établissement de bilans sédimentaires. Il arrive aussi souvent que leur comparaison soit rendue compliquée du fait de modifications des référentiels de nivellement (données en altitudes relatives, modification dans le temps du référentiel de nivellement absolu...).

B) Le manque d'homogénéité des *profils en long* rend leur l'exploitation aussi difficile que celle des profils en travers. L'hétérogénéité des données est tout d'abord spatiale, les suivis topographiques généralisés, qui étaient la règle au début du siècle, étant depuis plusieurs décennies morcelés et discontinus. Cela tient principalement au fait qu'ils sont réalisés à l'occasion de travaux ou d'aménagements ponctuels ; il en résulte la constitution de bases de données fragmentaires, difficilement exploitables spatialement.
<figure><img src="image_33.png" /><figcaption>**Figure 1.12 - Différentes cotes mesurées pour desser le profil en long d'un cours d'eau à partir des profils en travers.**</figcaption></figure>

L'hétérogénéité concerne également la nature des variables mesurées : selon les études et les époques, on dispose : 1) des profils en long du fond moyen ; 2) des profils en long du talweg ; 3) des profils en long de la ligne d'eau. Les profils en long du fond moyen et du talweg résultent de l'exploitation des profils en travers (fig. 1.12).

1- Le calcul du fond moyen permet de substituer à la topographie complexe d'un profil en travers un fond plat fictif, dont l'altitude est la moyenne des valeurs mesurées lors du levé topographique ; cela permet de s'affranchir des variations d'altitude des fonds à mettre en relation avec la forme du chenal (symétrique, asymétrique) et la distribution des successions seuils-mouilles (rugosité de forme).

2- Le profil en long du talweg représente la ligne des points les plus bas du lit ; son utilisation est peu fréquente car l'altitude du talweg est fortement liée à la forme du chenal (successions seuils-mouilles). Celui qui donne lieu à une forte dispersion des points lors de la construction du profil en long et à l'apparition fréquente de contre-pentes.

3- Le profil en long de la ligne d'eau est généralement dressé en période de basses-eaux. Des lignes d'eau de crue destinées au calage des modèles hydrauliques existent également dans les études hydrauliques récentes. L'exploitation de ces données topographiques à des fins de comparaison nécessite obligatoirement de faire référence aux conditions de mesure (date du levé topographique, débit à la station hydrologique la plus proche), de manière à pouvoir distinguer les changements résultant d'un exhaussement ou d'un abaissement des fonds, des variations de niveau simplement liées à des différences de débit. Les données hydrologiques de référence n'existent pas forcément pour les profils en long les plus anciens, ce qui ne permet pas de déterminer avec précision quelles étaient les conditions d'écoulement au moment du levé topographique.

D'inévitables problèmes de calage altitudinal et longitudinal des données viennent compléter la difficulté d'utilisation

des profils en long. D'un levé à l'autre, ils sont relatifs à des changements des références de nivellement (cotations relatives dans le pire des cas, cotations absolues selon différents référentiels d'altitude...) et aux inévitables allongements ou réductions de la longueur du cours d'eau d'origine naturelle ou artificielle. Ici encore, l'exploitation des documents doit être faite avec la plus grande prudence, une rigueur élémentaire imposant d'écarter des données dont on n'est pas capable d'évaluer la qualité.

C) Le suivi temporel du tracé en plan et du style géomorphologique par la carte ancienne impose lui aussi du discernement. En raison d'une activité morphodynamique généralement forte, de tels documents sont bien adaptés pour analyser les changements du style fluvial des rivières alpines à fond mobile. Ce n'est malheureusement pas le cas partout : sur la Saône par exemple, Astrade (1996) montre que, du fait de la très grande stabilité du chenal, les retouches du style fluvial sont pour l'essentiel artificielles, s'étant produites à la suite des travaux de correction du lit. L'utilisation des cartes anciennes demande beaucoup de rigueur et de prudence. Si elles sont des documents irremplaçables pour l'étude de la dynamique fluviale du passé, leur utilisation nécessite de connaître les limites de l'information qu'elles recèlent, afin de réduire les erreurs d'interprétation. Les difficultés auxquelles les utilisateurs se heurtent sont multiples :

1- Des incertitudes peuvent porter sur la date de réalisation et l'échelle des documents. Par exemple, le cadastre savoyard (Mappe Sarde) fut mis en place entre 1728 et 1732 ; selon les sources, son échelle varie du 1/2350e au 1/2500e. Sur d'autres documents, l'échelle n'est pas indiquée comme sur "l'ancienne carte de la vallée de l'Isère, lit de la rivière, vue du couchant" (AD Isère, 1FI 2183) datant de 1737. Par ailleurs, les anciennes unités de mesures (toise pour les longueurs, sétérées pour les surfaces) peuvent prêter à confusion en raison de leur variabilité régionale et leur conversion dans le système métrique nécessite la plus grande prudence.

2- La grande diversité des échelles cartographiques rend parfois problématique la comparaison diachronique et les analyses de déplacement de lit par la superposition de documents. Dans une étude portant sur la mise en valeur du méandre abandonné des Eparres<fnref n="1" /> en amont de Grenoble, Caussin (1995) souligne la grande difficulté qu'il a eu à déterminer la longueur et la surface de l'ancien bras, à partir des cartes anciennes (tab. 1.1). Bien que la qualité des documents cartographiques s'améliore très nettement au XXe siècle, l'estompement des formes fluviales avec le temps ne permet pas toujours de retrouver avec exactitude les anciens tracés sur des documents contemporains ; un gain de précision nécessite alors de lourdes investigations sur le terrain.

<footnote n="1">¹ Ce grand méandre est localisé à l'emplacement actuel du Campus de Grenoble.</footnote>
<table><thead><tr><td>Date</td><td>Document</td><td>Longueur (m)</td><td>Surface (ha)</td></tr></thead><tbody><tr><td>1736</td><td>Lettre à l'intendance du Dauphiné</td><td>8000</td><td>79</td></tr><tr><td>1764</td><td>Plan parcellaire de 1764</td><td>6200</td><td>60</td></tr><tr><td>1788</td><td>Mémoire des Dames de Montfleury</td><td>-</td><td>77</td></tr><tr><td>1808</td><td>Plan cadastral napoléonien</td><td>6900</td><td>67</td></tr><tr><td>1932</td><td>Plan de Saint-Martin-d'Hères</td><td>5000</td><td>48</td></tr><tr><td>1942</td><td>Article de Agard (RGA, 1942)</td><td>6860</td><td>67</td></tr></tbody></table>

3- Dans la plupart des cas, les documents cartographiques ont été établis dans des systèmes de projection non précisés, ce qui rend problématique la superposition des cartes lors d'études diachroniques. Dans les études de détail, il est parfois difficile de différencier les erreurs de positionnement provenant du système de projection utilisé, d'un déplacement progressif du chenal : ainsi, sur l'Isère au droit de Saint-Ismier (Pupier, 1996) (fig. 1.13), les changements de la position du chenal sont essentiellement dus aux déformations engendrées par des systèmes de projections qui different. Les déplacements du lit peuvent être différenciés des erreurs de positionnement dues aux systèmes de projections, si l'on parvient à établir quelles sont les modalités de leur migration latérale et aval (Lewin, 1978 ; Hooke & Harvey, 1983 ; Lewin, 1983 ; Hooke, 1995).

4- Les documents cadastraux anciens (Mappe Sarde, cadastre napoléonien ou premier cadastre français dans les départements savoyards) présentent fréquemment des imprécisions de tracé ou de positionnement, voire des incohérences, principalement dans les zones où les feuilles de paroisses ou de communes se joignent. Le géomorphologue doit alors localement réinterpréter la dynamique fluviale.

<figure><img src="image_34.png" /><figcaption>Figure 1.13 - Superposition des cartes de 1785 (Ing. Marmillot), de 1846 (Charpin) et de 1991 (IGN) sur une courte section de l'Isère en amont de Grenoble
(Source : Pupier, 1996).</figcaption></figure>

<caption>Tableau 1.1 - Longueur et superficie du méandre des Eparres (Isère) recoupé en 1729, d'après divers documents d'archives (commune de Saint-Martin-d'Hères)</caption>

(d'après les données de Caussin, 1995).

5- La nature des informations représentées sur les documents diffère souvent fortement d'une carte à l'autre. Par exemple, sur certaines feuilles du premier cadastre français des départements savoyards figurent exclusivement les berges du cours d'eau ; les bancs de galets, la localisation des bras en eau des lits tressés n'y apparaissent pas. L'absence de ces informations, si elle se comprend aisément dans le cadre de l'élaboration d'un document fiscal, est difficilement compatible avec la reconstitution du paysage fluvial ancien. Il devient alors nécessaire de réserver le document à une exploitation géostatistique : par exemple, la feuille cadastrale sur laquelle figurent exclusivement les limites de berges pourra valablement le renseigner sur l'évolution amont-aval de la largeur de la bande d'activité fluviale.

## 2.2) L'exploitation géostatistique des documents en plan

L'intérêt de la carte ancienne ne réside pas seulement dans la fourniture d'une "image" de la rivière à un date ancienne, mais aussi dans la possibilité qu'elle offre de calculer des indices quantitatifs décrivant la morphologie en plan du chenal. Depuis une quarantaine d'années, de nombreux indices de la morphométrie en plan du chenal ont été établis (Leopold & Wolman, 1957 ; Brice, 1964 ; Rust, 1978). Ils sont regroupés au sein de trois catégories : a) la sinuosité ; b) la multiplicité des chenaux ; c) la forme (largeur, longueur d'onde, amplitude, rayon de courbure...).

### 2.2.1) Les indices morphométriques

#### A) la sinuosité

Leopold & Wolman (1957) définissent le taux de sinuosité comme le rapport de la "longueur du talweg sur la longueur de la vallée" ; ils le réservent généralement aux rivières à lit unique. Pour Brice (1964), l'indice de sinuosité est le rapport de la "longueur du chenal sur la longueur de l'axe de la bande de méandrage". Cette seconde définition paraît préférable, car il arrive fréquemment que la rivière sinue à l'intérieur de la vallée qu'elle occupe. Divers travaux ont montré que des rivières à bras multiples peuvent avoir une sinuosité marquée (Church, 1983 ; Ferguson & Werritty, 1983) ; les études menées dans le grandes vallées alpines confirment que cela était fréquemment le cas au XVIIIe et XIXe siècle, sur cer-
tains tronçons de cours d'eau, avant l'aménagement des lits (Peiry, 1988 ; Peiry, ce volume). Le calcul d'un taux de sinuosité est donc susceptible de fournir des éléments de discrimination très intéressants au sein même de la catégorie des rivières à lit tressé. Maizels (1979), tra- vaillant sur la marge proglaciaire du glacier des Bossons, calcule la *sinuosité moyenne*, rapport de la "longueur totale des chenaux sur le nombre moyen de bras en eau dans la vallée ou la section de vallée". Bravard (1987), calcule deux indices complémentaires sur les secteurs tressés du haut-Rhône français : le premier est établi pour le bras principal, le second pour le bras le plus sinueux. Afin d'utiliser le même type d'indice quel que soit le type de cours d'eau (rivière tressée ou à lit unique) ou la nature du document servant de support à la quantification (cartes anciennes pour lesquelles ne figurent pas forcé- ment tous les bras en eau, photographies aériennes...), nous calculons le *taux de sinuosité du chenal principal* (Peiry, 1989), rapport de la "longueur du bras principal sur la longueur de la bande d'activité fluviale" ; ces deux distances sont mesurées au niveau de l'axe du chenal principal ou de la bande d'activité fluviale (fig. 1.14.A).

## B) La multiplicité des chenaux

La détermination d'un indice de multiplicité des chenaux, adopté pour caractériser la morphologie en plan des rivières tressées, est beaucoup plus complexe. Si l'on revient à la classification des chenaux alluviaux de Schumm (1977 ; 1985), bande d'activité fluviale et chenal sont deux termes identifiant une même entité géomorphologique ; le nombre de bras en eau importe peu, car il dépend uniquement des conditions hydrologiques du moment. Ainsi, dans la terminologie des auteurs anglo-saxons, le chenal est défini par les limites mor-

phologiques que constituent les berges ; sa dimension est ajustée pour l'écoulement d'un "débit dominant", débit stable "qui produirait le même effet que la gamme réelle des débits" (Wolman & Miller, 1960). Ce débit dominant coïnciderait avec le débit "plein bord", le début de débordement étant marqué par une forte discontinuité hydraulique. Une analyse de la période de retour du débit "plein bord" a montré qu'elle varie de 1 à 3 ans, avec une valeur modale de 1,5 an. Pour de telles conditions de débit, le chenal est complètement immergé, les bancs de galets disparaissent et les bras en eau ne peuvent plus être individualisés. Ce rappel des conditions de fonctionnement des rivières tressées impose que l'on relativise l'intérêt d'un indice de multiplicité des bras, si l'on ne définit pas les conditions hydrologiques au moment de son calcul. Or, celles-ci ne figurent jamais sur les cartes anciennes et on ne les connaît pas toujours lorsqu'on utilise les photographies aériennes. Le calcul d'un indice de multiplicité des chenaux est donc particulièrement difficile à maîtriser lorsque l'on travaille à partir de cartes anciennes.

Nombreux sont les auteurs qui ont établi un indice de multiplicité des chenaux. Bravard (1987, p. 101), à la suite de Leopold & Wolman (1957) calcule "la longueur développée des chenaux ou bras en eau courante", que Maizels (1979) appelle de manière ambiguë "taux de sinuosité brut". Elle préconise de compter le nombre de segments de chenaux par unité de longueur de la bande active comme mesure du degré de multiplicité des chenaux. Brice (1964) a une démarche beaucoup plus complexe sur la base des observations suivantes : les îles végétalisées sont les seules formes émergées avant débordement (on retrouve ici la notion de lit unique développée par Schumm) ; pour ces conditions d'écou-

<caption>Figure 1.14 - Indices de sinuosité (A) et de tressage (B) des rivières à bras multiples. N : nombre de bras ; S : taux de sinuosité moyen</caption>

(Source : Peiry, 1989).

<figure><img src="image_35.png" /></figure>

L1=longueur développée du chenal (des chenaux)
L2=longueur développée de la bande active mesurée à son axe
L3=longueur de la vallée
Taux de sinuosité brut S = L1/L2

<figure><img src="image_36.png" /></figure>
<figure><img src="image_37.png" /><figcaption>PARTIE I - APPROCHES MÉTHODOLOGIQUES ET ÉCHELLES SPATIO-TEMPORELLES</figcaption></figure>
1846

<figure><img src="image_38.png" /></figure>

CHAPITRE 2 - LA RECONSTITUTION MORPHODYNAMIQUE AU PAS DE TEMPS SÉCULAIRE

les positions sur les mémoires de l'air. 1900 avait commencé une période de barrières lisaïques. Son sonnet talisait

Afin de chequer préférentiel L'air oeuil phénomène semant à l'intérieur de la tenue «nominale» du transekt selon 126.

Lors de la fin de l'air parallèle à un transekt cherché à l'îles indiques des mémoires de ce transekt, partie est une
lement, il calcule un indice de tressage "stabilisé", rapport du périmètre total des îles (somme des périmètres) sur la longueur de l'axe de la bande active. Plutôt que de mesurer le périmètre des îlots boisés, Bravard, Franc et al. (1990) en font plus simplement un comptage par tronçons de bande active, cet indice servant à "évaluer le degré de connexion entre la bande active et le lit majeur ainsi que la complexité de la mosaïque fluviale" (Piégay, 1995, p. 126). La physionomie du tressage changeant avec les variations du débit, Brice (1964) calcule également des indices de tressage "éphémères", rapport du périmètre total des bancs sur la longueur de l'axe de la bande active. Seul l'indice de tressage "stabilisé" est utilisable dans le cadre d'un comparaison entre cours d'eau. Son utilité est contestable, car certaines rivières tressées sont tellement instables que la construction d'îles végétalisées ne peut se produire et un tel indice ne peut être calculé.

Afin de se libérer de la contrainte imposée par les variations de niveau d'eau, Rust (1978) comptabilise tous les chenaux, qu'ils soient en eau ou pas ; l'indice de tressage résultant d'un comptage des bras entourant les bancs préalablement hiérarchisés selon leur numéro d'ordre. L'indice de tressage de Rust, fastidieux à mettre en oeuvre, peut être calculé avec rigueur sur les photographies aériennes où la photo-interprétation révèle l'ensemble des lits. Cela ne règle pas le problème des cartes anciennes où ne figurent que les bras en eau que le cartographe a bien voulu faire apparaître. Pour notre part, nous calculons le nombre moyen de bras en eau par tronçon de bande active. Il est défini comme étant la "somme des longueurs de chaque segment de chenal mesuré parallèlement à l'axe de la bande active que divise la longueur du tronçon" (fig. 1.14/B). Piégay (1995) adopte une démarche simplifiée en travaillant non pas sur des tronçons de bande active, mais sur des transects équidistant s de 250 mètres ; il effectue un comptage du nombre de bras que recoupe chaque transect ce qui permet d'obtenir "un indice moyen de multiplicité des chenaux, le nombre moyen de chenaux observé sur l'ensemble des transects, ainsi qu'une rapide sectorisation du tronçon selon la variabilité de la multiplicité des chenaux" (p. 126).

Lorsque la qualité des documents anciens ne permet pas de calculer un indice de tressage, une évaluation de "l'activité du tressage" peut être aisément déterminée par des mesures de la largeur de la bande active. Sur des transects régulièrement espacés, on mesure l'emprise des chenaux en eau et des bancs de galets, à l'exclusion des îles végétalisées. L'absence de végétation sur les bancs indique des submersions fréquentes et le remaniement des formes fluviales avec une fréquence approximative-ment annuelle. La largeur de la bande active est un indi-ce très utile dans le cadre d'un suivi diachronique et est particulièrement facile à mettre en œuvre, à tel point qu'il est une variable classique dans les études de géomorpho-

logie fluviale historique. L'analyse de la métamorphose du style fluvial de l'Isère au XIXe siècle sous l'effet de l'endiguement longitudinal insubmersible illustre tout l'intérêt d'indices quantifiant la morphologie en plan des cours d'eau.

### 2.2.2) La métamorphose du style fluvial de l'Isère illustrée par le suivi diachronique des indices morphométriques

Sur l'Isère, comme sur beaucoup de grandes rivières françaises, la cartographie ancienne constitue une source fondamentale de la connaissance de la dynamique fluviale avant la période des grands travaux du XIXe siècle (fig. 1.15/A et B) (Bravard & Bethemont, 1989). Deux cartes, couvrant la presque totalité de la vallée du Grésivaudan, furent dressées pendant la deuxième moitié du XVIIIe siècle, en 1766-67 et 1785 :

a) La carte en couleur la plus ancienne représente le "Cours de l'Isère depuis la frontière de Savoie jusques à Grenoble levé en 1766 et 1767". Sont figurés le cours d'eau et ses affluents, les bancs de galets et les îles couvertes de végétation ; le parcellaire est lui aussi représenté, avec une distinction entre les bois, les prairies, les champs labourés ou cultivés et les vignobles. Les lieux-dits sont représentés de manière figurative et nommés ; le réseau de routes et de chemins est également clairement cartographié.

b) La carte de 1785 est intitulée "Plan de la rivière d'Izère dans la vallée de Graisivaudan depuis la limite de Savoie jusques à Grenoble avec le projet de redressement de cette rivière et l'établissement des digues sur l'une ou l'autre des rives" (fig. 1.15/A). Elle est plus connue sous le nom de "plan Mermillot", du nom de l'ingénieur chargé du premier projet d'endiguement généralisé de la rivière. La carte recèle le même type de renseignements que celle dressée en 1766-67, à l'exception des éléments figuratifs qui sont cartographiés en plan.

Une troisième carte ancienne, le "plan Charpin" datant de 1846, représente le cours d'eau du "pont de pierre de Grenoble" à la Savoie. Elle fut dressée en 1845 pendant les basses eaux d'hiver, au moyen d'un triangulation générale. Son échelle initiale était le 1/5.000e ; elle fut par la suite réduite à l'échelle du 1/20.000e. Cette carte constitue le premier témoignage cartographique de la progression des travaux d'endiguement général entamés vers 1840 (fig. 1.15/B). Figurent en particulier sur ce document les espaces que l'endiguement a permis de gagner sur la rivière, ces nouveaux "marais" qui bordèrent le chenal pendant toute la seconde moitié du XIXe siècle.
Rousset (1993) a procédé à la numérisation des cartes anciennes. Ce lourd travail avait pour triple objectif : 1) de permettre de disposer de ces documents à une échelle identique, le 1/25.000e ; 2) d'utiliser les capacités des logiciels de cartographie pour redresser les déformations liées à l'utilisation de systèmes de projections non clairement identifiés ou aux approximations et erreurs des cartographes, en se recalant sur la carte topographique contemporaine ; 3) de mettre en place aisément une base de données morphométriques qui puisse être utilisée pour caractériser la dynamique fluviale. Les tests effectués sur les différentes cartes ont montré que les déformations du plan de 1766-67 étaient trop importantes pour être corrigées avec un précision suffisante. C'est pourquoi, par la suite, cette carte a été utilisée uniquement de manière qualitative. Les déformations affectant les cartes de 1785 et 1846 se sont révélées être suffisamment limitées pour que des indices morphométriques aient pu être calculés.

Deux indices ont été utilisés pour caractériser le style fluvial : 1) la quantification de la sinuosité sur des tronçons présentant des caractéristiques morphologiques homogènes. Il est à noter que dans certains cas, une démarche plus systématique de calcul de la sinuosité sur des tronçons de même longueur peut être adoptée (Peiry, 1989) ; 2) utilisant des cartes anciennes dont on maîtrisait mal la précision, à un indice de multiplicité des cheaux on a préféré la quantification de la largeur de la bande active, le long de transects équidistants de 500 mètres établis perpendiculairement à l'axe d'écoulement (voir fig. 1.15/B, numérotation des transects).

L'analyse diachronique de la sinuosité d'après les cartes anciennes montre que l'Isère en amont de Grenoble a très nettement évolué dans le temps (tab. 1.2). A la fin du XVIIIe siècle, les caractéristiques de la rivière étaient les suivantes : a) sur les 27 premiers kilomètres, en aval de la frontière savoyarde, l'Isère présentait un cours légèrement sinueux, les bras en eau enserrant de vastes bancs de graviers parfois largement végétalisés (bois ou brousailles) ; b) sur les 20 kilomètres suivants, la rivière suivait un cours que l'on peut qualifier de méandriforme (SI

≥ 1,5) ; c) sur les 12 derniers kilomètres en amont de Grenoble, l'augmentation de la sinuosité était sensible et conduisait au développement de grands méandres aux abords de Grenoble<fnref n="2" />. Au milieu du XIXe siècle (1846), la modification du tracé, alors que l'endiguement longitudinal insubmersible restait incomplet, se révélait sensible, sauf dans la section aval où le tracé méandriforme de l'Isère fut respecté. La situation de l'Isère endiguée (env. 1870) montre que la sinuosité du tronçon intermédiaire a été encore fortement altérée par la poursuite des travaux de correction (voir tab. 1.2).

Comme le traduit l'analyse de la largeur de la bande active, en 1785, la transition entre le tressage et le méandrage se produisait de manière très graduelle (fig. 1.16) :

a) Sur le tronçon amont, la largeur de la bande active atteignait en moyenne 700 mètres dont les 3/4 étaient constitués de bras en eau et de bancs de graviers dépourvus de végétation. Alternaient une succession de tronçons occupés par de vastes surfaces de graviers et des zones où les îles végétalisées étaient plus développées ; ce style fluvial du dernier quart du XVIIIe siècle n'est pas sans rappeler le type "wandering channels" des cours d'eau soumis à une forte fourniture en charge de fond (Church, 1983). Ce type de style fluvial semble avoir été fréquent au cours du XVIIIe siècle dans les parties médianes et distales des grandes vallées intra-alpines, comme en témoigne également sa présence dans la moyenne vallée de l'Arve (Peiry, 1988) (voir P3, § 1.1).

b) Entre les kilomètres 26,5 et 36, la largeur de la bande active se réduisait à une moyenne de 350 mètres, la plus grande partie du chenal continuant à être occupée par des bras en eau et des bancs de galets nus. Au droit de Murianette (km 35,5), un ancien méandre recoupé probablement lors des décennies précédentes faisait brutalement, mais très localement, remonter la largeur de la bande d'activité fluviale à plus de 800 mètres.

c) En aval du kilomètre 36, la largeur de la rivière diminuait encore pour s'établir à environ 120-150 mètres, tandis que les surfaces en gravier ou couvertes de

<caption>**Tableau 1.2 - Evolution du taux de sinuosité (SI) avant, pendant et après l'endiguement de l'Isère**</caption>

(d'après les cartes de Rousset, 1993)

<table><thead><tr><th>Tronçon</th><th>avant 1729</th><th>1766-67</th><th>1785</th><th>1846</th><th>Isère endiguée</th></tr></thead><tbody><tr><td>km 0 à 26,5</td><td>-</td><td>1,11 (S)</td><td>1,09 (S)</td><td>1,02 (R)</td><td>1,02 (R)</td></tr><tr><td>km 26,5 à 36</td><td>1,66 (M)</td><td>-</td><td>1,58 (M)</td><td>1,44 (TS)</td><td>1,12 (S)</td></tr><tr><td>km 36 à 48,5</td><td>2,97 (M)</td><td>-</td><td>2,04 (M)</td><td>2,04 (M)</td><td>2,04 (M)</td></tr></tbody></table>

<table><tr><td>avec :</td><td>SI&lt;1,05</td><td>---&gt; (R) : Rectiligne</td></tr><tr><td></td><td>1,05≤SI&lt;1,25</td><td>---&gt; (S) : Sinueux</td></tr><tr><td></td><td>1,25≤SI&lt;1,50</td><td>---&gt; (TS) : Très sinueux</td></tr><tr><td></td><td>1,50≥SI</td><td>---&gt; (M) : Méandriforme</td></tr></table>

<footnote n="2">² Noter le fort taux de sinuosité de l'Isère aval en 1729 (SI = 2,97). Sa diminution dans les décennies qui suivirent (SI = 2,04) est due au recoupement du méandre des Eparres où est actuellement localisé le campus de Grenoble ; l'analyse historique a montré que la longueur du lit de l'Isère fut réduite de 6200 mètres par la coupure du méandre (voir tab. 1.1)</footnote>
<figure><img src="image_39.png" /></figure>

Figure 1.16 - Evolution amont-aval de la largeur du chenal en 1785 et 1846. La figure inférieure superpose les courbes enveloppes à trois dates successives, traduisant la transformation du paysage fluvial suite au développement de l'endiguement

(Source : d'après les mesures de Rousset, 1993).
végétation devenaient fort rares, à l'exception de l'ancien méandre des Eparres au km 42. Caussin (1995) signale que, dès 1736, des travaux étaient entrepris en vue de drainer les 70 hectares gagnés sur la rivière. Leur succès fut très mitigé puisqu'en 1904, date à laquelle la moitié de la surface de l'ancien chenal étaient encore constituée de marais. Une analyse fine de la carte de 1785 a montré que 56 ans après le recoupement du méandre des Eparres, la rivière avait déjà commencé à allonger son cours en construisant une nouvelle sinuosité quelques centaines de mètres en amont du bras mort.

Le changement de la largeur du chenal en 1846 est particulièrement frappant. D'amont en aval, on observe une courte zone où elle s'est considérablement accrue, au débouché des digues construites par les sardes sur la partie savoyarde du cours d'eau (Bravard & Peiry, 1993 ; voir P3, § 2.2). A partir du kilomètre 4,5, le chenal est calibré à moins de 100 mètres de largeur par des digues insubmersibles. A l'aval du kilomètre 11, un tronçon d'environ 22 kilomètres présente une forte variabilité de largeur, en raison d'un endiguement incomplet. Sur le cours aval sinueux et rectiligne, la largeur du lit connaît une nouvelle décroissance. Vers 1870, la totalité du lit de l'Isère dans la vallée du Grésivaudan était rectifiée et la largeur de la bande active n'excédait qu'exceptionnellement 100 m.

Comme l'illustre l'exemple de l'Isère dans le Grésivaudan, des indices simples de morphologie en plan, comme le sont la sinuosité et la largeur de la bande active, permettent d'utiliser efficacement les cartes anciennes pour l'analyse du style fluvial et de ses changements dans le temps. Cependant, dans la plupart des cas, ils ne doivent pas être utilisés seuls, mais s'appuyer sur une lecture approfondie des archives ; son intérêt est à la fois de recouper les informations fournies par les cartes avec les textes de l'époque, et de fournir des éléments d'explication sur les processus en activité au moment où les documents ont été dressés (Peiry, 1987 ; 1989).

## 2.3) L'apport du SIG pour la quantification des ajustements en plan de la dynamique fluviale

Depuis quelques années, le développement de l'information spatiale et des outils de type Système d'Information Géographique (SIG) offre au chercheur de nouveaux moyens d'investigation. Les SIG raster<fnref n="3" /> (IDRISI, MAP2...) sont particulièrement adaptés lorsqu'il s'agit d'étudier la dynamique de l'occupation du sol (Waniez, 1990 ; Charre, Miellet et al., 1991). L'objectif est alors

non seulement de spatialiser et de quantifier les changements de manière simple et rapide (Piégay, 1993 ; Marston, Girel et al., 1995 ; Piégay, 1996 ; Ployon, 1996), mais de plus en plus fréquemment de prévoir les modes futurs d'occupation de l'espace, par une modélisation spatiale de la dynamique des milieux en cours de transformation (Chiarello, 1994 ; Josselin, 1995). L'outil est particulièrement adapté lorsqu'il s'agit de combiner des cartes d'occupation et de procéder à une évaluation précise des surfaces ayant changé d'affectation au cours du temps ; cela permet la création de bases de données originales susceptibles ultérieurement de faire l'objet d'une analyse géostatistique (tab. 1.3).

<caption>**Tableau 1.3 - Avantages présentés par l'adoption d'une approche basée sur le SIG en géomorphologie fluviale**</caption>

(d'après Downward, Gurnell et al., 1994).

<table><tr><td>1) Les frontières dérivées directement du document original fournissent des représentations géométriquement stables pouvant être rapidement stockées, récupérées et manipulées.</td></tr><tr><td>2) Les méthodes digitales de traitement des déformations permettent la correction des erreurs planimétriques des documents originaux et l'enregistrement des documents sous une échelle et un système de projection communément utilisés.</td></tr><tr><td>3) Une analyse quantitative des déplacements linéaires et en surface peut être menée à bien par la comparaison des enregistrements individuels ou de séquences d'enregistrements.</td></tr><tr><td>4) Une grande variété de cartes peut être produite, l'objectif étant de fournir les documents les plus adaptés à la problématique traitée.</td></tr><tr><td>5) Des sorties statistiques peuvent être directement exportées du SIG en direction de logiciels adaptés à des analyses complémentaires</td></tr></table>

L'outil SIG trouve une application dans les travaux de géomorphologie fluviale : Piégay (1995, 1996) l'a principalement utilisé pour analyser la dynamique de colonisation forestière consécutivement à la contraction de la bande d'activité fluviale sur l'Ardèche et le Giffre. Dans la basse vallée de l'Ain, Marston, Girel et al., (1995), se fondant sur six cartes provenant de photographies aériennes et d'investigations de terrain, emploient le logiciel Arc/info pour déterminer, par des combinaisons de cartes, quels sont les changements des unités du paysage relatifs à la modification de la dynamique fluviale ; à chaque date, le calcul des surfaces de chaque unité paysagère permet de déterminer des indices de diversité du paysage et de suivre leur évolution dans le temps. Sur les rivières à lit mobile, le SIG peut être avantageusement utilisé pour quantifier les déplacements latéraux ou longitudinaux : sur la rivière Dee en Grande-Bretagne, suiv-

<footnote n="3">³ La donnée spatiale sont structurées selon une matrice de mailles carrées indépendantes les unes des autres repérées par leurs coordonnées géographiques X et Y. Chacune d'entre elles est un individu au sens statistique du terme, dont la surface peut être gérée par l'utilisateur. On leur affecte des caractères qui peuvent être qualitatifs (présence/absence ; modalités d'occupation du sol...) ou quantitatifs (altitude, distance, variables climatiques...). Les modules de calcul du logiciel permettent d'effectuer des reclassements, des superpositions etc., et ainsi, de générer de nouvelles matrices d'information dont on peut faire une représentation spatiale et tirer des calculs statistiques.</footnote>
<figure><img src="image_40.png" /></figure>

Figure 1.17 - Changements géomorphologiques affectant le chenal du Drac avant la construction du barrage de Notre-Dame-de-Commiers, à l'occasion des crues de la période 1948-1956.
vie sur une période de 115 ans par différents documents cartographiques, Downward, Gurnell *et al.* (1994) sont parvenus à montrer la progression amont-aval de la stabilisation du chenal ; sur la rivière *Towy* au Pays de Galles, Downward (1995), utilisant des données cartographiques, a quantifié la migration du chenal de méan-drage entre 1842 et 1986.

Le SIG peut également être utilisé pour étudier l'incidence géomorphologique de phénomènes hydrologiques exceptionnels : sur un tronçon de 18 kilomètres de l'Ouvèze, Piégay (1993, 1995) l'a mis en œuvre consécutivement à la très violente crue du 22 septembre 1992 ; il montre une augmentation de 32 % de la surface de la bande active au détriment de la forêt alluviale, et la destruction ou l'altération par la crue de 25 % de la surface forestière initiale. L'outil a aussi montré tout son intérêt dans le cadre d'une analyse du fonctionnement du Drac tressé, avant la construction de la retenue de Notre-Dame-de-Commiers (fig. 1.17). Les photographies aériennes de 1948 et 1956, antérieures à la construction de la retenue hydroélectrique (1963), ont été numérisées, redessinées sur un logiciel de dessin et exportées sur le logiciel MAP2. La superposition informatique des deux états a permis de mettre en évidence les ajustements du chenal consécutifs à une série d'années humides ayant engendré plusieurs petites crues (Peiry & Vivian, 1994). L'analyse spatiale du document construit par superposition graphique met en évidence deux phénomènes : 1) en amont du pont de la Rivoire (voir figure 1.17), le confinement du chenal dans une vallée étroite influence directement les processus érosifs et d'extension du chenal, au détriment de la colonisation végétale pionnière. Ainsi, en amont du pont, les érosions remanient près de 27 % de la surface du chenal, alors qu'elles ne perturbent qu'environ 16 % du chenal de la zone aval, où les écoulements peuvent librement envahir un vaste espace inondable ; 2) en aval du pont de la Rivoire, le chenal a développé une tendance à la migration latérale en direction de l'Est à la suite de la série de crues de la période 1948-56, alors que la rive gauche était soumise à une végétalisation intensive. Chaque pixel représentant sur le terrain un carré de 10 m de coté, on peut estimer le déplacement latéral à 20-30 mètres en moyenne (voir fig. 1.17).

En définitive, deux sources documentaires majeures permettent l'analyse historique de la dynamique fluviale à l'échelle de temps séculaire : les profils en long et les cartes anciennes ; tous deux imposent une extrême rigueur, en raison des nombreux pièges que leur utilisation recèle. Dans ce chapitre, nous avons plus spécifiquement développé l'utilisation des documents en plans, en particulier de la carte ancienne. Celle-ci autorise le calcul d'indices décrivant le style fluvial. Le classique taux de sinuosité peut sans grande difficulté être calculé sur ce type de document ; par contre, le chercheur devra éviter d'utiliser l'indice de multiplicité, les cartes anciennes étant inappropriées en raison de la méconnais-

sance du niveau de la rivière à laquelle la cartographie se réfère. De manière à pourvoir comparer entre eux les documents dressés à diverses dates, on leur préféra la largeur de la bande active. L'exemple de la métamorphose de l'Isère dans le Grésivaudan au XIXe siècle montre tout l'intérêt que l'on peut tirer de la quantification du style fluvial sur les documents anciens. L'informatisation des cartes anciennes et le recours au SIG peuvent encore améliorer l'usage que l'on fait des données cartographiques, par leur capacité à homogénéiser les échelles, à géoréférencer les documents dans un système de repérage commun, à traiter et créer l'information géographique, à quantifier les éléments structurants du paysage fluvial. Il est probable que ce type d'outil permettra de faire des progrès notables dans l'avenir, en dépit du fait que son développement soit très consommateur de temps de recherche.
# CHAPITRE 3

## LE DÉVELOPPEMENT DE TECHNIQUES DE DIAGNOSTIC MORPHODYNAMIQUE ET D'AIDE À LA GESTION

3.1) Une nécessité : pouvoir mettre en œuvre sur le terrain des techniques de recueil des données adaptées au diagnostic morphodynamique

3.2) Le diagnostic morphodynamique sur un bassin-versant composé de plusieurs petits cours d'eau : l'exemple de l'Aire et de la Drize

3.3) Le diagnostic des causes d'érosion des berges sur le Tacon et le Flumen (Parc Naturel Régional du Haut-Jura)

3.4) Analyse de la fermeture des bras morts du Rhône dans l'île de Miribel-Jonage (amont de Lyon)

3.5) Synthèse méthodologique de l'approche experte

### Résumé du chapitre 3

Depuis quelques années, la géomorphologie fluviale prend une place croissante dans les études environnementales ; elle vient compléter les approches d'ingénierie classiques (modélisation hydrologique et hydraulique) par un volet plus "naturaliste" reposant sur la compréhension des mécanismes du fonctionnement des cours d'eau. De ce fait, le géomorphologue doit développer des techniques et des outils permettant de dresser des diagnostics fonctionnels. Il ne suffit plus que ceux-ci soient uniquement fondés sur une expertise qualitative ; il est nécessaire de se baser sur des critères précis et quantifiés. Trois études de cas, montrant différentes méthodes mises en œuvre à l'occasion d'études de cours d'eau, sont présentées ; l'objectif est de dégager un certain nombre de caractéristiques méthodologiques communes, qui constituent le fondement de l'approche géomorphologique. Dans tous les cas de figure, elles font appel à une analyse approfondie du terrain. Les données sont collectées sur des fiches de terrain, permettant l'élaboration d'un échantillon ; chaque fiche est un questionnaire de terrain, à l'image des techniques d'enquête de géographie sociale. La problématique guide le choix des caractères étudiés, qui sont qualitatifs ou quantitatifs. La base de données peut, selon les cas, faire l'objet d'un simple traitement cartographique (cartographie morphodynamique de terrain, production de cartes analytiques et synthétiques) ; elle peut aussi, si cela est nécessaire, faire l'objet d'un codage et d'un traitement géostatistique plus sophistiqué, ayant un objectif de démonstration scientifique. Dans certains cas, les études débouchent directement sur des propositions de travaux et de gestion de l'espace fluvial.
<figure><img src="image_41.png" /></figure>
### 3.1) Une nécessité : pouvoir mettre en œuvre sur le terrain des techniques de recueil des données adaptées au diagnostic morphodynamique

Les recherches en géomorphologie fluviale nécessitent très fréquemment de dresser un diagnostic du fonctionnement géomorphologique des rivières, notamment à l'usage des gestionnaires de cours d'eau. Il s'agit, le plus fréquemment, d'analyser la distribution et l'organisation spatiale des formes fluviales et des mécanismes qui les mettent en place, en s'appuyant sur une argumentation solide et objective, issue si possible d'une base de données quantitatives. Ainsi, le diagnostic doit s'appuyer sur une connaissance approfondie du terrain et repose en partie sur l'analyse spatiale de variables géomorphologiques indicatrices du fonctionnement, ces indicateurs pouvant être qualitatifs ou quantitatifs. Recueillir de l'information sur le fonctionnement géomorphologique d'un cours d'eau nécessite la mise en place de techniques d'échantillonnage, de collecte, et de traitement statistique et cartographique des données de terrain. Le diagnostic portant généralement sur des tronçons de plusieurs kilomètres, voire plusieurs dizaines de kilomètres de rivières, la difficulté réside dans le risque d'être rapidement submergé par la taille de l'espace à couvrir et la masse des données à collecter, puis à traiter. Certaines études réalisées depuis 1990 nous ont conduits à nous interroger sur les outils du diagnostic géomorphologique, ainsi que leur adaptation à la demande du maître d'œuvre et aux contraintes imposées par le terrain d'étude.

Le développement d'outils d'expertise et d'aide à la gestion sur les rivières relève d'une double nécessité :

1. Depuis environ dix ans, il existe une demande croissante pour que les approches d'ingénierie classiques (modélisation hydrologique, étude hydraulique...) soient accompagnées d'une approche plus "naturaliste" reposant sur la compréhension des mécanismes de fonctionnement des rivières. Il est donc nécessaire de disposer de techniques et d'outils permettant d'intervenir efficacement dans le cadre d'études visant à dégager des modalités de gestion des cours d'eau. Au delà de l'approche appliquée, le géomorphologue, sans cesse confronté à la complexité du terrain, ne peut plus se contenter de fond der son diagnostic sur la seule démarche experte, mais doit l'établir sur des éléments objectifs décrivant les formes et les processus qu'il doit analyser et comprendre. Cela impose de mettre en place des techniques laissant une large place au recueil de données quantitatives de terrain, à leur traitement statistique et à leur représentation cartographique.

2. Les directives récentes en matière de formation universitaire tendent de plus en plus vers la professionnalisation de certaines filières (MST, IUP, DESS). Par

ailleurs, un nombre croissant d'étudiants géographes ne souhaitent pas s'orienter vers les carrières de l'enseignement, mais ont pour objectif d'acquérir des outils et des compétences techniques qu'ils puissent ensuite valoriser sur le marché de l'emploi. En tant qu'enseignant, il nous a paru indispensable de pouvoir répondre à cette demande. Les chaînes de recueil de l'information, de traitement statistique et cartographique des données présentées dans les paragraphes suivants sont enseignées auprès des étudiants de 2ᵉ et de 3ᵉ cycle se destinant à des carrières professionnelles dans les bureaux d'étude.

Les réflexions méthodologiques pour la mise en place d'outils d'expertise et de diagnostic ont fréquemment été engagées dans le cadre de contrats d'étude réalisés pour le compte de syndicats intercommunaux, souvent en partenariat avec des bureaux d'étude. Dans un tel contexte, une étude de géomorphologie fluviale basée sur une analyse fine des processus et de leur dynamique est impossible, à la fois par manque de temps et parce que l'envellope financière mise à la disposition de l'expert est limitée. Ces deux contraintes nous ont conduits à développer des outils d'expertise et d'aide à la gestion, à la fois rapides et d'un coût limité, qui permettent d'aller plus loin qu'une simple analyse descriptive et de dresser un état du fonctionnement du cours d'eau. L'objectif général d'une telle approche méthodologique est de mettre en place des modalités d'observation fondées sur des variables clairement identifiées et dont on connaît la signification géomorphologique. Ces observations seront répétées lors de l'étude de terrain selon des modalités d'échantillonnage qui varieront selon la nature de la demande et la manière dont on a choisi d'exploiter les données. L'exploitation des observations de terrain peut être très classique pour un géographe, comme par exemple le recours à la cartographie. Elle peut parfois être plus sophistiquée, si l'étude de terrain donne lieu à la constitution d'une base de données que l'on cherchera dans un deuxième temps à exploiter par un traitement statistique, puis par de l'infographie.

De manière à rester très concret, nous avons choisi de présenter diverses techniques d'expertise et de diagnostique géomorphologique, en nous appuyant sur les études au cours desquelles elles ont été mises en œuvre. On mettra systématiquement l'accent sur la problématique de l'étude, qui constitue le guide fondamental de la technique de recueil de l'information choisie. Les méthodologies de terrain seront présentées selon un degré de sophistication croissant. Un dernier paragraphe dressera une synthèse des principaux enseignements d'ordre méthodologique que l'on peut tirer de ces études de cas.
## 3.2) Le diagnostic morphodynamique sur un bassin-versant composé de plusieurs petits cours d'eau : l'exemple de l'Aire et de la Drize

### 3.2.1) Problématique de l'étude

Cette étude revêtait une importance politique toute particulière puisqu'il s'agissait de la première réflexion visant à définir des modalités de gestion sur deux petits bassins-versants franco-suisses, l'Aire et la Drize. Dans la partie supérieure de leur cours, les rivières drainent le territoire français essentiellement rural. Dans la partie aval, elles s'écoulent en Suisse, principalement en zone péri-urbaine puis urbaine, et confluent avec l'Arve à Genève (localisation sur la fig. 1.18). La qualité environnementale des rivières de l'Aire et de la Drize s'est très gravement dégradée avec le développement urbain de la couronne genevoise. Les problèmes portent essentiellement sur la faiblesse des débits à certaines périodes de l'année et la très mauvaise qualité des écoulements : a) les étiages estivaux ont été très fortement renforcés par d'intenses prélèvements agricoles pour le maraîchage, de sorte que les effluents des stations d'épuration et des habitations particulières non raccordées à un réseau d'assainissement constituent pendant les mois d'été l'essentiel des apports ; b) l'accroissement des surfaces imperméabilisées engendre une inquiétude des riverains localisés dans les zones densément urbanisées de la partie aval des bassins-versants, leur crainte étant de voir la puissance des crues se renforcer.

La demande des maîtres d'œuvre était la réalisation d'un diagnostic environnemental permettant d'améliorer la gestion des eaux en période d'étiage et en crue. Pour se faire, l'étude comportait différents volets : diagnostic sur les rejets d'effluents et la qualité de l'eau ; état de l'assainissement ; analyse hydrogéologique avec un point particulier sur les potentialités des ressources karstiques ; diagnostic de la qualité hydrobiologique des cours d'eau ; étude hydrologique, l'accent étant mis sur l'analyse des étiages et la modélisation des crues en fonction de différents scénarios de développement urbain. Le volet géomorphologique de l'étude avait un double objectif :

1) sur l'ensemble du réseau hydrographique des deux bassins-versants, totalisant une cinquantaine de kilomètres de toutes petites rivières et ruisseaux, il s'agissait d'établir un diagnostic de la dynamique fluviale, de définir des modalités de gestion et de dégager des priorités d'intervention ;

2) sur la partie aval des rivières localisée en Suisse, il s'agissait d'évaluer les risques de déstabilisation généralisée des fonds et des berges en relation avec un accroissement de l'ampleur des crues, les bruits les plus alarmistes courant sur la stabilité des berges du cours d'eau.

Une telle évaluation imposait de travailler à une échelle beaucoup plus fine dans les zones urbanisées, c'est-à-dire dans leur parcours suisse.

### 3.2.2) Méthodologie de l'étude

La longueur du chevelu hydrographique à étudier imposait de mettre en œuvre une méthodologie d'expertise très rapide (voir fig. 1.30/A). Une première visite sur le terrain a permis d'analyser succinctement les caractéristiques fonctionnelles des rivières et de définir une méthodologie d'intervention. Elle a révélé que les problèmes d'instabilité géomorphologique provenaient pour l'essentiel d'une insuffisance d'entretien du chenal d'écoulement. Le rôle fondamental de la végétation poussant non seulement sur les berges, mais aussi dans le lit même des cours d'eau, a été mis en évidence. Il est apparu que ce rôle était complexe et ambigu puisque la végétation peut avoir, selon les circonstances, des effets déstabilisateurs ou stabilisateurs sur la géomorphologie :

a) Lorsqu'elle n'est plus coupée depuis des décennies, elle surcharge les berges et provoque leur effondrement dans le chenal ; elle réduit parfois de 50 % la surface mouillée et accélère fortement les écoulements, ce qui engendre immédiatement en aval des érosions de berge et de profonds surcrovements du chenal.

b) Basculés dans le lit et emportés vers l'aval, les arbres morts créent de volumineux embâcles dont la rupture lors des crues a de graves conséquences sur la stabilité du chenal. Par contre, la fragilité des berges, très fréquemment incisées dans des argiles morainiques, serait incomparablement plus forte sans la présence d'un très dense appareil racinaire provenant de ces mêmes arbres ; ce réseau de racines assure une très efficace protection des parois du chenal, augmentant ainsi la résistance de formations géologiques à l'origine très médiocre.

En raison de la nécessité d'intervenir à des niveaux d'échelle emboîtés, deux types de techniques ont été mis en œuvre :

1) Sur les cours de l'Aire et de la Drize, ainsi que sur leur principaux affluents, un relevé intégral a été réalisé. Il a permis de découper le terrain en tronçons de longueur variable au sein desquels le comportement géomorphologique du cours d'eau est sensiblement homogène. Des fiches de tronçons ont été élaborées et remplies sur le terrain (tab. 1.4). Elles reprenaient les principaux éléments contribuant au diagnostic géomorphologique. Trois rubriques ont été développées : a) un état général de la géomorphologie du tronçon où les processus affectant les berges et le fond sont brièvement analysés, ainsi que l'incidence de la végétation sur la stabilité (bois morts et arbres poussant dans le chenal) ; b) quelques éléments sur l'évolution prévisible du tronçon en l'absence de gestion ; c) des propositions d'intervention visant à gérer le
<table><caption>Tableau 1.4 - Exemple de fiche de tronçon sur la Drize. Sa localisation figure sur la carte de synthèse (fig. 1.18). La cartographie au 1/2.500e de cette zone correspondant à un avant-projet sommaire apparaît également sur la figure 1.18, comme extrait de la carte originale.</caption><thead><tr><th>DRIZE<br>FICHE N° 5</th></tr></thead><tbody><tr><td><strong>Localisation du tronçon :</strong><br>- PK 6,480 à 5,880.<br>- du lieu-dit "Pierre-Grtand" au lieu-dit "Champ-Moulin"</td></tr><tr><td><strong>Caractéristiques géomorphologiques :</strong><br>Sur une cinquantaine de mètres, la Drize suit un lit canalisé qui la conduit à un moulin avec seuil et dérivation. Des murs maçonnés protègent les berges de tout affouillement. A l'aval de cet ouvrage, la rivière décrit une succession de 7 méandres prononcés avant de reprendre un cours plus rectiligne.<br><br>Le comportement géomorphologique de la rivière est soumis aux mêmes contraintes que sur la section précédente. Ici encore la végétation ancienne a très largement colonisé le lit de la Drize, avec une densité encore plus forte que sur le tronçon décrit sur la fiche n° 4. Cette végétation est ici directement responsable d'importantes attaques de berges dans les concavités de méandres, ou de part et d'autre du chenal lorsque les arbres obstruent le lit. Ces attaques de berge sont même parfois engendrées par les racines qui dirigent le courant sur les rives à la manière d'un épis.<br><br>En amont immédiat du lieu-dit "Champ-Moulin", sur un cours tronçon d'environ 50 mètres, la rivière n'est pas au gabarit, tant la végétation encombrant le chenal est dense. Cela se traduit par de haut niveaux d'écoulement pour des débits courants. L'accélération des écoulements provoque la mise à nu des réseaux de racines.<br><br><ul><li>Berges : localement sapées, en particulier dans les zones où la végétation encombre le lit et dans les concavités des méandres.</li><li>Fond : pavage de médiocre résistance, voire inexistant dans des zones où affleurent les argiles morainiques.</li><li>Embâcles : pas d'arbre mort, mais de très nombreux troncs réduisant dans une forte proportion la section d'écoulement. La présence de végétation dans le lit peut contribuer à la formation d'embâcles lors d'une crue, soit en alimentant les débris ligneux grossiers, soit en bloquant les transferts de bois mort.</li></ul><strong>Evolution prévisible</strong><br>L'envahissement du chenal par la végétation laisse craindre une déstabilisation de cette section lors d'une forte crue. L'appareil racinaire des arbres apparaît primordial dans la protection des berges. Il est en plusieurs points mis à nu par les écoulements et il est difficile de dire avec certitude comment il résistera en cas d'événement paroxysmique.<br><br><strong>Gestion du tronçon</strong><br>Les grands arbres poussant dans le lit même de la Drize devraient être coupés. Il semble dangereux de procéder à un arrachage des souches qui aurait pour conséquence de fragiliser un chenal dont le substratum est essentiellement composés de formations morainiques argileuses. Quelques souches trop hautes ont un rôle négatif sur la stabilité ; il paraît important de couper les arbres relativement bas de manière à éviter que les souches se transsoforment en épis. De la même manière, la gestion doit absolument préserver les entrelacements de racines qui arment les berges.<br><br>Il ne paraît pas utile de combattre activement les érosions de berge par des aménagement spécifiques (gabions, blocs, murs). Leur activité est fortement liée à la présence de grands arbres et le seul fait de couper la végétation devrait suffire à les stabiliser.</td></tr><tr><td><strong>ZONE À SURVEILLER</strong><br>INTERVENTION URGENTE NÉCESSAIRE</td></tr></tbody></table>
<figure><img src="image_42.png" /><figcaption>Figure 1.18 - Carte de sectorisation morphodynamique de l'Aire et de la Drize et extrait de la carte morphodynamique au 1/2500e (Fiche Drize n°5).</figcaption></figure>

CHAPITRE 3 - LE DÉVELOPPEMENT DE TECHNIQUES DE DIAGNOSTIC MORPHODYNAMIQUE ET D'AIDE À LA GESTION

tronc carapace L'incluse (fig. 2) D'hitayat d'avant gestation à l'école de marais les noms de cette commune viale ont été

2) D'hitayat d'avant gestation à l'école de marais les noms de cette commune viale ont été

3.3 berguer Natu

3.3

Une cartographie dans le féminin. Biennale communaute 1994 d'eau et les ressources sions

Entre le furon dans le litéral de la

En démentait haitait
tronçon. Chaque fiche se terminait par une évaluation du caractère d'urgence des interventions de gestion. L'information collectée sur les fiches a été ensuite restituée sous la forme d'une carte de synthèse au 1/25.000e (fig. 1.18).

2) Dans la zone aval, les maîtres d'œuvre de l'étude souhaitaient avoir un diagnostic très précis pouvant servir d'avant-projet sommaire et à guider les interventions de gestion. L'étude de terrain a consisté à dresser une carte à l'échelle du 1/2.500e localisant avec précision la nature des aménagements existants, les zones à problèmes et les moyens d'améliorer la situation (voir un extrait de cette carte sur la fig. 1.18). L'accent a plus particulièrement été mis sur la gestion de la végétation, révélée comme étant le facteur prépondérant de l'instabilité fluviale ; ainsi, les souches et les arbres gênant l'écoulement ont été localisés avec précision.

## 3.3) Le diagnostic des causes d'érosion des berges sur le Tacon et le Flumen (Parc Naturel Régional du Haut-Jura)

### 3.3.1) Contexte local et problématique de l'expertise

Une expertise géomorphologique a été réalisée en 1994 dans le Jura, sur deux affluents montagnards de la Bienne, les rivières du Tacon et du Flumen, qui ont connu de fortes crues en 1978 et 1983 (Bravard & Peiry, 1994). Ces crues ont entraîné l'inondation des bas quartiers de la ville de Saint-Claude sous près de 1,50 mètre d'eau. Les transports solides (estimés à 20-25.000 m³.an⁻¹) et les rehaussements du lit qui se sont produits à ces occasions furent rendus responsables des débordements.

Entre 1984 et 1992, plusieurs études d'ingénierie fluviale furent réalisées ; elles conclurent que l'incision du lit dans les dépôts morainiques était à l'origine de l'instabilité des versants et de la mise en place de zones d'érosion ("égrevines") par suppression de la butée de pied des glissements. Elles préconisaient des travaux d'ingénierie très lourds ayant pour double objectif : a) d'empêcher les érosions et la recharge en sédiments le long des cours d'eau par des actions de stabilisation du lit et des berges ; b) de limiter les transits de matériaux en les piégeant en amont de la ville. Les travaux devaient consister à construire 36 seuils transversaux avec passes à poissons pour empêcher le lit de s'abaisser, à protéger les berges les plus exposées par des gabions et à créer deux pièges à sédiments en amont de la ville, d'une capacité totale de 23.000 m³. Le coût total des travaux était évalué à 14,2 millions de francs.

En décembre 1993, le Conseil Supérieur de la Pêche mettait en doute l'intérêt des pièges à sédiments et souhaitait que soit précisée la dynamique d'ensemble du

Tacon et du Flumen avant toute réalisation de travaux. Par ailleurs, dans le cadre de la mise en place du Contrat de Rivière portant sur la Bienne et ses affluents localisés dans le Parc Naturel Régional du Haut-Jura, il était expressément demandé que les interventions jugées prioritaires privilégient les techniques douces plus respectueuses de l'environnement. Une étude morphodynamique complémentaire était commandée de manière à affiner la connaissance du fonctionnement global des affluents de la Bienne (Bravard & Peiry, 1994) : la demande était que cette nouvelle étude fournisse des éclaircissements sur la dynamique de la recharge sémentaire à la fois dans l'espace et le temps, que soit réexaminée la question de la stabilisation des berges par des travaux de génie civil lourds, ainsi que celle du blocage de la charge transportée par des pièges à sédiments.

La philosophie générale de l'étude fut non seulement de fournir un diagnostic géomorphologique de fonctionnement des "égrevines" du Tacon et du Flumen, mais en plus de dégager des modalités d'intervention et de gestion des sites instables. Autant que faire se peut, ces interventions devaient être en accord avec les impératifs de protection et de préservation du milieu, c'est-à-dire d'ampleur limitée, exploitant au mieux les caractéristiques fonctionnelles de chacune des zones instables et utilisant les matériaux en place ou à proximité, lorsque des interventions de protection des berges et du chenal étaient nécessaires (reconstitution du pavage du chenal, protection des berges attaquées par des lignes de blocs, phytostabilisation des pieds de versant par des travaux de génie biologique.

### 3.3.2) Méthodologie de l'étude

La méthodologie mise en place à l'occasion de cette étude est synthétisée sur la figure 1.30/B. Une prise de connaissance de terrain a d'abord permis d'élaborer des fiches de site (voir tab. 1.6). Les zones d'érosion (égrevines) ont été ensuite systématiquement inventoriées, à l'occasion d'un relevé intégral du terrain. Les observations étant réalisées par deux opérateurs travaillant en parallèle, les fiches de terrain ont permis l'acquisition d'une information homogène sur l'ensemble de la zone d'étude, ainsi que d'éviter tout oubli.

#### A) Choix des variables décrivant le fonctionnement

L'encaissement du cours d'eau dans son étroite vallée imposait la mise en œuvre d'investigations portant à la fois sur les processus de versant et les processus fluviatiles, la dynamique des versants et du chenal étant en étroite interaction (fig. 1.19) :

1) Les versants agissent sur les processus fluviatiles par l'intermédiaire des flux de matériaux qu'ils fournissent au chenal. Sur ce type de rivière, les contraintes imposées
<figure><img src="image_43.png" /><figcaption>**Figure 1.19 - Relations entre les processus de versant et les processus fluviatiles sur le Tacon et le Flumen.**</figcaption></figure>

par la structure géologique sont fortes et son fonctionnement est très différent de celui des cours d'eau à chenal autoformé s'écoulant dans de larges plaines alluviales. Cependant, la morphologie du chenal (largeur, profondeur, type, taille et fréquence des bancs, granulométrie et imbrications sédimentaires...) reste très fortement dépendante de la nature et du volume des sédiments fournis par les versants. En période d'abondance sédimentaire, la rivière est susceptible d'exhausser son lit et de remblayer la vallée dans laquelle elle s'écoule ; au contraire, en période de pénurie sédimentaire, elle dissipe son énergie excédentaire en évacuant le stock de charge disponible dans le chenal.

2) Dans une certaine mesure, la dynamique fluviale influence également l'activité des versants. L'évolution altitudinale du chenal et les déplacements latéraux du lit déséquilibrent les flancs de la vallée et réactivent certains processus de versants. Les glissements de terrain, par exemple, sont fortement sensibles à l'évolution des talwegs, une simple suppression de la butée de pied en relation avec une modification altitudinale du lit fluvial ou son déplacement latéral pouvant provoquer leur réactivation. Lorsque les déplacements latéraux du chenal sont forts et que les pentes des versants sont très redressées, la déstabilisation peut alors intéresser de vastes surfaces et remonter très haut sur le versant, en particulier si les formations géologiques sont de médiocre résistance.

1) Les critères d'évaluation du fonctionnement des égrevines (processus de versant)

Dans le cas du Tacon et du Flumen, les premières observations de terrain montrèrent que la présence de marnes, de marno-calcaires et d'épais placages morainiques rendaient les berges du cours d'eau et les flancs de la vallée très fragiles. Quatre principaux types de processus géomorphologiques participant à l'activité des égrevines furent observés agissant soit isolément, soit de manière combinée. Tous n'assurent pas la recharge sédimentaire du cours d'eau avec la même efficacité ; ils ont été classés ci-dessous par ordre décroissant d'efficacité :

a) La recharge par sapement de berge est généralement concentrée dans la concavité des sinuosités directement exposées à l'action des eaux courantes. Les sapements sont verticaux ou subverticaux dans les argiles compactes, leur hauteur varie de quelques décimètres à plus de 10 mètres, lorsqu'ils éventrent la base du versant.

b) Les glissements de terrains affectent les égrevines de très grande dimension, lorsque les placages morainiques aux médiocres propriétés géotechniques sont épais. Généralement en planches, plus rarement rotationnels, les glissements ont une dynamique fortement liée aux modalités de fonctionnement des lignes de sources qui drainent le versant. L'évolution du talweg les affecte également, par l'intermédiaire des déplacements latéraux du lit et d'éventuels processus d'incision qui fragilisent, voire suppriment la butée de pied.

c) Le ravinement affecte les surfaces dénuées des égrevines ; son activité est faible lorsque le versant instable est en voie de colonisation végétale. Existent également des ravines affluentes de plus grande dimension qui alimentent le chenal en matériaux généralement grossiers. Leur dynamique est indépendante de celle du cours d'eau.

d) Les écoulements affectent presque exclusivement les corniches très délitées du substratum (blocs calcaires, marnes se délitant en plaquettes). Ils constituent un processus relativement marginal de l'alimentation en sédiments des deux cours d'eau.

Outre l'identification des processus géomorphologiques de versant actifs, la caractérisation des égrevines consista à évaluer leur hauteur et leur surface approximative (tab. 1.5). Une importance toute particulière fut accordée à la nature des matériaux libérés. En effet, les observations de terrain montraient que le fond du lit était stable lorsque les érosions latérales se produisaient au détriment de formations riches en blocs ; la recharge du chenal en matériaux de forte taille contribuait à limiter les processus d'incision par pavage du fond et ce, alors même que le versant reculait. A l'inverse, l'absence d'une libération de blocs par l'égrevine était l'indice
d'un risque d'incision accélérée du chenal et de la déstabilisation rapide et durable du versant. Une estimation du degré d'activité de l'égrevine fut également conduite, principalement sur la base de la fraîcheur des formes et du matériel en place (patine des blocs par ex.) et de l'existence et l'extension spatiale d'une couverture végétale pionnière cicatrisant les formes érodées.

2) Les critères d'évaluation de la dynamique du chenal au contact des égrevines

Une analyse de l'influence des processus fluviatiles sur l'évolution des égrevines a également été entreprise sur le Tacon et le Flumen (voir tab. 1.5 et 1.6). Plusieurs variables traduisant l'état du lit et sa tendance évolutive furent étudiées :

a) La nature du matériel composant le fond du chenal fut identifiée, celle-ci constituant un indicateur de la stabilité des fonds. La présence de blocs imbriqués témoigne d'un chenal susceptible de résister efficacement aux processus d'incision, alors que l'affleurement d'argiles morainiques indique qu'un processus d'incision était en cours ; la présence d'argile permet également de pronostiquer la poursuite de l'abaissement des fonds et de la déstabilisation de l'égrevine concernée.

b) La tendance générale de la dynamique du chenal (érosion latérale, incision) fut établie sur la base de critères morphologiques et morphométriques (présence de basses terrasses ou de hauts bancs, dissymétrie anormalement marquée du chenal...). Elle s'appuyait également sur des observations complémentaires, comme la présence de boisements plus ou moins denses dans le lit d'inondation et les chenaux de crue, ou le développement d'une patine, voire de lichens sur les galets et blocs

qui traduit une raréfaction des épisodes d'inondation active et de mise en mouvement de la charge de fond.

### B) Description des fiches de site et établissement de la base de données

Toutes les égrevines, quels que soient leur taille ou leur degré d'activité, furent identifiées et étudiées. Les fiches de site classaient chacune d'entre elles en fonction du degré de priorité que requéraient les interventions de gestion (tab. 1.6). En effet, l'encaissement du Tacon et du Flumen limite très fortement les accès au chenal et une opération d'aménagement soucieuse de ménager un espace naturel protégé (PNR) ne pouvait envisager la multiplication de nouveaux accès, forcément traumatisants pour le milieu.

Suivait une description de la berge érodée, puis du lit du cours d'eau, détaillant les variables dont on a justifié le choix ci-dessus. Un commentaire décrivait de manière un peu plus détaillée les observations faites sur le terrain. Lorsqu'une intervention de stabilisation était jugée possible sans trop de difficultés d'accès, un descriptif des interventions nécessaires était proposé en fin de fiche. Il était complété par un croquis géomorphologique présentant la physionomie générale du site et identifiant et localisant les travaux à entreprendre (voir fig. 3.44). Comme on l'a évoqué plus haut, la philosophie des propositions d'intervention était d'une part, de limiter au maximum leur ampleur, les opérations d'entretien entreprises dans le cadre d'une gestion courante étant privilégiées au détriment d'interventions de génie civil lourdes et coûteuses ; d'autre part, d'utiliser au maximum les potentialités des sites pour diminuer les contraintes exercées sur le chenal et le pied du versant, par la concentration de l'énergie cinétique.

<table><caption>Tableau 1.5 - Liste des caractères et modalités répertoriés sur chaque fiche de site.
NB : Q (quantitatif) ; qN (qualitatif nominal) ; qO (qualitatif ordinal) ; QRM (question à réponses multiples)</caption><thead><tr><th></th><th>Nature de la variable</th><th>Modalités</th><th>Type</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="3">Information à destination des gestionnaires</td><td>Intervention possible</td><td>oui-non</td><td>qN</td></tr><tr><td>Degré de priorité</td><td>A-B-C (si accessibilité)</td><td>qO</td></tr><tr><td>Accès</td><td>Existant-Facile-Difficile</td><td>qO</td></tr><tr><td rowspan="7">Egrevine</td><td>Nature des processus actifs</td><td>Sapement, Glissement, Ravinement, Ecoulement</td><td>QRM</td></tr><tr><td>Localisation</td><td>Rive droite - Rive gauche</td><td>qN</td></tr><tr><td>Hauteur moyenne</td><td>valeur (m)</td><td>Q</td></tr><tr><td>Hauteur maxi</td><td>valeur (m)</td><td>Q</td></tr><tr><td>Surface approximative</td><td>valeur (m²)</td><td>Q</td></tr><tr><td>Degré d'activité</td><td>Fort-Moyen-Faible</td><td>qO</td></tr><tr><td>Type de sédiments délivrés</td><td>Grossier-Fin-Tous types</td><td>qN</td></tr><tr><td rowspan="5">Chenal</td><td>Largeur</td><td>valeur (m)</td><td>Q</td></tr><tr><td>Nature du fond</td><td>Blocs-Galets-Argiles</td><td>qO</td></tr><tr><td>Erosion latérale</td><td>Oui-Non</td><td>qN</td></tr><tr><td>Incision</td><td>Oui-Non</td><td>qN</td></tr><tr><td>Boisement du lit</td><td>(valeur approximative si réponse positive)</td><td>qN</td></tr><tr><td></td><td></td><td>Oui-Non</td><td>qN</td></tr><tr><td></td><td></td><td>(bref commentaire si Oui)</td><td></td></tr></tbody></table>
Tableau 1.6 - Exemple d'une fiche de terrain dressée sur le Tacon.

(Source : Bravard & Peiry, 1994)

FICHE DE SITE N°38

COURS D'EAU : TACON

COMMUNE : Villard-St-Sauveur

Lieu-dit : Pré-Martinet

Intervention : oui

Accès : chemin carrossable *
         accès aménageable
         accès exigeant des travaux coûteux

Degré de priorité : A

DESCRIPTION DE LA BERGE ÉRODÉE :

Type de l'égrèvine : sapement de berge *
                  glissement de terrain *
                  écroulement
                  ravine affluente

Rive : droite

Hauteur moyenne (m) : 40

Surface approximative (m²) : 3000

Degré d'activité : faible

hauteur maximale (m) : 60

moyenne forte *

Types de matériaux libérés : prédominance de la fraction fine à la base de l'égrevine (argile). Toutes les granulométries sont libérées par la partie supérieure de l'égrevine, avec cependant une trop faible abondance en matériaux grossiers pour assurer la stabilisation des fonds.

DESCRIPTION DU LIT DU COURS D'EAU

Largeur (m) : 5-6

Nature du matériel du fond : Affleurement d'argile dans la partie inférieure de l'égrevine correspondant à la zone la plus active.

Dynamique apparente :

érosion latérale : lent déplacement latéral

incision : dans la partie aval de l'égrevine où le pavage du chenal par les blocs est insuffisant. Cette incision ne dépasse pas 1,50 m.

boisement du lit : Le lit d'inondation venait d'être déboisé lors de notre passage.

COMMENTAIRE

Cette égrèvine est typique du fonctionnement d'un grand nombre de celles existant dans les lits du Tacon et du Flumen. Sa forte activité actuelle tient plus à un mauvais entretien du chenal qu'à une hypothétique phase d'accroissement de l'activité du glissement. En effet, l'absence d'un nettoyage régulier du chenal a engendré la végétalisation progressive du lit majeur ; les embâcles et accumulations de blocs et galets ont notamment obstrué un chenal de crue établi en rive gauche. Celui-ci avait pour fonction de diminuer la vitesse des écoulements circulant dans le lit principal, au pied de l'égrevine. L'abandon de ce chenal lors des crues couvrantes a favorisé la concentration des eaux dans la concavité et l'attaque du pied du glissement. La faible fréquence des blocs dans les matériaux morainiques entaillés par le Tacon lors de sa migration latérale n'a pas permis la reconstitution d'un pavage et la protection du chenal. Il s'en est suivi une incision des formations argileuses constituant la base de l'égrevine, incision qui est assez sensible dans la partie inférieure de l'égrevine, où elle apparaît sous la forme de deux seuils entaillés dans l'argile (voir croquis).

INTERVENTION PROPOSÉE

Lors de notre passage sur la terrain à la fin du mois d'août 1994, des travaux d'essartement avaient eu lieu sur ce site : la végétation couvrant l'île avait été essartée et l'embâcle végétal obstruant l'entrée du chenal de crue dégagé. Cette première intervention visant à faciliter les écoulements de crue et réduire les vitesses au pied de l'égrevine nous a paru très positive. Elle pourrait être améliorée en entreprenant les actions suivantes :

1) en augmentant la fréquence de la mise en eau du chenal de rive gauche par l'enlèvement du bourrelet de blocs qui obstrut son extrémité amont. Les blocs prélevés en ce point devront être placés en protection de berge, dans la zone où affleurent les argiles ;

2) en prélevant les blocs situé dans la convexité du chenal d'étiage (bordure de l'île) et en les utilisant pour reconstituer le pavage et protéger la berge concave ;

3) en maintenant l'île déboisée par un essartement régulier et veillant au maintien d'un circulation d'eau dans le chenal de crue ;

4) des travaux de génie biologique peuvent éventuellement être engagés afin de limiter les apports de matériaux issus du ruissellement superficiel ; l'installation de la végétation en plusieurs secteurs de l'égrevine témoigne d'une tendance à la stabilisation (cf croquis).
Outre l'avantage de recueillir une information homogène sur l'ensemble de la zone étudiée, la mise en place de fiches de site permettait de construire une base de données comportant à la fois des caractères quantitatifs et qualitatifs (voir tab. 1.5), chacune des 52 égrevines répertoriées constituant un individu de la base. Celle-ci étant en grande partie codable, il devenait ultérieurement possible d'en faire une exploitation statistique et cartographique.

### 3.3.4) L'exploitation cartographique de la base de données

Les échéances très courtes de l'étude n'ont pas permis de pousser très loin l'exploitation statistique. Par contre, les 4 principales variables portant sur les modalités de fonctionnement des égrevines furent synthétisées sur deux cartes, replaçant ainsi les observations dans leur contexte spatial. Les choix sémiologiques furent de représenter exclusivement des variables traitant des processus de versant. Quatre variables furent cartographiées par combinaison deux à deux (fig. 1.20).

La combinaison cartographique des deux variables qualitatives que sont les *processus géomorphologiques actifs* et la *nature des apports sédimentaires* montre très clairement l'existence d'une organisation spatiale (fig. 1.21). Sur le Tacon par exemple, les glissements fournissant un charge grossière ou mixte prédominent en amont de la Tailla (égrevine 1 à 17) ; en aval (égrevine 26 à 40), ce sont en revanche les sapements apportant des argiles au lit fluvial qui sont les plus fréquents. Sans entrer dans le détail, cette organisation spatiale est à mettre en relation avec les variations locales de faciès de la moraine ; elle est également liée à l'ouverture de la vallée vers l'aval, qui entraîne la raréfaction progressive des glissements et leur remplacement par des processus de sapement de berge.

La seconde carte (fig. 1.22) croise la *surface active* et le *degré d'activité* des égrevines et permet de localiser quelles sont les zones qui contribuent le plus à alimenter le chenal en sédiments. Même s'il ne remplace pas une étude quantitative, un tel document fournit un certain

<figure><img src="image_44.png" /><figcaption>Figure 1.20 - Croisement cartographique des variables décrivant la dynamique des versants.</figcaption></figure>

nombre d'arguments sur les risques que la recharge sédi-mentaire fait courir aux activités humaines situées à l'aval. Plus la distance les séparant est forte, moins le risque est élevé. En effet, les processus de fragmentation et d'attrition de la charge de fond, extrêmement rapide sur les cours d'eau de montagne, engendrent une diminution vers l'aval de la granulométrie de la charge (les éléments les plus grossiers — blocs et galets — transportés par charriage sont très sensibles aux variations locales de compétence et sont facilement stoppés en masse). D'autre-part, l'étalement de la charge de fond peut d'autant mieux se produire que le nombre de zones susceptibles de piéger une partie de la charge en transit est plus élevé.

Une analyse succincte de cette deuxième carte montre qu'il est possible de dissocier très facilement les égrevines localisées en amont du pont des Bouchoux (égrevines 1 à 8) de celles situées entre ce pont et le hameau de la Palud (égrevines 9 à 22) : les premières, malgré parfois leur forte surface, ont un degré d'activité généralement faible, en raison du contexte géologique et parce qu'elles sont pour la plupart en voie de végétalisation ; les secondes, très actives et étendues, fournissent une charge abondante au chenal. En raison de leur proximité par rapport à la ville de Saint-Claude, c'est malgré tout l'activité des égrevines du Tacon inférieur (égrevines 32 à 40) et du Flumen (égrevines 1 à 12) qui fait courir les risques les plus grands à l'aval, en particulier lorsqu'elles alimentent le chenal en matériaux grossiers ; la fragmentation durant un transport sur une courte distance demeure limitée et les zones susceptibles de piéger les transports solides sont peu nombreuses.

### 3.4) Analyse de la fermeture des bras morts du Rhône dans l'île de Miribel-Jonage (amont de Lyon)

Les exemples de techniques d'expertise présentés précédemment sont tous les deux basés sur une même approche méthodologique : des relevés de terrain qui sont synthétisés sur des fiches types. L'étude de cas qui suit utilise à nouveau des fiches de terrain, mais va plus loin dans leur exploitation puisqu'elles perdent leur caractère partiellement descriptif pour devenir les individus d'une base de données multivariées, après dépouillement et codage des informations collectées sur le terrain. La constitution d'une telle base de données présente une double avantage : a) il devient très facile de représenter individuellement chacune des variables, les logiciels de cartographie assistée par ordinateur permettant la réalisation rapide de cartes analytiques ; b) un traitement statistique multivarié peut être entrepris, afin de dresser une typologie des milieux étudiés en croisant plusieurs catégories de variables.
<figure><img src="image_45.png" /></figure>

# CHAPITRE 3 - LE DÉVELOPPEMENT DE TECHNIQUES DE DIAGNOSTIC MORPHODYNAMIQUE ET D'AIDE À LA GESTION

<figure><img src="image_46.png" /><figcaption>Figure 1.21 - Processus géomorphologiques et nature des apports sur les égrevines du Tacon et du Flumen</figcaption></figure>
<figure><img src="image_47.png" /></figure>

<figure><img src="image_48.png" /></figure>

Figure 1.22 - Degré d'activité et estimation des surfaces actives sur les égrevines du Tacon et du Flumen
L'étude de la fermeture des bras morts du Rhône a été réalisée par Juliette Bakès, étudiante de Maîtrise Sciences et Techniques dont nous avons dirigé le travail (Bakès, 1995). Etant à l'origine de la méthode d'échantillonnage et de traitement des données, nous nous sommes permis d'en présenter le déroulement et les principaux résultats, les données ayant été recueillies sur le terrain par l'étudiante dans le cadre d'un stage effectué à la SEGAPAL, organisme responsable de la gestion de l'île de Miribel-Jonage.

### 3.4.1) Problématique de l'étude

L'étude a porté sur les anciens bras du Rhône localisés dans la partie amont de l'île de Miribel-Jonage (fig. 1.23). Sur cet espace, les changements affectant la dynamique fluviale ont fait l'objet d'une attention toute particulière au cours des dernières années : Bravard (1987), se fondant sur des documents d'archives, a analysé en détail la géomorphologie du chenal tressé au milieu du XIXe siècle ; il a montré que dans les environs de Miribel, le lit principal du fleuve nommé "Grand-Rhône" était accompagné "par un ensemble changeant de bras vifs secondaires, de plages, de graviers et de brotteaux" (p. 94). La construction du canal de Miribel entre 1848 et 1857 destiné à concentrer les eaux du Rhône et à faciliter la navigation, puis celle du canal de Jonage de 1892 à 1899 pour la production hydroélectrique déconnectèrent brutalement les bras secondaires du lit chenalisé. L'impact des travaux de chenalisation accrut encore l'isolement des anciens bras, puisque dès 1872, les ingénieurs du Service de la Navigation observaient une tendance au basculement du canal de Miribel, le surcrousement de la partie amont achevant de déconnecter les anciens bras (Poinsart, 1992). Au cours du XXe siècle, l'évolution complexe de "l'île de Miribel-Jonage" sous l'effet des multiples activités humaines (modifications du système d'endiguement, extractions alluvionnaires, remblaiements et mises hors d'eau de vastes surfaces de la plaine d'inondation...) n'a pas permis de réduire l'isolement des anciens bras ; ceux-ci, de moins en moins fréquemment inondés, ont été progressivement envahis par la végétation.

Dans le cadre de l'aménagement de la base de loisirs entrepris par la SEGAPAL, la réhabilitation des anciens chenaux est projetée. L'objectif poursuivi est leur remise en eau partielle ou totale de manière à recréer des zones humides (et ainsi de diversifier les biotopes) et à assurer une alimentation en eau permanente du plan d'eau de Miribel-Jonage qui connaît de graves problèmes d'eutrophisation. Le préalable à cet aménagement était de dresser un état des bras morts et d'analyser leurs modalités de fonctionnement.

### 3.4.2) Méthodologie de l'étude

L'étude de la fermeture des anciens bras a donné lieu à une campagne de terrain à l'occasion de laquelle 88 relevés ont été réalisés (localisation sur la fig. 1.27). Le diagnostic est basé sur des relevés effectués de manière systématique le long de transects établis perpendiculairement au chenal et équidistants de 100 mètres. Trois groupes de variables quantitatives ou qualitatives ont fait l'objet d'une analyse (fig. 1.24) :

1. La *morphométrie du chenal* a été étudiée par des mesures de sa largeur à plein bord, de sa largeur au fond et des hauteurs de ses deux rives. Ces mesures devaient permettre ultérieurement, par combinaison, de restituer les sections d'écoulement et d'avoir une idée de la capacité d'écoulement de chacune des sections.

2. La *végétation* a fait l'objet d'une analyse qualitative (espèces dominantes) et semi-quantitative (densité). Les différentes strates présentes ont été étudiées de manière indépendante afin de conserver toute la richesse de l'information, la distinction entre les peuplements occupant le fond du chenal et ses berges étant maintenue.

3. Les *formations superficielles* colmatant les anciens bras ont également été étudiées. Deux types d'informations ont été collectés : *l' épaisseur des dépôts* a été mesurée à l'aide d'une tarière de pédologue ; la *nature des sédiments* présents en surface a été déterminée par comparaison avec une série de tubes d'étalonnage transparents contenant des échantillons couvrant la gamme granulométrique s'étendant des limons aux graviers. La

<figure><img src="image_49.png" /><figcaption>Figure 1.23 - Localisation des bras morts étudiés dans la zone de Miribel-Jonage</figcaption></figure>
## Transect n°5

### MORPHOMÉTRIE

<table><thead><tr><th colspan="2">LARGEUR</th><th colspan="2">HAUTEUR</th><th rowspan="2">Remarques<br>(état des berges, circulation d'eau<br>présence d'embâcle...)</th></tr><tr><th>Plein<br>bord</th><th>Fond</th><th>Rive G.</th><th>Rive D.</th></tr></thead><tbody><tr><td>25 m</td><td>20 m</td><td>3 m</td><td>3 m</td><td>Circulation d'eau<br>(léger courant)</td></tr></tbody></table>

### VÉGÉTATION

(Espèce dominante et densité)

<table><thead><tr><th></th><th></th><th>FOND</th><th>TALUS</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="2">ARBRES</td><td>Adultes > 5m</td><td>3 peupliers<br>4 saules</td><td></td></tr><tr><td>Pionniers</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ARBUSTES</td><td></td><td>Cornouillers (C)<br>Ronces (C)</td><td></td></tr><tr><td>HERBACÉES</td><td></td><td></td><td>Carex (TC)</td></tr></tbody></table>

Classes de densité : très clair (TC) -> 0-25% de recouvrement
clair (C) -> 26-50% de recouvrement
Dense (D) -> 51 à 75% de recouvrement
Très dense (TD) -> 76 à 100% de recouvrement

### FORMATIONS SUPERFICIELLES

<table><thead><tr><th rowspan="2">Epaisseur<br>sédiment<br>(cm)</th><th colspan="4">Classes de texture</th></tr><tr><th>Graviers</th><th>Sables<br>grossiers</th><th>Sables<br>fins</th><th>Limons</th></tr></thead><tbody><tr><td>0</td><td>X</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

### CROQUIS DU TRANSECT

<figure><img src="image_50.png" /><figcaption>Figure 1.24 - Exemple de fiche de terrain dressée à l'occasion de l'étude des bras morts de Miribel-Jonage</figcaption></figure>

(Source : Bakès, 1995, modifié).
connaissance des formations superficielles est une donnée fondamentale permettant le diagnostic fonctionnel, car elle témoigne de la rapidité des flux transitant dans l'ancien bras et de la dynamique des transports solides. Elle permet également, dans une certaine mesure, de déterminer quel est le degré de connexion du chenal avec les processus fluviatiles contemporains (mise en eau par les crues, éloignement des sources sédimentaires). Elle est aussi une donnée essentielle pour déterminer le degré de colmatage des anciens bras et évaluer leur devenir.

### 3.4.3) Analyse géostatistique des données et typologie fonctionnelle thématique

#### A) Cartographie des variables

Une fois l'information collectée, différents types de traitement cartographique des données ont été réalisés.

Le premier type de représentation des données, sans conteste le plus simple et le plus rapide, est la cartographie des données quantitatives ou qualitatives ordinales brutes. Les logiciels actuels de cartographie assistée par ordinateur facilitent ce travail de dépouillement des données et permettent aisément de constituer un catalogue de cartes analytiques. Trois thèmes ont été cartographiés, la morphométrie du chenal, les formations superficielles et la végétation, la liste des cartes présentées dans ce mémoire n'étant pas exhaustive (fig. 1.26/A, B et C).

La cartographie de tous les caractères selon cette technique ne présentant pas forcément un intérêt, ou étant parfois difficile à interpréter, l'option de retravailler préalablement l'information avant de la spatialiser a été choisis. Deux types de techniques ont été utilisés :

1. Le calcul d'indices résultant de la combinaison de variables permet de conserver aux données transformées leur caractère quantitatif et de garder un maximum de latitude pour le traitement statistique. Les combinaisons sont généralement bivariées et thématiques (morphométrie, sédimentologie, végétation). Par exemple, les variables morphométriques ont été combinées entre elles pour établir d'autres indices morphométriques tels la section d'écoulement ou le ratio largeur/profondeur qui sont des variables clés de l'hydraulique fluviale (fig. 1.25 et 1.26).

2. L'établissement d'une typologie fonctionnelle résulte du croisement des caractères d'état du chenal. Elle procède ici d'un classement visuel des variables ou combinaisons de variables recueillies sur le terrain. La plus grande partie des données étant quantitatives ou qualitatives ordinales, la typologie aurait pu être dressée par l'intermédiaire d'un traitement statistique adéquat. Les documents réalisés sont par thèmes (voir fig. 1.26) :

a) l'étude des variables morphométriques élémentaires ou combinées a permis de réaliser une typologie morphométrique des bras morts et d'analyser leur distribution spatiale ;

<figure><img src="image_51.png" /><figcaption>**Figure 1.25 - Calcul de nouvelles variables morphométriques par recombinaison des variables initiales.**</figcaption></figure>

b) l'interprétation conjointe de la nature et de la variation spatiale de l'épaisseur des formations superficielles a permis d'établir une typologie des bras morts fondée sur l'existence ou non de gradients affectant l'épaisseur et la granulométrie des dépôts ;

c) l'exploitation des données portant sur la végétation a permis l'identification et la spatialisation des principales caractéristiques de la dynamique végétale (zones d'obstruction du chenal par la végétation, berges artificiellement essartées, embâcles végétaux).

La mise en place de ces typologies est un élément essentiel du traitement des données brutes, car il débouche sur la compréhension des modalités de fonctionnement du milieu étudié. Comme on va le voir ci-dessous, ces typologies ne constituent cependant pas forcément l'aboutissement de la démarche de traitement des données, mais peuvent être complétées par un traitement statistique plus approfondi.
<figure><img src="image_52.png" /></figure>

<figure><img src="image_53.png" /></figure>

<figure><img src="image_54.png" /></figure>

Figure 1.26 - Types de cartes thématiques pouvant être dressées à partir de la base de données quantitative ;
A : morphométrie ; B : formations superficielles ; C : végétation (d'après les données de Bakès, 1995).
<figure><img src="image_55.png" /><figcaption>Figure 1.27 - Cartes factorielles F1 à F3 et découpages en tronçons homogènes par superposition des axes factorielles F1 à F3</figcaption></figure>
LOCALISATION

<figure><img src="image_56.png" /></figure>

VARIABLES.

LPB : largeur plein bord (m)

LF : Largeur du fond (m)

HRD : Hauteur rive droite (m)

HRG : hauteur rive gauche (m)

S : Section d'écoulement (approximative (m))

L/H : Ratio largeur/hauteur

E : Epaisseur formations superficielles (m)

VB : Indice de végétalisation des berges

VF : Indice de végétalisation du fond

<figure><img src="image_57.png" /><figcaption>Figure 1.28 - Plans factoriels et cercles des corrélations montrant la position des variables et des individus</figcaption></figure>
### B) Traitement statistique multivarié et typologie des bras morts

Les données collectées sur le terrain ont fait l'objet d'un traitement statistique multivarié. L'intérêt de ce croisement multi-critères est de faciliter la réalisation d'une typologie qui synthétise l'essentiel des informations de terrain. Neuf variables portant sur les trois thèmes sur lesquels ont porté les efforts de recueil de données ont été retenues pour le traitement statistique multivarié (tab. 1.7) : une analyse en composantes principales (ACP) centrée réduite.

Plus de 80 % de l'information ont été synthétisés sur les 3 premiers axes factoriels ; le premier axe, à lui seul cumule 52 % de la variance totale (voir valeurs propres, fig. 1.27). La signification des 3 axes factoriels sur les cercles des corrélations montre que l'axe F1 concentre pour l'essentiel l'information morphométrique (largeurs-du chenal, hauteur des berges et section d'écoulement). L'axe F2 apporte des informations sur le ratio largeur/profondeur et la densité de la végétalisation du fond du chenal. L'axe F3 fournit des éléments complémentaires d'interprétation vis-à-vis de la végétalisation des berges et de l'épaisseur des formations superficielles.

La cartographie des coordonnées factorielles des individus pour chacun des 3 axes retenus constitue une aide particulièrement efficace pour l'interprétation des résultats de l'ACP (Thioulouse, 1989; Thioulouse, 1990) (fig. 1.28). En mettant graphiquement en valeur les oppositions entre les coordonnées factorielles positives et négatives, elle aide à opérer des regroupements d'individus (ici les transects relevés sur le terrain) ayant des caractéristiques physionomiques et fonctionnelles voisines. Le cumul des informations représentées sur chacun des axes factoriels permet ainsi progressivement de parvenir à une typologie spatiale des bras morts fondée sur la combinaison des 9 variables prises en compte dans le traitement statistique (voir tab. 1.7). Six principales catégories de transects sont issues de l'interprétation du traitement statistique. Certaines d'entre-elles regroupent des sous-types qui traduisent des changements graduels de la mor-

phométrie, des sédiments ou de la végétalisation (fig. 1.29) :

1- Le vieux Rhône regroupe trois types principaux de profils (1, 2 et 6). Dans la partie aval, l'analyse factorielle met en évidence un chenal à grand gabarit, aux berges escarpées et dont le fond est dépourvu de formations superficielles (type 1). Sa capacité diminue rapidement de l'aval vers l'amont. La végétalisation du fond est généralement modérée ; celle des berges oppose des zones d'occupation dense et des zones de coupe et d'es-sartement. Progressivement, la profondeur du chenal diminue et les berges s'adoucissent, tandis que des formations superficielles d'abord grossières et peu épaisses, puis de plus en plus fines et épaisses occupent le fond du chenal (type 2). La végétation du fond du chenal se densifie progressivement de l'aval vers l'amont, tandis que les berges sont partout densément végétalisées. A l'extrémité amont du bras mort (type 6), le chenal est de moins en moins bien marqué et son fond disparaît sous une très dense couverture végétale arbustive et herbacée. La variable végétalisation des berges permet d'individualiser deux sous-types, l'un où la végétation est présente (6), l'autre où elle est absente en raison de l'existence d'une coupe (6').

2- Dans sa partie aval, le bras mort de Grella Nord présente un chenal ayant un gabarit fort et relativement constant sur une distance d'environ 1000 mètres. Les berges sont généralement escarpées, couvertes de végétation (3') ou soumises à des coupes (3) ; le substrat est partout grossier et les formations superficielles sont quasiment absentes, la végétalisation du fond demeurant modérée. Dans la partie amont du bras, le chenal au profil d'abord bien marqué mais au gabarit réduit (4') tend progressivement à disparaître (5). L'épaisseur des formations superficielles reste partout faible et le fond est couvert de sédiments de texture fine (limons). La végétation du fond, composée de formations arbustives et herbacées, est très dense et les berges sont végétalisées.

3- Le bras mort du Grella Sud est un petit chenal dont le fond est très densément végétalisé. Il est caractérisé par

<table><caption>Tableau 1.7 - Variables retenues pour le traitement statistique en ACP centrée réduite.</caption><thead><tr><th>Thème</th><th>Intitulé de la variable</th><th>Code variable</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="7">Morphométrie</td><td>Largeur plein bord</td><td>LPB (m)</td></tr><tr><td>Largeur du fond</td><td>LF (m)</td></tr><tr><td>Hauteur berge rive droite</td><td>HBD (m)</td></tr><tr><td>Hauteur berge rive gauche</td><td>HBG (m)</td></tr><tr><td>Section</td><td>S (m²)</td></tr><tr><td>ratio largeur /profondeur</td><td>L/P</td></tr><tr><td>Sédimentologie</td><td>Épaisseur des dépôts</td><td>E (m)</td></tr><tr><td rowspan="2">Biogéographie</td><td>Indice de végétalisation des berges</td><td>VB</td></tr><tr><td>Indice de végétalisation du fond</td><td>VF</td></tr></tbody></table>
<figure><img src="image_58.png" /><figcaption>Figure 1.29 - Typologie des bras morts de l'île de Miribel-Jonage (Source : Bakès, 1995, modifié).</figcaption></figure>

un très fort *ratio* largeur/profondeur, ce qui indique que ses berges sont de faible hauteur et qu'il est topographiquement très mal marqué. Peu épaisses et grossières dans la partie aval du bras mort, les formations superficielles s'épaississent et leur granulométrie s'affine progressivement vers l'amont. La végétation des berges est coupée dans la partie aval du bras mort (4) ; elle est par contre très dense dans sa partie médiane et amont (5 et 5').

Cette typologie est intéressante à plusieurs titres :

1) Elle permet tout d'abord la mise en évidence des **modalités de fonctionnement des bras morts** lors des débordements du Rhône. Par exemple, la forte variation amont-aval affectant la section d'écoulement de la partie aval du vieux Rhône traduit le contrôle de la forme du chenal par des processus d'érosion régressive, liés à l'évacuation des écoulements de débordement dans un des plans d'eau de Miribel-Jonage. De la même manière, l'élargissement brutal du chenal et l'augmentation localisée de la section d'écoulement au droit des profils 19 à 21 coïncide avec d'importantes arrivées d'eau de

crue provenant d'une brèche établie dans le système d'endiguement du canal de Miribel.

2) Elle facilite également les prises de décisions en matière d'aménagement. À l'issue de cette étude, les gestionnaires de la base de loisir (SEGAPAL) ont été surpris de l'intensité de la végétalisation de certains bras morts et envisagent maintenant des opérations d'essartement afin de restituer leur capacité d'écoulement. L'un des grands projets de la SEGAPAL est la remise en eau des anciens bras dans le but de rétablir et de diversifier les zones humides. L'étude montre que certains bras forte-ment atterris par d'épaisses formations superficielles se prêtent assez mal à une remise en eau permanente ou que celle-ci nécessitera des travaux de recreusement.