Quelle est la différence entre le charriage et la charge en suspension ?

Le charriage est le sédiment plus grossier qui roule, glisse ou rebondit le long du lit, tandis que la charge en suspension est le sédiment plus fin maintenu en hauteur au sein de l'écoulement turbulent ; ensemble, ils constituent la charge sédimentaire totale transportée par une rivière.

Pourquoi la plupart des rivières transportent-elles le plus de sédiments pendant les crues ?

Le transport sédimentaire augmente fortement avec la force du courant, de sorte que les fortes contraintes de cisaillement pendant les débits élevés entraînent beaucoup plus de matériaux ; une grande partie de la charge sédimentaire à long terme d'une rivière est déplacée lors d'événements de débit élevé relativement peu fréquents.

Transport sédimentaire fluvial

Le transport sédimentaire fluvial est le mouvement des sédiments par l'eau courante dans les rivières, un processus qui érode, transporte et dépose des matériaux, et façonne les chenaux et les plaines inondables.

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Definition

Le transport sédimentaire fluvial est la mise en mouvement, le transport et le dépôt de particules minérales et organiques par le courant fluvial, se produisant sous forme de charriage se déplaçant le long du lit et de charge en suspension transportée au sein du flux.

Scope

Ce sujet couvre la mise en mouvement et le transport des sédiments sous forme de charriage et de charge en suspension, les conditions seuils pour le mouvement des particules, les relations de tarage des sédiments, et le lien entre le transport sédimentaire et la forme des chenaux. Il traite de la dynamique sédimentaire des rivières ; l'hydraulique de l'eau elle-même est abordée dans un sujet distinct.

Core questions

Dans quelles conditions l'eau courante entraîne-t-elle des sédiments ?
Comment le charriage et la charge en suspension diffèrent-ils, et comment sont-ils estimés ?
Comment le transport sédimentaire est-il lié au débit ?
Comment le transport sédimentaire façonne-t-il les chenaux fluviaux et les plaines inondables ?

Key concepts

Charriage et charge en suspension
Contrainte de cisaillement et seuil de mise en mouvement
Critère de Shields
Courbe de tarage des sédiments
Érosion, transport, dépôt
Ajustement du chenal

Key theories

Seuil de mise en mouvement (critère de Shields): Shields a lié le début du mouvement des sédiments à une contrainte de cisaillement adimensionnelle, fournissant le critère standard pour déterminer si un écoulement donné entraînera des particules d'une taille donnée.
Transport sédimentaire et forme des chenaux: L'interaction entre l'eau et le transport sédimentaire régit l'érosion, le dépôt et l'ajustement de la géométrie des chenaux, constituant la base de la géomorphologie fluviale qui relie l'écoulement, les sédiments et la forme.

Mechanisms

L'eau courante exerce une contrainte de cisaillement sur le lit ; lorsque celle-ci dépasse un seuil qui augmente avec la taille des particules, les grains commencent à se déplacer, roulant et glissant sous forme de charriage ou, pour les particules plus fines et les courants plus forts, soulevés en suspension. La charge totale dépend donc conjointement de la force du courant et de la taille et de l'apport des sédiments disponibles, et là où la capacité de transport diminue, les sédiments sont déposés.

Clinical relevance

Le transport sédimentaire contrôle l'envasement des réservoirs, la stabilité des chenaux et des berges, la conception des ponts et des prises d'eau contre l'affouillement, la morphologie et l'habitat des rivières, ainsi que l'apport de sédiments et de contaminants associés aux estuaires et aux côtes.

History

Le transport sédimentaire quantitatif a débuté avec le critère de seuil de Shields en 1936 et des formules de charriage parallèles ; la synthèse de 1964 par Leopold, Wolman et Miller a intégré le transport sédimentaire à la forme des chenaux pour établir la géomorphologie fluviale moderne.

Key figures

Luna B. Leopold
M. Gordon Wolman
Albert Shields

Seminal works

leopold1964
shields1936
dingman2015

Frequently asked questions

Quelle est la différence entre le charriage et la charge en suspension ?: Le charriage est le sédiment plus grossier qui roule, glisse ou rebondit le long du lit, tandis que la charge en suspension est le sédiment plus fin maintenu en hauteur au sein de l'écoulement turbulent ; ensemble, ils constituent la charge sédimentaire totale transportée par une rivière.
Pourquoi la plupart des rivières transportent-elles le plus de sédiments pendant les crues ?: Le transport sédimentaire augmente fortement avec la force du courant, de sorte que les fortes contraintes de cisaillement pendant les débits élevés entraînent beaucoup plus de matériaux ; une grande partie de la charge sédimentaire à long terme d'une rivière est déplacée lors d'événements de débit élevé relativement peu fréquents.