The determination of the return period of frequent discharges requires the definition of flood peak thresholds. Unlike daily data, the volume of data to be processed with the generalization of hourly data loggers or even with an even finer temporal resolution quickly becomes too large to be managed by hand. We therefore propose an algorithm that automatically extracts flood characteristics to compute partial series return periods based on hourly series of flow rates. Thresholds are defined through robust analysis of field observation-independent data to obtain five independent flood peaks per year in order to bypass the 1-year limit of annual series. Peak over thresholds were analyzed using both Gumbel’s graphical method and his ordinary moments method. Hydrological analyses exhibit the value in the convergence point revealed by this dual method for floods with a recurrence interval around 5 years. Pebble-bedded rivers on impervious substratum (Ardenne rivers) presented an average bankfull discharge return period of around 0.6 years. In the absence of field observation, the authors have defined the bankfull discharge as the Q0.625 computed with partial series. Annual series computations allow Q100 discharge determination and extreme floods recurrence interval estimation. A comparison of data from the literature allowed for the confirmation of the value of Myer’s rating at 18, and this value was used to predict extreme floods based on the area of the watershed.
1 January 2018 in Géomorphologie : relief, processus, environnement
Un ensemble de dix-neuf ouvrages de protection de berges en génie végétal a fait l’objet d’un suivi à court et long termes sur plusieurs rivières de Wallonie. Les aménagements, dont la mise en place remonte pour certains à 20 ans, ont dans l’ensemble bien rempli leur rôle de stabilisation de berge, même si plusieurs d’entre eux sont aujourd’hui partiellement détruits. Dans certains cas, l’endommagement des aménagements a conduit à une reprise de l’érosion de la berge à protéger. Le facteur principal de dégradation des ouvrages est l’énergie de la crue destructrice. Elle est quantifiée par la valeur de puissance spécifique limite, qui représente la valeur maximale de puissance à laquelle l’ouvrage peut résister. Déterminée sur la base des observations de terrain, elle est de l’ordre de 130 W/m² pour des fascines, 65 W/m² pour des peignes, 200 W/m² pour des caissons et 150 W/m² pour des épis végétaux. Toutefois d’autres facteurs d’échec font en sorte que l’aménagement est dégradé avant d’être détruit par les crues, ce qui le rend vulnérable pour des puissances spécifiques moins importantes. Les facteurs de dégradation mis en évidence sont (i) une mauvaise reprise de la végétation liée à un problème d’exposition, à des coupes non gérées et aux dégâts provoqués par les animaux s’attaquant aux plantations (bétail et rongeurs), (ii) des défauts de conception des aménagements (remplissage inadapté, mauvais dimensionnement) et (iii) une mauvaise prise en compte des caractéristiques géomorphologiques de la rivière. Ainsi, outre la puissance spécifique, un deuxième facteur important à prendre en compte est la quantité de Matières En Suspension (MES) disponible, étant donné que la plupart de ces ouvrages nécessitent un remplissage par des sédiments fins.