PROCESSUS FLUVIAUX.
Les systèmes fluviaux, les processus et les paysages fluviaux, les plaines inondables et les stratégies de contrôle des rivières sont importants pour les populations humaines alors que les demandes de ressources en eau limitées augmentent.Les processus liés aux cours d’eau sont appelés fluviaux (du mot latin fluvius = fleuve).
L’eau déloge,dissout ou enlève les matériaux de surface dans le processus appelé érosion.Les cours d’eau produisent une érosion fluviale, dans laquelle les sédiments altérés sont ramassés pour être transportés, et déplacés vers de nouveaux endroits. Les sédiments sont déposés par un autre processus, le dépôt. L’alluvion est le terme général pour l’argile, le limon et le sable déposés par l’eau courante.
BASSIN DE DRAINAGE
Le système fluvial de base est un bassin de drainage, la zone géomorphologique spatiale occupée par un système fluvial. La base de drainage est un système ouvert. Les divisions drainées définissent la zone de captage (réception des eaux) du bassin de drainage. Dans tout bassin versant, l’eau se déplace initialement vers le bas de la pente dans une fine pellicule appelée écoulement en nappe, ou écoulement de surface. Cet écoulement de surface se concentre dans des rills, ou des rainures de descente à petite échelle, qui peuvent se développer en ravins plus profonds et en un cours d’eau en vallée.
Le terrain élevé qui sépare une vallée d’une autre et dirige l’écoulement en nappe est appelé un interfluve. De vastes régions de montagnes et de hautes terres agissent comme des divisions continentales qui séparent les principaux bassins de drainage. Le réseau hydrographique désigne la disposition des canaux dans une zone déterminée par la pente, la résistance variable des roches, le climat variable, l’hydrologie, le relief du terrain et les contrôles structurels imposés par le paysage. Il existe sept modèles de drainage de base que l’on retrouve généralement dans la nature : 1. dendritique, 2. en treillis, 3. radial, 4.parallèle, 5. rectangulaire, 6. annulaire, et 7. déréglé.
Les canaux des cours d’eau varient en largeur et en profondeur. Les cours d’eau qui s’y écoulent varient en vitesse et en charge sédimentaire qu’ils transportent. Tous ces facteurs peuvent augmenter avec l’accroissement du débit. Le débit est calculé en multipliant la vitesse du cours d’eau par sa largeur et sa profondeur pour une section transversale spécifique du canal.
RIVEREROSION ET TRANSPORT : types de processus:
a)L’action hydraulique est le travail de la turbulence dans l’eau. L’eau courante provoque une action hydraulique de pressage et de relâchement pour détacher et soulever les roches et les sédiments. Au fur et à mesure que ces débris se déplacent, la rivière érode mécaniquement le lit du cours d’eau avec la charge qu’elle transporte par un processus d’ b)abrasion. c) La solution désigne la charge dissoute d’un cours d’eau, en particulier la solution chimique dérivée de minéraux tels que le calcaire ou la dolomite ou de sels solubles. La charge en suspension est constituée de particules clastiques à grain fin retenues en altitude dans le cours d’eau, les particules les plus fines étant maintenues en suspension jusqu’à ce que la vitesse du cours d’eau soit presque nulle. La charge de fond désigne les matériaux plus grossiers qui sont entraînés le long du lit du cours d’eau par 1) la traction ou qui sont roulés et rebondis par 2) la saltation.Si la charge d’un cours d’eau dépasse sa capacité, il se produit une aggradation, ou l’accumulation d’un excès de sédiments, à mesure que les dépôts remplissent le chenal du cours d’eau. Avec l’excès de sédiments, un cours d’eau devient un labyrinthe de canaux interconnectés qui forment un modèle de cours d’eau aberrant.
Caractéristiques des canaux d’écoulement
Lorsque la pente est graduelle, les canaux d’écoulement développent une forme sinueuse appelée méandre. La partie extérieure de chaque courbe de méandre est soumise à la vitesse d’eau la plus rapide et peut être le site d’une berge abrupte en contrebas. D’autre part, la partie intérieure d’un méandre subit la vitesse d’eau la plus lente et forme un dépôt de barres ponctuelles. Lorsque le col d’un méandre est coupé alors que deux berges sapées fusionnent, le méandre devient isolé et forme un lac en arc de cercle.
Gradient du cours d’eau:
Tout cours d’eau développe son propre gradient et établit un profil longitudinal.Une partie du cours d’eau est désignée comme un cours d’eau calibré lorsque le cours d’eau estadapté entre le débit disponible, les caractéristiques du canal, sa vitesse et la charge fournie par le bassin de drainage. Une interruption dans le profil longitudinal d’un cours d’eau s’appelle une entaille. Un point d’encoche peut se développer lorsque le cours d’eau coule sur une roche dure et résistante ou après des épisodes de soulèvement tectonique.
DEPOSITION DU COURS D’EAU
Les plaines d’inondation ont été un site important de l’activité humaine tout au long de l’histoire. Les sols riches, baignés de nutriments frais par les eaux de crue, attirent l’activité agricole et l’urbanisation. En dépit de la dévastation historique causée par les inondations, les plaines inondables sont peuplées, ce qui soulève la question de la perception des risques par l’homme. Une plaine d’inondation est une zone plate et basse située le long d’un cours d’eau et soumise à des inondations récurrentes. Elle se forme lorsque le cours d’eau déborde de son canal pendant les périodes de fort débit. Sur les deux rives de la plupart des cours d’eau, des levées naturelles se développent en tant que sous-produits des inondations. Pendant les crues, lorsque la rivière déborde de ses berges, elle perd de sa vitesse en s’étalant et laisse tomber une partie de sa charge sédimentaire pour former des levées. Dans la plaine d’inondation, des marigots et des affluents peuvent se développer. Les terrasses alluviales sont des marches géantes de chaque côté d’une rivière, formées par l’enracinement d’une rivière dans sa propre plaine d’inondation.
RIVERDELTA
Une plaine de dépôt formée à l’embouchure d’une rivière est appelée delta.Chaque étape de la crue dépose une nouvelle couche d’alluvions à l’embouchure des rivièresparfois en étranglant le débit de la rivière. Cela oblige le fleuve à se diviser en plusieurs affluents. Il existe plusieurs types de deltas :
a) Le fleuve Nil (Afrique) et le fleuve Danube (Europe) ont un delta arqué(en forme d’arc).
b) Le fleuve Seine (France) a un Delta Estuarien, embouchure vers la mer d’un delta. Lorsque le sud d’un fleuve entre dans la mer et est inondé par la mer dans un mélange avec de l’eau douce et très peu de delta, on parle d’un estuaire.
c) La rivière Mississippi a un delta en forme de pied d’oiseau. Un long canal avec de nombreuxdistributaires et des sédiments transportés au-delà de la pointe du delta dans cesa.
Gestion des cours d’eau en sable flottant
Une inondation se produit lorsque les hautes eaux débordent les digues naturelles ou artificielles d’un cours d’eau et s’étendent dans sa plaine d’inondation. Les crues et les plaines inondables qu’elles peuvent occuper sont évaluées statistiquement pour l’intervalle de temps prévu entre les crues. Une crue décennale est le niveau d’inondation le plus élevé susceptible de se produire une fois tous les 10 ans. Un graphique du débit d’un cours d’eau en fonction du temps pour un lieu spécifique s’appelle un hydrogramme. Les efforts collectifs des agences gouvernementales visent à réduire la probabilité des inondations. Ces tentatives de gestion comprennent la construction de levées artificielles, de dérivations, de canaux redressés, de déviations, de barrages et de réservoirs. La société apprend encore à vivre de manière durable avec les systèmes fluviaux dynamiques de la Terre.
QUESTIONS DE REVUE
1. Quel rôle jouent les rivières dans le cycle hydrologique ?
2. Quels sont les cinq plus grands fleuves de la Terre en termes de débit ? Reliez-les aux régimes climatiques de chaque région et au potentiel régional de vapotranspiration (demande d’humidité) et de précipitations (apport d’humidité).
3. Définissez le terme fluvial. Qu’est-ce qu’un processus fluvial ?
4. Quelle est la séquence d’événements qui se produit lorsqu’un cours d’eau déloge des matériaux ?
5. D’après la figure 11-3, dans quel bassin versant vous situez-vous ? Où vous situez-vous par rapport aux différentes lignes de partage des eaux ?
6. Quelle est l’unité géomorphologique spatiale d’un système fluvial individuel ? Comment est-elle déterminée dans le paysage ? Définissez plusieurs termes clés pertinents utilisés.
7. Sur la figure 11-3, suivez les systèmes fluviaux Allegheny-Ohio-Mississippi jusqu’au golfe du Mexique, analysez la configuration des affluents et décrivez le canal. Quel rôle jouent les divisions continentales dans ce drainage ?
8. Décrivez les modèles de drainage. Définissez les différents modèles qui apparaissent couramment dans la nature. Quels schémas de drainage existent dans votre ville natale ? Là où vous allez à l’école ?
9. Quel a été l’impact de l’écoulement des crues sur le canal de la rivière San Juan à proximité de Bluff, Utah ? Pourquoi ces changements ont-ils eu lieu?
10. Comment le débit des cours d’eau achève-t-il son travail d’érosion ? Quels sont les processus à l’œuvre dans le canal ?
11. Faites la différence entre la compétence du cours d’eau et sa capacité.
12. Comment un cours d’eau transporte-t-il sa charge sédimentaire ? Quels sont les processus en jeu ?
13. Décrivez les caractéristiques d’écoulement d’un cours d’eau à méandres. Quel est le schéma d’écoulement dans le canal ? Quelles sont les caractéristiques d’érosion et de déposition et les formes de relief typiques créées ?
14. Expliquez ces affirmations : (a) Tous les cours d’eau ont une pente, mais tous les cours d’eau ne sont pas en pente. (b) Les cours d’eau en pente peuvent avoir des segments non en pente.
15. Pourquoi les chutes du Niagara sont-elles un exemple de point d’encoche ? Sans intervention humaine, à votre avis, que se passerait-il éventuellement aux chutes du Niagara ?
16. Appliquez ces concepts (gradient, cours d’eau dégradé, cours d’eau sinueux, nickpoint),le cas échéant à un cours d’eau de votre région. Expliquez et discutez.
17. Décrivez la formation d’une plaine d’inondation. Comment sont produits les levées naturelles, les lacs en arc de cercle, les marécages arrière et les affluents de yazoo ?
18. Comment est-il possible de parcourir moins de kilomètres sur le fleuve Mississippi entre St.Louis et la Nouvelle-Orléans aujourd’hui qu’il y a 100 ans ? Expliquez.
19. Décrivez toutes les plaines inondables près de votre lieu de résidence ou de votre université. Avez-vous vu l’une ou l’autre des caractéristiques des plaines inondables discutées dans ce chapitre ? Si oui, lesquelles ?
20. Qu’est-ce qu’un delta de rivière ? Quelles sont les différentes formes deltaïques ? Donnez quelques exemples.
21. Comment la vie à la Nouvelle-Orléans pourrait-elle changer au cours du prochain siècle ? Expliquez.
22. Décrivez le delta du fleuve Gange. Quels facteurs en amont expliquent sa forme et sa configuration ? Évaluez les conséquences du peuplement de ce delta.
23. Que signifie l’affirmation » le delta du Nil recule » (légende figure 11-21) ?
24.Plus précisément, qu’est-ce qu’une inondation ? Comment ces flux sont-ils mesurés et suivis ?
25. Faites la différence entre un hydrogramme provenant d’un terrain naturel et un hydrogramme provenant d’une zone urbanisée.
26.Quelle est, selon vous, la principale considération concernant la gestion des plaines inondables ? Comment décririez-vous l’attitude générale de la société face aux risques naturels et aux catastrophes ?
27. Selon vous, qu’est-ce que l’auteur de l’article « Le contrôle du peuplement bat le contrôle des inondations » voulait dire par ce titre ? Expliquez votre réponse, en utilisant les informations présentées dans le chapitre.
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