Hydrologie. Introduction à l’hydraulique et morphologie fluviales 2e édition

Chapitre 1 – Éléments de la dynamique fluviale

1.1. Le système fluvial

1.1.1. L’hydrosystème fluvial

1.1.2. Le continuum fluvial

1.2. La morphométrie fluviale

1.2.1. La pente moyenne d’un bassin versant

1.2.1. La pente moyenne d’une rivière

1.2.3. L’ordination des réseaux hydrographiques

1.2.4. La forme d’un bassin versant

1.2.5. La densité de drainage

1.3. Les unités géomorphologiques

1.3.1. Lit mineur, berge et lit majeur

1.3.2. Les unités annexes : plaine alluviale, bras mort et marais

1.3.3. Le corridor fluvial : la ripisylve

Chapitre 2 – L’hydrologie et l’hydraulique fluviale

2.1. L’hydrologie

2.1.1. Évapotranspiration

2.1.2. Condensation et Précipitation

2.1.3. Infiltration

2.1.4. Ruissellement (écoulement de surface)

2.2. L’hydraulique fluviale

2.2.1. Les propriétés physiques des écoulements à surface libre

2.1.1.1. La géométrie hydraulique

2.2.1.1. Les grandeurs usuelles

2.1.2.2. Les forces hydrauliques agissant sur l’eau en mouvement

2.1.2.3. Les différents régimes d’écoulement

2.1.1. Les agrégats physiques

2.1.1.2. La pente

2.1.1.4. La vitesse

2.1.1.6. La viscosité

2.1.1.5. Le débit

2.1.1.3. La puissance spécifique

2.1.2. Le principe de conservation

2.1.2.1. Principe de conservation de la matière et l’équation de continuité

2.1.2.2. Principe de conservation de l’énergie

2.1.2.4. Les pertes de charge

Chapitre 3 – Le débit en rivière

3.1. Les mesures du débit

3.1.1. Mesures ponctuelles de débit

3.1.2. Observations continues

3.2. Estimation des débits sur des cours d’eau non jaugés.

3.3. Comblement des lacunes dans une série chronologique de débits

3.4. Débit de dimensionnement

3.4.1. Objectif de dimensionnement

3.4.2. Exemple de dimensionnement d’un ouvrage de franchissement

3.5. Les variations saisonnières du débit : le régime hydrologique

3.5.1. Les régimes fluviaux

3.5.2. La vie aquatique au fil des saisons

3.5.3. Le cycle biologique associé au cycle hydrologique

3.3.3.1. Phase de reproduction

3.3.3.2. Phase d’alimentation et de croissance

3.3.3.3. Phase de protection et de refuge

Chapitre 4 – Le transport sédimentaire

4.1. Nature des sédiments et leurs modes de transport

4.1.1. La nature des sédiments transportés

4.1.2. Source des sédiments transportés

4.1.3. Les modes de transport

4.1.4. Le diagramme de Hjulström

4.2. Les forces hydrauliques intervenant dans le charriage

4.3. Le tri granulométrique

4.3.1. L’armurage

4.3.2. Le pavage

4.4. Prédiction du charriage par des formulations empiriques

4.5. Les mesures du charriage et les analyses granulométriques

4.5.1. Mesure du charriage

4.5.2. Mesure du charriage de fond

4.5.3. Mesure de la granulométrie de surface

4.5.1. Analyses granulométriques et morphoscopiques

4.5.1.1. Analyse granulométrique

4.5.1.2. Indices granulométriques sur des échantillons

4.5.1.3. Analyse morphoscopique des échantillons

Chapitre 5 – La diversité des formes fluviales

5.1. La biodiversité des habitats aquatiques

5.1.1. L’espace de mobilité des cours d’eau

5.1.2. Les faciès d’écoulement (radier-mouille-plat et banc)

5.1.3. Les bancs alluviaux

5.1.4. Les bras secondaires et les bras morts

5.1.5. Les forêts alluviales, les mangroves, les embâcles et les bois morts

5.1.6. La succession écologique sur des stocks alluviaux

5.1.7. Des habitats favorables à l’invasion des espèces exotiques

5.2. Rôle des crues dans la construction des formes fluviales

5.2.1. Genèse, amplitude et fréquence des crues

5.2.2. Les crues comme risques hydrologiques ?

5.2.3. Les crues comme moteur de la dynamique fluviale

5.3. Les styles fluviaux

5.3.1. Les chenaux rectilignes (straight channels)

5.3.2. Les chenaux en tresses (braided channels)

5.3.3. Les chenaux méandriformes (meandering channels)

5.3.4. Les chenaux anastomosés (anastomosing channels)

5.4. Les paysages fluviaux

5.4.1. Les paysages fluviaux glaciaires

5.4.2. Paysages fluviaux de montagne (périglaciaire)

5.4.3. Les paysages fluviaux désertiques

5.4.4. Les paysages fluviaux des milieux karstiques

5.4.5. Les paysages fluviaux urbains

Chapitre 6 – Les aménagements hydrauliques et leurs effets en rivière

6.1. Les différents aménagements hydrauliques

6.1.1. La chenalisation (endiguement)

6.1.2. Les extractions des granulats

6.1.3. Le génie hydraulique

6.1.3.1. Les canaux et les écluses

6.3.3.2. Les moulins et les seuils en rivière

6.3.3.3. Les barrages

6.2. Les effets des barrages sur le continuum fluvial

6.2.1. Les effets des barrages sur les flux liquides

6.2.2. Les effets des barrages sur les flux sédimentaires

6.2.3. Les effets écologiques des barrages

Chapitre 7 – L’équilibre dynamique et les ajustements fluviaux

7.1. Le principe d’équilibre dynamique

7.2. Les perturbations en rivière

7.2.1. Les changements fluviaux du quaternaire

7.2.2. Les changements fluviaux contemporains

7.3. Les ajustements morphologiques des lits fluviaux aux perturbations

7.3.1. Ajustement en plan (rétraction/extension)

7.3.2. Ajustement vertical (incision/exhaussement)

7.3.3. Ajustement de la granulométrie

7.4. Temps nécessaire aux ajustements morphologiques

7.5. Les métamorphoses fluviales

Chapitre 8 – La restauration de la continuité écologique

8.1. Les enjeux de la restauration des milieux aquatiques

8.1.1. Fonctionnalités des rivières

8.1.2. La continuité écologique

8.2. L’hydromorphologie

8.2. Diagnostic hydromorphologique

8.3. Retours d’expériences sur les travaux de restauration en rivière

8.4. Contraintes réglementaires aux projets de restauration

8.4.1. Protections au titre des engagements internationaux

8.4.1.1. La Convention de protection des zones humides de RAMSAR

8.4.1.2. Les réserves de biosphère reconnues par l’UNESCO

8.4.1.3. Les parcs nationaux définis par l’UICN

8.4.1.4. Le Réseau Natura 2000 :

8.4.1.5. L’inventaire patrimonial ZNIEFF et ZICO

8.4.1.6. Les accords internationaux sur les eaux transfrontalières

8.4.2. Les législations Européennes pour l’atteinte du bon état écologique des cours d’eau

8.4.3. Les lois sur l’eau en France

8.4.4. Autres restrictions

Chapitre 9 – Apports de la statistique et de la modélisation

9.1. L’apport de la statistique à l’analyse hydrologique

9.1.1. La statistique descriptive en hydrologie

9.1.1.1. Les dispersions d’une distribution d’écoulement autour de tendances centrales

9.1.1.2. Les caractéristiques des formes de distribution d’un écoulement

9.1.1.3. Analyse de la corrélation croisée entre deux variables hydrologiques

9.1.1.4. Les indices hydrologiques

9.1.2. Les tests statistiques

9.1.2.1. Test de Normalité

9.1.2.2. Test de Stationnarité

9.2.2.3. Test de Rupture

9.1.3. L’hydrologie fréquentielle : le temps de retour des extrema

9.1.3.1. Approche empirique

9.1.3.2. Approche probabiliste

9.2. L’apport de la modélisation hydrologique et hydraulique

9.2.1. La modélisation hydrologique

9.2.2. La modélisation hydraulique

GLOSSAIRE

ANNEXES

ANNEXE 1 : Échelle granulométrique des alluvions en rivière

TABLE DES MATIÈRES

LISTE DES ILLUSTRATIONS

LISTE DES TABLEAUX

CRÉDIT PHOTO

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES