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Développement d'un cadre d'analyse pour l'évaluation de la sensibilité des berges à l'érosion en milieu fluvial: application à la rivière Montmorency, Québec.

Fortin, Pierre-Luc (2010). Développement d'un cadre d'analyse pour l'évaluation de la sensibilité des berges à l'érosion en milieu fluvial: application à la rivière Montmorency, Québec. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de la terre, 230 p.

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Résumé

Au Québec, le phénomène de l'érosion des berges en rivière n'a été que très rarement pris en compte dans la gestion et l'aménagement du territoire. Or, dans les décennies à venir, les cours d'eau seront vraisemblablement sujets à des modifications majeures, en réponse aux changements climatiques. En effet, une augmentation de la fréquence, de la durée et de l'intensité des évènements climatiques extrêmes serait susceptible de générer plus fréquemment des crues de forte magnitude, lesquelles constituent un facteur déclencheur important des phénomènes d'érosion des berges. Dans cette optique, l'objet de la présente recherche consiste à proposer un cadre d'analyse permettant d'évaluer la sensibilité des berges à l'érosion en milieu fluvial. Ce cadre d'analyse est réalisé dans une optique de modélisation du phénomène de l'érosion des berges et s'implante sur un site pilote correspondant à un tronçon semi-urbain de la rivière Montmorency, dans la région de Québec. La démarche proposée comprend deux principaux volets, la pré-production et la modélisation. Le premier, constituant le coeur de cette recherche, porte sur: 1) la cartographie diachronique des traits de berges dans le but d'obtenir des données d'érosion; 2) l'élaboration d'un modèle numérique de terrain (MNT) optimal à partir de données topographiques LiDAR; 3) la production de variables représentatives du phénomène de l'érosion à partir d'outils disponibles au sein de systèmes d'information géographique (SIG). Le second volet, la modélisation, vise à établir un indice de sensibilité des berges à l'érosion, via une approche critériologique semi-quantitative. Celle-ci comporte, une critériologie à deux paliers, soit des indices de base décrivant la sensibilité propre à chaque variable descriptive (pente de la berge, pente du lit, rayon de courbure, géologie de la berge et présence d'immunisations i.e. ouvrages de protection) et un indice global, en l'occurrence une moyenne géométrique pondérée, permettant d'agréger les indices de base entre eux en leur octroyant un poids respectif. Le rendement du modèle est par la suite vérifié via une étape de validation. Les diverses étapes caractérisant cette approche nécessitent respectivement l'utilisation de différents jeux de données d'érosion (présence/absence d'érosion, taux de recul et hauteur verticale d'érosion), lesquels permettent d'assurer l'objectivité de la méthode. Ultimement, l'application de l'approche développée permet de quantifier la sensibilité des berges à l'érosion du tronçon pilote. Ces résultats sont exprimés en six classes de sensibilité (nulle, très faible, faible, moyenne, élevée et très élevée) et représentés sous la forme de cartes à grande échelle (1:3000). L'analyse de ces résultats permet d'établir que 65% des berges du site d'étude affichent une sensibilité à l'érosion variant de nulle à faible et que la portion restante, soit 35%, affiche une sensibilité plus marquée variant de modérée à très forte. Au sommaire, les diverses méthodes développées, tant au niveau de la production de données de base que de la modélisation proprement dite, contribuent à former un cadre d'analyse permettant d'évaluer avec précision et efficacité la sensibilité des berges à l'érosion en milieu fluvial. Ce cadre d'analyse pourrait, de ce fait, constituer un outil utile au niveau de la planification et de la gestion préventive des berges, particulièrement dans une perspective d'accroissement de l'intensité des phénomènes d'érosion, en lien avec les changements climatiques.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Leclerc, Michel
Co-directeurs de mémoire/thèse: Perret, Didier
Mots-clés libres: berge; érosion; milieu fluvial; diachronique; LiDAR; modélisation; cartes; rivière Montmorency
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 03 oct. 2013 15:37
Dernière modification: 18 nov. 2015 16:43
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/1528

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