Tâche 4.1 : Plateforme de monitoring hydro-sédimentaire RIPLE
Contexte général
L’architecture de la plateforme RIPLE (River Platform for Monitoring Erosion) a été définie dans le but de permettre le suivi en continu et à haute fréquence (~ 10 min) des flux d’eau et de sédiments (fins et grossiers) dans les rivières de montagne.
Objectifs scientifiques
Les principaux objectifs scientifiques sont de : (i) contribuer à l’établissement de bilans de masse pour les flux d’eau et les transports particulaires (fins et grossiers) ; (ii) s’intéresser aux propriétés physiques des sédiments fins (taille, forme, composition) pour fournir des informations sur leur origine spatiale et leur potentiel à fixer d’autres substances (nutriments, métaux, micro-organismes…) ; (iii) estimer les conditions d’érosion, de transport et de sédimentation dans la rivière.
La plateforme RIPLE
L’architecture générale de la plateforme (Figure 1) intègre les instruments suivants pilotés par un unique système d’acquisition : radars pour la mesure du niveau et de la vitesse de surface de l’eau, turbidimètres, sonde de conductivité, hydrophone (Geay, 2013), caméras, préleveurs automatiques d’échantillon d’eau et écho-sondeur. Pour la conception de la plateforme, la priorité a été donnée à des instruments non intrusifs en raison de leur robustesse. Une télécommunication sans fil a été mise en place pour permettre des interactions à distance avec la plateforme et la transmission des données.
Figure 1 : Architecture générale de la plateforme RIPLE
La plateforme RIPLE a été conçue pour faciliter son utilisation et sa maintenance. Une interface utilisateur (Figure 2) permet la surveillance des données et la configuration à distance et l’envoi d’alertes (SMS, courrier) selon des conditions programmées. D’autres instruments seront progressivement intégrés, tels que le SCAF (Wendling et al., 2015), un profileur Doppler acoustique et un spectrophotomètre.
Figure 2 : Vue de l’écran de l’interface utilisateur pour le contrôle et la gestion à distance de la plateforme RIPLE
Déploiement in situ sur la Romanche
La flexibilité d’installation in situ et l’autonomie énergétique permettent de déplacer facilement la plateforme d’un site à l’autre. La plateforme a été installée au niveau d’un pont de la rivière Romanche à Bourg d’Oisans (45.1159 ° N, 6.0135 ° E), en septembre 2016, pour une période d’essai d’environ un an (Figure 3). Ce site a été choisi en raison de sa proximité de Grenoble et de son intérêt scientifique : rivière de montagne avec transport par charriage et matière en suspension, sources diversifiées des sédiments, site isolé, présence d’une station hydrométrique EDF avec une courbe de tarage disponible.
Figure 3 : Installation de la plateforme RIPLE à Bourg d’Oisans : a) Panneau solaire, b) armoire contenant l’électronique et la batterie, c) Tubes de protection des capteurs immergés, d) Radars de mesure de la vitesse de surface et du niveau de l’eau et e) Caméras de contrôle et pour la mesure spatialisée de la vitesse de surface de l’écoulement.
Références :
Geay T. (2013). – Mesure acoustique du transport de sédiments par charriage dans les rivières. Thèse de doctorat, Université Grenoble Alpes, 163 p.
Wendling V., Gratiot N., Legout, C., Droppo I. G., Coulaud, C., Mercier B. (2015). – Using an optical settling column to assess suspension characteristics within the free, flocculation, and hindered settling regimes. Journal of Soils and Sediments 15, pp 1991-2003.
Responsables du WP : Michel Esteves et Guillaume Nord
Responsables du WP : Michel Esteves et Guillaume Nord
Développement de la plateforme : Yoann Michielin