ECSTREM, une approche pratique pour prédire la production sédimentaires des torrents des Alpes françaises

[Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]RIVAGEInternational audienceQuantification of sediment transport volumes in small upland catchments is an essential step for the protection and prevention against flood hazards in mountainous terrains. This contribution presents a method dedicated to the prediction of the sediment yield of small basins of the French Alps. Data on sediment yield from 72 catchments have been collected from sediment retention basins registry, historical documents from archives, scientific papers and technical reports. These data were used to develop and test different predictive models. Multivariate regression techniques were used to correlate sediment yield magnitude to morphometric parameters, topographic characteristics of the basins and spatial frequency of sediment sources in the catchment. The main originality of the proposed statistical models is that they integrate the surface of active erosion terrains connected to the stream network; this parameter is highly correlated to the sediment yield. We also proposed specific models for fluvial and debris-flow dominated catchments. The main interests of these predictive tools are that they are calibrated on French alpine torrents and they satisfy the need of regional tools for predicting sediment.Dans les études de bassins versants torrentiels, la quantification des apports solides constitue une étape essentielle et incontournable du diagnostic d’un site. Parmi les modèles utilisés en France dans le domaine de l'ingénierie, très peu ont toutefois été calés sur des données observées dans les Alpes françaises. L'objectif de cet article est de présenter une méthode de prédiction qui repose sur une série de modèles statistiques multivariés calés à partir d'un jeu de données original portant sur 72 bassins torrentiels des Alpes françaises. Ces modèles permettent d'estimer la production sédimentaire événementielle de torrents dont la pente est comprise entre 3 et 40% et dont la superficie est inférieure à 50 km² environ. La principale originalité des modèles proposés est de prendre en compte la surface en érosion active connectée au réseau hydrographique, qui est une variable fortement corrélée à l'intensité des apports solides, de même que le type de processus de transport solide le plus prépondérant pour le torrent. L'intérêt de ces modèles est aussi d’avoir été calés sur des données représentatives des torrents des Alpes françaises et de présenter un niveau de performance qui s'avère plutôt satisfaisant, comparativement au degré d'incertitude généralement accordé à d’autres approches applicables dans un tel contexte. La mise en ½uvre de ces modèles utilise les outils usuels de l'ingénierie et nécessite, sur un bassin donné, la détermination de certains paramètres morphométriques et topographiques, ainsi que le repérage et la délimitation des sources sédimentaires