Pour les pentes supérieures à 1%, les caractéristiques de l'écoulement et surtout le transport solide dénaturent totalement les phénomènes hydrauliques. Ils ne peuvent alors plus être considérés à partir d'une extrapolation des connaissances acquises en hydraulique classique. Il est donc nécessaire d'adopter une démarche spécifique afin de déterminer les variations du fond. C'est seulement ensuite que la quantification est possible. Cette démarche nécessite la compréhension des phénomènes dans chaque cas particulier.

Détermination du fonctionnement du cours d'eau

Les écoulements à fortes pentes disposent d'assez d'énergie pour permettre plusieurs types de transport solide (charriage classique, charriage hyperconcentré, laves torrentielles...) aux caractéristiques très différentes. Lorsque les pentes sont plus faibles, chaque particularité quelle soit naturelle (coude brusque, affleurement de substratum au fond du lit...) ou anthropique (extraction de matériaux dans le lit mineur, endiguement, prise d'eau...) peut modifier durablement les caractéristiques du cours d'eau et son comportement lors des crues.

Plusieurs étapes sont nécessaires à cette analyse :

Quantification des phénomènes

Une fois le phénomène connu, le calcul des conditions d'écoulement et du transport solide devient envisageable par l'application de formulations spécifiques.

L'analyse définie généralement les évolutions à long terme ( sur plusieurs décennies) en fonction des scénarios de gestion de la rivière et du torrent.

La détermination des variations du fond durant les crues est prépondérante pour l'étude des risques de débordements.

Enfin, et seulement après le calcul des évolutions du fond, il est possible de calculer le niveau de la ligne d'eau.

Types des études réalisées

Analyse des évolutions probables des lits. En fonction de l'évolution passée et des contraintes subies par le cours d'eau, il est possible de déterminer les tendances d'évolution du tracé du cours d'eau. Cette évolution concerne le tracé en plan et surtout le profil en long. Dans ce dernier cas, une modélisation numérique permet de cerner la chronologie du phénomène.

Détermination de systèmes de protection (ralentissement de l'érosion, laminage des débits solides ou liquides, ouvrages de décharge spécifiques...). Cette détermination n'est réalisée qu'après une analyse des enjeux et en prenant compte les différentes contraintes comme subies liées au cours d'eau.

Dimensionnement d'ouvrages à partir des caractéristiques du transport solide et de l'hydraulique torrentielle.

Zonage des risques par détermination des points de débordement en fonction du comportement des ouvrages actuels ou prévus et prise en considération du comportement spécifique des écoulements à forte pente dans la délimitation des zones exposées et des risques encourus.
 
 

La nécessité d'une approche globale du cours d'eau conduit ETRM à collaborer avec d'autres bureaux d'études présentant des compétences complémentaires :

Géotechnique - Géologie,

Hydraulique classique - hydrologie,

Analyse environnementale (relation entre la rivière et la ripisylve en particulier),

Génie civil...