[PGRN] [Programme de recherche départemental]

Projet CG38 - PGRN piloté par le LIRIGM

Titre du projet

Erosion des pentes et végétalisation : utilisation des géosynthétiques pour lutter contre l'érosion

Type d'aléa
Erosion - crues et laves torrentielles
Année

1995

Mots-clés
Erosion pluviale - Techniques de correction - Végétalisation - Expérimentation
Champs disciplinaires
Géotechnique


1) Organismes et auteurs


Organisme pilote
LIRIGM
Organisme(s) associé(s)
Cemagref de Grenoble
Coordonnateur
Yves-Henri FAURE
Participants
Françoise DINGER


2) Contexte du projet


Site(s) d'étude
Torrent du Manival (talus mis à disposition par les Services RTM)
Contexte de l'étude

- Recherches engagées récemment au LIRIGM pour analyser les mécanismes de protection mis en œuvre dans l’utilisation de structures fibreuses synthétiques et/ou biodégradables afin de limiter, voire empêcher l’érosion pluviale des sols en favorisant la croissance du couvert végétal (réduction de l’impact des gouttes par augmentation de la lame d’eau du ruissellement et limitation de l’effet du ruissellement par formation de micro-barrages).

- Investissements en matériel lourd au laboratoire (banc d’érosion, simulateur de pluie), équipement sur le terrain (parcelles expérimentales) et instrumentation (granulomètre laser). Premiers résultats prometteurs : identification et différenciation du rôle des structures 2D et 3D, et mise en évidence de l’intérêt d’un contact intime entre la structure et le sol.

- Etudes complémentaires en cours pour élaborer un critère de compatibilité géométrique entre la porométrie des structures et la granulométrie du sol d’une part, et la croissance du couvert végétal d’autre part.

Programme plus vaste
 
Initiation du projet
Participation du PGRN
Montant du financement (k€)
7,62 k€ (50 kF)
Part du CG38 - PGRN
~20 %
(Co)-Financements
Fonds d’Incitation au Transfert de Technologie (Région RA) : 107 kF en 1996 (achat d’un granulomètre laser) + Producteurs de Géosynthétiques (Netlon, Texinov) : 110 kF en 1997. Coût total : 267 kF + Bourse (?)
Appréciation du rôle du financement CG38 - PGRN
Participation au financement du dispositif expérimental (réalisation d’un plan incliné, simulateur de pluie et installation d’un pluviomètre au Manival)


3) Objectifs, méthodes et résultats

Objectifs
Comprendre les mécanismes d’érosion et analyser comment les structures de protection peuvent agir et limiter les effets de l’impact et du ruissellement tout en favorisant le développement du couvert végétal :

- quantifier l’efficacité de la protection par les géosynthétiques satisfaisant les exigences pour le développement du couvert végétal,
- élaborer des critères de sélection des produits,
- valider ces critères par les essais de simulation sur plan incliné et sur site expérimental,
- proposer des améliorations de ces produits.

Méthodologie

Expérimentations :

- essais de laboratoire sur plan incliné (arrosé par un simulateur de pluie et sur lequel un réservoir amont permet de simuler un ruissellement à débit contrôlé) : quantification de l’érosion par la masse et la granulométrie du sol collecté à la base du plan incliné,

- essais sur cinq parcelles expérimentales de 6 m² chacune sur site réel (dont une parcelle témoin) équipées d’un système de collecte des eaux de ruissellement, et suivi de l’évolution de l’érosion en fonction du temps et de la pluviométrie (8 mois).

Etude de l’action des fixateurs synthétiques ou biodégradables, puis de l’action d’un couvert végétal à différents stades de croissance avec ou sans structure de protection.

Résultats
Comparaison des débit / vitesse du ruissellement et de la masse érodée pour trois états de surface de sol nu (lisse, rugueux, intermédiaire).
La rugosité du sol support diminue la vitesse du ruissellement. A débit de ruissellement donné, l’épaisseur de la lame d’eau augmente avec la rugosité du support.

Simulation d’une très forte pluie (100 mm/h).
A faible pente, l’effet de protection des géonattes apparaît nettement comme limitateur de l’entraînement de sol. Diminution de l’effet d’impact avec les structures 3D (les gouttes sont brisées).
Quantification d’un coefficient de réduction de l’érosion (rendement) en fonction de la protection.

Sur parcelles, les résultats montrent l’intérêt de telles structures de protection et confirment la « hiérarchie » entre les produits constatée par les essais en laboratoire.

Distinction entre différents mécanismes d’érosion : formation de micro-barrages ou micro-terrasses avec les structures 2D, augmentation de l’épaisseur de la lame d’eau due à la perte de charge de l’écoulement au travers de la structure 3D.



4) Débouchés du projet

Utilisateurs finaux potentiels
Producteurs de géosynthétiques (rapports sur le comportement de leurs produits) ; Services RTM
Production scientifique
- Production de connaissances pratiques / opérationnelles
Produits délivrables
 
Partenariats
Le partenariat entre coordonnateur et participants n’a pu être pérennisé
Retombées du projet

Résultats expérimentaux sur la protection contre l’érosion par géosynthétiques et sur leur dimensionnement.

Perspective de recherche : modélisation des mécanismes d’érosion mis en évidence et validation par les mesures effectuées (LIRIGM). Choix des espèces végétales colonisatrices compatibles avec ces structures de protection et recherche des moyens de favoriser leur croissance (rétention hydrique, apport d’éléments nutritifs par les nappes synthétiques ou biodégradables).

+ Thèse de Karine Warlouzel (1999)



5) Valorisation du projet

Publications et communications

Publications associées :
- WARLOUZEL K., BRIANÇON L., FAURE Y.H., GOURC J.P. : « Expérimentation en semi-grandeur de la protection des sols contre l’érosion pluviale au moyen de Géosynthétiques », Rencontre 97, Comité Français des Géosynthétiques, Reims, 1997, tome 1, pp. 98A – 104A (Anglais) et 98F- 104F (Français).

- FAURE Y.H. : « Les géojutes dans la protection contre l’érosion pluviale des ols », Seminar on jute geotextiles, United Nations International Trade Centre, Genève, Novembre 1997.

- WARLOUZEL K., FAURE Y.H. : Contrôle de l’érosion pluviale des sols par Géosynthétiques : Expérience sur le site du Manival ; Rencontre 99, Comité Français des Géosynthétiques, Bordeaux, 1999, Vol. 2 pp 45-50.

Thèse :
- WARLOUZEL K. (Doc. Univ. J. Fourier, Octobre 1999) : Caractérisation et comportement des géotextiles pour la lutte contre l’érosion pluviale des sols : étude des mécanismes de protectoin et compatibilité avec la végétation.

Pages Web
 

 

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