Genèse des crues et érosion dans les petits bassins versants de montagne : observations et résultats obtenus sur les bassins versants expérimentaux de Draix (Alpes-de-Haute-Provence)

Abstract

[Departement_IRSTEA]EEE [Departement_IRSTEA]GT [TR1_IRSTEA]23 - ALTEAURISK / COFORNational audienceThe experimental catchments of Draix were settled in 1984 to study runoff and erosion in small mountain basins. Four basins have been equipped for the measurement of rainfall, liquid discharge and solid transport ( bedload and suspension). These basins have different surface areas, from 1300 m² to 1 km², three are largely devoid of vegetation and a fourth one was reforested at the end of the last century. This paper presents a summary of observations and results, focusing on the comparision between the forested basin (Le Brusquet) and the bare one (the Laval). The peakflows are reduced with a factor 5 to 10 and delayed of about 30 mn. The mean annual sediment yield is 200 times lower in the brusquet basin (40 times lower when reported only to the zones devoid of vegetation). The rainfall-runoff-erosion modelling with ETC shows good results on the bare basin but overestimates the sediment yield of the forested one. This shows the importance of the connectivity between the eroded zones and the channel network. Furthermore, it would be necessary to take into account the trapping of the sediments in the channel reaches of the forested basin. Up to now, it is not possible to extrapolate the results of the obervation period to paroxysmic situation because of the threshold effects involved in these phenomenons.Les bassins versants expérimentaux de Draix, équipés depuis les années 1983-84 ont pour principal objet l'étude de l'érosion torrentielle et des moyens de prévention correspondants. Quatre petits bassins versants de taille et taux de végétation variés sont instrumentés permettant l'analyse des phénomènes de crue et d'érosion en fonction de la taille et de la couverture végétale des bassins. Cet article fait la synthèse des résultats obtenus, en particulier du point de vue de la comparaison entre bassin dénudé et bassin reboisé. Les observations ont montré que sur le bassin du Brusquet, boisé, les pointes de crue étaient réduites d'un facteur 5 à 10 par rapport à un bassin versant de caractéristiques semblables mais presque entièrement dénudé (le Laval). Les pointes de crue sont retardées d'au moins une demi-heure et les volumes de crues réduits dans un rapport d'au moins 2. L'érosion observée à l'exutoire du bassin est, en moyenne interrannuelle, 200 fois plus faible sur le bassin boisé, environ 40 fois si on rapporte cette érosion aux seules surfaces dénudées dans les deux bassins. La modélisation conduite à l'aide du logiciel ETC reproduit de manière satisfaisante le fonctionnement hydrologique et érosif du bassin dénudé mais surestime largement l'érosion du bassin boisé, tout en reproduisant bien les débits liquides. Ce travail met en évidence la notion, particulièrement pertinente sur le bassin boisé, de zones effectivement contributives, différentes des zones dénudées productives, une meilleure prise en compte des stockages intermédiaires de sédiments dans les lits encombrés par la végétation et sur les versants serait nécessaire, ainsi que l'analyse des effets de seuil. En effet, du fait de ces effets de seuil, il n'est pas possible d'extrapoler sans risques les résultats obtenus à des situations paroxysmiques