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Organisation d'une campagne d'observation du mascaret en Dordogne

De Wikigeotech

Sommaire

Eléments de contexte

L'opération mascaret 2013 a été organisée autour le l'observation, de la mesure et de la modélisation des mascarets qui se sont produits entre le 18 et le 21 septembre 2013 à Saint-Pardon sur la Dordogne.
Les pages WIKHYDRO qui concernent cette opération sont les suivantes:

Le mascaret en Gironde

Le mascaret qui remonte la Gironde résulte d'une conjonction entre le débit descendant et la marée montante. Il se traduit par l'apparition d'un train d'ondes d'amplitudes et de périodes variables qui remontent le long de l'estuaire, faisant la joie des surfers et des touristes. Le dernier mascaret observable en France est celui de la Gironde qui se produit lors de forts coefficients de marée. Il remonte dans les 2 rivières : Dordogne et Garonne sur des distances importantes (au-delà de 100 km sur la Garonne).

En attendant les 19 et 20 septembre 2013


Il semblerait (à vérifier) que de gros coefficients (>110) soient attendus en 2014. Ils devraient donc s'accompagner de mascarets plus importants. Nous proposons donc de viser cette échéance plus lointaine, mais de définir une procédure d'observation – mesures – modélisation dès 2013 sur des coefficients moins importants, mais significatifs les 19-20 septembre (coef. 104 et 105). Septembre est la période la plus intéressante car les débits en Dordogne et en Garonne sont plus faibles et le mascaret plus apparent.

Mascaret Saint-Pardon 18-09-2013 Coeff. marée 97.JPG
Mascaret Saint-Pardon 19/09/2013 Coeff. marée 104

Des travaux ont été conduits récemment par des équipes universitaires, notamment sur la Garonne par l'université de Bordeaux (voir la rubrique "pour en savoir plus" en bas de page).

Objectif de la démarche

Le phénomène du mascaret est un phénomène complexe apparaît en début de flot et vient se superposer à l’onde de marée

Il a paru intéressant de ne pas se limiter à une simple observation du processus, mais d’essayer de mieux le comprendre pour mieux le reproduire à l’aide de modèles numériques.

Une communauté d’intérêt s’est donc réunie autour de ce projet, qui combine observation, mesure et modélisation. Son but consiste à gagner en expertise pour ensuite soumettre des projets de recherche à l’ANR (Agence Nationale de la Recherche) ou à Horizon 2020 (Programme Européen de Recherche & Innovation).

Organisme Nom Compétences en rapport avec l’étude
Direction de la recherche et de l’innovation Jean-Michel Tanguy Pilote du projet - hydraulicien
Association Gamberge Philippe Baudet Écologiste - glisseur
CETE / CECP Stéphane Montfort - Pierre Kieffer - Bruno Piel Construction de prototypes - métrologie
CETE Sud-Ouest Didier Felts Hydraulicien
Didier Treinsoutrot Responsable PCI « applications satellitaires et télécommunications »
CETMEF Bruno Bader - Stéphane Ladreyt - Philippe Sergent Modélisateurs
ENAC Catherine Ronfle-Nadaud Concepteur et utilisateur de drone
EPIDOR Olivier Guerri - Frédéric Ehrhardt Gestionnaire Dordogne - hydrobiologistes
IFSTTAR Jean-Luc Sorin Électronicien - Pilote de drone
IGN Marc Pierrot-de-Seilligny Géographe - Utilisateur de drone
Université de Bordeaux Philippe Bonetton - Jean-Paul Parisot Hydrauliciens

Les temps forts de la démarche

  • 24 juin 2013 : conception de la campagne d’expérimentation de septembre 2013
  • 19 – 20 septembre 2013 : expérimentation à Saint-Pardon sur la Dordogne
  • Début 2014 : modélisation
  • Septembre 2014 : nouvelle expérimentation sur des conditions plus propices
  • 2015 : soumissions de projets de recherche

Préparation de la campagne de septembre 2013

Le 24 juin, se sont réunis plusieurs partenaires du projet à Saint-Pardon sur le bord de la Dordogne, afin de préparer la campagne d’expérimentation de septembre 2013.
Les photos et la vidéo prise à ce moment-là montrent que le mascaret n’était pas très apparent, dû au débit important qui se maintenait en Dordogne à la suite des pluies régulières sur son bassin versant, ceci malgré le coefficient de marée de 104.

Limni Saint Martin.jpg Limni Coutras.jpg Limni Abzac.jpg


Réunion de préparation de la campagne de mesures de septembre 2013. Le 24 juin s’est tenue à Saint-Pardon une réunion avec la majorité des participants Pour déterminer les secteurs d’intérêt, c’est-à-dire les endroits où le mascaret est bien visible, donc « surfable », nous avons pu bénéficier de l’expérience de Philippe Baudet, glisseur et familier des lieux.

Nous avons délimité 4 secteurs où le mascaret sera bien visible :

  • au droit d’Izon (Asques) en amont, où le mascaret est bien formé
  • au droit de Rivière (Tressac), en amont de Saint-Pardon, à l’amorce d’un coude où le mascaret est déformé en entrant dans le coude : la partie rive droite (lieu dit??) disparaît à cause des hauts fonds alors que se maintient une frange étroite qui débouche ensuite sur le secteur rectiligne allant jusqu’à Saint-Pardon.
  • le secteur rectiligne sur lequel est situé l’embarcadère de Saint-Pardon (en face de Perpignan)
  • le secteur rectiligne de Saint-Sulpice (Port de Moulon)

La carte ci-après localise ces secteurs.

Observation

L’observation sera réalisée à l’aide de photos terrestres (photos + films) et de photos aériennes prises par un ou deux drones (IFSTTAR et IGN?), qui précéderont et accompagneront le train d’onde sur des distances de 2 kilomètres : 1 km de part et d’autre de la position du pilote conformément à la réglementation aérienne.

Pour disposer du maximum de couverture aérienne, chaque drone effectuera un survol à partir d’un seul spot chaque jour (les 19 et 20 septembre) , ce qui nous fera 2 secteurs par drone sur les 2 jours. Si les deux drones sont disponibles, les 4 secteurs pourront être couverts. Chaque utilisateur de drone, fera ainsi sa demande de survol auprès des services de l’aviation civile.
Exploitation de ces photographies aériennes

  1. temps de propagation des vagues,
  2. déformations en plan du train d’onde dues à la bathymétrie (rives et coude),
  3. déformation longitudinale du train d’onde : dilatation ou resserrement des vagues ?

L’ensemble des documents seront mis en ligne sur WIKHYDRO

Mesures

La mesures sont essentielles pour bien comprendre ce phénomène et le reproduire. Plusieurs paramètres pourront être mesurés.

Mesures visuelles du niveau d'eau, identification des équipements de mesure

Pour mesurer l’évolution très rapide du niveau d’eau lors du passage du train d’ondes, plusieurs équipes seront mobilisées :

  • 25 étudiants du master II de l’université de Limoges en stages à EPIDOR
  • certains agents d’EPIDOR
  • les spécialistes des organismes présents

Des trinômes seront constitués et réaliseront des mesures en un point (ie site), ce qui devrait représenter de 10 à 12 points de mesures La propagation du mascaret se fait avec une vitesse de 15 km/h. En commençant les mesures un peu avant l’arrivée du mascaret à Izon et les continuant après le passage au sud de Saint-Sulpice la durée maximale des mesures est de l’ordre d’une heure.

La rapidité du phénomène, son intensité nécessitent qu’un protocole très soigneux et précis soit élaboré, ne laissant rien (ou presque) au hasard ou à l'interprétation.

Les mesures de la hauteur d'eau seront réalisées à haute fréquence et seront doublées si possible de photos.

Ce protocole sera élaboré par le CETE/CECP d’Angers.

Mesure par fibre optique

Le CETE SO propose de compléter ces mesures, par l’installation d’une fibre optique en un point ou en plusieurs points de manière à mesurer la propagation du train d’onde.
Le CETE SO de Bordeaux fera une proposition au groupe

Limnimètres et capteurs de pression

L’université de Bordeaux dispose de ce type de matériels. Il convient de dresser un inventaire et d’identifier les sites où ils pourront être installés pour l’expérimentation.

Mesure de débit

La mesure de profils de vitesse pourrait être intéressante avant et après le passage du mascaret pour mettre en évidence des phénomènes particuliers. La forte densité de sédiment en suspension peut cependant rendre les mesures peu exploitables.
Une demande d’intervention de la DREAL Aquitaine qui devrait disposer d’un ADCP sera faite par le CETE SO.

Modélisation

A priori, les modélisations seront réalisées par le CETMEF et l’université de Bordeaux.

Poursuite des travaux

La constitution d’une communauté resserrée autour de l’observation, la mesure et la modélisation du mascaret en Gironde pourrait permettre :

  • de transposer en l’adaptant la démarche à d’autres sites à mascaret (Mont Saint-Michel par exemple),
  • une proposition ANR ou Horizon 2020,
  • une recherche pour améliorer les connaissances sur la restitution de surfaces d’eau à partir de photographies aériennes.

Répartition des tâches en vue de poursuivre l’organisation de la campagne de septembre à Saint-Pardon

Organisme Nom Tâche à réaliser
Direction de la recherche et de l’innovation Jean-Michel Tanguy Prendre contact avec IGN pour leur proposer de mettre en œuvre leur drone
Contact avec l'université de Bordeaux pour mise en place de matériels de mesures
Contact avec le CETE Normandie-Centre pour participer à la restitution photogrammétrique
Association Gamberge Philippe Baudet Écologiste - glisseur
CETE / CECP Stéphane Montfort + équipe projet CECP Établir un protocole de mesure pour les trinômes, répartition missions et matériels de mesure
Identification des lieux, choix des équipements (piquets et smartphones), pré qualification des équipements de surveillance, post traitement
CETE Sud-Ouest Didier Felts et Didier Treinsoutrot Prendre contact avec la DREAL pour leur proposer de participer à l'expérimentation avec leur ADCP
Faire une étude technico-économique sur l'utilisation d'une fibre optique
Rechercher si on peut avoir accès à des images satellite lors de l'expérimenation
CETMEF Bruno Bader - Stéphane Ladreyt - Philippe Sergent Réfléchir sur les données nécessaires pour mettre en place la modélisation
ENAC Catherine Ronfle-Nadaud Non disponible en septembre 2013, mais intéressée septembre 2014
EPIDOR Olivier Guerri - Frédéric Ehrhardt Organiser la logistique des 2 journées avec les étudiants et les matériels nécessaires (piquets gradués et smartphones)
Organiser le contact avec les responsables de l'émission "des racines et des ailes" qui devraient être présents le jour de la campagne
Envisager d'utiliser un bateau
IFSTTAR Jean-Luc Sorin Organiser les plans de vols
IGN Marc Pierrot-de-Seilligny Préparer l'intervention du drone en liaison avec IFSTTAR
Université de Bordeaux Philippe Bonetton - Jean-Paul Parisot Envisager de suivre l'expérimentation et d'installer sur site les matériels de mesures : limnimètre à haute fréquence plutôt 2014 car matériels indisponibles en 2013

Repérage des lieux

Communes arrosées par la Dordogne et potentiellement concernées par les survols


Sites visités


Site Lieu-dit Commune Privé / Publique GPS : Latitude GPS : Longitude
1 Le Port (quai) Vayres Publique 44.910324° -0.319716°
2 Le Frayche (embarcadère) Izon Publique 44.935272° -0.361019°
3 Port d’Asques Asques Publique 44.948722° -0.412757°
4 Port de Tressac La Rivière Publique 44.931591° -0.319777°
5 Le Clou Estey St Germain de la Rivière Privé 44.934787° -0.330372°
6 Le Clou St Germain de la Rivière Privé 44.935002° -0.332654°
7 Port de Perpignan St Michel de Fronsac Publique 44.912254° -0.313890°
8 Lacayot Moulon  ? 44.874837° -0.209303°

Faisabilité du vol

Site Observations
1 Espace insuffisant pour le décollage – atterrissage ; endroit très fréquenté du public.

Éventuellement une possibilité chez l’habitant en partie aval (44.911250° ; -0.320013°).

2 Décollage - atterrissage possible uniquement dans le champ à proximité immédiate si fauché à raz, de plus, nécessité pour le drone de passer au-dessus de la cime des arbres (~ 30 mètres). Visibilité de la Dordogne (angle d’ouverture) assez limitée.
3 Très petite surface disponible pour le décollage – atterrissage. Lieu arboré et bâtit.

Extrêmement risqué pour les manœuvres.

4 Très petite surface disponible pour le décollage – atterrissage.
5 Grands arbres, aucune visibilité ; vols impossibles.
6 Grands arbres, aucune visibilité ; vols impossibles.
7 Bande de terrain intéressante (~ 80 mètres par 10 mètres) sous réserve de fauchage et d’une partie du sol suffisante relativement sèche. Excellente vue sur la scène.
8 Grands arbres, angle d’ouverture assez faible, végétation haute et marécageuse.

Choix a priori

Choix Site Commentaires
1er 7 Très bien :fréquentation probablement importante des glisseurs le jour J
2e 4 Assez bien, seulement au niveau du bungalow (44.930718° ; -0.318299°) et peut-être sur le chemin (44.929826° ; -0.317188°) (sous réserve de l’accord des propriétaires).
3e 2 Limite, possible sous réserve de l’accord du propriétaire du champ.

Les photographies panoramiques suivantes illustrent les sites sélectionnés

Site n°7

Site n°4

Site n°2

Rappel de la réglementation

Les conditions d'emploi des aéronefs télépilotés sont portées en annexe.

Pour en savoir plus

Le site archaero présente de très belles photos de cet événement Le laboratoire EPOC de l'université de Bordeaux Une explication qualitative du mascaret Une approche de modélisation des ondes de surface : déferlement de la houle, mascarets et tsunamis sur cette page Site du projet ANR MASCARET


Le créateur de cet article est Jean-Michel Tanguy
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