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L'erosion des rives dans le Saint-Laurent YVON OUELLET Dt/~l,crrtctrre~rt clr Gt;~rir ci\,il. Ur~ivrrsitt Ln~~trl, Qirtbcc (Qrrt.), Cnr~nclo GIK 7P4 ET WILLIAM BAIRD Divisio~r tlrr G P I I ~ ~ ~ncirili~~lr, Mi~risti're cles Trtivo~ispiiblics, Olln,vti, O I I ~ . , Cri~rcltlo KIA OM2 Refu le 18juillet 1977 Accept6 le 21 avril 1978 Les processus d'erosion des berges sont generalement complexes et leur interdependance, relativement B I'erosion totale, rend presque impossible la quantification d'un phenomkne en particulier. C'est le cas, par exemple, si I'on veut tenir compte II la fois de I'action des vagues en periode d'eau libre et d e I'action des glaces dul-ant la periode hive~.nale. 11 appert toutefois que les principaux phenomknes dont il '~ut tenir compte en rapport avec I'erosion des rivesdans le tronfon du fleuve Saint-Laurent entre Quebec et Montreal resultent de I'action des vagues. La formation de la glace a plut6t tendance B proteger les rives contre les conditions climatiques plus rigoureuses de I'hiver. Dans les zones du fleuve relativement larges, par exeniple en aval de Quebec, I'erosion est principalement produite par lacause natuselle que constituent les vaguesd'origine eolienne. Dans la zone plus etroite, en amont de Quebec, les vagues soulevees par le passage des navires peuvent causer des dommages importants aux berges. Afin d'etablir I'effet relatif des differents phenomenes sur I'erosion des berges, il peut ttre utile de comparer I'impostance dece processus du batillage qui a un calxctere artificiel avec celle de I'erosion par des causes naturelles. Des mesures de vagues effectuees i Lanoraie, Champlain et Saint-Ftxnfois de I'lle d30rleansont permis d'lvaluer ['importance relative de la capacite erosive de ces processus en ces endroits. The processes contributing to the erosion of river banks are usually complex, and their interdependence makes it practically impossible to quantify the contribution of any one phenorn- enon to the total amount of erosion. Such is the case if one is concerned both with wave action during the ice free season and with ice action in winter. With respect to the erosion of the banks of the St. Lawrence River between Quebec and Montreal, it seems however, that the phenomena of primary importance are those resultingfrorn the action of waves. The formation of ice. on the contrary, tends to protect the shores from winter's rigorous climatic conditions. Where the river is relatively wide, most erosion ofthe banks is produced by natural phenomena resulting from wind generated waves. Above Quebec, however, where the river is narrower, waves generated by the passage of ships may cause considerable damage to the shoreline. In order to establish the relative contribution of different phenomena to the erosion of the shore. it may be useful tocompare the importance of this pounding by ship generated waves, which has an artificial character, with that of the erosion produced by natural phenomena. An evaluation of the relative erosive potential of these processes was made possible by measurements of waves taken at Lanoraie, Champlain, and Saint-Franfois de I'Ile d'0rle;lns. Can. J. Civ. Eng., 5,3 11-323 (1978) Introduction L'Crosion produite le long des rives d'un cours d'eau provient gCnCraleiiient d'une interaction com- plexe resultant du colicours de diffkrentes forces. I1 est tres difficile, sinon impossible, de faire ressortir l'effet d'un seul paralnktre si l'on tient compte, en plus de I'inCgalitC du relief, de la sinuositC et de la non hoinogCnCitC de la rive elle-1iiEnie. C'est un pheiiomene complexe parce que d'abord la topographie, les conditions du sol, les conditions de glace, etc., varient d'un point h un autre; puis les diffkrents processus d'erosion impliquts ont une influence rCciproque, c'est-A-dire qu'ils sont inter- dkpendants; enfin, les intcanisines d'trosion des divers processus eux-in&mes n'ont pas CtC, B notre coniiaissaiice, l'objet d'une etude en soi. Le fleuve Saint-Laurent, qui est une voie navigable commerciale, n'ichappe pas h cette regle et oil peut voir, le long de ses rives, des zones d'Crosion rCsultant de l'influence de divers CICments. Parnli ceux-ci, le batillage, phCnomene d'Crosion cause par les vagues produites par le passage des navires, revet un inttret particulier en ce sens qu'il se distingue des autl-es CICnients qui eux sont considCrCs comnle des forces de la nature. Ceci n'indique pas cependant que ce soit le seul ClCinent A caractire artificiel ~nis en cause, puisque dans certains cas, il peut y avoir d'autres facteurs dont la contribution aux phCnomknes Can. J. Civ. Eng. Downloaded from www.nrcresearchpress.com by UNIV WINDSOR on 11/13/14 For personal use only.

L'érosion des rives dans le Saint-Laurent

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Page 1: L'érosion des rives dans le Saint-Laurent

L'erosion des rives dans le Saint-Laurent

YVON OUELLET Dt/~l,crrtctrre~rt clr Gt;~rir ci\,il. Ur~ iv r rs i t t L n ~ ~ t r l , Qirtbcc (Qrrt.) , Cnr~nclo G I K 7P4

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WILLIAM BAIRD Divisio~r tlrr G P I I ~ ~ ~ n c i r i l i ~ ~ l r , Mi~risti 're cles Trtivo~ispiiblics, Olln,vti, O I I ~ . , Cri~rcltlo K I A OM2

Refu le 18juillet 1977

Accept6 le 21 avril 1978

Les processus d'erosion des berges sont generalement complexes et leur interdependance, relativement B I'erosion totale, rend presque impossible la quantification d'un phenomkne e n particulier. C'est le cas, par exemple, si I'on veut tenir compte II la fois de I'action des vagues e n periode d'eau libre et d e I'action des glaces dul-ant la periode hive~.nale.

11 appert toutefois que les principaux phenomknes dont i l '~ut tenir compte en rapport avec I'erosion des rivesdans le tronfon du fleuve Saint-Laurent entre Quebec et Montreal resultent d e I'action des vagues. L a formation d e la glace a plut6t tendance B proteger les rives contre les conditions climatiques plus rigoureuses de I'hiver.

Dans les zones du fleuve relativement larges, par exeniple en aval de Quebec, I'erosion es t principalement produite par lacause natuselle que constituent les vaguesd'origine eolienne. Dans la zone plus etroite, en amont d e Quebec, les vagues soulevees par le passage des navires peuvent causer des dommages importants aux berges. Afin d'etablir I'effet relatif des differents phenomenes sur I'erosion des berges, i l peut t t r e utile de comparer I'impostance d e c e processus du batillage qui a un calxctere artificiel avec celle de I'erosion par des causes naturelles. Des mesures de vagues effectuees i Lanoraie, Champlain e t Saint-Ftxnfois d e I'lle d30rleans on t permis d'lvaluer ['importance relative d e la capacite erosive de ces processus en ces endroits.

The processes contributing to the erosion of river banks are usually complex, and their interdependence makes it practically impossible to quantify the contribution of any one phenorn- enon to the total amount of erosion. Such is the case if one is concerned both with wave action during the ice free season and with ice action in winter.

With respect to the erosion of the banks of the St. Lawrence River between Quebec and Montreal, it seems however, that the phenomena of primary importance are those resultingfrorn the action of waves. The formation of ice. on the contrary, tends to protect the shores from winter's rigorous climatic conditions.

Where the river is relatively wide, most erosion ofthe banks is produced by natural phenomena resulting from wind generated waves. Above Quebec, however, where the river is narrower, waves generated by the passage of ships may cause considerable damage to the shoreline. In order to establish the relative contribution of different phenomena to the erosion of the shore. it may be useful tocompare the importance of this pounding by ship generated waves, which has an artificial character, with that of the erosion produced by natural phenomena. An evaluation of the relative erosive potential of these processes was made possible by measurements of waves taken at Lanoraie, Champlain, and Saint-Franfois de I'Ile d'0rle;lns.

Can. J. Civ. Eng., 5 , 3 11-323 (1978)

Introduction L'Crosion produite le long des rives d'un cours

d'eau provient gCnCraleiiient d'une interaction com- plexe resultant du colicours de diffkrentes forces. I1 est tres difficile, sinon impossible, de faire ressortir l'effet d'un seul paralnktre si l'on tient compte, en plus de I'inCgalitC du relief, de la sinuositC et de la non hoinogCnCitC de la rive elle-1iiEnie.

C'est un pheiiomene complexe parce que d'abord la topographie, les conditions du sol, les conditions de glace, etc., varient d'un point h un autre; puis les diffkrents processus d'erosion impliquts ont une influence rCciproque, c'est-A-dire qu'ils sont inter- dkpendants; enfin, les intcanisines d'trosion des

divers processus eux-in&mes n'ont pas CtC, B notre coniiaissaiice, l'objet d'une etude en soi.

Le fleuve Saint-Laurent, qui est une voie navigable commerciale, n'ichappe pas h cette regle et oil peut voir, le long de ses rives, des zones d'Crosion rCsultant de l'influence de divers CICments. Parnli ceux-ci, le batillage, phCnomene d'Crosion cause par les vagues produites par le passage des navires, revet un inttret particulier en ce sens qu'il se distingue des autl-es CICnients qui eux sont considCrCs comnle des forces de la nature. Ceci n'indique pas cependant que ce soit le seul ClCinent A caractire artificiel ~ n i s en cause, puisque dans certains cas, il peut y avoir d'autres facteurs dont la contribution aux phCnomknes

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FIG. 1. Carte de localisation.

d'trosion peut &tre prtdominante. Qu'il suffise de inentionner par exeinple les modifications possible- rnent ntfastes qu'on pourrait apporter au rCgime du ruissellement de l'eau de surface, ou B celui des glaces.

Toutefois le long du Saint-Laurent, specialement en amont de Qutbec, oh le cours d'eau a une largeur plus restreinte, l'influence du batillage est prtpondt- rante, particulierement l i oh le chenal de navigation est situt le plus pres de la rive. De telles conditions se prtsentent en particulier B Lanoraie, A Champlain

et i 1'Ile d'orltans ou des mesures de batillage ont t t t prises au cours des derniires annkes (fig. 1).

Le tableau 1 rtsume les principaux facteurs iinpli- quts dans les phtnomknes d'trosion d'une rive. Dans un cas particulier, certains Cltments ont u11 effet secondaire et peuvent &tre ntgligCs. Toutefois l'in- teraction et l'indtpendance des dements rendent difficile la possibilite de faire ressortir et de quantifier l'effet d'un parametre particulier. Dans un cas donne, i l faut donc faire appel h certaines hypotheses.

La complexitt des noinbreux paramktres ne permet

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TABLEAU I . Eldments de base des phenomenes d'erosion d'une rive le long d'un cours d'eau

1 . Considerations gentrales sur les possibilites d'erosion: (a) Profil de la berge relatif au niveau d'eau (b) Topographic du lit a i voisinage de la berge (c) Protection naturelle offerte par la vegetation locale (d) Caractkristiques des materiaux constituant la berge (e) Exposition de la berge aux forces erosives

2. Conditions clui determinent le taux d'trosion: (a) Consistance, porosite et plasticite du sol (b) GranulomCtrie des particules du sol (c) Conditions de l'eau souterraine (d) Pente de la berge et surcharges qu'elle supporte

3. Processus d'erosion de la berge: (a) Action des vagues de vent (b) Action des vagues cle bateau (c) Action de la glace de rive (d) Action des glaccs la derive (c) Erosion par les courants (f) Action des gel et digel sur la rive

4. I'roccssus de transport du sol erode de la berge: (a) Courants fluviaux (b) Courants induits par les vagues dc vent (c) Courants induits par les vagucs de bateau [d) Glaccs i la derive

donc pas de faire ressortir l'influence d'un paramitre sur le taux d'trosion de la rive si ce n'est sur une base comparative. La mtthode tnergttique, inise au point par Ofuya (1970) et baste sur le priiicipe que la puissance ~ ' L I I I agent pour troder une rive est relite directement h la valeur de l'tnergie totale du pro- cessus en cause, est celle qui est prtsentement la plus utilisee pour tvaluer l'influence relative des phtno- mines.

11 devenait alors possible d'estimer sur une base objective les proportions de l'trosion attribuable soit B des causes naturelles soit h des causes artificielles. Ceci avait pour but de fournir des criteres qui permet- tent de prendre certaines dtcisions sur les responsa- bilitts & l'trosion qui en rtsulte et constquemment sur l'amtnagement d'ouvrages de protection.

Cette ~n t thode est appliqute aux trois endroits dans le Saint-Laurentquiont Ctel'objetdeprisesdemesures. Parmi les processus naturels, i l s'avere que les vagues provoqutes par le vent soient la cause principale de l'trosion des berges en ces endroits. La puissance moyenne attribuable B cette source est comparte a celle rtsultant de la navigation, laquelle reprtsente un processus artificiel.

Effets de la glace La litttrature sur le sujet ne permet pas de prtdire

l'action de la glace sur le phtnomine d'trosion d'une rive h un site particulier. L'effet de l'trosion de la glace dCpend de plusieurs facteurs dont les principaux sont les conditions locales du sol, les fluctuations du

niveau d'eau au cours de la journte, aux con- jonctures de diverses conditions mettorologiques colnme la temptratuse, le vent et les prtcipitations survenant au cours d'un hiver donnt.

En regle geiitrale, I'trosion attribuable a l'action de la glace se ma~lifeste par les phtnomenes suivants:

1. Le gel et le dtgel de l'eau infiltrt dans la berge occasionnent l'ameublissement et la rupture du sol. Ce phtnomene peut alors Etre directenlent responsa- ble de l'trosion de la berge ou rendre cette derniere sujette h l'trosion par d'autres causes.

2. Lorsqu'il se forme une glace de rive le long de la berge, I'tltvation ou l'abaissement du niveau d'eau peut entrainer un anleublissemeiit d u sol auquel elle est fixte.

3. Les glaces B la dtrive peuvent &tre pousstes sur les berges par l'action du vent ou des courants et ainsi briser les parties de la berge.

Quoique dans certains cas donnes, de tels phino- menes puisse~lt s'avtrer importants, il ne semble pas que l'action de la glace entraine une Crosion im- portante en comparaison avec celle occasionnte par les vagues produites par le vent et le passage des navires le long du Saint-Laurent et en particulier aux stations de mesures, c'est-a-dire a Lanoraie, h Champlain et h 1'Ile d'orltans. Cet Ctat de choses concorde avec I'opinion de riverains interrogts h ce sujet.

Cette philosophie rejoint d'ailleurs celle pr8nCe par le U.S. Army Corps of Engineers (1973), qui stipule que les effets nets de la glace sont en gtntral grandement btntfiques, bien que dans certains cas particuliers elle peut causer des dommages con- siderable~ a la berge. E n eKet, l'tclaboussement d e l'eau sur les structures et les berges entraine la formation d'une couche protectrice d e glace par suite du gel de l'eau. L a glace accuniulte sur la rive, au lieu de causer des dom~nages importants, fournit une protection additionnelle contre le climat plus stvire des vagues durant la ptriode hivernale ou contre I'attaque des champs de glace h la dCrive poussts par le vent ou par les courants contre la berge.

Dans une revue prtparee par la f i r~ne H. G. Acres (1971) sur la technologie de la glace, pour le compte du Ministire de 1'Environnement du Canada, o n nientionne I'impact et la pousste des glaces sur les digues et les protections en enrocheinents. On rap- porte que 18 o i ~ la protection en enrochements est dtterminte pour rtsister B l'action des vagues, les cofits d'entretien sont peu affectts par la prtsence d e la glace. O n attribue la diminution de la pousste des glaces h la prtsence de deux facteurs, a savoir la flexibilitk de la couche protectrice et le fait que la glace glisse sur le parement de la structure.

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FIG. 2. Carte de localisation de Lanoraie.

Donc le peu d'information disponible sur les effets de la glace sur les berges suggere que les dommages causCs par ces phCnom6nes ont une importance relativement faible. Certains ouvrages, en particulier ceux de Brochu (1961) et Dionne (1969), dCcrivent les ~uecanisnies de l'action Crosive de la glace dans l'estuaire du Saint-Laurent, ~ n a i s toutefois ils ne permettent pas d'identifier les domn~ages causCs par ces phknomenes.

I1 est Cvident que les mCthodes utilisCes pour rCdyire les embBcles et par consCquent les inonda- tions ont un effet bCnCfique sur l'action erosive de la glace le long des rives. C'est en effet le cas de Lanoraie oil 17amCnagement d'estacades en amont a

enipechC les niorceaux de glace d e venir se heurter contre la rive pour ainsi rCduire considCrablement les risques de dommages.

Ceci nous amene ii conclure q u e I'action de la glace sur les rives le long du Saint-Laurent, entre QuCbec et MontrCal, soit une cause lnoins importante de I'Crosion en comparaison de ce qui est attribuable ii l'action des vagues gCnCrCes par le vent ou pro- duites par le passage des navires. L'action de la glace sur les rives est gCnCralement indirecte en ce sells qu'elle rend les berges plus vulnCrables lorsqu'elles solit substqueniment soumises h I'attaque des vagues. Dans cette optique, elle joue donc u n r81e similaire h ceux d'autres facteurs tels que la topographic locale,

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FIG. 3. E~~lplacelnent des jauges de niveau i Lanoraie.

le type de sol, les niveaux d'eau, les courants, le ruis- de mesures durant les dernieres annCes dans le sec- sellement et l'infiltration. Ces coiiditions particu- teur du fleuve Saint-Laurent coiiipris eiitre QuCbec likres, qui varient d'uii site h un autre, doiinent au et MontrCal, la oh la navigation peut s 'adrer un phCnon16ne d'Crosion une variabiliti spatiale et facteur important sur les phC~iomenes d7Crosion des teiiiporelle telle que chaque site doit faire l'objet rives. La premikre campagile de mesures du batillage d'une Ctude particuliere. proprement dite a ttC rCalisCe a Champlain (fig. 4)

Rksultats des campagnes de mesures Les principaux parametres qui ont CtC l'objet de

lnesures soilt: (a) la hauteur et la ptriode des vagues produites par le vent et par le passage des navires; (b) la vitesse des ilavires et leur position par rapport a la berge; (c) la vitesse et la direction du vent.

On n'a pas effectuC de inesures de courants durant la campagne de mesures, puisqu'on ne juge pas que ce facteur soit une cause iinportante de 1'Crosion en ces sites. Toutefois les vitesses du courant Ctaient de I'ordre de 2 noeuds (3.7 km/li). De plus a cause de 17Cvolution ilCgligeable du phCnomkne durant les campagnes de mesures, i l n'Ctait pas question de tenter d'observer alors 1'Crosion des berges. D'autre part, un examen des cartes topographiques ant&- rieures ne peut etre utile dans la present Ctude, h cause de la variabilitC du phCnoinkne, si ce n'est de montrer l'ainpleur du plienomkne.

Trois sites particuliers ont CtC I'objet de calnpagnes

dans les cadres du programme de I'Etude des Rives du Saint-Laurent du Ministere des Travaux publics du Canada (Ouellet 1971). Les deux autres pro- grammes, qui oilt aussi CtC rCalisCs par le Ministere des Travaux publics du Canada, ont etC effectuks a Lanoraie (fig. 2) en 1973 (Baird 1973) et B Saint- Franqois de I'lle d 'orl tans (fig. 6) en 1974 et 1975 (Baird 1976). Les figs 3, 5 et 7 lnontrent respective- nient l'emplaceinent des jauges de mesures de iliveau d'eau en ces trois endroits.

La fig. 8 montre des exe~nples types d'enregistre- lnents de vagues soulevtes par le passage des iiavires. On y deckle deux oscillations B savoir une onde de courte pCriode de l'ordre de 3 h 4 s et une onde de longue periode, c'est-&-dire de 1 h 2 min. Les vagues de courte pCriode, qui forlnaient souvent deux series (vagues de proue et vagues de poupe du navire) duraient entre 1 et 2 min, tandis que l'oscillation causCe par les vagues de loilgue ptriode avaieiit une durte comprise entre 15 et 20 min.

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FIG. 4. Carte de localisation de Champlain.

TABLEAU 2. Valeurs moyennes des paranletres reliks au passage des navires

Lanoraie

Parametre

Station A Station B Champlain St-Francois -

Amont Aval Amont Aval Amont Aval Arnont Aval

Distance de la rive (pi) 2100 2200 2700 2800 lG00 1800 2200 2300 Vitesse du navire (noeuds) 12 12 12 12 12 13 1 3 13 H,,, (periode courte) (pi) 1 .O 1 . 2 1 . 1 1 .3 1 . 2 1 .O 1 . O 0 . 9 H,,,, (pkriode longue) (pi) 1 . 1 1 .O 1 . O 1 . 2 - - - -

(30%)* (60%) (29%) (58%) *Les vaieurs entre parentheses indiquent les pourcentages des navires qui produisent dans les directions indiquies les oscillations de longue

piriode. NOTES: I pi = 25.4 mm, 1 noeud = 1.852 km/h.

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1 FIG. 5. Emplacement des jauges de mesure a Champlain.

Le tableau 2 prCsente les valeurs moyennes des donnCe (Ofuya 1970). En d'autres. termes, i'energie paramktres reliCs aux vagues soulevees par le passage transmise a la rive par un train d'ondes en pro- des navires. 11 est intCressant de notes qu'h Lanoraie, venance du large peut Etre considCrCe colnlne la contraire~nent a Champlain, 1es navires qui se dirigent source capable d'kroder une rive. En rCalitC, une vers I'aval produisent en moyenne des vagues un peu certaine quantitC d'Cnergie est perdue par le frotte- plus fortes que ceux qui se dirigent vers l'arnont. De nlent et la rCflexior1 des vagues sur la rive, sans plus, on note aussi avec intCrEt que la hauteur de oublier 1es mCcanismes de dispersion ou de con- I'onde de longue piriode est en nloyenne du m&me centration de I'Cnergie entraines par les phCnom6nes ordre de grandeur que celle de courte piriode. La de rkfraction. valeur entre parentheses dans le tableau indique le Sur la base de cette mCthode, on ne peut Cvaluer la pourcentage des navires qui produisent dans la quantitC d'trosion partir d'une estilnation de direction indiquCe cette oscillation de longue pCriode. 1'Cnergie associCe avec les vagues produites par le

Evaluation de I'Crosion vent ou par le passage des bateaux. Toutefois on peut utiliser des valeurs estiinkes de 1'Cnergie totale pro-

I1 ressort donc que, dans les conditions Ctudites, le duite par chacune de ces sources en colnparer taux d'Crosion des rives rCsulte principalenlent de les capacitCs potentielles relatives de leur actioll ]'action des vagues, soit produites par le vent, soit Crosive sur ulle berge et ainsi obtenir ulle estilnation par le passage des navires. La presence d'un couvert de la responsabilitt relative des phCllom~lles en de glace durant la saison hivernale a pour effet de cause. Une telle ttude (Donnely 196X) a dCjh ett rCduire considCrablement l'action des vagues et, dans entreprise en vue d,eva,uer les proportions de ce sens, a une action bCnCfique sur 1'Crosion. 1'Crosion des rives causee par ces facteurs.

La mCthode prksentelnent utilisee pour estimer le Ell eau profonde, le travail qui accolnpagne le

taux d'irosio~l qu'une rive peut subir sous l'action passage d,une vague par de est approxi- des vagues consiste a relier directement ce taux mativenlent Cgal d'Crosion avec 1'Cnergie totale des vagues qui vien- nent mourir sur la rive durant une pCriode de temps [ I ] W = Hz T 2

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FIG. 6. Carte de localisation de St-Franqois de l'lle d'Orleans.

ce qui pour les vagues de vent devient

PI W = C H 2 T 2 = 0.5 H z T, Td

dans laquelle H, est la hauteur significative des vagues en metres, T, la pCriode significative en secondes, T, la d u k e de l'action des vagues et W l'knergie produite durant cette pCriode en kilonewton- metres par inttre de Iargeur de rivage.

L'Cnergie totale des vagues produites par le passage d'un navire s'kcrit

[3] W = ( H I 2 T I 2 + H22 T2' + ,,. + H: T;) = C H ~ T~

dans laquelle H et T sont respectivement la hauteur et la pCriode des ondes individuelles comprises dans 1e train d'ondes comprenant n vagues.

Les Cquations prCcCdentes sont gCnCralement expriinkes en fonction de la hauteur maximale H,,,,, dans 1e train d'ondes dont la piriode correspondante est T,,,, c'est-A-dire

[41 w = (1 IS,,,) H,,,,~ T~~~~

oh la constante S,,,, CvaluCe expkrimentalement, tient compte de la durke de I'action des vagues. Pour les vagues de vent, on prend gentralement une durCe de 1 h, tandis que pour le second cas, on considere

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FIG. 7. Emplacement des jauges de nles~lre h St-Fran~ois de I'lle d'orlkans.

I'Cnergie produite par le passage d'un bateau. La coniparaison entre les deux phCnonitnes s'obtient en niultipliant cette derniere valeur par le nombre ~noyen de navires qui passent i cet endroit h chaque heure.

La dkterniination de la puissance moyenne des vagues de bateau qui se propagent vers la rive dCpend alors de la valeur de la constante S,,,,. Dans une Ctude de batillage sur la rivitre Sainte-Claire, la riviere DCtroit et le fleuve Saint-Laurent, Ofuya (1970) a obtenu, i partir des mesures, l'expression suivante :

dans laquelle X reprksente la distance en metres du point considCrC B la ligne de navigation. Cette valeur se compare peu avec celle dCter~ninCe expCrimentale- lnent par Baird (1973) en utilisant les mesures h Lanoraie, lesquelles ont donnC une valeur de S , , , = 0.0188. Le nonibre lnoyen de navires qui passent devant un endroit donnC constitue aussi une donnCe importante pour le calcul de la puissance associCe avec le batillage. Ces donnCes peuvent Etre obtenues par le Ministtre des Transports.

Les figs 9, 10 et 1 I , qui prksentent des rCsultats ainsi obtenus respective~nent pour les sections A et B A Lanoraie et pour Saint-Fran~ois de I'Ile d'OrlCans, niontrent la variabilitC des phCnom6nes en fonction

des saisons. Les rCsultats obtenus B Charnplain se colnparent favorablenient B ceux de Lanoraie. En ces endroits, les puissances lnoyennes des vagues produites par les ~iavires et par le vent sont du niC~ne ordre de grandeur, ta~idis qu'8 Saint-Fran~ois de l'ile d'OrlCans, I'Cnergie du vent est plus importante.

On a exaiiiinC dans le prtsent article les divers processus qui produisent I'affouillement des berges. Si d'une part i l s'agit de faire ressortir l'actioii des divers processus de l'action Crosive des berges, on a vu que la co~nplexitC et l'interaction des phenomenes rend pratique~nent impossible la dktermination de la qualitit6 d'Crosion imputable 8 chacun. Par contre, si d'autre part i l s'agit de coniparer I'Crosion des rives causCe par les processus naturels par rapport a celle entrainee par une cause non naturelle comlne le passage des navires, alors il est possible d'obtenir avec une certaine precision des rCsultats co~nparatifs basks sur une niCthode objective.

Parmi les processus naturels, il ressort que les vagues provoquCes par le vent constituent l'une des principales causes de I'Crosion des rives. Toutefois, i l n'apparait pas que l'action de la glace soit responsa- ble pour une part importante de I'Crosion, vu que celle-ci s'agrippe a la rive pour y former une couche protectrice. Si on considtre alors que l'action des

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C A N . J . CIV. ENG. VOL. 5 . 1978 - oboissement du plan deou

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plon deou

direction de propagation donde ___)

mox."drowdown" oboissement mox. du plon d'eou

0 1 EXEMPLES DE VAGUES A PERIODE LONGUE ( ovec "drawdown").

opprox. 2 min ( 2 0 - 4 0 vogues)

b) EXEMPLE DE VAGUES 'A PERIODE COURTE.

c) ENREGISTREMENT TYPE.

FIG. 8. Exernples d'enregistrernents de vagues de bateau

vagues soulevtes par le vent reprtsente tous les phtnon~enes naturels, i l s'ensuit qu'il y aurait une sous-estimation de l'effet total de ceux-ci.

Ce qui est important de retenir, c'est la variabilitt teinporelle et spatiale du phtnoinine en cause. En effet, les donnees obtenues des mesures inontrent qu'il est difficile de prtciser ce qui se passe B un endroit B partir de ce qui est connu B un autre endroit etant donnt les conditions locales difftrentes. Les berges a pente raide sont par exemple plus sujettes a I'trosion que les berges B pente douce. Bien que difficilement tvaluables, si ce n'est que par des observatio~ls en nature, ces autres facteurs peuvent

dans certaines situations jouer u n r61e non ntgli- geable.

I1 aurait t t t ainsi inttressant de comparer les rtsultats obtenus avec des niesures d'trosion d e berges aux sites etudits. Malheureusement de telles mesures n'ont pas encore B notre connaissance CtC prises et I'exanien de cartes topographiques des annees anttrieures ne sont pas suffisaniment prtcises pour etablir des comparaisons valables. De plus, il faudrait dans cette tvaluation tenir compte du para- mi t re temps puisque les causes d'trosion varient d'une saison a une autre. A cette fin, il faudrait mettre en oeuvre un programme d'observations base

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jan. fbv. mars avril mai juin juillet aoGt sept. oct. nov. dec.

FIG. 9. Puissance moyenne des vagues produites par Le vent et les navires par unite de longueur de rive a Lanoraie, station A.

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322 CAN. J . CIV. ENG. V O L . 5 . 1978

jan. fev. mars avril mai juin juil. aoirt sept. oct. nov. dec.

ELEVATION DU NIVEAU MOYEN DE ~ E A U

jon. fe'v. mars ovril moi juin juil. oout sept. nov.

FIG. 10. Puissance moyenne des vagues produites par le vent et les navires par unite de longueur de rive Lanoraie, station B.

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FIG. I I. Cornparaison entre la puissance moyenne des vagues produites par le vent et les navires par unite de longueur de rive a St-Franqois de I'Ile d'OrlCans.

sur une periode de tenlps relativelnent langue. Une telle etude perniettrait alors d'evaluer la co~itribution de cliaque processus en particulier sur 1'Crosion des berges en un site donnC et ainsi de lnieux faire ressortir les causes principales de I'Crosion. Ceci reprtsente donc une etude interessante i poursuivre, mais les cofits ClevCs entraines par les observations a prendre sur le terrain rendelit plus difficile la realisation prochaine d'un tel programme de re- cherche ayant une plus grande envergure. Ces mesures en nature pourraient Etre coniplCtCes par des etudes en laboratoire sur la stabilite des mate- riaux constituant une rive.

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