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Peer Reviewed
See detailQuantitative and qualitative evaluation of sediment and contaminant transport in the Samme river catchment (Brabant region - Belgium)
Denis, Anne-Cécile ULg; Van Campenhout, Jean ULg; Bouffioux, Anne et al

in Proceedings of 4th International Symposium on Sediment Management (2014, September)

In Wallonia (Belgium), the maintenance of waterways is currently exclusively managed in a curative way. When local sediment accumulations are detected in waterways, bathymetric surveys are conducted in ... [more ▼]

In Wallonia (Belgium), the maintenance of waterways is currently exclusively managed in a curative way. When local sediment accumulations are detected in waterways, bathymetric surveys are conducted in order to quantify the volume of sediment to be removed and chemical analyses of samples allow the characterization of sediment quality. Collected data only allow a short-term management of the matter generated by dredging operations. Medium- or long-term planning of dredging operations is currently not possible, due to a lack of knowledge on sediment fluxes and associated pollutant transport. In particular, issues related to the interactions and mixing of recent and older sediments, or to the input of sediment from unnavigable waterways into larger navigable waterways, are poorly understood. Operational tools allowing the assessment of the effectiveness of preventive measures to be implemented in order to improve the management of sediment in Walloon waterways also have to be developed. This research project aims at contributing to the development of such tools and focuses on the Samme river watershed (Senne catchment – loamy Brabant Region), deemed to be representative of Walloon issues. The Samme river is categorized as an unnavigable waterway. It runs along the old Charleroi-Brussels canal and flows into the new Charleroi-Brussels canal at the foot of the Ronquières inclined plane. The sediments of the bed of the Samme river are characterized by a high concentration of micropollutants (mainly PCB) and contribute to the contamination of a greater volume of sediments in the new Charleroi-Brussels canal, significantly increasing the cost of periodic dredging operations in the canal. The methodology developed is based on (I) an extended monitoring of sediment and pollutant fluxes at the outlet of the catchment and (II) an assessment of within-catchment sediment and pollutant transport. The origin of the Samme riverbed sediments contamination by PCB is poorly understood. Chemical analyses of the sediments of the bed were carried out along the linear course of the Samme river and its main tributary in order to identify the source of pollution. However, numerous connections between the old canal and the Samme river contribute to the transfer of stream sediments and pollutants between both systems and complicate the identification of the source of PCB. At the outlet of the catchment, different methods of river sediment sampling (automatic samplers, turbidity sensors, Time Integrated Samplers) are currently being implemented in order to (I) monitor the amount of suspended matter carried by the Samme river into the Charleroi-Brussels canal, (II) evaluate the associated fluxes of pollutants and (III) evaluate the possibility of setting up a system of retention of the sediments in the Samme catchment. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailAnthropogenic impact on alluvial sedimentation rates during the last millennia in the Ardennes (Belgium)
Houbrechts, Geoffrey ULg; Notebaert, Bastiaan; Petit, François ULg et al

Conference (2014, February 03)

Alluvial deposits of numerous rivers in the Ardennes have been dated by using iron slag content and 14C. On the basis of these analyses, several periods of increased sediment deposition have been ... [more ▼]

Alluvial deposits of numerous rivers in the Ardennes have been dated by using iron slag content and 14C. On the basis of these analyses, several periods of increased sediment deposition have been identified. Before the first deforestations, rivers in this region developed multiple channels in alluvial forests (anabranching rivers), which are still distinguishable in the topography of many floodplains by means of LIDAR survey. Moreover, during this period, floodplains were not well-developed and probably very humid, which explains the presence of peat layers within the alluvial sequences. In the Amblève catchment, the first increased sedimentary deposition of the Holocene occurred during the Bronze Age, probably in relation to deforestation and first cropland agriculture in the area. Archaeological data indicate Roman occupation in parts of the catchment, and Roman Period colluvium has been found at one site. Several peat layers have been dated in the Lienne catchment to around 1000 BP and probably indicate very low anthropogenic pressure. From the 11th Century onwards, there was an increase in sedimentation, coinciding with a higher concentration of charcoal in alluvial deposits. In many catchments there is an important increase in the sedimentation at the end of the 14th century, which can be related to the development of numerous iron-working sites. Analyses of slag concentration produced in these sites allow us to reconstruct the evolution of the floodplain topography in relation to the periods of blast furnaces activity. Total sedimentation in the smaller valleys since the initiation of iron industries amounts 0.5 to 1.0 m, which is in most cases about 40% of the total sediment present in the floodplains and corresponds to a mean sedimentation rate ranging between 10 and 20 cm/century. Such values are explained by former agricultural practices and woodland clearance associated with the huge demand for charcoal by the iron industry. For instance, about 20 ha of forest were cleared for the yearly consumption of a refining forge or a blast furnace and more than three hundred iron factories existed in the Ardenne Massif between the 14th and the 19th century. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailSuivi géomorphologique de la restauration de la continuité longitudinale du Bocq
Peeters, Alexandre ULg; Hallot, Eric ULg; Houbrechts, Geoffrey ULg et al

Conference (2013, October 16)

Le Bocq est un cours d’eau condruzien dont le bassin versant s’étend sur 233 km² et dont le cours est caractérisé par la présence de nombreux obstacles à la continuité écologique (déversoirs, lits ... [more ▼]

Le Bocq est un cours d’eau condruzien dont le bassin versant s’étend sur 233 km² et dont le cours est caractérisé par la présence de nombreux obstacles à la continuité écologique (déversoirs, lits bétonnés et pertuis). Dans le cadre du projet Walphy, des travaux de restauration de la continuité longitudinale ont été réalisés sur 23 obstacles. Plusieurs d’entre-eux ont fait l’objet d’un diagnostic avant travaux de restauration de manière à évaluer leur impact sur le transport des sédiments. Ce diagnostic comprend un descriptif de l’obstacle (type d’aménagement, franchissabilité et remplissage de la retenue par les sédiments), complété par des mesures granulométriques. De plus, des marquages de la charge de fond ont été réalisés à l’amont de plusieurs obstacles pour évaluer leur franchissabilité. Le suivi géomorphologique des travaux de restauration de la continuité longitudinale s’est focalisé sur les travaux de types suppression d’obstacle et rampe rugueuse, les autres types (passe à bassins, pré-barrages et rivière de contournement) ne permettant pas un rétablissement complet du transport sédimentaire. Ce suivi est basé sur la comparaison de relevés topographiques réalisés avant et après les travaux de restauration, ainsi que avant et après les éventuelles crues mobilisatrices. Nous avons ainsi mis en évidence un rétablissement du transport solide de la charge de fond suite à la suppression du déversoir de Spontin, ce qui a été confirmé par le relevé du marquage effectué à l’amont de l’ancien déversoir. Enfin, le suivi s’est étendu au cas particulier que représente l’aménagement de la rampe rugueuse sur le site de protection de captages à Spontin. Avant les travaux de restauration, ce site était caractérisé par un lit bétonné présentant une faible lame d’eau avec d’importantes vitesses de courant. Nous avons effectué plusieurs estimations de la taille des matériaux à injecter pour créer la rampe rugueuse. Des marquages de la charge de fond ont été réalisés pour compléter ces estimations. Les galets utilisés pour créer les frayères ont également été marqués pour évaluer la survie de ces frayères en fonction des différentes crues. [less ▲]

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See detailCaractérisation de la couche active et du débit solide dans les rivières à charge caillouteuse du massif ardennais
Levecq, Yannick ULg; Houbrechts, Geoffrey ULg; Van Campenhout, Jean ULg et al

Poster (2013, October 15)

Plusieurs techniques existent pour calculer l’épaisseur de la couche active de charriage et le débit solide des rivières. Il peut s’agir de chaînes d’érosion, de pièges à sédiments, d’échantillonneurs de ... [more ▼]

Plusieurs techniques existent pour calculer l’épaisseur de la couche active de charriage et le débit solide des rivières. Il peut s’agir de chaînes d’érosion, de pièges à sédiments, d’échantillonneurs de charge de fond de type Helley-smith, de galets marqués, ou encore du dépouillement d’archives de curages (Houbrechts et al., 2012). Ces techniques permettent également de déterminer l’impact de travaux d’aménagements ou de restauration de cours d’eau. Dans le cadre de conventions de recherches financées par la DCENN, deux techniques complémentaires ont été utilisées afin d’analyser le transport de charge de fond de rivières de Wallonie. Tout d’abord des chaînes d’érosion ont été implantées en travers du fond du lit, elles permettent de calculer l’épaisseur et la section de la couche de sédiments mobilisés lors des crues. Les puissances spécifiques des crues analysées varient entre 15 et 195 W/m² et ont généré une épaisseur de couche active comprise entre 9 et 80 mm. Ensuite, la distance parcourue par la charge de fond durant des crues mobilisatrices a été estimée à l’aide de galets marqués par des transpondeurs passifs (PIT-tags). Selon l’importance des crues, les distances moyennes de transport observées sont comprises entre 4 et 297 m. En croisant les données obtenues à l’aide de ces deux techniques, le débit solide de charge de fond a également pu être estimé. A titre d’exemple, le débit solide des rivières varie entre 0,02 t.km-2/crue et 2 t.km-2/crue, lorsque la rupture de la couche d’armurage se produit. [less ▲]

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See detailCharacterisation of sand transport in gravel-bed rivers using iron slag dated by historical studies
Houbrechts, Geoffrey ULg; Levecq, Yannick ULg; Petit, François ULg

Poster (2013, October 15)

De grandes quantités de scories sidérurgiques sont présentes dans les sédiments des rivières ardennaises. Ces éléments proviennent de centaines d’établissements établis le long des cours d’eau entre le ... [more ▼]

De grandes quantités de scories sidérurgiques sont présentes dans les sédiments des rivières ardennaises. Ces éléments proviennent de centaines d’établissements établis le long des cours d’eau entre le 14ème et le 19ème siècle. Lors de l’exploitation, ces déchets étaient rejetés à proximité des sites sidérurgiques, voire directement déversés dans les cours d’eau. Cela signifie que depuis plusieurs siècles, de grandes quantités de scories de taille variée, se sont mélangées aux alluvions naturelles. Leur couleur et leur éclat les différencient aisément des éléments naturels. Les lieux et périodes d’exploitations sont connus précisément grâce à de nombreuses sources historiques, ce qui rend les scories particulièrement utiles comme marqueurs du déplacement des sédiments dans les cours d’eau (Houbrechts et al., 2011). Dans plusieurs rivières du massif ardennais, des échantillons de sédiments sableux ont été prélevés en aval d’anciens sites métallurgiques. La concentration en scories a été mesurée dans la fraction des sables grossiers (1680 – 2360 µm). La dispersion longitudinale des scories permet d’estimer la vitesse d’avancée des alluvions sableuses. Les sables grossiers constituent une part importante des sédiments transportés dans le fond du lit des cours d’eau. En effet, le suivi d’un piège à sédiment dans un cours d’eau ardennais (la Chavanne) à montré qu’ils représentent plus de 90 % de la charge solide transportée sur le fond des rivières. La présence de scories dans le lit des cours d’eau permet également d’estimer l’épaisseur de la couche active de charriage durant les derniers siècles. [less ▲]

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See detailFlux des sédiments en suspension dans les rivières du bassin de la Meuse : proposition d'une typologie régionale basée sur la dénudation spécifique des bassins versants
Van Campenhout, Jean ULg; Hallot, Eric ULg; Houbrechts, Geoffrey ULg et al

Poster (2013, October 15)

L'érosion des sols peut être appréhendée à l'échelle du bassin versant en quantifiant le transport sédimentaire en suspension à son exutoire. Environ 2.000 mesures de concentration des matières en ... [more ▼]

L'érosion des sols peut être appréhendée à l'échelle du bassin versant en quantifiant le transport sédimentaire en suspension à son exutoire. Environ 2.000 mesures de concentration des matières en suspension ont permis d'estimer les débits solides annuels en fonction des débits liquides observés dans ces cours d'eau. Une méthodologie simple a été mise en place et appliquée à un réseau de 80 stations, à l’exutoire de bassins versants d’une superficie comprise entre 16 et 2.900 km² situées en région wallonne. Des différenciations régionales ont pu être mises en évidence en fonction du substrat et de l'occupation du sol des bassins versants. La granulométrie des particules transportées et la proportion de matière organique complètent l'analyse et confirment les différenciations observées selon les régions agro-géographiques. L’impact de la fréquence d’échantillonnage (et de sa synchronisation avec les débits de crue) sur l’estimation de la dénudation annuelle a été mis en évidence, ainsi que la grande variabilité interannuelle, qui est fonction de l’intensité et de la hauteur des précipitations. L’érosion des sols est ainsi très sensible aux événements extrêmes. Par ailleurs, l’intérêt de longues campagnes de mesures est souligné. Des données issues de travaux antérieurs ont également été intégrées à la base de données. Son interprétation a permis de définir les meilleurs sites susceptibles d’accueillir à long terme un réseau de mesure en continu de la concentration des matières en suspension en Wallonie. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailCaractérisation d’un état de référence de l’Eau Blanche pour guider les travaux de restauration écologique
Peeters, Alexandre ULg; Hallot, Eric ULg; Van Campenhout, Jean ULg et al

Poster (2013, October)

Sur l’ensemble de son parcours de 14,5 km à travers la Fagne, l’Eau Blanche a subi d’importants travaux de rectification et de recalibrage, principalement dans les années soixante lors de travaux ... [more ▼]

Sur l’ensemble de son parcours de 14,5 km à travers la Fagne, l’Eau Blanche a subi d’importants travaux de rectification et de recalibrage, principalement dans les années soixante lors de travaux d’assainissement agricole. Ces travaux ont eu pour conséquence de banaliser les habitats aquatiques et rivulaires, entrainant des répercussions sur la faune et la flore aquatique. Dans le cadre du projet Walphy, des travaux de restauration de la continuité transversale ont été réalisés entre 2010 et 2011 sur plus de 6 km de linéaire (comprenant l’Eau Blanche et son affluent, le Grand Morby). Avant ces travaux de restauration et de manière à définir l’état de référence à atteindre, une étude des caractéristiques de l’Eau Blanche avant sa rectification a été entreprise. Ainsi, plusieurs données cartographiques ont pu être rassemblées et analysées, telles que des cartes anciennes et des plans terriers accompagnés de profils transversaux et longitudinaux, ainsi qu’un modèle numérique de terrain à haute résolution MNT-LIDAR. Nous avons dés lors pu comparer le tracé de l’Eau Blanche avant et après sa rectification. Par ailleurs, afin de caractériser l’état de référence visé par les travaux de restauration, les données cartographiques et topographiques anciennes ont été utilisées pour calculer les caractéristiques morphométriques du cours d’eau avant la rectification : pente, indice de sinuosité, longueur d’onde, amplitude et rayon de courbure des méandres, largeur à plein bord, rapport largeur/profondeur... [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailImplementing river restoration taking into account constraints of water supply protection: the case study of the Bocq River at Spontin
Peeters, Alexandre ULg; De le Court, Bernard; Verniers, Gisèle et al

Poster (2013, October)

In the Bocq basin, eastern tributary of the Meuse, restoration works consist of making 20 obstacles passable to improve the free movement of fish and sediment. This presentation focuses on a particular ... [more ▼]

In the Bocq basin, eastern tributary of the Meuse, restoration works consist of making 20 obstacles passable to improve the free movement of fish and sediment. This presentation focuses on a particular case study involving river restoration in a groundwater abstraction zone. In the sixties, a reach of more than 600 meters of the Bocq was completely channelized in order to avoid any risk of contamination of the nearby important drinking water well field area. Ecological quality was consequently impoverished due to the loss of natural habitats (streambed and banks made of concrete and masonry). In addition, the hydraulic conditions (high flow, low depth) make it totally insurmountable for fish. The restoration project started with a 3-year period of consultation with the water abstraction owner to finally reach an agreement on a restoration project taking into account the need of protection of the water abstraction. The project consisted on building rock weirs at regular interval in order to create a succession of 23 steps and pools. Furthermore, various habitats schemes were implemented such as fish shelter, rock berms for aquatic vegetation, and spawning gravel introduction. In addition a small dike and an expansion area for flooding have been completed to protect the water abstraction. This project is being monitored on the basis of geomorphological and ecological analysis. Geomorphological monitoring focuses on the bedload transport with an analysis of flood and the clogging of the gravel layer. Ecological monitoring is based on two indicators (macroinvertebrates and fishes) as well as the analysis of microhabitats. The first results show an improvement after 1 year. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailSuivi à long terme d’un chantier de protection de berge par techniques végétales : La Berwinne à la Folie
Hallot, Eric ULg; Peeters, Alexandre ULg; Houbrechts, Geoffrey ULg et al

Poster (2013, October)

Depuis 2000, le Service Public de Wallonie a réalisé plusieurs chantiers de protection de berge ou de réaménagement de cours d’eau par techniques végétales. Parmi ceux-ci, le site de la Berwinne à La ... [more ▼]

Depuis 2000, le Service Public de Wallonie a réalisé plusieurs chantiers de protection de berge ou de réaménagement de cours d’eau par techniques végétales. Parmi ceux-ci, le site de la Berwinne à La Folie (Berneau) a fait l’objet d’aménagement au mois de mars 2001. Trois épis de longueur croissante, légèrement orientés vers l’amont, reliés par des peignes latéraux, avaient été installés une vingtaine de mètres à l’amont d’une berge concave dans le but de limiter son recul tout en préservant sa verticalité. Cette berge verticale constituait un habitat écologique très intéressant notamment pour la nidification des hirondelles de rivage. La zone de calme ainsi créée limitait l’érosion mais possédait des vitesses suffisamment élevées en période de hautes eaux pour permette le remaniement des sédiments. Un suivi géomorphologique du site, basé principalement sur des analyses topographiques, hydrologiques et sédimentologies, est réalisé depuis 2000. Les premières observations avaient mis en évidence un réajustement rapide mais localisé du cours d’eau aux aménagements, suivi d’une période de stabilisation entre 2002 et 2004. Par la suite, une réactivation entre 2004 et 2007 était observée. Nous avions conclu qu’un suivi de plus longue durée était indiqué afin de pouvoir quantifier la durée d’adaptation et l’extension réelle de tels aménagements. De nouveaux levés géomorphologiques réalisées en 2013 confirment la nécessité de réaliser des suivis à long terme car ils montrent que l’adaptation de la Berwinne aux aménagements est toujours en cours et concerne un linéaire beaucoup plus important vers l’aval que le seul site d’intervention. [less ▲]

Detailed reference viewed: 11 (4 ULg)
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See detailL’effet des barrages de castors sur le système hydrographique
Denis, Anne-Cécile ULg; Petit, François ULg; Levecq, Yannick ULg et al

Poster (2013, October)

L’augmentation croissante des populations de castors sur nos rivières ces dernières années n’est pas sans conséquence notamment sur la géomorphologie et l’hydrologie des fonds de vallée. En effet, les ... [more ▼]

L’augmentation croissante des populations de castors sur nos rivières ces dernières années n’est pas sans conséquence notamment sur la géomorphologie et l’hydrologie des fonds de vallée. En effet, les barrages construits par les castors constituent des pièges à sédiments susceptibles d’entrainer une incision en aval par déficit en sédiments. La présence de barrages a également pour principal effet de réduire localement la vitesse du courant et de réguler les débits. De plus, les barrages créés par les castors constituent de véritables obstacles à l’écoulement qui peuvent engendrer une modification du tracé du cours d’eau voir du style fluvial. Enfin, en cas de destruction des barrages, le lâcher soudain d’un volume d’eau conséquent peut engendrer un effet « domino » sur les barrages situés en aval entrainant une évacuation importante des sédiments et une incision du cours d’eau. En région Wallonne, il existe plus de 150 barrages de castor. Une analyse récente de leur localisation montre que le castor s’installe principalement sur des rivières ardennaises de dimension modeste mais également sur des rivières de Lorraine et de Famenne. Les barrages sont généralement observés sur des cours d’eau plutôt incisé, en tête de bassin et dans des plaines alluviales plutôt étroites. Différents stades et modes de construction des barrages ont été mis en relation avec la morphologie des rivières. Il en ressort que ces différences impliquent des processus spécifiques de rupture éventuelle de ces barrages. Ces différents aspects ont été plus particulièrement étudiés dans deux rivières ardennaises (la Chavanne et la Lienne). [less ▲]

Detailed reference viewed: 60 (20 ULg)
Peer Reviewed
See detailEstablishment of a sedimentation monitoring system of irrigation dams in Burkina Faso: The PADI project
Hallot, Eric ULg; Guyon, Francis; de Thysebaert, Didier et al

Conference (2013, August 31)

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Peer Reviewed
See detailAssessing the success of river restoration projects through Geomorphology
Peeters, Alexandre ULg; Verniers, Gisèle; De le Court, Bernard et al

Conference (2013, August 30)

In the context of the Water Framework Directive’s goal of attaining “good ecological status”, a LIFE+ project (called Walphy), co-funded by the European Union and the Service Public de Wallonie, was ... [more ▼]

In the context of the Water Framework Directive’s goal of attaining “good ecological status”, a LIFE+ project (called Walphy), co-funded by the European Union and the Service Public de Wallonie, was launched in 2009. It aims to undertake experimental river restoration projects and to assess their success on the basis of ecological and geomorphological monitoring. Geomorphological monitoring differs depending on the type of restoration project: improvement of longitudinal continuity or transversal continuity. Restoration projects involving longitudinal continuity concern courses where obstacles impede the free movement of fish and sediment. In the Bocq basin, many of these obstacles (old weirs between 1 and 3 m high) have been removed. The release of sediment was studied using traced pebbles (PIT tags), which enable the recovery of bedload transport to be highlighted. Additional monitoring is based on the comparison of topographic surveys and cross-sections carried out pre- and post-removal. This can show a recovery of the natural transport of sediment when stream bed aggradation is observed downstream from the removed dam. Restoration projects involving transversal continuity concern straightened courses with artificial banks and therefore poor stream-floodplain connectivity. These works consist of enhancing river channels and restoring meanders or banks. Geomorphological monitoring is also based on surveys conducted pre- and post-restoration work. Some reaches have been improved by the reintroduction of spawning gravel. Several methods were used to characterize the clogging of this gravel reintroduction (hydraulic conductivity, wooden stakes). In addition, the mobility of this gravel was monitored using traced pebbles (PIT tags). Finally, restoration works and their stability and resistance to erosion are considered in relation to flood characteristics (discharge, recurrence, specific stream power and shear stress). [less ▲]

Detailed reference viewed: 65 (24 ULg)
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Peer Reviewed
See detailTime-history of the gravel sheet in Ardennian rivers over the last 100,000 years
Houbrechts, Geoffrey ULg; Denis, Anne-Cécile ULg; Juvigné, Etienne ULg et al

Poster (2013, August 27)

It is generally held that, in north-western Europe, the main part of the gravel sheets under river beds were deposited during the Weichselian period in a periglacial environment. However, other parameters ... [more ▼]

It is generally held that, in north-western Europe, the main part of the gravel sheets under river beds were deposited during the Weichselian period in a periglacial environment. However, other parameters such as propagation of knickpoints in fluvial networks may also influence incision or aggradation. However, only few studies have dated the periods of formation of the gravel sheets and have described their properties. The first aim of this research was to determine the thickness of the gravel sheets still remaining under the river beds and to estimate the potential incision of these rivers before reaching the bedrock. Then we tried to answer a number of other questions: When did these thick gravel deposits fill the valley bottom? When were the lowest terraces abandoned? When did the rivers incise the bedrock? What is the morphology of the bedrock under the gravel layer? Numerous boreholes were made by percussion drilling in different floodplains of the Ardenne Massif and core samples were taken, down to the bedrock. Afterwards, different volcanic tephra from the Late Pleistocene were used as stratigraphic markers to date the relative periods of terrace formation and to reconstruct the past evolution of the gravel sheets. Pollen and metallurgic slag were also used to date the periods of bed level evolution. In the Ardennian massif, the thickness of the gravel sheet beneath the river beds is very variable (from 10 m in the downstream part of the Ourthe River to less than 1 m in the upper catchments). In some valleys, weathered bedrock has been observed under the gravel sheet to a thickness of several meters. Different phases of accumulation and incision over the last 100,000 years have been dated. Some evolutions can be clearly linked to climate changes but some modifications of bed levels also occurred during the Weichselian period and could be a response to the propagation of knickpoints in the fluvial networks. [less ▲]

Detailed reference viewed: 42 (13 ULg)
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Peer Reviewed
See detailBedload dynamics in gravel bed rivers
Houbrechts, Geoffrey ULg; Hallot, Eric ULg; Peeters, Alexandre ULg et al

Conference (2013, August 27)

The aim of this research was threefold: 1) to improve the values of bedload mobilisation discharge in gravel bed rivers, 2) to determine the bedload velocity over the short and long term and 3) to ... [more ▼]

The aim of this research was threefold: 1) to improve the values of bedload mobilisation discharge in gravel bed rivers, 2) to determine the bedload velocity over the short and long term and 3) to quantify bedload transport and to examine bedload discharge in relation to the stream power and to the excess stream power. Since 2006, we used the PIT-tag technique in order to mark pebbles from Ardennian rivers. Ten rivers of different geomorphological properties were fitted out with PIT-tags (in 18 different sites) and 67 surveys were carried out after hydrological events. These data allow a valuable relationship between the stream power during floods and the size of the biggest elements mobilised to be proposed. This relation is obtained for medium sized rivers (50-200 km²) with bed material composed of gravel (D50 between 2 and 10 cm). Furthermore, we also obtained good relationships between the average transport distance and the excess of stream power reached during the hydrological events. In order to estimate the bedload virtual velocity over a longer time scale, we applied these relationships to the hydrological events recorded by gauging stations over more than 30 years. We obtained values of virtual velocity which are between 2 km/century for a low energy river with a sinuous bed and well developed riffle-pool sequences (Rulles River – 20 W/m² at Qb) and 11 km/century in a more powerful river with a straight channel (Aisne River – 100 W/m² at Qb) and a sub-flat bed. The propagation velocity of bedload is therefore influenced by the energy available. However, it is also necessary to take into account the river pattern, the characteristics of the armoured layer and the presence of potential trapping sites. [less ▲]

Detailed reference viewed: 55 (19 ULg)
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Peer Reviewed
See detailHolocene floodplain deposition and scale effects in a typical European upland catchment : A case study from the Amblève catchment, Ardennes (Belgium)
Notebaert, Bastiaan; Verstraeten, Gert; Houbrechts, Geoffrey ULg et al

in Holocene (2013), 23(8), 1184-1197

This study quantifies Holocene alluvial sediment deposition in the Belgian Amblève catchment (1080 km2), situated in the Ardennes uplands. An extended coring data set is used for a quantitative ... [more ▼]

This study quantifies Holocene alluvial sediment deposition in the Belgian Amblève catchment (1080 km2), situated in the Ardennes uplands. An extended coring data set is used for a quantitative description and a quantification of the alluvial depositions. The floodplains fall into three main types: the upper and lower floodplains and the steep reaches. Total Holocene alluvial sediment deposition amounts to 32 Tg, or 0.029 Tg/km2. Dating of sediments using iron slag as tracer shows that on average 42% of contemporary storage was accumulated during the last 600 years. Radiocarbon dating of fluvial deposits at eight sites in the catchment confirms that the majority of the sediment is relatively recent. The increased sedimentation rates for this period are related to anthropogenic land use, possibly enhanced by climatic variations. A fluvial sediment budget was constructed for this 600 yr time period and shows that export from the catchment has about the same importance as storage in the floodplains, while lateral reworking of existing floodplain deposits only affects half the quantity of sediments. Overall, floodplain sediment storage in the Amblève catchment, comparable with other upland catchments, is of lesser importance compared with catchments dominated by loess. This can mainly be explained by lower sediment supply resulting from less intense anthropogenic land use, despite the higher sediment transport efficiency through the fluvial system. Floodplain sediment storage is scale-dependent, with initially a sharp increase in catchment area-specific sediment deposition, followed by a steady decrease with increasing catchment area. [less ▲]

Detailed reference viewed: 6 (2 ULg)
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Peer Reviewed
See detailFlux des sédiments en suspension dans les rivières du bassin de la Meuse : proposition d’une typologie régionale basée sur la dénudation spécifique des bassins versants
Van Campenhout, Jean ULg; Denis, Anne-Cécile ULg; Hallot, Eric ULg et al

in Bulletin de la Société Géographique de Liège (2013), 61

Soil erosion may be apprehended at the watershed scale by quantifying the transport of suspended sediment at its outlet. Approximately 2000 measurements of suspended sediment concentration were used to ... [more ▼]

Soil erosion may be apprehended at the watershed scale by quantifying the transport of suspended sediment at its outlet. Approximately 2000 measurements of suspended sediment concentration were used to estimate the annual sediment discharge at 80 stations located in the Walloon region (Belgium), at the outlet of watershed from 16 to 2900 km². Some regional differences have been highlighted depending on the substrate and the land use in the watershed. At the region scale, the mean annual sediment yield reaches 20 t.km-2.yr-1 in Lorraine, 34 t.km-2.yr-1 in Ardenne and 69 t.km-2.yr-1 in Entre-Vesdre-et-Meuse. The size of suspended particles and the proportion of organic matter also show differences between each agro-geographical area. Data from other academic or administrative works were incorporated into the database to identify the best sites for continuous measuring of the suspended load concentration in Wallonia. [less ▲]

Detailed reference viewed: 29 (9 ULg)
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Peer Reviewed
See detailImages CM de Passega des rivières ardennaises
Houbrechts, Geoffrey ULg; Hallot, Eric ULg; Levecq, Yannick ULg et al

in Bulletin de la Société Géographique de Liège (2013), 61

A method of grain-size distribution data interpretation was proposed by Passega (1957; 1964) to differentiate the deposits of various modes of fluvial and marine transport (uniform suspension, graded ... [more ▼]

A method of grain-size distribution data interpretation was proposed by Passega (1957; 1964) to differentiate the deposits of various modes of fluvial and marine transport (uniform suspension, graded suspension, rolling). This method consists of using two characteristic percentiles (D99 and D50) of a grain-size distribution sediment curve, that are applied to a chart with a double logarithmic scale. The position of the point is compared with a model (CM diagram) determined on the basis of samples collected from deposits for which the conditions of establishment are known. Several studies have also shown that this method allows sedimentary bedforms to be differentiated based on the grain-size characteristics of the sediments that have been deposited, thus permitting the conditions of sedimentation and the transport of old alluvium to be retrospectively determined. However, a number of parameters specific to each water course influence the characteristics of the CM diagram and there is not one universal diagram that may be transposed to all fluvial environments (Bravard and Peiry, 1999). This article presents tens of CM diagrams of Ardennian rivers, obtained on the basis of samples taken from deposits that were laid down in known hydrodynamic conditions and for which the mode of implementation can be reconstituted. The purpose of this article is therefore to provide a reliable tool to provide solid interpretations of the conditions of sedimentation of ancient fluvial deposits of the Ardennian rivers and, more generally, of gravel bed rivers (Eifel, Vosges, Morvan, etc.) in low mountain areas (ω = 15 to 150 W/m²). [less ▲]

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See detailReconstitution de la dynamique d'une rivière ardennaise (La Lienne) depuis le Tardiglaciaire grâce à l'analyse géomorphologique et chronostratigraphique d'une tourbière de fond de vallée
Denis, Anne-Cécile ULg; Wastiaux, Cécile ULg; Petit, François ULg et al

in Géomorphologie : Relief, Processus, Environnement (2013), 2

The geomorphological dynamics (incision, lateral mobility, sedimentation rate) of a river typical of the Ardenne region (the Lienne River) were studied at the level of a valley floor peat deposit. This ... [more ▼]

The geomorphological dynamics (incision, lateral mobility, sedimentation rate) of a river typical of the Ardenne region (the Lienne River) were studied at the level of a valley floor peat deposit. This type of site is of major interest as the morphology of ancient fluvial deposits is preserved underneath peat deposits and pollen conserved in the peat allows different phases of the evolution of the river to be dated. The presence of pollen from the Younger Dryas above a pebble sheet perched 1.4 m above the present-day bed, as well as peat deposits from the Preboreal at the level of the present-day bed indicate that a phase of incision occurred during the Younger Dryas-Preboreal transition. Reworked Laacher See tephra was found in the upper part of the perched pebble sheet, which confirms that it had been laid down during the Younger Dryas, in a periglacial context. The Lienne River had probably multiple channels during the Preboreal. After the abandonment of one of the channels, it moved laterally, allowing the peat to spread until it occupied more than two-thirds of valley from the Atlantic phase. The use of slag from steel working as a stratigraphic marker shows low lateral mobility in the Lienne River as well as a low rate of aggradation of the alluvial plain over the last centuries. [less ▲]

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