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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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See detailEvaluation et planification des ressources en eau des petites retenues hydro -agricoles : Application du modèle WEAP aux retenues de Kierma et de Wedbila (Burkina Faso).
Razanamahandry Lovasoa, Christine; Hallot, Eric ULg; Guyon, Francis et al

Conference (2014, March 17)

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See detailEstimation de la sédimentation des retenues hydro -agricoles de Kierma et de Wedbila : Méthodologie et résultats obtenus.
Guyon, Francis; Hallot, Eric ULg; Kima, Etienne et al

Conference (2014, March 17)

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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 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 ▲]

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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: 61 (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 ▲]

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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 ▲]

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See detailRestauration hydromorphologique des cours d’eau en Région wallonne : le projet Walphy
Hallot, Eric ULg; Peeters, Alexandre ULg

Scientific conference (2013, March 13)

Detailed reference viewed: 44 (17 ULg)
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See detailPILOT PROJECT « WALPHY »: WALLOON EXPERIMENTATION OF RIVER RESTORATION
Peeters, Alexandre ULg; Verniers, Gisèle; de le Court, Bernard et al

Poster (2013, March 13)

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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 ▲]

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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 ▲]

Detailed reference viewed: 43 (16 ULg)