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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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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 ▲]

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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)

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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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See detailL'effet des barrages de castors sur le système hydrographique
Petit, François ULg; Denis, Anne-Cécile ULg; Levecq, Yannick ULg et al

Conference given outside the academic context (2012)

Estimation de la sédimentation dans les retenues provoquées par les barrages de castor. Impact en aval des barrages sur l'incision des rivières. Localisarion des barrages de castor en relation avec la ... [more ▼]

Estimation de la sédimentation dans les retenues provoquées par les barrages de castor. Impact en aval des barrages sur l'incision des rivières. Localisarion des barrages de castor en relation avec la tailled es rivières (ordination des cours d'eau). Discussion sur les conséquences éventuelles des retenues sur les débits d'étiage. [less ▲]

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See detailPilot project « Walphy » : Walloon experimentation of river restoration
Peeters, Alexandre ULg; Verniers, Gisèle; de le Court, Bernard et al

Conference (2012, April 20)

According to the Water Framework Directive (WFD 2000/60), our rivers and water bodies are required to achieve the “good ecological status” by 2015. This requirement is related to the physico-chemical ... [more ▼]

According to the Water Framework Directive (WFD 2000/60), our rivers and water bodies are required to achieve the “good ecological status” by 2015. This requirement is related to the physico-chemical, biological water quality as well as the hydromorphological quality. In this context, a LIFE Environment project, co-founded by the European Union and the Service Publique de Wallonie, was launched in 2009 for a period of five years. It aims to realize the experimental and demonstrative river restoration works on three “at risk” water bodies, based on two axes: longitudinal continuity and transversal continuity. The first two selected water bodies (Bocq, eastern tributary of the Meuse) are suitable for the restoration works which concern the longitudinal continuity due to the presence of dams and other obstacles between 1 and 3 m high. These works consist in dam management (weir removal or fish ladders) taking into account hydromorphological (bedload transport) and biological (invertebrate or fish species free movement) impacts. The third water body (Eau Blanche, western tributary of the Meuse) presents straightened rivers with artificial banks which consequently lead to poor connections between the stream and its floodplain. This water body is therefore appropriated for the works based on the transversal continuity recovery. These works consist in enhancing straightened river channel and restoring meanders or banks. Until now, these works have been realized on more than 5 km. These works are being monitored on the basis of geomorphological and ecological analysis. The geomorphological monitoring is based on surveys conducted before and after the works. It concerns the bedload transport, the clogging of the gravel layer and the morphological changes of the river following the works. The ecological monitoring is based on two indicators: macroinvertebrates and fishes. Standardized and repeatable methods were developed to compare the situation before and after the works, especially through the analysis of microhabitats. In addition, we use another two complementary indexes of physical quality for this monitoring. Developed by the consulting office Teleos, these indexes have a fish orientation and have been implemented in many of our stations. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailComparison of methods for quantifying active layer dynamics and bedload discharge in armoured gravel-bed rivers
Houbrechts, Geoffrey ULg; Van Campenhout, Jean ULg; Levecq, Yannick ULg et al

in Earth Surface Processes & Landforms (2012), 37

Several methods were employed in the Ardennian rivers (Belgium) to determine the depth of the active layer mobilized during floods and to evaluate the bedload discharge associated with these events. The ... [more ▼]

Several methods were employed in the Ardennian rivers (Belgium) to determine the depth of the active layer mobilized during floods and to evaluate the bedload discharge associated with these events. The use of scour chains has shown that the depth of the active layer is systematically less than the b-axis of the average particle size (D50) of the elements which compose the surface layer of the riffles. This indicates that only a partial transport exists during low magnitude floods. The bedload discharge has been evaluated by combining data obtained using the scour chains technique and the distance covered by tracers. Quantities of sediment transported during frequent floods are relatively low (0 02 t km–2) due to the armour layer which protects the subsurface material. These low values are also related to the fact that the distance calculated for mobilized bedload only applies to tracers fitted with PIT (passive integrated transponder)-tags (diameter>20 mm), whereas part of the bedload discharge is composed of sand and fine gravel transported over greater distances than the pebbles. The break-up of the armour layer was observed only once, for a decennial discharge. During this event, the bedload discharge increased considerably (2 t km–2). The use of sediment traps, data from dredging and a Helley–Smith sampler confirm the low bedload transport in Ardennian rivers in comparison to the bedload transport in other geomorphological contexts. This difference is explained by the presence of an armoured layer but also by the imbricated structures of flat bed elements which increase the resistance to the flow. Finally, the use of the old iron industry wastes allowed to quantify the thickness of the bed reworked over the past centuries. In the Lembrée River, the river-bed contains slag elements up to a depth of about 50 cm, indicating that exceptional floods may rework the bed to a considerable depth. [less ▲]

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See detailMicrohabitats survey used in river restoration
Peeters, Alexandre ULg; Hallot, Eric ULg; Houbrechts, Geoffrey ULg et al

Conference (2011, October 14)

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See detailRestauration hydromorphologique : Les échelles de travail optimales ?
Hallot, Eric ULg; Peeters, Alexandre ULg; Verniers, Gisèle et al

Conference (2011, October 03)

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See detailRéhabilitation hydromorphologique : méthodes de suivis géomorphologiques et écologiques
Verniers, Gisèle; Peeters, Alexandre ULg

Conference (2011, February 03)

Le projet Walphy a pour objectif d'améliorer la qualité écologique de deux masses d'eau, le Bocq et l'Eau Blanche, dans le but de répondre aux exigences de la Directive européenne sur l'Eau (2000/60/CE ... [more ▼]

Le projet Walphy a pour objectif d'améliorer la qualité écologique de deux masses d'eau, le Bocq et l'Eau Blanche, dans le but de répondre aux exigences de la Directive européenne sur l'Eau (2000/60/CE). Suite à une évaluation de la qualité physique du milieu, des travaux d'aménagement sont entrepris suivant 2 axes de réhabilitation : - la continuité longitudinale qui concerne la libre circulation des poissons et des sédiments, - la continuité transversale responsable des échanges du cours d'eau avec ses zones annexes. Ces chantiers - pilotes font l'objet d'un suivi scientifique afin d'analyser les impacts sur l'hydromorphologie (transport des sédiments, diversité des habitats …) et sur l'écologie (végétations, macroinvertébrés et populations piscicoles). Le projet a démarré en janvier 2009, il est co-financé par l'Union Européenne pendant 5 ans. La coordination est assurée par la Direction des Cours d'Eau non Navigables (DCENN - DGARNE) en collaboration avec les Universités de Liège (Laboratoire d'Hydrographie et de Géomorphologie Fluviatile LHGF) et de Namur (Unité de Recherche en Biologie des Organismes URBO). [less ▲]

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See detailÉtude cartographique et projet de restauration sur une rivière rectifiée, l’Eau Blanche
Peeters, Alexandre ULg; Verniers, Gisèle; Hallot, Eric ULg et al

Conference (2010, October 04)

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Peer Reviewed
See detailWALPHY : un projet pilote de réhabilitation de cours d’eau
Verniers, Gisèle; Peeters, Alexandre ULg; Hallot, Eric ULg et al

Conference (2010, September 20)

Grâce au co-financement de l’Union européenne dans le cadre de la ligne budgétaire LIFE Environnement, un projet pilote sur la restauration physique des cours d’eau a démarré en janvier 2009 pour une ... [more ▼]

Grâce au co-financement de l’Union européenne dans le cadre de la ligne budgétaire LIFE Environnement, un projet pilote sur la restauration physique des cours d’eau a démarré en janvier 2009 pour une durée de 5 ans. Son nom : WALPHY pour « Wallonie – physique ». Le projet est coordonné par la Direction des Cours d’Eau Non Navigables DCENN (Service Public de Wallonie SPW - Belgique) dont le district de Namur assure la réalisation des travaux de restauration. Deux partenaires scientifiques assument l’évaluation et le suivi de ces travaux : le Laboratoire d’Hydrographie et de Géomorphologie Fluviatile de l’Université de Liège et l’Unité de Recherche en Biologie des Organismes des Facultés Universitaires de Namur. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailDesign of a decision tool for hydromorphological restoration of water bodies in Walloon Region
Peeters, Alexandre ULg; Hallot, Eric ULg; Verniers, Gisèle et al

Poster (2010, May 05)

The pilot project WALPHY (LIFE + Environment LIFE07 ENV/B/000038, UE-funded) develops a structured approach aiming at improving hydromorphological quality of the upstream Meuse basin in order to achieve ... [more ▼]

The pilot project WALPHY (LIFE + Environment LIFE07 ENV/B/000038, UE-funded) develops a structured approach aiming at improving hydromorphological quality of the upstream Meuse basin in order to achieve the “good ecological status” required by the Water Framework Directive (WFD 2000/60). It began in January 2009 for a period of 5 years. River’s biological recovery needs the recovery of river’s structure and physical dynamics. Returning to "good ecological status" inevitably involves physical restoration of affected rivers. Physical component of aquatic environment acts as a limiting factor for their functioning. Three types of modification are key obstacles for river good ecological status: (i) fluxes alteration (discharge, sedimentation. . . ), (ii) forms alteration (uniform facies. . . ) and (iii) biotopes access alteration (lateral connections breaks, modification of the continuity upstream/ downstream. . . ). Therefore hydromorphology is needed to implement the WFD. To respond to this legal necessity, we develop a unique, useful and suitable methodology in Walloon Region to determine and schedule river physical quality restoration works. This methodology has been applied on 3 “risk water bodies”. The works are based on two axes : longitudinal continuity and transversal continuity. The two first selected water bodies (Bocq river, eastern tributary of the Meuse) seem to be convenient for the restoration works which concern the longitudinal continuity due to the presence of dams and other obstacles usually between 1 and 3 m high. These works consist in dam management (weir removal or fish passage) taking into account hydromorphological (bedload transport) and biological (invertebrate or fish species free movement) impacts. The third water bodies (Eau Blanche river, western tributary of the Meuse) presents straightened rivers with artificial banks, witch consequently own bad connections between the stream and its floodplain. This water bodies should therefore be appropriated for the works based on the transversal continuity recovery. They consist in enhancing straightened river channels, restoring meanders or bank restoration. The first river restoration works will take place from summer 2010. A monitoring has already been undertaken to draw up the situation before the restoration works, witch will be able to compare to the situations during and after works. In addition, a natural site has been chosen to enable any comparison with the intervention sites. The geomorphological monitoring is based on physical and sedimentological parameters (substrate cartography, velocity measures, stream channel DEM, topography and sedimentological index). The ecological monitoring consists in analysing the physical and chemical parameters (turbidity, suspended sediment load). It also analyses the biological quality through 3 indicators: macrophytes, macroinvertebrates and fishes. Among other, a microhabitats method has been improved and applied on 3 intervention sites and 1 natural site. The microhabitats cartography results from both the flow velocity cartography and the substrate cartography. With this method, the physical quality of each intervention site could be compared with the natural site and above all with the future situation. Our method is also useful to inventory precisely invertebrates and to characterise fish habitats. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailLa typologie et les caractéristiques hydromorphologiques des cours d'eau wallons
Petit, François ULg; Hallot, Eric ULg; Houbrechts, Geoffrey ULg et al

in Bilan d'une décennie d'ingénierie écologique (2008)

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See detailLa Cartographie des Zones Inondées : Approche géomorphologique et Enquêtes de Terrain
Peeters, Alexandre ULg; Van Campenhout, Jean ULg; Donnay, F. et al

in Les risques majeurs en Région wallonne : prévenir en aménageant (2006)

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