Utilisation des scories métallurgiques en dynamique fluviale : détermination de la compétence effective des rivières et estimation des vitesses de progression de leur charge de fond / Utilisation of métallurgie slags for the study of fluvial dynamics: determination of the effective competency of rivers and estimation of the transit time of sedimentary waves

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2003

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MESR

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Keywords

"vague sédimentaire" ; Ardenne. ; métallurgie ancienne ; rivières à charge caillouteuse ; compétence ; macroscories ; puissance spécifique iron slags ; old iron metallurgy ; "sedimentary wave" ; unit stream power ; competency ; gravel-bed river ; Ardenne.


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Geoffrey Houbrechts et al., « Utilisation des scories métallurgiques en dynamique fluviale : détermination de la compétence effective des rivières et estimation des vitesses de progression de leur charge de fond / Utilisation of métallurgie slags for the study of fluvial dynamics: determination of the effective competency of rivers and estimation of the transit time of sedimentary waves », Géomorphologie : relief, processus, environnement, ID : 10.3406/morfo.2003.1162


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Abstract Fr En

Les compétences effectives de trois rivières du nord de l'Ardenne (Belgique) ont pu être estimées grâce à la présence de nombreuses macroscories dans leur charge de fond. En effet, ces scories, rejetées par les anciens fondeurs dans les rivières, ont été soumises, pendant plusieurs siècles, à de nombreuses crues mobilisatrices. Par conséquent, elles peuvent être considérées comme un marqueur représentatif de la compétence effective des rivières sur une très longue période et sur une grande distance. Ainsi, en comparant la taille des scories en amont et en aval d'un secteur de pertes karstiques (plusieurs kilomètres), nous avons montré que ces pertes n'entraînent pas de baisse sensible de la compétence de la rivière. Une relation entre la taille des scories prélevées et les puissances spécifiques développées dans les secteurs de prélèvement a également été établie. Cette relation montre que le maximum de puissance spécifique des rivières ardennaises se produit dans les rivières dont le bassin versant est voisin de 150 km2. Finalement, des scories retrouvées dans rOurthe, environ 10 km en aval du site de production le plus proche, ont été utilisées pour évaluer la vitesse de progression de la "vague sédimentaire". En effet, ces scories sont soumises aux mêmes conditions hydrologiques et de piégeage que les éléments naturels de la charge de fond. Après avoir daté le début du fonctionnement du site de production le plus proche (1450), nous avons calculé la vitesse de progression des scories qui est comprise entre 1,8 et 2,3 km par siècle.

Iron slags present in the bedload of three rivers of the northern Ardenne region (Belgium) allowed effective stream competency to be estimated. Elements of slag which had been rejected from former iron furnaces have been subject to mobilisation by floods for centuries. As a result, they may be considered as representative markers of the effective competency of the river over a long period of time and a great distance. In this way, a comparison of the size of slag elements upstream and downstream of a karstic sector (several kilometres long) was used to show that, despite entering a limestone area, there had not been a significant decrease in river competency. A relationship between the size of slag elements sampled and the unit stream power of the sector from which samples had been taken was also established. This relationship shows that the maximal unit stream power of the Ardenne rivers occurs in streams that have a catchment area close to 150 km2. Finally, slags found in the Ourthe River, 10 km downstream of the closest production site, have been used to evaluate the transit time of the "sedimentary wave". In fact, slags are subject to the same hydrological and trapping conditions as natural elements of the bedload. After having dated the start of production at the site to 1450, we calculated that elements of slag travelled at a speed of between 1.8 and 2.3 km/ 100 yr.

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