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International audience; The Roya is a 60 km-long semi-alluvial riverbed, with alpine/mountain influence upstream and Mediterranean influence downstream. It is characterized by steep and narrow gorges (mean slope: 3.2%) on long reaches, and a local wandering pattern when the narrow valley floodplain allows it (mean active width: 40 m). Sediment load on the catchment (area: 660 km2) comes from steep hillslopes mainly constituted of limestones, marls and flyschs, very sensitive to erosion. As in Mediterranean streams, hydrology is characterized by an acute contrast between low flows (mean daily flow: 12 m3/s; Q2 = 100 m3/s) and floods (max. known in 2019: 1130 m3/s). Because of its narrow floodplain and steep hillslopes, the Roya riverbed is mostly embanked. Despite several hydropower infrastructures, it is renowned because of its endemic trout population. We began a bedload monitoring in 2016, in order to assess 1/ sediment fluxes in a mountain Mediterranean stream and 2/ the link between hydrology and morphosedimentary evolutions of trout spawning areas, that displayed intriguing interannual spatial stability.An exceptional rainfall occurred on Oct. 2nd, 2020 on the Mediterranean Riviera region (max. 663 mm in 24h, return period ≥ 1000 years; CEREMA, 2021). With a maximum flow assessed between 1100 and 1800 m3/s (return period: between 100 and > 500-years; DDTM 06, ONF-RTM 06 & Inrae, 2022), the Roya experienced exceptional active width widening (W × 2.4, Melun et al., 2022) that generated human fatalities and huge infrastructure damage (approx. 1 billion euros worth).Based on bedload fluxes monitoring (RFID tracking and geophone) before, during and after the Oct. 2020 flood, this study contributes 1/ to define travel distances in a Mediterranean mountain stream, including a ~200-year flood, 2/ to understand the spatial and temporal dynamics of trout spawning areas and 3/ to develop a prospective conceptual model of sediment connectivity in the Roya catchment and stress few essential guidelines for the reconstruction of the valley. Fig.1. Roya Oct. 2020 flood kinetics from seismic analysis and rain/discharge simulation.ReferencesCEREMA (2021). RETEX technique ALEX - Inondations des 2 et 3 octobre 2020 - Expertise hydrologique – Rapport d’étape. Technical report (in French, hydrological expertise).DDTM 06, ONF-RTM 06, Inrae (2022). Retour d’expérience technique de la crue du 2 octobre 2020 dans la vallée de la Roya - Volet torrentiel. Technical report (in French, torrential expertise). https://drive.google.com/drive/folders/1nzwplHXasGfr4FF5W8hFpQkrPEMmCK1E?usp=sharing Melun G., Liébault F., Piton G., Chapuis M. and Passy P. (2022). Major floods of the Vésubie and Roya Rivers (Alps, France) in October 2020: hydrogeomorphological caracterisation and management perspectives. IS Rivers Conference, 4-8 July 2022, Lyon, France. https://www.graie.org/graie/graiedoc/doc_telech/isrivers2022/A5/A5_ISRivers22%20(3).pdf

International audience; Braided rivers are dynamic hydrosystems characterised by a multiple channels morphology and a marked hydrology with high amplitude variations and high diversity of macro-, meso-and microhabitats: channel types, geomorphic units and flowing conditions. After the WFD publication¹ and the objective to achieve good ecological status, restoration operations increased. In this context, several indices are used to assess the good ecological status. However, in the case of the benthic invertebrate index, the methodology is based on a general sampling method adapted to all river types, which is not adapted to the specificities of the braided morphology. We developed a new sampling methodology of benthic invertebrates that better accounts for habitat diversity. We hypothesise that the consideration of the habitats diversity, through several spatial scales, allows a better representation of the benthic invertebrates community.

The exceptional rainfall on Oct. 2nd, 2020 on the Maritime Alps and on the Liguria regions have considerably modified the bed morphology of several rivers in the area. Far beyond the rather localized damages observed on the Tinée or on the Fora di Taggia rivers, the Roya and the Vésubie rivers endured exceptional active width widening (see Melun et al., submit.) that triggered considerable infrastructure damages (approx. 1 billion euros worth). This exceptionally intense storm episode (663 mm in 24h at the Mesches Dam in the Roya catchment ; CEREMA, 2021) reactivated sediment supply from hillslopes that triggered a fluvial metamorphosis: the Roya and the Vésubie, that were single channels, mostly of a step-pool morphology prior to the flood, switched to multithreaded riverbeds, characteristic of an excess of sediment supply compared to transport capacity. Based on sediment fluxes monitoring (RFID sediment tracking and geophone) before and during the flood, this study contributes 1/ to characterise the intensity of sediment transport in the Roya main branch during the 2020/10/02 episode, 2/ to develop a prospective conceptual model of sediment connectivity in the Roya catchment and 3/ to stress few essential guidelines for the reconstruction of these Maritime Alps valley bottoms.; Les précipitations exceptionnelles du 2 octobre 2020 sur les Alpes-Maritimes et la Ligurie ont considérablement modifié la morphologie de plusieurs cours d’eau de la région. Au-delà des dégâts assez localisés observés sur la Tinée ou la Fora di Taggia, la Roya et la Vésubie en particulier ont vu leur bande active s’élargir de manière exceptionnelle (cf. Melun et al., submit.), occasionnant des dégâts considérables aux infrastructures (coût estimé :env. 1 milliard d’euros). Ces deux cours d’eau sont passés d’un chenal unique, souvent en step-pool, à une morphologie à chenaux multiples, caractéristique d’un excès de sédiments provenant des versants, réactivés à l’occasion de cet événement particulièrement intense en termes de précipitations (663 mm en 24h aux Mesches ; CEREMA, 2021). En s’appuyant sur les campagnes de mesures (traçage RFID et sismique acoustique passive) avant et pendant l’événement, nous nous proposons de contribuer 1/ à caractériser l’intensité du transport sédimentaire sur la Roya lors de l’épisode du 02/10/2020, 2/ à développer un modèle prospectif de fonctionnement hydro-sédimentaire du bassin de la Roya et enfin 3/ à souligner quelques principes de gestion qui nous semblent essentiels pour la reconstruction de ces vallées maralpines.

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International audience; Braided rivers are characterised by a multichannel pattern maintained by a dynamic hydrologic regime with alternance of floods and low water periods. In this context, the aquatic habitat mosaic displays high turnover rates. Nevertheless, benthic invertebrate communities present in these systems are adapted to these dynamic conditions and have recently shown a high diversity due to the spatial pattern of habitats mosaic. In Europe, benthic invertebrates are used to evaluate and monitor the effects of hydromorphological restoration on the ecological status (sensu WFD), but to date, there is not any protocol adapted to the specificities of braided rivers. The question is then : does hydromophological restoration allow to recover a diverse spatial pattern in the benthic invertebrate community ? This work is based on the study of two reaches located on the Drac river (France), where one was restored in 2014 and the other displays a functional braided morphology. A new sampling methodology based on the national protocol (IBG-DCE) has been tested and relies on the identification of different types of channels and hydromorphological units. Three samples are taken from each identified unit, selected to represent the diversity of the braided reach, in the limit of 10 units. First results show a spatial pattern in the repartition of the community, especially between channel types. These results show the importance to consider the spatial morphological pattern of braided rivers in the sampling distribution. This study allowed us to better understand the structure and functioning of benthic invertebrate community within braided rivers

National audience; Les rivières en tresses sont des hydrosystèmes davantage étudiés depuis ces dernièresannées1,2. L'utilisation d'indicateurs permet de dresser un diagnostic sur ces milieux,notamment leur dynamique hydrosédimentaire. Dans un contexte actuel de restauration, denombreuses opérations sont entreprises sur ces milieux, afin d'atteindre le bon état écologique.La compréhension des trajectoires à long terme de ces hydrosystèmes est donc nécessaire afind'évaluer leur état de santé ainsi que les actions de restauration.L'objectif de cette étude est de réaliser un diagnostic sur la dynamique hydrosédimentaire ausein de ces rivières en tresses et un retour d'expérience suite aux opérations de restauration.Cette étude se base sur l'analyse de quatre rivières restaurées durant ces 10 dernières années etsituées en région PACA et en Italie. L'étude porte également sur la Roya (Italie), un système entresses anthropisé et non restauré qui a permis une validation des indicateurs dans un contextedifférent. La démarche méthodologique consiste en une analyse de l'évolution spatio-temporellede différents paramètres physiques, comme l'évolution de la bande active (W*,3) ou sa rugosité(BRI*,3). Les données utilisées sont des orthophotos (1950-2015), des données MNT (LiDAR),et des données photogrammétriques ont également été testées.L'étude morphodynamique nous a permis d'approfondir la compréhension des dynamiqueshydrosédimentaires de ces faciès en tresses suite aux opérations de restauration. Les premiersrésultats suggèrent que l'hydrosystème parvient à retourner vers un patron en tresses, avec unebande active plus large (W* stable) et un patron en tresses plus marqué (BRI* faible) suite auxopérations de restauration.

International audience; Le bassin versant de la Roya présente une partie amont située dans les Alpes-Maritimes, et un exutoire à Vintimille (Italie). Le caractère torrentiel du fleuve et l'occurrence d'intenses crues éclair, typiques du régime méditerranéen, en font un système fluvial particulièrement actif et complexe du point de vue hydromorphologique. L'étude présentée ici s'intéresse à l'évolution morphosédimentaire des frayères à truites. Le matériel sédimentaire des zones de frai a été suivi par traçage RFID passif. En parallèle, un suivi topographique a été réalisé et l'ensemble de la gamme granulométrique présente dans le lit a été également suivie par RFID passive. Plus de 800 traceurs ont ainsi été déployés sur 3 sites différents entre mars 2018 et avril 2019. Les résultats présentés concernent un site d'étude en particulier, dont le sous-bassin drainé correspond environ aux 2/3 du bassin versant total du fleuve. Deux épisodes de crue peu intenses ont été suivis en 2018 et 2019. Malgré cette hydrologie limitée, les deux campagnes de suivi ont mis en évidence une remobilisation importante du matériel du lit, et un renouvellement total du matériel de la frayère. Les premières analyses suggèrent un contrôle hydraulique de l'emplacement de la frayère et un renouvellement annuel du matériel qui la constitue, en garantissant ainsi la qualité. Mots-clefs : transport solide, frayère, flux sédimentaires, RFID.

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Environmental management guidelines are difficult to integrate or even antagonistic when they aim to link topics that are usually considered separately. However, it is of strong interest to link risk mitigation planning and environmental continuity improvement; to link greenway, blueway and ‘greyway’ networks; or to work towards the integration of discontinuities of the hydrological network. Starting from feedbacks of managers working on various alpine river environments in the French Alps, we illustrate the interest and the difficulty to integrate such conceptual approaches at catchment basin scale when dealing with practical needs., Gestion des risques vs. gestion de milieux, trames verte et bleue vs. trame grise, continuités vs. fractionnements du réseau hydrographique: une conciliation des thématiques est-elle vraiment possible en pratique? A partir de retours d'expérience de gestionnaires travaillant sur des bassins versants de tailles différentes au sein des Alpes françaises, nous mettons en évidence l'intérêt, mais aussi la difficulté de décliner cette approche multi-thématique à l'échelle globale du bassin versant.

Environmental management guidelines are difficult to integrate or even antagonistic when they aim to link topics that are usually considered separately. However, it is of strong interest to link risk mitigation planning and environmental continuity improvement; to link greenway, blueway and ‘greyway’ networks; or to work towards the integration of discontinuities of the hydrological network. Starting from feedbacks of managers working on various alpine river environments in the French Alps, we illustrate the interest and the difficulty to integrate such conceptual approaches at catchment basin scale when dealing with practical needs., Gestion des risques vs. gestion de milieux, trames verte et bleue vs. trame grise, continuités vs. fractionnements du réseau hydrographique: une conciliation des thématiques est-elle vraiment possible en pratique? A partir de retours d'expérience de gestionnaires travaillant sur des bassins versants de tailles différentes au sein des Alpes françaises, nous mettons en évidence l'intérêt, mais aussi la difficulté de décliner cette approche multi-thématique à l'échelle globale du bassin versant.

The Durance River (South-Eastern France) is a large and steep wandering gravel-bed river, deeply impacted by gravel mining and flow diversion in its entire catchment area. The Durance River is characterized by a sediment deficit that led to a reduction of active channel width and river bed degradation. These lateral and vertical dynamics lead to important issues in terms of landscape management, because of (i) the need to maintain the bed’s hydraulic capacity to evacuate flood discharges and (ii) planform evolution of the river that conflicts with landscape use. This field-based thesis aims at developing a functioning scheme of bedload transport in large gravel bed rivers at various spatial (and consequently temporal) scales and gives keys for understanding sediment fluxes management on the Durance River. Particle and bedform mobility mechanisms are studied with a scientific approach closely linked to management issues., La Durance est une large rivière méditerranéenne à charge grossière et à lit divagant. Le fonctionnement hydro-sédimentaire de son bassin versant a été profondément modifié par la mise en place d’aménagements hydro-électriques et par les extractions de graviers, qui ont entraîné une rétraction de sa bande active et une incision marquée de son lit. Ces évolutions morphologiques correspondent à des enjeux majeurs en termes de gestion du territoire en moyenne et basse Durance, du fait de la nécessité du maintien d’une capacité d’écoulement du lit en crue, et de la mobilité latérale du lit, souvent incompatible avec l’occupation de la vallée. Cette thèse, basée sur la collecte de données de terrain, vise à développer un schéma de fonctionnement du transport sédimentaire dans les rivières à charge grossière de grande largeur, en intégrant les différentes échelles spatiales (et donc temporelles). Elle a également pour objectif de donner des clefs de compréhension pour la gestion des flux sédimentaires en Durance. Les mécanismes de la mobilité des particules sédimentaires et des formes fluviales sont étudiés dans une démarche ascendante de reformulation scientifique de questionnements opérationnels.

Management of French Mediterranean rivers began early. However, since the second half of the last century they underwent greater disturbances than ever before that deeply affected their morphological equilibrium. The morphological analysis of a river generally postulates that it has reached a state of ‘equilibrium’. But actually it is rarely true. Depending on the dynamism of the fluvial system, we can highlight three levels of action. Firstly, for morphologically active rivers, we can plan to restore a coherent morphological equilibrium at global spatial scale. Then, for poorly dynamic systems where the restoration of a global equilibrium is not possible at human temporal scale, a strategy of local management is used in order to restore an equilibrium locally. Finally, in specific cases, we can use keys to understanding provided by the morphological approach., L’aménagement des rivières méditerranéennes a commencé très tôt, mais depuis la seconde moitié du XXe siècle, elles ont subi de grandes perturbations qui ont modifié leur équilibre morphologique dans des proportions sans commune mesure avec celles des aménagements des siècles précédents. L’analyse morphologique d’une rivière postule souvent qu’elle a atteint un état d’« équilibre ». Or il s’avère c’est en réalité rarement le cas. En fonction du dynamisme du système fluvial étudié, nous pouvons dégager trois niveaux d’action. Pour les rivières dynamiques d’un point de vue morphologique, il est envisageable de reconstituer un équilibre morphologique cohérent à large échelle. Sur les systèmes moins dynamiques, où la restauration de l’équilibre morphologique global n’est pas envisageable à l’échelle humaine, une stratégie de gestion locale est adoptée pour rétablir localement un certain équilibre. Enfin dans certains cas plus ponctuels, nous utiliserons les clefs de compréhension apportées par l’approche morphologique.

International audience; The Durance River is a gravel-bed river deeply impacted in its downstream part by gravel mining and flow diversion. The modification of the flow regime and the gravel extractions have led to a significant reduction of the bankfull channel width (from 50 to 80% for the 1960-2000 period), a river bed degradation and, above all, a vegetation encroachment associated to an important overbank sedimentation. These changes result in a modification of flowing conditions during floods and an increase in flood risk because the lateral mobility is not high enough to rework regularly the vegetated landforms. Therefore lateral mobility processes and rate have to be better understood and quantified.We work on three different spatial scales (bar, bend and reach scales) in order to characterize and quantify the lateral mobility. First of all, at fine scale, we use PIT Tags and an event topographic survey to study the entrainment threshold variability of the particles of the bar and the bank toe. Then the link between discharge, lateral bank mobility and vertical channel mobility is investigated at bend scale thanks to event topographic survey and physical characterization of the bed material (size and shape). Finally, the lateral mobility quantification at reach scale requires both a diachronic study on orthophoto and an in situ topographic survey. The first results highlight not only a coupled mobility between bank and channel but also a high spatial variability of lateral mobility linked to both local hydrodynamic conditions and geographical position of sediment sources.

International audience; River hydrology and morphodynamics are significantly modified by human activities. In many watersheds, this has led to a flashier hydrological regime and an increase of flooding risk. In addition, a river system can be highly instable at different spatial and temporal scales. When this instability conflicts with human use, sediment fluxes and morphody-namics issues become a key factor for river management. However, sediment mobility is frequently not considered by river managers. We have studied two river systems, the Durance River (France) and Wilket Creek (Canada). Even if the spatial scales of these systems are significantly different, it is interesting to notice that management issues converge. More importantly, it appears that long-term management issues can only be solved by an integrative approach that considers sediment transport for the whole system. The objective of this poster is to present a methodology to characterize gravel-bed river mobility in highly modified systems in order to support decision making for river stakeholders.

International audience; Attenuation of flood peaks by the reservoirs of serre Ponçon and along the Verdon river, and diversions of the Durance river’s flow in the industrial canal significantly modify the flow regime in the short-circuited beds. Upstream inflow of gravel materials is decreased, bedload transport is significantly reduced, channels’ mobility is atrophied, or becomes even nonexistent. The vegetation impact leads then to an obstruction of the braided channel, the rare occurrence of high flows is not able to prevent. Clearing the bed has been and stays an efficient response to the vegetation encroachment, and a necessary condition to maintain the discharge capacity during high flow, the originality and the diversity of the natural landforms. The loss of mobility is also due to bedload transport’s interruption through dams, but even more to the past gravel extractions and to weirs that sustain low flow: bedload transport restoration through dams, sedimentary recharge of the bed with gravels coming from lateral terraces and increasing of high flows intensity will lead to a minimal required mobility.; L’écrêtement des crues par les réservoirs de serre Ponçon et de la chaîne du Verdon et les dérivations du débit de la Durance dans le canal industriel modifient fortement le régime des débits dans les lits court-circuités. L’apport amont des matériaux granulaires est diminué, le charriage est fortement réduit, la mobilité des bras vifs est atrophiée, voire nulle. La pression végétale détermine alors une obstruction du lit en tresse que la rareté des crues ne saurait combattre. L’essartement a été et reste une réponse efficace à l’invasion végétale et est une condition nécessaire au maintien de la capacité en crue, de l’originalité et de la diversité des milieux naturels. La perte de mobilité résulte aussi de l’interruption du charriage à travers les barrages, mais plus encore des extractions passées et des seuils de soutien d’étiage : le rétablissement du transit des graviers à travers les barrages, la recharge du lit avec les graviers provenant des terrasses latérales perchées et l’accroissement des débits de crue contribueront à rétablir une mobilité minimum.

Impact of hydroelectric installations on the morphology's short-circuited reachs of the Durance and the Verdon rivers. Attenuation of flood peaks by the reservoirs of Serre Ponçon and along the Verdon River, and diversions of the Durance River’s flow in the industrial canal significantly modify the flow regime in the short-circuited beds. Upstream inflow of gravel materials is decreased, bedload transport is significantly reduced, channels’ mobility is atrophied, or becomes even nonexistent. The vegetation impact leads then to an obstruction of the braided channel, the rare occurrence of high flows is not able to prevent. Clearing the bed has been and stays an efficient response to the vegetation encroachment, and a necessary condition to maintain the discharge capacity during high flow, the originality and the diversity of the natural landforms. The loss of mobility is also due to bedload transport’s interruption through dams, but even more to the past gravel extractions and to weirs that sustain low flow : bedload transport restoration through dams, sedimentary recharge of the bed with gravels coming from lateral terraces and increasing of high flows intensity will lead to a minimal required mobility., L’écrêtement des crues par les réservoirs de Serre Ponçon et de la chaîne du Verdon et les dérivations du débit de la Durance dans le canal industriel modifient fortement le régime des débits dans les lits court-circuités. L’apport amont des matériaux granulaires est diminué, le charriage est fortement réduit, la mobilité des bras vifs est atrophiée, voire nulle. La pression végétale détermine alors une obstruction du lit en tresse que la rareté des crues ne saurait combattre. L’essartement a été et reste une réponse efficace à l’invasion végétale et est une condition nécessaire au maintien de la capacité en crue, de l’originalité et de la diversité des milieux naturels. La perte de mobilité résulte aussi de l’interruption du charriage à travers les barrages, mais plus encore des extractions passées et des seuils de soutien d’étiage : le rétablissement du transit des graviers à travers les barrages, la recharge du lit avec les graviers provenant des terrasses latérales perchées et l’accroissement des débits de crue contribueront à rétablir une mobilité minimum., Lefort Philippe, Chapuis Margot. Incidence des aménagements hydro-électriques sur la morphologie des tronçons court-circuités de la Durance et du Verdon. In: 32èmes Journées de l’Hydraulique de la Société Hydrotechnique de France Environnement et Hydroélectricité Lyon - 6 et 7 octobre 2010. 2010.

Instream channel restoration is a common practice in river engineering that presents a challenge for research. One research gap is the development of monitoring techniques that allow for testable predictions of sediment transport and supply. Here we use Radio Frequency Identification (RFID) transponders to compare the short-term (1-year) sediment transport response to flood events in a restored and a control reach. The field site is Wilket Creek, an enlarged creek in a fully urbanized catchment without stormwater management control in Toronto, Ontario. The responses to three flooding periods, each of which are at or above the design bankfull discharge, are described. Key results are that (i) particle mobility is lower in the restored reach for all three periods; (ii) full mobility occurs in the control reach during the first two floods while partial mobility occurs in the restored reach; and (iii) the constructed morphology exerted a controlling influence on particle entrainment, with higher mobility in the pools. Log-transformed travel distances exhibit normal distributions when grouped by particle size class, which allows a statistical comparison with power law and other predictive travel-distance relations. Results show that three bedload transport conditions can occur, with partial mobility associated with a mild relation between particle size and travel distance and full mobility associated with either a flat or steep relation depending on the degree of integration of particles in the bed. Recommendations on seeding strategy and sample sizes are made to improve the precision of the results by minimizing confidence intervals for mobility and travel distances. Even in a short term study, the RFID sediment tracking technique allows a process-based assessment of stream restoration outcomes that can be used to justify the instream intervention and plan future attempts to stabilize and enhance the system.

Urbanized rivers are heavily impacted by human activities that modify their hydrology and morphodynamics. This study focuses on Wilket Creek, a small gravel-bed river (14.5 km² drainage area, 12 m width, 1% slope, D50 = 0.039 m) located in the suburban area of Toronto. Existing infrastructures are threatened by incision and lateral migration of the channel. In 2012, a 400 m long reach has been restored with a riffle-pool design that was assumed to be the most efficient to dissipate flow energy. This project investigates the interactions between hydrology, sediment transport and morphodynamics to assess the stability of the restoration design. We used topographic surveys and RFID tracking to assess the sediment mobility and morphodynamics changes in unrestored and restored sections. After two bankfull events, adjustments of the riffle-pool design consist primarily of local bank erosion and local exposure of the underlying glacial till.