Estimation de la bathymétrie pour la modélisation de l'hydraulique des canaux multifilaires : application au cours moyen du fleuve Congo

La bathymétrie est un élément clé des modèles numériques qui simulent l'hydrodynamique des rivières, mais elle est particulièrement difficile à obtenir sur les rivières multicanaux où les îles du milieu du canal empêchent les bateaux de reconnaissance d'entreprendre une navigation de rive à rive. Cela est problématique car il est nécessaire de représenter explicitement les filets de chenaux individuels dans les modèles hydrodynamiques, de garantir une représentation suffisante des processus dans le chenal et d'obtenir des informations hydrauliques dans les filets de chenaux individuels. Ici, nous évaluons une approche pour estimer la bathymétrie des systèmes de canaux à faible gradient et à plusieurs filets, qui implique l'utilisation de l’équation de Manning pour dériver la profondeur à partir des observations du débit moyen par tronçon, de la pente de la surface de l'eau et de la largeur de la rivière. L'approche est appliquée à un tronçon de 70 km de la tige principale multicanale du Congo près de Mbandaka, en République du Congo, et est évaluée dans un premier temps par une validation géométrique avec les données de la piste sonar. L’évaluation implique également une modélisation hydraulique en 2D pour évaluer la bathymétrie estimée hydrauliquement, en comparant sa capacité à prévoir les conditions d'écoulement observées dans le canal avec celle de la bathymétrie observée. Nous avons constaté que les profondeurs moyennes des canaux et les conditions générales d'écoulement sont bien approximées par la bathymétrie estimée dans les grands tronçons à fils multiples, la bathymétrie observée n'offrant ici que peu ou pas d'amélioration des performances. Cependant, la bathymétrie à deux rétrécissements de la largeur d'un seul canal est mal évaluée. Les résultats indiquent que l'approche d'estimation de la bathymétrie par l’équation de Manning est largement applicable aux tronçons de grandes rivières multicanales à faible gradient comme le Congo, à condition qu'il n'y ait pas d'irrégularités majeures dans la largeur effective du canal à l'intérieur du tronçon.