Geomorphological impacts of Inanda Dam on the Mgeni estuary, north of Durban, South Africa)

Abstract

 Completed in 1988 at a site some 32 km from the Mgeni river mouth, the Inanda Dam may have influenced bed load transport and deposition. The aims of this study were to ascertain whether the dam had affected fluvial sediment delivery to the lower channel, whether the sediment characteristics and bedform of the estuary had been modified and, within this context, to predict the likely effects of continued sand mining on the Mgeni estuary. Re-examination of estuarine cross sections originally surveyed prior to dam completion, comparison of present estuarine sediment characteristics with those of pre-dam sediments and a bottom survey of the Inanda Dam itself were key elements in the analysis. Mean annual discharge of the Mgeni river has reduced by 4% since dam construction and changes in discharge regime caused by the water release policy resulted in an increase in competent discharge events. Retention of sediment behind the dam wall had led to reduction in available downstream sediment. Sediment volume in the estuary had not changed significantly since 1989, although sediment calibre is now much finer. These changes will probably signal the end of sand mining in the lower river and will ultimately cause the estuary to deepen as residual pre-dam sediment is flushed through and not replaced by new material from upstream. Since Mgeni sediment is a source of material for natural beach nourishment, it is likely that beaches will become narrower.

Résumé

Achevé en 1988 sur un site à 32 km de l'embouchure de la rivière Mgeni, le barrage d'Inanda a pu jouer un rôle sur le transport de fond et la sédimentation de cette rivière. Les buts de cette étude étaient d'analyser si le barrage avait affecté l'apport de sédiments fluviatiles au chenal inférieur, si les caractéristiques des sédiments et la forme du lit de l'estuaire avaient été modifiées et, dans ce contexte, de prévoir les effets probables d'exploitations continues de sables dans l'estuaire de cette rivière. L'analyse de coupes topographiques de l'estuaire réalisées avant la construction du barrage, la comparaison des caractéristiques des sédiments se déposant actuellement dans l'estuaire avec celles des sédiments avant la construction du barrage, et une étude de la sédimentation dans la retenue du barrage lui-même, ont été les éléments clés de cette étude. Le débit annuel moyen de la rivière Mgeni a diminué de 4% depuis la construction du barrage et les changements du régime de la rivière causés par la politique de gestion de l'eau ont eu pour conséquence une augmentation des situations de forts débits. La rétention de sédiments en amont du barrage a conduit à la réduction d'apport de sédiments pour l'aval. Le volume des sédiments déposés dans l'estuaire n'a pas changé de façon significative depuis 1989, les sédiments déposés maintenant sont beaucoup plus fins. Ces changements conduiront probablement à l'arrêt des extractions de sable dans l'estuaire de la rivière et devraient entraîner à long terme un approfondissement de l'estuaire, alors que les sédiments déposés avant la construction du barrage sont progressivement évacués et non remplacés par de nouveaux matériaux apportés de l'amont. Puisque les sédiments de la rivière Mgeni sont une source de matériaux pour le nourrissage naturel des plages, il est probable que les plages vont subir une érosion.