Mesure du débit d'un cours d'eau par la méthode d'exploration du champ des vitesses

Summary

Dans cette vidéo, Guillaume Dramet, hydromètre à l'INRAE, explique en détail la méthode de mesure du débit d'un cours d'eau en utilisant la technique d'exploration du champ des vitesses, selon la norme ISO 748. Il présente le déploiement d'un courantomètre sur perche pour mesurer la vitesse et la profondeur de l'eau en plusieurs points d'une section transversale du cours d'eau. Le processus inclut le choix du site, l'utilisation d'appareils spécifiques, la gestion des mesures et le calcul du débit, tout en insistant sur la précision et la sécurité lors de l'opération. Des outils et logiciels pour l'analyse des données sont également abordés.

Takeaways

• 😀 Il est important de mesurer le débit d'un cours d'eau selon la norme ISO 748, qui guide l'utilisation de la technique du champ des vitesses.
• 😀 Un courantomètre est déployé sur une perche pour mesurer la vitesse et la profondeur de l'eau à différents points d'une section transversale.
• 😀 La section de mesure doit être située dans un tronçon rectiligne d'environ trois fois la largeur du cours d'eau pour garantir la précision des mesures.
• 😀 Le nombre de verticales utilisées pour décrire la section doit être d'au moins 11, et chaque verticale doit mesurer la profondeur et la vitesse à plusieurs points.
• 😀 La mesure du débit consiste à multiplier la vitesse moyenne par la surface de la section traversée par l'eau.
• 😀 Avant de commencer les mesures, il est nécessaire de s'assurer que les capteurs sont à température ambiante pour garantir leur précision.
• 😀 Le travail doit idéalement se faire en binôme, ou au minimum en avertissant quelqu'un de son intervention pour des raisons de sécurité.
• 😀 Lors de l'exploration du champ des vitesses, il est essentiel de respecter les protocoles du fabricant pour chaque type de capteur (électromagnétique, acoustique, etc.).
• 😀 Le calcul du débit est automatiquement fourni par des logiciels ou peut être fait manuellement en saisissant les mesures dans une interface électronique.
• 😀 L'incertitude typique lors de la mesure du débit d'un cours d'eau naturel à l'aide d'un courantomètre est généralement comprise entre 10 et 20 %.

Q & A

Quel est l'objectif principal de la mesure du débit d'un cours d'eau décrite dans le script ?

L'objectif principal est de mesurer le débit d'un cours d'eau en utilisant la technique d'exploration du champ des vitesses, ce qui permet de calculer le débit en fonction de la vitesse et de la profondeur de l'eau à différents points d'une section transversale.

Quelles sont les normes encadrant cette mesure ?

La mesure du débit d'un cours d'eau est encadrée par la norme ISO 748, qui définit les protocoles pour effectuer cette évaluation avec précision.

Quels instruments sont utilisés pour la mesure du débit ?

Les instruments utilisés sont un courantomètre sur perche, un dcamètre pour mesurer les positions des verticales, et des capteurs électromagnétiques, acoustiques ou mécaniques pour mesurer la vitesse de l'eau.

Pourquoi faut-il traverser le cours d'eau avant de commencer la mesure ?

Il est important de traverser le cours d'eau pour vérifier la stabilité du substrat et sa capacité à se mouvoir dans l'eau, garantissant ainsi la sécurité de la mesure.

Quels sont les critères pour choisir un site de mesure dans le cours d'eau ?

Le site doit être situé dans un tronçon rectiligne du cours d'eau, loin des obstacles, des écoulements turbulents, des chutes, des recirculations et des écoulements sous berge, afin d'assurer des mesures fiables.

Combien de verticales doivent être mesurées et pourquoi ?

Il faut mesurer au moins 11 verticales pour obtenir une description suffisamment précise de la géométrie du cours d'eau. Ces verticales permettent de bien capturer les variations de profondeur et de vitesse à travers la section.

Comment l'opérateur doit-il prendre des notes pendant la mesure ?

L'opérateur doit noter la date, l'heure, la hauteur de l'eau à l'échelle, la largeur du cours d'eau, ainsi que la position et la profondeur de chaque verticale mesurée, et les résultats des vitesses pour chaque point de mesure.

Quelles sont les précautions à prendre lorsque la hauteur d'eau est faible ?

Lorsque la hauteur d'eau est trop faible pour mesurer trois points de vitesse, l'opérateur mesure uniquement à 40% de la profondeur depuis le fond et évite de s'approcher trop près du bord.

Quel est l'impact des obstacles ou des écoulements turbulents sur la mesure du débit ?

Les obstacles ou les écoulements turbulents perturbent l'hydraulique dans la section de mesure, ce qui peut fausser les résultats du débit. C'est pourquoi ces zones doivent être évitées lors du choix du site.

Comment le débit est-il calculé à la fin du processus ?

Le débit est calculé en multipliant la vitesse moyenne de l'eau dans chaque section par l'aire de cette section. Les instruments modernes peuvent également calculer automatiquement le débit à la fin du jaugage.