Mesures in situ en hydraulique à surface libre

Sommaire

1. Mesure du courant

1.1 Profileur de courant acoustique à effet Doppler

1.2 Courantomètre à hélice

1.3 Courantomètre électromagnétique

2. Mesure du niveau des eaux

2.1 Échelles limnimétriques

2.2 Limnimètres à maximum

2.3 Enregistreurs à flotteur

2.4 Mesure hydrostatique des niveaux

2.5 Mesure du niveau sans contact avec l’eau

3. Mesure du débit des cours d’eau

3.1 Techniques de jaugeage

3.2 Contrôle continu du débit des cours d’eau

4. Transport solide

4.1 Mesure du débit solide en suspension

4.2 Mesure du débit solide par charriage

4.3 Contrôle du colmatage des retenues

5. Bathymétrie

5.1 Mesure de la hauteur d’eau

5.2 Mesure du niveau d’eau

5.3 Positionnement planimétrique

Pour en savoir plus

L’hydraulique à surface libre est la science des écoulements d’eau, naturels (mers, lacs, rivières) ou artificiels (chenaux, retenues), qui présentent une interface avec l’air libre. Le présent article propose une revue des techniques aujourd’hui utilisées pour mesurer les principaux paramètres physiques qui caractérisent ces écoulements. Il s’agit des mesures de vitesse de l’eau, de débit des cours d’eau, de niveau de la surface libre, de débit solide et de bathymétrie. Les mesures des paramètres de qualité de l’eau, chimiques et biologiques, ne sont pas traitées dans cet article.

Les mesures in situ occupent aujourd’hui une place importante dans la résolution des problèmes d’hydraulique à surface libre. Servant de données d’entrée aux modèles numériques, utilisées pour des traitements statistiques de séries temporelles ou aidant à la compréhension des processus mis en jeu lors d’expertises, les mesures in situ sont et demeureront toujours un outil indispensable.

Les différences de niveaux de compréhension et de modélisation que l’on peut constater entre les différents domaines de l’hydraulique à surface libre, en particulier entre la dynamique de l’eau et le transport des sédiments, se retrouvent dans les mesures in situ : en quittant le domaine de l’eau « pure » pour aborder le domaine du transport sédimentaire, on passe à un niveau de difficulté supérieur et il devient alors plus difficile d’obtenir des mesures in situ fiables et significatives. Dans certains domaines, comme celui du transport par charriage, les techniques de mesures in situ demeurent encore aujourd’hui très rudimentaires. Compte tenu de la prise de conscience de plus en plus forte des enjeux importants liés à la gestion des sédiments dans les cours d’eau et les aménagements hydrauliques, on peut espérer que ces domaines vont connaître des progrès sensibles dans les prochaines années.