Download Manuel d`hydrométrie

7
I
MANUEL D'HYDROMETRIE
tome IV
mesure des débits
à partir des vitesses
OFFICE DE LA RECHERCHESCIENTIFIQUE
ET TECHNIQUEOUTRE-MER
M. ALDEGHERI
Directeur de Recherches deI'ORSTOM
E R R A T U M
Page
1 : 2ème ligne du second paragraphe, il faut lire :
((iln'y a pas eu, jusqu'à cette dernière décennie, dans la plupartdes pays du monde,
...u.
Page 29 : 1ère ligne du paragraphe 1.4.3.1. :
au lieu de (( 3 m)), lire (( 3 m/s, ;
<
<
dernière ligne :
au lieu de ccêtre relevée à l'aire)), lire ccêtre relevée à l'aide)).
Page 101 : Nomenclature 4 :
au lieu de ((NECABOLIER)), lire (tMECABOL.IERdémontée)).
Page 171 : avant formule (1)
au lieu de ((Pa = ds, lire ((P = dn ;
formule (2)
au lieu de ctP = y - d (sec 1) (1 - K) ))
lirectP= [ y - d ( s e c a - l ) ] ( I -KI)).
-
Page 186 : 1Ième ligne du paragraphe a) :
au lieu de ((formuledu moulinet parN
+ n '(T4- t))),lire
((formule du moulinet parN in/(T 4- t))),
Page 222 : 3ème ligne :
au lieu de ((déjà cité page 7 2 ~ lire
, ((déjà cité page 108)).
insérer après la page 288.
L e t a b l e a u V c i - a p r h est
-
..
..
..
..
Nontage Hélice
Entraînement
: du Générateur
de Signaux
'
:
:
:
:
Générateur
de Signaux
Fréquence
des Signaux
I
..
..
::
..
TECHNOLOGIE DES MOULINETS A SIGNALISATION ELECTRIQUE
..
Vis sana fin
:: et roue dentée
::
..
..
..
..
..
::
..
:
:
Aimant
permanent
' Interrupteur
Interrupteur
mécanique
à levier
::
Réglable
:: par changement
:: vis sans fin
:: et roue dentée
..
..
::
..
..
AXE
..
..
..
....
..
..
..
..
1:
..
..
..
..
..
..
::
..
..
..
..
AXE :.?IxE
1, 2' 10, 20
toure/top.
:
étanche
:
lames
souples
i
:
:
:
i
;
(I
,
tour,top.
NOBILE
,
-
:
indirect
direct
f
:: par via
fin paren aimant
permanent
bout d'arbre
:: en boutd'arbre
:
vis slin
:: et roue dentée :
roue dentée
:
i
..
..
::
::
Interrupteur
1:
..
~
..
..
....
..
...
.
..
é
:
i
&
~
~
~
:
.
n
Direct
~
' pastille isolante i
sur une partie .
. lames
étanche à
de l'axe
souples
:
'
f
t
Interrupteur
~
(1 L
S)
~
.
: et ~balais souples
I
:
:
:
:
2, 5, 10,
20
40 tours/top.
:
..
..
.. 1,
..
c
Interrupteur
m6canique
~
~
à lpvier
p
1_
Réglable
par changement
vis sana fin
et roue dentée
et pontage dea
:: bornes de sortie
..
..
-i
I
1
..
..
-
:
:
i
Réglable
par changement
vis sans fin
et roue dentée
et pontage des
bornes de sortit
1, 2, 5, 1% 20
40 tours/top.
:
:
:
Fixe
:
: 1 tour/toy.
:
8
1
;
1
:
:
-
Fixe
:
:
:
.
i
I N I T I A T I O N S- D O C U M E N T A T I O N ST E C H N I Q U E S
No 41
M-A-N--UEL
-
D’HYDROMflTRIE
Tome IV
MESURE
DES
DEBITS
A PARTIR
D EV
S ITESSES
M . ALDEGHERI
Directeur de Recherches de I’ORSTOM
O.R.S.T.O.M.
- PARIS - 1 9 7 9
II
...........
L al o d
i u1 1m a r s1 9 5 7n ' a u t o r i s a n t ,a u xt e r m e sd e sa l i n é a s
2 e t 3 del'article 41, d ' u n ep a r t ,
((que les ((copies o u r e p r o d u c t i o n s s t r i c t e m e n t r é s e r v e e s B l'usage p r i v e d u c o p i s t e e t n o n d e s t i n b e s
B
dune utilisation collective)) et, d'autre part, que
les analyses et les c o u r t e s c i t a t i o n s d a n s u n b u t d ' e x e m p l e
((et d'illustration, ((toute representation
o u r e p r o d u c t i o n i n t e g r a l e , ou partielle, faite sans le consentement
( ( d e l ' a u t e u r o u d e s a y a n t s d r o i t o u a y a n t s cause, est illicites (alinéa Ter de l'article
40).
(1
C e t t er e p r é s e n t a t i o n ou r e p r o d u c t i o n p, a r quelque p r o c é d e que c es o i t c, o n s t i t u e r a i dt o n cu n e
((contrefaçon sanctionnbe par les articles
425 e t s u i v a n t s d u C o d e P h a l ) ) .
((
...........
--
I.S.B.N.
2-7099-0546-9
@ O.R.S.T.O.M.
1979
III
A VERT I S S E M E N T
C'est à la fin de l'année 1974, que le Comité Technique
d'Hydrologie de l'Office de la Recherche Scientifiqueet Technique
Outre-Mer lançait l'idée d'un Manuel d'Hydrométrie qui serait édité
par fascicules,au fur et à mesure de leur élaboration.
Dans l'esprit des membres de ce Comité, il s'agissait d'utiliser les compétences etl'expérience des chercheurs et techniciens
du
Service Hydrologiquede 1'ORSTOM pour réaliserun manuel de langue
française, plus orienté versla pratique de la mesure que vers sa
théorie.
Il a semblé naturel de publier ceManuel d'Hydrométrie dans
la série Initiation et Documentation Techniquede 1'ORSTOM et 7 tomes
sont prévus, à savoir :
Tome 1 : Généralités sur la mesure hydrométrique. Eléments
de base pour la pratique destravaux de terrain et
de bureau.
. _ Mesures et travaux topographiques.
Tome 2 : Mesures des précipitations
- Mesures climatologiqueso
Tome 3 : Limnimétrie,
Tome 4 : Mesure des débits parles vitesses.
Tome 5 : Méthodes globales de mesure des débits.
-
Tome
6
: Etalonnage
Tome
7
: Règles pratiques de gestion des réseaux hydrométriques.
et calculsdes débits Mesures de qualité
des eaux et du transport en suspension.
Techniques spéciales pour les bassins représentatifs
et expérimentaux.
On pourra s'étonner que le premier tome à paraître soit le
numéro quatre. Il faut rappeler que les différents tomes sont rédigés par
des hydrologues engagés dans de nombreux programmesde recherche, tantau
Bureau Central Hydrologique à Paris, que dans les Centres et Missions de
1'ORSTOM Outre-Mer, Cette dispersion des auteurs et les impératifs de
leurs programmes de travail font qu'il n'est pas possible de respecter
l'ordre logique de publication.
tesse
ses
SOMMAIRE
Pages
1. ASPECT
DES
THEORIQUE
DES
MESURES DE
DEBIT
A
PARTIRLA DE
MESURE
VITESSES
1.1. -Définitions
1.1 1. Débit
1.1 2. Courbe d'étalonnage
1.2. Théorie de la mesure des débits par la mesure des
vitesses
1.2 1 . Généralités
1.2 2 . Sur quelques considérations pratiques
différentes
1.3.méthodes
Les
de mesure
1.3 1. Classification suivant les modalités
de mesure
chaque
verticale
vitesse
surla de
1.3 2. Classification
en fonction de
1.4. Les différents modes
1.4 1. Mesures à gué
1.4 2. Mesures à partir
1.4 3. Mesures à l'aide
1.4 4. Mesures à partir
MATERIEL
II.UTILISE
la
3
3
3
3
7
7
Il
14
15
suivant la répartition des verticales
24
la rapidité des variations du plan d'eau
opératoires
21
d'un pont ou passerelle
d'un bateau
de transporteurs aériens
POUR LA "XJREVITESSES
DES
11.1.
de
Détection
11.1 1 . Aperqu des divers appareils utilisés pour
la mesure
fluide d'unvitesse
de la
11moulinets
.1 2. Les
à hélice
11.1 Les
dispositifs
3.
de détection
signal
du
11.1 4. Autres appareillages modernes pour la détection
des
27
28
28
30
31
31
31
39
68
79
11.2. Les supports de moulinets
II.2 1. Montage sur perche
11.2 2. Montage sur saumon
86
86
11.3. Déplacements du support de moulinet
11.3 1 . Déplacements verticaux
11.3 2. Déplacements horizontaux
93
93
99
11.4. Matériel divers
11.4 1. Définition de la section
11.4 2. Mesure des angles
11.4 3. Câble de retenue et câble amont
II.4 4. Autres accessoires
matériel
Documentation
fichier
du
11.5.
et
90
117
117
125
129
131
132
VI
III. OPERATIONSSUR LE TERRAIN
135
111.1. Généralités
135
111.2. Règles générales valables pour toutes les méthodes
111.2 1 . Entretien du matériel
111.2 2. Choix de la section de mesure
111.2 3. Choix du mode opératoire
III.2 4. Choix du matériel
111.2 5 . Le carnet de jaugeage
111.2 6.Mesure des distances horizontales
111.2 7. Mesure de la profondeur
111.2 8 . Nombre de verticales
138
138
145
151
151
157
164
165
178
111.3. Règles particulières liées au mode opératoire
182
182
190
111.3 1. Consignes liées aux méthodes
111.3 2. Règles liées au mode opératoire
24 1
IV. TRAVAUXDE BUREAU
IV.1. Remarques préliminaires
241
IV.2. Préparation des feuilles de jaugeage
IV.2 1 . Calcul des vitessesà partir des relevés
IV.2 2. Corrections à apporter au dépouillement
243
244
246
IV.3. Dépouillement du jaugeage par la méthode point par point 248
IV.3 1. Méthode graphique
248
IV. 3 2. Méthodes arithmétiques
257
IV.4. Dépouillement du jaugeage par intégration
IV.4 1 . Méthode graphique
IV.4 2. Méthode arithmétique
IV.4 3.Cas où il n'a pas été possible d'estimer la
vitesse au voisinage
du fond
IV.5. Dépouillement
indépendantes
du
jaugeage
continu
ou
par
260
260
26 1
26 1
verticales
IV.6. Dépouillement des jaugeages aux flotteurs
IV.6 1. Méthodologie
IV.6 2. Calcul de la vitesse moyenne en surface Vms
IV.6 3. Calcul du débit
IV.6 4. Cas des jaugeages aux flotteurs avec vitesses
très faibles
262
265
265
266
269
27 1
CONCLUSION
273
BIBLIOOHIE
275
ANNE=
279
'!Le probZ2me de la mesure des dgbits
constitue 1 'une des pZus pdnibles
incertitudes scientifiques actuelZesn
L. BARBILLON
E c r i t e en 1909 à proposdesmesures
phrase reste encore valable pour l a mesure d e s d é b i t s s u r
cette
les f l e u v e s
est c o n s t i t u é l e
e t les r i v i è r e s . En 1976, a l o r s qu'on s a i t d e q u o i
peu p r è s b i e n l e s d é b i t s d e la
s o l de l a l u n e , on ne connaît qu'à
Seine à Paris, d'une façon assez médiocre ceux des crues de
l a Garonne
et l'ingénieur chargé de l'étude de la moindre setenue
collinaire dans n'importe quelle région de France
ment compte, en recherchant
l'exactitude de
1909
du d é b i t d e s t u r b i n e s ,
l o r s d e s essais de récept-ion des usines hydro-électriques,
à Toulouse....
-
se rend très rapide-
l e s données hydrologiques disponibles, de
ces quelques lignes.
A quoi cela t i e n t - i l
? A deux c a u s e s p r i n c i p a l e s
il n ' y a pas eu, jusqu'à présent
des problèmes graves posés par
: d'abord,
cette dernière décennie danslaplupart
l e manque d'eau : on c o n s t a t e d ' a i l l e u r s
que p l u s un pays e s t pauvreeneau
mieux il connaît l e volume de ses
ressources. L a seconde, c ' e s t l a d i f f i c u l t é r e n c o n t r é e pour l a r é a l i sation des mesures, particulièrement en crue, dans toutes
du globe e t durant l a mauvaisesaison
ment, il sembleque
en zone tempérée.Paradoxale-
l e s débitsdescoursd'eausoient
l e s régions tropicales qu'en France par
les r é g i o n s
mieux connusdans
exemple. La r a i s o n m e p a r a î t
évidente : il est plus agréable de faire "trempette" dans l'eau
que dans
à 26"
1'eau à 3 ou 4 " .
L e b u t du p r é s e n t manuel est d'exposer en
r e n t s modes o p é r a t o i r e s e t techni.ques
d é t a i l s les d i f f é -
u t i l i s é s pour l a mesure d e s
d é b i t s à p a r t i r d e l a mesure d e s v i t e s s e s , d e donner e n s u i t e l a description des matériels utilisés
e t examiner e n f i n l e s méthodes de dé-
pouillement e t d ' i n t e r p r é t a t i o n d e s r é s u l t a t s .
2
Avant d'entrer dans le sujet proprement
dit, nous attirons
l'attention du lecteur surle fait que nous
ne donrmns pas UR catalogue des matériels existants ou ayant existé
! Nous ne parlerons
qlxe des appareils les plus couramment utilisés et nous nous étendrons
plus particulièrement sur les matériels modernes dont l'utilisation
rend lat k h e des hydrométristes sinon plus facile, du moins beaucoup
plus ais6e.
D'autre part,ROUS n'avons pas
toutes
les
I'intentionde passer en revue
méthodes
de jaugeage employées avec plus
ou
moinsde suc-
par les hydrologues des divers continents.
Ces méthdes sont décrites avec suffisamment
de détails dans les ouvrages d'hydrologie
cès
édités en diverses langues.Ce que
ROUS
voudrions, c'est donner quel-
ques "recettes" pratiques,B partir de techniques ayant fait leurs
preuves, de f'a~on
à ce qu'elles soient adoptéesde manière courante
par les hydrométristes
de 1'ORSTOM et peut gtre par d'autres.
. .
Mais ne soyons pas trop ambitieux et n'oublions pas que chaCUR
est persuadé avoir découvert "la meilleure" méthode. Souhaitons
4 du manuel apporte quelques idées au hydrosimplement que ce tome
n6tristes aux prises avec
des fleuves capricieux et leur permette
de réaliser leurs mesures dans les conditions les plus favorables.
3
1. ASPECT THEONQUE DES MESURES DE DEBIT A PARTIR DE
DES VITESSES
I. 1 .
LA MESURE
DBFINITIONS
1. 1.
1. DEBIT
L e d é b i t est l e volume d ' e a u t r a v e r s a n t
d'eau pendant une unité de
parseconde
une s e c t i o n du cours
temps. On l ' e x p r i m e s o i t
en mètres cubes
l i t r e s par
l e s d é b i t si m p o r t a n t s ,s o i te n
(m3/s)pour
seconde ( l / s ) pour l e s f a i b l e s d é b i t s .
On a conv,enu d ' é c r i r e l e r é s u l t a t d e s m e s u r e s s u r
avec t r o i s c h i f f r e s s i g n i f i c a t i f s q u e l l e
.
,
.
.
.
i
le terrain
que s o i t l a . v a l e u r du d é b i t :
d e O à 1 m3/s
: t r o i sc h i f f r e sa p r è sl av i r g u l e
0,457 m 3 / s
d e 1 à 10 m3/s
: deux c h i f f r e sa p r è sl av i r g u l e
4,57 m3/s
d e 10 à 100 m 3 / s
: un c h i f f r ea p r è sl av i r g u l e
45,7 m3/s
d e 100 à 1000 m3/s
: v a leenutri è r e
457 m3/s
au-dessus d e 100Om3/s: a r r o n d i à l ad i z a i n ed e
m3/s
4570 m3/s
Cette règle, qui pourrait s'intituler "règle des trois chif-
se j u s t i f i e aisément compte tenu de l a p r é c i s i o n
fres significatifs:
l e s conditions normales de mesure
que l'on peut espérer atteindre dans
sur l e t e r r a i n .
1. 1. 2 ;
..
I
.
COURBE'B'ETALONNAGE
On trouvera dans
l e tome 3 d e ce manuel, les d i r e c t i v e s pour
l'installation des stations hydrométriques destinées
J
à la collecte
de l'infornation hauteurs d'eau au droit d'une section correctement
ou d ' u n e r i v i è r e .
choisie d'un fleuve
Les ruesures d e d é b i t a p p o r t e n t
permettant de définir
une information complémentaire
l e régime du cours d'eau étudié.
En e f f e t , P
p a r t i r d e ces mesures, il e s t p o s s i b l e d ' é t a b l i r l a r e l a t i o n h a u t e u r débit dans la section considérée.
plus sowent sous
Cette r e l a t i o n est présentée l e
forme de courbe d 'étzlonnage ou courbe de tarage.
4
Pour o b t e n i r l a m e i l l e u r e d é f i n i t i o n d e c e t t e c o u r b e ,
cessaire de réaliser
des mesures B d i f f é r e n t s n i v e a u x du plan d'eau
depuisl'étiagejusqu'auxplusfortescrues.
section de contrSle des hauteurs d'eau
hauteur-débit
il e s t né-
est constante dans
En g é n é r a l , l o r s q u e
la
est b i e n c h o i s i e , l a r e l a t i o n
l e temps : on d i t que c e t t e r e l a t i o n
est univoque.
Rappelons que :
9 d i x ou mieux quinze jaugeages bien rdpartis sur toute
Z'amplitude de variation de cote a" l'dchelle, sont ndcessaires pour tracer
l a courbe de taraga,
= des jaugeages de contrôle doivent e'tre réalise's
à intervaZ2e.s
réguliers pour déceler ies ddtarages dventuels,
= l e trac6 de l a courbe est d'autant plus prdcis que l e s var i a t i o n s de cote à l 'dchelle sont faibles pendant l a durde des mesures,
= il existe toujours une certaine dispersion entre les points
expdrimentaux due aux erreurs indvitables demesure. Le t r a c é e s t e f f e c tue' en laissant,autant que possible, un nombreégai! de points de p a r t
e t d lautre de Za courbe moyenne.
Tout c e c i s e r a p r é c i s é a v e c p l u s d e d é t a i l s d a n s l e
tome 6
consacré notamment à l ' é t a l o n n a g e e t a u c a l c u l d e s d é b i t s .
Nous donnons à t i t r e d ' e z e a p l e deux courbes d'étalonnage
-
Figure 1 , une r i v i è r e f r a n ç a i s e ,
l a Lèze à Lézat : bonne
définition des points, dispersion faible, présence
-
:
d e deux c o n t r ô l e s a v a l ,
Figure 2 , une r i v i è r e malgache, I s i n k o 1 Ambodiroka : c r u e s
r a p i d e s , mauvaise
d é f i n i t i o nd e sp o i n t s
à partirde
1,20 m à l ' é c h e l l e .
5
6
Fig. 2
ISINKO i - A M B O D I R O K A
Courbe d 'étalonnage
I
I
7
DES VITESSES
1. 2':THfiO.RIE D E L A M E S U R E D E S D f i B I T S P A R L A M E S U R E
-
-
1.2; 1. GENERALITES
.--._
.
D'après l a d e f i n i t i o n donnée ci-dessus,
l e d é b i t e s t donc égal
au produit de l a v i t e s s e V du f l u i d e p a r l a s u r f a c e
S de la section
traversée :
Cette formule implique
V constant en t o u s l e s p o i n t s d e l a
sur l e s f l e u v e s e t l e s r i v i è r e s .
section. O r , ceci ne se réalise jamais
La v i t e s s e n ' e s t p a s c o n s t a n t e
5 l'intérieur d'une section, elle varie
à un a u t r e p a r s u i t e d e l a
d'un point
forme du lit à l'amont ou B l ' a v a l
du fond,
de l a r u g o s i t é d e s b e r g e s , d e l a v é g é t a t i o n , d e s i r r é g u l a r i t é s
etc... et en
un mame point
, elle fluctue
en grandeur et
en d i r e c t i o n
dans l e temps.
Une r e p r é s e n t a t i o n e n p e r s p e c t i v e c a v a l i è r e
donnée par
l a f i g u r e 3. Le d é b i t e s t é g a l
du d é b i t Q e s t
au volume d'eaucontenu
dans l e t r i è d r e c u r v i l i g n e l i m i t é p a r l a d r o i t e
AB e t l e s courbes AMB
(enveloppe des vecteurs vitesses des particules fluides
et ANB ( s e c t i o n du lit de l a r i v i è r e p a r
en s u r f a c e )
le p l a n v e r t i c a l p a s s a n t
par l a d r o i t e AB). La surface gauche limitée par les courbes
AN33 e s t l e l i e u
d'eau ayant quitté
géométrique à l ' i n s t a n t t
O
+
AMB e t
1 seconde,desgouttes
l e p l a n v e r t i c a l ANB à l ' i n s t a n t t
O
; c f e s t donc,
en d é f i n i t i v e , l ' e n v e l o p p e d e s v e c t e u r s v i t e s s e s d e t o u t e s l e s p a r ticules liquides de la section
en t r a v e r s .
.
I
8
9
S i S est l ' a i r e d e l a s e c t i o n d e
à t r a v e r s un p e t i t élément dS = dp x d k
supposéeconstante
élément d el a
mesure et v l a v i t e s s e
profondeur e t d h é l é n e n td e
t r a v e r s a n tc e té l é m e n td es e c t i o n
(dp
l a l a r g e u r ) l e d é b i t dQ
sera donné,d'après
(11, par
r
:
dQ=vdS
et l e débit total
quipeut
s'exprimera par :
s'écrire a u s s i :
P et L étant respectivement l a prof.ondeur e t l a l a r g e u r d e l a s e c t i o n
2 travers l a q u e l l e s ' d c o u l e
l'e d 6 b i t Q.
La première formulation de
(3) i n d i q u e q u ' i l f a u t d é f i n i r
une
. v i t e s s e moyenne s u r t o u t e l a profondeur e t o b t e n i r ainsi un "débit
..
élémentaire" appelé ausai débit unitaire(souvent désigné par
l e symbole
-p u),
la l a r g e u r .
s u i v a n t une v e r t i c a l e q u i sera sommé e n s u i t e s u r t o u t e
La deuxième formule
définie suivant
d e (3) montre que l a v i t e s s e moyenne peut Gtre
une h o r i z o n t a l e s u r t o u t e
l a largeur, puis
l e débit
élémentaire a i n s i c a l c u l é sera sommé s u r t o u t e l a profondeur de
la
section.
On v o i t ainsi que l a connaissance du d é b i t n ' e s t o b t e n u e
que
en p l u s i e u r s p o i n t s au sein d e l ' é c o u l e -
par l a m e s u r e d e s v i t e s s e s
ment de façon à d é f i n i r une v i t e s s e moyenne. C'est c e qu'on a p p e l l e
hdbituellement : mesure du d é b i t p a r e x p l o r a t i o n
du champ d e s v i t e s s e s .
La méthode l a p l u s couramment u t i l i s é e est l ' e x p l o r a t i o n s u i v a n t d e s
verticales réparties dans
l a s e c t i o n . Dans l e cas d e s e c t i o n s p a r f a i -
tement c a l i b r é e s et é q u i p é e s d e d i s p o s i t i f s d e t r a n s l a t i o n h o r i z o n t a l e ,
on peut envisager parfois une exploration suivant des horizontales,
mais c e t t e f a ç o n d e p r o c é d e r
est r a r e m e n t u t i i i s 6 e .
En résumé
:
. .
Pour connaZtre Ze débitd'unerivisre,
on d o i t mesurer l a
v i t e s s e en d i f f é r e n t s p o i n t s de la section de façon à d é f i n i r au mieux
une v i t e s s e moyenne U dans cette section.
ïa v i t e s s e moyenne a i n s i déterminée se rapprochera d'autant
plus de l a valeur vraie que :
= l e nombre de points de mesure e s t PLUS important,
= Z'&ouZement dans la section est parfaitement uniforme,
avec des f i l e t s Ziquides bien paraZZ2Zes entre eux,
e Za variation de Za cote dupZan d'eau pendant
l a mesure
e s t f a i b2 e
.
Cependant, sur des rivières
de l a cote à l ' é c h e l l e ,
en c r u e , a v e c v a r i a t i o n r a p i d e
il e s t p a r f o i s p r é f é r a b l e
l e nombre d e p o i ~ t s a f i n d e r e s t e r dans des
variation de hauteur
d.e .diminuer
peu
limites a c c e p t a b l e s d e
à l ' é c h e l l e . Des p r é c i s i o n s s u r l a r é p a r t i t i o n
despointsdemesuresseront
donnéesLorsquenousexaminerons
d i f f é r e n t e s méthodes de jaugeage.
les
Nous verrons également que l'explora-
t i o n du champ d e v i t e s s e p e u t s e f a i r e d e p l u s i e u r s m a n i è r e s
pointparpoint,lemoulinetQtantplacé,face
rents points de la section repérés en abscisses
par intégration,
UR
: soit
au c o u r a n t , en d i f f é e t en ordonnées, s o i t
en l a i s s a n t d e s c e n d r e ou remonter l e moulinet à
vitesse constante le long de verticales judicieusement réparties sur
la largeur de la rivière.
En corntusion, l a mesure du débit dans un cours d'eau e s t
PdaZisé à p a r t i r de d6pZacements horizontaux et verticaux d'un appareiZ capable de déteetep
Za v i t e s s e du fluide en diffdrenta points
d d f h i s p a r Zes d i t s déplacements.
Le c h a p i t r e II sera consacré
h l a d e s c r i p t i o n des m a t é r i e l s
u t i l i s é s a c t u e l l e m e n t p a r l e s h y d r o m é t r i s t e s . Nous p a r t i r o n s d e
lément de base qu'est
l e moulinet. La p r o g r e s s i o n s e r a t e l l e
l'é-
que l e
lecteur verra se profiler la chafne d'appareils indispensables,
p u i s l e s v a r i a n t e s de montage tenant
et des possibilités matérielles.
compte d e s c o n d i t i o n s d e
Chaque f o i s ,
donner l e s l i m i t e s d ' u t i l i s a t i o n o p t i m a l e s .
ROUS
mesure
essaierons de,
11
1. 2 . 2 . SUR QUELQUES CONSIDERATIONS PRATIQUES
Dans les paragraphes suivants,
nousexposerons
r e n t e s méthodes u t i l i s é e s pour l a mesure des débits
avant d'entrer dans
l e s d é t a i l s , il noussemble
les diffé-
en r i v i è r e . Mais
u t i l e d e f a i r e quel-
quesremarques.
Les méthodesquenous
décrirons par
l a suite sont applicables
en tenant compte, dans chaque cas, des conditions locales (topographie,
écoulement, etc..
.).
En matière de jaugeage en rivière, il est difficile de donner des directives gdne'rales valables en toutes circonstances. Chaque
rividre, chaque station hydromdtrique constitue
t o u j o u r s un cas p a r ticulier et ceci compzique
un peu notre tâche car
il n'est pas possible
de mettre au point des r2gles universelles. Les hydromdtristes doivent
savoir quels sont
leurs
avoir une connaissance parfaCte me'thodes,
des
domaines d'application et tenir compte des caractdristiques des e'coulements pow, les utiliserau mieux.
Dans l a s u i t e , nousexaminerons
viennent dans l a mesure d e s d é b i t s t e l s
angle du ,courant par rapport
certainsparamètresquiinterque a n g l e d e d é r i v e
du c â b l e ,
à l a section droite, constante de fond,
1
c o r r e c t i o ne a u ,c o r r e c t i o na i r ,
etc... Ces grandeursnesontfacilement
mesurables que dans des situations idéales qui ne
se t r o u v e n t r é a l i s é e s
qu'en moyennes e t basses eaux ou l o r s q u e l e s r i v i è r e s p r é s e n t e n t t o u t
au long de l'année
un régime t r è s calme. Dans l e c a s d e g r a n d e s c r u e s
sur les fleuvesdesrégions
s u r l e s ouedsd'Afrique
duNordou
auxcyclonestropicaux,
il y a du f a i t d e s c o n d i t i o n s l o c a l e s
lement ( t r è s g r a n d e s v i t e s s e s , f o r t e s v a g u e s
solidesimportants,charriagede
soumises
d'écou-
en s u r f a c e , t r a n s p o r t s
fond c o n s t i t u é d e g r a v i e r s
d er o c h e r s ) ,d e sc a u s e sd ' e r r e u rt e l l e m e n tg r a n d e sq u ' i lv a u t
et même
mieux,
'
12
dans l'intérêt de
l a mesure e t pour l a sauvegarde du matériel, n é g l i g e r
c e r t a i n s p a r a m è t r e s d i f f i c i l e s à mesureret dont l a p r i s e en compte
n'améliore que très faiblement l a v a l e u r du r é s u l t a t .
Dans ces conditions extr*aes,
il f a u t f a i r e v i t e e t s a v o i r
doser les r i s q u e s . En p r é s e n c e d ' u n c r u e e x c e p t i o n n e l l e , l ' e s s e n t i e l
n'est pas de définir l'angle de dérive
du c â b l e ou l ' a n g l e h o r i z o n t a l
1 quelques degrés prês (opération difficile
car l e saumon.se déplace
dans tous les sens ! !) mais c'est de pouvoir donner'un ordre de grandeur acceptable du d é b i t .
Dans ces s i t u a t i o n s , il a r r i v e p a r f o i s que c ' e s t l e maté-
riel l e moins s o p h i s t i q u é q u i donne les r é s u l t a t s les p l u s sûrs :
cas, une bonne i n d i c a t i o n
un flotteur naturel donnera, dans bien des
de l a vitesse e n s u r f a c e a l o r s
d'être coincé par
que l e moulinet l e p l u s moderne r i s q u e
l e s a b l e ou d ' a v o i r son a x e f a u s s é p a r
un corps
flottant.
Npoublions jamais que Za r&le d'or des hydrome'tristes devrait Ztre l a suivante : mhe dans Zes situatzons Zes pZus difficizes,
et en cas de ddfailZanee du matdriel cZassique, il a i s te t o u j o u r s
un myen pour estimer l e de'bit.
A n o t r e avis, l a p r é c i s i o n d ' u n e mesure d e d é b i t dépend presque e s s e n t i e l l e m e n t d e s c a r a c t é r i s t i q u e s d e l ' é c o u l e m e n t d a n s
d'eau.D'autresfacteursinterviennent
l e cours
évidemment, e n p a r t i c u l i e r
t a t du m a t é r i e l u t i l i s é e t l e soin apporté par
l'é-
les opérateurs à l a
r é a l i s a t i o n d e l a mesure. Mais t o u t e s ces c o n d i t i o n s é t a n t é g a l e s
par ailleurs,
il est b i e n é v i d e n t q u ' i l
débit de la crue exceptionnelle sur une
parfaitement uniforme que sur
est p l u s f a c i l e d e m e s u r e r l e
riviëre à écoulement l e n t e t
un t o r r e n t à c o u r a n t v i o l e n t
ou sur un
oued d'Afrique du Nord c h a r r i a n t d e grandes quantités de matériaux
aussi bien en surface qu'en suspension..
,
13
Dans le premier cas, le résultat aura plus de chances d'être
obtenu
avec
une
meilleure
précision
que ledans
second.
Et sur une m-eme rivière,
le choix de 1 'emplacement
du
jaugea-
ge, peut, par suite de conditions non identiques d'&coulement entrainer des résultats assez différents dans l'estimation du débit. Nous
donnerons plus loin et en détail les principaux critères
de choix d'une
station de mesure. Mais comme nous avons, . .assez souvent, eu l'occasion
de voir dans l'embarras des agents encore inexpérimentés, nous noterons
dès à présent dansce paragraphe d'introduction, que l'emplacement
de
la section de jaugeage n'est pas immuable. Elle doit se situer évidemment prèsde la station d'enregistrement des hauteurs d'eau. Il serait
souhaitable qu'elle puisse se trouver 'exactement audedroit
cette
station. Malheureusement, cela n'est pas toujours possible.
On se place
alors à l'aval ou à l'amont compte tenu
de
la
configuration
du
lit
et
des caractéristiques du courant.
Une
section
de
mesure
peut
convenir
en
hautes
eaux,
mais
n'est
plus utilisableà l'étiage par suitede mauvaises conditions d'écoulement résultant des faibles débits. Dans ce cas, on définit deux
sieurs sections distinctes utilisables pour différentes gammes
de
à ce qu'elles ne soient pas trop
débit. Il..faut cependant veiller
éloignées les unes des autres et qu'il n'y ait pas d'apports internédiaires, ni fuites ou prélèvements.
Ces considérations valent pour les stations sans appareillage
fixe. Avec les stations téléphériques,
le choix
est faitde
façonà donner
en très hautes eaux.
Il se
les
meilleurs
peut,
dans
ce
de1 'empla.cement
résultats
pour
les
mesures
cas, 1 'on
quedoive recher-
cher une section différente pour les mesures d'étiage.
Ceci peut paraître évident, mais il nous semble utile de
le répéter afin qu'il n'y ait de
pas doute
dans
l'esprit des
hydro-
métristes débutants.
à souligner qu'il est difficile
Encore une fois, nous tenons
de donner des règles précises, valables dans tous les
: lecasflair,
l'expérience de l'hydrométriste doivent compenser dans une certaine
mesure
les
lacunes
inévitables
de
ce
manuel.
ou
14
1. 3. L E S D I F F E R E N T E S M E T H O D E S
DE M E S U R E
En g é n é r a l , l ' h y d r o m é t r i s t e n e d i s p o s e
l i n e t pour mesurer l e d é b i t d ' u n e r i v i è r e .
sont réservées
auxmesures
L'estimation de la vitesse
Les b a t t e r i e s d e m o u l i n e t s
exemple.
moyenne s e r a donc obtenue en
en d i f f é r e n t s p o i n t s d e
a b s c i s s e s e t enordonnées.
mou-
industrielles lors des essais de récep-
tiond'usineshydroélectriques,par
plaçant ce moulinet
que d'un seul
l a. . s e c t i o n r e p é r é s en
En g é n é r a l , comme l e montre l a f i g u r e
No 3 , l e moulinet est p l a c é en d e s p o i n t s r é p a r t i s s u r d e s v e r t i c a l e s
espacées régulièrement
en t r a v e r s d e l a s e c t i o n .
L e s d i f f é r e n t e s méthodes de mesure peuvent Ztre classées
endeuxgrandes
catégoriessuivant,
p o i n t s e t les modalités de mesure
v e r t i c a l e s en fonction de
-
d'une p a r t l a r é p a r t i t i o n d e s
et d'autre part la répartition des
la rapidité des variations
du plan d'eau.
Il est bien évident que c e t t e d i v i s i o n endeux c a t é g o r i e s
a été f a i t e dans l e b u t d e r e n d r e p l u s c l a i r l ' e x p o s é .
En r é a l i t é ,
l a méthode u t i l i s é e pour r é a l i s e r un jaugeage est un assemblage des
techniques décrites dans
L'agent chargé de
l e s deux c l a s s i f i c a t i o n s .
l a mesure devra choisir
différents critères qui seront
en f o n c t i o n d e
exposés d e f a ç o n p l u s p r é c i s e d a n s
l e c h a p i t r e III : o p é r a t i o n s d e t e r r a i n .
15
1. 3. 1. CLASSIFICATION SUIVANT LES MODALITES DE MESURE
DE LA VITESSE SUR CHAQUE VERTICALE
Dans l e paragraphe 1.2 1. nousavons vu que l a première
o p é r a t i o n à réaliser ,pour c o n n a î t r e l e d é b i t est l a d é f i n i t i o n d e
l a vitesse moyenne. Ceci peut
de l'exploration de
être f a i t d e f a ç o n p r é c i s e
la section en plusieurs points, par différents
procédés : ce sont les méthodescomplètes.
La v i t e s s e moyenne est
quelquefois estimée p l u s sommairement à p a r t i r d ' u n
demesuressoit
à partir
en s u r f a c e , s o i t a u s e i n d e l ' é c o u l e m e n t
nombre r é d u i t
: ce s o n t
l e s méthodes incomplètes.
1.3 7 7 . M t w u ~ acomptZtes
On groupe dans ce paragraphe,
la
l e s mesures qui explorent
t o t a l i t é d e l a v e r t i c a l e d'une façon continue
ou d i s c o n t i n u e . On
distingue :
1.3 1 1 1 . Méthode
a rp o----ints
----------------p---
L ' a p p a r e i l d e mesure est positionné successivement en diffé-
rents points sur
l a v e r t i c a l e . Chaque p o i n t e s t r e p é r é
fondeur) et l a v i t e s s e y est mesuréependantun
long(aumoins
30 secondes). Lenombre
enordonnée(pro-
temps suffisamment
de points doit
ê t r e égalau
moins à c i n q p a r v e r t i c a l e s .
La v i t e s s e moyenne sera o b t e n u e s o i t p a r i n t é g r a t i o n g r a p h i que(méthode. des paraboles et méthode d e s i s o t a c h e s ou courbes d'égale
.
v i t e s s ed a n s
l a s e c t i o n )s o i t
p a r d e s méthodesarithmétiques.
Les principes des différentes
méthodes de calcul sont
suivants :
Reprenons l a formule (2) du.paragraphe 1.2 1 .
les
16
17
v étant la vitesse constante dans
revient à tracer sur le plan de
un élémentdesurface
d S. Ceci -
l a section de jaugeage, en s'appuyant
s u r les v a l e u r s d e l a v i t e s s e mesurées
à
d'égale vitesse (appelées aussi isotaches
chaque v e r t i c a l e , d e s l i g n e s
ou isodromes) et à f a i r e
les i s o t a c h e s .
l a sommation des surfaces élémentaires comprises entre
C'est l a méthode des isodromes-ou des isotaches qui
est résumée s u r
l a f i g u r e 4.
-
Dans l a formule (3). du même paragraphe :
l a première intégrale représente
l a s u r f a c e du graphe obtenu en portant
--- - - - -
-
en a b s c i s s e l e s v i t e s s e s mesuréesau
t i c a l e p o r t é s en ordonnéesuivant
droit des points de cette ver-
l a p r o i o n d e u r . Ce graphe e s t
appelé couramment p r o f i l d e s v i t e s s e s s u r
parabole des vitesses.
une v e r t i c a l e ou a u s s i
La première intégration donnera
le débit
élémentaire ou d é b i t u n i t a i r e s u r l a v e r t i c a l e c o n s i d é r é e
C'est la
expriméen
méthode d e s p a r a b o l e s r e p r é s e n t é e a u s s i s u r
figure 4 . L'intégrationdetous
m2/s
la
la
les d é b i t s é l é m e n t a i r e s s u i v a n t
l a r g e u r dohne l e d é b i t t o t a l .
-
Une moyenne pondérée, suivant diverses formules,des vitesses
mesu-
r é e s s u r l a v e r t i c a l e , donne l a v i t e s s e moyenne. C e t t e v i t e s s e moyen-
ne m u l t i p l i é e p a r l a p r o f o n d e u r , d o n n e r a l e d é b i t é l é m e n t a i r e s u r l a
v e r t i c a l e en m2/s. L ' i n t é g r a t i o n s u r l a l a r g e u r s e f a i t e n s u i t e p a r
l a méthode d e s t r a p è z e s .
C'est l a méthode arithmétique de dépouille-
ment.
_
I
Cesméthodes
i
' 1
!
travaux de bureau.
s e r o n t examinéesen
détail dans le chapitre
IV :
18
L e jaugeage p a r i n t é g r a t i o n se p r a t i q u e e n d é p l a ç a n t
le
moulinet à v i t e s s e c o n s t a n t e l e l o n g d e c h a q u e v e r t i c a l e . L ' i n t é gration peut s'effectuer de bas
en haut ou d e h a u t e n b a s , s u i v a n t
l e type de matériel dont on dispose.
à vitesse très l e n t e (de
L e déplacementdumoulinet
l'ordre de
1/ 100 d e l a vitesse du courant à mesurer) e t c o n s t a n t e
l e long de l a v e r t i c a l e , donne directement l a vitesse moyenne sur
Ceci se démontreaisément.
cette verticale.
Nous reprendrons l a démonstrationde
S o i t un moulinet dont
M. ROCHE
l a formule de tarage
*
:
est :
n
u = a - + b
t
d a n s l a q u e l l e u est l a vitesse du courant e t n l e nombre d e t o u r s
d'héliceenregistrépendant1e.temps
S o i t P la p r o f o n d e u r t o t a l e
du moulinet, supposée constante.
t.
e t v l a vitesse de déplacement
dp d e l a profondeur
Surunélément
P , on a une vitesse du courant u qui peut
constante. L e moulinet mettra untemps
Gtre considérée corne
dt =
*
pour p a r c o u r i r l'élé-
V
ment dp (v est,engénéra1,suffisamment
son i n f l u e n c e s u r
petit par rapport
l e déplacement l e
u soitnégligeable).Pendant
long de 1'élément dp,
OR
comptera un nombre d e t o u r s d ' h é l i c e d n
répondant à l a r e l a t i o n :
u = a -dn
dt
(puisque d t =
*
V
1
+ b
à u pour que
u = a -vdn
dP
+
b
Si N estle nombre total
de tours enregistrés sur la profondeur P, en un temps T =
-
,ona:
V
[=N
u-b
va dp
La vitesse
u
correspondante, calculée par
la formule (1)
sera :
U s a -N
T + b
.
Or :
2 dp-2
k d p + b
=%
.
vT = P
et pd'/
= P
Ce qui est 1 'expression de la vitesse moyenne
le long de la verticale.
Le jaugeage par intdgration, donnant donc directement Za
v i t e s s e moyenne sur Za vertieaZe, permet La réaZisation demesures
plus rapides e t plus compZe'tes.
\
-
Nous verrons plus loin que le montage du moulinet
ne permet
.I
pas d'explorer la
à qne
certaine
totalitéde la
distance
de fond du montage.
Nous
verticale: le moulinet est arrêté
du de
lit
la rivièredu fait de la constante
donnerons
une
une correction suffisamment approchée.
méthode
qui
permet
d'apporter
20
M~thod_~-d_es_fl,o_tt~~~~~~~~~~
E.Lr-2
car e l l e est a s s e z
Nous c i t e r o n s c e t t e méthodepourmémoire
peu u t i l i s é e . Son a p p l i c a t i o n ne peut être f a i t e que dans des sections
parfaitement calibrées en profondeur sur une certaine longueur.
Elle
donne de bons r é s u l t a t s d a n s l e cas d e v i t e s s e s t r è s f a i b l e s 09 l ' u t i lisation des moulinets n'est plus possible.
est
L e p r i n c i p e est l e suivant : l a v i t e s s e moyenne d e l ' e a u
obtenue en chronométrant
l e temps m i s par un flotteur lest&,immergé
415 environ du t i r a n t d'eau,pour
s u r wne profondeur égale au
Pourque
l a mesure s o i t c o r r e c t e ,
tant sur toute
l a v i t e s s e du c o u r a n t ,
l a longueur dépend de
une certaine distance dont
parcourir-
il f a u t que l e t i r a n t d ' e a u s o i t
cons-
n'y a i t
l a longueur du déplacement du f l o t t e u r a f i n q u ' i l
pas de risque de frottement sur
l e fond.
Les f l o t t e u r s peuvent Ztre c o n s t i t u é s p a r d e s morceaux d e
bois cylindriques
OU
c a r r é s l e s t é s à une extrémité par des boulons
dont l e nombre est déterminé
pourunmètredelongueur).
avecdestubesen
avec de l'eau
p a r tâtonnements (5 à 6 boulons de
On peutégalement
(#
10
réaliser Ces f l o t t e u r s
bouchés à une extrémité e t l e s t é s Sur Place
P.V.C.
ou du s a b l e .
Pour a v o i r l a v i t e s s e moyenne avec une précision convenable,
il f a u t être sûr que l e f l o t t e u r c o u v r e
deur. Il fautégalementque
aumoins
l e flotteur soit
l e s 314 d e l a profon-
immergé v e r t i c a l e m e n t ,
l a partie hors de l'eau étant la plus réduite possible.
I
L e d é b i tt o t a l
e s t obtenue à p a r t i r du d é b i tu n i t a i r es u r
chaque
v e r t i c a l e c a l c u l é en f a i s a n t l e p r o d u i t d e l a v i t e s s e mesurée par une
profondeur f i c t i v e p é g a l e à l a moyenne a r i t h m é t i q u e d e l a profondeur
r é e l l e e t de l a longueur immergéedu
est u t i l i s é e pour t e n i r comptedu
flotteur. Cette rBgle empirique
f a i t que l a v i t e s s e mesurée e s t l é g è r e -
ment supérieure à l a v i t e s s e moyenne v r a i e , l e f l o t t e u r n ' e x p l o r a n t
que l a tranche supérieure de l'écoulement.
21
---------
1 . Exploration
-- ------------incomplète
----------de
profondeur
la
.----_---1.3 1 2
Cette façondeprocéderpeut
être soit systématique,
avec mesure en
l e cas des méthodes américaines
unoudeux
c'est
points
s u r chaque v e r t i c a l e ,s o i ta c c i d e n t e l l el o r sd e sc r u e sv i o l e n t e s
'
avec transports importants en surface.
-
Méthodes américaines : Ces méthodes,que
l'on peut également quali-
f i e r d e jaugeages s i m p l i f i é s p o i n t p a r p o i n t , s o n t
en Amérique e t donnent une approximation de
très u t i l i s é e s
l a v i t e s s e moyenne p a r
mesure du courant en deux p o i n t s (2/10 e t 8/10 d e l a profondeur :
v
m'
+v
# Vo,i).
(6/10 d e l a profondeur : Vm
) ou en un point
+
2'
Ce choix a é t é f a i t a p r t s examen d e nombreux jaugeages réali-
sés sur l e s f l e u v e s d'Amérique,étudesquiontpermisdeconclure
que l e s v i t e s s e s en c e s p o i n t s s o n t
trss
voisines de l a v i t e s s e
moyenne.
Ces méthodesnesontpas
u t i l i s é e s au service hydrologique
de 1'ORSTOM.
= Mesuresincomplètesaccidentelles
: Ceci peut se produire au cours
d'un jaugeage complet par grande crue. Sur quelques verticales, situées
dans l a zone de courant maximal q u i e s t , d e p l u s , c e l l e
r i a g e s .en s u r f a c e s o n t
les plus abondants,
où l e s char-
il p e u t a r r i v e r q u ' i l
soit pas possible' d'explorer toute la profondeur
ne
du f a i t d e s r i s q u e s
d e p e r t e ou d e d é t é r i o r a t i o n du m a t é r i e l . Dans ce cas, ne seront
réalisées, en prenant toutes
l e s p r é c a u t i o n s pour é v i t e r d e s i n c i d e n t s ,
que quelques mesuresau voisinage de
l a s u r f a c e ou même, l e p l u s
vent, qu'une seule mesure en surface.
L'estimation de
son avec
SOU-
/
l a v i t e s s e moyenne sera f a i t e p a r comparai-
l e s mesures complètes déjà effectuées sur ces verticales
l e s mesures p a r t i e l l e s o b t e n u e s
aucoursdela/oudescrues'
et
excep-
tionnelles.
Une mesure p a r t i e t t e , extrapotBe avec soin par conrparaison
avec des mesmes conrpZ8tes, donnera une estimation correcte du dbbit
ble'mentdre avec lequel i l sera possibte de "récupdrer"valabZrnent
un jaugeage ou d 'extrapoler vers tes ddbits e'ievds l e s courbes d'dtalormage de certaines verticales.
Cependant, i l n'est pas question
d'en de'dtcire q u ' i l s u f f i t d e f a i r e
quelques mesures compZdtes de
temps en temps.
22
E:LL-2-2*
Su?%rfic_isll2s
Par très f o r t e c r u e ,
les vitessesd'écoulementatteignent
des valeurs telles qu'il devient impossible
l i n e t , un jaugeage complet par exploration
d e f a i r e , avec un
du champ d e s v i t e s s e s .
que l a v i t e s s e d é p a s s e 4 à 5 m / s ,
En e f f e t , d è s
des instruments de mesure
mou-
la dérive
très
m ^ ê e montés sur des poids de lestage
lourds (100 kg) devient très importante e t , d e p l u s ,
les transports
s o l i d e s en s u r f a c e e t a u s s i en suspension ou s a l t a t i o n P e u v e h t ent r a î n e r l a p e r t e ou l a d é t é r i o r a t i o n du matériel.
Dans c e s c a s e x t r ê m e s , l ' e s t i m a t i o n
du d é b i t est encore
p o s s i b l e en mesurant l e s v i t e s s e s s u p e r f i c i e l l e s
-
:
s o i t avec l e moulinet s i sonimmersion
ne présente
pas
trop de risques,
arbres, etc..
soit à l'aide de flotteurs naturels (corps flottants,
.9 ou a r t i f i c i e l s ( b o u t e i l l e s l e s t b e s ,
etc..
.).
On o b t i e n t a i n s i u n c e r t a i n nombre de points de mesures
répartis sur toute la largeur de
l a r i v i è r e à l'aide desquels
p o s s i b l e d e d é f i n i r l a v i t e s s e moyenne en surface
il est
:b s
La s e c t i o n d e mesure é t a n t connue (à p a r t i r d e j a u g e a g e s c o m p l e t s
l e débits'obtientdirectement
r é a l i s é s pour d e s c o t e s p l u s f a i b l e s ) ,
Q=KVms
. S
K é t a n t l e c o e f f i c i e n td ec o r r e c t i o n ,
à appliquer à Vms
l a v i t e s s e moyenne d a n s t o u t e l a s e c t i o n
c i e n t se déduit des jaugeages complets
: K = U/Vms
pouravoir
. C e coeffi-
pour l e s q u e l s U v i t e s s e moyen-
ne, et Vms sontconnus.
S ' i l n'y a pas eu de jaugeages
aucune i n d i c a t i o n s u r l a v a r i a t i o n d e
é t u d i e , on pourra prendre
à l a s t a t i o n e t s i l ' o n n'a
U/Vms dans l a s e c t i o n que l ' o n
les valeurssuivantes
:
:
23
Vitesses fortes, profondeurs supérieures
V i t e s s e s moyennes en r i v i è r e s d e montagne
----------------------
à 4 m
1 ,O0
1 ,O5
F a i b lp
e se n t ersi,v i è r e s
moyennes ......................
Grands f l e u v e s .........................................
0,85
Pentes moyennes, r i v i è r e s moyennes .....................
Vitesses
t r è s f a i b l e s ..................................
0,90
1
0,95
à 0,95
O ,80
En A l g é r i e , G. JACCON p r é c o n i s e l e s v a l e u r s s u i v a n t e s
:
. K = 1 ,O0 pour des' écoulements sans ressaut (pas de vagues)
. K 1,05 pour des écoulements avec ressauts stationnaites
=
(écoulernents
s u r c r i t i q u e sc a r a c t é r i s é e sp a rd ef o r t e s
'ondulations quasi permanentes).
-
Réalisds dansde bonnes conditions, les jaugeages aux flotteurs peuvent donner de bons résultats e t i l s doivent être u t i l i s d s
chaque fois queZes métlwdes classiques ne peuvent pas ê t r e appZiquées
.
Lemode
opératoire sera développé dans
tions sur l e terrain et travaux de bureau.
l e chapitre opéra-
24
1. 3. 2. CLASSIFICATION SUIVANT LA REPARTITION DES VERTICALES
EN FONCTION DE LA RAPIDITE DES VARIATIONS DU PLAN D'EAU
Les mesures de débit doivent permettre
d'étalonnage Q = f (H) à l a s t a t i o n c o n s i d é r é e .
l e tracé d e l a courbe
A une valeur
du d é b i t
à l'échelle parfaitement définie.
correspond une hauteur
O r , une mesure de débit'en
r i v i è r e est u n e o p é r a t i o n q u i
peut demander plusieurs heures. Pendant
ce temps, l a s t a b i l i t é du
réalisée ; il se p e u t , p a r s u i t e d e s
plan d'eau n'est pas toujours
c a r a c t é r i s t i q u e s t o p o g r a p h i q u e s du cours d'eau, qu'en un instant
donné l a v a r i a t i o n d u p l a n d ' e a u s o i t p l u s
ou moins r a p i d e . Certai-
nes riviBres à p e n t e f a i b l e p r é s e n t e n t d e s c r u e s d o n t l a m o n t é e
tendsurplusieursjours
ou m&e
plusieurs semaines
s'é-
et est d e l ' o r d r e
dequelquescentimètresparjour.Parcontre,dansd'autresrégions,
l e s c r u e s s o n t beaucoup p l u s r a p i d e s e t l a montGe du plan d'eau
de plusieurs dizaines de
est
centimètres à l ' h e u r e , v o i r e d e q u e l q u e s
l e sud d e Madagascar,unemontée
mètres : nousavonsvudans
de
2 à 2,50 m.en une vingtaine de minutes environ.
Dans l e premier cas, pendant l a mesure, l e plan d'eau
pratiquement stable
sera
et au d6bit mesuré correspondra une hauteur
1' é c h e l l e b i e n d é f i n i e , t a n d i s q u e d a n s
l e second, l a v a r i a t i o n d e
c o t e sera très grande e t l a représentationasUr un graphe
r é s u l t a t d e l a mesure ne
1
Q(H),du
sera p a s aisé.
Nous voyonsdoncque
l'hydrométriste risque d'ztre placé
dans deux s i t u a t i o n s t o t a l e m e n t d i f f é r e n t e s q u i n é c e s s i t e n t d e s
.
méthodes appropriées 2 chaque cas pour arriver à d e s r é s u l t a t s
corrects.
Sur une r i v i è r e à v a r i a t i o n d e p l a n d ' e a u
d e l a mesurepeutprendreson
l e n t e , 1'agent chargé
temps : c ' e s t l e cas classique. Sur
l e s rivières soumises à d e s c r u e s très r a p i d e s e t v i o l e n t e s , il f a u t
essayer d'obtenir une mesure de débit correspondant
plus faible possible de
B la variation l a
l a c o t e à l ' é c h e l l e . Pour cela,
d'abord l a courbe d'étalonnage sur chaque
OR
établit
verticale e t o n d é f i n i t
e n s u i t e à p a r t i r d e t o u s ces r é s u l t a t s l a courbe d ' étalonnage de l a
s e c t i o n pour d i f f é r e n t e s h a u t e u r s
jaugeage continu par
à l ' é c h e l l e : c'est l a méthodedu
verticales indépendantes.
25
12 à 20) comme
On d é f i n i t un c e r t a i n nombre d e v e r t i c a l e s ( d e
indiqué dans l e paragraphe "opérations sur
l e t e r r a i n " . Ces v e r t i c a -
l e s peuvent être légèrement différentes d'un jaugeage
l e u r p o s i t i o n dépend de l a l a r g e u r du plan d'eau
mesure.Surchaque
point, soit
v e r t i c a l e , on u t i i i s e , s o i t
:
au moment d e l a
l a méthode point par
l a méthode p a r i n t é g r a t i o n s u i v a n t l e s c a r a c t é r i s t i q u e s
de l'écoulement.
On n o t e l a c o t e à l ' é c h e l l e au début
d e l a mesure. On peutégalement
'valles r é g u l i e r s ( t o u t e s
et à la f i n
faireobserverl'échelle
1 inter-
l e s 10 minutesparexemple)pendant
. S i l a s e c t i o n est équipéed'unlimnigraphe,
durée du jaugeage
on n o t e s u r
à l'autre
la
l a f e u i l l e l e début e t l a f i n du jaugeage 8 l ' a i d e d e
r e p è r e s tracés sur l e limnigramme.
La mesure sera ensuite dépouillée au bureau.
De p l u s amples
d é t a i l s s u r l e mode o p é r a t o i r e e t l e dépouillement seront donnés dans
les chapitressuivants.
Le principe de cette
méthode est l e suivant : s ' i l f a u t une
heure pour f a i r e unjaugeagecomplet
il f a u d r a 4 à 5 minutes comptetenu
(10 à 12 v e r t i c a l e s enmoyenne),
de's déplacements du m a t é r i e l ,
pour e x p l o r e r une v e r t i c a l e . La v a r i a t i o n d e l a c o t e à l ' é c h e l l e
pendant l a m e s u r e s u r u n e v e r t i c a l e s e r a t r è s f a i b l e , d e l ' o r d r e d e
quelques centimètres.
En r é a l i s a n t pourchaque
de mesures réparties sur toute
v e r t i c a l e une série
l a v a r i a t i o n du plan d'eau,
p o s s i b l e d e tracer une courbe d'étalonnage représentant
e n t r e l e s h a u t e u r s e t les d é b i t s u n i t a i r e s mesuréssur
il s e r a
l a relation
les diffé-
rentes verticales.
A l'aide des courbes d'étalonnage par verticales ainsi obtenues,
on peut ensuite définir
pourchaque
v e r t i c a l e une s é r i e d e d é b i t s u n i -
taires correspondant à d e s c o t e s à l ' é c h e l l e , c h o i s i e s a r b i t r a i r e m e n t .
L'intégration de
ces d é b i t s u n i t a i r e s s u r t o u t e
les d i f f é r e n t e s h a u t e u r s c h o i s i e s ,
cé p r é c i s d e l a c o u r b e
l a section donnera pour
les débitsquipermettrontle
d e tarage de la section.
tra-
26
les règlesimpératives
De cequiprécède,nousdéduisons
à r e s p e c t e r pour l ' a p p l i c a t i o n d e c e t t e méthode :
= F a i r e l e s mesures toujours aux
mêmes v e r t i c a l e s q u e l l e
que s o i t l a c o t e à l ' é c h e l l e ,
Jauger pendant toute
l a duréedelacrue,sansinter-
ruption,
* Noter l a c o t e à l ' é c h e l l e au début
e t à l a f i n d e c-haque
verticale.
L'exploration des verticales
se f e r a p a r p o i n t s
t é g r a t i o n , s u i v a n t l e matériel dont on dispose.
ou p a r in-
L a mesure par intL-
gration est préférable
chaque f o i s que cela e s t p o s s i b l e , car le
temps passé surchaque
yerticale e s t r é d u i t d a n s d e s p r o p o r t i o n s
assez importantes par rapport
à l a mesure point par point.
Pour résumer l e paragraphe 1.3 nous dirons que
:
La mesme du de'bit s ' e f f e c t u e s o i t s u i v a n t l a m 6 t b d e c l a s sique, soit p a r la mdtbde du jaugeage continu p a r v e r t i c a l e s i d pendantes en fonction des caractdristiques de 2 'deoulement dans l a
rividre. L 'expZoration de chaque V e r t i c a Z e e s t f a i t e de manidre cornpZète points par points, p m intdgration ou p a r f l o t t e u r s Zestds en
fonction du m t d r i e l dont on dispose ou de m n i s r e incompldte par
mesures superficielZes Zorsque l e s mdthodes ci-dessus ne peuvent
pas, pour une raison ou fane autre, gtre appZiquées.
Dans tous Zes cas, Z'opdration de
mesure de ddbit s'appette
un jaugeage e t f a i t correspondre un débit Q a" un niveau H. L'ensemble
des coupZes Q,H a i n s i obtenus d d f i n i t l a courbe d'dtaZonnage de Za
s t a t i o n hydromd&r4que,
27
1.4.LESDIFFBRENTSMODESQP&RATQIRES
Il e s t Figalement p o s s i b l e d e c l a s s e r l e s
en fonction dumode
méthodesdemesure
o p é r a t o i r e a d o p t é pour l a r é a l i s a t i o n du jaugeage.
Ce mode o p é r a t o i r e dépepd d e s c a r a c t é r i s t i q u e s d e l a r i v i è r e , d e
1'équipement d e l a station hydrométrique e t du matériel dont on dispose.
. .
Nous d i s t i n g u e r o n s :
1. 4. 1. MESURES A GUE
Cette méthode,désignée
en paysanglo-saxonssous
de "wading" n ' e s t u t i l i s a b l e que dans des sections
(maximum 1 m) e t a v e c d e s v i t e s s e s f a i b l e s
((1
L'opérateur, équipé de grandes bottes
l e terme
peuprofondes
m/s).
ou d ' u n m a i l l o t d e '
.
b a i n s u i v a n t l a s a i s o n ou l a zone c l i m a t i q u e , se p l a c e d a n s l ' e a u et tient directement
à l a main l e znatériel : généralementmaulinet
monté s u r perche.
La p o s i t i o n d e s p o i n t s d e
mesure est repérée en ordonnées
(profondeur) à l ' a i d e d e s g r a d u a t i o n s p o r t é e s s u r
abscisses (largeur)
l a perche e t en
à partir d'un double décamètre, d'un cable gradué
d'un compteur c e n t i m é t r i q u e r o u l a n t s u r
un c a b l e p l a c é en travers
de l a r i v i è r e e t m a t é r i a l i s a n t l a section de jaugeage.
La p o s i t i o n d e 1 ' o p é r a t e u r d o i t ê t r e t e l l e que l a p e r t u r b a t i o n a p p o r t é e à l'écoulement s o i t l a p l u s f a i b l e p o s s i b l e
r e i l d e mesuretenu
face au courant
l'amont,jambesécartées.
: appa-
l e p l u s l o i n p o s s i b l e vers
L a perchedoittoujoursreposersur
le
fond : le moulinet e s t d é p l a c é s o i t à l a main, s o i t à 1' a i d e d e
coulisses spéciales, soit
à 1 " a i d e d ' u n p e t i t moteur é l e c t r i q u e .
ou
. ..
28
1. 4. 2. MESURES APARTIRD'UNPONT
O U PASSERELLE
S i l a section de jaugeage
du m a t é r i e 1 , a p p r o p r i é : perchesuspendue
port (pied de perche
sans garde-corps
ou
mesure sera déplacé à p a r t i r d e ces
d'une passerelle, l'appareil de
ouvragesavec
est s i t u é e p r è s d ' u n p o n t
ou c h a r i o t t r e u i l ) d a n s
à un-sup-
l e cas ' d e passerelle
ou t r e u i l a v e c p o i d s d e l e s t a g e
monté sur porte-à-
fauxsimple,porte-à-fauxsurvéhicule,cyclopotencemanuelle
ou
motorisée dans l e cas d'un pont avec parapet.
La position des points de
les graduations de la perche
ou l e s i n d i c a t i o n s d ' u n
compteur d e
l e t r e u i l d e manoeuvre e t en a b s c i s s e s p a r
profondeur monts. sur
undécamètretendu
mesure e s t donnée en ordonnée par
l e long du pontou de
tions définitives portées sur
l a p a s s e r e l l e ou de gradua-
l e t a b l i e r du pont ou d e l a p a s s e r e l l e
e t r e p é r é e s une f o i s pour t o u t e s .
Avec une perche montée sur pied support on peut jauger avec
desprofondeurs
peu augmentéesavec
P
41
m e t d e s vitesses C 1 m / s . Ces l i m i t e ss o n tu n
l a perche manoeuvrée p a r u n c h a r i o t t r e u i l
< 2 m e t V < 2 m/s environ.
Avec une cyclopot.ence,
:
les profondeurs
peuvent a t t e i n d r e 10 m e t les v i t e s s e s 3 m/s.
1.4.3.. MESURES A L'AIDE D'UN BATEAU
En l'absence de pont,
l e matériel de jaugeage
dans l a section de mesure à f 'aide d'un bateau.
e t l e mode opgramire dépendent
liques.
est dépfacd
La t a i l l e du bateau
évidemment d e s c o n d i t i o n s hydrau-
29
2 . 4 3 7 . Weau et câbLe
Pour des profondeurs
largeur de rivière inférieure
travers de 1a.section
> 1 m,
des vitesses
<3 m
e t une
à 300 m, l e bateau e s t déplacé en
à partir d'un câble tendu qui est utilisé
ou compteur). L e s profon-
pour r e p é r e r l e s a b s c i s s e s ( g r a d u a t i o n
d e u r s Sont mesurées- avec
l e compteur du t r e u i l , Dans l e cas du
l a route,
contrôle des stations d'un réseau. hydrométrique effectué par
l e bateau que l'on utilise
d.e
'. '
est généralement un bateau gonflable capable
e t propulséparunmoteur
de supporter une charge de une tonne environ
hors-bord d e 20 à 25 CV maximum. Le poids de lestage ne dépasse jamais
25 kg : c'est ce que nous appelons l'équipement léger.
1.4 3 2. Eâhau. e;t c a d e hydhoghapkique
S i l a r i v i è r e mesure p l u s d e 300 m d e l a r g e
section de mesure,
au d r o i t d e l a
il e s t t r è s d i f f i c i l e d e m e t t r e e n p l a c e
câble. La p o s i t i o n d e s verticales e s t r e p é r é e p a r r a p p o r t
balises installées. sur
un
à des
l e s berges e t portées Sur-un plan obtenu par
un lever topographique précis
': b a l i s e s d ' a l i g n e m e n t m a t é r i a l i s a n t
l a section e t balises d'angle
pour d é f i n i r l a p o s i t i o n d e l a v e r t i c a l e .
On u t i l i s e pour c e t t e o p é r a t i o n un cercle hydrographique, appareil
d é r i v é du s e x t a n t permettant de mesurer les angles dans un plan
h o r i z o n t a l . L e bateau est maintenu en position dans
l'aide d'une chaîne
l a section à
e t d'une ancre.
Un jaugeage au cercle peut
léger (bateau gonflable
être r é a l i s é avec l'équipement
e t moteur d e 20 CV). Mais dans l e cas de grands
f l e u v e s e t d e tournées de mesures effectuées
par voie d'eau
opérer à l ' a i d e du bateau de grandes dimensions utilisé aussi
l e s déplacements : c ' e s t l'équipementlourd.
plus 'importants qui permettent
on peut
pour
On d i s p o s e a l o r s d e t r e u i l s
l a manoeuvre de saumons d e 50 à
100 kg.
Les o p é r a t i o n s d e r e p é r a g e d e s v e r t i c a l e s s o n t s i m p l i f i é e s
l'on dispose d'un tblémètre de précision.
si
L e s distances sont mesuréès
directement à p a r t i r d e s b a l i s e s d ' a l i g n e m e n t s i t u é e s p r è s d e
chaque
berge.
La p o s i t i o n du bateau dans.
l a section de jaugeage peut également
être r e l e v é e à l ' a i r e d ' u n t h é o d o l i t e m i s e n s t a t i o n s u r
l a berge.
S.,
30
1 . 4 . 4 . MESURES A PARTIR DE TRANSPORTEURS AERIENS
Lorsque les vitesses deviennent importantes
(9 3 m/s) la mesure
.
des débits sera réalisée
à partir de transporteurs aériens appelés
aussi stations téléphériques.
Elles comportentun ensemble de câbleS.et de treuils permettant le déplacement de matériel
lourdde mesure
en
travers
de la
riviè2e. Les manoeuvres sont effectuéesà partir de la berge ;
les treuils sont pourvusde compteurs de distance et de profondeur
permettant de positionner avec précision l'appareil
de mesure.
Les transporteurs aériens sont parfois étudiés pour
le déplacement du
personnel
et
du matériel sur une nacelle. Ce montage est
assez rarement utilisé pour les mesures
de débit en Afrique.
Dans
la
suite
de ce
manuel,
nous
ne parlerons
que
des
stations
téléphériques permettantle déplacement du matériel. Nous supposerons
de plus que
ces stations existent. Leur installation une
est op&tion délicate
et
son
exposé
sort
du de
cadre
ce manuel.
En & m d , l e s m e m e s de d d b i t au sein de l técoulemnt sont
rdatisdes point p a r point ou p a r intdgration en u ~ l i s a n tla mdtho& okssique ou l a me'thode du jaigeage continu p a r vereicales inddpendantes, l e matdriel de m e m e dtant mavloeuvre' e" 2 'aide d 'a-ppmeiZZages qui &pendent des conditions &&autiques dans L
z s e c t i o n e t de
Z'dquipement de Za s t a t i o n hydrome'triquq.
31
II MATERIELUTILISEPOURLA
MESUREDES VITESSES
On d i s t i n g u e r a l e m a t é r i e l d e s t i n é
à la détection de la
v i t e s s e e t l e m a t é r i e l annexe servant de support
e t u t i l i s é pour
les déplacements du premier.
II. 1 . DETECTION DE
LA V I T E S S E
II. 1 . 1. APERçU DES DIVERS APPAREILS UTILISES POUR LA MESURE
DE LA VITESSE D'UN FLUIDE
La v i t e s s e d'un f l u i d e p e u t ê t r e d é t e c t é e
mesures i n d i r e c t e s s o i t p a r d e s
s o i t par des
mesures d i r e c t e s .
Il. 7 I 7 . M m u ~ eivldihec;ten
~
Elles s o n t r é a l i s é e s
à l'aide d'appareils
t e l s que l e t u b e
de PITOT ( f i g u r e 5) e t a u t r e s sondes dérivées du même p r i n c i p e (sonde
cylindrique à trois trous, sphère
r e i l s u t i l i s é s uniquementen
V = K
:
.). Ces appa-
l a b o r a t o i r e m e t t e n t en évidenceune
différencedehauteurmanométrique,
instantanée de la vitesse
à cinqtrous,etc..
Ah
, d'où
l'on tire la valeur
32
Disposition de Prandtl
Y
3
PstA
4
Répartition des pressions
le
long
d’un tube de PRANDTL
Tube de P R A N D T L
Fig- 5
33
t
Dans le cas des sondes
à fil chaud, le principe repose sur
le phénomène d'échauffement d'un fil conducteur traversé un
par
courant électrique et refroidi simultanément lepar
fluide en mouvement dans lequel il est placé.
Il existe une relation entre la vitesse
du
fluide la
ettempérature du fil. Cette méthode, classique pour
les fluides gazeux, n'est, avec les liquides, utilisée qu'en labora-
toire.
Un autre appareil,p l u s rudimentaire, utilisé quelquefois
sur le terrain, est le pendule hydraulique. Une de
sphère
caractéristiques
connues, suspendueà un
face
libre
fil
fin
et plongée dansun écoulement à sur-
vitesse
V, prend une position d'équilibre. Cette posi-
de
tion est fonction
de la vitesse au point considéré. L'équipe d'hydrologues de NEDECO'I)
utilisaient un appareil de ce type surla
BENOUE et le NIGER.
La position d'équilibre du pendule est repérée surune demi-sphère métallique avec méridiens et parallèles.
La précision de
la
mesure
est
assez
faible
(figure
6).
34
Pendule hydraulique
diamktre de la sph6re
maitre couple = TT ~ ‘ / 4
Pq = (TTDy6) pl g poids apparent de la sphère
dans le liquide
C, coefficient de
T trainée de la
e spkifique du liquid
pq masse spbcifique apparente de la
v
triscositb einhmatique du liquide
vitesse du courant
= VD/w = nombre de REY
ac
angle
du
f i l avec la werticale
le fil de suspension 6tant suppos6
assez
fin pour ne pas avoir de trainée, il reste
rectiligneet
on a :
tg Lx = U/P, =
sp v72 Pr
Pour 103< aL< 10; on
et l’onaura : V- 9 ,
-
e,
Principe
du
pendule
hydraulique
d ~ p r ~J.
s RIMRD
35
I
Pendule hydrométrique utiliske par
Fi g- 6
N E DECO
- photo Aldegheri-
36
On u t i l i s e l e s f l o t t e u r s ou l e s moulinets.
Les f l o t t e u r s s e r v e n t
s u r f a c e( f l o t t e u r sn a t u r e l s
à l a détermination des vitesses
: a r b r e s ,d é b r i sd i v e r s ,e t c . . .
en
ou
a r t i f i c i e l s : b o u t e i l l e s lestées, e t c . . . )
ou enprofondeur,vitesse
moyenne sur une v e r t i c a l e ( b â t o n s l e s t é s ,
etc.
..). La
figure 7
montre quelques types de flotteurs
e t en p a r t i c u l i e r un d i s p o s i t i f
permettant l a mesureenprofondeur
et aussi la nuit
p a r adjonction
d’une lampe à acétylène ou é l e c t r i q u e . Nous nenousétendrons
davantage.sur ce type de
matériel, ajoutons simplementquemalgré
sa r u s t i c i t é , il peut donner des résultats valables
ne pas avoir trop de
pas
p r i s e auvent.
à condition de
Les f l o t t e u r s a r t i c i e l s s o n t
f a i t s avec des matgriaux de couleurs voyantes
ou sont pourvus de
p e t i t s drapeaux v i s i b l e s d e l o i n d e s p l u s u t i l i s é s s o n t l e s a r b r e s
la, dérive
.
FLOTTEURS
Flotteurs : a) desurbcejb) doubies ou coyuyués;
c/ buhns f,!ottcurs
dip&
--L
b
d
leshi.
A. 7. TR05XOLAN5Kl
ii
37
Le moulinet
dont
la
hydrométrique
est
un appareil muni d'un rotor
vitesse
de rotation est fonction
de la
vitesse
locale
du
fluide dans lequel il est immergé.
Les moulinets sont des appareils qui
mesurent le chemin parcourupar le liquide durant
un temps déterminé.
On obtient ainsi la vitesse moyenne ponctuelle du :fluide
en réalité
c'est la vitesse moyenne
de
la
veine
du
fluide,
de
sectionà égale
celle balayée parl e rotor de l'appareil.
Il existe deux type
de moulinets : à coupelles ouà axe
vertical et à hélice
ouà axe horizontal.
Les moulinets à coupelles (GURZEY, PRICE) sont d'une uti-
lisation couranteen Amérique du Nord. Ils
ne sont pratiquement
pas utilisés en Europe enouAfrique. Dans la suite
de ce
nous ne parlerons
que
des
manuel,
à hélice.
moulinets
1790en
Le premier moulinet hydrométrique a été construit
parl'InspecteurdesTravauxHydrauliquesREINHARD
WOLTMAN. Cet
instrument comportaitun rotor à ailettes entraînant, par l'intermédiaire d'une vis sans fin,
un compteur sur lequel on lisait
de tours effectués par le rotor,.
Un premier
directement le nombre
perfectionnement a été apporté 1820
en avec le remplacement des
hélices à rais (ou ailettes) par des hélices
à surfaces hélicoïdales (figure 8).
Moulinet I à compteur mécanique,
Fig- 8
type Efsch
-
38
On a très v i t e remplacé l e compteur à l e c t u r e d i r e c t e p a r
un système de signalisation électrique (générateur d'impulsions)
et en 1929, l a S o c i é t é OTT l a n c e l e moulinet ARKANSAS type V , dont
l a f a b r i c a t i o n est maintenantarrêtée
mais q u i est t o u j o u r s u t i -
.lisé par de nombreux services hydrologiques en Europe e t en Afrique.
En u t i l i s a n t une expression tirée du vocabulaire informatique,nous
pouvons d i r e que l e s moulinets de
l a premièregéné-
r a t i o n comportent un compteur à l e c t u r e d i r e c t e , l e s m o u l i n e t s
de l a deuxième génération sont équipés d'un générateur d'impùlsions qui, associé
à un détecteur d'impulsions,
permet de connaî-
t r e rapidement l a v i t e s s e d e r o t a t i o n d e l ' h é l i c e
étalonnage préalable,
et de là, par
l a v i t e s s e du courant. La s o c i é t é OTT v i e n t
d e s o r t i r un moulinet de troisième génération
: l'hélice entraîne
une g é n é r a t r i c e à courant continu qui délivre
aux bornesuneten-
s i o np r o p o r t i o n n e l l e
à l a v i t e s s e du courant
registrementdecettetension,
ge préalable,
l a mesure ou l ' e n -
donne directement, après étalonna-
l a v i t e s s e du f l u i d e .
Actue ZZement, Z 'appareiZ l e pZus c o u r m e n t u t iZise' pour
Za mesure des vitesses- en r%i&re est i e moulinet dedeuxie'me g d ndration associe' à un de'tecteur d'impulsions. Le moulinet de t r o i sième gdne'ration vient d Ie^tre lance' sur l e marche' ;iZ permet de
connaZtre directement Za v i t e s s e p a r Za mesure d'une tension continue aux bornes de Z 'apparei 2 .
De nouveaux appareils sont
à l'étude chez divers
tructeursetcertainsdépassentdéjàlestade
cons-
du prototype. I l s
b é n é f i c i e n t du développement r a p i d e d e l ' é l e c t r o n i q u e e t m e t t e n t
enoeuvredestechniquesélectromagnétiques
en parlerons plus en détails dans
etultrasoniques.
l e chapitre 1 1 . 1 4 .
Nous
39
Les chapitres suivants sont consacrés
moulinets à axe horizontal
à signalisation électrique,des détecteurs
d'impulsion qui lui sont associés
courantcontinu.
à l a description des
e t du moulinet à g é n é r a t r i c e d e
Nous d é c r i r o n s e n s u i t e l e s d i f f é r e n t s s u p p o r t s d e
moulinets e t l e m a t é r i e l u t i l i s é pour l e s déplacements verticaux e t
horizontaux.
II. 1. 2. LES MOULINETS A HELICE
Après a v o i r f a i t un e s s a i d e c l a s s i f i c a t i o n d e s d i v e r s
mou-
l i n e t s à h é l i c e , nous p a r l e r o n s d e l ' é l é m e n t e s s e n t i e l d e c e s a p p a r e i l s
l ' h g l i c e . Nous donneronségalement
un aperçu des mgthodes de tarage.
Nous donnerons en annexe l a d e s c r i p t i o n p l u s d é t a i l l é e d e q u e l q u e s
m o u l i n e t s u s u e l s,.
Nous nous l i m i t e r o n s au matériel m i s s u r l e marchépar
c o n s t r u c t e u r s l e s p l u s connusd'EuropeOccidentale
les
: l e s anciens éta-
blissements NEPRPIC, Département Mesures d e l a S o c i é t é ALSTHON Atlant i q u e h Grenoble e t l a S o c i é t é OTT en Allemagne Fédérale.
3 7 . 1 2 7 . Len
d i d @ w v t t 6 Xgpen de r n o U e k s
Tous l e s ' m o u l i n e t s à h é l i c e , quel. que s o i t l e u r t y p e ,
compor-
tent :
.
3 1 équipagemobile
qui, Zorsqu 'iZ e s t plongédans un liquide en mouvement tourne d'autant plus vite que Za v i t e s s e du fluide
e s t plus grande,
= 1 dispositif permettant, aprks gtaZonmge prgaZabZe de
l'appareil, de connaCtre c e t t e v i t e s s e .
,
:
40
Ce d i s p o s i t i f e s t c o n s t i t u é s o i t p a r
- uncompteur
:
à l e c t u r e d i r e c t e d a n s les premiers modèles
(maniement peu a i s é e t abandonné très rapidement e t dontnousna
parlerons pas),
-
un i n t e r r u p t e u r a c t i o n n é p a r l ' h é l i c e d é l i v r a n t d e s
pulsions détectées par
en d é t a i l s p a r
-
un a p p a r e i l l a g e s p é c i a l
im-
quenousexaminerons
la suite,
une g é n é r a t r i c e d e c o u r a n t c o n t i n u d e p r é c i s i o n f o u r n i s s a n t
O à 15 V p r o p o r t i o n n e l l e à
aux bornes de l'appareil une tension de
la vitesse de rotation de l'hslice.
Les d i s p o s i t i f s de comptage e t de signalisation permettent
donc de distinguer trois cutdgories de moulinets : moulinets de p e misre, deuzi8me e t troisi8me"gdndmtion".
S i nous considgrons maintenant
de l'équipage mobile,
nouspouvons
l a technologie et l e montage
classer les moul'inetsendeux
types : l e s moulinets à a x e f i x e e t l e s moulinets à axe mobile.
Dans l e premier type,
l'axe est f i x é a u c o r p s
l'axe p a r l ' i n t e r -
L ' h é l i c e montge sur une gaine, tourne autour de
médiaire de deux p a l i e r s
L a gaine supporte
sans fin dans
B billes, au de paliers
à faible frottement.
l e mécanisme de transmission des signaux
L'hélice des moulinets
dudeuxième
ment sur un a x e t o u r n a n t s u r d e s p a l i e r s
: vis sansfin,aimant
.
9)
type est montée d i r e c t e -
à b i l l e s s o l i d a i r e s du corps-
du moulinet. L e mécanisme de transmission des signaux
( f i g u r e 10)
: vis
l e cas de transmission mécaniqueouaimantpermanent
dans l e cas d e transmission magnétique. (Figure
bout d'axe
du moulinet.
permanentou
est placé en
petite pastille isolante.
41
D
1 MOULINET
A AXE / . / X E ]
a x e fixe
Fig - 9
aimant ermanant
axe mobile
v
DetaiI du moulinet avec
ntrainement mecanique
J
[MOULINET A AXE MOBlLEl
Fig- 10
42
Les moulinets ont un axe f i x e ou un axe mobiZe avec,
s o i t une transmission me'canique ou mgnétique dumouvement
de
l'he'lice au système de de'tection de la vitesse (interrupteur OU
gdndratrice), soit une commande directe de l'interrupteur p a r un
aimant permanent.
Dans
fixe
ou
le
cas
de
moulinets
de
deuxième
génération
avec
axe
mobile
à transmission mécanique, l'interrupteur placé dans
une chambre aussi étanche que possible, sous bain d'huile, est actionné
par un levier et
un système de démultiplication réaliséà l'aide d'une
vis sans€in solidaire de la gaine ou de l'axe et d'une roue dentée.
Avec ces mêmes moulinets
à transmission magnétique,le système dedéutul-
1
tiplication et l'interrupteur sont placés dans une chambre étanche.
!
L'aimant f i x é en bout d'arbre entraîne en rotation,
à travers la
paroi de la chambre, une armature mobile solidaire du mécanisme.
I
Ce système permet par changement du couple vis sans fin-i
roue dentée
, de
modifier la cadence des contacts.
On obtient ainsi
2 10, 20, 40,
un contact
pour
Avec
les
ou 1 tours
d'hélice.
moulinets
de
cem&e
type,
!
mais.
à commande
directe,
sans mécanismede réduction, l'interrupteur est constitué unpar
I.L.S.
(interrupteur à lames souples) étanche, actionné directement par
un aimant l o g é dans l'axe ou la gaine.
On obtient un contact par
tour d'hélice.
I l faut noter qu'avec les perfectionnements apportds
depuis
queZques anndes aux détecteurs d~impuZsions, les constructeurs de
moulinets abandonnent de plus en plus l a transmission mécanique ou
magnétique avec déntuZtiplication e t p r d s m t e n t aux usagers des
moulinets donnant un contact p a r tour. On supprime a i n s i une cause
d'erreurs (car 1 t o p correspondant toujours à 1 t o u r ) e t une source
de frottements,d '02 amdlioration des conditions de fonctionnement.
I
1
I
43
Les h é l i c e s à r a i s dont l e r o t o r s e
compose d ep l u s i e u r s
a i l e t t e s r e l i é e s au moyeu à l ' a i d e d e p e t i t e s t i g e s , u t i l i s é e s
tous premiers moulinets ne sont'citées ici
On t r o u v ed e sh é l i c e s
d'aluminiummoulées
quepour
,
sur l e s
mémoire.
en l a i t o n chromé u s i n é e s , en a l l i a g e
e t depuis quelques années, en plastique moulées.
L e s avantages présentés par c e d e r n i e r m a t é r i a u s o n t t e l s
que c e r t a i n s
c o n s t r u c t e u r s o n t abandonné l e s h é l i c e s m é t a l l i q u e s e t n e p r é s e n t e n t
p l u s que d e s h é l i c e s p l a s t i q u e s
bas, de
en r a i s o n d e l e u r p r i x d e r e v i e n t p l u s
l a suppression du t a r a g e i n d i v i d u e l ( l e s h é l i c e s s o n t é t a l o n -
nées de façon statistique
en c h o i s i s s a n t q u e l q u e s é c h a n t i l l o n s s e u l e -
. .
. ment dans un l o t i s s u du même mo,ule : étalonnage moyen), d e l e u r i n e r -
tie très faible car
la densité est voisine de celle de l'eau et enfin
de l'absence de déformation permanente
maisne
en c a s d e choc ( l ' h é l i c e c a s s e
s e déforme pas).
Une h é l i c e e s t c a r a c t é r i s é e p a r
125 e t 100
Les diamètres les plus courants sont
descendre jusqu'à
son diamètre et
m
m
. Mais
30 mm dans l e c a s d e m i c r o m o u l i n e t s .
réalisé des moulinets spéciaux"), destinés
son. pas.
on peut
11 a é t é
à mesurer des vitesses
l e diamètre de l'hélice était de quelques
quasi ponctuelles, dont
m i l l i m è t r e s . Les p e t i t s d i a m è t r e s s o n t i n t é r e s s a n t s l o r s q u e l a t r a n c h e
d'eau dont
on veut mesurer l a v i t e s s e p r é s e n t e une é p a i s s e u r f a i b l e .
L e pas d'une hélice est
déplacé eneaucalme
lorsque l'hélice
ment d i t , s i l ' h é l i c e ,
rotation de
l a distance parcourue
par l e moulinet
a f a i t exactementun
soumise à un c o u r a n t f l u i d e ,
aune
tour. Autrevitesse de
1 t o u r par seconde, l a v i t e s s e en m / s du f l u i d e e s t é g a l e
en première approximation,
à l a v a l e u r du pas d e l ' h é l i c e .
d
44
On distingue le pas nominal caractéristique donnéelepar
constructeur, et le pas réel obtenu après usinage et défini après
étalonnage de l'hélice. La différence entre le pas réelleet
pas
nominal est due aux imperfections d'usinage.
Les pas nominauxles plus courants sont:
0,05 ; 0,lO ; 0,125 ; 0,25
; 0,50 ; 1,OO mètre.
Pourquoi les constructeurs utilisent-ils une gamme aussi
étendue de pas nominaux? Il existe deux raisons principales
: une
hélice à faible pas a une meilleure sensibilité qu'une 3hélice
grand pas, donc elle tourne plus facilement dans les écoulements
à pas faible placée
présentant des vitesses faibles. Mais une hélice
dans un courant assez fort, donnera avec les moulinets
à signalisation électrique,un nombre important d'impulsions par seconde et
jusqu'à ces dernières années, les compteurs existants ne pouvaient
pas compter plus
de 10 ou 20 impulsions par seconde sans risque
d'erreur. Pour diminuer le nombre
de contacts, les constructeurs ont
-
donc augmenté le pas des hélices.
Avec les compteurs électroniques, dont nous parlerons plus
loin
, cet
plage de
inconvénient n'existe plus et la même hélice couvr'ira une
vitesse
plus
étendue.
La figure1 1 montre les enregistrements obtenus avec quatre
moulinets équipés d'hélices et
de
-.
mécanismesde transmission diffé-
rents. Nous rappelons qu'un
''top'' est constitué par la distance séparant le front fl
de la première impulsion du front
f2 de la seconde(fig. 12)
11 s'ensuit que pour mesurer
N impulsions (N tops) il faut lancer le
compteur sur le front 1 fet l'arrêter SUI: le front fn+lde l'impulsion
manuel
l'opérateur compte
N + 1. C'est pour cela que lors du comptage ,
zéro
au
déclenchement
du
chronomêtre
sur
le defront
la première
fi
impulsion et arrzte2 10 (in,pulsion N O 1 1 ) pour avoir 10 tops.
On voit sur la figure que la forme et le nombre d'impulsions
diffèrent avec le pas
de l'hélice et la cadence d'émission des
.
contacts. La disposition de l'aimant et les caractéristiques des ILS
peuvent également modifier la forme des signaux
: dissymétriques dans
le cas du Neyrflux, pratiquement symétrique avecC 31
lesde OTT (égale
longueur du silence et du bruit).
.F
cn
a
n
u - z
-I
3
H
O
w
cc
â
3
0.
cc
a
a
2
z
cc
F
3
g
z
w
.w
t r
I -
'O
45
46
Reprbsentatian
contact
moulinet
Fig-92
fl
f2
f 3 ...
l u
r
... f,
f, + 1
4 4
47
U t i l i s é e s avec l e s m o u l i n e t s à g é n é r a t r i c e d e c o u r a n t , l e s
h é l i c e s à. pas différents permettent de .disposer de plusieurs plages de
mesure e t d ' a n z é l i o r e r a i n s i l a p r é c i s i o n
d a n t , il f a u t a v o i r s o i n d e
aux f a i b l e s v i t e s s e s .
Cepen-
changer l ' h é l i c e a v a n t d ' a t t e i n d r e d e s
(max : 700 t f m i n ) a f i n d ' é v i t e r l a
v i t e s s e s de r o t a t i o n t r o p é l e v é e s
s a t u r a t i o n d e l a dynamo.
Il f a u t n o t e r a u s s i
la faible inclinaison de l'arzte
peuimportant
que l e s h é l i c e s à. pas court,
sur l'axe, présentent
: on remédie à cet inconvénient
sur laquelle s'exerce la poussée
du f a i t d e
un couplemoteur
en augmentant l a s u r f a c e
hydrodynamiqueen
réalisant des héli-
c e s t r i p a l e s ou à doubleenroulement.
Dans l e s p r e m i e r s m o u l i n e t s , l ' a x e t o u r n a i t e n t r e
poséessurcoussinetsdesaphir
. Trèsrapidement,
roulements à b i l l e s d e p r é c i s i o n e t
on aadopté
montages o n t é t é
u t i l i s é s ; en général, l e s p a l i e r s à b i l l e s t o u r n e n t d a n s
Leséchangeshuile-eausont
larité. Avec l ' a p p a r i t i o n d e s h é l i c e s
les
on a cherché à l e s p r o t é g e r au
maximum c o n t r e l e s e n t r é e s d ' e a u e t d e s a b l e . D i v e r s
d'huile fluide.
deux p o i n t e s
un b a i n
limités par effet de capil-
en m a t i è r e p l a s t i q u e ,
supprimé l e s roulements h b i l l e s e t a r é a l i s é d e s p a l i e r s
Neyrpic a
â faible
frottement lubrifiés directement par l'eau (voir moulinet Neyrflux).
48
Ces hélices mesurent correctement
la vitesse des filets
l i q u i d e s t s n t que l e u r t r a j e c t o i r e e s t p a r a l l è l e '
ou q u ' e l l e r e s t e d a n s
à l ' a x e du moulinet
à 5" (figure.13);
un a n g l e i n f é r i e u r
.-
IL:1-2-22
E4l~ces_auto_c~!Eosa~~e~
Dans l e cas d'écoulements obliques
il s ' a g i t d e d é t e c t e r
demesure,
par r a p p o r t à l a s e c t i o n
non l e s v a l e u r s a b s o l u e s d e s v i t e s s e s
localesv,maislesvaleursdeleurs
composantesvdans
0
p e r p e n d i c u l a i r e 8 .l a s e c t i o n ( f i g u r e
1.3).
vo
=
v cos a
étant l'angle
c1
à la section de
comDo s a n t
la direction
.
que f a i t l e v e c t e u r v i t e s s e
vavec
la perpendiculaire
mesure. C'est l a l o i d e s c o s i n u s ou d e l ' e f f e t a u t o -
Les r é s u l t a t s d e nombreux essais ont montré que, dans
courant oblique,
la vitesse v. calculée
1
un
à l'aide de la formule d'éta-
lonnage du moulinet est t o u j o u r s i n f é r i e u r e
2 l a composante a x i a l e
r é e l l e vo. OR a :
v i = K a v0
où
Ra
=
f ( a )d s s i g n el ec o e f f i c i e n td ' o b l i q u i t éd ' a t t a q u e .
c o n s t a t é que P ' é c a r t e n t r e f a v a l e u r c a l c u l é e
v
O
c r o z t avec l ' a n g l e a e t q u ' i l
vi et la v a l e u r r é e l l e
dépend de l a forme d e l ' h é l i c e .
S o c i é t é OTT a é t é l a première à m e t t r e au p o i n t d e s h g l i c e s
A e t t y p e R) dont l e s c a r a c t é r i s t i q u e s s u i v e n t l a l o i
dans d e s limites p l u s étenduesque
c o n s t r u c t i o n normale.
On a
La
(type
des cosinus
les hélices 1 argtes biaises de
49
Fig-13
Hdlice
normale
A
=
50'
:
:
&Oo 30'
:
20°
Fig. 1
:
!
10'
O
'
10'
:
20'
:
:
:
30° & O o 50'
!
d.
-
Fig. 2
dbprds
Cette
figure
montre
les
limites
OTT
d'utilisation
des
différen-
tes hélices.Les angles d'incidence maximaux sont
de :
-
5"
avecl'hélicenormale,
15 à 25Oavec l'hélice R
45O
avecl'hélice A
L'angle d'incidence ou l'angle de la
direction
du
vecteur
vitesse avec 1 ' a x e du moulinet, doit rester dans certaines limites
qui sont précisées par le constructeur et dont nous parleronsdelors
la
description
des moulinets.
détaillée
On distingue deux types d'hdtices d ar2tes biaises : l e s
hdZices normaZes e t Zes hdlices auto-composantes. Les premières donnent des résuZtats corrects pour des angZes d'incidence tre's f a i b l e s
( S O ) , tandis queZes secondesdonnentavec
une bonne approximation
l a vaZeur V cos. a avec des incidences pouvant atteindre 45' suivant
l e s mode'les. On abandonne de PLUS en pZusZes matdriaux traditionnels
en faveur de l a matière
b i t o n chromd, alZiages d 'alminium, etc..
pZastique. Les he'lices
e t Zes moulinets sont ge'néraZement Zivre's avec
un c e r t i f i c a t de tmage.
.)
Tarer ou étalonner
un moulinet c'est définir la relation
entre la vitesse
de l'eau dans laquelle il est plongé et les parami2tres qui sont effectivement détectés
: nombre de tours
N de l'héT donné avec les moulinets
à signalisation éleclice dans un temps
trique
ou
U aux bornes avec les moulinets
à génératrice.
tension
Les moulinets sont étalonnés par tr.aaslation rectiligne
dans un canal de
dimensions
suffisantes
où l'eau est parfaitement
immobile.
.
11.1 2 3 1. Moulinets à signalisation électrique
Le principe de fonctionnement
du
moulinet
repose la
sur
linéarité de la relation entre la vitesse d'écoulement
de l'eau et
la
vitessede rotation
ment
parle fluide
de
1
'hélice.
L'organe mis
mobileen
actionneun système de signalisation
mouve-
approprié
qui permetde compter ou d'enregistrer le nombre
de tours effectués
N
pendant un temps T.
La vitesse
d'écoulement
est
calcul&à partir du
tours par seconde: n = NIT de l'hélice et de la
nombrede
formulede tarage
du
moulinet.
En l'absencede
V du
fluideà la
vitesse
frottements,
la
relation
angulaire
de.l'hélice
liant
la vitesse
seraitde la
forme:
v = m.
En raison des frottements mécaniques sur l'axe, des pertes
hydrauliques diverses, la relation thgorique est une hyperbole.
Pratiquement, l'expérience montre que l'on peut assimiler cette
hyperbole à deux ou plusieurs droites, l'écart Btant inférieur
1 fa
précision expérimentale.La formule de tarage est donc sensiblement
linéaire pour une' ganrms de vitesses
déteminse, et est représeatze
49
Fig-13
a
c
-
50'
!
:
&Oo 30'
:
:
20'
Fig. 1
:
10'
l
O
:
10'
!
:
:
20" 30'
!
=
& O o 50'
-
oc
Fig. 2
dapris
Cette
figure
montre
les
limites
OTT
d'utilisation
des
différen-
tes hélices.Les angles d'incidence maximaux sont
de :
.-
-
5 O
avecl'hélicenormale,
15 à 25'avec l'hélice
45"
R
avec 1 'hélice A
L'angle d'incidence ou l'angle de la
direction
du
vecteur
vitesse avec 1 'axe du moulinet, doit rester dans certaines limites
qui sont précisées par
le constructeur et dont nous parlerons lors
de
la
description
détaillée
des
moulinets.
On distingue deux types d'he'lices a" ar2tes biaises : l e s
he'lices normales e t l e s h é l i c e s auto-composantes. Les premières donnent des re'sultats corrects pour des angles d'incidence t r è s f a i b l e s
(5'1, tandis que l e s secondesdonnentavec une bonne approximation
l a valeur V cos. (Y avec des incidences pouvant atteindre 45' suivant
l e s modèles. On abandonne de plus en p l u s l e s matgriaux traditionnels
lZaiton chrome', alliages d 'alwniniwn, etc.. I en faveur de la matiam
plastique. Les hglices et les moulinets sont
ge'néralemen.t Zivrgs avec
un c e r t i f i c a t de tarage.
.
50
Tarer ou étalonner un moulinet c'est dé€inir la relation
entre la vitesse de l'eau dans laquelle il est plongé et les paramètres qui sont effectivement détectés
: nombre de tours N de l'héà signalisation 61eclice dansun temps T donné avec les moulinets
trique
ou
U aux
tension
bornes
avec
les
moulinets
à génératrice.
Les moulinets sont étalonnés par tr.anslation rectiligne
dans un canal
de dimensions suffisantesoh l'eau est parfaitement
immobile.
1 1 . 1 2 3 1. Moulinets à signalisation
Le principe de fonctionnement
du
moulinet
électriqug
repose lasur
linéarité de la relation entre la vitesse d'écoulement
de l'eau et
la
vitessede rotation
ment parle fluide
de
l'hélice.
L'organe
actionneun système
de
mobile
mis
signalisation
en
mouve-
approprié
de tours effectués
qui permetde compter ou d'enregistrer le nombre
N pendant un temps T.
La vitesse
d'écoulement
est
calculée
B partir du
tours par seconde: n = N/T de l'hélice et de la
nombrede
formulede tarage du
moulinet.
En l'absence de frottements,
V du
v
=
fluideà la
vitesse
angulaire
la
relation
de.l'h6lice
liant
serait
de la
la
vitesse
forme:
an.
ER raison des frottements mécaniques sur. l'axe,
des pertes
hydrauliques
diverses,
fa
relation
théorique
est
une
hyperbole.
Pratiquement, l'expérience montre que l'on peut assimiler cette
hyperbole à deux ou plusieurs droites,
l'i5cart étant inférieur à la
précision expérimentale. La formule de tarage est donc sensiblement
linéaire
pour
une'
gamme
de vitessesdi5termi&e, et est représent6e
51
:
par une ou p l u s i e u r s d r o i t e s d ' é q u a t i o n
V = a n + b
V v i t e s s e du courant en mètre par seconde,
n nombre de tours d'hélice par seconde,
a pas réel de
1' h é l i c e en mètres,
b v i t e s s e d i t e de frottement
démarrage.
en mètre par seconde
ou v i t e s s e d e
Les c o e f f i c i e n t s a e t b sontdéterminésexpérimentalement
pour chaque a p p a r e i l .
:
L e s deux moulinets, dont les formules de tarage sont
V = 0,2473n
+ 0,0075
V
+ 0,0082
et
= 0,2512n
o n t t o u s deuxun
pas nominal de 0,25
m, avec un pas r é e l d e 0,2473 e t
0,2512.
Les c o n s t r u c t e u r s l i v r e n t l e u r s a p p a r e i l s
à u t i l i s e r pour c a l c u l e r
cat de tarage sur lequel figure la formule
l e s v i t e s s e s à p a r t i r dunombre
sont-étalonnés avec le
de tours
avec un c e r t i f i -
par seconde. Les moulinets
s u p p o r t prévupourson
utilisation ultérieure.
RappeZonsque Zes hdZices modernes m. pZastique sont
Zivrdes avec un dtaZonnnage moyenvaZabZe pour toutes l e s hdZices
i s s u ~ sd'un mgme mouZe. Les he'lices mdtaZliques sont étaZonnSes
individueZ Zernent.
La précision des étalonnages est généralement très
e tl a
va1eur.de l av i t e s s e
bonne
est déterminée à quelquesprès.
Nous
renvoyons l e s 1e c t e u r s i n t é r e s s é s par l e s méthodes d'étalonnage
à l a n o t i c e HLf 120/14 de OTT d a n s l a q u e l l e l e s d i f f é r e n t e s p h a s e s d e
calculdeséquationsdesmoulinetssont
très clairement expliquées.
52
Dans ce moulinet, le générateur d'impulsions est remplacé
par une dynamo
de prkisionqui fournit une tension continue proportionnelle à la
vitesse
V m/s
avec
rotation
de l'hélice. On
a:
= K U Volts
constanteK est
La
nage
de
une
déterminée
pour
chaque
hélice
par
étalon-
résistance
de sortie de 50 000 0.
La Société OTT précise que l'erreurde linéarité
entre
la vitesse de démarrage du moulinet (variable
de 0,035 B 0,045 m/s
suivant les hélices) et
0,2 m/s environne dépasse pas1,s
A
%.
partir
courant
de0,2 m/s la
est
0,2 m/s avec
relation
linéaire.
entre
la
Pour
un moulinet
une précision
de 0,5
tension
donné,K
%.Cette
et
est
constante
la
vitesse
du
à partir de
valable
est
très
voi-
No 18 846 avec hélice en
sine du pas de l'hélice (pour le moulinet
plastique au pas nominal
de 0,50 : K = 0,43
que
au
pas
, avec
hélice en plasti-
nominal
de O, 25 : K = 0,223).
La figure 14 montre
quelques
courbes
de tarage
pour
dif
€6-
rentes hélices.
A
Fig-14
~ 4 / e ~ * c "os
r
En rSsm6,
Tous les moulinets, quels que soient leurs types, sont
dtalonnds en usine avec
l e support prdvu p o u leur u t i l i s a t i o n ultdrieure afin d'dtablir la reZation Vm/s = a nt/s f- b 0.u Vm/s = KU
S u l e terrain, iZs doivent donc 2 t r e u t i l i s é s avec l e montage
ayant servi pour l'dtalonnage : en e f f e t , i l e d s t e des &arts vois i n s de 2 % entre les vitesses calculées à 1 'aide. des dquations d e
tarage d'un moulinet mont6 sur perche ou SUT saumon. Il e s t conseitl d de procéder a' un rddtalonnage apr& 300 heures de service ou un
an d'utilisation continue et chaque fois qu'il y a eu risque de
mod{fication de l a f o r m e de 1'hdlice.
53
Planche
4
1
CLATURE
MOULINETS NEYRPIC
2 - Moulinet NEYRFLUX sur perchecoulissante
3-
Piece de fixation du moulinet DUMA§ sursaumon
oulinet DUMAS dbrncsnté
oulinet DUMAS NEYRPIC
icromoulinet BEAUVERT
55
2
Planche 1
3
5
(suite)
56
21.1 2 4. 2ue.tques mouLinu2 wueh
La planche No 1 ci-jointe, montre quelques moulinets actuellement l e s p l u s u t i l i s é s
enEurope
e t en Afrique. Nous donnerons i c i
le principe de fonctionnement de ces appareils, une liste des principaux appareils avec vue
nexe pourune
encoupe
e t nous renverrons l e l e c t e u r e n
description plus détaillée
an-
et d e s c o n s i g n e s d ' u t i l i s a -
tion et d'entretien.
Il f a u t d i s t i n g u e r
nologie dumécanisme
t r o i s types de moulinets suivant
générateur d'impulsions
l a tech-
:
- mécanisme à entraînementmécanique,
- mécanisme à entraînement magnétique,
- à i n t e r r u p t e u r s à lames souples(1.L.s.).
Dans touscesmoulinets,
l e générateurdesignaux
p u l s i o n s e s t un simple interrupteur fermant
ou d'im-
un c i r c u i t é l e c t r i q u e
à
une cadence q u i e s t en r e l a t i o n avec l a v i t e s s e du courant à mesurer.
Le principedefonctionnement
est:schématisé
s u r l a f i g u r e 15
.
57
SCHEMA DE FONCTION NEMENT D’U N
MOULINET A SIGNALISATION ELECTRIQUE
DIRECTION DU
COURANT
actionnant
1
L‘INTERRUPTEUR
1-
E LECTR IQ U E
1 BATTERIE ou
PILES
alimentant
ou
COMPTEUR
I+
I
DETECTEUR
D’IMPULSIONS
58
Mécanisme 2 entraînement mécanique
= Moulinet
OTT tyee
V "Arkansas" ( 1O .050)
------_-_-____
.......................
Le No 216 de janvier-février 1929 de la "Houille Blanche"
décrit dans ses pages d'information,
un nouveau
moulinet
hydrométri-
OTT : le moulinet type
V. La fabrication est
que fabriqué par la firme
actuellement arrêtée, mais il est encore utilisg dans divers sdrvices
hydrologiques et il e s t toujours possible de se procurer les pièces
détachées.
La
figure1 6 montre le moulinet
typeV en
coupe
hélice mont& et dbontbe.
"Jupes du moulinet V Arkansas, échelle environ 3/90.
,
1. Axe fixe
14. Corps du m o u l i n e t
Roulements et cages
4.5. Entretoises
8. Ecrou
9. Gaine d e v i s sans f i n
10. Hélice
62. V i s de b1oca;e sur perche
2.3.6.7.
FIGURE
76.Levier
du contact
80. Ressort du contact
77. Lerne de contact
75.79. Ergot d e contact
78. Are de liaison avec levier d e
cmande
16
avec
son
59
-
Moul~Elet___oTT_Cl-~~e-~~:~~~
Ce moulinet est classé dans les moulinets
à entraînement
mécani/que bien qu'il
n'y ait aucun mécanisme
à démultiplication dans
le g6nérateur d'impulsions. Ce dernier est constitué simplement par deux
en bout d'axe sur lequel est scellée
balais souples en cuivre frottant
une pastille isolante.
On
obtientun contact par tour.
La figure 1 7 montre
la
coupe
12
15
de
ce
moulinet.
F i g - 17
13
J
7
8
9
10
11
Piece de blocage
6
Paliers à billes
Corps du moulinet
7
Arbre
Raccord
8
Ressort pression
de
Bague O
9
Rondelle
de
Bouchon à vis
10
Dispositif de contact
fixation
de contact
11
Vis
12
Câble du moulinet
13
Ecrou
14
Tige
du
15
Helice
molete
moulinet
D'apris OTT notice 11 103 Ab
Mécanisme b entraînementmagnétique
Nous ne parlerons
que d e l a v e r s i o n a c t u e l l e
DUMAS-NEYRPIC, versiontrèsnettementamélioréevers
fiée et plus robuste
t r o u v a i ts u rl e
du moulinet
1960, simpli-
d e s premiers moulinets DUMAS-NEYRPIC que l ' o n
marché
en
1950.
Ce m o u l i n e t e s t l i v r é
à l a demande du c l i e n t avec un méca-
nisme à réduction avec entrakement magnétique (réf.
avec un c o n t a c t à I.L.S.
2113 A.A) OU
(ré€. 2114 AA). La p r é s e n t a t i o n e s t t o u j o u r s
l a mgme : l e changement du système d e c o n t a c t e s t t r è s r a p i d e
à des culots étanches parfaitement interchangeables qui
grâce
se v i s s e n t
à l ' a r r i è r e du corps du moulinet.
L a f i g u r e 18 montre une coupe
avec culot
à c o n t a c t mécanique.
du moulinet DUMAS-NEYRPIC
61
......
--Nr\du-ln\O
62
A interrupteurs à lames souples
à
Ce type de générateur d'impulsions tendde plus en plus
remplacer les générateurs àmécanismes
à réduction par vis sans fin
et pignon denté. I l s présentent les avantages suivants
: absence de
frottements, interrupteur parfaitement étanche dans
une capsule scellée sous vide; ils
ne donnent qu'un seul contact par tour d'hélice.
=
MOUl~rret__oTT_C21_(~~:~~~~
Ce moulinet a remplacé le moulinet type
V. La figure l g
montre
une
=
coupe
de
cet
appareil.
M~~~ee4__oTT-c2llo,l~~~
Ce moulinet
estune
version
améliorée
du
petit
moulinet
de
laboratoire Cl. La figure 20 montre une coupe
de cet appareil.
Ce moulinet
est
identique
au
moulinet
2113 AA déjà décrit.
B l'arrière est différent: à la place du
Seul le culot qui se visse
mécanisme de contact à réduction, on a mis un
interrupteur à lame
souple étanche commandé par l'aimant placé en bout
de l'arbr'e. -
.
On obtient u n contact à chaque tour d'hélice.
Cet appareil a été lancé sur le marché1969
vers
par la
Société NEYRPIC. C'estun moulinet simple et robuste,
ne nécessitant
qu'un entretien très réduit et dont les performances sont très honorables : un récent essai comparatif
de différents moulinets organisé
par l'OM?f a
montréqu'il a
une
meilleure
vitesse
de
moulinets ayant fait l'objet
du &me essai.
La
figure21 montre
une
coupe
de cet
appareil.
démarrage
que
les
63
MOULINET OTT
'
C31 type 10 002
19
9
1 - Corps du moulinet
2 - Aimant de commande
- Gaine d'axe
4 - Hélice
5 - Emetteur d'impulsions (ILS)
3
6
Joint torique
7
Bouchon fileté
8
-
Axefixe
9 - Visde
blocage
10- Roulements à bille
11 - Ecrou
2
3
8
IO
li
64
MOULINET O T T
C2
Fig - 20
Hélice
6
I LS
Axe
7
Ecrou d’arrêt
Rou lements
8
Ressort
Circlips
9
Chambreavechuile
Manchon
avec
aimant
10
Corps
mobile
D’apres O T T
65
M3ULINETNEYRFLUX
1. Hé1 i c e
Moyeu de I 'hé1 i c e
DouiI le
Paliers
Axe f i x e
6 . Ecrou
7. G r a i n de f r o t t e m e n t
8 . Bi I l e
2.
3.
4.
5.
étanche
9. Corps
10. Ecrou de v i x a t i o n
11. ILS
12. Raccord é l e c t r i q u e
13. Aimant
16. J o i n t
17. Culot
19. Câble
FIGURE 21
V'apzh NEYRPlC Nakice d! 2 1 4 2 / b
66
EL-1-1-4-2
Mou_lr..ts-~-g~-4~r~~r~~~-~~-~o~~~~
A notre connaissance,
moulinet de ce type sur
10300 fabriqué par
il n ' e x i s t e a c t u e l l e m e n t
l e marchéeuropéen.
C'est le moulinet type
l a firme OTT.
L a f i g u r e 22 montre l a coupede
ZL1-2-42
Nous venonsde
par OTT enAllemagne
cet appareil.
AuEr_~so_u_ljneEs-~-h~lice
d é c r i r e sommairement les moulinets fabriqu-és
e t NEYRPIC en F r a n c e , u t i l i s é s l e p l u s couramment.
Nous n'avonspas
deNeyrpic
qu'un s e u l
d6crit le micromoulinet Beauvert type
car cet appareil est
uniquement u t i l i s é en l a b o r a t o i r e .
Il e x i s t e d ' a u t r e s c o n s t r u c t e u r s
S o c i é t é SIAP en I t a l i e e t S o c i é t é
I.S.M.A.
enEurope
Occidentale :
à Forbach(France).
Les modèles proposés par ces firmes sont basés sur
mêmes p r i n c i p e s queceux
71
les
décrits ci-dessus.
En rdswnd,
Le mouZinet avec son he'lice e t son générateur d 'impu2sion.s
ou decourant e s t Ze premier miZZon de Za chaznede mesure : i l
fournit unsigna2 (impuZsionsou courant) dont Za grandeur (frgquence ou tension) est fonction de Za v i t e s s e a' mesurer. Le second
maiZZon e s t l e d i s p o s i t i f de ddtection ou d'enregistrement de ce
signaz.
\
m
67
-------
68
Il. 1. 3. LES DISPOSITIFS DE DETECTION D U SIGNAL
On d i s t i n g u e l e s d é t e c t e u r s d ' i m p u l s i o n s
pour l e s moulinets
à s i g n a l i s a t i o n é l e c t r i q u e et l e s v o l t m è t r e s à l e c t u r e d i r e c t e
ou
e n r e g i s t r e u r s pour l e s m o u l i n e t s à g é n é r a t r i c e d e c o u r a n t
71.1 3 1. Pouh r n o u l i n b ii &ignd%a;tion
IE:L-Lr-l.
c_ouineu?is
Avec les premiers moulinets
à générateur d'impulsions avec
( 1 top = 10, 20 ou 40 t o u r s
mécanisme à réduction, l e nombre d e t o p s
suivant l a rouedentée)
OU
Uecckhique
est compté à l ' a i d e d ' u n d é t e c t e u r s o n o r e
lumineux appelé"couineur".
Il
comporteen.généralun
vibreur
ou une lampe é l e c t r i q u e nis sous tension par la fermeture
du contact.
L a S o c i é t é OTT e t l e s Etablissements Neyrpic ont commercialisé
détecteurs de ce type qui sont représentés sur
l a planche II.
DETECTEURS D'IMPULSIONS
OTT F 2
-.
.-
NEYRPIC
Planche
II
__---
.
-
Ref. 2 233 A
des
69
Les constructeurs de matériel hydrométrique ont rapidement
reconnu q u ' i l est f a s t i d i e u x d e comptermentalement
20 pendant toute
l a durée d'un jaugeage
source fréquente d'erreurs.
tous l e s tours d'hélice,
tecteursd'impulsion
fressauteurs)avecremise
e t que, de plus,
c'est une
Avec l e s moulinets donnant un contact
il n ' e s t p l u s p o s s i b l e d ' u t i l i s e r
p a r v o i ea u d i t i v e
L'apparition sur
j u s q u ' à 10 ou
ou v i s u e l l e .
,
l e s dé-
.
l e marché de compteurs digitaux
(à c h i f -
à z é r o ,f o n c t i o n n a n ts u rp i l e s ,
a permis
l a réalisation de détecteurs d'impulsions plus perfectionnés
et
plus fiables.
La planche No III montre l e s a p p a r e i l s m i s s u r l e marché
par les firmes OTT e't: NEYRPIC. Tous ces compteurssont
(1 top = l t o u r ) .
avec l e s m o u l i n e t s d é l i v r a n t un c o n t a c t p a r t o u r
On d i s t i n g u e t r o i s t y p e s d ' a p p a r e i l s
.
-
.
Appareils totalisateurs
compteur à t r o i s décades avec
rondes de
1,s V.
utilisés
:
(F4 e t 2251 B)comportantun
remise à ' z é r o a l i m e n t é p a r d e s p i l e s
Le temps est mesuré à 1'aide d'un chronomètre..
Il
f a u t veiller à b i e n synchraniser l e d é p a r t e t l'arrêt ducompteur
e t du chronomètre de façon
à minimiser les e r r e u r s . L a fréquence
maximale admissible e t d e 10 impulsionsparseconde.
-
Appareil à chronomètreincorporé
(F6 e t 2264 BA). Pour
éliminer l e s e r r e u r s d u e s au manque de synchronisation du d é p a r t
e t d e l ' a r r ê t ducompteur
e t du chronomètre, l e s c o n s t r u c t e u r s o n t
m i s au point des appareils dans lesquels un
levier ou un commutateur
les deux appareils.Sur
rotatifmettentenroutesimultanément
l ' a p p a r e i l F6 d e OTT u n v i b r e u r est m i s e n s e r v i c e pour l a détect i o n du fond à p a r t i r d'un contact de fond.
Un inverseur permet
d ' u t i l i s e r l e v i b r e u r en cas d e d é f a i l l a n c e du compteur. La cadence
maximale a c c e p t a b l e p a r c e s a p p a r e i l s
seconde.
est d e 10 impulsions par
70
-
Appareils à p r é s é l e c t i o n . Il existe t r o i s p o s s i b i l i t é s
. Présélectiond'un
temps d e m e s u r e f i x e
:
: 30 e t 60
secondes ou 50 e t 100 secondes. L e compteur e s t automatiquement
arrêté lorsque ce temps e s t écoulé. On iit directement l e nombre
: compteur 241 d e OTT.
detourseffectuésparl'hélice
. Présélection soit
dutemps
demesure,soit
du nombre
detops,
2 P r é c i s e r à l a commande : compteur Z 100 d e OTT. Alimenta-
tion par
6 piles rondes de
20 impulsionsparseconde.
1,5 V. Fréquencemaximaleadmissible
L e temps est présélectionné en secondes
e t 1/10.
. Présélection soit du
temps s o i t d e s t o p s g r â c e
à unin-
verseurplac6surl'appareil
: 2266 A deNeyrpic.
d e manisresemi-automatique,
s o i t l e nombre d'impulsions&aisespar
l e moulinetpendantun
C e récepteur compte
temps donné, s o i t l e temps n é c e s s a i r e pour
recevoir un nombre donné d'impulsions. Dans l e s deux cas, l a mesure
s ' a r r z t e automatiquementlorsque l e temps c h o i s i e s t écoulé ou
l o r s q u e l e nombre d e t o p s p r é s é l e c t i o n n é
deux cas l e compteur gardeen
nouvellemesure,
a é t é compté.Dans
les
mémoire l e nombre c h o i s i : pourune
il s u f f i t d e réarmer ce compteur et d e mettre à
zéro l e compteur d e mesure.
La fr6quence maximale est é g a l e m e n t d e l ' o r d r e d e
20
impulsionsparseconde.
Tous ces a p p a r e i l s à p r é s é l e c t i o n n e s o n t u t i l i s a b l e s
quepour
l e s jaugeages point par point.
71
Planche
III
DE
Compteur à préselection SlAP
:,
Totalisateur Ref. 2251 Es 1
Chronocompteur
Ref. 2 2 6 4 BA
z
100
72
. A p p a r e i l s spéciaux - La S o c i é t é OTT f a b r i q u e deux
a p p a r e i l s , F10 e t 281, r e p r é s e n t é s s u r l a p l a n c h e
No I V .
L e premier donne directement l a fréquence des impulsions
par lecture sur
l a graduation d'un voltmètre,
au préalable transformée
en tension. L'appareil
s e n s i b i l i t é s : p l e i n ed é v i a t i o n
L'alimentation se fait par
(chargeur incorporé).
pour 6, 30 ou 60 imp./seconde.
l e secteur
Le deuxième e s t u t i l i s é pour l e s jaugeagespar
simultanémentsur
t r o i s compteurs
l e nombre d e t o u r s du moulinetpendant
cente à v i t e s s e c o n s t a n t e , l a d u r é e d e l a
TOUS l e s compteurssontautomatiquement
sa des-
mesure e t l a profondeur.
arrêtés par
l a fermeture
du c o n t a c t d e fond.
Ces deux a p p a r e i l s s o n t ,
utilisés.
été
comporte t r o i s
une b a t t e r i e r e c h a r g e a b l e s u r
i n t é g r a t i o n .L ' a p p a r e i lt o t a l i s e
à chiffres sauteurs
l a fréquence ayant
nous semble-t-il,assez
peu
73
Indicateur
de
vitesse
de rotation
Planche
-
FI0 -
.
Intégrateur
Z
81 dAppareilNagel
- Qtt 1
DZ
74
.
LLLLG! * C_omEt~urs-~l_ecTronjqu_e_s
L e Laboratoire d'Hydraulique de 1'Ecole Nationale
Supé-
rieure d'Electrotechnique, d'Electronique, d'Informatique et
draulique de Toulouse
a m i s au p o i n t , pourson
E x t é r i e u r s , un récepteur électronique capable de
pulsions délivrées par
d'Hy-
Service Essais
compter l e s im-
10 moulinets.
L'appareil permet de présglectionner pour chaque moulinet,
s o i t l e nombre d e t o p s à mesurer, s o i t l e temps pendant l e q u e l d o i t
d u r e r l a mesure.
Sur l e même principe, mais
hydrométristes de terrain,
compte tenu des exigences des
il a é t é m i s au point deux compteurs
électroniques d'impulsions portatifs et
autonomes, necomportant
aucune pièce mécanique : l e temps est mesuré par des horloges
compteur est c o n s t i t u é p a r
électroniques pilotées par quartz, le
unsystème
à a f f i c h a g e p a r diodes Glectroluminescentes.
L'alimentation se fait par batterie
rechargeablesur
l e secteur
à l'aided'unchargeurincorporé.
Sur l e même p r i n c i p e , deuxnouveaux
lement à l ' e s s a i .
au cadmium n i c k e l ,
appareils sont actuel-
I l s fonctionnement sur piles et ont
uneautonomie
de250heures de marche d i s c o n t i n u e . L ' a f f i c h a g e e s t r é a l i s d s u r d e s
b l o c s numériques à 7 segmentsau
Ga As P i d e n t i q u e s à ceux des calcu-
présé-
l a t r i c e s d e poche. L e premier modèle (CJR 20) disposed'une
lection du-temps fixe
mise
30 ou 60 secondes, avec possibilité de
hors circuit de cette prdsélection
pourmesurerpendantun
temps quel-
conque avec un chronomètre.
L e secondmodèle
(CJR 22) permet d e p r é s é l e c t i o n n e r un
temps quelconque. C e t t e p r é s d l e c t i o n p e u t ê t r e m i s e h o r s c i r c u i t
pour l e s mesuresparintégration,parexemple,le
par l'horloge interne et affiché
appareils est de l'ordre de
second.Leurépaisseur
temps est compté
sur l e cadran. La masse d e c e s
435 g pour l e premier e t 550 g pour l e
e s t d e 20
mm.
La planche N o V montre l e s d i v e r s compteurs é l e c t r o n i q u e s .
75
1 - CJ R I à présélection
(T
ou N 1
2- CJR
3- CJR
100 point parpointetparintégration
4- C JR
20 duréefixe
2 à présdection(T ou N I
5 - C J R 22 à présélection ( T 1
C O M P T E U RESL E C T R O N I Q U E S
76
En annexe,nous
sujet de tous
donnons quelques remarques générales au
ce's compteurs a i n s i què l e s r é f é r e n c e s d e s n o t i c e s
des constructeurs.
l e s compteurs à p r é s é l e c t i o n d e temps à
Rappelonsque
e t 1/10) permettentd'obtenirrapidement
t r o i s décades(secondes
l a v i t e s s e du courant directement
à p a r t i r de l a formule de tarage
du moulinet : v = a n + b. Il s u f f i t pour c e l a d ' a f f i c h e r
égal à : 100, 200 ou500
fois
a
un temps
(suivant l a v a l e u rd ea ,p a s
réel
un temps de comptage s u f f i s a n t ) . L e
de l'hélice, afin d'obtenir
nombre de tours mesuré d i v i s é p a r 100, 200 ou 500 donnera l a v i t e s s e
l ac o n s t a n t e b.
du courantaprèsavoirajouté
.
:
Pour un moulinet d'équation
V = 0,4957 n + 0,0017
on a f f i c h e r a T = 49,6secondes..
S i on o b t i e n t 124 t o u r s , l a v i t e s s e sera :
v = - 124 +
0,00171,2417
%
1,242 m/s
1 O0
S i l e moulinet a pour équation :
v
0
0,1050 n
+ 0,039
on a f f i c h e r a T = 0,1050 x 500 = 52,5secondes.
S i on o b t i e n t 145 t o u r s , la v i t e s s e s e r a
v =
:
145
+ 0,039 = 0,29 + 0,039 = 0,329 m/s.
500
Dans l e cas de moulinets à p l u s i e u r s é q u a t i o n s d e t a r a g e
on p r é s é l e c t i o m e u n temps T = 100 a , a é t a n t l a c o n s t a n t e q u i a l e
p l u s dechances
d ' ê t r e u t i l i s é e compte tenu de l a v i t e s s e du courant.
Pour l e s v i t e s s e s f a i b l e s ,
l e nombre d e t o u r s e t
l a v a l e u r d e V sera obtenue en c a l c u l a n t
en l e p o r t a n t dansl'équationconvenable.
77
17.1 3 2. Porn moLLein&
it gCnZm%ce de cornant
Nous donnons sur la figure 23 les possibilités de
mesures offertes parle moulinet OTT type 10,300.
Fig - 23
Possibiiit6s
d'affichage et
d'enregistrement de
vitesses d'kouiement
Affichage direct parsysthme Servo
(t616indicateur de precision)
Enregistrement
graphique sur platine
250-SER
Affichage num6rique
avec l'indicateur
Digi-Servo DSA
Enregistrement
sur l'appareil
miniature MiNiGOR
&Y--- - -
12 bit, BCD
I
t
Raccordementd'uneimprimante
Transmission a grandedistance
etc.. .
Adaptation
7%
Lequatrième montage est celui que les hydrométristes
pourront utiliser pour les jaugeages non permanents sur les rivières
dans le cas
04 les fluctuationsde vitesse sont importantes.
La
de
vitesse moyenneen chaque point sera obtenue par intégration
la courbe enregistrée pendant
30 ou 60 secondes.
Pour les jaugeages par intégration, il suffit'de laisser fonctionner l'enregistreur pendant toute la descentedu
moulinet. (Le temps est mesuré
à l'aide d'un chronomètre).
Dans
lecas où les variationsd e la vitesse sont fai-
bles, un voltmbtre bien amorti donne
de très bons résultats.
Nous mettons actuellement au point
un compteur (CJR 30)
qui intègrera automatiquement pendant
30 secondes les tensions
fournies par le moulinet type
10.300 et qui affichera directement
la
valeur
moyenne
de
la
La figure 24, montre
tension.
l'enregistreurMINIGOR.
L'enregistreur Minigor
Fig - 24
79
II. 1. 4. AUTRESAPPAREILLAGESMODERNES
DES VITESSES
* Courantomètreélectromagnétique
Marseille, spécialisée
: La S o c i é t é . F r a n ç a i s e BEN à
dans l a mesuredes
à l'aidedecapteursélectromagnétiques
un c a p t e u r d e s t i n é
d'unécoulement
POUR LA DETECTION
vitesses des navires
a eu l ' i d é e d e c r é e r
à mesurer l a v i t e s s e en d i f f é r e n t s p o i n t s
à surface libre.
Deux a p p a r e i l s o n t é t é é t u d i é s
: l e capteur BEN "CM 01" e t l e c a p t e u r
et essayés sur le terrain
BEN "DIS 40". I l s n e s o n t u t i l i s a b l e s ,
perche e t ne d i f f è r e n t quepar
pour 1' i n s t a n t , que s u r
l e u r encombrement.
Le p r i n c i p e est l e suivant : un l i q u i d e s e d é p l a ç a n t
dans un champ magnétique au contact de
deux é l e c t r o d e s f i x e s
p r o d u i t s une f o r c e é l e c t r o m o t r i c e i n d u i t e d i s p o n i b l e s u r c e s
électrodes et représentative de
sa v i t e s s e i n s t a n t a n é e
:
E = K H L V
avec :
H i n t e n s i t é du champ magnétique,
L distance entre
les é l e c t r o d e s ,
V v i t e s s e du f l u i d e ,
K coefficient dépendant du système d ' u n i t é s
K = 1 avec l e système i n t e r n a t i o n a l e (m, m / s , TESLA.).
Le système é t u d i é p a r
lequel est placé
unebobine
BEN comporteunsabotdans
c r é a n t l e champ magngtique e t l e s
deux é l e c t r o d e s aux bornes desquelles
on mesure l a t e n s i o n pro-
d u i t e p a r l e déplacement d e 1'eau. L'ensemble peut fonctionner soit
s u rp i l e s ,s o i ts u rs e c t e u r .
Lesavantages
sont l e s s u i v a n t s :
- pas de pièces mécaniques en mouvement,
- r e l a t i o n l i n é a i r e e n t r e v i t e s s e d'écoulement
- pas d ' i n e r t i e mécanique.
et t e n s i o n ,
80
Inconvénients :
-
s e u i l maximum d e c o n d u c t i b i l i t é du f l u i d e i n d i s p e n s a b l e ,
risque de détarage par oxydation
électrodes,
ou s o u i l l u r e s d e s
- nécessité d'étalonnages fréquents (zéro).
La t e n s i o n r e c u e i l l i e auxbornes
est f a i b l e , ce q u i
t r è s volumineux r e n d a n t d i f f i -
nécessite un amplificateur encore
c i l e l e montage sur saumon (nombreux f i l s d ' a l i m e n t a t i o n e t de
s o r t i e ) . Une a u t r e d i f f i c u l t é pour l ' u t i l i s a t i o n s u r
l a r é a l i s a t i o n du zéro ( eauimmobile).
saumon est
La S o c i é t é BEN é t u d i e
actuellement ces problsmes.
= Application de la technique ultrasonique : Cette a p p l i c a t i o n
est encore au stade expérimental en hydrométrie.
de mesure de
l a vitesse du courant repose sur
temps de propagation d'ondes sonores
ment d'une berge
à l'autre dans
Le principe
la différence des
se déplaçant horizontale-
l e sens du courant
ou en sens
c o n t r a i r e . O n u t i l i s e pour cela des transducteurs piézo-électriques émetteurs
e t r é c e p t e u r s à haute fréquence disposés
dique l a f i g u r e 25.
E l
Fig- 25
comme l ' i n -
81
E 1 et E 2 émetteurs-récepteurs à ultrasons,
L distance parcourue par les ondes,
t
1
et t temps de parcours,
2
V vitesse du courant,
C vitesse
des
ondes.
On a :
-
t,. -
d'oùAt
-. V 2
= tl
, L
C - V cosa
- t2 =
et t2
=
C
' C2
C
L
V cosa
a en négligeant le terme
cos2 a au dénominateur.V pourra être calculée si
on
connaît C. Or, C est variable avec les caractéristiques
de
.). On détermine
l'eau (d.ensité, conductivitg, tempgrature.
. donc
cette valeur avant et après chaque àmesure
l'aide d'un
émetteur-récepteur
vers
une
cible
étalon
émettant
2 courte
distance
dans
l'eau
réfléchissante.
Si h est la distance émetteur-
cible, le temps mis par les ondes pour effectuer l'aller et
.
.
retour est :
2 h
to=C
2 h
-+
c=-
On a donc finalement
:
L cos a
At =
2
to
. v
2 h2
Le premier
termedu deuxième
membre
est
une
constante
de
l'installation. En plaçant des couples d'émetteurs à poste fixe
à diverses profondeurs,on obtient les vitesses moyennes
dans
des
plans
horizontaux la
desection.
82
11.1 4 2.
Medwtu'&n'dLin~ace
ILL-4-2-1 !2?!?ltzsE2.tr_e-oPtisue
Cet a p p a r e i l , mis au p o i n t p a r
1'U.S.
GeologicalSurvey,
permet l a mesure d e s v i t e s s e s en s u r f a c e B p a r t i r d ' u n p o n t
sans
immersion de matériel. Il est c o n s t i t u é p a r une l u n e t t e d o n n a n t
1' i p a g e d e l a s u r f a c e d e 1'eau par rgflexion sur un miroir
p e t i t moteur é l e c t 2 i q u e d o n t on p e u t r é g l e r
entra?& par un
vitesseavecprécision.
Par- e f f e t s t r o b o s c o p i q u e , e n r é g l a n t
l a vitesse d e r o t a t i o n du m i r o i r , o n o b t i e n t
l a q u e l l e l a s u r f a c e du plan d'eau paraTt
comporte un ruban gradué
la
une image dans
immobile. Cet a p p a r e i l
e t l e s t 6 avec lequel on mesure l a
d i s t a n c e entre l e m i r o i r t o u r n a n t e t l e plan d'eau. L'axe de l'app a r e i l d o i t g t r e perpendiculaire à l a surface de l'eau.
On peut
l ' u t i l i s e r d i r e c t e m e n t posé s u r l e parapet d'un pont ou d'une
p a s s e r e l l e . La vitesse e n s u r f a c e est donné p a r u n e r e l a t i o n
d e l a forme :
d a n sl a q u e l l e
:
K est une c o n s t a n t e d e 1'apparï5i.l.
R l a v i t e s s e d e r o t a t i o n du m i r o i r ,
H l a distance entre l'appareil
e t l e plan d'eau.
Nous donnons c i - d e s s o u s l a gamme d e s vitesses mesurLes
à différentes hauteurs par
l e Geological Survey (pour
ses maximales l ' e r r e u r d e mesure est n é g l i g e a b l e ) .
l e s vites-
83
Hauteur
H en m
Vitesse maximale
en m/s
Vitesse minimale
en m/s à 2 5% près
1,52
0,09
3 ,O5
O , 18
7,62
O ,49
15,24
0,97
22,86
1,46
-~
1,95
30,48
Cet appareil est commercialisé Rpar
. A . MORGAN CO à PAL0 ALTO
(Californie). La
figure26 montre l'utilisationde l'appareil à par-
tir d'une passerelle.
M~thode_a_u__b_ateau~b_~~~-~~-2~~
b_oat-2!2thod_
I_I_,!.-4-2-2.
Ceci
thode
n'est
utilisant
Cette
fleuves
pas
du
description
matériel
méthode,
(Amazone,
la
appareillage
mais
d'une
mé-
classique.
utilisée
Mississipi,
d'un
pour
...)
la
Mekong a
mesure
été
des
mise
au
débits
point
des
très
par
1'U.s. geological Survey. Le matériel utilisé pour mesurer les vitesses
est.
constitué
essentiellement unpar
moulinet
montéà l'avant
d'un bateau et d'un sondeur
à ultrasons. La section est matérialisée
par un alignement de quatre balises. Un appareil donne l'angle suivant
lequel s'équilibre le moulinet
pendantle déplacement
du
bateau
à
travers la section. Le bateau se déplace. obliquement,à vitesse
constante,sur la section de mesure
: le
entre
la
vitesse
du
la vitesse
bateau
et
lée est relevée par le sondeur.
moulinet
du
donne
courant.
La
la
composante
section
mouil-
grands
84
Fig - 26
/
Telescope eyepiece
85
On obtient ainsi la vitesse moyenne superficielle et la surface
de la section mouillée.
En conczusion, on peut dire queZes
recherches actuelles tendent
à mettre au point des mgthodes de de'tectiorz des vitesses dans Zes deoulements ci surface libre à l'aide de matcSrie1immergene comportant pas
de p a r t i e s t o m a n t e s ou mgme sans immersion de mate'riel. Cependant, Zes
progrès sont t r è s Zents car, d'une p a r t l e s s-i-gnum capte's sont tr2s
faibles et nacessitent un matariel e'lectronique d'amplification parfois
t r 2 s coiiteux et, d'autre p a r t , Z 'hydrome'trie n ' e s t pas une technique de
p o i n t e e t Zes moyens mis à sa disposition sont l e pZus souvent trBs
re'duits. En consdquenee, Zes mouZinets de type cZassique resteront
2'hydrome'pendantde nombreuses anndes encore, Zes outiZs debasede
.
triste.
Dans
lasuite de
cemanuel, on ne parlera que
tuées avec les moulinets à hélice.
des
mesures
effec-
86
II. 2. LE§ SUPPORTS D E MOULIN.ETS
Le moulinet, son hdtice
e t l e compteur d'imputsions constituent
l a base de 1 'dquipement de jaugeage. Pour placer le moulinet dans 1'4coulement, au point ddsird, on u t i l i s e un support dont le choix, p d s
l e s nombreux modDZes.existants, ddpend des emactdristiques de l a sect i o n e t de l '&oulement (dimensions de l a riv%re, prdsenee de p o n t ,
vateur des tritesses e t du tirant d'eau d mesuer, etc..
.).
En f o n c t i o n d e ces c o n d i t i o n s , l ' h y d r o m é t r i s t e a u r a
e n t r e l e montage du moulinet sur perche (appelé aussi
e t l e montage d u moulinetsurunpoidsdelestage
l e choix
montage r i g i d e )
ou saumon(monta-
gesouple).
II. 2 . 1. MONTAGE SUR PERCHE
Pour l e s d i f f é r e n t s t y p e s de perches qui peuvent
nousrenvoyons
l e l e c t e u r aux n o t i c e s d e s c o n s t r u c t e u r s
Gtre employés,
OTT e t Neyr-
p i c : HLf 12018 OTT, M 23-24/a N e y r p i c , a i n s i q u ' a u x n o t i c e s d e s criptives des moulinets particulièrement
OTT où l ' o n p e u t v o i r
l a n o t i c e HBf 10.050 d e
l e détail de diffgrents
montages. Précisons
que tous ne sont pas utilisés en hydrométrie.
Mont6 sur perche,
-
l e moulinet e s t manoeuvre d e deux manières :
Directement par l'opérateur placé dans l'écoulement (jaugea-
ge à gué ou méthode du "Wading")
, la
perche reposant sur
l e fond d e
l a rivière,
-
A p a r t i rd ' u n ep a s s e r e l l e ,
supportpermettant
l a percheétantsuspendue
un
l e s déplacementsverticaux.
I I est fortement d&coreseiZId p o m des raisons de s d c w i t b
e t de prdcision des mesures, de monter Za perche, soit tenue a"
l a m i n , s o i t f i x & a" un support (pied de perche),
SUT une embarcation.
87
7 1 . 2 ' 1 7.
Les catalogues font mention de
montagescompliqués
et relati-
vement lourds pour l a manoeuvre du moulinet à l ' a i d e d ' u n c â b l e
ou d ' u n t r e u i l .
Ces montagesnesontpas
courante.Lesseuls
montagesemployés
u t i l i s é s en hydrométrie
:
s o n tl e ss u i v a n t s
. Moulinet fixédirectementsur l a perche,
. Moulinetmobile s u r l a perche grâce à une c o u l i s s e ,
. Moulinet u t i l i s é avec
Dans 'ces t r o i s c a s ,
tion circulaire de
p a r desélérnentsde
l a perche AGAR III ( v o i r n o t e
l a perche en acier inoxydable,
a une sec-
20 mm de diamètre. Les perches sont constituées
1 m, gradués tous les
10 cm (perche JANA ou
TALBA d e OTT, cannestandarddémontable,référence
2371 AB de Neyr-
au fond, s u r l e lit de l a r i v i è r e . L'hé-
p i c ) . Le z é r o e s t t o u j o u r s
l i c e est p r o t é g é e c o n t r e l e s c h o c s é v e n t u e l s , l o r s d e
Le l e c t e u rt r o u v e r a
sujet de ces matériels et
l a descente, par
l e corps du moulinet (OTT).
une p e t i t e p i è c e v i s s é e s o u s
exemplesdeperches
enannexe,de
p l u s amples d é t a i l s au
.
montages. L a planche V I montre quelques
fixes et perches mobiles.
Lorsque l e t i r a n t d'eau e t l a vitesse deviennent trop
t a n t s (> 1 m e t > Im/s), e t s i l a stationdejaugeage
d'une passerelle,
en Annexe).
impor-
est équipée
il est p o s s i b l e d e monter l e moulinetsurperche
- suspendue manoeuvre à p a r t i r d ' u n s u p p o r t
perche'' ou à l ' a i d e d ' u n c h a r i o t
couramment appelé "pied de
être
Les perches rondes dont nous venons de parler peuvent
u t i l i s é e s d e cette façon, mais
VI 1.
muni d ' u n t r e u i l ( v o i r p l a n c h e
on p r é f è r e g é n é r a l e m e n t u t i l i s e r d e s
perches p l u s l o u r d e s , d e s e c t i o n o v o ï d e q u i r é s i s t e n t
mieuxaux
grandes vitesses. Les perches utilisées de cette manière sont graduéesen dm e t cm l e p l u s souvent. Le répérage des profondeurs se
f a i t devant un index placé sur
l e c h a r i o t ou l e pied. Le zéro
d e l a mesurepeutindifféremment
surface de l'eau (notre préférence
ê t r e c h o i s i au fond ou à l a
va à c e t t e deuxième s o l u t i o n ) .
88
Planche
2
-
!
.
A
3
4
YI
89
PlanchePI
NOMENCLATURE
MONTAGESSURPERCHES
1-
PercheNEYRPIC
2- Perche O T TJ A N A
3- PercheAGAR
4-
à coulisseau Ref. 2371 A B
de 2 0 m m avec coulisse HERES
III parintégration
ChariottreuilNEYRPICRef.
5- Chariot
treuil
OTT
6-
Piedde
perche NEYRPIC
2315 A
90
II. 2. 2. MONTAGE SUR SAUMON
Les constructeurs réalisent des poids de lestage profilés
ou saumons dont l a masse v a r i e d e 5 à 130 kg (pouvant a t t e i n d r e
être fixés
200 kg) surlesquelspeuvent
dansdescasspéciaux
l e s m o u l i n e t s à l ' a i d e d e pièces d e j o n c t i o n a p p r o p r i é e s .
Il e x i s t e deux types principaux de
saumons.Dans
l e premier
type, l e moulinet e s t f i x é en bout, sur
l e nez du p o i d s d e l e s t a g e .
L e saumon est muni d'unequeue,équipée
d'ailettes, destinée
B mesurer. Certains cons-
maintenir l e moulinet face au courant
tructeurs prévoient
une r a l l o n g e pour c e t t e queuedans
l a v i t e s s e est t r è s f a i b l e . L e déplacementdes
l e c a s 05
a i l e t t e s permet
: horizontalité parfaite lorsque
un équilibrage de l'ensemble
l'appareillageest
à
immergé.
Dans l e second type, l e moulinet est f i x é au-dessus du saumon, sur une b i e l l e t t e a r t i c u l é e . L e saumon est a l o r s p l u s m a s s i f
e t p r é s e n t e uneforme
aplatie(sectiontransversaleelliptique).
Les a i l e t t e s d e d i r e c t i o n s o n t f i x e s
une f o i s pour t o u t e s enusine.
d'équilibrage qui
e t l e saumon e s t é q u i l i b r é
Le moulinet est équipé d'une barre
l e maintienthorizontaldansl'eau,l'horizon-
t a l i t é est r é g l é e p a r l e déplacement des
a i l e t t e s l e long de l a
b a r r e . Ce d i s p o s i t i f p r é s e n t e l ' a v a n t a g e d ' a s s u r e r
p r o t e c t i o n du moulinet. Ce mode d e f i x a t i o n d o i t
dans l e cas de mesure,
une m e i l l e u r e
être préf6ré
à partir de stations téléphériques, sur
que l e s ouedsd'Afrique
rivièresencruefortementchargéestelles
du Nord ou l e s cours d'eau des zone sahéliennes
ou d e Madagascar.
Les saumons d e l ' u n e t l ' a u t r e t y p e s o n t g é n é r a l e m e n t
d'un détecteur de
fondfermant
le circuit électrique de
des impulsions lorsque l'appareil touche
munis
comptage
l e fond de l a rivière.
:
Le système e s t l é g è r e m e n t d i f f é r e n t s u i v a n t l e s c o n s t r u c t e u r s
-
Chez Neyrpic, l e d é t e c t e u r d e fond e s t c o n s t i t u é p a r un
i n t e r r u p t e u r à mercure incorporé dans
lument étanche, placé dans
un b l o c d e p l a s t i q u e
abso-
une p i è c e m é t a l l i q u e a r t i c u l é e a u t o u r
d'un axe horizontal. L'efficacité de l'ensemble peut être
t é e en f i x a n t une plaque de surface plus grande sur
pour l e s m e s u r e s s u r r i v i è r e s
à fondsableux.
augmenl a palette
91
= OTT u t i l i s e un système c o n s t i t u é p a r un d i s q u e m é t a l l i -
que placé sous l e p o i d s d e l e s t a g e , s o l i d a i r e d ' u n e t i g e t r a v e r un p e t i t aimant perma-
sant ce dernier et sur laquelle est fixé
nent.Lorsque
l e saumon touche l e fond, l a t i g e s ' e n f o n c e e t
à lamessouples
l'aimant vient se placer devant un interrupteur
quiferme
l e c i r c u i t . Un r e s s o r t d e r a p p e l a s s u r e l ' o u v e r t u r e
du contact dès que
l e saumon est soulevé. Les contacts de
sont montés s u r t o u s l e s saumonsà p a r t i r d ' u n e
fond
masse de 25 kg.
Neyrpic a adapté un systèmedesuspensionétudiépourréd u i r el at r a î n é eh y d r a u l i q u ee ti n c o r p o r éd a n s
une c a v i t é du
saumon.
Le saumons 'oriente toujours dans
1 'axe du courant;il est
donc inutile d'utiliser une hdlice auto-eomposante.
Suivant l e mode defixationadopté,
.
l e moulinetsetrouve
p a r r a p p o r t 1 l a semelle du d é t e c t e u r
placé plus ou moinshaut
de fond. Il importe de connaître avec précision cette distance
appelée"constante
dusaumon".
Pour d é f i n i r c e t t e c o n s t a n t e ,
pro-
céder comme s u i t : suspendre l e saumon au-dessusd'unesurface
planehorizontale(sol
enbétonparexemple).Maintenir
mon parfaitement horizontal pendant toute
l e sau-
la durée de l'opéra-
l e saumon j u s q u ' à l a f e r m e t u r e
tion. Faire descendre ainsi
du
contact.Puis,remonterlégèrementafind'obtenirl'ouverture
du c i r c u i t . La "constante dusaumon"
circuit ouvert, entre le
s o l e t 1'axe de
l a profondeur sera toujours lue sur
aprèsavoirlégèrementremonté
ou acoustique actionné par
s e mesuredans
cette position :
1' h é l i c e . Sur l e t e r r a i n ,
l e compteurau
moment o ù ,
l e saumon, l e s i g n a l lumineux
l e détecteur de
fond d i s p a r a î t .
La planche VI1 r e p r é s e n t e d i f f é r e n t s t y p e s d e
saumons.
92
Saumon NEYRPIC 23 kg
Saumon O T T
25 kg
,Saumon OTT 10 kg
93
II. 3. D B P L A C E M E N T S DU S U P P O R T DE M O U L I N E T
Mous d i s t i n g u e r o n s l e m a t é r i e l u t i l i s é pour l e s déplacements
verticaux destinés à l'exploration de
c.haque v e r t i c a l e e t l e s
m a t é r i e l s u t i l i s é s pour l e s déplacementshorizontaux
à l'exploration de
et destinés
l a t o t a l i t é d e l a s e c t i o n . Il est bien évident
matériels avec
qu'une mesure de débit nécessitera un ensemble de
l e q u e l il s e r a p o s s i b l e d e r é a l i s e r
ments, ensemble de matériels qui
commodément c e s deux déplace-
dépend d e s c a r a c t é r i s t i q u e s d e
l a s e c t i o n et des conditions d'écoulement.
I I . 3. 1. DEPLACEMENTS VERTICAUX
Il. 3 7 7 . UdphcwevLt manu&
Une façon simple,
cementmanuel
mais peu commode, est réalisée par dépla-
du moulinet sur
l a perche dans
à gué. Une a m é l i o r a t i o n a é t é apportée par
l e cas de jaugeage
les coulisses dont
nous avons d é j à p a r l é .
'11.3 1 2.
Nous avons d é j à c i t é c e s a p p a r e i l s d a n s
l e cas d e l a perche
mobile ou suspendue. On opère à p a r t i r d ' u n p o n t
ou d'une passe-
r e l l e . L a perche coulisse dans
ou l e c h a r i o t . La
l e pied de perche
p o s i t i o n du moulinet est repérée en face d'un index
ou sur l e comp-
t e u r du t r e u i l .
71.3 7 3. T n d
Il e x i s t e t r o i s c a t é g o r i e s d e
treuils :
. les t r e u i l s simples,
. l e s t r e u i l sd o u b l e s ,
. l e s t r e u i l s spéciaux.
Les t r e u i l s s i m p l e s s o n t
montés s u r p o r t e
potence ou éventuellementsurperche.
u t i l i s é s quepour
à faux,surcyclo-
Les treuilsdoubles
ne sont
l a manoeuvre d e s s t a t i o n s t é l é p h é r i q u e s . L e s
t r e u i l s spéciaux actionnent certains types de cyclo-potence.
94
Tous l e s t r e u i l s s o n t é q u i p é s d ' u n s y s t è m e d e d é m u l t i p l i c a l e s e f f o r t s pendant l a manoeuvre
tionafinderéduire
l a charge. Le f r e i n automatique est l o g é ,
système de freinage par
généralement,dans
e t d'un
l a manivelle. L'action de l'opérateur sur
la
manivelle débloque l e f r e i n pour l a remontée. D e mame, un l é g e r
e f f o r t d e 1'opérateur sur
la manivelle suffit
tement du f r e i n pour l a d e s c e n t e ( i l n ' y
au c l i q u e t q u i n ' e s t
sous l ' a c t i o n d e
l à quepour
2 vaincre l e f r o t -
a p a s besoin de toucher
a s s u r e r l e fonctionnement du f r e i n
l a t r a c t i o n dusaumon).
Les d i f f é r e n t s c o n s t r u c t e u r s o n t p r é v u
pour chaque type
de
t r e u i l des r a l e n t i s s e u r s d e d e s c e n t e pour exécution de jaugeages
par intégration de
l a vitesse l e long de
l a verticale. L e freina-
ge est obtenu par déplacement plus ou moins grand de
b i l l e s sous
1' a c t i o n d e l a f o r c e c e n t r i p è t e à 1' i n t é r i e u r d e p i è c e s c o n i q u e s
(cas du r a l e n t i s s e u r OTT). La v i t e s s e d e d e s c e n t e p e u t a i n s i
être
r é g l é e d e 2 à 5 cm/s. L e s s y s t è m e s d e f r e i n a g e u t i l i s a n t d e s p a l e t tes tournant dans
l ' a i r o n t é t é abandonnés à cause du danger q u ' i l s
p r é s e n t a i e n t pour l e s o p é r a t e u r s .
Notons q u ' i l ne faut jamais (en Z'absencede ralentisseur)
donner une impulsion rapide d 20: maniveZZe sans l a t e n i r avec Za
main, car Za v i t e s s e i n i t i a Z e a i n s i communique'e au saumon peut
augmenter Ze couple du^ à Za traction du câbie e t provoquer Za
descente rapide de l'ensemble saumon e t moulinet, occasionnant d
Za f o i s des dommages au matgrriel e t des accidents a" 1 'opdratem
par s u i t e de Za rotation très rapide de l a maniveZZe.
La t r a n s m i s s i o n d e s c o n t a c t s
defond
du moulinet et du d é t e c t e u r
se f a i t par l'intermédiaire de balais frottant sur des
c o l l e c t e u r s en c u i v r e i s o l é s f i x é s s u r l e
tambour.
95
On mesure l a profondeur à l ' a i dde' u n
que à c h i f f r e s s a u t e u r s
commandé s o i t parune
poulie sur laquelle
par l e tambour d'enroulement
passe l e c â b l e , s o i t d i r e c t e m e n t
lorsqu'iln'y
a qu'uneseulecouchedecâble.
Dans c e cas, il est
recommandé de ne p a s m e t t r e plus d'une couche de câble sur
tambour,en
effet l'utilisation de plusieurs
des erreurs dans l'indication
le
couches e n t r a î n e r a i t
du compteur.
à zéro.
Tous l e s compteurssontmunisd'unsystèmederemise
Les c o n s t r u c t e u r s demandent d e p r é c i s e r
t e u r d o i t compterendescendant
l e zéro doit
l
compteur c e n t i m é t r i -
à l a commande s i l e comp-
être p l a c é à l a s u r f a c e d e l ' e a u
l a r i v i è r e . Il noussembleque
dit si
ou enmontant,autrement
ou sur l e lit d e
la préférence doit être
donnée à
l a première formule. En e f f e t , l e s o p é r a t i o n s se déroulent dans
un ordre logique : zéro à l a s u r f a c e p u i s d e s . c e n t e du moulinet
jusqu'aufond.Si
e t onconnaît
connaît l a
mesure est f i n i e
on t r a v a i l l e p a r i n t é g r a t i o n , l a
l a profondeur. S i on t r a v a i l l e p o i n t
profondeur e t onpeut
ticale et faire
par point,on
répartirlespoints
les m e s u r e s d e v i t e s s e
s u r l a ver-
en chacun des points choi-
s i s en remontant l e saumon.
Les t r e u i l s d o u b l e s
tanémentpar
comportent deuxtambours
l a même manivelle lors des déplacements horizontaux
saumon. Pour l e s déplacementsverticaux,les
indépendantspar
un systèmededébrayage.
teur et des balais.
La transmission des
Des compteurs s o l i d a i r e s d e s
nent l a p o s i t i o n dusaumon
du
tambours sontrendus
signaux s e f a i t c o r n e d a n s l e s t r e u i l s s i m p l e s , g r â c e
en a b s c i s s e s e t
La planche V I 1 1 montre quelques types de
hydrométrie.
actionnéssimul-
à un c o l l e c -
deuxtambours
don-
en ordonnées.
t r e u i l s u t i l i s é s en
96
Planche -_Bm
TREUILS Q T T
Treuil simple de 100 kg
Treuil simple de
2 5 kg
Photo O T T
Treuil simplede
gonflable
25 kgmont6surbateau
PhotoBrunato
Aldegkeri
Planche D (suite 1
97
TREUILS NEYRPIC
i
Ref. 2425 - Type léger
Ref. - Type moyen
” --
PhotoNeyrpic
Ref. - 2426T Régulateur de vitesse
PhotoBrunatoAldegheri
Montage d’un treuil léger sur bateau
98
2 7 . 3 7 4 . Len c â b l a
Lesaumon
e s t suspenduau
t r e u i l parl'intermédiaired'un
câble électroporteur constitué généralement par
un ou p l u s i e u r s
au c e n t r e e t entouréspar
conducteursisolésplacés
les f i l s
d'acier porteurs.
Le type de câble
monotoron (câble à t o r s i o n s a l t e r n a t i v e s
deux couchesde
l e câble spiraloïdal
le plus utilisé est
fil d'acier câblées
d r o i t e e t â gauche.Les
ou a n t i g i r a t o i r e s ) à
c â b l e du typehélico'idal
(plusieurs torons enroulés dans
une charge
de l'isolant et des mises
à f i l s ronds
l e même sens autour de
sont à p r o s c r i r e . I l s ont en effet tendance
qu'ils supportent
à
en h é l i c e a l t e r n a t i v e m e n t
1'âme)
à sedétorsionnerlors-
non guidée e t c e c i e n t r a î n e l a r u p t u r e
à l a masse du conducteur toujours
très
d i f f i c i l e s à déceler.
Il estimportant,1ors.qu'on
f a i t d e s mesures avec de fortes
v i t e s s e s e t de grandes profondeurs, de choisir un câble électroporteur dont
l e diamètre extérieur soit le plus petit possible
afin de limiter
les cas,
au maximum l a t r a î n é e du c â b l e q u i e s t , d a n s t o u s
beaucoup plusimportante
Pour c e t t e r a i s o n ,
que l a t r a î n é e p r o p r e
dusaumon.
on n ' u t i l i s e que t r è s rarement des câbles élec-
t r o p o r t e u r s à plusieurs conducteurs.
Les c â b l e s l e s p l u s
couramment employés ont un diamètre de
l ' o r d r e d e 3 mm (2,8 mm chezNeyrpic
Lessignaux
du moulinet e t du détecteur de
par l e conducteurunique.
assurée par
e t 3,5 mm chez OTT).
fond sonttransmis
La fermeture du c i r c u i t é l e c t r i q u e e s t
l a masse du moulinet e t du t r e u i l e t l e s f i l s d ' a c i e r
du c â b l e é l e c t r o p o r t e u r .
99
II. 3: 2; DEPLACEMENTS HORIZONTAUX
77. 3 2 7 . Vdphcanent manu&
Dans l e jaugeage à g u é , l ' o p é r a t e u r e x p l o r e
la totalité de la
s e c t i o n en déplaçant l a perche à l a main.
2 7 . 3 2 2. W o f l hydrrologiyue b&de
OU d'ufle p a h b e h a e
@Zn d'un pont
-
:
P l u s i e u r ss o l u t i o n ss o n tp o s s i b l e s
11-2-2-2-1- Eesche-mobile
Le c h a r i o t - t r e u i l d i s p o s e
Avec pied de perche simple,
en général de galets de roulement.
l e déplacement est f a i t à l a main (peu
pratique).
11.3 2 2 2. P o r t e à faux rudimentaire
Le t r e u i l e s t f i x é s u r un p o r t e à faux comme i n d i q u é s u r la
f i g u r e 26. L e p o r t e à faux est appuyésur
l e parapet du pont e t
déplacé à l a main par l e s o p é r a t e u r s . Un c o n t r e p o i d s C é q u i l i b r e
l e saumn
. Le t r e u i l p e u t é v i d e m e n t
teur de descente
pour jaugeages par intégration.
Ce montage n ' e s t v a l a b l e
25kg)
ê t r e équipéd'unrégula-
quepour
d e s saumons l é g e r s (5 à
e t pour d e s vitesses f a i b l e s ( j u s q u ' à
2 m / s max avec 25 kg).
On peut améliorer ce système en m e t t a n t d e s g a l e t s s o u s
à faux à hauteur du parapet
e t en bout de
ment sur l e t r o t t o i r .
Fig - 27
l e porte
l a b a r r e pour l e déplace-
1 O0
I_E,2-2-2-3
*
QClo_EOtenc_Es
Le terme cyclopotence a é t é crée pour désigner une sorte de
mât d e c h a r g e ou p o t e n c e o r i e n t a b l e monté sur une plateforme à
manoeuvrer f a c i l e m e n t l e
roulettes caoutchoutées permettant de
moulinet et son contre-poids au-dessus
ponts.
: l e s premières utilisent
Il existe deux types de cyclopotence
treuils d'hydrologie simples
du garde corps des
les
manoeuvrés à l a main, l e s secondes un
treuil électrique spécial actionné
p a r un groupe électrogène.
Le planche IX montre quelques appareils de ce type actuellement d i s p o n i b l e s s u r
-
l e marché.
Cyclopotencemanuelle
:
saumons dont l a masse
On peut manipuler avec ces appareils des
peut a l l e r j u s q u ' à
130 kg. Des g u e u s e s d e l e s t a g e e n f o n t e d e
l a mani-
empilables, permettent l'équilibrage de l'ensemble. Lors de
pulationde
saumons l o u r d s , il c o n v i e n t d ' z t r e
t r è s prudentpendant
l e s manoeuvres. S i l ' o n s e t r o u v e s u r u n t r o t t o i r e n b é t o n e n
état, les
bon
déplacementshorizontauxsontfaciles.Lesjaugeages
v e n t se f a i r e s o i t p o i n t s
25 kg,
peu-
par points, soit par intégration, le treuil
étant équipé d'un régulateur de descente.
Le modèle l é g e r ré€. 2434 A deNeyrpic,
pour saumons j u s q u ' à
50 kg, p r é s e n t e deux avantages : son f a i b l e p o i d s d ' a b o r d
l a p o s s i b i l i t é d e pouvoir u t i l i s e r l a f l è c h e o r i e n t a b l e
sante sur une embarcation grâce
et ensuite
e t coulis-
à une embase q u i se f i x e sur l e
platelage.
Cyclopotence é l e c t r i f i é e :
La Division Technique Générale de
système de cyclopotence
1'E.D.F.
électrifiée actuellement construite
m e r c i a l i s é e p a r MECABOLIER. C e t t e p o t e n t e
sation de jaugeages au moulinet en rivière
50 ou 80 kg.
a m i s au point un
e t com-
est d e s t i n c e à l a réalià l ' a i d e d e saumons d e
101
Planche
JX
NOMENCLATURE
CYCLOPOTENCES
1-
Modèle
NEYRPIC
EDF
2,
Modèle Ièger
NEYRPIC
I
D'après doc. NEYRPIC
3- JaugeageaveccyclopotenceNEYRPIC
4-
CyclopotenceélectrifiéeEDF-DTGNécabolier
EDFcPhoto Neyrpic)
de montée
(Photo Aldégheri 1
5-6
Jaugeage de L'ARIEGE avec cyclopotenceelectrifiée
(Photos Aldegheri 1
102
Planche DL
Mfnitreull R6f. 2426 A
5
4
103
Cet apparedl se
figure
compose d e s i x p a r t i e s e s s e n t i e l l e s ( v o i r
28 ) :
. l e c h a r i o t muni d e q u a t r e r o u e s a v e c f r e i n e t v é r i n s d e
réglage en hauteur,
. les quatre pieds repliables,
. l e supportpivotant,
. laflèche,
. l'ensemble moto-réducteur-treuil,
. l e groupe é l e c t r o g è n e e t l e c i r c u i t é l e c t r i q u e .
.
.
Cette cyclopotence permet l a r é a l i s a t i o n d e j a u g e a g e s p a r i n t é g r a t i o n en remontant l e moulïnet après
un r é g l a g e c o r r e c t d e l a v i t e s -
s e du t r e u i l . En cas de panne, une manivelle
.
.
permet l ' u t i l i s a t i o n
en cyclopotence manuelle.
= P o r t e à faux s u r v é h i c u l e :
De nombreux hydrométristes ont eu l ' i d é e d ' u t i l i s e r
pour déplacerhorizontalement
un véhicule
l e moulinet monté sur saumon. Les
montages l e s p l u s d i v e r s o n t a i n s i é t é r é a l i s é s .
Ce montage peut
se réaliser sur n'importe quel véhicule.
Nous donnonsenannexe
l e s c h h a du montage r é a l i s é 1 Toulouse
sur un Fourgon Peugeot.
Le principal avantage de ce système réside dans
les opérateurs sont
à l ' a b r i du v e n t e t d e l a p l u i e
mesures. Il posecependantquelquesproblèmesdans
étroits (arrêt
de l a c i r c u l a t i o n ) .
très prudents dans le cas de ponts
supportent pas toujours
l e f a i t que
pendant les
l e c a s deponts
Il convientégalementd'être
avec t r o t t o i r s en console qui ne
l e poids d'un véhicule.
104
P O T E N C EL E G E R EE L E C T R I F I E E
E.D.F - D.T.G
Fig
- 28
105
wtcl
11.3 2 3 . S W O ~ hg&o.tog.+a
pab de. pont
deux s o l u t i o n s : l e bateau pour l e s v i t e s s e s f a i -
Dans ce cas,
l a t r a i l l et é l é p h é r i q u e
b l e s ou
moyennes,
res
i
d e , q u e . ~ a2 n'&te
pour l e sv i t e s s e ss u p é r i e u -
3 m/s.
11.3 2 3 1 . Bateau (voirplanche
sta-
t r a n s p o r t é s u r un véhicule pour l e s tournées de contrôle des
- les
que nous appelons
1'équipement l é g e r .
déplacements s'effectuent par voie d'eau et les jaugeages
à p a r t i r du bateau u t i l i s é pour l e déplace-
sont r4alisés directement
ment, cas. desjaugeagessur
les grandsfleuvesnavigables
Niger, Bénoué, f l e u v e s d'Amazonie, e t c . . . ) , c ' e s t c e
(Congo,
quenous
appelons
l'équipementlourd.
-
Equipement l é g e r :
L'embarcation idéale est
équipéd'unmoteurhors-bordde
p é r i e u r e noussemble
l e canotpneumatique,typeZodiac
MARK II
20 à 25 CV maximum.Une
puissance su-
i n u t i l e e t ne sert qu'àcompliquer
l e s problèmes
de t r a n s p o r t e t l e s m a n i p u l a t i o n s . L e s c a r a c t é r i s t i q u e s
( longueurhorstout
4 , 2 0 m, l a r g e u r 1,67
1290 l i t r e s , boudinsgonflables
monter à bord 4 personnes plus
du ZodiaMARK II
rn, r é s e r v e d e f l o t t a b i l i t é
en t r o i s compartiments)permettentde
une quantité de matériel assez importante
en t o u t e s é c u r i t é .
Pour l e s j a u g e a g e s en r i v i s r e , d i v e r s
montages o n t é t é u t i l i s é s ,
il sont p l u s ou moins p r a t i q u e s e t l e u r s p o s s i b i l i t é s ( s t a b i l i t é
en c r u e , mesuresavecdes
v i t e s s e s 2,50 à 3 m/s) plus ou moins
in-
téressantes.
Nous décrivons en annexe l e montagequenous
point et qui
noussemble
des stations d'un réseau.
I
l
. :
déplacementsontlieuparlaroute,lebateauétant
tions d'un réseau, c'est ce
ij
l
X)
Nous d i s t i n g u e r o n s deux c a s :
- les
I
parfaitement adapté
avons mis au
aux mesures de contrôle
Planche
X
LEGER
9- Fixation du treuil supportantlecablematérialisant lasection
2 -Vue d’ensemble du
montage :chariot de translation et potence pour
matériel QTT
Montage de
la potence
legère NEYW PIC
Photos Aldegheri - Brunato
107
Amarrage du bateau
au chariot aprês dbclenchement
Planche
(suite)
ou
Le saumon e s t manoeuvré 1 l ' a i d e d ' u n e p o t e n c e s i m p l i f i é e
d e l a potence légère Neyrpic.
sant la section
La f i x a t i o n du bateau au câble définis-
est r é a l i s é e à l ' a i d e d ' u n c h a r i o t l a r g a b l e
muni d'un
compteur pour l a mesure d e l a l a r g e u r e t l e repérage des abscisses.
-
Equipement lourd :
Lesmesuresded6bitsur
f l e u v e s du Bassin Amazonien,.
l e s grands fleuves
..) avec des
(Congo, Niger,
vitesses importantes et d e
grandesprofondeurs,requièrentdesembarcationsdegrandes
dimen-
sions. Dans ce cas, l e choix de i 'équipement dépend d e s moyens dont
on dispose.
'
Il peut a l l e r d e l a p i n a s s e d e 12 m p l u s ou moins b r i c o l é e ,
au bateau laboratoire de
20 m e t p l u s . La planche X I montre
un bateau de 12 m propulsé par deux moteurs diesel de
50 CV e t équipé
pour l e s jaugeages e t l e s mesures de transports solides sur
l a Bénoué.
En 1954, l a mission NEDECO sur l e Niger u t i . l i s a i t c i n q b a t e a u x d e
25 m de long, jaugeant
luxueusementéquipés.
t i r a n t d ' eau de 0,90 m
45 tonneaux avec un
Dans son a r t i c l e
s u r l e s premiersjaugeages
précis réalisés par
1'ORSTOM sur l e Congo,Pouyaud
dont il d i s p o s a i t pour jauger 38000 m3/s. ( 1 )
d é c r i t le'matériel
jamais u t i l i s é , l e canot
Signalons, bien que nous ne l'ayons
MARK V d e ZODIAC qui, avec une longueur de 5,80
m , une largeur de
2,40 m , une c h a r g e u t i l e d e 2000 kg e t équipéd'unmoteurhors-bord
de 115 CV (ou de deux moteurscouplésde
u t i l i s é pour l a mesure d e s d é b i t s s u r
(1)
POUYAUD
50 CV) devrait pouvoir
être
ies grands fleuves.
- Premiers jaugeages précis
Congo - Maluku Tréchot
Cahiers ORSTOM Hydrologie
réalisés par 1'ORSTOM s u r l e
- Vol.
IX N o 2
-
1972
109
CAS
Planche
PARTICULIERS
Jaugeage d’ktiage sur 1’ IVOANANA
à l’aide d’un radeauenbambous
2 moteursde
Bateaude 12m équipéde
5 0 c v pourmesuresdedébitettransports
solides sur la BENOUE
Jaugeage à lapercheordinaire
surla MANAVANTANANA
Jaugeaged’étiagesurle
MANGOKY
avecdespiroguesdefabrication
locale
PhotosAldegheri
110
I_I_,2-2,2,2
Tr,~ille,s-t~l~Eh~risueS-Ou-fra-nsEo_rte~g
ggzign_g
Lorsque l e s v i t e s s e s à mesurer dépassent
tion est située
3 m / s ou que l a sta-
le
immédiatement à l'amont de chutes importantes,
seul matériel utilisable est
l a t r a i l l e t é l é p h é r i q u e ou t r a n s p o r t e u r
aérien.
Nous ne p a r l e r o n s i c i que d e s t r a n s p o r t e u r s a é r i e n s
poursau-
mons e t moulinets. Nous c i t e r o n s pour mémoire l e s t r a n s p o r t e u r s des;
t i n é s aux déplacements d'une nacelle sur laquelle peuvent prendre
place un ou deux opérateurs manoeuvrant directement 1' équipement
de mesure. La n a c e l l e p e u t
(modèle simple) ou à l ' a i d e d ' u n t r e u i l d o u b l e
sur le câble porteur
placésur
se d é p l a c e r p a r t r a c t i o n d e s o p é r a t e u r s
une berge ; danscecas,lesdéplacementspeuvent
horizontaux e t v e r t i c a u x a f i n d e s e r a p p r o c h e r
d'eau (voir figure
être
au maximum du plan
29).
Caisse
suspendue
Mesta
amdnagde
transporteur
aérien
simple
pour
Sikges
suspendus
Sulina
pour
jaugeages
au
moulinet
avec
transporteur
aérien
Fig - 29
D b p r è s OTT
Dans c e g e n r e d ' i n s t a l l a t i o n ,
à
les coefficients de sécurité
appliquer sont très importants. Ceci entraîne une augmentation
no-
table des prix de revient,
Dans l e s n o t i c e s M244 deNeyrpic
e t HLf 120113 d e OTT, l e l e c -
teur trouvera les détails de construction et les principes de fonctionnementdes
différents types de téléphériques existant actuelle-
ment s u r l e marché.
'
La planche XSImontre quelquesexemples
de stations fabriqudes
par OTT et Neyrpic e t d e s v u e s d e s t a t i o n s u t i l i s é e s
On peut distinguer
à Madagascar.
deux t y p e s d e s t a t i o n s t é l é p h é r i q u e s
: les
stations légsres et mobiles
pour r i v i è r e s peu l a r g e s ( p o r t é e maxima-
l e 50 m) u t i l i s é e s avec des
saumons d'unemassemaximalede
les stationsfixessurgrandesrivières,jusqu'â
lourds (100 kg).
50 kg e t
250 m, pour saumons
112
Planche
TREUILS BQUBLES QTT
1 -Treuil manuel 100 kg
2-Le m&me mont6 sur pylone
3-Treuil légerpour
stationt6le-
phérique portable Sc( 1
4-Chariot de translationpour
saumon de160kg
4
Photos OTT
Treuil
double
ékctrique
OTT 400 kg
Photos Neyrpic
Télepkerique portable Neyrpic
ref: 2445
Treuildouble Neyrpic
(saumon 80 kg 9 réf: 2424 19
II4
QUELQUESREALISATIQNSDEL’O.R.S.T.0.M
Betsiboka à Ambodiroka250m
portée
de
MénarandraaTranoroa175mde
portée
Mangoky
au
Banian
portée
4 2 5 m de
Ancragerivegauche
JaugeageaTranoroa
Mangoky au
Banian
montage
des
poulies de renvoiau
milieudela
portée
115
L e sé l é m e n t sc o n s t i t u t i f sd ' u n es t a t i o nt é l é p h é r i q u es o n t
l e s s u i v a n t s( v o i rf i g u r e
- le treuil
30) :
double,
-
les câbles porteurs et tracteurs,
-
le câble électroporteur,
-
lesancrages
-
l'abri.
et supportsdecâblesetdetreuil,
La mise en p l a c e d ' u n e s t a t i o n t é l é p h é r i q u e e s t
d é l i c a t e . Les t e c h n i q u e s u t i l i s é e s
t i f s aux câbles sont exposés
une o p é r a t i o n
e t l e s d i f f é r e n t s c a l c u l s rela-
en d é t a i l dans un c a h i e r d ' h y d r o l o g i e
de 1'ORSTOM auquel nous renvoyons l e l e c t e u r a y a n t
à réaliser ce
travai1.
Nous donnonsen
annexequelquestableaux
e t abaques r e l a t i f s
aux c a l c u l s d e s t e n s i o n s d e s c â b l e s .
L e principe de fonctionnement d'une station téléphérique est
l e suivant : l e c â b l e p o r t e u r
de g r o s s e s e c t i o n , s u p p o r t e l ' é q u i p e -
ment de mesure par l'intermédiaire d'un chariot roulant sur ce câble.
C e c h a r i o t est manoeuvré depuis l a berge p a r un c â b l e t r a c t e u r
tionné par
un t r e u i l double avec lequel
ac-
il e s t p o s s i b l e d e d é p l a c e r
également l e saumon s u i v a n t l e s v e r t i c a l e s c h o i s i e s .
Des compteurs
donnent l e s a b s c i s s e s e t l e s ordonnées du moulinet. Les t r e u i l s
s o n t s o i t manuels,. s o i t é l e c t r i q u e s .
L'avantage d e c e s i n s t a l l a t i o n s r é s i d e
o p é r a t e u r s ' r é a l i s e n t l a mesure depuis
sont importantes, supérieures
dans l e f a i t que les
l a berge. Les v i t e s s e s mesurées
à 4 e t même 5 m/s.
L e coûtdecesinstallationsétantassezélevé,
que l e u r u t i l i s a t i o n nè se j u s t i f i e , le,plus souvent,
il s ' e n s u i t
quepour
études d'aménagements importants (Mangoky, Ikopa,Betsiboka
g a s c a r , Kouilou au Congo, e t c
reuses en crue (oueds d'Afrique
...) ou
sur les rivières
du Nord).
les
à Mada-
très dange-
117
La p l u s g r a n d e s t a t i o n t é l é p h é r i q u e i n s t a l l é e p a r
e s t c e l l e duMangoky
auBaniandont
l a portée entre appuis atteint
problèmespour
La manoeu-
au m i l i e u d e l a p o r t é e
et t r e u i l s
425 m. De t e l l e s p o r t é e s p o s e n t q u e l q u e s
v r e du saumon ( p o u l i e s d e r e n v o i
de commande s u r l e s
deux b e r g e s ) ; a u s s i l a l a r g e u r
avec l e m a t é r i e l c o u r a n t n ' e x c è d e
1'ORSTOM
maximaleéquipée
que t r è s rarement 250 m.
II. 4. M A T f i R I E L D I V E R S
Nous examinerons i c i q u e l q u e s a c c e s s o i r e s u t i l i s é s l o r s d e s
mesuresde
e t d e s t i n é s à l a détermination de
v i t e s s e s aumoulinet
l a largeur de
verticaux..
.-.
l a r i v i è r e e t l a mesure des angles horizontaux
Ces a c c e s s o i r e s s o n t
, le
plus souvent, "bricolés"
drologue e t nous sommes persuadésquenotreénumération
et
par l'hy-
est incomplète.
II. 4. 1. DEFINITION DE LA SECTION
11.4 7 .7. Avec pehche d.ixe. (jaugeage A guC)
La s e c t i o n est m a t é r i a l i s é e p a r un double décamètre tendu
e n t r e deux piquets dans
l e cas d'une r i v i è r e peuimportante.
On peut u t i l i s e r a u s s i un câble d'acier inoxydable de
sur lequel on déplace
2 mm
un compteur à c h i f f r e s s a u t e u r s a v e c r o u l e t t e
donnant l e s c e n t i m è t r e s .
Nous avons u t i l i s é l e compteur du t r e u i l
GRAN, ancien modèle modifié pour ê t r e rendu s o l i d a i r e d ' u n e p e r c h e
t o u t en r o u l a n t s u r
l e c â b l e( v o i rf i g u r e 3 1
relativementonéreuse.
à peude
venduspar
Il e s t p o s s i b l e d e r é a l i s e r f a c i l e m e n t
f r a i s , un montagesemblable
de r o u l e t t e s e t d e r e m i s e
). C e t t e s o l u t i o n
à l'aide de
est
et
compteurséquipés
à zéro p a r l e v i e r (compteur type M 102)
l a S o c i é t é IV0 Compteurs à Strasbourg.
118
.Compteur de t w t l
l
2
l
Ioncien modèle)
d
i
1
à la mesure desdistances
-2.32-
OPSTUPI
Gron
entre
L I l V ~ 2 ~ a661
l
A l a l i m i t e , un câble gradué tous les mètres peut également
définir la section
en t r a v e r s .
Un décamètre,placé
de d é f i n i r l e s a b s c i s s e s .
sur l e pont ou l a p a s s e r e l l e ,
On p e u t a u s s i r e p é r e r ' l e s p o s i t i o n s d e s
différentes verticales par des
traits à la peinture.
on d o i t d é f i n i r l ' o r i g i n e p a r r a p p o r t
cesrenseignementsdans
permet
Dans c e c a s ,
à un r e p è r e f i x e e t p o r t e r
le dossier B la station.
119
11.4 1 3. Avec bccteau
3 mm ( t y p e a v i a t i o n
Dans ce cas, on u t i l i s e un c â b l e d ' a c i e r d e
ouinoxydable)
500 kg t y p e "TAL''
monté s u r un t r e u i l d ' a p p l i q u e d e
des Etablissements VEIUINDE. C e t r e u i l possède un système de déniultiplication, de débrayage
500 m de câble de 3
du t o u r e t e t un 'frein. 11 p e u t r e c e v o i r j u s q u ' à
mm.L e b r i n l i b r e
du c â b l e est équipé d'un
queton ou d'une manille pour fixation rapide sur
mous-
,
i e support berge op-
posée. L e t r e u i l e s t f i x é s u r la rive à l ' a i d e d e deux b a r r e s à mines
au d r o i t d e
l a s e c t i o nc h o i s i e .
S i l'on dispose
du c h a r i o t d e t r a n s l a t i o n d é c r i t
l e câble n'a pas besoin d'être gradué,
rées à l ' a i d e ducompteur.
précédemment,
les verticales seront repé-
Dans l e cas c o n t r a i r e , il f a u t g r a d u e r
l e c â b l e t o u s l e s deux mètres avec d e s marques i n d é l é b i l e s d e c o u l e u r s
d i f f é r e n t e s pour l e s mètres e t l e s d i z a i n e s d e mètres.
Utilisé avec précaution par une équipe entraînée,
permet l a m a t é r i a l i s a t i o n d e s s e c t i o n s j u s q u ' à
vitesses ne dépassant pas
300 m d e l a r g e avec des
3 m/s.
C e r t a i n sh y d r o l o g u e sp r é f è r e n tu t i l i s e r
en nylon de
4 mm q u i f l o t t e s u r l ' e a u
l a c o r d e l e t t e tressée
et qui paraît, de
inconvénients : grande é l a s t i c i t é , d ' o c e r r e u r s u r
l a largeur (pouvant cependant
ce f a i t ,
.
Elle présente en réalité plusieurs
p l u s f a c i l e h mettre en place.
l a mesurede
être diminuée en prenant quelques
p r é c a u t i o n s ) e t flèche importante dans
l'effet de
cet équipement
l a poussée du courant sur
l e plan horizontal sous
le bateau, utilisation diffi-
c i l e e t même impossible du c h a r i o t d e t r a n s l a t i o n .
u t i l i s é l e c â b l e acier pendant plus
Personnellement,nousavons
de vingt ans, nous avons
l o n e t nouscontinuons
l e matériel adéquat,
f a i t d e s essais avec. l a c o r d e l e t t e d e nyà penserque
l e câble acier, manipulé avec
reste l e m e i l l e u r p o u r m a t é r i a l i s e r
de jaugeages non permanentessur
les g r a n d e s r i v i è r e s .
les sections
120
_11.4
- _ -1- 3
2. _
L a_r g_e_
u r_
d e_r i-v -i è-r e-
s
~
p
~
r
~
Pour r e p é r e r les v e r t i c a l e s e t m a i n t e n i r l e b a t e a u d a n s
s e c t i o n , il f a u td i s p o s e r
-
1 ancredont
du m a t é r i e l s u i v a n t
l e poidsestchoisi
du b a t e a u , d e l a n a t u r e
-
en f o n c t i o n d e
du fond e t d e l a v i t e s s e
la
l a dimension
du courant,
l a c h a î n ei n t e r v i e n t
l e s berges.
Ces b a l i s e s d o i v e n t m a t é r i a l i s e r
permettre de définir
une s e c t i o n t r a n s v e r s a l e e t
l a p o s i t i o n du bateau. On p e u t u t i l i s e r d e s
panneaux t r i a n g u l a i r e s é q u i l a t é r a u x d e
1 m de &tg, rouges sur
fondblanc,inverséspourdéfinirl'alignement.Pour
marques sur l e s a r b r e s , s ' i l e n e x i s t e d e
des repères naturels bien visibles
la position,,
1 m x 2 m blancs, des
on u t i l i s e r a d e s panneaux r e c t a n g u l a i r e s d e
suffisammentgrands
ou
du m i l i e u d e l a r i v i è r e . T o u t e s
un p l a n à
l e s b a l i s e s d o i v e n t être relevées avec précision sur
l ' é c h e l l e . On essaiera, dans l a mesure du p o s s i b l e ,d e
les balises de position sur
placer s u r
.
un axe p e r p e n d i c u l a i r e à
l a secfion matérialisée par les balises triangulaires.
du b a l i s a g e s u r
r
que l ' a n c r e dans l a s t a b i l i t é du bateau,
des balises installées sur
chaqueberge,
~
:
1 chailne, l a pluslonguepossible,car
autant, sinon plus
e
l e s berges sera d e l ' o r d r e d e
L a longueur
deux f o i s l a l a r g e u r
de l a r i v i è r e .
-
Un cercle hydrographique.'
Le cercle hydrographique
e s t un a p p a r e i l q u i .permet de mesurer
on v o i t deux r e p è r e s . L e p r i n c i p e d e
l'anglehorizontalsouslequel
cet appareil est basé sur la double réflexion des rayons
sur deux m i r o i r s ,l ' u nf i x e ,l ' a u t r em o b i l e
( f i g u r e 3 2 ) . L'opérateur voit dans
. dans
montg
lumineux
s u rl ' a l i d a d e ,
l e champ de l a l u n e t t e deuximages
l e demi-cerclesupérieurel'imagedirecte
du re-
phre A,
. dans
l e demi-cercle inférieure l'image du repère
subi une d o u b l e r é f l e x i o n s u r
1
B qui a
l e s miroirs mobiles et
fixes.
Lorsque l e s deuximages
l ' a i d e du v e r n i e r
, sur
c o ï n c i d e n t , on peut l i r e l ' a n g l e , à
l e limbe
gradué.
.
:
~
~
~
O
121
Balise
B
Balise
A
\ A Distanceanoulairedes
2 balises
Grand miroir ( mobile,
p o r t e par I’alidade 1 ’
Fig-32Cerclehydrographique
. Schema de principe
122
e s t l e c e r c l e LEFEVRE-
Le cercle le plus utilisé actuellement
l a f.igure 33. Le l i m b e d e c e c e r c l e
POULIN, r e p r é s e n t é s u r
une graduation en degrésde
O à 180" (blanche)suivied'unegradua-
180 à 80" (jaune). Il permetde
t i o nd e
etl'opérateurplacéentrelesdeux).
visée directe se fait toujours sur
rapport à l ' o p é r a t e u r , e t c ' e s t
la
la balise située à droite par
l'imagede
l a b a l i s e s i t u é e à gauche
l e miroir mobile
à
. S i l'on fait l'inverse (visée directe sur
l'aidedel'alidade
l a b a l i s e gauche) l ' i n d e x d e l ! a l i d a d e
oïl il n'y a pasdegraduation,
tombe dans l a zone du limbe
d'oG lecture impossible.
également un c e r c l e LEFEVRE-POULIN,
Il existe
comportant une graduation blan-
O à 160". C e
O à 160", e t une graduationjaunesymétriquede
l e s mesures d i r e c t e s à 180", mais p a r
type de cercle ne permet pas
c o n t r e on peut indifféremment viser en direct
l a balise de droite
; les lectures seront faites soit sur
blanche, s o i t s u r
.
(deux b a l i s e s
Avec c e t y p e d e c e r c l e ,
q u i e s t amenée en coïncidence en manoeuvrant
oudegauche
1 180°,
f a i r ed e sv i s é e s
c'est à dire de vérifier l'alignement de trois points
chede
comporte
l a graduation
l a graduationjaune.
Dans c e q u i s u i t ,
nousadmettonsquenous
u t i l i s o n s un c e r c l e
LEFEVRE-POULIN à 180". C e t a p p a r e i l est très précis ; il permet d e
mesurer l e s a n g l e s à une minute près.
Le cercle est livré avec
les
a c c e s s o i r e ss u i v a n t s
:
- viseur,
-
lunettedegalilée,donnant
uneimage
droite,
- deux équerres de r é g l a g e du grand miroir,
- une brocheou c l é d e r é g l a g e ,
- é c r a n ss o l a i r e s ,
- miroir de rechange.
DeS.appareils plus coateux que
p l u sa i s ée tp e r m e t t a n t
l e c e r c l e , maisd'un
maniement
un dépouillementplusrapide.peuventpar-
f o i s se trouver à l a d i s p o s i t i o n d e s h y d r o l o g u e s .
Ce sont :
- les télémètres de précision,
- l e s t h é o d o l i t e s outachéomètres.
I l s permettent l e r e l e v é d e l a p o s i t i o n du bateau à p a r t i r
d'un alignement perpendiculaire
par trois balises.
à l'axe de la rivière,
matérialisé
123
Peur relevés de
O a 180"
Vis de récllane de i a DemendiCularite du miroir
Index
débrayage
\
4
Grand miroir
Tambour de la_$
P
Lunette
v'is de f ixation
1..
Fig-33
C E R HC YL DE R O G R A P H I Q U E
lunette
viseur
de
124
Avec le télémètre, l'abscisse de chaque verticale est obtenue
directement en visant une balise ou un repère sur la berge. Avec
les télémètres
optiques,
la
mesure
n'est
possible.
qu'au-delà
d'une
certaine distance30 ou 5 0 m : près de la berge, rive droite, on
visera la balise rive gauche et inversement.
à rayons infrarouges
Notons que des télémètres électroniques
: ils sont précis,
ou à laser apparaissent actuellement sur le marché
d'une maniement facile, mais d'un prix élevé qui ne permet pas
d'envisager leur utilisation en hydrométrie, pour la seule mesure
des distances sur grandes rivières.
Le théodolite, placé en station ou sur une berge, donnera la
position du bateau sur l'alignement définissant la section par
une
mesure
d'angle.
t
r ]
I d .
Fig- 34
125
en C , d e t e l l e façon que AC s o i t perpendicu-
L'appareil, placé
l a i r e P AB donne l ' a n g l e
en B ( f i g u r e 3$)
. On a :
pourchaque
a
p o s i t i o n du b a t e a us i t u é
AB = AC t g a
Avecun
a
v a l e u r sd e
, l'opérateur en
peu d'habitude
les
C peut prédéterminer
les
e t l e s a f f i c h e rs u rl ' a p p a r e i l a, f i nd ed i r i g e r
opérations d'ancrage
du bateaupourobtenir
unebonne
répartition
des verticales s u r l a section. L a base AC d o i t ê t r e suffisamment
l a 1/2 l a r g e u r d e l a s e c t i o n ) , pour a v o i r une
grande (de l'ordre de
bonne p r é c i s i o n a u v o i s i n a g e d e
l a berge opposée.
II. 4. 2. MESURE DES ANGLES
Nous d i s t i n g u e r o n s l e s anglesdans
anglesdans
de l a r i v i è r e p a r
l a d i r e c t i o n du courant,
l a section de jaugeage avec
dans l e cas d'une mesure
les
Pour l e s premiers, il s ' a g i t s o i t d e
l e plan vertical.
l'angle que fait
l e plan horizontal et
non p e r p e n d i c u l a i r e à l'axe
à p a r t i r d'un pont
exemple, s o i t d e l ' a n g l e
que f a i t l e saumon p a r
r a p p o r t à l a section de jaugeage sous l'action d'un courant oblique.
l e c a l c u l de l a v i t e s s e v r a i e d a n s
Cet angle intervient dans
l a section.
Dans l e p l a n v e r t i c a l ,
il s ' a g i t d e l ' a n g l e e n t r e
l e câble
l e point de suspension
électroporteur et la verticale passant par
SOUS
1' a c t i o n d e l a poussée du courant (angle de traînée ou de dérive)
une c o r r e c t i o n 5 l a
L a connaissance de cet angle permet d'apporter
profondeurmesuréeavec
verstopographique
l e compteur ( v é r i f i c a t i o n a v e c p r o f i l e n
ou à sondeurultra-son).
tra-
.
II. 4 2 7. A f l g l a hohizovLtawc
L'.angle que f a i t l a section avec
souvent estimé à l ' o e i l . L a p r é c i s i o n
l a d i r e c t i o n du courant est
est
généralement suffisante.
S i o n ' t i e n t à une m e i l l e u r e p r é c i s i o n , o n p e u t u t i l i s e r
un a p p a r e i l
topographique avec cercle horizontal gradué.
Cet angle est mesuréune
f o i s pour t o u t e s d a n s l e - c a s de
jaugeages, à p a r t i r d'un pont oblique.
126
Ang.i%du2_a-*-:
si les opérateurs sont placés
C e t t e mesure n ' e s t p o s s i b l e q u e
(jaugeage à p a r t i r d ' u n p o n t
au-dessus dusaumon
ou d'un bateau),
ce q u i
ou s i l ' o n d i s p o s e d ' u n a p p a r e i l t é l é t r a n s m e t t e u r d ' a n g l e ,
est très rare, dans l e cas de jaugeages
à p a r t i r d'une traille
téléphérique.
Disons toutd'abord
que s i l e s a n g l e s r e s t e n t i n f é r i e u r s
15", l ! e r r e u r commise s u r l e d é b i t
e s t négligeable.Ajoutonsque
cet angle n'est facilement mesurable qu'en surface et sur des
calmes ; p a r f o r t e c r u e , l e
saumon sedéplacesouvent
t o u s l e s sens e t l e s g r o s s e s e r r e u r s
ontdescausesautres
cas, il n ' e s t p a s
à
rivières
un peudans
commises s u r l a v a l e u r du d é b i t
que les angles horizontaux...
D e plus, dans
ce
du t o u t sGr que l ' a n g l e s o i t ' l e même en s u r f a c e
e t au sein de l'écoulement..
..
Dans l e c a s où l ' o p é r a t e u r est s i t u é au-dessus du saumon
(pont, bateau)
e t l o r s q u e l e s c o n d i t i o n s . d ' écoulement l e permettent,
on peut u t i l i s e r Ln r a p p o r t e u r t r a n s p a r e n t ,
f i g u r e 35.
Reperagedel'anglehorizontal
comme i n d i q u é s u r
la
127
On aligne
la
base
du' rapporteur
avec
le
parapet
du pont ou le
câble matérialisant la section, en faisant coïncider le centre du
rapporteur avec le point d'attache du,saumon. L'axe du saumon donne
l'angle du courant avec la section.
On peut améliorer un peu
la
mesure en fixant sur
le-rapporteurdeux réglettes : une fixe sur
la base et une mobile autour du centre, qui sera amenée en coïncidence avec l'axe du saumon.
Dans
le
cas
de
mesures
en
eaux
chargées,
ou de stations
à partir
téléphériques, on ne peut pas estimer l'angle horizontal
du saumon.
Il existe des appareils donnant l'orientation du saumon
: OTT fabrià compas magnétique se plaçant
que une pièce médiane avec chambre
entre le moulinet et le saumon et donnant l'angle du courant par
rapport au Nord magnétique (voir notice 10.050
HBf
page 12). Il existe
également d'autres appareils transmettant l'angle horizontal et
vertical du courant grâce
à deux rhéostatsde précision placés l'un
verticalement, l'autre horizontalement, préalablement étalonnés et
actionnés par une tige équilibrée munie d'un gouvernail. Ces appareils ont besoin de plusieurs conducteurs pour leur alimentation,
la transmission de l'information et l'erreur introduite sur la mesure
de la profondeur est plus grande que l'erreur commise en négligeant
l'angle d'orientation.
Electricité de France a mis
au
point
à partir du
sion par variation de fréquence
un
câble
dispositif
de
transmis-
électroporteur
à
un conducteur,la fréquence étant fonction
de l'angle du saumon
par rapportà une boussoleou compas magnétique. Ce système
n'a pas
donné les résultats escomptés.
En résumé, le choix de la section doit être fait, au départ,
de telle manière que les angles horizontaux du saumon restent dans des
limites acceptables afin
de négliger les erreurs qu'ils introduisent.
128
Avec certaines cyclopotences,
ment l é g e r a u b a t e a u , c e t a n g l e
rapporteur placé
ou l e porte-à-fauxpouréquipe-
est mesuré directement grâce
à un
près de l a poulie de suspension.
Dans l e cas où il n'y a pas de rapporteur ou lors d'un jaugeag e avec une s t a t i o n t é l é p h g r i q u e , o n p e u t u t i l i s e r
un r a p p o r t e u r t r a n s -
p a r e n t , muni d ' u n f i l à plomb, f i x e au c e n t r e . A p a r t i ' r d e
on e s s a y e d e f a i r e c o h c i d e r
aumieux
l a base du rapporteur avec
le câble électroporteur, l'angle de d6rive
pendule(figure
est l u en f a c e du €il du
36).
Angle vertical ou anglede
Fig - 36
l a berge,
dérive
129
II. 4, 3, CABLE DE RETENUE ET CABLE AMONT
Dans l e cas de jaugeages
à p a r t i r d'unestationtéléphérique,
il e s t p o s s i b l e d e
ou d'unpontaveccyclopotenceouporte-à-faux,
diminuer l a v a l e u r d e l ' a n g l e d e d é r i v e
retenue. C e montagepermet
en u t i l i s a n t un c â b l e d e
d e c o n t r ô l e r l a t r a j e c t o i r e du moulinet
e t de l e maintenir à peu p r è s s u r une v e r t i c a l e .
de l a s t a t i o n t é l é p h é r i q u e ,
En amont du pontou
un câble, parallèlement
au pont ou au c â b l e p o r t e u r ,
on i n s t a l l e
à une d i s t a n c e
L = 5 à 6 ' f o i s l a profondeur maximale de
l a r i v i è r e au d r o i t d e l a
s e c t i o n d e mesure. C e c â b l e , a p p e l é c â b l e
amont, a u r a un diamètre
d e 6 mm e t sera placé avec
une f l è c h e a u s s i r é d u i t e
un mètre environ au-dessus des plus hautes
que p o s s i b l e à
eaux. Sur ce c â b l e , se
déplacera une p o u l i e à l a q u e l l e sera f i x é l e c â b l e d e r e t e n u e .
longueur de
ce c â b l e e s t mesurée à l ' é t i a g e , d e f a ç o n
attaché au câble de retenue, décrive
L= 5
à 6 H
C.P.
Fig - 37
que l e saumon,
une t r a j e c t o i r e très peu d i f -
f é r e n t e d e l a verticale ( v o i r f i g u r e 37).
C.P.câbleporteur
C.A. câble amont
C.R. câble de retenue
La
Le câble
de
retenue
aura
un
1 5 0 cm au-dessus du saumon grâce
P une
diamètre
4 mm.deIl est fixé
piêcede serrage qui peut
avoir la forme indiquée sur le croquis ci-dessous (figure
39).
4 boulons 4 6
de b/ocaye
Croquisdepiècedefixationducâble
de
retenue
Fig- 38
Pour quele fonctionnement soit correct, il faut Lque
soit
grand par rapportà H et que le câble amont soit placé plus bas
que le câble porteur.
L'inconvénient de cette installation est d'apporter 16une
gère coiplication aux manoeuvres
et d'augmenter les risques d'accrochage de branches de
et corps flottants.
Par
forte
vitesse
à 4 m/s,
supérieure
le
câble
de
permet par contre; une meilleure immersion du saumon.
retenue
131
Des i n s t a l l a t i o n s d e c e t y p e e x i s t e n t
Les r é s u l t a t s o b t e n u s
en A l g é r i e e t au Maroc.
ne s o n t p a s t o u j o u r s t r è s s a t i s f a i s a n t s . C e c i
provient du f a i t que l a d i s t a n c e L e s t s o u v e n t t r o p p e t i t e ,
lesherbeset
le
branchagestransportésensurfaceseconcentrent
long du c â b l e d e r e t e n u e e n t r a î n a n t , l o r s q u e
s u r l a m a n i l l e dusaumon,un
la fixation est faite
blocagedel'hélice.
De c e f a i t , c e r t a i n s
ce système.
hydrologuesabandonnent
Malgré c e l a , nous pensons que
chaque f o i s que c ' e s t p o s s i b l e .
nus p a r f o r t e s v i t e s s e s
l e c â b l e amont d o i t ê t r e i n s t a l l d
De m e i l l e u r s r é s u l t a t s s e r o n t o b t e -
avec des transports
t a n t s : a t t e n d r e l a f i n del'amontée
périodeétale,
que
en s u r f a c e peu impor-
e t f a i r e l a mesureaprès
les branchages e t d é b r i s d i v e r s s e r o n t
la
moins nombreux.
C'est à l'opérateur de décider en fonction de l'état de la Livière
e t desonexpérience,
s ' i l d o i t ounon
u t i l i s e r l e câblederetenue.
est
Un autre avantage non n é g l i g e a b l e du c â b l e d e r e t e n u e ,
qu'il évite la perte définitive
du m a t é r i e l en cas de rupture
du
câbleélectroporteur.
II. 4. 4. AUTRES ACCESSOIRES
Nous c i t e r o n s s a n s e n t r e r d a n s l e d é t a i l , l e s g r o u p e s é l e c -
t r o g è n e s p o r t a t i f s pour 1' é c l a i r a g e pendant l e s j a u g e a g e s d e n u i t
ou l ' a l i m e n t a t i o n de certains équipements, et les sondeurs
sons. Il e n e x i s t e d e
à ultra-
t r è s nombreux modèles e t l e s technologies mo-
dernes offrent des appareils robustes et fiables sous
très r é d u i t p e r m e t t a n t l e u r u t i l i s a t i o n
un volume
même sur des embarcations
relativement modestes. Malheureusement, ces matériels restent d'un
p r i x encore très élevé e t d e c e f a i t , l e u r u t i l i s a t i o n
t r i e est assez peu fréquente.
en hydromé-
132
II. S. D O C U M E N T A T I O N E T F I C H I E R
DU 'MATERIEL
Nous donnons en annexe les adresses des principaux fabricants
de matériel hydrométrique. L'ingénieur, chargé d'un service hydrologique, peut obtenir des constructeurs,
la documentation relative
aux différents matériels, en général les fiches publicitaires sont
expédiées gracieusement aux services qui en lafont
demande.
La documentation, dansun service hydrologique, se présentera
sous deux formes:
-
d'une part l'ensemble des
fiches
publicitaires
éditées
par
les constructeurs et tenues rggulièrement
à jour (les modifications
sont généralement très nombreuses) par envoi automatique des fiches
relatives
aux
nouveaux
appareils
ou
aux
modifications
éventuelles.
Il ne faut pas hésiterà relancer très souvent les fabricants et
leur rappeler qu'on fait partie
de leurs
clients
potentiels.
à la
Ces fiches sont rassemblées, classées et répertoriées
bibliothèque du service. Les ingénieurs et les techniciens peuvent
les consulter à tous moments et il est,
de ce fait, inutile d'en
faire
des
photocopies.
Certains constructeurs n'indiquent pas
de façon
claire
la
date
de parutionde leurs fiches publicitaires
: seuls figurent des num6ros
decode. DDs réception, il est conseille
de noter sur chaque
fiche la date d'arrivée. Ceci est important car ces fiches donnent
souvent les références des pièces détachées et, lors des commandea,
il faut disposer de ces renseignements pour éviter des erreurs.
=.D'autre part, les notices d'emplois
des appareils en
se5%iee.
Ces notices sont également conservées en bibliothèque, mais elles
la documentation
seront, dès réception, photocopiées pour constituer
personnelle de chaque ingénieur
ou technicien. Ces notices d'emploi
sont fournies par les constructeurs de
lors
l'achat de tout appareil.
133
On p e u t i n s c r i r e s u r
chaque n o t i c e l e s numéros d e r é f é r e n c e d e s
fiches publicitaires correspondantes ainsi
que l e numéro de sdrie
del'appareilauquelellesserapportent.
C e t t e documention, e s t en ggnéral,complétéepar
du m a t é r i e l . Dès réceptiond'unappareilneuf,
f i c h e sur l a q u e l l e s o n t p o r t é s l e s
on é t a b l i t une
numéros de s é r i e , l a d a t e
réception, la référence des fiches publicitaires
de
endocumentation,
l ' a f f e c t a t i o n du m a t é r i e l . C e t t e f i c h e c o m p o r t e r a
l i s t e des pièces constituant
un f i c h i e r
également l a
1' a p p a r e i l avec l a r é f é r e n c e e x a c t e
du
constructeur.
On n o t e r a t o u t e s
l e s r é p a r a t i o n s et t o u t e s l e s m o d i f i c a t i o n s
apportées. Pour un moulinet,. .on peut également noter
jaugeages effectués
ou l e nombre d'heures de
l e nombre d e
marche: Noter égale-
ment les dates des réétalonnages et les formules correspondantes.
A l ' a i d e du f i c h i e r m a t é r i e l , l e r e s p o n s a b l e d ' u n s e r v i c e
hydrologique doit être en mesure de connaztre rapidement,
tité, l'état et la répartition entre les différentes équipes
m a t é r i e l de mesuredont
i
il dispose.
l a quandu
135
III. OPERATIONS SUR LE TERRAIN
III. 1. GBNERALITES
I
Dans l e c h a p i t r e p r é c é d e n t ,
l i s é pour l a mesure des débits.
cematérielsera
nousavons
Nous allons voir maintenant
m i s en oeuvre sur
bord,quelquesconsignespour
entretien de ce matériel.
décrit le matériel uti-
le terrain.
comment
Nous donnerons,d'a-
une u t i l i s a t i o n c o r r e c t e e t unbon
En e f f e t :
IZ e s t impossibZe de f a i r e debonnes mesures avec wz mate'riei!
mal utilise' ou en mauvais dtat de fonctionnement.
Ensuite,nousénoncerons
un c e r t a i n nombre d e r è g l e s g é n é r a l e s
v a l a b l e s pour t o u t e s l e s méthodesdejaugeage
demesure,
: choixdessections
du mode o p é r a t o i r e e t du matériel. Viendront ensuite
quelques règles particulières liées au
Précisons tout de suite
mode o p é r a t o i r e .
quenousneprétendonspasdonner
desrèglesuniverselless'appliquantinfailliblement,
lessituations.
En e f f e t , chaquejaugeage
à toutes
e s t presquetoujoursun
les
casparticuliersetl'hydrométristeconnaissantparfaitement
principes de base, doit toujours faire preuve d'initiative
p r i t c r i t i q u e pour l e s a p p l i q u e r a u
mieux en fonction des conditions
l o c a l e s . Malgré sa s i m p l i c i t é a p p a r e n t e , l a
mesure des débits au
moyen de moulinets e s t une o p é r a t i o n p a r f o i s d é l i c a t e q u i
un sens const,ant de l'observation et
Disonsavec
J. A .
RODIER
demande
un grand souci de minutie.
que ces l'mesures doivent ê t r e
menées i n t e l l i g e m m e n t c a r e l l e s r e q u i è r e n t
tence, de
e t d'es-
jugement e t d'inagination qu'on ne
beaucoup p l u s de compél e pense".
136
Nous voudrionségalement
e t p a r t i c u l i è r e m e n t en Afrique, l e p r i x du dbplace-
part des pays
mentdu
l a plu-
f a i r e remarquerque,dans
personnel e t du m a t é r i e l i n t e r v i e n t
très l a r g e
pourune
p a r t dans l e coût total d'une mesure de débit. Aussi, lorsque
il d o i t s ' a p p l i q u e r
l'hydrologue est à piedd'oeuvre,
l a mesuredans
en prenant l e temps,
les meilleures conditions,
l e n t e s du p l a n d ' e a u , d e f a i r e p i u -
même dans l e c a s d e v a r i a t i o n s
sieurs jaugeages successifs.
à réaliser
En cas de crue violente, l'immersion
mais
du saumon et du moulinet pose toujours quelques problèmes,
une f o i s que l e s a p p a r e i l s s o n t d a n s l ' e a u
il n ' e s t p a s
beaucoup
p l u s d i f f i c i l e e t pas tellement plus long de faire des mesures
complgtessur
les verticales
aux 6/10 ou
quequelquespoints
aux 2/10 e t 8/10 d e l a profondeur.
En g é n é r a l , e t ceci e s t v r a i d a n s t o u t e s
globe, une r i v i g r e e n c r u e c h a r r i e d e
l e s r é g i o n s du
nombreux d é b r i s f l o f t a n t s
en s u r f a c e pendant l a période de montée d e s eaux. A p r è s l e maxi-
mum de l a c r u e , l a s u r f a c e
du p l a n d f e a u d e v i e n t d e p l u s
en p l u s
. .
.
n e t t e e t , dans l a mesure du p o s s i b l e , il vaudra mieux attendre
c e moment pour commencer l e jaugeage : l'immersion du moulinet
p r é s e n t e r a moins d e r i s q u e s .
Pendant l a phase ascendante de
crue, il est p o s s i b l e d ' u t i l i s e r
la
l e s c o r p s f l o t t a n t s pour réaliser
quelques mesures de vitesses en surface.
Les c o n d i t i o n s i d é a l e s
pour réaliser unebonnemesurenesont
pratiqueinent jamais réunies. On d o i t , l e plussouvent,
ter d e ce q u i e x i s t e
q u i se p r é s e n t e n t s u r
débitsdans
e t opérer en tenant
se conten-
compte d e s d i f f i c u l t é s
l e t e r r a i n : v a r i a t i o n très r a p i d e d e s
l e temps, charriagesimportantspendant
bien en suspension qu'en surface, irrégularité
les cruesaussi
t r è s grande des
vitesses (au m&e
i n s t a n t engrandeur
s e c t i o n donnéeen
fonction de l a saison : v i t e s s e s très f o r t e s
en crue e t pratiquement nulles
e t e n d i r e c t i o n e t pourune
à l'étiage).
De ce f a i t , l a p r é c i s i o n que l ' o n p e u t
d'une mesure de débit
est d e l ' o r d r e d e
espérer au
COUPS
5 X dans l e s très bonnes
c o n d i t i o n s : écoulement r é g u l i e r ,s e c t i o nc o r r e c t e . . .
Il n ef a u t
137
,
pasespérerobtenir
mieuxque
r e n t i e l avec variation
10
Z dans l e casd'écoulementtor-
très r a p i d e du plan d'eau,
Il n ef a u tj a m a i so u b l i e rd ' h a r m o n i s e rl e sp r é c i s i o n sd e s
différents éléments entrant dans l'exécution des mesures.
en effet,
On v o i t ,
très fréquemment desjaugeagesexécutésdemanière
as-
sez sommaire ( f a i b l e nombre d e p o i n t s d e m e s u r e s , v e r t i c a l e s ,
nombreusesou
mal r é p a r t i e s ) e t d o n t
peu
l e dépouillement est conduit
t e l que l e r é s u l t a t f i n a l p r é s e n t e
avec un l u x e d e p r é c i s i o n
une
précisionapparente très supérieure à c e l l e qu'onpourraitattendre des relevés.
Toujoursau
sujetde
l a précision,soulignonsquel'intro-
duction du c a l c u l a u t o m a t i q u e e n h y d r o l o g i e d o i t i n c i t e r
d r o m é t r i s t e s à opérer avec
l e s hy-
l e plus grand soin car l'ordinateur
ne donne d e s r é s u l t a t s c o r r e c t s q u ' e n f o n c t i o n d e l a q u a l i t é d e s
données q u i y s o n t i n t r o d u i t e s .
En e f f e t l ' u t i l i s a t i o n d e
r é s à p a r t i r demesures
programmes savants e t très élabo-
peu précises, conduira fatalement
r é s u l t a t se n t a c h é sd eg r o s s i è r e se r r e u r st r è ss o u v e n tp l u s
à des
impor-
t a n t e s ,que l e s e r r e u r s commises s u r l e s mesures mêmes.
La mesure sur Ze terrain restera donc encorependant Zongtemps
Za fiase de Z 'hydroZogie scientifique ; aussi, faut-il dviter de
Za conside'rer corrune une tâche bassement matérietle, dénude d'int é r g t , e t chercher constamment à l a rdaZiser dans l e s meilZeures
conditions en notant
soigneusement Zes moindres de'taiZs, m2me c e m
qui paraissent évident car une f o i s l a crue ou l'étiage passe',
i Z e s t d i f f i c i Z e e t pratiquement impossible de récupérer ou decontrôZer des renseignements oubliés
ou erronés. En hydrométrie, Zes
év2nements exceptionneZs sont rares, dijficiZes
à observer e t une
fois qu'iZs sont' passds, seuZes Zes notes e t Zes mesures b i e n f a i t e s
permettent leur reconstitution e t leur analyse.
138
III. 2.
RBGLES
GBNBRALES VALABLES POUR TOUTES LES M ~ T H O D E S
III. 2. 1. ENTRETIEN D U MATERIEL
Les i n s t r u m e n t s u t i l i s é s e n h y d r o m é t r i e
lesmoulinets,sontdesappareilsdeprécision
et particulièrement
conçuspour
intro-
d u i r e dans l a m e s u r e d e s e r r e u r s n é g l i g e a b l e s l o r s q u ' i l s s o n t e n
bon é t a t e t u t i l i s é s c o r r e c t e m e n t .
C e matériel d o i t g t r e manipulé avec soin, aussi bien au
l e t r a n s p o r t . Aprèschaque
coursdesmesuresquependant
matériel en é t a t d e marche, a f i n
1'hydrologue doit remettre son
qu'il soit
campagne,
immédiatement d i s p o n i b l e pourune
interventionrapide.
Il est c o n s e i l l é d e donner à chaque é q u i p e d e j a u g e u r s u n l o t
d e matériel dont e l l e sera responsable
e x p l o i t e r l e s stationsdont
e t avec .lequel e l l e devra
e l l e a l a charge. C e l o t comprendra
en p l u s du matériel hydrométriqueproprement
l e s o u t i l sc l a s s i q u e s( c l e f s ,t o u r n e v i s ,p i n c e s ,
t i l l a g ec o n t e n a n t
etc..
-
.) e t l e s c l e f s s p é c i a l e s
jaugeage,de
d i t , uue c a i s s e d'ou-
pour l e dépannage. du matériel d e
l ' h u i l ef l u i d ee nq u a n t i t és u f f i s a n t e ,d el ' h u i l e
é p a i s s e pour les chambres de contact e t l e g r a i s s a g e d e s p a l i e r s
des t r e u i l s , desaccessoires
e t d e sp i s c e sd e
axes,roulements,rouesdentées,
rec.hange, t e l l e s que :
filsélectriques,fichesordi-
, bougiespour
naires et spéciales (cgble électroporteur)
hors-bord,rubanisolant,quelquesserre-câbles,
l e moteur
l e rouleau
et....
de f i l d e f e r q u i e s t t o u j o u r s d ' u n g r a n d s e c o u r s d a n s
les situa-
tions les plus désespérées.
En -général, il vaut mieux disposer de deux moulinets e t
de deuxcompteursd'impulsions.Prévoirégalementune
poche qui peut, dans certains
cas, remplacer, après
lampe d e
un b r i c o l a g e
simple, l e compteur d é f a i l l a n t . L e s moulinets auront deux
plusieurshélicesdepasdifférents,
ou
numérotées et dont l e s f o r -
très l i s i b l e s u r l a
mulesdetarageserontinscritesdefason
b o î t e du moulinet.
Tout ce matgriel sera correctement emballé dans des caisses
spéciales ayant
chacune l e u r p l a c e d a n s
l e s déplacementS.Ce véhicule pourra
l e v é h i c u l e u t i l i s é pour
ê t r e aménagé en f o n c t i o n d e s
139
à c e que l e m a t é r i e l s o i t d i s p o s é
moyens dont on dispose de façon
rationnellement,facilementaccessible
à l ' a r r i v é e au point d e
mesure t o u t en étant parfaitement arrimé pendant
le transport.
m . 2 7 7. Mo&n&
L'huile d e l ' h é l i c e s e r a j e t é e
à l a f i n . dechaquemesure
les pièces nettoyées correctement avec de l'essence.
et
On stockera
l'hélice sans huile jusqu'au prochain jaugeage.
Ne pas oubZier de m e t b e de Z'huiZe neum avant chaque mesure
Les moulinetsnecomportantpasderoulements(Neyrflux)
seront simplement n e t t o y é s 1 1' eau.
Avant chaquejaugeage,
il f a u t c o n t r ô l e r l ' é t a t
du moulinet :
h é l i c e endommagée, axe f a u s s é , r o t a t i o n c o r r e c t e . A t t e n t i o n ,
l e s h é l i c e s en pl'astique, il e s t a s s e z d i f f i c i l e
l e moulinet tourne correctement en
la faible 'inertie (particulièrement
avec
de v é r i f i e r que
l e l a n ç a n t 1 l a main du f a i t d e
sur l e moulinetNeyrflux).
e s s a i de r o t a t i o n à l a main r é v è l e r a t o u j o u r s l e s f r o t t e m e n t s
p o r t a n t s dus 1 l a p r é s e n c e d e g r a i n s d e s a b l e .
Un
im-
140
Un moulinet en bon dtat tourne sous Z 'action d'un courant
1 'hdlice paralZBlement à 1 'axe).
d'air tr2s faible (en soufflant sur
Cependant, on doit dviter de laisser tourner m moulinet dans un
v e n t t r è s f o r t ou suspendu au saumon s m un bateau en ma3nche, on
risque a i n s i de ddtdriorer l e système de contact.
Dans l e c a s de moulinets équipés d'hélices en bronze, ayant
il e x i s t e uneméthodesimplepermettant
(1)
l e s défautsdefonctionnementéventuels
une i n e r t i e a s s e z g r a n d e ,
d ed é t e c t e r
.
Dès réception d'un moulinet
neufou
une f i c h e d e c o n t r c l e d ' é t a t d e m o u l i n e t e t
essai d e r o t a t i o n .
On l a n c e l ' h é l i c e
Le m o u l i n e t e s t f i x é
réétalonné, on établit
onprocède
2 un
B un support horizontal.
à l a main e t on déclenche deuxchronomètres
et
un compteur d'impulsions. Un chronomStre est arrêté l o r s q u e l e
compteur a f f i c h e 10 ou 50 t o u r s s u i v a n t
l e type de moulinet,
e t 1' a u t r e à 1'arrzt t o t a l d e 1' h é l i c e . F a i s a n t c e t t e o p d r a t i o n
pour d i f f é r e n t e s f o r c e s d e l a n c e m e n t
m i l l i m é t r é l e s deuxtemps
e t en p o r t a n t s u r
.
du p a p i e r
a i n s i mesurés : en a b s c i s s e s t 2 temps
m i s pour s'arrêter e t enordonnée
ou 50 tours, on o b t i e n t unecourbe.
t
1
temps m i s pour f a i r e 10
S i par l a s u i t e , un f r o t t e m e n t
excessif se p r o d u i t , il sera d é c e l é p a r l a t r a n s l a t i o n d e l a courbe
v e r s d e s temps p l u s c o u r t s p u i s q u ' i l
Une d i f f i c u l t é d e c e t t e
t
2
y aurafreinage.
méthode résidedans
l e f a i t que t
s o n tr e l a t i v e m e n tc o u r t se tc e c ip a r t i c u l i è r e m e n ta v e c
et
1
les h g l i c e s
en p l a s t i q u e . Un m e i l l e u r r é s u l t a t sera obtenu en l a n ç a n t l e m o u l i n e t
avec un p e t i t moteur é l e c t r i q u e d o n t l ' a x e e s t é q u i p é d ' u n
en caoutchouc m i s en contact avec
tampon
l e bout de l'hélice pendant un
temps p l u s ou moinslong.
(') Méthodecommuniquée
par M. HORST d e l ' I n t e r n a t i o n a l C o u r s e s
Hydraulic and Sanitary Engineering
- DELFT (Hollande)
in
14 1
Pour terminer avec les moulinets, nous citerons quelques recommandations de la Norme Internationale
ISO 2537-1974 :
... .. . . .... ... .....
"Le moulinet ne doit normalement être utilisé
darisque
la
gamme de vitesses pour laquelle il a été étalonné. Cependant,
il
est permis d'extrapoler aux grandes vitesses
à condition qu'il
existe des données suffisantes pour le de
type
moulinet considéré..
.
RéétalonnaTe
-
Les moulinets étalonnés individuellement doivent être réétalonnés suivant les règles de routine ou au moins dès que leur
fonctionn'ement peut être suspecté. En pratique, un réétalonnage,
est effectué une fois an
parou après 300 h d'emploi, en prenant
en
considération
la
plus
faible
des
deux
périodes.
E _ n t _ r e t _ ; _ e n , - - E _ x ~ ~ ~ ~ ~ ~ - ~ ~ ~ e ~ - ~ ~ - e ~ ~ ~
Le moulinet doit être examiné avant et aprgs chaque mesure
de débit pour déceler les paliers usés ou endommagés, un mauvais
alignement de l'arbre, le fonctionnement incorrect des points
.
de contact, la déformation de la carcasse
, de la roueà coupelles
à coupelles ou de l'hélice dans
le cas
dans .le cas d'un'moulinet
d'un moulinet à hélice. Aprèsun entreposage d'assez longue durée,
il convient de vérifier la lubrification des paliers du moulinet.
Dans le cas d'un moulinetà hélice,
afin
de
vérifier le
queprofil
des pales n'a pas été déformé, utiliser
un moule en plâtre
ou'un
modèle
.
métallique..
Nota : Certains moulinets ne nécessitent
'Essai derotg;igg
p a s de l u b r i f i c a t i o n .
.
L'essa? de rotation est .une méthode facile de vérification
du
fonctionnement du moulinet. Le fabricant doit spécifier Xa durée
de l'essai de rotation que l'on doit obtenir pour chaque type particulier de moulinez. L'essai est effectué comme indiqu6 et dans
les conditions recommandées dans la notice du fabricant,
ou comme
suit :
,
142
L e moulinet doit
être c o r r e c t e m e n t l u b r i f i é ,
L e moulinetdoitêtreplacé.defaçon
p o s i t i o n normaledefonctionnement
s i nécessaire.
que s o n a r b r e s o i t d a n s
sa
e t que l e r o t o r s o i t p r o t é g é
descourantsd'air.
Dorner rapidement
à l a main une impulsion au
rotor afin de
commencer à l e f a i r e t o u r n e r .
être chronométrée e t notée.
La d u r é e d e r o t a t i o n d o i t
Quand l e r o t o r est s u r l e p o i n t d e
d o i t être soigneusementobservé
s'arrêter
afin de voir
, son
s i l ' a r r ê t e s t brus-
en être trou-
que ou graduel. S i l ' a r r z t e s t brusque, l a c a u s e d o i t
vée e t c o r r i g é e a v a n t l ' e m p l o i
mouvement
du moulinet.
à l a position normale de
De p e t i t e s v a r i a t i o n s p a r r a p p o r t
écarts de l a durée de ro-
fonctionnementpeuventcauserdegrands
tation.
La d u r é e m i n i m a l e d e r o t a t i o n d o i t ê t r e c o n s i g n é e .
NeftoY_as_e-_et_Lubr~~~~~~~~~
Aprèschaquemesurage
mesuragesespacés,toutes
de débit,
ou p l u s fréquemment pour d e s
soigneusement n e t t o y é e s e t l u b r i f i é e s ( y c o m p r i s
cas de moulinets
Ztre
les surfacesdespaliersdoivent
le .
l e pivotdans
à c o u p e l l e s ) . L a même h u i l e d o i t ê t r e u t i l i s é e pour
; c e t t eh u i l ed o i tr e m p l i r
l ' é t a l o n n a g e e t l e s mesurages i n s i t u
les c a r a c t i k i s t i q u e s recommandées p a r l e f a b r i c a n t .
On d o i t p r é v o i r une boîte convenable pour
moulinet lorsqu'il n'est pas
emplacement convenabledans
y e n t r e p o s e r le
en usage. On d o i t a u s s i p r é v o i r
un
c e t t e b o î t e pour y p l a c e r l ' o u t i l l a g e
nécessaire 1 l'entretien de l'instrument.
L'entreposage du moulinet dans
sa b o î t e d o i t
s o r t e qu'aucune pièce mobile ne supporte d'efforts.
mentsdont
se f a i r e d e t e l l e
Pour l e s i n s t r u -
l a conceptioncomporte un p a l i e r r e p o s a n t s u r
un p i v o t ,
143
.le p i v o t e t l e p a l i e r d o i v e n t ê t r e placés séparément pendant l'entre-
posage e t l e transport. Lorsque
l a conception des paliers comporte.
des roulements ou des paliers
lisses, on-doit prendre soin que
rotor ne tourne pas lorsqu'il
e s t posé dans
le
l a boîte.
F__e!2ill_e-d_e_rr~rence
.
.
Chaque moulinet doit
ê t r e accompagné d ' u n e f e u i l l e d e r é f é r e n c e
s u r l a q u e l l e est indiqué l e d é t a i l d e ses é l é m e n t s c o n s t i t u t i f s
d e sm o d i f i c a t i o n sq u il u io n t
é t é apportées!'
et
.
. . . . . . .. . ............. . ...
Les moulinets sont des instruments
de précision. ILS doive&
Ztre man<pulds avec soin, aussi bien au c o u s des mesmes, que
pendant Ze transport.
144
111.2 1 2. Cofi1Neurrb
On v e i l l e r a à d i s p o s e r t o u j o u r s d e p i l e s
teries correctement chargées. Avoir,
neuves. En cas demesure
en bon é t a t ou de bat-
en r é s e r v e , un j e u d e p i l e s
p a r temps d e p l u i e , p r o t é g e r l e s
à chiffressauteursquisonttrèssensible
à l'humiditéetqui
aprèslesavoirnettoyésetséchés.Vérifierde
les câbles de liaison
po-
piles,
sentquelquesproblèmes.Stockercesappareilssansles
bon fonctionnementdescommutateurs
compteurs
temps en temps l e
etcontactsdivers.Maintenir
en bon é t a t .
111.2 7 3. TneLLieb
Les t r e u i l s s i m p l e s e t d o u b l e s d o i v e n t ê t r e g r a i s s é s
paliers à intervallesréguliers.
aux
Lescompteursserontaussinet-
toyés e t g r a i s s é s de temps en temps. Ne j a m a i s g r a i s s e r l e s s y s t è à frein automatique. Maintenir
mes de freinage des manivelles
é t a t de propreté les
en bon
bagues e t b a l a i s pour l a transmission des
signaux.
117.2 7 4. T Z Z p h W q u u
Un. c â b l e neuf s'allonge légsrement
en c o u r s d ' u t i l i s a t i o n .
f a u t donc procéder à d e s v é r i f i c a t i o n s c o r r e c t e s .
Il
Les c â b l e s t r a c -
teursseronttoujoursmaintenussensiblementparallèles
au c â b l e
porteur.
Graisser régulièrement
souvent par suite
l a p o u l i e de renvoi. On l ' o u b l i e t r è s
de s a s i t u a t i o n s u r l a b e r g e o p p o s é e a u t r e u i l ,
de c e f a i t e l l e f i n i t p a r
ne p l u s t o u r n e r , c e q u i e n t r a î n e
une
usure rapide du c â b l e t r a c t e u r .
Graisser&galement
l e s pas de vis des tendeurs.
Enrouleravecsoin
le câble électroporteur
Sur l e s t r e u i l s q u i
en sont pourvus, entretenir
à spires jointives.
en bon é t a t d e
fonctionnementl'appareilchargédefairecetravail.Entre
mesures, l e saumon ne d o i t j a m a i s r e s t e r
troporteur.
les
suspendu au c â b l e é l e c -
145
Il est bien évident
consignesgénéral.espour
qFe nousavonsdonnéci-dessusquelques
l e & t é r i e l hydrométriquedebase
; ceci
l e reste : véhicule, hors-bord,
ne veut pas dire qu'il faut n6gliger
cyclo.potences, etc...etc... Notre objectif n'est pas de rédiger
un manuel d e mécanique générale..
....
Ne jamais oubZier qu 'un manque d 'entretien de. Z 'un quetconque des BZe'ments, du vdhicuZe.aumoulinet,peut
faire "rater"
Zà mesure qu'on attend depuis Zongtemps pour prdciser Za coGbe de
tarage d'une s t a t i o n e t provoquer a i n s i un retard souvent important
dans l a connaissance des de'bits.
III. 2. 2. CHOIX D E LA SECTION DE MESURE
Nous ne donneronspas
i c i l e s c r i t è r e s de choix d'une station
limnimétrique : ceci a é t é développé en d é t a i l dans l e tome 6 d e
à donner quelques consignes
pour l a
recherche et l e .choix de l a s e c t i o n d e j a u g e a g e , s e c t i o n q u i
sera,
ce manuel. Nous nousbornerons
dans l a mesure du p o s s i b l e , d é f i n i e
à proximité immédiate d e l a
station limnimétrique.
Les c r i t è r e s de choix d'une station limnimdtrique
et d'me
section de jaugeage ne sont pas du t o u t Zes mgmes. I l s sont Le
pZus souventtotalement oppose's : i l e s t en e f f e t très rare de
trouver un engZacement qui convienne parfaitement
à Za s t a t i o n
limime'trique et à Za section de mesure. En géndraZ, il n 'y a
aucun inconvdnient à choisir deux enqZacements diffe'rents mais
suffisamment voisins en s 'assurant toutefois qu'il n'y a n i app o r t s ,n if u i t e se n t r e
Zes deux.
.
146
Par ailleurs,
il fautpouvoirmesurercorrectement
l a même p r é c i s i o n r e l a t i v e
e t avec
l e s é t i a g e s , l e s eaux moyennes e t l e s
crues. Il est souvent très d i f f i c i l e d e t r o u v e r
donne de bons r é s u l t a t s pour t o u s l e s n i v e a u x
une s e c t i o n q u i
du plan d'eau.
On peut choisir des sections diffdrentes
mais pas trop &loigndes pour l a mesure des dtiages et des crues,
a" condition qu'il
n'y a i t n i apports, n i f u i t e s e n t r e l e s deux emplacements e t que
l e ddbit passant dans ces sections soit e'gal d celui contr6td par
la station Zimimdtrique.
L a section de jaugeage
sera s i t u é e d a n s unezone
où l'écou-
lement se f a i t à f i l e t s p a r a l l è l e s s a n s t o u r b i l l o n s i m p o r t a n t s ,
n i remous, n i zonesd'eaumorte.
Dans c e b u t ,
il y a u r a l i e u d e c h o i s i r l ' e m p l a c e m e n t d e l a
sectiondejaugeagedans
franches, avec
à cinq fois
un t r o n ç o n r e c t i l i g n e e n t r e d e s b e r g e s
un lit b i e n c a l i b r é s u r
une d i s t a n c e aumoins
égale
l a l a r g e u r en amont e t t r o i s f o i s l a l a r g e u r en aval.
La qualité de l'écoulement
bergeenobservant
sera a p p r s c i é e simplement d e p u i s l a
l e mouvement d e s d é b r i s
et corps flottants.
Il est p r é f é r a b l e ' d ' a v o i r , a u d r o i t d e l a s e c t i o n ,
un t r a c é
en p l a n - d u l i t , légèrement convergent plutôt que divergent.
La section devra
g t r e , dans l a mesure du possible, perpendi-
c u l a i r e aux f i l e t s l i q u i d e s .
S i cetteconditionnepeutpas
r é a l i s é e , on l ' o r i e n t e r a d e f a ç o n q u ' e l l e s o i t n o r m a l e
liquides correspondant au
maximum d e d é b i t .
être
aux f i l e t s
147
il f a u t s ' a s s u r e r
Dans l e p r o f i l c h o i s i ,
extrêmesque
que l e s v i t e s s e s
à mesurer restent bien dans les limites
l'on aura
desformulesd'étalonnage
du moulinet employé. 11.faut égale-
ment que l a v i t e s s e l a p l u s f a i b l e
s o i t s u f f i s a n t e pour que l e
; l e s hydrologues
moulinettournedansdebonnesconditions
Américains p r é c i s e n t que l a v i t e s s e l a p l u s f a i b l e d o i t ê t r e
supérieure à deux f o i s l a v i t e s s e d e démarrage du moulinet.
Pour l e s basses eaux,
on p e u t ê t r e
amené à r e c t i f i e r un peu
l a s e c t i o n d'écoulement en r é a l i s a n t d e s d i g u e s
à ce que ces modifications ne vien-
l e courant. Il f a u t v e i l l e r
à l'échelle.
nent pas perturber la cote
cer, dans
ce c a s , l a s e c t i o n
La r é a l i s a t i o n d e s d i g u e s d o i t
rement à l e u r é t a n c h é i t é .
ou en c a n a l i s a n t
demesure
Il e s t c o n s e i l l é de p l a -
en amont de l ' é c h e l l e .
être s o i g n é e . ; v e i l l e r p a r t i c u l i è - -
Il f a u t également a t t e n d r e l a s t a b i l i -
sation de l'écoulement avant de
La s e c t i o n de jaugeage
commencer l a mesure.
doit être débarrassée de
l a végéta-
tion aquatique et de la végétation arbustive se trouvant sur les
berges (recouverte pendant les crues) sur
une d i z a i n e d e m è t r e s
en amont e t en aval. Le t r a v a i l s e r a r é a l i s é
périodiquement pen-
dant l a p é r i o d e d r é t i a g e .
06 se produisent des courants
On d o i t é v i t e r a u s s i l e s s î t e s
de retour et
OC e x i s t e n t d e s
zones d'eau morte.
l e s berges risquent d'être inondées
la section présentant
dues possibles.
Dans l e cas 06-
en hautes eaux, choisir
les zones d e débordement les moins éten-
Le d é b i t p a s s a n t
dans l e s p l a i n e s d ' i n o n d a t i o n
e s t souvent d i f f i c i l e à m e s u r e r e t il ne d o i t r e p r é s e n t e r
la proportion-la plus faible possible
que
du d é b i t t o t a l .
Enfin, il f a u t t e n i r compte des accidents locaux des berges
J
ou du fond : promontoires,échancrures,rochers,végétation,qui
altèrentlesconditionsd'écoulement.Touteslesirrégularités
ont un e f f e t p e r t u r b a t e u r , d ' a u t a n t p l u s s e n s i b l e
sions de
que l e s dimen-
l a s e c t i o n sont p l u s f a i b l e s : l ' i r r é g u l a r i t é d e s r i v e s
e s t p l u s s e n s i b l e s u r un lit é t r o i t a l o r s que l ' i r r é g u l a r i t é
148
dufond
e s t p l u s marquée avec de faibles profondeurs.
C'est pour-
même p r é c i s i o n rela-
quoi il est p l u s f a c i l e d e j a u g e r , a v e c u n e
t i v e , un grand fleuve qu'un petit cours d'eau, des hautes
eaux
qu'un étiage.
La section de mesure peut
nients,dansunezone
Ztre s i t u é e s a n s t r o p d ' i n c o n v é -
à fondsableux
e t mobile, à c o n d i t i o n q u e
les variationsdesectionsoientnégligeablespendant
d e l a mesure(nous
quidoit
,
c'est 1'éclielle limnimétrique
rappelons que
se trouverdansunesectionstable).
On p e u t a u s s i
se placer dans une section
oïï l'écoulement
e s t plus uniforme e t l e s vitesses moinsgrandesquedans
t i o nr o c h e u s es t a b l e .
ne sont
l a durée
Notons e n f i nq u e
l a sec-
l e s c o n d i t i o n si d é a l e s
'
jamais réalisées e t que c ' e s t à l ' h y d r o m é t r i s t e 1 f a i r e
un choix : e n t r e p l u s i e u r s s e c t i o n s p o s s i b l e s ,
il d o i t c h o i s i r
l a moins mauvaise.
Les qualités essentieZZesd'une section de mesure sont Zes
suivantes :
= écoulement uniforme à filets para2 IDZes,
= profil réguZier dans un trongon reetitigne,
= n o m l s à la direction du cornant.
-
Jaugeages 2 p a r t i r d e s p o n t s
Les ingénieurs chargés de
:
l a construction d'un pont, ne
pensent jamais à c e t t e p o s s i b i l i t é , e t l e s p o n t s c o n s t i t u e n t
r m e n t d e bonnes sections de jaugeage.
que les ponts
On n e d e v r a i t u t i l i s e r
ta-
149
perpendiculaires à l'axe de
tion n'est pas impérative,
l'axe de
la rivière (cette
condi-
on peut mesurer l'angle du pont avec
l a r i v i è r e et f a i r e l a correction),
. ne présentant
.pas t r o p d e p i l e s intermédiaires qui per-
turbent l'écoulement.
chaque passe
Dans l e cas depont
à plusieurs piles,
est considérée comme une s e c t i o n p a r t i c u i i è r e ,
placés dans un s e c t e u r r e c t i l i g n e du lit a f i n que
se trouvent pas
l e s zones de grande vitesse ne
près d'une culée,
. dispossnt d'une chaussée de largeur suffisante
pournepas
gêner l a ' c i r c u l a t i o n e t d o n t l e s garde-fous ne s o n t n i t r o p h a u t s ,
n it r o pl a r g e s .A t t e n t i o n
aux t r o t t o i r s
enconsolequi
ne sont
un véhicule dans l e cas d e
pas toujours prévus pour supporter
jaugeages à l'aide d'un porte-à-faux.
l e s pontssuspendus,sont
Certainsponts,enparticulier
équipés,sousleurtablier,denacellesdevisites,roulant
s u r d e s r a i l s qui peuvent parfois
ê t r e u t i l i s é e s pour l a mesure
des débits.
Où d o i t - o n j a u g e r ?' A l'amontou
plus souvent, l'écoulement
? Le
e s t m e i l l e u r à l'amont et l a s u r v e i l -
lancedescorpsflottantsplusaisée.
a quelquesdifficultés
à l ' a v a l 'dupont
Mais avec un saumon, on
car il d i s p a r a î t s o u s
l e pont, l e c â b l e
f r o t t e s u r l e parapet e t l'équipement de mesure risque d'être
projetésurlespiles.
On p e u t , pour évitercesinconvénients,
p r é v o i r un câble de retenue
amont, mais il apporte parfois quel-
ques difficultés.
En plongeant l e saumon à l ' a v a l du pont, il n'y a p a s t r o p
deproblèmesdus
à l'angle de dérive,
d e remous ou mêmes d'eaux mortes au
mais il existe des zones
d r o i t d e s p i l e s ou à proxi-
m i t é des culées.
L'hydrométriste chargé de
l a mesure,devra,danschaque
p e s e r les avantages et l e s inconvénientsdes
f a i r e un choixenconséquence.
deuxméthodes
cas,
et
150
Pour l e s mesures
B l a perche, l a p o s i t i o n à l'amont de l a
p a s s e r e l l e e s t souvent préférable.
-
2tre équipéed'une
Dans l e c a s d ' u n e s t a t i o n d e v a n t
téléphérique, l e s critères de choix sont toujours
Il f a u t cependant i n s i s t e r s u r
traille
l e s mêmes.
l e f a i t que l a s e c t i o n d o i t
A
e t r e bonne pour l e s moyennes eaux et' t r è s bonne pour l e s h a u t e s
eaux. A l ' é t i a g e , il est t o u j o u r s p o s s i b l e d e t r o u v e r a i l l e u r s
une section convenant pour
l a mesure d e ces d é b i t s . D e p l u s ,
l a cabine d e manoeuvre d e s t r e u i l s sera toujours placée au-dessus
des plus hautes
eaux. Les zonesavec
p r é s e n t e r un c e r t a i n i n t é r ê t c a r
directs(sanspylônes)
lit très encaissdpeuvent
on p e u t r é a l i s e r d e s a n c r a g e s
pour l e câbleporteur.
En conclusion, nous dirons que l e choix d'une section de
jaugeage avec t r a i l l e te'Uph6rique doit Ztre fait avec
beaucoup
de s o i n e t apr& avoir observe' minutieusement l a r i v i è r e pendant
une crue, car une f o i s l ' i n s t a l l a t i o n r é a l i s d e , il e s t d i f f i c i l e
de l a ddplacer. Dans l e casd'une station non pèrmanente, (jaugeage d gud ou en bateau), i l e s t plus f a c i l e dechanger
de sect i o n après quelques jaugeages en fonction des rdsultats
obtenus ;
{es de'placements dventuels doivent Ztre notds s m l e s carmets de
Jaugeage.
151
. .
.
.
..
.
III. 2. 3. CHOIX D U MODE OPERATOIRE
. ..
Ce choix ddpend :
'= de l'dquipement de Za station,
de l a dimension de l a rivi&e,'
=. de l a v i t e s s e du eourrnt,
= de l a profondeur,
= dans tous l e s cas, de l a v i t e s s e de variation du pZan
d'eau.
E
L e s d i f f é r e n t s modes o p é r a t o i r e s e t l e m a t é r i e l u t i l i s é pour
l e s m e t t r e en oeuvre,sontindiquésdans
le tableau1 ci-aprês.
Nous avons d i s t i n g u é s deux cas : r i v i è r e avec v a r i a t i o n l e n t e
du plan d'eau. oG l ' o n a p p l i q u e r a l a méthode classique de jaugeage e t r i v i ê r e soumise à d e s c r u e s v i o l e n t e s
e t r a p i d e s : jaugeage
continu ou p a r méthode d e s v e r t i c a l e s indépendantes.
Les limites portées dans ce tableau sont
données à t i t r e
i n d i c a t i f ; en e f f e t , e € l e s peuvent v a r i e r en fonction de l'expérience des opérateurs.
III. 2.4.
'
CHOIX D U MATERIEL
L e s d i f f é r e n t st h e sd ' a p p a r e i l l a g e
pour l a mesuredes
v i t e s s e s dans un écoulement, d é c r i t s précédemment, ont des
b i l i t é s d'emploi t r è s d i f f é r e n t e s .
Il n ' e s t p a s p o s s i b l e d e f i x e r
une r è g l e d ' m p l o i g é n é r a l e p e r m e t t a n t
e n t r e t e l ou t e l équipement.
possi-
de c h o i s i r à coup s û r
1
a
I
I
152
G
z1
a
O
-rl
a
6
Y4
e.4
I
-
u
31
El
-
n
."
cn
fi
I
A
m
al
s
U
5
a
a
a
%al
al
m
C
.A
6
ri
Y
U
.rl
1
.
3
H
j
153
Il est b i e n h i d e n t que l e choix du m a t é r i e l est f o n c t i o n d e s
à mesurer, mais a u s s i . e t
conditions hydrauliques dans l'écoulement
s u r t o u t d e s moyens f i n a n c i e r s d o n t o n d i s p o s e q u i n e p e r m e t t e n t
pas toujours d'acquérir
l e matériel l e mieux adapté à chaque cas
p a T t i c u l i e r . Ceci s i g n i f i e ,e n
très souvent
c l a i r , q u ' i lf a u d r a
se c o n t e n t e r du matériel di-sponible e t e s s a y e r d e f a i r e a u
être t o u j o u r s
Rappelons maintenant quelques règles qui doivent
I
présentes à l ' e s p r i td el ' h y d z o m é t r i s t e
-
mieux.
:
pour l e s mesures de débits en eaux
claires avec d e s t i r a n t s
l e micromoulinet monté
d'eau faibles, on utilisera de préférence
sur perche,
-
il e s t t o u j o u r s p r é f é r a b l e ,
quand c'est p o s s i b l e , d e j a u g e r
à l ' a i d e d'une perche qui permet des repérages plus précis des
p o s i t i o n s du moulinet (jaugeages
à guéou
avec supports à p a r t i r
de passerelles),
-
il est déconseillé de monter une perche sur
-
s ' i l n'existe pas de pont, on utilisera jusqu'à
un bateau,
l a limite d e
ses p o s s i b i l i t é s , l e moulinet fixé à un l e s t et manoeuvré à p a r t i r
d'un bateau.
Cette méthodepermet
p e t i t s , donc d e s e r r e u r s s u r
très
d ' a v o i r des t i r a n t d ' a i r
l a profondeur très f a i b l e s . E l l e per-
m e t .également d ' u t i l i s e r l a m e i l l e u r e s e c t i o n e x i s t a n t e ,
-
à l a cyclo-
quand l e b a t e a u n ' e s t p a s u t i l i s a b l e , o n j a u g e r a
s ' i l existe, ou à p a r t i r d ' u n e s t a t i o n
potence à p a r t i r d'un pont
téléphérique en
se souvenantque,dans
sont parfois améliorées en utilisant
ces c o n d i t i o n s , l e s mesures
un c â b l e d e r e t e n u e
(avec
cyclopotence jaugeage à l'amont du pont s ' i l e x i s t e u n c â b l e
retenue)
,
- un moulinet
f a i r e une e r r e u r d e
-
de
est étalouné pour unéquipementdonné
2 1 3
e t on peut
Z en u t i l i s a n t un a u t r e montage,
l e diamètre du c â b l e é l e c t r o p o r t e u r d o i t
p o s s i b l e . Un saumon d e 100 kg, f i x é . à u n c â b l e d e
traînée plus importante qu'un
être l e p l u s p e t i t
6
mm, a
une
saumon d e 25 kg suspendu à un câble
d e 3 mm pour une m h e v i t e s s e d e c o u r a n t ,
154
- En
crue, sur rivières présentant un transport solide im-
portant, il vaut mieux perdre une partie
de l'information en plaçant
le moulinet assez haut au-dessus du saumon plutst
de voir
que le moulinet ensablé ou mzme détgrioré par les graviers en suspension,
- Ne
pas
oublier
enfin
que
la
qualité
d'un
jaugeage
dépend
le plus souvent du soin avec lequel le matériel est entretenu.
Les
appareils doivent être constamment en parfait de
étatmarche; pour
.
cela, il convient de faire les réparations qui s'imposent dès qu'un
incident apparalt, etce au plus tard, au retour d'une tournée
da
mesure.
En rdsmd, l e mrztdriel à mettre en oeuvre e s t d d f i n i à partir
des conditions locales
de mesure ; mais à conditions hydrauliques
identiques, I 'dquipement dbpendra aussi du but imrPle'diatement recherchd par l e s dtudeshydrologiques : une rivière ayant, par exemp l e , ungrand potentiel hydrodlectrique et sur ZaquelZe sont envisage's des amdnagements importants, sera mieux dquipde du point de vw
conmissance des ddbits que t e l l e a u t r e r i v i s r e dont Z'intdrZt dconomisue est, a brève&chiance, moins &vident.
i11.2 4 2. Choix de L1h&tLct? du moulinet
L'hydrométriste se trouve placé devant ce choix lorsqu'il
ne
dispose, pour détecter les impulsions, que de compteurs
b chiffres
sauteurs n'acceptant que10 ou 20 impulsions par seconde. Avec
les
compteurs électroniques, la capacité
de comptage est plus grande
et
il est plus facile
de choisir le pas de l'hélice convenant pourune
plus large plage
de vitesses.
155
Le choix de Z 'h&Zice dumou.Zinet sera fait de teZZe manière
que pour Za v i t e s s e rnaxirnaZe de 1 'deoulement, Ze mmbrede tours
par seconde de Z 'h&Zice reste toujours infgrieur à Za capacitd de
fonctionnement correcte du compteur.
Nous avonsvuqu'une
hélice est caractérisée par
o r i q u e ou nominal q u i est l e pas choisi par
sonpasthé-
l e f a b r i c a n t e t son
pas réel défini après étalonnage et qui diffère très
nominal. Le pasnominal
0,125,0,25,
0,50,
peu du p a s
p est égal à d e s v a l e u r s s i m p l e s
: 0,10,
1 m par exemple, t a n d i s que l e pas r é e l e s t
représenté par des chiffres plus compliqués
donnéspar
l e s formules
de tarage.
S i n e s t l e nombre de tours par
placée dans
seconde e f f e c t u é p a r l ' h é l i c e
V du f l u i d e s e r a
un c o u r a n t , l a v i t e s s e
r e approximationpar
larelation
:
donnée en premiè-
'
V = p.n
Sur l e t e r r a i n , on u t i l i s e r a c e t t e r e l a t i o n
l i c e en f o n c t i o n de l a v i t e s s e à m e s u r e r e t
compteur d'impulsions dont
Ainsi, avec
pour c h o i s i r l ' h é -
de l a c a p a c i t é du
on dispose.
un compteur F6 acceptant 10 ils, on pourramesurer
l e s v i t e s s e s maximales suivantes :
0,10x
10 = 1 m / s
avec l ' h é l i c e au pas0,lO
m
0,25x
10 = 2,s m/s
avec l ' é h l i c e au pas0,25
m
0,50x
10 = 5 m / s
avec 1 ' L é l i c e au pas 0,50
m
1,oo x 10 = lom/s
avec l ' h é l i c e au pas 1 m
Avecun
compteur Z l O O de OTT ou à présélection de Neyrpic,
acceptant 20 i l s , l e s v i t e s s e s maximales p o s s i b l e s avec l e s d i f férentes hélices seront multipliées par
2.
.
156
donne l a limite s u p é r i e u r e d ' u t i l i s a t i o n .
Ce calcul simple
l a limiteinférieure,
En cequiconcerne
detravailleravecdesvaleursde
donc n = 1 t / s e t c e t t e v a l e u r
il n ' e s t p a s c o n s e i l l é
n trop faibles
: on prendra
donnera l a v a l e u r l a p l u s f a i b l e
de l a v i t e s s e pouvant s t r e mesurée par chaque hélice avec une
prdcision acceptable.
Avec l e s moulinets à g é n é r a t r i c e d e t o u r a n t ,
une s a t u r a t i o n d e
la dynamo
élevées : l e c h o i x d e l ' h é l i c e
de t a r a g e en estimant
il se p r o d u i t
pour . l e s v i t e s s e s d e r o t a t i o n t r o p
sera f a i t à p a r t i r descourbes
l a v i t e s s e maximaledu
courant dans
l a sec-
tion.
Thdoriquement, une m8me hdlice p e u t mesurer t o u t e s l e s vitesses, ce qui donne, pour Zes v i t e s s e s dZevées, des signaux sortant de l a g m e de mesure des appareils de détection. Les h4Zices de pas diffdrents permettent de r e s t e r dans l a gamme corr e c t e a f i n de rdaliser Zes mesures avec l e m & m de précision.
A noter qu'avec l e moulinet a" ge'ndratrice de comarit, ce n'est
Pas 'qParez.1 détectem qui est
encause, mais le ge'nhateur du
signal (dynamo) qui se sature au-delà d'une certaine valeur
de
l a v i t e s s e de rotation.
Ce choix dépend d ' u n e p a r t d e
l a v i t e s s e du courant à mesurer
e t d ' a u t r e p a r t de l'équipement dont on dispose.
En r è g l e g é n é r a l e ,
on d o i t t o u j o u r s c h o i s i r
lourd, eu égara aux caractéristiques du support,avec
troporteur dont
l e saumon l e p l u s
un c â b l e élet-
l e diamètre est l e p l u s p e t i t p o s s i b l e d e f a ç o n
à réduire au maximum 1' a n g l e d e d é r i v e .
Les charges maximales admissibles par
ments ( t r e u i l s , c y c l o p o t e n c e s ,
l e s d i f f é r e n t s équipe-
trailles téléphériques
...) @nt
157
indiquées p a r l e s c o n s t r u c t e u r s s u r
conseillédene
l e s noticesd'emploi.
pas dépasser ces charges.
à partir d'uneembarcationlégère, la
Il est
Pour l e s j a u g e a g e s ,
massedu
saumon n e d e v r a i t
jamais dépasser 25 kg.
L e s saumons l é g e r s (5 à 10 kg) s e r o n t u t i l i s é s
vitesses faibles (jusqu'à
avecdes
1 m / s environ) ,particulièrement au
cours des tournées de contrôle
du réseau en période d'étiage.
On veiZlera à maintenir l e contact de fond en parfait Gtat
de fonctionnement : c ' e s t en e f f e t l e seuZme'canisme un peu d d l i cat de ce matgriet.
III. 2 . 5 . LECARNET D E JAUGEAGE
Les résultats de
f é r e n t s modèlessont
l a mesuresontconsignéssur
un carnet. Dif-
u t i l i s é s p a r l e s hydrométristes de tous
pays. I l s s o n t t o u s p l u s
les
ou moins p r a t i q u e s . 11 .est d i f f i c i l e d e
préconiser un modèleunique.
tout carnet de jaugeage est
La q u a l i t é p r i n c i p a l e que d o i t a v o i r
l a clarté.
Différentesformulessontpossibles
pour a t t e i n d r e ce but.
Sans p r é t e n d r e donner l e m e i l l e u r modèle,nousen
q u i nous p a r a î tb i e na d a p t é
aux jaugeagesdont
r e t i e n d r o n s un
l e dépouillement
est e f f e c t u é manuellement. A ce propos,nousconsidéronsque
façon de procéder devrait être maintenue
cette
e t même g é n é r a l i s é e .
Une équipe de jaugeurs parfaitement entraînée
e t t r a v a i l l a n t avec
o r d r e e t méthode, p e u t , s a n s r é a l i s e r d e s t o u r s d e f o r c e e x t r a o r dinaires,dépouillerlesjaugeagesqu'elleeffectuedurantl'année;
11 f a u t , pour c e l a , traiter l e s documentsau
l e s r e t a r d s audépouillement.
'
jour le jour et éviter
158
Nous estimons que l e calcul automatique ne devrait intervenir
que dans l a p h a s e i n t e r p r é t a t i o n d e s d o n n é e s , c ' e s t
établissement de
à dire après
l a courbe de tarage.
En e f f e t , s i l e s s e r v i c e s c e n t r a u x h y d r o l o g i q u e s s i t u é s
ralementdans
géné-
accès à un ordina-
un grand centre ont facilement
t e u r , il n'en est pas d e mgme des secteurs hydrologiques perdus
s u r l e t e r r a i n : latransmissiondes
une p e r t e d e temps,et
données b r u t e s c o n d u i r a i t
à
. .
p a r f o i s d e renseignements,beaucoup
plus
grande que l e t r a i t e m e n t manuellui-même.
L'utilisation d'un ordinateur
jaugeage, entraîne
pour l e dépouillement d'un
que l e s c a l c u l a t r i c e s élec-
facilement se passer. D'autant plus
troniques qui
se trouvent d e p l u s e n p l u s s u r
reparlerons dans
l e marché,simpli-
l e dépouillement manuel ;
f i e n t d a n s une t r è s grandemesure,
nousen
l e c h a p i t r e "Travaux d e bureau".
les personnes désirant dépouiller
Signalonscependantpour
les jaugeages à l ' a i d ed ' u no r d i n a t e u rq u e ,d a n s
Etre prévus pour cela
carnets de jaugeage doivent
obligatoirement sous forme
et présentés
pour sim-
c a r t e d e s données. Les d i f f é r e n t s
évidemment d e l a programmation e t d e s machines
u t i l i s é e s e t il n ' e s t p a s p o s s i b l e d e
bles dans tous
ce c a s ,
d e bordereau de perforation
p l i f i e r l e t r a v a i l d e miseen
formats dépendent
très
un g a s p i l l a g e d e moyens dont on peut
donner des modèles vala-
les cas.
Prenons donc l e r i s q u e d e p a r a î t r e r é t r o g r a d e
nousdedonnerquelquesconseils
carnet de jaugeage dont
parl'agentchargé
e t contentons-
e t d i r e c t i v e s pour l a tenue d'un
l e dépouillement sera réalisé
du t r a v a i l s u r
à l a main
l e terrain.
La f i g u r e 39 montre un exemple d e page de carnet de jaugeage
inspiré.de celui qui
est u t i l i s é au service Hydrologique de
L'ORSTOM ; ce type d e c a r n e t est d e s t i n é aux moulinets
sationiilectrique.
présentationsera
à signali-
Pour l e s moulinets à g é n é r a t r i c e d e c o u r a n t ,
un peu plussimple
la
; en e f f e t , l e s colonnestops,
t o u r s , temps e t NIT- serontremplacéesparunecolonneunique
: tension.
159
Fig- 39
~~~~~
~
1
~
~-
...........................................
STATION : ...............................................
JAUGEAGE du : ..........:............................
Heure : - D : ..... - F : ..... Hauteur :-O : ....-F :....
Emplacement e t nature de lasection : ............................................................. (croquis au verso)
RIVIERE :
Mode operatoire : ....................................................................................................
..............
pas : ....................
....................................
Debut de l a mesureen : ..............................................................................................
Position du zero : ..................................
1 top = ..................................................
.......... N* .........
........................
Matëriel u t i l i s e : Moulinet :
Support :
Opërateur :
Helice no
Constante du saumon :
..........................................................................................................
Observations :
.......................................................................................................
.......................................................................................................
161
Ces f e u i l l e s s o n t montées sur une planchette avec
t u r e en p l a s t i q u e t r a n s p a r e n t
temps de pluie.
pour protéger unpeu
On p e u t u t i l i s e r
une couverl'écriture par
une f e u i l l e de p a p i e r carbonepour
o b t e n i r deux o r i g i n a u x que l ' o n s é p a r e
c o n f i é s à deux personnes différentes.
après l a mesure e t q u i s e r o n t
Mais c e c i n ' e s t p a s
une néces-
s i t é a b s o l u ec a r ,d a n sc e r t a i n e sc i r c o n s t a n c e sd i f f i c i l e s ,
cela
complique un peu l a tenue du c a r n e t . Après l a mesure, l e s f e u i l l e s
utilisées seront toujours séparées
perdre s i un i n c i d e n t s u r v i e n t
L e carnet de jaugeage
au cours des jaugeages ultérieurs.
sera tenuavec
il p e u t a r r i v e r
IJalgré cela,
du b l o c , p o u r é v i t e r d e l e s
que l e s f e u i l l e s s o i e n t
; il n ' e s t p a s
au cours des manipulations
l e p l u s grand soin.
recommandé d e r e c o p i e r
à conserver e t à
l e s r é s u l t a t s d e s mesures. Les f e u i l l e s s o n t
archiverquel
que s o i t l e u r
partiellement illisibles.
un peu s a l i e s
é t a t , même s i e l l e s sont très sales
ou
être
L e dépouillement devra toujours
f a i t d i r e c t e m e n t à p a r t i r de l ' o r i g i n a l .
La f e u i l l e d e j a u g e a g e d o i t g r o u p e r l e
ments(matérielutilisé,
mode o p é r a t o i r e , o r i g i n e d e l a m e s u r e ,
état des berges, irrégularités
les lignes prévues pour
afin de permettre
de jaugeage
qu'il soit
maximum de renseigne-
du couranti, e t c
...) n o t é e s s u r
cela ou dans l a colonne observations
une mise au n e t aisée d e s r é s u l t a t s .
est a v a n t t o u t
un document d e t r a v a i l
un peu chargé en notation,
gribouillées,plutôt
Le carnet
e t il v a u t mieux
même s u p e r f l u e s , p a r f o i s
que netmaisincomplet.'
La l i g n e "emplacement d e l a section" sera complétéeparune
d e s c r i p t i o n sommaire d e s l i e u x ouun
c r o q u i s au dos de
la feuille.
On p r é c i s e r a l a n a t u r e d e l a s e c t i o n : s a b l e , g r a v i e r , s e u i l
t i f i c i e l , etc...
Pour l e mode o p é r a t o i r e , o n i n d i q u e r a
- dans
l e cas d'une variation lente
:
du plan d'eau
. c l a s s i q u e à gué p o i n t p a r p o i n t ,
. ou c l a s s i q u e p a r i n t é g r a t i o n amont pont,
. ou c l a s s i q u e p o i n t
etc..
.
p a r point bateau,
:
ar-
162
-
dans l e cas d'une variation rapide
. V.I.
du plan d'eau
,
par intégration aval pont
. ou V . I .
etc...
pointparpointtgléphérique,
On notera avec précision
l e "matériel utilisé"
du moulinet, numéro, numéro e t p a s d e l ' h é l i c e .
t i o n du moulinet : perche ordinaire, perche
L a l i g n e ''sup-
+ coulisse,perche
+ saumon de...
s u rc h a r i o tt r e u i l ,c y c l o p o t e n c e
. kgou
: marque
les i n d i c a t i o n s c o n c e r n a n t l a f i x a -
port"seracomplétéepar
+ saumon de..
:
kg
t é l é p h é r i q u e + saumon de..
, bateau
. kg,
etc..
La l i g n e et l a co1onne"observations"sontdestinées
recevoir tous
.
à
l e s d é t a i l s e t r e n s e i g n e m e n t s u t i l e s pour f a c i l i t e r
l e dépouillement : i r r é g u l a r i t é s du lit, d e l a v i t e s s e , zones
d'eaumorte,incidents,
changements d ' h é l i c e ,
On n o t e r a l ' o r i g i n e d e
gauche s u r l a l i g n e
etc..
r i v e d r o i t e ou r i v e
: "Début de l a mesure en :
......" ; on
commentaires s u r les conditionsd'écoulement
ajouteraquelques
près des berges
l e mesure en
etc...
: herbes,contre-courants
. Sur l a l i g n e " P o s i t i o n
ou zone d'eaumorte,
du zéro" on indiquera
est c a l é à l a s u r f a c e ( t r e u i l a v e c
si l e zéro
compteur p o s i t i f e n
descen-
dant) ou aufond(perche).
L'angle O( est l ' a n g l e d e d é r i v e d a n s
8
1'angle
e s tl ' a n g l ee n t r el ' a x e
laire à la section de jaugeage dans
du saumon e t l a perpendicul e plan horizontal.
Dans l a colonne '%Heure-hauteur",
riation de la cote
le plan vertical,
du p l a n d ' e a u , l ' h e u r e
on n o t e r a e n
cas d e va-
e t l a hauteur 3
l'é-
chelle.
La colonne profondeur est u t i l i s é e pour n o t e r l a l e c t u r e
l e compteur ou l a perche(profondeurmesurée)puis
faite sur
pour n o t e r l a v a l e u r r é e l l e d e l a p r o f o n d e u r a p r ê s c o r r e c t i o n
angle
O(
1
e t constante du saumon (profondeur
corrigée).
:
163
Signalons que des essais ont été faits pour recueillir
les résultats des mesures sur magnétophone portatif.
Il est
alors nécessaire de procéder au bureau,
à un travailde transcription, qui doit être contrôlé en écoutant une deuxième fois
la séquence enregistrée (dictée
de contrôle) ; cette opération
est parfois répétée si la dictéè est trop rapide ou de mauvaise
carnet
qualité phonique. Dans ce cas, il faut spécififierlesur
de jaugeage qu'il ne s'agit pas d'un véritable original, mais
d'une transcription d'après enregistrement. En fait, cette méthode prgsente plus d'inconvénients (discipline rigoureuse
à 1 'enregistrement qui crée des contraintes assez pénibles
le sur
terrain, pannes toujours possibles de l'appareil, risques d'oubli
...)
de renseignements, temps assez long pour la mise au clair,
que d'avantages, et elle n'a pas eu le succès que l'on escomptait.
Le carnet de jaugeage c o n s t i t u e l e document debasede
toute mesurede &bit. Le soin que 1 'on apporte à sa tenue e t
d la notation des renseignements entre souvent pour une t r è s
grande p a r t dans la prdcision du r d s u l t a t f i n a l . Ces documents
sont garde's en archives avec l e s f e u i l l e s de ddpouitlement,
i l s doivent pouvoir Ztre lus e t compris p a r toute personne de'sirant effectuer un contmXe ou une comparaison e t c e , mZme
plus<eurs anndes czprès l a date de l a mesure.
etc
164
III. 2. 6. MESURE DES DISTANCES HORIZONTALES
La l a r g e u r du p l a n d ' e a u d o i t
C e t t e . m e s u r es ' e f f e c t u e
-
-
à gué ou
à l'aide d'un
c â b l e en acier de 2
-
:
par lecture directe sur
d'un jaugeage
ê t r e mesurée avec précision.
un double décamètre dans
à partir d'un
poxit oud'une
l e cas
passerelle,
compteur b c h i f f r e s s a u t e u r s r o u l a n t s u r u n
moil
pourjaugeage
à gué, .
à l ' a i d e d'uncompteurdedistances
du t r e u i l d o u b l e d e s
s t a t i o n st é l é p h é r i q u e s ,
-
avec un c â b l e p o r t a n t d e s r e p è r e s o u
teur roulant sur
m i e u x avec un comp-
l e c â b l e m a t é r i a l i s a n t l a s e c t i o n d a n s l e cas
d'un jaugeage au bateau,
-
en mesurant avec un décamètre l a d i s t a n c e d e s deux bords
du plan d'eau par rapport
aux r e p ë r e s m a t é r i a l i a n t
dans l e cas d'un jaugeage au
l a section
cercle hydrographique.
L a p r é c i s i o n d e l a mesure de l a l a r g e u r est généralement bonne.
Les e r r e u r s l e s p l u s c o u r a n t e s s o n t i n t r o d u i t e s p a r
la flèche
du c â b l e p o r t e u r , l a courbure du c â b l e ou du décamëtre entraîné
par l e courant, l'obliquité de
à l'axe ducoursd'eau.
ventnégligeables
l a s e c t i o n d e mesure par rapport
L e s premières causes d'erreur sont
: en e f f e t , pouruneflèche
sou-
Feu importante,
i n f g r i e u r e à 1 m, l a d i f f é r e n c e e n t r e l a l o n g u e u r
d e 1'arc e t d e
l a corde e s t très ' f a i b l e .
Il f a u t v e i l l e r à mettre l e
c â b l e ou l e ruban sous tension correcte.
La dernière cause d'er'
r e u r se c o r r i g e f a c i l e m e n t e n e s t i m a n t l ' a n g l e d e
rapport à l a d i r e c t i o n du courant.
l a section par
165
III. 2 ; 7: MESURE DE LA PROPONDEUR
111.2 7 7 . G Z n W a
l a r i v i è r e e s t mesurée à chaque v e r t i c a l e
La profondeur de
suivant des
méthodes q u i dépendent du m a t é r i e l u t i l i s é .
_111.2
_ - - 7- _1 _1._ Montage
- _ - _ - -sur
Dans l e cas de jaugeage
perche-
à gué avec une perche ordina
i r e gra-
duée, l a profondeurse
lit.directement s u r l a perche ; il f a u t
placer les graduations
dansunezone
peu influencée par
e t en p a r t i c u l i e r é v i t e r d e l i r e s u r l a f a c e
p l i a n t en duraluminplaci5
amont d e l a perche.
mesuré p a r f o i s avec un mètre
l e long de
l a perche, parallèlement
à l a d i r e c t i o n du courant, en prenant bien soin
l a semelle de
l e mètre sur
le ressaut,
à l ' é t i a g e avecdesprofon-
Pour d e s j a u g e a g e s s u r p e t i t e s r i v i è r e s
deurs faibles; le tirant d'eau est
.
d e faire reposer
l a perche.
S i on u t i l i s e une c o u l i s s e , l a profondeur sera lue directe-
s i c e t équipement e x i s t e , ou en f a c e
ment, s o i t s u r l e v e r n i e r
est placéexactement
d'un repère lorsque l'axe de l'hélice
s u r f a c e du plan d'eau.
Dans ce cas,
l e moulinet ou l a c o u l i s s e
à leur partie inférieure
( s u i v a n t l e constructeur) sont équipés
d'une butée qui
empêche l ' h é l i c e d e v e n i r
Lorsque l e s jaugeages sont réalisés
perche ou d ' u n c h a r i o t t r e u i l
cèdede
l a façon suivante
l'hélice étant placé
mière l e c t u r e
zérode
à l ' a i d e d'un pied de
on pro-
l a perche (la distance entre
l a perche ou c o n s t a n t e d e fond
C = 10 cm). L'axede
à l a s u r f a c e du plan d'eau,
en f a c e d e l ' i n d e x
l e compteur à zéro avec
ouonremet
l e fond.
:
le c a r n e t : on peut prendre
est notée sur
en contact avec
à p a r t i r d'une passerelle,
Le moulinet est f i x é au bas de
l ' a x e de l ' h é l i c e e t l e
à la
on f a i t une pre-
dans l e cas du pieddeperche
l e c h a r i o t . t r e u i l . L a perche
e s t e n s u i t e descendue au fond : on f a i t unedeuxième
lecture. L a
profondeur est obtenue :
- dans
l e cas du pied de perche en soustrayant
la lecture
s u r f a c e à l a l e c t u r e , fond e t en a j o u t a n t a u r é s u l t a t l a c o n s t a n t e
defond
.
. C.,
.
166
- dans
l e cas du c h a r i o t t r e u i l
: enajoutant
f a i t e au compteur l o r s q u e l a perche touche
fa constante de fond
l e lit l a v a l e u r d e
C.
Dans t o u s l e s cas, il f a u t é q u i p e r
l a perched'une
adaptée à l a n a t u r e du fond :sans pointe pour
ou de béton,
à l a lecture
semelle
unfondrocheux
avec p o i n t e e t semelle assez large pour fonds sableux,
avec l a r g e semelle pour l e s fonds de vase.
-III.
- -2 -7 -1 -2 . -Montage
--
s u r saumon
------.-
Avec ce montage, l a profondeur est mesurée à l ' a i d e du compteur de profondeur
du t r e u i l u t i l i s é pour l a manoeuvredu
( t r e u i l simple ou t r e u i l d o u b l e ) .
- l e t r e u i l est équipéd'un
saumon
On d i s t i n g u e r a deux cas :
compteur avec z é r o à l a s u r f a c e
(mesureendescendant)ouzéroaufond(mesureenmontant).
semble p l u s f a c i l e à réali-
L e jaugeage point par point nous
ser avecuncompteur
du premier type.
Les compteurs du deuxième
type présenteraient quelques avantages pour
l e s jaugeages par
in-
t é g r a t i o n réalisés du fond vers l a s u r f a c e avec un t r e u i l électrique. Avec l e s compteurs du premier type
en bon é t a t , nous n'avons
e t un contact de fond
jamais e u d e p r o b l è m e p o u r . r é a l i s e r d e s
jaugeages par intégration en descendant.
On admet p o m plus de eormnoditd que 2s rep&re lie' au compteur .est Z'qe de Z'hdlice du .m+uZinet ; en e f e t , dans l e j a u eage
poznt p a r poznt, e ' e s t l a p o s z t w n du centre
1 'hdlice qui d%t
2tre ddfinie de façon simpZe e t rapide.
d
Dans l e cas d'uncompteur
d e l a façon suivante
avec zéro à l a s u r f a c e , on opère
: l ' h é l i c e est p l a c é e d e
axe coïncide avec l a s u r f a c e d e l ' e a u ,
t e l l e façon que
son
l e compteur est a l o r s r e m i s
à zéro ; on l a i s s e descendre l e saumon jusqu'à toucher
l e fond.
167
La l e c t u r e aucompteuraugmentée
l a profondeur totale de
directement sur
d e l a c o n s t a n t e du saumon donne
l a v e r t i c a l e . En remontant, on peut l i r e
l e compteur l e s c o t e s d e s d i f f é r e n t e s p o s i t i o n s
du moulinet.
Avec un compteurmesurantdubas
vers l e haut(zéroaufond)
on m e t l e compteur à z é r o l o r s q u e c o n t a c t
de fond repose sur
le
lit. L'hélice est a l o r s à l a p o s i t i o n O. En remontantl'équipement
de mesure on peut
l i r e directement sur
successivesdel'hélice.
. . a j o u t a n t l a valeur de
l e compteur l e s p o s i t i o n s
L a profondeur totale
sera obtenueen
l a c o n s t a n t e du saumon à l a l e c t u r e du
compteur au moment où 1'axe de 1' h é l i c e s e trouve exactement
à
l a surface de l'eau.
Rappelons que l a méthodeemployée
pour mesurer l a c o n s t a n t e
du saumon a é t é donnée dans l e c h a p i t r e matériel au paragraphe
11.2 2 .
Avec l e montage sur saumon, l e compteur doit toujours indiquer
La position de 1 'axe de L 'he'lice : pour cela, on met l e comptem
ci ze'm Lorsque 1 'axe coZncide avec l a surface de 1 'eau avec l e s
compteurs à graduations p o s i t i v e s en descendant ou lorsque l e
contact de fond ouvert repose SUT Ze lit avec l e s compteurs à gmduutions positives en montant.
2 2 2 . 2 7 2 . Co~~ec/tionb
h m &a p m $ o d ~
La mesure d e l a profondeur e s t exacte avec
linetsurperche.
l e montage du mou-
Dans l e s écoulements à vitesse l e n t e , l e montage
donne l a profondeur de
s u r saumon équipé d'un contact de fond
la
r i v i è r e avec une très bonne p r é c i s i o n .
Des e r r e u r s s u r l a mesurede
lors de jaugeages effectués par fortes
.
.
l a profondeur, sont introduites
vitesses du f a i t d e l a d é r i v e
168
de l'équipenent de mesure sous l'action de la poussée
du courant. Cette
dérive est d'autant plus importante que le point de suspension est
situé plus haut au-dessus du plan d'eau.
On peut diminuer cette dérive
en augmentant la masse du saumon et en diminuant le diamètre du czble
électroporteur. A cause de cette dérive, l'indication du compteur de
profondeur est toujours plus grande que la profondeur réelle de la
rivière.
Diverses méthodes ont été proposées pour corriger les indications
du compteur et approcher au mieux la profondeur vraie. Nous en citerons
deux dans la suite
de ce paragraphe. Mais disons tout de suite que leur
application n'est pas toujours très facile. aOnsouvent intérêt, particulièrement dans le cas de sections parfaitement stables, de faire
avant et après la crue, un lever précis de la section donnant la profondeur aux différentes verticales en fonction de la
cote
à l'échelle.
On aura ainsi la section mouillée si elle est stable et cela
aidera
à
la reconstituer si elle ne l'est plus.
Les indications du compteur relevées pendant le jaugeage seront
corrigées en fonction des renseignements fournis par le lever topographique. Cette néthode est plus efficace, plus précise et d'une
en mise
oeuvre plus rapide que celles basées sur l'estimation de l'angle vertical & d^u à la dérive.
Dans le cas de sections instables équipées de trailles téléphé-
-
riques, il est possible, en cas de crue importante avec très fortes
vitesses, de réaliser le lever du profil en travers de la section de
kg dépouillé de tous ses accesmesure en opérant avec le saumon100de
soires (moulinet, queue et gouvernail). Cètte méthode
a été utilisée
en 1969 sur l'Oued Zeroud en Tunisie. On laisse descendre le saumon
dans l'eau avec le maximum de vitesse verticale comme un plomb de
sondage ea'tournant rapidement
à la mai= la manivelle de treuil, jusqu'à ce qu'il vienne en centact avec le fond. Le câble reste ainsi
pratiquement vertical.029 répète I'opsration quatreou cinq fois à
chaque verticale; la profondeur est donnCe par la moyenne de cinq
mesures.
169
En g é n é r a l , comme c e l a a é t é indiqué dans l e paragraphe
11.4 2 2 . , l e s cyclopotences e t c e r t a i n s porte-à-fauxpourjaugeage au saumon s o n té q u i p é sd er a p p o r t e u r sg r a d u é se nd e g r é sa f i n
a( d e d é r i v e d a n s
d'estimerl'angle
stations téléphériques,
l e plan v e r t i c a l . Avec l e s
l a détermination de cet a n g l e e s t unpeu
moins f a c i l e mais on y a r r i v e assez' bien avec un rapporteur à
l e s conditions l e permettent, on notera
pendule.Lorsque
a n g l e et o n c o r r i g e r a l e s profondeurs par l'une des
cet
deuxméthodes
ci-aprës :
-
-M~~ho_d_e-_duCeoloS~~~-~~~~~Y-~~~~~-~~
S o i t un équipement de jaugeage
(saumon e t moulinet)suspendu
en un p o i n t P s i t u é à l a d i s t a n c e d au-dessusde
l'eau (figure
l a surface de
4 0 ) . Lorsque l e saumon est immergé, l e c â b l e d e
suspension prend, sous l'action
brereprésentéepar
du c o u r a n t , u n e p o s i t i o n d ' é q u i l i -
l a courhe PLMN f a i s a n t un a n g l e
O(
avec l a
verticale P O .
Lecompteur
trouve en
du t r e u i l é t a n t m i s à z é r o l o r s q u e l e saumon se
A j u s t e au-dessus de l'eau,
pour atteindre
l e fonden
l a longueur de câble déroulée
N correspond à l a longueur de
W. Cette longueur e s t plus grande
que l a profondeur r é e l l e AB.
Nous distinguerons deux éléments de correction
. .
correctionsur
- correctionsur
l a courbe
:
l e c â b l e exondé : longueur LM,
l e c â b l e immergé : d i f f é r e n c e e n t r e l ' a r c MN
e t l a verticale AB.
S i 4 est l ' a n g l e f a i t p a r
l e c â b l e avec l a verticale, on
peut écrire :
cos
w
=
PA PPLM
(1)
Hydrologiedesurface.
PA
+
LM
=
PA
PA + LM
puisque PA = PL
1 70
p o i n td e
suspension, P
y: lecture du compteur
saumon au fond
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
171
d'où
PA
+ LM
PA
=
cos
e t LM =
d
PA
- PA = PA(cos
6
1
cos
oc
-
1) = PA (sec
d - 11
O r Pa = d d'où :
C'est l a première correction
ducompteur
P apporter 1 l a l e c t u r e y
q u i donne l a longueur l ' a r c LN. La longueur du
c â b l e immergé e s t é g a l e P :
MN = LN
- LM
= y
-
d (secd
-
1)
La profondeur réelle p d e l a rivière est donnée p a r l a
relation :
p =
y
- d(sec -
1)
(1
- K)
(2)
K est un c o e f f i c i e n t donné p a r l e tableau ci-dessous en
f o n c t i o n d e 1'angle O( :
en degrés
K
6
0,0016
24
O ,0296
8
O, 0032
26
O ,0350
10
O ,0050
12
O ,0072
30
0,0472
O 0544
en degrés
K
O, 0408
,
0,0098
32
16
0,0128
34
O ,0620
18
0,0164
36
O, 0698
20
O ,0204
38
O , 0786
. 22
O ,0248
40
O ,0880
14
28
172
En c a s d e c o u r a n t v i o l e n t ,
sont supérieurs
pour l e q u e l l e s a n g l e s v e r t i c a u x
à 1 4 " , on opère de
A p a r t i r d'un bateau
l a façon suivante
ou d'un pont horizontal,
:
on mesure
l a d i s t a n c e PA = d à l ' a i d e du t r e u i l à l a première e t à l a
d e r n i è r e verticale. S i l e jaugeage e s t e f f e c t u é à p a r t i r d'une
t r a i l l e t é l é p h é r i q u e ou d'un pont incliné,
mesurée à chaque v e r t i c a l e , c e q u i
l a d i s t a n c e d sera
complique un peu l a mesure.
P u i s l e saumon sera plac6 au contact de
à ce que
l a surface de
le câble de suspension
l'eau sans être
immergé de fason
reste vertical.
Le compteur du t r e u i l est a l o r s m i s à zéro.
On f a i t e n s u i t e d e s c e n d r e l e
saumon jusqu'aufond
: l e compteur
donne y = LN. On n o t e , d a n s c e t t e p o s i t i o n , l a v a l e u r d e l ' a n g l e
On c a l c u l e l a c o r r e c t i o n s u r l e c â b l e
&
exondé LM p u i s l a
profondeur r é e l l e p.
Les deux tableaux suivants permettent, connaissant d,
d ec a l c u l e r
l a v a l e u r de p : pour cela, entreravec
y et
O(,
d e t O( dans
l e t a b l e a u 11 on o b t i e n t l a v a l e u r x de LM, e n t r e r e n s u i t e a v e c
(Y
-
X>
et
4
dans l e t a b l e a u III on o b t i e n t l a v a l e u r
n e r a p à p a r t i r de l a r e l a t i o n :
p = y - x - u
u q u i don-
.
al
u
al
a
a
.F
I
u
I
4
O
1
O
U
Cu
m
m
O
W
Cu
hl
e
hl
cv
cv
O
G
a a l o
173
n
0
n
0
n
0
n
0
n
0
n
0
r
0
r
0
n
0
l
0
n
0
n
0
n
0
"
o o o o o o - - - - - c v c v C u
0
..
>
0
e
m
Co
Cr)
a
m
e
hl
m
0
Cr)
hl
Co
e
hl
hl
hl
N
0
z?
Ifl
0
0
_n -n -e
O
3
m
0
174
0
I
0
R
0
I
0
-
0
m
0
n
0
R
0
I
0
R
0
m
0
m
175
Exemple
On a :
- hauteur du point de suspension au-dessus de l'eau
: d = 5 rn
- longueur du câble déroulé depuis l a mise 1 zéro dù compt e u r (saumon non immergé au ras d e l ' e a u , c â b l e v e r t i c a l ) j u s q u ' a u
c o n t a c t du saumon avec l e fond : y = 7,77 m,
-
arigle de dérive,
saumon au fond
d
=
30"
Calculer l a profondeur r é e l l e p :
a) l e tableauIxdonnepour
d = 5 m et
b) Nous avons
:
d = 30" --my - x = 7,OO
x
m
L e t a b l e a u III donnepour
(y
- x)
= 7,OO m e t
d'où p = y
-
x
-
u
= 0,77 m
:
O(
=
7,77
30"-
- 0,77 -
u = 0,33 m
0,33
p = 6,67 m
Les. positions intermédiaires de l'équipement de mesure sur
l a verticale sont corrigées de
gueurs de câble déroulées
observésen
d. e.
O(
d
y,,
l a même façon 1 p a r t i r d e s lon-
.... e t d e s a n g l e s
ypy
d,, 0(%......
chaque p o i n t . En général , on p e u t u t i l i s e r
existantlorsque
l a valeur .
l e saumon e s t au fond ; l a d i f f é r e n c e . e n t r e
:. . aux d i f f é r e n t e s p o s i t i o n s
e t l e s a n g l e s d ,,d2.
du moulinet
e s t i n f é r i e u r e aux e r r e u r s d ' e s t i m a t i o n d e s a n g l e s .
Nous c i t o n s c e t t e méthodepour
, unpeu
mémoire car c ' e s t une version
compliqûée de l a méthode précédente. En e f f e t , H. ANDRE
. .
.
.
176
i n t r o d u i t , pour l a correction de profondeur,
dérive :
O( 4
deux a n g l e s d e
l o r s q u e l e saumon e s t j u s t e
le saumon touche l e f o n d ( v o i r f i g u r e
immergé e t d z l o r s q u e
4 1 ) , cequi,
l e s mesures,ne
desconditionsdanslesquelless'effectuent
plifie pas
Pour p l u s d e dé-
de mesure plus long) au lieu de l'améliorer.
156 e t suivantes de l'ouvrage
c i t é , en f a i s a n t remarquer t o u t e f o i s q u ' i l n o u s
d ' o p é r e r une c o r r e c t i o n t a n t
sim-
à l a p r é c i s i o n (temps
l e s manoeuvres e t r i s q u e d e n u i r e
t a i l s , nousrenvoyonsauxpages
compte tenu
O(
que l ' a n g l e
semble i n u t i l e
reste i n f é r i e u r à
10" ; les i r r é g u l a r i t é s du fondsonten
e f f e t , danscescas-là,
s u p é r i e u r e s aux c o r r e c t i o n s donnéespar
l e s t a b l e a u x e t rendent
de ce f a i t , l e s c o r r e c t i o n s p a r f a i t e m e n t i l l u s o i r e s .
Notons, de plus, que dans
l e cas d e r i v i è r e s e n c r u e ,
avec d e nombreux c h a r r i a g e s en s u r f a c e , il n ' e s t p a s très recommandé d e mettre l e compteur à zéroavec
à cause des risques courus par
l e moulinet e t a u s s i p a r c e q u e
c e t t e p o s i t i o n est s o u v e n t i n s t a b l e , c e
m a t i o nd el ' a n g l e
l e saumon j u s t e immergé
qui rend d i f f i c i l e l ' e s t i -
4.
Nous p r é f é r o n s m e t t r e l e compteur à zéro , l e saumon é t a n t h o r s
de l ' e a u , t a n g e n t
dans ce cas,
à l a surface, le repère
l i é aucompteur
l a semelle du c o n t a c t d e fond p a r exemple
...
étant,
En z%%wnd :
- La profondeur e s t connue avec prdcision par lectu2.e direct e SUT l a graduation de Za perche lorsque ce support peut
Ztre u t i lisg,
- Elle e s t connue avec une bonne précision Zorsque Ze moul i n e t e s t mont4 sur saumon e t qu'on ope're dans un écoulement relativement lent (angle de dérive inférieur a' 14O),
- En cas de crue violente, avec f o r t e s v i t e s s e s , l a profondeur mesurde par l e compteur du t r e u i l e s t toujours plus grande
que l a profondeur r é e l l e p a r s u i t e de l'angle de dérive on p e u t
corriger la lecture du compteur en u t i l i s a n t l a méthode honnee
ci-dessus ou en comparant avec l e s données d'un relevé topographique précis de la section mouillée,
- I l ne faut pas s 'obstiner à v o u b i r mesurer à tous p r i x
des parame'tres secondaires dans le but d'améliorer une prdcision
que l e s d i f f i c u l t é s de mesure e t l e ternps perdu risquent de détériorer dans de notables proportions.
177
t
2'emecorrection
câ
L-
du
y lecture compteur
saumon
au
fond
1
I
I
178
III. 2 . 8. NOMBRE DE VERTICALES
Le nombre de v e r t i c a l e s dépend d e s c a r a c t é r i s t i q u e s
t r i q u e s du p r o f i l e t d e s c o n d i t i o n s d ' é c o u l e m e n t .
g é n é r a l e , il convient derapprocher
géomé-
D'une manière
l e s v e r t i c a l e s aux e n d r o i t s
où l a v a r i a t i o n de v i t e s s e d a n s l e s e n s h o r i z o n t a l e s t p l u s r a p i d e .
Il f a u t égalementrapprocher
l e s v e r t i c a l e s au d r o i t d e s d i s c o n t i -
nuités brusques et importantes
de l a c o t e du fond, a f i n d e p o u v o i r
t r a c e r au mieux l e p r o f i l de l a s e c t i o n .
Dans l e c a s d e s e c t i o n s s t a b l e s ,
un levertopographiqueprécis
à l ' é t i a g e , permet de bien positionner les zones de discontinuité
lorsqu'elles existent.
unnombre
La norme i n t e r n a t i o n a l e ISO 748 p r é c o n i s e
de v e r t i c a l e s t ' e l q u ' e n
chaque p o i n t on c o n t r ô l e s e n s i -
blement des tranches égales de débit. Certains auteurs ont précon i s é une r é p a r t i t i o n d e s v e r t i c a l e s t e l l e s
oumieux
5 % du d é b i t n e p a s s e e n t r e
ces conditions
quepas
plus de
10
X
deux v e r t i c a l e s . En p r a t i q u e ,
faciles à réaliser.
nesontpas
En g é n é r a l , on c h o i s i t de 12 à 20 v e r t i c a l e s s u i v a n t l ' i r r é g u l a r i t é du fond e t l e s g r a d i e n t s d e s v i t e s s e s .
Avec l ' e x p é r i e n c e e t
l a connaissance des sections de mesure,
l a répartition des verticales se fait assez aisément.
Cependant,
onpeutdonner,dans
l e casd'unesectionrégulière,etd'un
écoulementuniforme,
la règle suivante
Soit L l a l a r g e u r t o t a l e
pour l e c h o i x d e s v e r t i c a l e s
de l a r i v i è r e :
. Les v e r t i c a l e s s e r o n t e s p a c é e s d ' e n v i r o n
. On a j o u t e r a une v e r t i c a l e p r è s dechaque
Exemple : L = 60 m
L/15,
rive
.
L/15 = 4 m
Les a b s c i s s e s d e s v e r t i c a l e s s e r o n t é g a l e s
à 2, 4 , 8 , 12.....
52, 56, 58 mètres, s o i t au t o t a l 16 v e r t i c a l e s .
:
179
. Suivant
l a l a r g e u r de l a r i v i è r e , on prendra pour L/15
la valeur arrondie la
p l u s proche, ce qui revient
menter ou diminuer(suivant
l e sensdel'arrondi)
à aug-
le
nombre de v e r t i c a l e s .
Exempla : L = 50 m
Les a b s c i s s e ss e r o n t
L/15 = 3,33, on prendra 3,OO
donc : 1 , 5 , 3, 6, g........
42, 45,
4 7 , 48,5 mètres, s o i t au t o t a l 18 v e r t i c a l e s .
La f i g . 4 2 r e p r é s e n t e l a p o s i t i o n d e s v e r t i c a l e s . C e t t e
méthode
a é t é donnée par G. H I E Z , mais en u t i l i s a n t un i n t e r v a l l e
de 0 , l L , ce q u i r e v i e n t à prendre 1 1 v e r t i c a l e s dans l a s e c t i o n .
Ce nombre nous p a r a î t
de diviser la la'rgeur de
1
I
'
1
I
I
I
I
I
lm
peu f a i b l e e t nous estimons préférable
l a s e c t i o n e n ' 15 p a r t i e s é g a l e s .
180
Il e x i s t e d ' a u t r e s
simple e t sonuniquebut
ment,l'aménager
-
méthodes, c e l l e - c i 2, l ' a v a n t a g e d ' ê t r e
est de fixer les idées.
On peut, évidem-
en fonction des conditions locales d'écoulement.
S i l'écoulement est bien uniforme,
un peu 1'écartement des verticales
on pourra augmenter
au m i l i e u d e l a s e c t i o n ( v e r -
t i c a l e s donnant à peu p r è s l e s mêmes valeurs de
- Dans
le cas d'une section
la vitesse),
avec p r o f i l d e - f o n d t r è s
g u l i e r on r a p p r o c h e r a l e s v e r t i c a l e s
irré-
au d r o i t d e s i r r é g u l a r i t é s
-
du l i t , comme l e montre l a f i g u r e 4 3 ,
VI3 V I 5
'7
,?
Fig- 43
V"C
-
.G.
'
F
a
-
e s t irré-
S i , dans l a s e c t i o n , l a r é p a r t i t i o n d e s v i t e s s e s
gulière par suite de la présence d'obstacles
en amont ( î l e en
p a r t i c u l i e r ) il y a l i e u d e resserrer l e s v e r t i c a l e s a u d r o i t
des zones de discontinuité des vitesses. Ceci n'est valable
lorsqu'il n'est pas possible de trouver
que
un emplacement p l u s f a -
vorable à l a r é a l i s a t i o n du jaugeage,
- Dans
l e . c a s 05 l ' o n e s t c o n t r a i n t d e j a u g e r
chaque t r a v é e d o i t être considérée comme
pontà,plusieursarches,
une section indépendante.
neur assez étroit et
Dans une r i v i è r e comportant un lit m i -
profond parcouru par
lit majeur t r è s é t e n d u mais dans lequel
(zonesd'inondation),
zonedegranddébit
maj eur
.
à partir d'un
un f o r t c o u r a n t
e t un
l e d é b i t t o t a l est f a i b l e
les verticales seront concentrées dans
[lit mineur) e t plusespacéesdans
la
l e lit
N'oubZions pas que, lors d'une mesurede de'bit, 1 'hydromdt r i s t e a t o u j o u r s l e choix entre deuxinrprdcisions : s o i t f a i r e
m grand nombrede verticales pour mieux c o n m Z t r e l a v i t e s s e e t l a
section, mais passer beaucoup de temps à l a mesure e t r i s q u e r de
voir l'imprdcision augmenter par s u i t e de la variation du débit,
s o i t c h o i s i r un peu moins de verticales pour laisser une pre'cision
Suffisante d l a mesure d e - l a s e c t i o n e t de l a v i t e s s e endiminuant
l e temps 'Cie mesurede façon à r e s t e r dans des limites de variation
du de'bit relativement e'troites pendant l a durée du jaugeage.
Se rappeler e'galement que l e nombre de verticales n'est pas
.pmportionnel à l a longueur de la rividre, ce nombre est sensibZement l e m&e que l a rividre, soit tr&s large ou relativement
e'troite. E n e f f e t , Z'dcouZement e s t p l u s r é g u l i e r e t plus uniforme dans une grande r i v i d r e de plaine que sur un torrent de montagne.
182
III. 3. R È G L E S P A R T I C U L I È R E S
LIEES A U M O D E OPERATOIRE
Nous donnerons d'abord quelques consignes particulières
aux méthodes puis quelques conseils pour
e t l'exécution des mesures lors de
liées
l a p r é p a r a t i o n du matériel
l a mise e n a p p l i c a t i o n d e s
d i f f é r e n t s modes o p é r a t o i r e s .
III. 3. 1. CONSIGNES LIEES AUX METHODES
C e q u i a é t é d i t ci-dessus, relativement
largeur, de
aux mesuresde
l a profondeur, du nombre d e v e r t i c a l e s ,
valable pour toutes
etc..
la
. est
l e s méthodes.
712.3 1 7. Jaugeage p o i n t pcu~p o i n t
111.3
- - -1 -1 -1.-Nombre
- - - -d e g o-i n-t sd-em-e-s u-r eDans d e nombreux pays, ce nombre d e p o i n t s est évalué Zi
partirdeformulesempiriquestenant
d e l a section mouillée.
compteuniquement
de l ' a i r e
Ces f o r m u l e s d o n n e n t d e s r é s u l t a t s
souvent t r è s d i f f é r e n t s e t a b o u t i s s e n t p a r f o i s
à d e s temps d e
mesure très longs.
-
Cas des grandes
rivières, jaugeage avec moulinet normalsuspendu
s u r saumon :
Nous adoptons l e s r è g l e s s u i v a n t e s
:
-
à 1 m, on prendra cinq
pour des profondeurs supérieures
points répartis de
l a façon suivante
dessous du plan d'eau,
UR
aufond
: un e n s u r f a c e
à l a distance que permet
type de montage du moulinet (constante du
répartis dans
à 0,IO m en
l a hauteur restante au 2/10,
le
saumon) e t t r o i s p o i n t s
5/10 e t 8/10 de
cette
hauteur.
4
La f i g u r e 4 4 montre l a r é p a r t i t i o n d e s p o i n t s s u r
cale.
.
l a verti-
183
Surface du1 plan d'eau
r
1
2
J,
__
0,lO
0,70
3-,
1,60
4-,
2.50
5
-- 3 , l O
. profondeur t o t a l e : 3,25 m
. constantedu saumon : 0,15 m
. premier point à 0,lO m d e l a surface,
. cinquièmepoint à 0,15 m dufond ou 3 , l O ' d e l a surface;
,
/
1
La h a u t e u r i n t e r m é d i a i r e e s t égale à 3 , O O m. Nous prenons :
. deuxième p o i n t
.troisièmepoint
.quatrièmepoint
0,lO + (2/10 x 3,OO) =
0 , I O + (5/10 x 3,001 = 1,60 m
0,lO + (8/10 x 3,001 = 2,50 m
Tous l e s jaugeages seront
3 partir
de la
surface
réalisés avec une r é p a r t i t i o n d e s
p o i n t s i d e n t i q u es.
- Pour des profondeurs comprises entre
p o i n t s , unen
tante de fond)
s u r f a c e (O, IO), un aufond
1 m e t 0,50 m : t r o i s
(distanceégale
à l a cons-
e t un au milieu,
- En-dessous
d e 0,50 m de profondeur, prendre
deux p o i n t s ,
un e n s u r f a c e e t l e deuxième p r è s du fond.
Avec un moulinet normalmonté
sur perche,
il e s t p o s s i b l e
d e réaliser cinqpointsjusqu'àdesprofondeurségales
à 0,60 m :
un p o i n t à O , 10 d e l a s u r f a c e e t à O, 10 du fond, l e s t r o i s a u t r e s
respectivement à 0,18,0,30,
et 0,38 d e l a surface.
l
184
-
Cas d e s p e t i t e s r i v i è r e s
ou d e s mesures à l ' é t i a g e avec un micro-
mulinet :
Lesmicromoulinetssontéquipésd'hélicesdefaiblediamètre
3 cm. Avec c e m a t é r i e l montéuniquement
pouvant descendre jusqu'à
. .
s u r perche, il e s t p o s s i b l e de r é a l i s e r c i n q p o i n t s p a r v e r t i c a l e s
jusqu'à des profondeurs voisines de
. premier point
. deuxième p o i n t
-
0,25 m :
à 0,05 m de l a s u r f a c e ,
à 0,08 m de l a s u r f a c e ,
. troisième point
. qùatrièmepoint
. cinquième point
à 0 , 1 2 m de l a s u r f a c e ,
à 0,17
m de l a s u r f a c e ,
à O , 20 m de l a s u r f a c e ou O,D5 du fond.
Dans t0u.s l e s c a s il f a u t s e r a p p e l e r
deux p o i n t s s u r
que l a d i s t a n c e e n t r e
une m-eme v e r t i c a l e ne d o i t p a s ê t r e i n f é r i e u r e
au diamètre de l'hélice et
que l e moulinet ne mesure pas une
v i t e s s e p o n c t u e l l e m a i s une v i t e s s e moyenne dans une portion de
s e c t i o n m o u i l l é e dont l a s u r f a c e e s t é g a l e
par l ' h é l i c e d a n s
sa r o t a t i o n .
Pour r é p a r t i r l e s p o i n t s s u r
la façonsuivante
- avec
chaque v e r t i c a l e , on opère de
:
une perche équipéed'un coulisseau, placer l'axe
,moulinet en s u r f a c e e t l i r e d i r e c t e m e n t
. .
à la surface balayée
du
l a profondeur de l'eau
sur l a perche (O au fond).Faireensuitedescendre
l e moulinet
aux d i f f é r e n t e s p o s i t i o n s c h o i s i e s .
-
avec un m o u l i n e t m o n t é s u r t r e u i l , m e t t r e l e
compteurde
profondeur à z s r o , l ' a x e d e l ' h é l i c e é t a n t e n s u r f a c e , p u i s d e s cendreaufond.Noter
l a profondeur, répartir les points.
l e s v i t e s s e s en remontant l e moulinet aux
Mesurer
différentes positions
choisies.
Ne pas oublier que :
L'augmentation exagérée dunombre de points donne une préc i s i s n t o u t e i l l u s o i r e s i , pendant l e m6me temps, la cote du
p l a n d'eau varie notabZement.
185
111.3
2. -Le
demesure
- - -1 -1 - -temps
------
Dans une s e c t i o n d e r i v i è r e n a t u r e l l e ,
soumises P d e s p u l s a t i o n s
les v i t e s s e s s o n t
provoquées p a r l e s remous, l e s t o u r b i l l o n s ,
l e s i r r é g u l a r i t é s du lit. L a v a l e u r d e
l a v i t e s s e e n un p o i n t
o s c i l l e e n t r e d e s maximums e t des minimums e t c e a v e c
de qui présente
certaine r é g u l a r i t é .
l e plus souvent une
La mesure de
l a vitesse devra
suffisammentlongpourque
donc ê t r e f a i t e pendant un temps
l'erreur due
à ces p u l s a t i o n s s o i t né,
g l i g e a b l e . La duréeminimaledemesureen
,e. t r e i n f é r i e u r e
une pério-
un p o i n t n e d o i t
jamais
à 30 secondes pour une section régulière avec
écoulementuniforme.
Cette durGe d o i t ê t r e augmentée dans l e cas
desectionsirrégulièresavec
v i t e s s e sf a i b l e s ,
écoulement t r è s perturbé. Avec des
il fau-t v e i l l e r
à compter unnombre
suffisant
de tours.
En re'gZe généraZe, nous considérons q u ' i l f a u t mesurer l a
v i t e s s e au moins pendant t r e n t e secondes ou compter au moins
cinquantetourS.dans Ze cas d'ma écouZement Uniforme ou s i des
conditions dwzgereuses imposent d'agir rapidement ( v i t e s s e s approchante 3 m/s lorsque l ' o n e s t enbateau) ou e n f i n lomque les
variations du d é b i t s o n t extr2memnt rqides. D m s ce dernier
cas, on peut d ' a i ZZeurs Ztre amenés à descendre jusqu'à I O ou
15 secondes,lorsque
au contraire dans & bonnes conditions, ma
souhaite un jaugeage p r é d s mieux adopter 60 secondes.
Les jaugeages pas intégration peuvent
l ' a i d e d'unmontage
d'un montagesuspendu
sur perche (perche
ê t r e réalisés s o i t 1
AGAR I I I ) , s o i t à l ' a i d e
s u r saumon.
Dans l e premier cas,
l a v e r t i c a l e est prospectée sur toute
sa hauteur et on o b t i e n t d i r e c t e m e n t l a vitesse moyenne s u r l a
verticale.
186
Dans l e second c a s , l e m o u l i n e t n e p e u t p a s t o u c h e r l e
l a présence du d é t e c t e u r d e
de l a r i v i è r e p a r s u i t e d e
d e s d i v e r s modes d e f i x a t i o n p o s s i b l e s
du moulinet sur
lit
fond e t
l e saumon.
Il e x i s t e donc une c e r t a i n e d i s t a n c e e n t r e l ' a x e d e l ' h é l i c e
et l e
bas. du détecteur de fond, appelée généralement "Constante
saumon", l e longde
l a q u e l l e il n e s e r a
la vitesse. Cette constante de
du
pas possible de mesurer
fond p e u t v a r i e r d e
15 à 30 ou même
50 cm suivant l e montage. A r r i v é au fond, l e détecteur de fond
les tours d'hé-
s e ferme e t l e compteur n e p e u t p l u s e n r e g i s t r e r
l i c e : l e s v a l e u r s de N e t T e n r e g i s t r é e s pendant l a d e s c e n t e
donnent l a v i t e s s e moyenne e n t r e l a s u r f a c e e t l a p o s i t i o n a t t e i n t e p a r l e moulinet au moment de l a fermeture du c o n t a c t
defond.
il faudrait pouvoir
Pour a v o i r unemesurecomplète,
con-
naZtre l e nombre de t o u r s e f f e c t u é s p a r l ' h é l i c e , l e m o u l i n e t s e
déplaçant de
la rivière.
la position contact de
Pour estimer ce
fond fermé jusqu'au
nombre de tours,
l i t de
il e x i s t e deux mé-
:
thodes
a) S i C r e p r é s e n t e l a c o n s t a n t e d e
fond e t v l a v i t e s s e
de descente du n o u l i n e t , pour a t t e i n d r e l e fond, le moulinet
m e t t r a i t un temps t = C/v. On opère de l a façon suivante
que l e d é t e c t e u r se ferme au contact avec
comptage d e s t o u r s e t
l e l i t , on a r r ê t e l e
du temps p u i s on relève légèrement l'en-
semblesaumon-moulinet
tagedestoursd'hélice
à l ' a i d e du t r e u i l e t on reprend l e comp-
pendant un temps t = C/v, s o i t n c e nombre
S i N e t T sont l e nombre d e t o u r s e t l e
de tours.
: lors-
pendant l a d e s c e n t e , l a v i t e s s e moyenne l e longde
' s e r a donnéeenremplaçant
l e nombre d e t o u r s p a r
temps mesuré
la verticale
secondedans
. Ceci revient à admettre
(
3
à la
que l a v i t e s s e s u r l a p o r t i o n d e v e r t i c a l e c o r r e s p o n d a n t
l a formule du moulinetpar
constante de fond est égale
contact de
+ n T +
N
à celle qui existe
fond s e ferme. On a a i n s i t e n d a n c e
à surestimer unpeu
Il e s t p o s s i b l e d ' a p p o r t e r
r e c t i o n à c e t t e mesureenneprenant
P a r exemple s i l a c o n s t a n t e d e
où l e
commise e s t très f a i b l e s u r t o u t
l a v i t e s s e au fond, mais l'erreur
si la distance C est petite.
au point
unecor-
que l e s 213 du temps t = C/v.
fond e s t é g a l e
à 18 cm, l a v i t e s s e
de descente 'v = 3 cm/s, l e temps t étant égal à 6 secondes, l a
mesurecomplémentaireden
4 secondes.
-=
3
sera faite sur
un temps égal 1
187
b) L e d é b i t A q q u i p a s s e
dans l a p o r t i o n d e v e r t i c a l e c o r -
respondant à l a c o n s t a n t e d e fond C est approximativementégal
Vf é t a n t l a v i t e s s e du courant au point de fermeture
à.:
du c o n t a c t
defond.
q m2/s, il f a u t doncmesurer
Pour déterminer
cela,remonterlégèrement
Vf. Pour
l e saumon pour o u v r i r l e c o n t a c t
compter l e nombre de tours d'hélice pendant
et
30 secondes.Cette
méthode est probablement un peu p l u s p r é c i s e que l a première,
mais e l l e p r é s e n t e l ' i n c o n v é n i e n t d e l a i s s e r l e m o u l i n e t
ris-
p l u s longtemps au.fond, ce qui peut faire courir quelques
ques au moulinetdans
l e cas de rivières
unpeu
en crue avec transport
solideimportant.
Ne pas oubZier que si Z 'on opère sur une r i v i è r e en f o r t e
crue aoec transports en surface e t charriages de fond importcmix,
iZ sera pZus prvdent de ndgliger Za mesure au fond : Za pre'ciSion qu'on obtient en f a i s a n t c e t t e mesure ne vaLt pas Ze xCsque
de perdre ou de ddtdriorer Ze matgriei! en Z'exposant trop Zongtemps au fond. Dans ces conditions, Zes causes d'erreurs sont
trDs nombreuses (dérive du câble, mauvaise d d f i n i t i o n du ze'ro
en surface, risque d'ensabbement du mouLinet, etc..
e t Zes
quelques tops suppldmentaires mesurés pendant q w Zques secondes
n'amdliorent pas beaucoup Ze rdsuZtat fimZ. .
.)
Le jaugeage p a r intégration ne peut donner de
t a t s que s i l e temps demesure
secondes.Ceciimpliquedene
pour des profondeurs inférieures
bons r é s u l -
est suffisammentlong:60
à 100
jamais u t i l i s e r c e t t e méthode
à 0,30 m a v e c , l a p e r c h e AGAR III
( v i t e s s e d e montée 0,5 cm/s>, e t à 0,80 à 1 m avec l e montage
s u r saumon ( v i t e s s e d e d e s c e n t e é g a l e
à 1,5' à 2 cm/s).
188
C e t t e méthodenepeut
ê t r e employée l o r s q u e l a v i t e s s e
courant à mesurer e s t f a i b l e ( i n f é r i e u r e
à 0,50 m/s>. La v i t e s -
s e de déplacement du moulinet d o i t ê t r e beaucoup p l u s l e n t e
l a v i t e s s e du courant. Pour f i x e r l e s i d é e s ,
lesvaleurssuivantesavec
1,50
<V
V
un montage sur saumon :
v = 2 cm/s
6 2,5 m/s
v = 3 cm/s
>
v = 4 à 5 cm/s
Notonsavec
2,5 m/s
M. ROCHE que pour une v i t e s s e V de 1 m/s e t
5 cm/s, v i t e s s e d é j à r a p i d e e t
une v i t e s s e de descente v de
1,0012 m/s,
peu souvent u t i l i s é e , l a composanteobliqueestde
1 , 2 "/,"
s o i t un é c a r t d e
, ce
à titre indicatif
sontdonnés
que
on peut adopter
1,s m/s
0,50 C V C
du.
du m o u l i n e t n ' a l t è r e
qui e s t t r è s f a i b l e .
Ces c h i f f r e s
pour montrer que l e déplacement
du jaugea-
que t r è s f a i b l e m e n t l a p r é c i s i o n
ge e t non pour i n c i t e r l e s o p é r a t e u r s
à nepasrespecterles
valeurs données ci-dessus.
111.3 7 3. 3 a . u g e . u ~ ~pm
~ ~ a b o k t w LuX~A
On d é f i n i t d ' a b o r d l a s e c t i o n d e m e s u r e
-
avec un p o n t , l e s f l o t t e u r s s o n t p l a c é s
etrécupérés
longueurégale
:
à l'amont
à l ' a v a l ; l a v i t e s s e moyenne e s t mesuréesurune
à l a l a r g e u r du pont,
-en l'absence de pont, on peut tendre deux câbles parall è l e s à 4 ou 5 m l ' u n de l ' a u t r e e t p e r p e n d i c u l a i r e s
tiongénérale
du c o u r a n t ( o p é r a t i o n t r è s f a c i l e é t a n t
les vitesses sont faibles). Les flotteurs sont
unpeu
à la direc-
donnéque
mis à l ' e a u
au-dessus du câble amont et récupérés après leur passage
sous l e c â b l e a v a l
à l'aide d'un bateau.
189
La s e c t i o n c h o i s i e n e d o i t p a s
gétation aquatique.
être encombrée par l a vé-
E l l e sera nettoyéeavantchaque
p r o f i l d o i t être a u s s i r é g u l i e r
mesure. L e
que possible, aussi bien dans
l e senslongitudinal
d e façon 2 limiter l e s r i s q u e s d e f r o t t e -
ment du f l o t t e u r s u r
l e fondquetransversalement.
deparer
Mais e n v u e .
à d'éventuellesirrégularitéstransversales,
se munirde
flotteurs lestés de longueurs différentes
il f a u t
ou
d e f l o t t e u r s d e longueur réglable.
Les f l o t t e u r s d o i v e n t être immergés s u r l e s 3 / 4 oumieux
les 415 d e l a profondeur. I l s s e r o n t p l a c é s s u r
cales r é p a r t i e s s u r t o u t e
l a largeur.
Lei positions des flotteurs par .rapport
repéréessur
portéessur
10 à 12 v e r t i -
aux r i v e s s o n t
l e s s e c t i o n s amont et aval grâce à d e s marques
l e pontousur
l e s câbles. L e chronomètre est dé-
c l e n c h é l o r s du passage à l a v e r t i c a l e d e l a s e c t i o n amont e t
arrêté à l a v e r t i c a l e d e l a s e c t i o n a v a l .
-
Avec des vitesses faibZes, infe'rieures à 20 em/s, c e t t e
me'thode&nnede
tre's bons r e ' s u l t a t s e t sa mise en oeuvre
est
relativementfacile. Pour des v i t e s s e sf o r t e s , i l vaut mieux
d'en t e n i r à des f l o t t e u r s de surface.
III. 3.2. R ~ G L E SLIEES A U MODE OPERATOIRE
Nous ne répbterons
'
moyeu d e l ' h é l i c e
p a s danschaque
être rempli
ou l e c o r p s d e l ' a p p a r e i l d o i t
d ' h u i l e neuveavant
c a s que l e
l a mesure e t q u ' i l f a u t , a v a n t d e
définitivement le moulinet, vérifier son
monter
bon fonctionnementen
l a n ç a n t l ' h é l i c e B l a main.
111.3 2 7 . Smge.uge a gud paiul;t patr pclint
du-matériel
-111.3
- - -2 -1 -1. -PréEaration
- _-----On u t i l i s e r a d e p r é f é r e n c e
une perche avec coulisse équi-
d e l e c t u r e . Le déplacement du moulinet e s t
pée d'un vernier
plusrapideetplusfacile,laperchereposesur
dant toute
l a durée de
- Si l'on
l e fond pen-
l a mesure s u r une v e r t i c a l e .
ne d i s p o s e p a s de perche à c o u l i s s e , l e mouli-
n e t est f i x é d i r e c t e m e n t s u r
l a perche ronde de
20 mm graduée.
On montera au sommet d e l a perche 1'index montrant
eau t r o u b l e . L e moulinet sera
du moulinet lors des mesures en
p l a c é aux d i f f é r e n t s p o i n t s d e
f o i s l a perche de l'eau.
pointde
l a direction
l a verticale en sortant chaque
On p l a c e r a l a perche toujours au
même
l a s e c t i o n a p r è s l e s changements s u c c e s s i f s d e p o s i -
t i o n du moulinet.
Il faut évitrer de déplacer
différents points de
mesureensoulevant
cause d'erreurs par suite de
imprimés au moulinet durant
- Monter
l e moulinet aux
l a perche : c ' e s t une
mouvements i n v o l o n t a i r e s q u i s o n t
l e temps d e mesure.
s u r l a perche l a plaque de base convenant
n a t u r e du fond : embout p l a t s u r
en béton, plaque de base large
l e s fondsrocheux
ou r a d i e r s
pour fond de sable
non consoli-
dé ou de vase. Certaines perches sont livrées avec
sous l a plaque
à la
une p o i n t e
; danscecas,avecdesfondsrocheuxoude
ton, l a p o i n t e e n t r a î n e une e r r e u r d e l ' o r d r e d e
bé-
3 cm dans l'es-
timati0.n d e l a profondeur. A d é f a u t d'embout p l a t , il f a u t
a j o u t e r c e s 3 cm à l a profondeur t o t a l e l o r s du r e p o r t d e s
p o i n t s au dépouillement ,
- En
f o n c t i o n du c o u r a n t , c h o i s i r
une h é l i c e au p a s conve-
nabl e ,
- L e moulinet
composante,
sera é q u i p é d e p r é f é r e n c e d ' u n e h é l i c e a u t o -
191
- Monter
l e moulinetsur
l a perche,brancher
et procéder à t o u t e s l e s v é r i f i c a t i o n s d e
bon fonctionnement.
Ne pas o u b l i e r l a pièce servant de butée
l e c o n t a c t d e 1'hélice avec
l e compteur
et d e s t i n é e à é v i t e r
l e fond,
- Matérialiser la section de
oud'undoubledécamètre.Enlever,
mesure à 1'aide d'un câble
s i possible, les grosses
p i e r r e ss i t y é e sd a n sl as e c t i o n .
- L'opérateur se place
à l ' a v a l du c â b l e ou du décamètre
jambes é c a r t é e s e t a u s s i é l o i g n é e s
afin d'éviter de créer des
que p o s s i b l e d e l a p e r c h e
remous au v o i s i n a g e du moulinet ou
de perturber l'écoulement.
- La
à deuxmainsen
perche est tenue
Le moulinet e s t placé perpendiculairement
est équipé d'une hélice auto-composante.
position verticale
à la section, s'il
Avec une h é l i c e
o r d i n a i r e , on p l a c e r a l e moulinet parallèlement
coulement e t on n o t e r al ' a n g l e
que f a i t l a d i r e c t i o n du cou-
rant avec l a p e r p e n d i c u l a i r e à l a s e c t i o n . La perche doit
parfaitement immobilependant
-
Choisir l'origine de
l'é-
à l'axe de
être
t o u t e l a d u r é e d e l a mesure.
l a mesureen
r i v e d r o i t e ou r i v e
gauche, d é f i n i r l e s p o s i t i o n s d e s d i f f é r e n t e s v e r t i c a l e s ,
. sur
-A
chaque v e r t i c a l e
l e vernier avec
est p l a c é
. directementsur
,
l i r e directement l a profondeur :
l a perche à c o u l i s s e l o r s q u e
l'axe d el ' h é l i c e
l'eau,
l a perche moulinet hors de l'eau en prenant
soin de placer les graduations dans une
l ' e f f e t duremous.
à l a s u r f a c ed e
l e moulinet
(figure45).
Fig - 45
zone non soumise à
192
- Choisir les points de
opérer en descendantde
mesure comme i n d i q u é p l u s h a u t e t
la surface vers le
ordinaire,prendresoindela
f a c e du r e p è r e c h o i s i
ments de
-
fond. Avec l a perche
rameneraufondexactementen
pourchaque
verticale après les
change-
p o s i t i o n du moulinet.
Vérifier assez souvent, par
cements e n t r e v e r t i c a l e s ,
exemplependant
les dépla-
que l e moulinettournecorrectement
sous l ' a c t i o n du vent. En c a s d e f r o t t e m e n t s
de grains de sable, procéder
dus à l ' e n t r é e
au nettoyage.
A l a f i n de l a mesure,démonter
le matériel, vider l'hui-
l e du moulinet, l e n e t t o y e r e t n o t e r l e s i n c i d e n t s é v e n t u e l s
et les réparations
à faire.
-III.
- -3 -2 -1 -3 .-Tenue
- - -du- -c a-r n-e t
En g é n é r a l , un jaugeage à gué e s t r é a l i s é p a r
un o p é r a t e u r e s t
dans l ' e a u e t t i e n t l a
sur la berge (rivières jusqu'à
compteur q u i e s t r e l i é
perche, l'autre reste
20 m de l a r g e ) e t manipule l e
un f i l souple assez long
au moulinetpar
Pour les grandes ri-
et inscrit les résultats sur le carnet.
vières, les
deux opérateurs se tiennent dans l'eau.
Avant de commencer l a mesure,oncomplèteavec
cartouche de
soin l e
l a page No 1 comme l e montre l e modèle d e f e u i l l e
représenté par
la figure 46.
Dans l a colonne"Profondeurs
:
- mesurées,corrigée",on
n o t e l a profondeur l u e s u r l e v e r n i e r
apas
deux a g e n t s :
à corriger la profondeur
munie desapointe
t e r a l o r s 3 cm).
ou l a perche. I l n'y
à moinsque
s o i t u t i l i s é es u r
l a plaque de base
un r a d i e r en béton(ajou-
1
193
.-1
.S.! T Q.Ng.8.e!.d.g. ...............
Heure : - D : ?.o.! - F :<!I.CJ.fiauteur :-D : 435F 431
d.k&. ....!%d.. L A . - ...
. (croquis 211 verso:
Mode opératoire : ...~LLC.-.
A ' ~ O C -. ~~ t . ~~: " .t . ~! . . C. o~~ ~ ~ Q , . ~ . . . ~ ~ . n ~ . . .......
~ 3 . f % C ? r
Matériel u t i l i s é : Moulinet F T N o 4 ? $ . 6 6 8
Hélice no .?%?-?.&?%
pas : ...g ~ 2 . ........
5
Support :
... . A . .&&e
Constante du saumon : ..............A.,
..................
Début de l a mesure en : ..p<&.
&
.
.... .$&..m..
.
!
.
a
.#&U+&W.. .-.../?dJ.Uk.d
...
:
Position au zéro : ...
.............
1 top = ....d.6m....................................
Opérateur : .....
..................................................
..
M..4.r?~.~~N.~~.C"..e.I'J.~
.............
.......................................
JAUGEAGE du :
4 . 9 .A976
Emplacement e t nature de l a section : m.&A&.
RIVIERE :
STATION :
U
.f&,.,&&..w...
..........................................................
194
.111.3
. . .2. 1. 4.. .C.o.n s.e .i l s.e .te r.r e.u.r s. . .à .é v i t e r
-
Les l i m i t e s r a i s o n n a b l e s d ' u t i l i s a t i o n d e l a
méthode d e
jaugeage à gué sont l e s s u i v a n t e s : 1 m d e t i r a n t d ' e a u
mum, 1 à 1,20 m / s d e v i t e s s e e n s u r f a c e .
maxi-
Au-dessus d e c e s
v a l e u r s , il e s t t r è s d i f f i c i l e
desemaintenirdansl'eauet
de f a i r e d e s mesures correctes
; c h o i s i r un autre procédé de
dohc
jaugeage.
- Dans
tous les cas, éviter de choisir
laquelle l'angle d'incidence
Au-delàde
une section dans
du c o u r a n t e s t s u p é r i e u r
cette valeur, les corrections
à 30".
que l'on a p p o r t e ris-
quent toujours d'être fortement erronées.
111.3 2 2. J a u g u g e
.
On u t i l i s e danscecas
mentdu
moulinet se fait
gud
~LUL
intdgglrakion
l a perche AGAR III. Le déplace-
dufond
vers la surface, vitesse ré-
g l a b l e d e 0,s à 2 cm/s. La S o c i é t é OTT propose un montage
avec perche ordinaire, équipée d'un treuil d'hydrologie avec
r a l e n t i s s e u r ; ce montage e s t a s s e z peu u t i l i s é . Nous ne parlerons quede
l'utilisation de la
perche AGAR III.
-111.3
- - -2 -2 -1. -PréEaration
- - - - -du- m
- a-t é-r i-e l
- Monter
l e moulinet, l e p l a c e r s u r l a p e r c h e , p u i s
fixer le boîtier après
y avoir introduit les piles. Fixer le
Illouli.net auruban.Brancher
-
l e compteur.
F a i r e un e s s a i defonctionnement.Régler
de montéeavec
la vitesse
l e r h é o s t a t en fonction de l a v i t e s s e du cou-
rant.
Il e s t i n u t i l e demonterune
h é l i c e auto-composante s u r
l e moulinet.
-
La s e c t i o n e s t m a t é r i a l i s é e
point par point.
comme pour l e jaugeage,
.
195
2 2 2. -Exgcution
de- l a-mesure
-111.3
---------
- La
l'es mêmes p r é c a u t i o n s
perche est tenue en prenant
que l o r s du jaugeage point par point.
-A
chaque v e r t i c a l e , p o s e r
l a perche au fond, puis
amener à l ' a i d e d e l a m a n i v e l l e l a p i è c e d e b u t é e
net (ou l a p a r t i e i d - é r i e u r e d e l a d é r i v e )
du mouli-
en contact avec
4 7 ) . M e t t r e l e compteur deprofon-
l a surfacedel'eau(figure
deur à zéro.
Fig-47 Mise à zéro ducompteurde
perche AGAR
-
profondeur avec la
Faire descendre l e moulinet au fondavec
Veiller à ceque
l e rubandesuspensionsoitbientendu.
1' i n d i c a t i o n du compteur
- Embrayer
l a manivelle.
.
Lire
l e moteur e t m e t t r e en r o u t e l e moteur e t le
chronocompteur d'impulsions.
196
- Lorsque
l e compteur de profondeur affiche
l e moteur e t l e chronocomp-
égal au rayon de l'hélice, arrêter
teur(opérationeffectuée
unnombre
p a r un boutonunique).Cecirevient
à a r r ê t e r l a mesureavantque
l ' h é l i c e ne s o r t e d e l ' e a u
et
ne s o i t i n f l u e n c é e p a r l e v e n t .
- Le m o u l i n e t s ' o r i e n t e
normalementdans
; s ' i l v a r i ea uc o u r s
g r â c e à l a d é r i v e .N o t e rl ' a n g l e
de l a m n t é e , e s t i m e r
l'axe du courant
une v a l e u r moyenne de cet angle.
Noter l e temps e t l e nombre d e t o u r s ou directement
N/T s u i v a n t l e s compteurs u t i l i s é s .
-A
l a f i n du jaugeage, démonter l e matériel e t n e pas
oublier de
retirer l e s p i l e s du b o î t i e r .
- Compléter
l e cartouche comme indiqué pour l e jaugeage
point par point.
- En
procédant comme il a é t é d i t p l u s h a u t ,
pas de correction
- La
à a p p o r t e r à l a profondeur.
colonne "positions
du m o u l i n e t ' ' n ' e s t p a s u t i l i -
sée: ( v o i r modèle d e f e u i l l e s u r f i g u r e
- Avoir
il n ' y a
48)
t o u j o u r s un jeu de piles neuves dans
matérielderechange.
le lot de
Ne jamais stocker l e b o ? t i e r
avec l e s
p i l e s dans l e u r logement.
- Avec
rivières ayant
ce matériel,
il f a u t é v i t e r d e j a u g e r d a n s d e s
uneprofondeur
f a i b l e . N e jamais opérer avec
cetze mEtho2e avec des t i r a n t s d ' e a u i n f é r i e u r s
à 0,30 m.
1
197
. . ~ . ~ ~ . f l & . ~ . f i . ......
. . ~ . . .STATION : ....&.h!.gfifi.fi.H.E.N.fi..
...........
c
2 2 , / l o .A g . 7 6
.....................................
Heure : - D :2.?!9-F d.$$Hauteur
:-D :924-F:92(
EmpTacement et nature de l a section : Ifib.muraman_t..~..
. e ~ ~ f ~ . . , ~ ~ v / : e ~ (croquis
s . , . au verso)
RIVIERE :
b/
JAUGEAGE du :
Mode operatoire :
. ~ . . ~ ~ ~ . - ~ . p ~ ~ . ~ . ~ ~ ~ 3 . ~
Materiel u t i l i s é : Moulinet : . Q - ~ . T : C ~ N
Support : &l;heBGt?8n..
Début de l a mesure en :
.
R
~
~
.
~
O ~ ~Hélice
J X no
~ .3-24.1h.
Constante du saunon :
.
=
.
pas :
O,ZS.. ...........
....................................
e ~ ........................................
~ . ~ . - ~ ~ ~ ~
..A..&&. ........................... I ......
-
..........
1 top =
Opérateur : .1PP.~fl/~fi/~.fl..-..
.~t3pZed.-...............................................................
Observations : .............
z?7,p+lL.4*....
&
~:
~
~ : ~ ~
. . ; I. b A I F . . . ~ . .
Position du zero : .-f'%.-..~t!K6&G.e
.......................................................................................................
198
171.3 2 3. Jaugeages Ei t3an;titt d'un pont ou d'une
pa64eheRee à L'aide dlune pehcire
Suivant l a v i t e s s e du courant e t l a profondeur, on
u t i l i s e r a s o i t une perche ronde, soit une perche profilée
qui sera montée s o i t s u r
un p i e d d e p e r c h e , s o i t s u r c h a r i o t
t r e u i l . L e deuxièmemontage
est d'un maniement p l u s aisé.
es-
Les p e r c h e s p r o f i l é e s s o n t q u e l q u e f o i s p e r c é e s d e t r o u s
; avec l e pied
.pacésrégulièrementsurtouteleurlongueur
de perche,
ces t r o u s s o n t u t i l i s é s
pourbloquer
l a perche
dans les d i f f é r e n t e s p o s i t i o n s du moulinet à l ' a i d e d'une
goupille.
-111.3
- - -2 -3 -1. -P-r é z a-r a-t i o-n-du- matériel----
- La
s e c t i o n e s t m a t é r i a l i s g e p a r l e côté amont du
p o n t ou de l a p a s s e r e l l e s u r l e q u e l
verticales avec des traits
- L e pied de perche
o n t é t é repérées l e s
à l a peinture.
est déplacé à l a main d'une
verti-
cale à l ' a u t r e (peu p r a t i q u e ) . L e c h a r i o t t r e u i l r o u l e s u r
des galets guidés, dans certains
- Monter
montages, p a r d e s r a i l s .
l e matériel : l e moulinet avec hélice auto-
composante (noter l a d i s t a n c e C séparant l'axe du moulinet
du b o u t i n f é r i e u r d e
perchedans
I
l a perche : d e l ' o r d r e d e
l e pied de perche
10 cm) , l a
ou l e c h a r i o t , Ie compteur,
f a i r e l e s branchements p u i s l e s vérifications de fonctionnement.
3 2.- Exécution
lamesure
-111.3
_ _2 _
- - - - -de- _
-----
- Avec
par point.
l e pied de perche,
on o p è r e r a uniquement p o i n t
b-ves l e c h a r i o t t r e u i l ,
p o i n t ou p a r i n t é g r a t i o n
OF,
p e u t j a u g e r p o k ~p z r
s i l a perche est suffisamment lour-
de.
- Repérer
l ' o r i g i n e d e l a mesureen
gauche par rapport aux
rive droite
marques p o r t é e s s u r l e p o n t
s e r e l l e , ou s u r l e décamètre.
OU
rive
ou l a pas-
199
-
se p l a c e r à l a v e r t i c a l e
NO
1 *si jaugeagepoint
par
point:
. avec l e pied de perche
amener l e moulinet axe d e l ' h é -
l i c e à l a s u r f a c e , l i r e l a graduationsetrouvantdevant
).
Descendre e n s u i t e l a p e r c h e aufond, l i r e l a
1
graduation devant l'index
(L2). L a profondeur e s t donnée par :
l ' i n d e x (L
p=L2-L1+C,
. avec l e c h a r i o t t r e u i l , m e t t r e
à zéro lorsque
l e compteur deprofondeur
l e moulinet a l ' a x e d e l ' h é l i c e
et l i r el ' i n d i c a t i o n
l ' e a u . Descendreaufond
à l a s u r f a c e de
du compteur. Ajou-
t e r C à cette l e c t u r e pour a v o i r l a profondeur r é e l l e .
Dans l e s deux cas, remonter
l e moulinet en répartissant
l e s p o i n t s d e mesure.
* S i jaugeage par intégration
. avec l e c h a r i o t t r e u i l ,
mettre l e compteurdeprofon-
deur à z é r o , l ' a x e d e l ' h é l i c e é t a n t
remonter légèrement
l a perche puis
mouvement continu avec
à l a surfacede l'eau,
l a laisser descendre d'un
l e ralentisseur. Déclencher
compteur l o r s q u e l e compteur deprofondeur
L'arrêter dèsque
l a perchetouche
l e chrono-
passe à zéro.
l e fond.Noter
,
l e temps, l e s
t o p s e t l a profondeur.
Nota
-
: q u e lq u es o i tl e
placé perpendiculairement
-
composante
.
montage, l e moulinet est t o u j o u r s
à l a section avec l'.hélice auto-
:
'
200
3 2 3 3 . -Tenue
ducarnet-III
-. --_
----
- La
f i g u r e 49 m o n t r e c o r n e n t s e r o n t i n s c r i t s
t a t s dans l e cas d'un jaugeage
l e s résul-
à l'aide d'un pied de perche
ou
d'un chariot treuil.
- Dans
la valeurde
les deux cas
, il
ne f a u t p a s o u b l i e r d e n o t e r
l a constante C. Pour éviter d e s e r r e u r s , o n p e u t
prendrel'habitudede
donner à C l a v a l e u r 10 cm.
.111.3
. . .2.3. 4.. .Conseils
. . . . .et. .e .r r .e u.r s. à. .éviter
- Maintenir
les supports en p a r f a i t é t a t de fonctionne-
ment e t v e i l l e r p a r t i c u l i è r e m e n t au g r a i s s a g e d e s d i v e r s g a l e t s
et paliers.
- Dans l e s
régionssoumises
à desoragesviolents,
rappeler que l a perche plongée dacs l'eau constitue un
se
ex-
cellent paratonnerre. Eviter de jauger sous l'orage.
777.3 2 4 . 3augeaged à patLtitt d.'un pan2 à l'aide
d'un ma&ein&tmont& hm d a u n o n t
4 1. PrCiEaration
-111.3
- - -2 _
- - - - _du- -matériel----
- Le
saumon est manoeuvrg dans ce cas, s o i t à 1'aide d'une
potence rudimentaire, d'un porte-à-faux monté sur véhicule,
d'une cyclopotence manuelle ou électrifiée.
On p e u t j a u g e r
soit point par point,,soit par intégration,
s i l'on dispose
d'un' ralentisseur pour
l e treuil simple d'hydrologie.
Avec
l a cyclopotence é l e c t r i f i é e e t suivant l e compteurd'impulsions,
dont on dispose,
on p e u t j a u g z r p a r i n t é g r a t i o n , s o i t e n
mon-
tant, s o i t en descendant.
.
- Choisir
l a s e c t i o n d e mesure : aval ou amont du pont ?
Avec d e s vitesses f a i b l e s e t tant q u el ' a n g l ed ed é r i v e
ne dépasse pas
IOo, on peut jauger
.
à 1'amont du pont, l'écou-
lement esr t o u j o u r s m e i t l e u r qu'à l ' a v a l . Dès que l ' a n g l e d e
dérive
O(
devientsupérieur
à 10", amenant d e s r i s q u e s . d e
f r o t t e m e n t du c â b l e é l e c t r o p o r t e u r
jauger à l ' a v a l du pont
avec l e p a r a p e t , o n d o i t
(resserrer un peu les verticales dans
les zones d e remous a u d r o i t d e s p i l e s ) .
.:.Q.h! !.A.g.fi.?! ...................
JAUGEAGE du : ...d.
.d.4.3.-7.7..
.........
RIVIERE :
9.
@
..
Emplacement et nature de la section :
Mode opératoire :
Materiel utilise :
~
STAT Ion :
...rQ&.G .Q.&
Heure : - D
.....
..
:-D :
42aF:f
'
~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ - . R . . 6 ~ ~ Q . ~ ~ ~ ~ . . d ~ . ~ ~ ~
Halice n o .?&+.%G.
pas : ...d.+.S..
........
Position du zero :
Observations :
$20- F : f & D H a u t e u r
~. = ~~ ~ ~~. . . ~~ . ~. . -.........
~ ~ ~
(croquis
; . au~v .e . z ~ & . . ~
Constante du
Opérateur :
.Q.lf?.2................
........
#&i.d:.p.dQ.
.&-..................
.....................................................................
........
1 top = ...CA.&.
....................................
.................................................................................
...
.......
202
- Repérer
pont, soit
les verticales, soit par des
marques sur l e
à l'aide d'un double décamètre tendu.
- Konter tout
y adapter tous
l e matériel (potence
ou porte-à-faux),
l e s a c c e s s o i r e s . Ne p a s o u b l i e r
d e f a i r e pas-
ser l e c â b l e é l e c t r o p o r t e u r d a n s l ' i n d i c a t e u r d ' a n g l e v e r t i c a l .
Brancher l e compteur e t v é r i f i e r l e fonctionnement du moulin e t e t du contactdefond.
d e -l a-mesur2
-111.3
- - -2 -4 -2. -Exécution
----_
---
- Repérer l'origine
gauche par rapport
du jaugeage en rive d r o i t e ou r i v e
auxmarquesou
au décamètre.
- Placer l'équipement de mesure à l a v e r t i c a l e No 1 :
. S i l e courant est f a i b l e e t 1,'angle 4 i n f é r i e u r à
IO", f a i r e d e s c e n d r e l e saumon e t p l a c e r l'axe d e l ' h é l i c e
1 l a surface de 1'eau. Mettre l e compteur du t r e u i l à zéro.
Jaugeage point par point, descendre jusqu'au fond
l a profondeur. Mesurer l e s vitesses en remontant
e t mesurer
l e moulinet
aux d i f f é r e n t s p o i n t s .
S i jaugeage par intégration (treuil équipé
de ralentissement
du système
mis
ou c y c l o p o t e n c e é l e c t r i f i é e ) a p r è s a v o i r
l e compteurdeprofondeur
h zéro,remonterlégèrement
l e sau-
mon, p u i s l e f a i r e d e s c e n d r e à vitesse constante. Déclencher
l e chrono-compteur l o r s q u e l e compteur passe à zéro. L'arrêter l o r s q u e l e c o n t a c t d e
fond se ferme l o r s q u ' i l t o u c h e
Noter l e temps et l e nombre de tops.
Remonter légèrement l e
saumon a f i n d ' 0 u v r î . r l e contact de fond
de t o u r s e f f e c t u é s
e t compter l e nombre
p a r l ' h é l i c e pendant l e temps t q u ' e l l e
m e t t r a i t pour a t t e i n d r e l e fond (t =
Noter:t
l e lit.
,lenombre de tours ainsi
constante dusaumon
de descente 1.
que l a profondeur.
!
203
. S i l e courant est
t a n t , onQp3rerade
f o r t et l'angleO(dedérive
l a façon suivante
séparant l e pointdesuspension
t e u r du t r e u i l à zéro lorsque
et l a surfacedel'eau
(comp-
l e saumon e s t remontéau
maximum,
réalisée
du c o n t a c t a f f l e u r e l a s u r f a c e ) . La d i s -
t a n c e d est notée dans
: Mettre
l a colonne"observations"
e n s u i t e l e compteurdu
dessus,soitpoint
: mesurer l a d i s t a n c e d
l a p o u l i e ; l e c t u r e ducompteur
attache au niveau de
lorsque la semelle
impor-
t r e u i l à zéro e t o p é r e r comme ci-
par p o i n t , s o i t p a r i n t é g r a t i o n . L o r s q u e
la distance y lue sur l e
le moulinet est au fond, on note
compteur du t r e u i l e t l ' a n g l e
- Répéter ainsi
O(
.
les verticales.
l e s mesures pour toutes
-.Veiller à ce que les ddbris (herbes
ou branches),
charriés en s u r f a c e , n e v i e n n e n t s ' a c c r o c h e r
au c â b l e , ce qui,
d ' u n e p a r t f a u s s e r a i t l a v a l e u rd el ' a n g l e
O(
part risquerait de détériorer
- Lorsque
et d'autre
l e matériel de mesure.
l e moulinet e s t en surface (dans
vitesseslentesseulement,
'
l e cas de
en e f f e t c e t t e mesurene
noussemble
pas u t i l e en c a s d e f o r t e s v i t e s s e s ) , n o t e r l ' a n g l e
l'axe du saumon avec l a p e r p e n d i c u l a i r e à l a s e c t i o n .
4
de
-III.
- -3 -2 -4 -3.-Tenue
- - -du- -c a-r n-e t-
Compléter l e carnetavectous
Ne p a s o u b l i e r d e n o t e r
.
l e s renseignementsutiles.
l a constante du saumon.
- La f i g u r e 50 montre un exemple d e f e u i l l e
.
dansdiffé-
rents cas.
- La
distance d, longueur
du c â b l e exondé, e s t n o t é e
dans l a colonne observations.
i
- Toujours adapter
l a masse dusaumon
à l a capacité
du t r e u i l ou de l a cyclopotence dont on dispose.
,
1
204
-
...x.M.(2.f?A......................
STATION : ./?ont ....d.Q..k?.flkf.l.xd.X
......
JAUGEAGE du : n2...d.2..
.k ? . z.6........... Heure : - D : k130-F :f a g h a u t e u r :-D :440-F 444
Emplacement e t nature de 1a.section : ...E!~.g.k
................................................ (croquis au verso)
Mode opératoire : . J d . ~ ~ ~ . ~ ~ c . . ? : / ~ ~ ~ : ~ . ~ ~ ~ . ? ~ ~ . . /
Materiel c t i l i s é : Moulinet hk?flflG No Afd.6.
Helice no .?<akj.%'?
pas : ..O/.+.
0.%:.
......
Support : cy.d.Qf?.Qkan.Ç.C
Constante du saumon : ....R,. d.$..Q7.- ...................
RIVIERE :
Debut de l a mesureen
:
..f?/>A.:d!.Qrk?f.9...
........................................................................
. - . ~ . . ~ ~ . . ~ ~ .1 top
~ =. ~ ~ . ~ ~ . . .
. . . ~ ~ . ~ ~ a.~.Q.~.O.,..
. ~ ~ . ~....................................................
~ . ~ . ~ . ~ .
Position du zero :
Operateur :
.......
Hauteur
Profondeurs : Positions.
du
- noulinet
corrigée
Angle
Temps
Nombre
de
N/T
tours
l
V . m/s
s
B. L95
_.
_.
Observations
206
-
Prendre, compte tenu de c e t t e c a p a c i t é , . l e saumon l e
à un c â b l e é l e c t r o p o r t e u r d o n t
plus lourd possible accroché
l e diamètre e s t l e p l u s p e t i t p o s s i b l e .
Bous répétons que
t r a î n é e du c â b l e est plus importante que
c e l l e du saumon. Pour
un saumon d e 100 kg avec un câble de
une même vitesse d e l ' e a u ,
6 mm donnera un anglededériveplusgrandqu'un
OU
la
50 kg avec un c â b l e d e 3
- Avec l e montage s u r
saumon d e 25
mm.
saumon, il est i n u t i l e d ' u t i l i s e r
une hélice auto-composante.
- Bien
ou autres)
s u r v e i l l e r l'arrivée d e sc o r p sf l o t t a n t s( a r b r e s
e t ne pas hésiter
sure lorsqu'il
à remonter l'équipement
y a doute sur
.
de-me-
la direction de la trajectoire
et risque de collision.
- Avec un porte-à-faux sur véhicule,
vérifier, avant
de comericer
l a mesure, s i l e t r o t t o i r dupont
de supporter
1 'ensemble. P l a c e r à l ' e n t r é e e t à l a s o r t i e
dupont
est capable
les panneaux d e s i g n a l i s a t i o n r è g l e m e n t a i r e
(même
précaution avec l a cyclopotence).
- Ajoutons, pour terminer, quelques conseils
relatifs
I
.
a u xj a u g e a g e sp a ri n t é g r a t i o n ,c o n s e i l sq u is o n td ' a i l l e u r s
v a l a b l e s avec t o u s l e s modes o p é r a t o i r e s u t i l i s a n t un moulin e t monté s u r saumon :
. avantde
commencer l a mesure(avec
essai de descente pour ajuster
l a vitesse aux, conditions 10-
cales d'écoulement e t aussi pour
v é r i f i e r que l e saumon res-
t e bienhorizontalpendantladescente.
déséquilibre, modifier
saumon) f a i r e un
S ' i l se p r o d u i t u n
l a p o s i t i o n d e s a i l e t t e s d'équilibrage.
. avec l e s chronocompteurs à c h i f f r e s s a u t e u r s ,
nomètre
tourne.encore
'
.
me.. Biensynchroniser
, lorsque
l e contactdefond
1'arrêt duchronocompteur
meture du contact de fond pour
l e chrose fer-
avec l a f e r -
éviter l e s e r r e u r s p o u v i n t
e n t r a î n e r une sous-estimation du débit.
Cette c a u s e d ' e r r e u r
est évitée avec l e compteur CJR 100.
. d e même,. il e s t n é c e s s a i r e d e
f a i r e démarrer l e comp-
t e u r au moment p r é c i s 05 l e compteur de profondeur passe
ro.
à zé-
207
. l o r s q u e l e s circonstance l e permettent(eaux
vitesses l e n t e s ) , on peutdoublersystématiquement
moyennes,
l a mesure
à chaque v e r t i c a l e .
. Il a r r i v e souvent que l a formuledetaragedes
l a m8me pour toutes
linets ne soit pas
mou-
l e s v a l e u r s d e n (nom-
La d i s c o n t i n u i t é s e p r o d u i t pour
bre de tours par seconde).
des valeurs assez faibles de n,
donc pour des valeurs de
-
l a vitesse du courant pour l e s q u e l l e s l a méthode n e d o i t p a s
e t r e appliquée. En pratique, dans une section
où l e jaugeage
par i n t é g r a t i o n e s t p o s s i b l e , l e s zones à c o u r a n t s f a i b l e s
sont peu
importantes. De ce f a i t , l ' u t i l i s a t i o n d e
l a formu-
l e correspondant aux v a l e u r s s u p é r i e u r e s d e n , n ' i n t r o d u i t
pas d ' e r r e u r s e n s i b l e
. Dans une même
dans l a mesure.
s e c t i o n en t r a v e r s , on peut trouver une
zone favorable au jaugeage par intégration
e t une zone défa-
ou d e vitesses t r o p f a i b l e s .
vorable par suite de profondeurs
Dans ce cas, il n e f a u t p a s h é s i t e r
à jaugerpointparpoint
dans l a zone défavorable au jaugeage par intégration.
. Veiller,
durant toute la
mesure, sur une
même vertica-
- l e , à ce que l a v i t e s s e de descente soit parfaitement constante.
. Choisir une
tant plus lente
vitesse de descente
que l a v i t e s s e du courant e s t p l u s f a i b l e e t
assurant en fonction de
l a profondeur, de l'hélice utilisée
e t d e l a v i t e s s e du courant, une
.
fisammentlong
mesurependantun
ce e t un c h a r r i a g e d e
avec beaucoup detransportsensurfafondimportant,
g l i g e r l a mesure d e v i t e s s e d e
il e s t c o n s e i l l é d e
fond : l a précision qu'on
t i e n t e n f a i s a n t c e t t e mesure ne vaut pas
au fond.
t e m p s suf-
: 60 secondes_ aumoins.
. Parfortecrue,
ou de détériorer
(ou de montée)d'au-
néOb-'
l e risque de perdre
l e matériel en -le maintenant trop longtemps
208
-111.3
- - -2 -5 -1. -Pri5garation
- - - - -du- maLéLig1-
- ER g é n é r a l , l e b a t e a u e s t t r a n s p o r t é d é g o n f l é d a n s
à la station de
véhicule. La p r e m i è r e o p é r a t i o n , a r r i v é s
jaugeage, est
h l ' e a u , mon-
l e montage du bateau, puis mise
t a g e du moteur. e t e s s a i s .
Choix de l a s e c t i o n d e mesure e t
du câble.
des ancrages
- Miseen
du t r e u i l c o n t e n a n t l e
place sur la berge,
câble définissant la section. Vérifier
multiplication est bien débrayé,
que l e systèmede
que l e f r e i n e s t b i e n d e s s e r r é .
SOUS
- Traverser l e czble
de câble est lovée
brin équipé
le
Un a g e n t r e s t e p r è s
du t r e u i l pour s u r v e i l l e r l e fonctionnementpendant
sée et mettre le câble
dé-
que l e c l i q u e t e s t b i e n
fixé e t ne risque pas de venir bloquer intempestivement
touret et
un
la traver-
tension.
: pour c e l a , une certaine longueur
du bateau e t un o p é r a t e u r t i e n t l e
aufond
du mousqueton. Le deuxième opérateurmanoeuvre
moteur e t t i e n t en même temps l e câble venant
le
.
du t r e u i l . Il
démarre l e moteur e t s e d i r i g e l e p l u s v i t e p o s s i b l e v e r s l a
Il r è g l e l a p u i s s a n c e
berge opposée.
l at e n s i o n
du moteur en fonction de
que l u i transmet l ec â b l e .
Il f a u te s s a y e rd ' a l -
l e r l e p l u s v i t e p o s s i b l e pour é v i t e r uneimmersion
du c â b l e qui, venant reposer
t r o p rapide
au fond, demandera un e f f o r t d e
traction plus important. Arrivé sur la berge opposée, le
teau est maintenu contre
l a berge par
ba-
l e moteur. L'opérateur
tenant l e b r i n l i b r e du c â b l e met pied 2 t e r r e e t se d i r i g e
L
sapidementvers
lepointd'amarrage.
il e s t c o c a n d g
Zi
Dès que l e c â b l e e s t
l'opérateur resté près
fixi5,
du t r e u i l de f r e i n e r
l e tambour e t de commerxes l a mise en tension.Pendantce
teIaps, l e b a t e a u r e v i e n t l e l o n g
le s o u l e v e r e t
d u c z b l e , moteur a r r g t é ; pour
l e décrocheréventuellement
du fond.Cette
manoeuvre e s t n g c e s s a i r e c a r l e c â b l e é t a n t p r i s d a n s l e f o n d ,
209
s i l ' o n neprend
t r a c t i o n du t r e u i l r i s q u e d'amener sa rupture
soin de le dégager avec
l e bateau.
La tension est réalisée progressivement, sans
en p a r t i c u l i e r au moment où l e c â b l e sort de l'eau.
b l e est m i s sous tension avec
5-coups,
Le câ-
l e minimum de flèche.
- Cette opération étant réalisée, le bateau revient
v e r s la berge e t on procède aumontage
re. Mettre
en p l a c e l e c h a r i o t l a r g a b l e
porte-à-faux,
le treuil; le
du matériel de
mesu-
à l ' a v a n t , monter l e
moulinet e t l e saumon, brancher l e
compteur e t f a i r e les vérifications de fonctionnement.
. Exécution
a mesure
-111.3
- - -2 5- 2_
- - - - -de_l _
--__-
- Amener
l av e r t i c a l e
l e bateau en r i v e d r o i t e . l e
de l ar i v e ,m e t t r el e
saumon é t a n t à
compteurde
distance
1 zéro.
- Déplacer
l e bateau jusqu'à
l a première verticale et
s o i t p a ri n t é g r a t i o n ,
o p é r e rs o i tp o i n tp a rp o i n t ,
comme il
a é t é i n d i q u é p l u s haut'.
- En'cas de fortes vitesses,
la distance d entre le point
mesurer à chaque v e r t i c a l e
desuspension
e t l a s u r f a c e de
1'eau.
- Répartir les verticales
comme il a é t é i n d i q u é c i -
dessus.
- Arrivé
en r i v e gauche,estimer
la largeur totale
de l a r i v i è r e : i n d i c a t i o n du compteur + d i s t a n c e e n t r e l e
saumon e t l a r i v e
l o r s q u ' i l n ' e s t p l u s possible de déplacer
l e bateau.
- Deux o p é r a t e u r s ,
aveccemontage,peuvent
effectuer
un jaugeage, même dans l e s c o n d i t i o n s l e s p l u s d i f f i c i l e s .
Un opérateur manoeuvre l e t r e u i l e t l ' a u t r e a s s i s à l ' a v a n t ,
tient le carnet
et déplace l e bateau.
, l'opérateur
En cas de danger (corps flottants)
s u r l e boudin t r i b o r d , v e r s l ' a v a n t
à l'ai-
du bateau, peut,
d e du l e v i e r dedéclenchement,séparer
assis,
le chariot de transla-
t i o n du d i s p o s i t i f d e . f i x a t i o n au canot. Le bateau dérive
a l o r s à l a v i t e s s e du courant, l e c h a r i o t r e s t a n t f i x é
aucc-
on v i e n t se f i x e r au c h a r i o t
b l e . L e dangerayantdisparu,
à l ' a i d e du moteur e t on reprend l a mesure.
-111.3
- - -2 -5 -3. -Tenue
- - -du- carnet--L e c a r n e t est tenu d e fason identique
saumon à p a r t i r d'an pont.
pour les jaugeages avec
- Avec
à celle indiquée
uneembarcationpneumatique,
il e s t dangereux
e t do.nc d é c o n s e i l l é :
. deplacer
l e saumon à L'avant du bateau car
il y a
d é s é q u i l i b r ei m p o r t a n te tr i s q u ed ' e n t r s ed ' e a u ,p a r
l ' a v a n t , même pour d e s v i t e s s e s r e l a t i v e m e n t f a i b l e s .
. de f i x e r l e
canot h un c â b l e en t r a v e r s s a n s moteur
à l ' a r r i ë r e . En e f f e t , d a n s c e s c o n d i t i o n s
se trouvant seul
,
s i un o p é r a t e u r
il ya
sur l e bateau, se p o r t e v e r s l ' a v a n t ,
risque de chavirement.
f 'ac-
Le canot pneumatique peut, sous
t i o n du courant , tourner autour du c â b l e ( d é j à vu en France
avec des vitesses de l'ordre de
. de f i x e r l e b a t e a u
1 m/s).
à un c â b l e d e f a ç o n r i g i d e .
- Lesembarcationspneumatiquesmodernes,avec
aménagementsquenousavons
décrits,sontparfaitements
t é e s à l a mesure des débits
en r i v i è r e e t l e s h y d r o m é t r i s t e s
n'ont,
.
les
à notre avis, pas besoin de se compliquer
d e sc a n o t sm é t a l l i q u e s ,p l a s t i q u e s
adap-
l a t a c h e avec
ou a u t r e s ''montagesen
p o r t i è r e " . L e sp e r f o r m a n c e sd ec em a t e r i e l( s t a b i l i t é ,f l o t tabilité, tirant
d'eau
....) nesontpascomparables
e t de
21 1
l o i n , à celles d e s c a n o t s pneumatiques.
- Ne
jamais monter unsaumon
dont l a masse est supé-
r i e u r e à 25 kg s u r uneembarcation
- Il
légère.
se rappeler que-l'équipement léger
faut toujours
ne d o i t p a s être u t i l i s é en 'toutes circonstances
d e 3 m / s , il f a u t t r o u v e r a u t r e
: au-dessus
cho.se.
La d i f f é r e n c e e n t r e c e t t e méthode e t celles quenous
avons d é c r i t e s p l u s h a u t r é s i d e e s s e n t i e l l e m e n t d a n s
l a façon de
r e p é r e r l e s verticales. Les s e c t i o n s d a n s l e s q u e l l e s
cette
méthode est u t i l i s é e o n t p l u s d e
vent atteindre parfois
1 à 2
; elles peu-
30Om d e l a r g e
km. La
mesure d e s vitesses se
f a i t s u r chaque v e r t i c a l e , s o i t p o i n t p a r p o i n t , s o i t p a r
i n t é g r a t i o n . L a méthode de jaugeage continu
les indépendantes ne peut
ou p a r vertica-
pas être appliquée car, d'une part
les mêmes est d i f f i -
l e choix de verticales fixes, toujours
c i l e p a r s u i t e du p r o c é d é d e r e p é r a g e u t i l i s é ,
part, vu
les dimensions des cours d'eau,
la cotesonttoujoursrelativement
et d'autre
les variations de
lentes.
La méthode l a p l u s u t i l i s é e j u s q u ' à p r é s e n t
pourrep6-
rer l e s verticales, est c e l l e b a s é e s u r l ' u t i l i s a t i o n
c l e hydrographique. Cette
méthode a é t é d é c r i t e p a r M. ROCHE
dansHydrologiedeSurface,pages
197 e t 198. Des modifica-
t i o n s e t a m é l i o r a t i o n s o n t Bté *portées par
v e l l e méthode de jaugeage
du cer-
G. JACCON "Nou-
au cerche hydrographique"
ORSTOM
Note technique No 11, e t p a r J. CALLEDE "Le cercle hydrographique".
Nous reprendronsci-dessousquelquesindications
c o n s e i l s i m p o r t a n t s donnésdans
ces notes.
et
212
A
oA
.. .
O
Fig-52
Fig- 51
O se trouve à l'interçectiqn
d q arcs_ c a p a b l e sd e DO6
BOEEOF e t c
*
c
OC= D
BF=BE=CG=CH=b
i g a = -!L
D
La f i g u r e 51 en s c h h a t i s e l e p r i n c i p e : l e sr e p è r e s
1
A, B e t
K a t é r i a l i s e n t l a s e c t i o n e t l e s r e p è r e s D , E, F et G s e r v e n t
1 déterminer l a p o s i t i o n O de l a v e r t i c a l e d e mesure. En e f f e t , l a
mesure des angles
DOB,
WE, EOF,
FOG e t GOD permet d e d é f i n i r
p o i n t O , .point de concours des arcs capables correspondants.
port graphique des angles
le
L e re-
e s t f a i t avec un rapporteur lydrographique;
c'est une opération longue e t f a s t i d i e u s e q u i
e s t , pourune
part, l a cause de l'hostilité des hydrologues
à c e t t e mgthode.Tous
large
les repères font l'objet d'un lever topographique précis.
Un a u t r e procédé pour déterminer
l a position des verticales
c o n s i s t e à r e p o r t e r s u r un p a p i e r c a l q u e a u r a p p o r t e u r o r d i n a i r e ,
a n g l e s mesurés 1 p a r t i r d e O. Ce calque est superposé
les
au d e s s i n s u r
l e q u e l f i g u r e n t l e s b a l i s e s e t par tztonnements on essaie de placer
partransparencesur
les &tés d e s a n g l e s l e s balises correspondantes.
213
on pique l e p o i n t O pour
Lorsque l a c o ï n c i d e n c e e s t b i e n r é a l i s é e ,
lerepérerdéfinitivementsur
l a section.
-111.3
- - -2 -6 -2 . -Amélioration
- - _ - -de- -l-a -méthode
_--Dans l a méthode c l a s s i q u e , l e s b a l i s e s d e p o s i t i o n
G, sont placées
où l ' o n p e u t s u r l e s
D, E, F,
deux berges, sans souci d'ali-
gnement ou d ' o r t h o g o n a l i t é avec l a s e c t i o n en t r a v e r s . G. JACCON a
comme r e p r é s e n t é sur l a f i g u r e 52,
eu l ' i d é e d e p l a c e r c e s b a l i s e s
c ' e s t à d i r e que l e s r e p è r e s E , F e t C, H sont placés sur
berge sur
chaque
deux d r o i t e s p e r p e n d i c u l a i r e s 1 l a s e c t i o n . La d i s t a n c e
e n t r e chaque r e p è r e e t l a s e c t i o n e s t l a b a s e
bdont
pend de l a l a r g e u r de la rivière.On peut adopter
l a valeur dé-
une base de
200 m
pour 250 e t 600 m e t une base de 400 m au-dessus de 601) m de large.
La p o s i t i o n du point O e s t f i x é e p a r l a c o n n a i s s a n c e
d-'après l a r e l a t i o n
d,
:
.
OC
= GC
cotg
d
Une s e u l e mesure d'angle(enpratique
onmesure
à d g f i n i r l a p o s i t i o n de O. L'opérateur connaît
d i s t a n c e OC à l ' a i d e d ' u n t a b l e a u
valeurs de OC v a r i a n t d e
. Le tableau
de l'angle
2&
) suffit
immédiatement l a
donnant l a v a l e u r de 2 O( pour des
5 m en 5 m.
I V corresponddoncau
cas idéal
où il e s t p o s s i b l e
d e ' t r a c e r deux d r o i t e s EF e t GH rigoureusement perpendiculaires
à la s e c t i o n BC e t où l e s d i s t a n c e s EB, BF, GC e t GH sont égales.
peutarriverqu'unetelleimplantationne
a v o i r les d i s p o s i t i o n ss u i v a n t e s
s o i t pas possible.
: f i g u r e s 53 e t 54.
11
On peut
m
E
214
.
.!:. -iBi
215
F
D
A
Fig
- 53
Fig-54
11 e s t b i e n é v i d e n t
que l a première solution
e t p l u s rapidement l a p o s i t i o n d e
donne p l u s f a c i l e m e n t
O et. il convient de l'adopter
chaque
fois que c ' e s t p o s s i b l e .
-
Mode d'emploi :
L'emploi du c e r c l e e t
en . p a r t i c u l i e r l a r é a l i s a t i o n
de l a
pour un débutant, un entraînementpréala-
coïncidence,nécessite,
b l e de quelques heures. L'opération n'est pas évidente et l'on
confond a s s e z f a c i l e m e n t l e s b a l i s e s .
d'un emploi p l u s f a c i l e .
s e c t i o n st r è sl a r g e s .
- monter
Le v i s e u r s a n s o p t i q u e e s t
La l u n e t t e n e s e r a u t i l i s é e
On o p è r ed el af a ç o ns u i v a n t e
les
:
l e v i s e u r de t e l l e s o r t e que l ' a x e o p t i q u e p a s s e
approximativement sur l e sommet du m i r o i r f i x e
recteégal
quepour
au champ d e v i s é e r é f l é c h i e ) .
m e t t r e au point,en
(champ d e v i s é e di;
S i l'on utilise la lunette,
t i r a n t sur l e tube oculaire,
en v i s é e d i r e c t e ,
sur les balises.
-
l'instrument étant
en v i s é e d i r e c t e .
supposé r é g l é , v i s e r l a b a l i s e d e d r o i t e
Débrayer l ' a l i d a d e . Embrayer e t t o u r n e r l a v i s
tangente jusqu'à obtenir la corncidence des
deux b a l i s e s .
216
- Lire le
en minutes sur
-
nombre de degrés
en f a c e d e l ' i n d e x e t l e
complément
l e tambour.
RBglage e t e n t r e t i e n
:
Lesréglagessuivantsont
toute opération de jaugeage
à e f f e c t u e r ,d a n sl ' o r d r e ,a v a n t
au c e r c l e .
Disposer deux équerres de réglage sur
l e limbede
que l ' u n e s o i t vue en v i s é e r é f l é c h i e , d a n s l e g r a n d
telle sorte
miroir, l'au-
t r e é t a n t vue directement s u r l e bord du m i r o i r s a n s u t i l i s e r n i
viseur,nilunette,'commeindiqu6surlafigure
périeures des deux équerres doivent être alignées.
contraire, les
55. Les a r ê t e s suDans l e c a s
amener en coïncidence en a g i s s a n t s u r l a v i s d e
glage située derrière le
grand m i r o i r .
Limbe
Fig- 55 Réglage de a
l perpendicularite du grandmiroir
ré-
217
v~r~f~c,arion,et_r~glage_de_l_a_EaEallax~
Monter l a l u n e t t e ,
puis mettre l'alidade
à O (index e t tam-
bour);, viser une l i g n e h o r i z o n t a l e ( a r ê t e d e t o i t u r e
amener c e t t e l i g n e dans l a zonedecoïncidence
si cette ligne se
dédouble.Annuler
ou f e n ê t r e . .
.)
: il y a p a r a l l a x e
l a p a r a l l a x e en agissant sur
l a v i s prévue à c e t e f f e t d e r r i è r e l e
miroir
(figures 5 6 ) .
Réglage de a
l parallaxe
v~~_ifi_c_at~o_n__~-~~~~~~_-~~-~~~~
Cetteopérationest
à effectuersouvent,touteslescinq
ou
six heures.
M e t t r el ' a l i d a d e
à zéro,très
v i s e r une v e r t i c a l e b i e n n e t t e .
doiventco'incidersinonagirsur
derrière le petit miroir.
soigneusement(index
Lesimages
e t tambour)
directes et réfléchies
l a v i s de réglage
du zéro située
218
E_ntr_eti_en
Nettoyer l e s m i r o i r s à l ' e a u . savonneuse e t l e s essuyer .avec
l ' a p p a r e i l avec soin.
un l i n g e doux;manipuler
N e jamais huiler
c r é m a i l l è r e mais enlever, avec une curette en bois, tout
la
cambouis
ou dépôt.
Lorsque l a s e c t i o n e s t adoptée
en place. L'alignement
, l e s repères
e s t r é a l i s é aisémentavec
A, B, C , D sont m i s
l'aide d'un niveau
ou d'un théodolite.
B p u i s en C , on détermine
Avec un t h é o d o l i t e p l a c é e n
r o t a t i o n d e 90" p a r r a p p o r t
à
AD,
la direction des repères
G, H. Cette d i r e c t i o n est j a l o n n s e p u i s
à l a demi-base c h o i s i e , p i q u e t é e
l e s h u i t j a l o n s m i s en place,
E,F p u i s
l a distance correspondant
et chaînée. On p r o c è d e a l o r s , s u r
et de
à des contrôles d'alignement
d i r e c t i o n (au cercle hydrographique r é g l é s u r
Chaque point peut
après
90").
ê t r e m a t é r i a l i s é p a r une borne en béton
50 cm d e h a u t e u r e n v i r o n , d a n s l a q u e l l e e s t s c e l l é
d.e
un tube galva-
n i s é d e 50160. L a b a l i s e , elle-même, e s t c o n s t i t u é e p a r unpanneau
de contreplaqué de
1 m x 2 m fixé verticalement sur.
un tube galva-
n i s é d e 40 x 49. Le panneau e s t peint en damiers blancs
(dimensiondescarreaux
e t rouges
Ztre
: 50150). Les mêmes panneauxpeuvent
utilisés sur plusieurs stations.
La distance séparant
l e s r e p è r e s A e t B ou C e t D dépend,sur-
t o u t d e l a place dont on d i s p o s e e t d e l a v é g é t a t i o n . E l l e e s t , en
principe, de l'ordre de
puisse voir tous
50 h 100 m. 11 e s t t r è s importantque
l e s r e p è r e s en t o u s p o i n t s d e
l a s e c t i o n ou du
moins l o r s q u ' o n se trouve h p l u s d e 50 m d ' u n e r i v e . E n t r e
50 m, les m e s u r e s s e r o n t f a i t e s
oppo Sée.
1'on
O et
uniquement s u r l a b a s e d e l a r i v e
219
-111.3
- - -2 -6 -S. -Ancrage
- - -du- -bateau
_-_
C'est l e p o i n t d é l i c a t pour l e s s e c t i o n s où l e s vitesses sont
s u p é r i e u r e s à 1,50 m / s .
Il f a u t u t i l i s e r une ancre type D I A L dont l e
poids dépend de l a dimension du b a t e a u u t i l i s é .
MARK II, on prendra
.
une a n c r e d e 10 à 20 kg montée sur une chaîne de
8 mm de 50 à 40 m de long
car l ' e f f e t d e
; l a chaîne e s t p l u s e f f i c a c e que l a corde,
l a chaîne reposant sur
l ' e f f e t de l'ancre
Avec un Zodiac
l e fond est aumoins
égal à
pour l a f i x a t i o n du bateausurfondsableux.
L e déplacementd'une
v e r t i c a l e à l ' a u t r e se f a i t en procédant
comme l e montre l a f i g u r e 57.
I
I
E
!B
O - - - - - O - - - -
F
--O
I
1
I
F i g - 57
RD
220
Le b a t e a u é t a n t a n c r é
moteur, puis
onremonte
aides remontent
del'ancre
s u r l a v e r t i c a l e V i , on met enmarche
l e courant doucement pendant qu'un
le
ou deux
l a chaîne. On avance a i n s i j u s q u ' à l a v e r t i c a l e
pour f a c i l i t e r son décrochement.Puis
s u r l e bateau. Le b a t e a u d é c r i t
figure, et vient se placer
à l a section dépendant de
du courant. Pourque
croche pas, il f a u t que l a longueurde
On j e t t e a l o r s l ' a n c r e
+ 1 , en amont
au d r o i t de l a v e r t i c a l e V i
l a profondeur e t d e l a v i t e s s e
ramenée
un S, comme il e s t i n d i q u é s u r l a
de l a s e c t i o n , l a d i s t a n c e p a r r a p p o r t
*moins égale à c i n q f o i s f a
l'ancre est
l'ancre ne
dé-
l a chaîne immergée s o i t au
profondeur de
la rivière.
en maintenant l e b a t e a u s t a t i o n n a i r e p a r
r a p p o r t à l a berge, l e moteur e s t e n s u i t e m i s au r a l e n t i . L e bateau
permettre à l ' a n c r e d ' a c c r o c h e r
d é r i v e doucementpour
l e fond.Lors-
on l a i s s e d é r i v e r en l a r g a n t l a c h a î n e j u s q u ' à
que l ' a n c r e t i e n t ,
ce que l e bateau soit dans l'alignement des repères
A B C D. L ' a l i -
gnement e s t r é a l i s é à l a j u m e l l e e t v é r i f i é s u r l e s b a l i s e s
à 180". Cette dernière opéra-
à l ' a i d e du c e r c l e avec graduation
tion est parfois
B et C
un peu s u p e r f l u e , c a r l ' e r r e u r i n t r o d u i t e p a r
défaut d'alignement de l'ordre de
un
2 m est pratiquement négligeable,.
Repérage
-111.3
- - -2 -6 -6. _
_ - -de- -l a-v -e r-t i c-a-l e-Ae-rngsErg
.
fond)
Le b a t e a ué t a n t
en p o s i t i o ns t a b l e( a n c r eb i e na c c r o c h é e
, l'opérateur effectue alors les
mesures des angles
L'angle 2 d, donne, à p a r t i r du t a b l e a u , l a d i s t a n c e
2
p
, l ad i s t a n c e
-
OB. L'opérateurcontrGle
les lectures sont correctes
t o t a l e mesuréeune
ou enmesurant
au
2
&et 2
OC e t l ' a n g l e
immédiatementque
s i OB + OC e s t é g a l
à la largeur
f o i s pour t o u t e s d ' a p r è s l e l e v e r t o p o g r a p h i q u e
2 d,
- l'intervalle
depuis B e t 2
B
:
depuis c avec l a v e r t i c a l e p r é c é d e n t e e s t a c c e p t a b l e .
22 1
1 1 1 . 3 2 6 I.-R+artition
------ - - des
_ -verticales de mesure
- - - - - L - - _ - _
La l a r g e u r t o t a l e d e l a r i v i è r e
mencer l e jaugeageenmesurant
peut ê t r e connue avant de
les distances entre
les bords rive
gauche e t les p o i n t s B e t C. La r é p a r t i t i o n d e v e r t i -
droite et rive
comme pour l e jaugeage point par point.
cales sera faite
connus, l e s i n t e r v a l l e s e n t r e v e r t i c a l e s ,
bleau,définir
2
com-
on peut, à l ' a i d e du ta-
v e r t i c a l e l a valeur des angles
pourchaque
. Lesdéplacements
Une f o i s
du bateau se f e r o n d
t ef a ç o n
2
o(
et
à se trou-
v e r l e p l u s près p o s s i b l e d e ces v a l e u r s . Avec un peu d'habitude,
en réglantavantchaquedéplacement,
l e cerclesurl'anglecorres-
pondant à l a p r o c h a i n e v e r t i c a l e , o n a r r i v e
Pour f a c i l i t e r c e t t e o p é r a t i o n , o n p e u t u t i l i s e r
du p o i n t c h o i s i .
deuxbouées
à se placer très près
q u i m a t é r i a l i s e n t chaque verticale successivement.
L a bouée 1 est laissée à l a v e r t i c a l e N e t l a bouée 2 à l a v e r t i -
c a l e N + 1 . Lorsque N
j-
rer l a bouée 1 q u i s e r a
donne debons
débrissolides
1 est terminée, on repasse
à nouveau i m e r g é e à N
à N pourrécupé-
+ 2. C e t t e méthode
l e s r i v i è r e s ne charriant pas trop de
résultats sur
ensurface.
I . '3 _
2 6-8.- Mesures
s vi t e-s s_
e s -e-t conclusions-I I - - - - d-e -----Lorsque l e b a t e a u e s t m i s en place,
sont réalisées par
l a méthode p o i n t p a r p o i n t , s o i t
i n t é g r a t i o n ou p a r l e s deux
tant point
les mesures de vitesse
p a r l a méthode par
: endescendantparintégration,
enremon-
par point.
L e m a t é r i e l u t i l i s é dépend d e s c a r a c t é r i s t i q u e s d e
profondeur,vitesse de courant,
etc..
. Dans une
la station :
s e c t i o n peuprofon-
de (3 à 5 m) a v e c d e s v i t e s s e s f a i b l e s , l e m a t é r i e l l é g e r ( Z o d i a c
MARK I L , Saumon25
desfondsimportants
debateauxplusgrands
kg, e t c
...) p o u r r a ê t r e u t i l i s é t e n d i s
e t degrandesvitesses,
qu'avec
il f a u d r a d i s p o s e r
et plus lourds capables de supporter des
saumons d e 100 kgs etdeslongueursimportantesdechaîne.
222
Avec c e t t e méthode, l e s hydrologues de L'ORSTOM o n t jaugé
depuis 195 1 l'Oubangui e t a u s s i l e Congo en amont d e B r a z z a v i l l e
(débit jaugé 37 O00 m3 f s, v o i r POUYAUD, d é j à c i t é page 72).
Quelle e s t l a p r é c i s i o n d e c e t t e méthode ?
Un o p é r a t e u r e n t r a î n é o b t i e n t d e s m e s u r e s d ' a n g l e
Gision d'une minute. Pour une base de
à une d i s t a n c e
AL
avec l a pré-
400 m, une minute correspond
d'environ :
0,05 m à 100 m,
0,ZO m à 500 m,
0,70 m à 1000 m.
L'erreur relative est donc i n f é r i e u r e 1 1 %.
Les erreurs dues a" un ddfaut d 'aZignement ou de lever topographiquedes bases sont &gazement trBs faibZas e t Ze p l u s souvent i n fdrieures aux errPeurs de mesure du ddbitproprement dites ayant pour
a u s e s Zes irrdguZmitds de Za section ou l a m u v a i s e r d p m t i t i o n
des vitesses.
carnet-111.3
- - -2 -6 -9. -Tenue
- -du
__
--On p r é c i s e r a au dos de l a f e u i l l e l a p o s i t i o n d e s b a l i s e s a v e c
les r e p è r e s u t i l i s é s pour l a mesure des angles de façon
faire d'erreurs lors
à ne pas
du r e p o r t d e s p o i n t s .
La c o l o n n e " d i s t a n c e " s e r a u t i l i s é e
pour n o t e r les d i f f é r e n t e s
valeurs des angles.
Un exemple d e f e u i l l e d e m e s u r e
e s t donné'sur l a f i g u r e 5 8 .
1
223
u
-yY
1 RIVIERE: M.AH.G.QMY...................<.
JAUGEAGE du : 3.d .a.gad.gz<.................
A . ~ f ? + ~ 1 $ . ! ~ E d f i A.........
~.~.)1/.
- D :a!.. - F :/I.f.‘DHauteur :-D :@d-F.r,&
STATION:
Heure :
:...............t
(croquis au verso
,
Debut de l a mesure en :
.&.G ........................................... ....................................,....
1 t o p = ..n.dm...*.......... ..*..........,...
..a
N
N/T
S . .
1 1
Y m/s
Observations
2.24,6
2,346
2.3-4 k
2,48&
2 , ~ 6o
I
c
- \ O
'\
E
O
CD
(D
.
224
a
225
111.3 2 7. Jaugeages à patr;tirt d'une b&&iOn
t2ZphWque
-111.3
- - -2 -7 -1 . -P-r é p a-r a-t i-o n-du- -matériel---
- Avant
demonter
l e moulinet e t l e saumon, v é r i f i e r l a t e n s i o n
descâblestracteurs(parallèles
l a t e n s i o n d e s haubansdans
serre-câbles,
l e serragedes
au c â b l e p o r t e u r ) ,
le cas de station
pylône, l e g r a i s s a g ed e sd i v e r sé l é m e n t sd ut r e u i l
derenvoiet
avec
e t d e sp o u l i e s
du c h a r i o t . N e j a m a i s g r a i s s e r l e f r e i n a u t o m a t i q u e
de l a manivelle.
- Monter
l e moulinet, l e saumon. Brancher l e compteur. F a i r e
les d i v e r s e s s a i s d e f o n c t i o n n e m e n t , e n p a r t i c u l i e r c o n t a c t d e
fond.
- Mettre
l e compteur d e d i s t a n c e
à zéro lorsque
l e saumon est
au-dessus du r e p è r e de d é p a r t .
2. -Exécution
-111.3
- - -2 -7 - - - -de- -l a-mesure
_--
- Repérer
l a p o s i t i o n d e l a r i v e en l i s a n t l e compteur d e d i s -
t a n c e au moment 03 l e saumon passe à l a v e r t i c a l e d e l a r i v e ,
-
S e placer à l a première verticale et opérer point par point
corne avec
- En
le montage sur saumon à p a r t i r d ' u n p o n t
cas de fortes vitesses, mesurer
d i s t a n c e d enremontant
(compteur à zéro) puis
en contact avec
,
à chaque v e r t i c a l e l a
l e saumon j u s q u ' à l a poulie de suspension
enamenant
l a semelle du d é t e c t e u r d e fond
la surface de l'eau (lire le
compteur, p u i s l e r e -
mettre à zéro). Faire ensuite descendre très rapidement
l e saumon
s u r 1 m ou 2 m environ (lorsque
l a d i s t a n c e d est grande) , pour q u ' i l
prenne une p o s i t i o n d ' é q u i l i b r e
en-dessousde
Descendre alors jusqu'au fond
l e compteur deprofondeur.
d'un rapporteur
à pendule.
l a surface de l'eau.
e t n o t e r l a longueur y l u e s u r
Estimer 1' a n g l e d e d é r i v e
a(
à l'aide
226
Remonteren
point se situera
mesurant l a v i t e s s e en cinq points.
danscecas,
- Pendant
doutes sur
-
surface.
se p l a c e r à l a p r o c h a i n e v e r -
mêmes o p é r a t i o n s queprécédemment.
t o u t e l a mesure, s u r v e i l l e r l e s c o r p s f l o t t a n t s e t
s i 1'on a quelques
à remonter l'équipement demesure
ne pas hésiter
La
8-20 cm aumoins,de
Sortir l e matériel de l'eau et
ticale. Répéter les
Le d e r n i e r
la direction de la trajectoire.
Sur l e s r i v i è r e s
à fondssableux,
l e saumon l e moinslongtemps
il e s t c o n s e i l l é d e l a i s s e r
p o s s i b l e au contact avec
. c e l a , il e s t donc n é c e s s a i r e d e d i s p o s e r d ' u n
bon détecteur de fond.
on peut mesurer
c a s d e mauvais fonctionnement de ce détecteur,
profondeur en repé rant
l e l i t . Pour
la
l e moment où l e c â b l e p o r t e u r e s t s o u l a g é
l o r s q u e l e saumon touche l e fond,mais
la précision est nettement
moinsbonne.
- Pendant
l a remonté dusaumon,
troporteurs'enroule
v e i l l e r à c e que l e c â b l e é l e c -
8 spires jointives
(certainstreuilssontéquipésd'un
s u r l e tambour du t r e u i l
systèmepermettantcetenroulement
à spiresjointives).
- Au
cours de l a manoeuvrede
r e t o u r du c h a r i o t , l e saumon a
tendance à venir se bloquer près de la poulie de suspension
que l e diamètre du . t o u r e t du câble Cilectroporteur
f a u t de temps en temps f a i r e d e s c e n d r e l e
du f a i t
augmente. Il
saumon pendant l a manoeu-
vre de retour.
-
Sur l e s r i v i è r e s d o n t
50 m, l e r é g l a g e
la largeur dépasse
du moulinet à l a s u r f a c e e t l e r e p é r a g e
de l a bergeopposée
sont
f a c i l i t é s p a r l'emploi de jumelles.
- Les
pas
, pour
t r e u i l s d o u b l e s manuels fabriqués par
OTT nesont
l'instant,équipésd'unralentisseurdedescente.
cas de variation très rapide
du plan d'eau, on peut, avec
entraînement, faire descendre le moulinet
En
un c e r t a i n
à vitesse relativement
c o n s t a n t e en tournant l a manivelle à l a main. Mais c e c i n e c o n s t i t u e
qu'un p i s - a l l e r .
- Les
lentisseur.
t r e u i l s doublesNeyrpicsontprévus
pour r e c e v o i r un ra-
En
227
-III.
- -3 -2 -7 -3. -Tenue
- - du
- -Lazzt-
- Sur
l a ligne "origine de la
mesure" p r é c i s e r l a d i s t a n c e e n t r e
l a r i v e et l e repère fixe de départ.
- Le
r e s t e est i d e n t i q u e au jaugeage point
mon à p a r t i r d'unpont.
tal
P
p a r point avec sau-
( I l e s t impossible de noter l'angle horizon-
avec l e matériel c l a s s i q u e ) .
-111.3
- - -2 -7 -4 . -C-o n-s e i-l s e-t e-r r-e u-r -s -à-évite:
--
- Dégager
l a berge côté t r e u i l d e l a v é g é t a t i o n pouvant
gêner l a v i s i b i l i t é vers l'amont de
l a r i v i è r e pour f a c i l i t e r l a
surveillancedescorpsflottants,
-
Un c o n s e i l v a l a b l e pour t o u t e s les méthodes : en cas d e
forte crue, attendre
l a période du maximum pour commencer l e s me-
sures : les corpsflottantssontalors
moins nombreux.
- Ne p a s o u b l i e r d e g r a i s s e r l a p o u l i e d e r e n v o i s u r
opposéeau
l a berge
treuil.
- Bien adapter
l a masse dusaumon
aux c a p a c i t b s d e l ' i n s t a l -
lation.
- Ne
jamais g r a i s s e r l e s pauliesdemouflage
du c â b l e t r a c t e u r
e t l e tambour
; c e l a provoque des glissements.
777.3 2 8 . 3 a u g u g a mx ~ l o ; t t m
Quand l ' u t i l i s a t i o n du moulinet devient totalement impossible, on mesure
ou a r t i f i c i e l s .
l a vitesse en surface
à l'aide de flotteurs naturels
228
Cette me'thodede mesure peut donner de bons re'sultats si l a
t e c h i q u e e s t correctement appZiqude. Ce procédé peut paraztm sommire, mais iZ est souvext prdfdpa2iZe d'avoir une mesure a m f l o t t e u r s
que pas de mesure du tout.
La méthodea
été parfaitement décrite par
G. JACCON e t M. TOURNE
dans une note : "Estimation du d é b i t d e c r u e p a r l a m e s u r e d e s
: jaugeages au f l o t t e u r s "
vitessesdesurface
. Service Hydrologique, février
-
Note technique No 57,
1975, d o n t n o u s t i r o n s l e s p a s s a g e s
suivant s.
-111.3
- - -2 -8 -1. -Choix
- - -du- -secteur
- -'de
- -mesure
-Il e s t recommandé, e t p r e s q u e i n d i s p e n s a b l e , d ' e f f e c t u e r c e t t e
opérationavantlescrues.
un
pour f a i r e un jaugeage aux f l o t t e u r s l o r s d ' u n e
balisage préalable
.
Mais il n ' e s t p a s n é c e s s a i r e d ' a v o i r
crue.
On c h o i s i t un trongon de rivière ayant
une longueur supérieure
à deux f o i s l a l a r g e u r du p l a n d ' e a u e t p r é s e n t a n t l e s c a r a c t é r i s -
t i q u e ss u i v a n t e s
:
- rectiligne
-
avec r i v e s p a r a l l è l e s ,
biendégagé,
bonne v i s i b i l i t é d a n s t o u s l e s s e n s ,
accès facile
à une r i v e ,
- , p e n t e du lit constante (pas de chute
ou de zone de rapides
e n t r e l e s deux b i e f s ) ,
- lit
s t a b l e e t rocheux si. p o s s i b l e .
Ces conditions sont
évidemment à r e s p e c t e r
l e tronçon idéal existant rarement.
,le
mieux p o s s i b l e ,
229
111.2 _2 S z.-B+issgE
11 e s t e f f e c t u é à l ' é t i a g e . Il comprend : 4 b a l i s e s A
n a t u r e l l e s( a r b r e s ,r o c h e r s ) ,
poteaux..
.), r é p a r t i e s
B C D
ou a r t i f i c e l l e s( j a l o n s ,b a l i s e s ,
deux par deux sur chaque
rive et matériali-
s a n t deux s e c t i o n s t r a n s v e r s a l e s AB e t CD (voir croquis
No 5 9 ) .
Il f a u t que :
- lessectionstransversales
AB e t CD soientrigoureusement
parallèles ,
- que
l e s b a l i s e s A e t C (ou B e t D) s o i e n t a c c e s s i b l e s
quel que soit
en crue,
l e niveau de l'eau (balises placées au-dessus des
plus
hautes eaux) ,
-
de A e t C (ou B e t D) on d o i t v o i r p a r f a i t e m e n t l e s a u t r e s
balises.
La d i s t a n c e e n t r e l e s s e c t i o n s
AB e t CD e s t a u t a n t
s i b l e s u p é r i e u r e à deux f o i s l a l a r g e u r
AB e t
On essaiera d'implanter
quepos-
de l a r i v i è r e .
CD perpendiculairement à l a d i r e c -
AC (ou BD) parallèlement à c e t t e d i -
t i o n du c o u r a n t , e t s i p o s s i b l e
r e c t i o n pour s i m p l i f i e r l e s c a l c u l s .
Après implantation des balises,
permettra de connaître
.
un lever topographique précis
L , AB, CD, a i n s i que l e s d i s t a n c e s d e s b a l i -
s e s aux r i v e s e t l e s p r o f i l s
en t r a v e r s d e l a r i v i è r e .
. .
-
III.
- -3 -2 83 . -MesEr%
Ae?
xiiegses_
Méthode des deuxchronomètres à a i g u i l l e s r a t t r a p a n t e s
C ' e s t l a méthode l a p l u s
la plus difficile.
complète e t l a p l u s s û r e ,
Rappelonsqu'unchronomètre
:
mais aussi
à aiguille rattrapan-
t e e s t un chronomètre muni de deux a i g u i l l e s qui partent simultanément l o r s d e l a mise en marche,maisquipeuvent
être arrêtées
sépa-
230
B
Flotteur
I
E
E’
Fig-59
BALISAGE
CONSIGNES A RESPECTER IMPERATIVEMENT
1 - PARALLELISME AB et CD
2- ACCESSlBlLlTE AC (ou BD)
3- VlSlBlLlTE
&
Dc AB$
(OU
23 1
et T avecune
même
1
2
L a mesure sera r é a l i s é e p a r deux t e c h n i c i e n s munischacun
rément. Ce chronomètremesure
origine T
O
.
d'unchronomètre
doncdeuxtemps
et aidés par
T
un o b s e r v a t e u r q u i l a n c e r a l e s f l o t t e u r s
a r t i f i c i e l s ou s i g n a l e r a , l ' a r r i v é e d e s f l o t t e u r s n a t u r e l s ( a r b r e s ,
.).
branchages, etc..
L a méthode demesure
parlescroquis
est parfaitement décrite et illustrée
donnésdans
l e d é p l i a n t N o 5 9 b i s Les temps mesurés
sontportéssurdesfichestenuesparchaquetechnicien(f'igure
68) ; chaque f l o t t e u r e s t numéroté,on
par flotteur.
.
u t i l i s e une l i g n e du t a b l e a u
l e f l o t t e u r , un si-
S i l ' o b s e r v a t e u r C ne peut repérer
gne p a r t i c u l i e r (mouvement h o r i z o n t a l du bras par
ra à soncollègue.
l e temps To sera a l o r s mesuré.
Dans c e c a s , s e u l
Chaque t e c h n i c i e n p o r t e r a en f a c e dunumérodu
, " f l o t t e u r perdu" en abrégg
"FP"
exemple) l ' i n d i q u e -
, dans
f l o t t e u r l a mention
l a colonne "observations".
e s t d é l i c a t e : en p a r t i -
L'utilisation de flotteurs naturels
i
culier, l'observateur
C ne repère pas toujours facilement ce
l u i désigne. Une l i a i s o n r a d i o ou téléphonique peut permettre
meilleure définition des flotteurs
que A
une
e t diminuer l e s r i s q u e s d ' e r r e u r .
A l a f i n d e l a mesure on dispose
pourchaque
f l o t t e u r de quatre
temps :
t
t
.
a
c-
pour l e parcours 1
a
pour l e parcours lc
T et Tc pour l e parcours L.
a
On c o n s t a t e
immédiatementque
Ta = T
aux e r r e u r s d e mesure
temps ta e t tc s e r o n t u t i l i s é s
p r è s( r é f l e x e sd e so p é r a t e u r s ) .L e s
l o r s du dépouillementpour
C
l e calcul de
l a d i s t a n c e du f l o t t e u r
à l a rive;
Pendant t o u t e l a d u r é e
l e s v a r i a t i o n s du plan d'eau.
situéesdans
du jaugeage,
S i leséchelleslimnimétriquessont
l e tronçondemesure,
intervalles réguliers (toutes les
les lectures seront faites
à
10 minutes ou tous les quarts d'heure).
Les c o t e s é c h e l l e s e t l e s p r o f i l s
térieur à la crue, permettront de connaître
temps de l a section mouillée.
il e s t n é c e s s a i r e d e n o t e r
en t r a v e r s a n t é r i e u r e t
la loi de variation
posdans l e
i
232
Fig-59 bis
"1
aOSITION 2
POSITION 1
I-
1
POSITION 4
1
Dl
POSITION 5
Y..
-/
-.
0.irateur
c
c. bras l e d
chronomitre
la main
survdlle F a t C...D
233
Fig - 60
JAUGEAGE AUX FLOTTEURS
Rivière :
FICHE DE ltERRAIN
Station :
Date :
Emplacement :
début
Heure
:
Heure f i n :
Cote :
Cote :
Méthode u t i l i s é e :
(1) rayer l a mention i n u t i l e
S
m BALISAGE
B
AB=
m
CD =
m
L
=
D
Remarclues
___)
21
- =
O
Levétopographiaue
le :
par :
l A
fait
C
I
REPERALiE DU €!ILAN D'EAU
Heure :
Nature :
Cote
Fnl o t t e u r
11
11
11
II
11
11
11
11
11
11
11
Il
11
11
II
MESURES DESVITESSESNombre
NC
T
obs
Emplacement de La
sectiontransversale
Remarclues :
:
de chronomètres :
No
'
No
1
11
21
2
12
22
3
4
5
6
13
23
14
15
24
16
26
7
8
9
17
27
18
19
28
29
10
20
30
25
t
T
obs
NO
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
234
S i l e s é c h e l l e s ne sont p a s dans l e tronçondemesure,
installer
repère près de
UR
seront nivelés par rapport
du p r o f i l en t r a v e r s d e
il f a u t
A ou de C (oumieux
près des deux) q u i
aux é c h e l l e s e t l o r s
du l e v é o b l i g a t o i r e
l a section repère avant et après
l a crue. S i
l ' o n u t i l i s e deux repères en AB e t CD, l a s e c t i o n m o u i l l é e r e t e n u e
pour l e c a l c u l du d é b i t s e r a l a
moyenne d e s deux s e c t i o n s r e p è r e s .
Il f a u t que l e s s e c t i o n s r e p è r e s s o i e n t p e r p e n d i c u l a i r e s a u s e n s
du
courant.
Méthode u t i l i s a n t . un chronomètre à a i g u i l l e r a t t r a p a n t e
:
Seul l r o p é r a t e u r C e f f e c t u e l e s mesures, A donne l ' i n s t a n t de
passage des flotteurs sur
l e temps t
C
AB ; ona
pour p a r c o u r i r 1
C'
de la distance
cequi
l e temps T pour p a r c o u r i r L e t
donneune
s e u l ee s t i m a t i o n
à la rive.
-111.3
- - -2 -8 -4 . -Rem.=r~ue~
II e s t b i e n é v i d e n t
que c e t t e méthode s ' a p p l i q u e d i f f i c i l e m e n t
dans l e c a s d e s e c t i o n s t r è s m o b i l e s , c a r
il s e r a t r è s d i f f i c i l e d e
s a v o i r comment a v a r i é l a s e c t i o n pendant l a c r u e e t même avec d e s
mesuresde
vitesses correctement réalisées, on aura
unegrande
i n c e r t i t u d e sur l a v a l e u r du d é b i t .
Pour 2tre valable, cette mdthode ne'cessite une organisation
minutieuse e t un bon entraCnemmt de l 'hquipe de jaugeurs. Bien que
donnant des r d s u l t a t s s a t i s f a i s a n t s Zorsqu ' e 2 Ze e s t b i e n appZiquée,
il ne faut pas quand mgme oublier qurun jaugeage complet au moulinet
est t o u j o w ~ sprdfdrable c? un jaugeage aux f l o t t e u r s .
235
8 5.
l o t-t eu rs-111.3
- _2_
- -Jaugeages
- -- - -de-nuit
- - -aux
- -f -
les c r u e s l e s p l u s im-
Tous l e s hydrologuesontconstatéque
portantesseproduisentleplussouventlanuit.
Il e s t doncprudent
l e cas par exemple d ' é t u d e s s u r p e t i t b a s s i n r e p r é -
de prévoir, dans
l e q u e l il s e r a p o s s i b l e d e f a i r e d e s
s e n t a t i f , un équipementavec
mesures aux f l o t t e u r s pendant l a n u i t .
sera constitué. par deux p r o j e c t e u r s o r i e n -
Le matériel de base
tables alimentés par
un groupe électrogène ou d e s b a t t e r i e s .
On u t i -
lisera d e s f l o t t e u r s a r t i f i c i e l s e t des balises recouverts de pein-
ture phosphorescente.
Un a i d e l a n c e l e s f l o t t e u r s à i n t e r v a l l e s r é g u l i e r s en amont
d e l a s e c t i o n AB. L ' o p é r a t e u r s i t u é
un p o i n t s i t u é
unpeuen
amont d e R : il prend l e f l o t t e u r dans l e
l e flotteur traverse la ligne
f a i s c e a u lumineux.Lorsque
é t e i n t sonphare
pérateur situé
en A o r i e n t e son p r o j e c t e u r sur
e t m e t enmarchesonchronomètre.
en C déclenche sonchronomètre
AB;
il.
l'o-
A ce signal,
e t allumesonprojec-
t e u r . 11 s u i t l e f l o t t e u r avec l e p r o j e c t e u r e t a r r ê t e l ' a i g u i l l e
rattrapante lorsque le flotteur traverse
arrête
1 'aiguillerattrapante
opérateur
e t é t e i n ts o n tp r o j e c t e u r .
C s u i t le flotteur jusqu'à la traversée de
CD. Il é t e i n t son p h a r e
; au même i n s t a n t A arrête a u s s i sonchro-
e t a r r ê t e sonchronomètre
nomètre. L ' a i d e s i t u é e n
l a l i g n e BC. L'opérateur A
amont l a n c e unnouveau
flotteur.
7 7 7 . 3 2 9. 3 a u g u g e 6 c o n t i m ou pm w " L c a . h
inddpendantes
2 9-1. M
i e l-u t i li s2
-111.3
--_
- a-t é-r -
Tout l e matériel qui a é t é d é c r i t a u c h a p i t r e II pour l e s
mesures à p a r t i r de ponts ou d e t r a i l l e s t é l é p h é r i q u e s
en fonction de
est u t i l i s é
l a s i t u a t i o n d e l a s t a t i o n hydrométrique, de ces
ca-
r a c t é r i s t i q u e s e t desconditionslocalesd'écoulement.Surchaque
v e r t i c a l e , l a mesurepeutse
intégration.
faire soit point par point, soit
par
236
-
-111.3
- - -2 -9 -2. -Mode
- op&+ziLe-Choix d e s v e r t i c a l e s :
Dans un jaugeage par
des conditions normales,
l e s méthodes classiques se déroulant dans
l e choix des verticales de
mesure e s t f a i t
en fonction de l a l a r g e u r du plan d'eau et des conditions d'écoulement,
suivant des méthodes qui ont été
examinéesdans
les paragraphes pré-
cédent s.
Pendant l e s c r u e s , l e s v a r i a t i o n s
être
de plan d'eau peuvent
importantesetsuivantlaconfigurationtopographiquedelasection,
- l a largeur peut
donc v a r i e r égalementdansde
Le choix des verticales se fera
mouillée entre les
tenant compte d e l a s e c t i o n
plus basses et les plus hautes
eaux ( c e t t e s e c -
à partir d'un relevé topographique).
.tion mouillée sera tracée
Le
nombre
doncen
notables proportions.
pour l a c o t e maximale
de v e r t i c a l e s e r ad é t e r m i n é
a t t e i n t e par l e p l a n d ' e a u e t l e u r r é p a r t i t i o n d é p e n d r a d e l a
du lit. En r è g l e g é n é r a l e ,
on adoptera de
Les v e r t i c a l e s s e r o n t d é s i g n é e s p a r
V2,.
.. V12,
ind ép end
an t e
-
8 à 12 v e r t i c a l e s .
unsymbole
qui l e u r sera définitivement affecté.
plusieurs piles,
forme
chaque t r a v g e s e r a c o n s i d é r é e
t e l que V1,
à
Pourunpont
comme une s e c t i o n
.
Repéragedes
verticales :
P_2?!t2_._EiEs_er_eLle
Le r e p é r a g e s e f a i t
à la peinture sur le pont.
à e n t r e t e n i r périodiquement l e s marques de façon
11 f a u t v e i l l e r
à pouvoir l e s re-
pérer facilement en toute c i r c o n s t a n c e .
TE_aEsEorteUr-_aP.i2en
11 f a u t n é c e s s a i r e m e n t c h o i s i r
l e q u e l l e compteur d e s d i s t a n c e
peutchoisir
de l'abri
un p o i n t f i x e o r i g i n e ,
pour
du t r e u i l s e r a m i s à zéro. On
comme o r i g i n e f i x e d e s a b s c i s s e s , l e s e u i l d e l a p o r t e
du t r e u i l ouune
c a l e du c â b l e p q r t e u r .
borne placée prEs de l'abri,
En mettant l e contact de
à la verti-
fond dusaumon
au-
1
237
l e "zéro" à quelques centi-
dessus de ce repère, on peut définir
mètres p r ë s .
Les deux r i v e s ne doivent jamcis 2tre choisies comme origine
des abscisses, Zew, position est, en effet, variable
avec l e niveau
de Z 'eau.
L e p o i n to r i g i n eé t a n tc h o i s i ,o np r o c è d e
verticales. Puis
on t r a c e l e p r o f i l
geage en indiquant clairement
permanencedans
en t r a v e r s d e l a s e c t i o n d e j a u -
la position des verticales
valeur des différentes abscisses
signée sans ambigcité.
dé-
Une p h o t o c o p i e d e c e p l a n s e r a a f f i c h é e e n
l a cabine du t r e u i l .
p l u s en plus grand
se t r o u v e h o r s d e l ' e a u .
ou q u a t r ev e r t i c a l e sp e u v e n t
ce c a s , s i l a v a r i a t i o n du plan d'eau
'quelquesverticalesintermédiaires.
f e r a l e s mesuresque
unnombre
d e v e r t i c a l e s de
Pour l e s p e t i t e s c r u e s ,
être u t i l i s é e s . Dans
est l e n t e , on peut ajouter
Mais il fautimpgrativement
u t i l i s e r l e s verticales indépendantes.
onne
et l a
par r a p p o r t à l ' o r i g i n e f i x e ,
Quand l e niveau du plan d'eau baisse,
seulestrois
à l a r é p a r t i t i o nd e s
En c a s d e v a r i a t i o n r a p i d e ,
sur les verticales prévues sur le cro-
quis ou l e s marques du pont.
0
Exécution des mesures
A p a r t i r du pont,
:
on se p l a c e à l a v e r t i c a l e V1. Avecun
té-
léphérique, il f a u t m e t t r e à zéro l e compteur d e d i s t a n c e du t r e u i l
au passage
du saumon au-dessus du r e p è r e f i x e .
On d é p l a c e e n s u i t e
l e saumon j u s q u ' à l a v e r t i c a l e V1, d ' a b s c i s s e connue e t a f f i c h é e dans
l a cabine,aprèsavoirluaupassagesur
l a rive.
l e compteur l ' a b s c i s s e d e
,
238
.
1.
Amener l e saumon en V I ,
2.
Lire l a cote à l'échelle et l'heure,
3.
F a i r e les mesuresde
cinq points
DU
v i t e s s e sur l a v e r t i c a 1 e ; V l ( t r o i s
p a r i n t é g r a t i o n s i polssible)
,
4.
Lire l a cote à l'échelle et l'heure,
5.
Amener l e saumonen
6.
Lire l a cote à l'échelle et l'heure,
7.
F a i r e l e s mesures de
8.
Lire l a c o t e à l ' é c h e l l e e t l ' h e u r e ,
9.
Amener l e saumon en V3..........etc...
N- 1
Lire l a c o t e à l ' é c h e l l e e t l ' h e u r e ,
N
Faire des mesures de vitesse sur
N+ 1
Lire la cote
N+2
Amener l e saumon à l a v e r t i c a l e de l a r i v e opposée e t
l sel u
i rre
V2 ,
v i t e s s e sur V 2 ,
VI2 (dernière verticale),
à l'échelle et l'heure,
compteur l ' a b s c iosrsree s p o n d a n t e ,
N+ 3
Ramener l e saumon sur V 12
N+4
Lire la cote à l'échelle et l'heure,
N+5
F a i r e l e s mesures d e v i t e s s e s u r
N+ 6
Lire l a cote à I'échelle et l'heure,
N+ 7
Ramener l e saumon en V I 1 ,
N+8
Lire la cote
i
VI2
à l'échelle et l'heure,
.....................
etc....
Après ê t r e revenu en V I , e t a v o i r r e p é r é
( c ô t é VI) on r e t o u r n e v e r s V 2 , V3, V 4 .
1' a b s c i s s e d e l a r i v e
.. e t a i n s i d e s u i t e
l a f i n de l a crue. On peutégalement,lorsqu'onjauge
pont, opérer toujours dans
l e même sensde
chaque v e r t i c a l e d e s h a u t e u r s
paspossibleavec
jusqu'à
à partir d'un
V1 à V12, afin d'avoir
une s t a t i o n t é l é p h é r i q u e ;
t r a i t e . 11 vaut doncmieux
pour
à l ' é c h e l l e mieux r é p a r t i e s . Ceci n ' e s t
en e f f e t , l e t r a j e t r e t o u r
(de V I 2 à VI) e s t l o n g e t p é n i b l e l o r s q u ' i l e s t f a i t d ' u n e s e u l e
dessus).
à
j a u g e r égalementau
r e t o u r (méthode c i -
239
- Si
essaie d e mesurer
les vitesses deviennent trop fortes, on
uniquement l a v i t e s s e e n s u r f a c e ,
-
S i la cote se stabilise,
onpeut
faire des verticales inter-
médiaires quand on l e j u g e n é c e s s a i r e .
- La
mesurepar
verticales indépendantes
lorsqu'il devient possible de faire avec
fion faible de la cote
ne s e r a a r r ê t é e que
une bonne p r é c i s i o n ( v a r i a -
à l ' é c h e l l e ) un jaugeagecompletpar
les
méthodes c l a s s i q u e s .
- Avec l e s
transporteursaériens,
il f a u t v e i l l e r t r è s a t t e n -
tivement à c e que l e c â b l e t r a c t e u r n e g l i s s e p a s s u r l e
tambour.
Ramener de temps en temps l e saumon s u r l ' o r i g i n e f i x e
et v é r i f i e r
.que l e compteur indiquetoujourszéro.
- En
très forte crue, ne pas chercher
près de l a surface et aussi trop près
t i o n pendant toute
du fond. Opérer avecprécau-
l a p é r i o d e d e montée de l a crue.
Une mesure complète par
l e s méthodes c l a s s i q u e s demande au
minimum une h e u r e d e t r a v a i l s u r
bien.Sur
à f a i r e d e s mesures trop
l e terrain....
l e s r i v i è r e s à crues rapides,
quand t o u t marche
l a variation de plan d'eau,
pendantuneheure,
atteint plusieurs dizaines de centimètres par. _
f o i s même plus d'un mètre.
En opérant par verticales indépendantes,
l e temps demesure
s u r chaque v e r t i c a l e e s t r é d u i t à quelques minutes, d'où une variat i o n très f a i b l e du plan d'eau.
pouillementutiliséespermettent
detarage.
Nous verrons que
l e s méthodes de'dé-
un t r a c é très précis des courbes
240
Cette me'thode doit Gtre applique'e sur t o u t e s l e s r i v i è r e s à
cruesrapidesdont
l e fond du l i t e s t parfaitement stable. Or, ceZa
ne se rencontre que t r & s rarement sur l e s coms d'eau naturels,
C'est une me'thode ide'ale pour l e s p e t i t s b a s s i n s v e r s a n t s à sect i o n ame'nagee en be'ton. EIZe nécessite de Za p a r t des e'quipes d'hydrométristes qui Za pratiquent, un certain sens de l a d i s c i p z i n e
e t de Z'orpnisation
I l f a u t , en effet, se souvenir
qu'une crue
Ze de'but jusqu'à Za f i n , e t c e l a p e u t dedoi't Ztre jaugde depuis
mander de queZques heures à plusieurs jours. Z
!-convient d 'Ztre tre's
prudents pendunt Zes opdrations de n u i t e t durant Za phase de mont& du pZan d'eau ( c h r i a g e important en surface).
..
24 1
DE BUREAU
IV.TRAVAUX
IV. 1 . REMARQUES PRELIMINAIRES
Lesopérationseffectuéessurleterrainaboutissent
naissance de la vitesse
à l a con-
du courant en divers points d'une section en
t r a v e r s d e l a r i v i è r e dont on veut connaître
l e d é b i t . Comme nous 1 'a-
vons vu, ces opérations sont souvent délicates et exigent
d e s o i n e t 'deméthode.
. effet de la précision
La p r é c i s i o n du r é s u l t a t f i n a l , dépend en.
avec laquelle sont mesurées les différentes
l e calcul.
grandeursintervenantdans
Si
.
'x
O
.f2 est
l ' a i r e de l as e c t i o nd ej a u g e a g er a p p o r t é e
y, e t v l a vitesse supposée constante àtraver.s
l e débit est
donné p a r l a double intégration
L a première intégration donnera
au p l a n
un élément d a
:
l e d é b i t é l é m e n t a i r e ou d é b i t
,par unité de largeur (appelé parfois p.u>,
demesure
beaucoup
l e longd'uneverticale
:
C e débitélémentaire
t o t a l Q sera obtenu par
e s t généralementexpriméen
m2/s. L e d é b i t
l a sommation de ce débit Blémentaire suivant
l'horizontale.
5
D i f f é r e n t e s méthodesquenousexamineronsdans
lesparagraphes
s u i v a n t s o n t é t é proposées. Ces méthodes manuelles,donnentdes
t a t s c o r r e c t s à conditiond'êtreappliquéesavecsoin,
sontpointtropfastidieuses
diatement après
e t e l l e s ne
s i lesdgpauillementssontfait
chaque retour de tournée.
rssulimmé-
242
I l f a u t é v i t e r d'accumuler l e s mesures de de'bits wn d6pouilZe'es
car l a r e p r i s e d 'un grandnombre de mesures unciennes e s t un t r a v a i l
pgnnible e t Z.es souzenim s o n t confus.
Avec
l'apparition
des
ordinateurs,
un certain
nombrede ser-
vices hydrologiquesont pensé résorber le retard pris dans l'exploitation
des
jaugeages,
en
utilisant
la
machine,
puis
l'habitude
étant prise, tous .les jaugeages ont été systématiquement calculés
de cette
manière.
Nous estimons que cette façon
de procéder n'est pas recommandable
pour
-
diverses
raisons.
Avec ce mode de traitement, l'opérateur de terrain n'arrive
pas 1ui-m-eme au but final qui le
estcalcul et la connnaissance
du débit.Les renseignements qu'il a recueillis, souvent
à grand
peine, sont acheminés vers l'ordinateur par des personnes qui ignorent en général les difficultés rencontrées pour obtenir
in- cette
formation. Nous pensons que
le fait de dépouiller manuellement un
jaugeage peut contribuer
1 développer 1.e sens de la mesureà évzet
ter certaines erreurs qui, dans le cas d'un dépouillement automatique continueront1 exister, la machine ne faisant aucune remarque.
Ajoutons que la préparation des données le
pour
passage
au
calculateur nécessite un temps presque aussi long
le dépouilleque
ment lui-même (en particulier avec la méthode arithmétique,
le
temps nécessaire pour arriver au rgsultat est à égal
celui qu'il faut
pour perforer les cartes de données).
La précision est dans tous
les cas sensiblement la même.
243
- La
deuxièmeremarque
est la suivante
rapidedescalculatricesélectroniquesde
: avec l e développement
à la
poche,onpeut,
e t à mesuredesaréalisation
l i m i t e , d é p o u i l l e r l e jaugeageaufur
s u r l e t e r r a i n . Avec l e s c a l c u l a t r i c e s p o r t a t i v e s
peut, B l ' a i d e de programmes très simples,obtenir
programmables,on
le résultat
quelques secondes après 'l'introduction des données.
La p r é c i s i o n e s t
sensiblement l a même que c e l l e donnée p a r l e s a u t r e s méthodes.
l e marchépour
Actuellement, ce matériel se trouve sur
t r è s modique. Il e s t également p o s s i b l e debrancher
s u r uneimprimante.
Compte tenu du coûtd'un
de mesure des vitesses,
un p r i x
la calculatrice
équipementcomplet,
il s e r a i t s o u h a i t a b l e d ' y i n c l u r e
une c a l -
culatrice de ce type. L'hydrodtriste disposerait ainsi d'un outil
qui rendrait
son t r a v a i l p l u s a g r é a b l e e n l u i p e r m e t t a n t d ' a r r i v e r
plus rapidement au résultat sans
trages longs
passer p a r l e s c a l c u l s
e t quelquefoisfastidieux.
- Enfin,
l e s calculsintermédiairesquipermettentd'obtenir
l a v a l e u r du d é b i t ne c o n s t i t u e n t p a s
besoindans
e t planimé-
une information dont on
l a s u i t e del'interprétationhydrologique.
Donc, sa
mise sur cartes perforées
ou autre support ne présente aucun inté-
rêt. 11 s u f f i t d ' a r c h i v e r
les originauxdesfeuillesdejaugeage
e t conserver une trace du dépouillementpour
a
vérification lors d'une
contestation éventuelle.
La seuie information qui doit
rées ou bandesmagnétiques
ê t r e stockée sur cartes perfo?
e s tc o n s t i t u é ep a r
l e s couples (H,Q)
obtenus à p a r t i r des courbes de tarage des stations hydrométriques.
IV. 2. PRePARATION DES FEUILLES DE JAUGEAGE
Lorsqu'unjaugeage
c e r t a i n nombre d e v a l e u r s
est terminé,on
se trouveenprésenced'un
: nombre d e t o u r s ,
temps, r e l e v é s e n d i f -
f é r e n t s p o i n t s de mesure repSrés en abscisses (distances horizon-
tales, donnant l a p o s i t i o n d e s v e r t i c a l e s )
deur s)
.
et enordonnées(profon-
244
à par-
Les v i t e s s e s du courantsontobtenues,soitdirectement
t i r de l a formule du moulinet en c a l c u l a n t l e nombre de t o u r s par
seconde, s o i t à l ' a i d e debarêmes.
Le débit sera calculé, soit graphiquement par double intégration par la
de v i t e s s e ou d e s p a r a b o l e s , s o i t
méthode d e s p r o f i l s
arithmétiquement (méthode de l a s e c t i o n médiane ou méthode de l a
s e c t i o n moyenne). Lesmgthodesarithmétiquessontbeaucoupplusrapidesetsontparticulièrementutiles
tuéessurleterrain.
.
pour l e s é v a l u a t i o n s e f f e c -
Les méthodesgraphiqueS.exigent
plus astreignant, mais permettent parfois d'avoir
un t r a v a i l
une i d é e p l u s
claire des caractéristiques de l'écoulement dans la rivière.
précision des résultats obtenus avec les
de chose près,
deuxméthodes
La
e s t à peu
l a mame.
IV. 2. 1. CALCUL DES VITESSE§ A PARTIRDE§ RELEVES
'étalonnage d'un
Nous avons vu que l a formule générale d
l i n e t e s t une équationde
dans laquelle
:
V
mou-
l a forme : V = an + b
= v i t e s s e du courant en.m/s,
n = v i t e s s e de r o t a t i o n d e l ' h é l i c e
en tours/seconde,
a = constante ou p a s r é e l d e l ' h é l i c e ,
b = constante due aux f r o t t e m e n t s e t d o n t l a v a l e u r
est très voisine de la vitesse de
démarrage du
moulinet.
Sur l'e t e r r a i n , on mesure en général un nombre de t o u r s N pen-
dant un temps T.
Le p r e m i e r t r a v a i l
à partir des valeurs de
à e f f e c t u e r au bureau sera
N e t T obtenues sur
doncde
calculer
le terrain la vitesse
du courant en m/ s en chaque p o i n t .
Pour l e c a l c u l de V, nous distinguerons
a) l e s o p é r a t e u r s n e d i s p o s e n t
que d'une règle
chine à calculer simple électromécanique,
o p é r a t i o n s . Ori p r o c è d e r a s o i t
:
deux c a s :
à c a l c u l ou d'une ma-
ou é l e c t r o n i q u e q u a t r e .
245
-
au c a l c u l coup par coup en f a i s a n t pourchaque
point le
r a p p o r t N/T e t en p o r t a n t c e t t e v a l e u r d a n s l a f o r m u l e
Veiller, dans
l e cas de moulinet ayant plusieurs formules de tarage,
à u t i l i s e r l a formule correspondant bien
-
du moulinet.
n = NIT,
à la valeur de
en é t a b l i s s a n t un barême pour l e m o u l i n e t u t i i i s é donnant
l a v i t e s s e en mf s en fonction de
n (barême V(n)) ,
temps T f i x e d e
de tours réalisés dans le
30, 50 ou 100 secondes
du temps T m i s pour f a i r e unnombre
(barêmeV(N)),ou
dunombre
OU
detours
N fixe
é g a l à 50, 100 ou 200 (barêmeV(T)).
(V(n) , V(N) ouV(T))
Le choix dubarême
matérielde
comptage dontondispose.
tion,onpeutchoisir
nombre d e t o u r s
Avecun
compteur à présélec-
l e barême V(N) s i l ' o n p r é s é l e c t i o n n e
N. Ces barêmes s o n t é t a b l i s
le
une f o i s pour t o u t e s d è s
r é c e p t i o n du m a t é r i e l pour t o u t e l a gamme d e v i t e s s e s e t
compte éventuellement des diverses formules de tarage
Les barêmes serontdonnésavec
du .
dgpendévidemment
en tenant
du moulinet.
trois chiffres significatifs après
l a virgule.
Lesbarêmes
V(N) ou V(T) é v i t e n t d ' a v o i r
2. c a l c u l e r l e r a p p o r t
NIT d'où une c e r t a i n e s i m p l i f i c a t i o n .
b) Les o p é r a t e u r s d i s p o s e n t d e c a l c u l a t r i c e s é l e c t r o n i q u e s
program-
mables.
Les constantes du moulinet sont introduites en
l a machine a i n s i que l a v a l e u r d e
mémoire dans
n = N f T , l i m i t e e n t r e deux équa-
t i o n s . Un programme s i m p l e permet e n s u i t e d e c a l c u l e r
V m/s en
1
introduisant successivement les valeurs de
que p o i n t d e mesure. Un t e s t est prévu dans
terminer en fonction de
N e t T obtemes en
l e programme pourdé-
l a valeur de n l'équation qui doit
u t i l i s é e pour l e calcul de
cha-
être
V. Cette méthode est beaucoup p l u s r a p i d e
que l a précédente.
Rappelonsqu'avec
l e s compteurs à p r é s é l e c t i o n il e s t p o s s i b l e
d'obtenirdirectement l a v i t e s s e du courant en m / s e n a f f i c h a n t un
temps T b = 100 a. S i N est l e nombre d e t o u r s mesurépendant
l a v i t e s s e sera é g a l e à :
ce temps,
246
V=ax-
+ b = N- + b
1O0
100 a
Un calcul mental rapide
permet de trouver directement
d i v i s a n t l e nombre de tours par
V en
100 e n a j o u t a n t a u r é s u l t a t a i n s i
obtenu l a c o n s t a n t e b. Si T = 100 a est i n f é r i e u r à 30 secondes
(hélices au pas de
IV. 2. 2.
O, 10 'par exemple), prendre
T = 200 a ou T
=
500 a.
CORRECTIONS A APPORTER AU DEPOUILLEMENT
Avant de commencer l e dépouillement, il fautprocéderaux
correctionsquisontnécessitées
du f a i t d e s c a r a c t é r i s t i q u e s d e
la section de mesures, de l'écoulement dans cette section
ou d e
la fixatian de l'appareillage.
T V . 2 2 1 . Phohoncleuh de k
k ~viè&e
Ces c o r r e c t i o n s n ' i n t e r v i e n n e n t
de,moulinet monté sur saumon.Avec
e s t obtenue directement
plan d'eau avec
que dans l e c a s d ' u t i l i s a t i o n
un montage sur perche,
au p o i n t d ' a f f l e u r e m e n t d e l a s u r f a c e d u
l a perche ou p a r l e c t u r e s u r
perches coulissantes).
l a profondeur
un v e r n i e r ( c a s d e s
Avec un montage sur saumon, deux cas peuvent
se présenter!
-I V-. 2 -2-1-1.- -V i-t e-s s-e sL ' i n d i c a t i o n du compteurdonne
e t l a p o s i t i o n du moulinetau
f z i h 1 g s L ge-dgrLvE
g a z cl-u-sa-~os
l a profondeur entre l a s u r f a c e
moment où l e contact de fond
La profondeur r é e l l e e s t é g a l e a u
nombre l u s u r l e compteuraugmenté
de l a constante dusaumon.
Cette a d d i t i o n p e u t
le terrain (le préciser sur
l e carnet),sinon
bureauavantde
se f a i r e d i r e c t e m e n t s u r
il f a u t l a f a i r e au
commencer l e dépouillement (indiquer sur
d e jaugeage dans
profondeurmesurée
se ferme.
l a colonne"profondeur"
la feuille
l a l e c t u r e du compteur :
et au-dessous l a profondeur corrigée.
247
-I V_. 2_ _2 -1- 2.- - -F _o r-t -e -s
Dans ce cas, lorsque
v i t e s s e ~ , -imEoKtznLe-dz
d&r~v~
2a;mEn
l e moulinetest
immergé, l e c â b l e é l e c avec l a v e r t i c a l e
troporteur n'est pas vertical et l'angle qu'il fait
e s t d'autant plus grand que
Sur l e t e r r a i n , on note dans
f e u i l l e de jaugeage, l'angle
l a colonne"anglecâble"de
il f a u d r a i t n o t e r l ' a n g l e
enchaque
généralement peu importantes, de plus
mesure p a r f o r t e s v i t e s s e s
t e n t pas toujours de multiplier
les observations).
-
u
,x
nepermet-
menée d e l a façon suivante
La c o r r e c t i o n e f f e c t u é e a u b u r e a u e s t
x
la
p o i n t d e mesu-
les conditions difficiles de la
-
IOO.
maximal l o r s q u e l e saumon e s t aufond
re mais l e s v a r i a t i o n s s o n t
on c a l c u l e p = y
à
que s i l ' a n g l e e s t s u p é r i e u r
Cettecorrectionn'intervient
(en toute rigueur
111.2 7 2).
la vitesse est plus forte (voir
é t a n t l a c o r r e c t i o n du câble
exondé, u
l a c o r r e c t i o n du c â b l e immergé, t i r é s des tableaux.
On porte dans l a colonne''profondeur''
de l a valeur y l u e s u r l e
saumon. C e t t e v a l e u r
l a v a l e u r d e p au-dessous
compteur. On a j o u t e à p l a constante du
est i n s c r i t e en-dessousde
Les p o i n t s i n t e r m é d i a i r e s s o n t r é p a r t i s
p.
à p a r t i r d e la valeur
de p ; l ' e r r e u r commise est en g é n é r a l t r è s f a i b l e
çon moins importante que c e l l e q u ' o n o b t i e n d r a i t
enchaque
e t de toute fa-
en mesurant l'angle
point.
7 V . 2 2 2.
l m g u de
.ta h
i
u
i
h
n
e
S i on e f f e c t u e un jaugeage à p a r t i r d'un pont
re à l ' a x e du courant, ou
s i l a s e c t i o n d é f i n i e p a r un c â b l e f a i t ,
malgré l e s p r é c a u t i o n s p r i s e s ,
au
non perpendiculai-
un c e r t a i n a n g l e a v e c
l a direction
courant, il f a u t a p p o r t e r une c o r r e c t i o n en m u l t i p l i a n t l a l a r g e u r
mesurée sur
l e pont ou sur
mé p a r l ' a x e du pont(ou
d i r e c t i o n du courant.
l e câble par
l e câble) avec
l e cosinus de l'angle forl a perpendiculaire à l a
:
248
Cette c o r r e c t i o n p e u t i n t e r v e n i r a u s t a d e f i n a l
ment. L e d é b i t réel é t a n t é g a l
à partir
au p r o d u i t du débit obtenu
l e pont ou l e câble par
de l a s e c t i o n d é f i n i e p a r
du d é p o u i l l e l e cosinus de l'an-
gle.
TV. 2 2 3. Comec;tion de La ui-tudne
Il p e u t a r r i v e r
que sur certaines verticales,la direction
courant ne s o i t p a s p e r p e n d i c u l a i r e
, il
à p a r t i r d'un pont)
à l a percheau
.
Rappelonsque
ba-
faut noter l a valeur et corriger
l a v i t e s s e en m u l t i p l i a n t l a valeur mesurée par
angle
a la
à l a section. Lorsqu'on
p o s s i b i l i t éd ' a p p r é c i e rc e ta n g l e( j a u g e a g e
teau ou
du
l e c o s i n u s d e cet
c e t t e c o r r e c t i o n p e u t Ztre é v i t é e avec unmontage
sur perche en btilisant
une h é l i c e auto-composante placée perpendiAvec un saumon, l ' h é l i c e auto-composante est
culairement à l a s e c t i o n .
sans i n t é r z t , l e saumon se p l a ç a n t t o u j o u r s p a r a l l è l e m e n t
à la
d i r e c t i o n d e 1' écoulement.
IV. 3. DEPOUILLEMENT DU JAUGEAGEPAR LA METHODEPOINT
PAR POINT
.Nous disposons maintenant de feuilles de jaugeage sur lesquel-
l e s s o n t p o r t é e s l a l a r g e u r du plan d'eau,
re au d r o i t d e chaque v e r t i c a l e d o n t
l a profondeur de
l a p o s i t i o n e s t connueen
et l a v i t e s s e du courant en d i f f é r e n t s p o i n t s d e
- Le
l a rivièabscisses
ces v e r t i c a l e s .
c a l c u l du d é b i t se . f e r a p a r d o u b l e i n t é g r a t i o n g r a p h i q u e
ou p a r i n t é g r a t i o n a r i t h m é t i q u e .
IV. 3. 1. METHODE GRAPHIQUE
Il e x i s t e deux
méthodes
parabolesdevitesse)et
d'égale vitesse).
: l a méthode d eps a r a b o l e s
(OUd e s
l a méthode desisodromes(ouisotaches,courbes
,
249
Signalons aussi
l a méthode graphique de
HARJACHER qui permet
l e c a l c u l du d é b i t à p a r t i r d e s ' v i t e s s e s moyennes obtenues par planimétrage des paraboles (surface divisée par la profondeur).
courbedesdébitsélémentaires
est e n s u i t ec o n s t r u i t e
s u r une épure représentant
La
graphiquement
.
l a s e c t i o n d e mesure. Nous n'examinercns
i c i en d é t a i l que l a méthode d e s p a r a b o l e s q u i e s t
l a plus utilisée.
I V . 3 7 7. R2g.fkh g E n W e b
On d e s s i n e pourchaque
fonctiondelaprofondeur.
v e r t i c a l e , l a courbe des vitesses en
Pour c e l a , t r a c e r
représentant l a surface de l'eau et
un t r a i t h o r i z o n t a l
un t r a i t p e r p e n d i c u l a i r e d i r i g é
vers l e b a s q u i s e r v i r a d ' o r i g i n e
aux v e c t e u r s v i t e s s e s 1 e t s u r
'quel sera p o r t é e l a profondeurde
l a verticale. Attention
à l'ori-
: avecuneperche,l'origineestgénéralement
ginedesprofondeurs
aufond,avec
le-
à la surface (le
e l l e est l e plussouvent
unsaumon
compteur du t r e u i l a d d i t i o n n e en descendant). Choisir une échelle
d e r é d u c t i o n pour p o r t e r l e s v i t e s s e s
profondeurs de
t e l l e façon que
e t une a u t r e pour p o r t e r l e s
l a f i g u r e obtenue a i t . une s u r f a c e
d'au moins 25 cm2. Cette f i g u r e d o i t s e r a p p r o c h e r
les profils de vitesse étroits
d'uncarré;
d e s v i t e s s e s ou celui des profondeurs sont
l e plus possible
et allongéssuivantl'axe
à éviter.
Repérer l e fond e t l e s p o i n t s d e mesure sur l'axe des profondeurs. Tracer
point avec
à l'échelle choisie,
l e s v e c t e u r s v i t e s s e s en chaque
l e maximum d e p r é c i s i o n . J o i n d r e
les v e c t e u r s v i t e s s e s p a r
une courbe continue sans points anguleux
en .tenant compte des observations suivantes
-
l a valeur de
l e s extrémités de tous
la vitesse sur le
:
fondde
l a r i v i è r e dépend'
de l a n a t u r e du lit comme l e montre l a f i g u r e 61. En g é n é r a l , l a courbe des vitesses aboutira au
fond perpendiculairement
profondeurs, sauf cas particuliers d'un fond
t r è s rugueux ou d'une
v e r t i c a l e s i t u é e dans un t r o u ou à l ' a v a l d ' u n r o c h e r .
ces c a s , on prendra V
F
premierpointau-dessus
= 0,s à 0,7 V I ,V ,
du fond.
à l'axe des
En dehors de
Etant l a v i t e s s e mesurée au
250
V
W
V
-t
V
r
7
7mm/T
Faibles vitesses
Fonds rugueux
aquatique
Vegetation
rochers
fond lisse
Grandes vitesses
Ecoulementtrès
turbulent
Fond trks rugueux
importante
V
Courbe des vitesses
au- dessus d'un bourrelet.
Courbe des vitesses
dessus
au
d'un
trou,
[branches
immergees
etc
...)
à I'avald'unrocheretc..,
d'unrocherimportant
Fig-61
Freinage en surface
PARABOLE§ DE
VITESSES"
QUELQUES
EXEMPLE§
DE
"DE
Le code d'essai de la Société Hydrotechnique de France
que l a v i t e s s e V
X
s'exprimer par
en un p o i n t s i t u é
à une d i s t a n c e xdu
admet
fond,peut
la relation :
é t a n t l a v i t e s s e mesurée à l a d i s t a n c e a du fond,n un c o e f f i c i e n t
a
f o n c t i o n de l a r u g o s i t é du fond(béton l i s s é 10, t e r r e 5).
V
Dans l e cas de jaugeages
en r i v i è r e , l ' u t i l i s a t i o n d e c e t t e
mule n ' a p p o r t e r a q u ' u n e p r é c i s i o n i l l u s o i r e e t
procédercorne
- On
for-
il sera plus simple
de
il e s t i n d i q u é c i - d e s s u s .
essaiera, en surface, de faire arriver la courbe des
vitesses perpendiculairement à l a d r o i t e r e p r é s e n t a n t l a s u r f a c e
plan d'eau, ceci revient
à d i r e que l a v i t e s s e en surface
du
est é g a l e
à l a v i t e s s e m e s u r é e à 0,IO m.
S i l'on considère
que l e moulinet ne mesure pas une
v i t e s s e ponc-
tuelle,mais la vitesse
moyenne dans l a s u r f a c e b a l a y é e par l ' h é l i c e
(un cercle de diamètre
100 ou 125 mm avec l e s m o u l i n e t s o r d i n a i r e s ) ,
25 1
l e vecteur vitesse
en tous points ne devrait
pas être représenté
p a r une d r o i t e mais p a r un r e c t a n g l e ( f i g u r e 62 )
.
Surfacedupland'eau
O
v
-L
h
,
,-,
-
,-.
-
u'
I Profilsdes
pvitesses
,-
-- .-
!
-.L.-~epresentation
habituelle dela
vitesse à 0,101~1
Zonedanslaquelleaétemesuréecette
vitesseavec
une hélicede 125 m m de diamètre
II.
1 3 7 2. PtrZcaLLtiou ii pherz&e pom l e h c & d u
de wi..tuhe
-
p~~0dL.h
Choisir l e s é c h e l l e s pour l e s v i t e s s e s e t l e s profondeurs
permettant d'obtenir des figures ayant
les f i g u r e s t r o p
aumoins
5 cm x 5 cm. E v i t e r
p e t i t e s ou t r o p g r a n d e s c a r e l l e s e n t r a î n e n t d e s
d i f f i c u l t é s au planimétrage
e t n'améliorent p a s l a p r é c i s i o n . Les
échelleschoisiesserontde
l a forme :
10*,
1/2 10n, ou 1/5 10" avec n négatif(par
1 cm = 2 m, 1 cm = 10 m, etc...
exemple:] cm
pour l e s l a r g e u r s ;
1 cm = 50 cm, 1 cm = 1 m pour l e s profondeurs
=1
1 cm = 20 cm
1.
Il ne faut jamais adopter
les échellesdetype
1/3 10" ou
n
1 / 4 10 quicompliquent l e r e p o r td e sp o i n t s
e t l a l e c t u r ed e sg r a phiques.
m,
252
- Bien préciser
pour chaque p r o f i l l a v a l e u r d e s é c h e l l e s
choisies,defaçonclaire,afind’éviterleserreurs(figure
63)
e t l e numéro d e s v e r t i c a l e s .
Fig- 63
E
51 1cm=0,20
m/s
nc verticale
On peut évidemment changer d’échelle
des profils
pour l a r e p r é s e n t a t i o n
d’un même jaugeage s i l e s v i t e s s e s dans l a s e c t i o n
v a r i e n t dans de grandes proportions afin de donner
figures des dimensions correctes.
à toutes les
Il f a u t n o t e r a v e c s o i n l e s
chan-
gements d ’ é c h e l l e .
- Bien
repérer. l a p o s i t i o n du zéro pendant
d’éviter l’inversion des paraboles(origine
aufond
l e jaugeage a f i n
ou à l a s u r f a c e ) .
253
7V.3 7 3. P k e n m e d a p h a b o l e d
Les paraboles étant tracées sur
du papier calque
ou du papier
sur chaque v e r t i c a l e s e r a o b t e n u
millimétré,ledébitélémentaire
par planimétrage.
On commence par contrôler
d'uncarréde
pétée
l e planimétre en mesurant
la surface
10 x 10 cm sur l e p a p i e r u t i l i s é . L ' o p é r a t i o n e s t r é -
% fois.
La v a l e u r de l a s u r f a c e a i n s i t r o u v é e
ficient correctif
est inférieure à 1
donne l e coef-
à adopter pour l a s u i t e du t r a v a i l . S i l ' e r r e u r
X on n e f a i t pas de correction.
Ensuite, chaque parabole est planimétrée
de r é s u l t a t s d i f f é r e n t s
de plus
de 2 %
, faire
deux f o i s ; en c a s
une troisième mesure.
On adopte, comme valeur de l a s u r f a c e , l a
moyenne d e s v a l e u r s q u i
présentent entre elles
à 2
un é c a r t i n f é r i e u r
La f e u i l l e s e r a p l a c é e s o u s
l a s u r f a c e à mesurer, de façon
%.
un calque débordant
t r è s largement
que l a r o u l e t t e du planimètre se dépla-
ce toujours sur le calque.
La s u r f a c e du p r o f i l e s t o b t e n u e
élémentaire expriméen
en cm2 e t 1/10. Le d é b i t
m2/s. S i l e c o e f f i c i e n t c o r r e c t i f e s t n u l ,
on c a l c u l e c e d é b i t e n m u l t i p l i a n t c e t t e s u r f a c e
v a l e u r du cm2 s u r l e d e s s i n ,
(cas de
(en cm2) par l a
compte t e n u d e l ' é c h e l l e u t i l i s é e
l a f i g u r e = 1 cm2 = O , 1 m/s).
S i le coefficient n'est pas nul,
on opère de
l a façon suivante
S o i t S l a surface de l a parabole obtenue par planimétrage
e t P l a s u r f a c e du c a r r é d e 10 cm x I O cm dontchaque
fonction des échelles choisies,
côté vaut,
a mètres pour l e s profondeurs e t b
m / s pour l e s v i t e s s e s .
Le d é b i t é l é m e n t a i r e
a b
q = s x P
-
Ex:
avec l e s é c h e l l e s s u i v a n t e s
en
sur l a v e r t i c a l e s e r a é g a l
à :
m2/ s
: 1 cm = 0,s m e t 1 cm = 0,2 m/st
:
254
On a :
on a trouvé : P = 103,5 cm2 e t S = 62cm2.
q = 62 x
5 x 2
= 5,99 m 2 / s
103,5
7 V . 3 7 4 . C d d du d & b a
..
La s e c t i o n m o u i l l é e e s t t r a c é e s u r
du papier calque
métré à 'une échelle convenable (rectangle de
Les verticales sont positionnées sur la largeur
ou m i l l i -
20 à 25 cm par 10 à 12 cm).
e t numérotées. Les
g c h e l l e su t i l i s é e ss o n tc l a i r e m e n ti n d i q u é e s .
On p o r t e s u r
chaque v e r t i c a l e , à l ' é c h e l l e c h o i s i e ,
les d é b i t s
élémentaires en m2/s. On j o i n t chaque point par une courbe continue.
La j o n c t i o n avec l e s b e r g e s
locales d'écoulement et de
se f a i t en tenant compte des conditions
l a formeduchenal
(figure 64).
deau
au v o i s i n a g e des r i v e s
255
Le d é b i t e s t o b t e n u
ci-dessus,
en mesurantavec
l e s mêmes précautions que
l a s u r f a c e comprise e n t r e l e p l a n d ' e a u e t l a
desd&itsélémentaires,
en tenant compte d e s é c h e l l e s u t i l i s é e s .
Cettevaleurestportéeen-têtedelafeuille
dedépouillementavec
à l'échelle.
la date et la cote
La f i g u r e 65 montre un exemple de présentation
._
ment.Lescourbes
courbe
du dépouille-
d'égalèsvitessesnesonttracéesqu'àtitreindi-
catif.
Fig. 65
l
i;. Ir"'.n.r.*
D,,..'.
Il r e s t e l e problèmede
de crue lorsque celle-ci
l a c o t e à adopter pour un jaugeage
a sensiblement varié au cours
de l a mesure.
Personnellement,nouspréférons,danscecas,représenter
couple Q(H) s u r l a courbede
à l ' a x e d e sh a u t e u r sa y a n t
extrémité la cote
mesure ( v o i rf i g u r e
le
t a r a g e p a r un segment de d r o i t e p a r a l l è l e
pour o r i g i n e l a c o t e
maximale observées pendant toute
2 5 1.1 2 ) .
minimale e t pour
l a durée de l a
256
à l a c o t e moyen-
Certains hydrologues préfèrent lier le débit
ne. S i l e s v a r i a t i o n s s o n t f a i b l e s e t t o u j o u r s d a n s l e
on peut prendre
l a c o t e moyenne e n t r e l e début e t l a f i n d e mesure.
S i lesvariations
première méthode consiste
de c o t e s s o n t
amples e t i r r é g u l i s r e s ,
une
à t r a c e r l a courbe H à l ' é c h e l l e en fonc-
t i o n du temps, e t à d é t e r m i n e r a i n s i
l a c o t e moyenne.
H. CORMARY et B. BILLON o n t u t i l i s é l a
formulesuivante
:
à l ' é c h e l l e a u moment de l a mesure à l a v e r t i c a l e
H. é t a n t l a c o t e
1
i e t Pu. l e d é b i t é l é m e n t a i r e
derang
mEme sens,
1
donnonsenannexe
à c e t t e même v e r t i c a l e . Nous
un exemple f i c t i f d e c a l c u l d e c o t e
L'avantage de
c e t t e méthode e s t d ' a t t r i b u e r
poids d'autant plus important
moyenne.
à une c o t e un
que l e d é b i t mesuré à ce moment-là
e s t p l u s grand.
IV. 3 7 5. Cdc&
.
carnptdrnentahes
La f e u i l l e de dépouillement comportera
seignements qui seront utilisés
un c e r t a i n nombre de ren-
pour l e s comparaisonou
les extrapo-
l a t i o n s . Ce sont :
-
l e p r o i i l en travers,
l a s e c t i o n m o u i l l é e S en m2 obtenue par planimétrage,
l a l a r g e u r de l a s e c t i o n L en m,
l a profondeur moyenne P = S/L en m (pratiquement6galeau
m
rayon hydraulique pour une r i v i è r e ) ,
- l av i t e s s e
maximale V
max
en m / s ,
25 7
- l a v i t e s s e Hoyenne u = Q / S
- l a v i t e s s e moyenne desurface
(V ) , c a l c u l é e enpl'animétrant
ms
(V ) r e l e v é e s sur
l ' a i r e de l a courbe des vitesses de surface
.les paraboles et
-
s
en d i v i s a n t p a r l a l a r g e u r ,
l e rapport U/Vms u t i l e pour l e s jaugeages aux f l o t t e u r s s i l a
c o t e du plan d'eau varie pendant
l a mesure.
METHODESARITHMETIQUES
IV. 3. 2.
Ces méthodes p r é s e n t e n t un i n t é r ê t é v i d e n t
d'une calculatrice électronique
s i l'on dispose
programmable.
IV. 3 2 1. PhinaLpe de la mUhode
On u t i l i s e r a l a méthodede
c a l c u l d i t e "méthode de l a s e c t i o n
médiane". La . s e c t i o n d e , m e s u r e e s t c o n s t i t u é e p a r
desurfacesélémentaireslimitées
m i l i e u dedeux
un c e r t a i n nombre
chacune par deux d r o i t e s p a s s a n t a u
v e r t i c a l e s de mesure.
S i V . e s t l a v i t e s s e moyenne sur l a v e r t i c a l e i dont l a pro1
66 )
fondeur t o t a l ee s tP i (f i g u r e
t a l es é p a r a n tl av e r t i c a l e
tancehorizontaleentre
. S i d.
1
e s tl ad i s t a n c eh o r i z o n -
de l a v e r t i c a l e V . e t d i + l , l a d i s i- 1
1
V . e t Vi+], l a s u r f a c e é l é m e n t a i r e i n t é r e s V
1
Sée par V . aura pour l a r g e u r :
1
Bi
=
di
+
di+l
2
e t en admettant une v a r i a t i o n l i n é a i r e
élémentde
de P . V
section sera calculé par la relation
1
i'
l ed é b i t
:
danschaque
258
Fig- 66
R.D.
R.G.
Prèsdesrives,lesvitessesétantgénéralement
on peut admettre
est d'autant
tri% f a i b l e s ,
que l e p r o d u i t Pi Vi e s t n u l . L ' e r r e u r a i n s i
p l u s . n é g l i g e a b l e que l a v e r t i c a l e V
1
commise,
est située plus
près du bord. Dans l e c a s d e b e r g e v e r t i c a l e a v e c v i t e s s e s f o r t e s
jusqu'au b o r d , l a d i s t a n c e
li s e r a p r i s e é g a l e
la rive droite et la verticale
V
1
à la distance d
1
l a demi-distance
augmentéede
entre
e n t r e V I e t Vg.
Rappelons q u ' i l e x i s t e
moyenne qui admetque
une a u t r e méthode. d i t e d e l a s e c t i o n
l a s e c t i o n d e mesure e s t l i m i t é e p a r
verticales adjacentes.
Le d é b i t s e r a c a l c u l é
n o t a t i o n S . d el af i g u r e
66 par :
L
La méthode de
f a c i l e avecune
deux
en u t i l i s a n t . l e s
L
l a s e c t i o n médiane e s t d ' u n e u t i l i s a t i o n p l u s
c a l c u l a t r i c e programmable, c a r e l l e n é c e s s i t e
nombre moins important de mémoires a d r e s s a b l e s .
un
25 9
I V . 3' 2 2. Mode op&a;to&e
. .
P r.é p
l i e.s d e
.IV.3
. . .2 .2 .1 .
.a.r a.t i.o .n d.e.s f.e u.i .
-
Corrigerlesprofondeurséventuellementetcalculerles
profondeurstotales(jaugeages
-
iaxgEa&e,
ausaumon),
Calculer pour chaqueélémentde
surface les largeurs
Li.
Calcul
-IV.3
- -2-2-2.- - - -du- d-é-b i-t
complexe aù o n t é t é
Nous nous placerons dans- l e c a s l e p l u s
notés sur le terrain le
point demesure.
' av i t e s s e '
nombre d e t o u r s
N e t l e temps l en chaque
S i on obtient directement
N (compLeur CJR 100) ou
en m / s (compteurs'àprésélection).
cal.-.ul en s e r a s i m p l i f i é .
b l e ayantune
l e programme
On d i s p o s e d ' u n e c . A c u l a t r i c e
de
programma-
c a p a c i t é s u f f i s a n t e pouvant ê t r e couplée à une impri-
mante.
00 é c r i r a unprogramme
qui calcule les vitesses
enchaque
p o i n t , p u i s l a v i t e s s e moyenne Vi s u r l a v e r t i c a l e e t e n f i n l e d é b i t
élzmentaire Q. = Pi
1
. v; - Ji
Ces débits élémentaires sont
donner l e d é b i t t o t a l
à
Q.
Pour c e l a , s t o c k e r
en mémoire l e s c o n s t a n t e s du moulinet(a
e t b s ' i l n'y aqu'uneformulede
t a r a g e , a 1 , b l , a2, b2 e t n , nombre
detoursparsecondecorrespondant
yadeux
sommés en mémoire de façon
formules). Faire
au changement de formule s ' i l
un 'test de comparaison entre
pour d é f i n i r à p a r t i r de quelle équation
N/T e t n
on d o i t c a l c u l e r l a v i t e s s e .
de v a l e u r s de N e t T mesuréssurune
Introduire les cinq couples
V e t f a i r e l a moyenne
verticale. Calculer les différentes valeurs de
à l ' a i d e de l a formule :
v,J.
=
vS+2 '0,2
+
'0,s
+
'0,8
-k
F'
8
Dans l e cas où il n ' e s t pas possible
de f a i r e c i n q p o i n t s s u r
la verticale, la vitesses
moyenne V.1 s e r a p r i s e é g a l e
arithmétique des vitesses
mesurées s u r l a v e r t i c a l e .
à l a moyenne
260
Introduire P
ce résultat
i
et
-f. e tc a l c u l e rq .
1
1
= Vi
. P . . 4Let
1
en mémoire pour sommations successives.Continuerainsi
avec t o u t e s l e s v e r t i c a l e s .
Le calcul d'un jaugeage suivant cette
méthode à l ' a i d e d'uxe machine disposant de
200 pas de
n é c e s s i t e au maximum une dizaine de minutes, ce
en t o t a l i t é u t i l i s é p o u r . l ' i n t r o d u c t i o n d e s
étantpratiquementinstantanés.
quenousavons
faits, ont
programme,
temps é t a n t d ' a i l l e u r s
données, l e s c a l c u l s
les résultats sont 'très voi-
ceux obtenus par
l a méthodegraphique.
S i l'on dispose de calculatrices plus petites, avec
un nombre
programmes f a i b l e , il e s t p o s s i b l e d e s c i n d e r l e
p a r t i e s : d'abord calcul des vitesses
endeux
-
Du p o i n t .d ev u ep r é c i s i o n ,l e se s s a i s
montréque
s i n s (moins de 2 Z. près) de
depasde
stocker
programme
moyennes, p u i s c a l c u l
des qi e t sommation pour o b t e n i r Q.
Pour des re'sultats comparables, c e t t e mdthode ne'cessite un i n vestissemmrt en matbrieZ à peine plus coûteux que celui exigé par
l a mét3wde graphiyuz, mai,s e l l e apporte une tr& n e t t e e'conomie de
temps pendant lequel l e personnel charge' des mesures hydrome'triques
peut SC conaacrzr à des travaux un peu moins f a s t i d i e u x que l e tracé
ou l e plawindtrccge desparaboles. Cependant l a &termination graphique d o i t ê t r e f a i t e au bweau lorsque l a section n 'a pas encore fait
l ' o b j e t de nombreux jaugeages ou lorsqw 1 'e'coulement e s t assez
irrdgulier.
IV. 4. DBPOUILLEMENT DU JAUGEAGE PAR INTBGRATION
La p r é p a r a t i o n d e s f e u i l l e s e t l e s c o r r e c t i o n s
dépouillement sont
à peudechoses
à apporter au
p r è s l e s mêmes quepour
les jau-
geages point par point.
IV. 4. 1. METHODE GRAPHIQUE
- Tracer
l a s e c t i o n en t r a v e r s à une échelle convenable
pour l e dépouillement par
- Calculer
comme
l a méthode des paraboles,
l a v i t e s s e moyenne à p a r t i r de N e t T mesurés sur
l a t o t a l i t é de l a v e r t i c a l e e t d e l a
formule d'gtalonnage
dumou-
linet ,
- Calculer
le débit élémentaire sur
t i p l i a n t l a profondeur totale par la vitesse
chaque v e r t i c a l e en mulmoyenne.
26 1
-
à l'échelle choisie
Porter ces débits
t i o n en t r a v e r s e t t r a c e r l a
-
sur l e graphede
l a sec-
courbe des débits,
Planimétrer cette courbe et
en d é d u i r e l a v a l e u r
du d é b i t .
La mdthode par intdgration ne nécessite pas Ze t r a c é e t Ze
planimdtragedes parabozes de vitesse, ce qui f a i t gagner un temps
appre'ciable au'd&'pouiZZement p a r rapport au jaugeage point p a r
point.
1
IV. 4; 2. METHODEARITHMETIQUE
On adopte l a même méthodeque
Le f a i t de n'avoir qu'une valeur
pour l e jaugeage point par point.
de N e t T p a r v e r t i c a l e s i m p l i f i e
no tablernent l e programme d e c a l c u l .
IV. 4. 3. CAS O Ù ILN'A PAS ETE POSSIBLE D'ESTIMERLA VITESSE
AU VOISINAGE D U FOND
Nous avons vuque
lors des crues rap.ides,
il n ' e s t pas fa-
c i l e (et même dangereux pour l e moulinet)d'estimer
-
moyenne sur l a h a u t e u r s é p a r a n t l ' a x e d e l ' h é l i c e d e
'
l a vitesse
l a semelle
du contact de fond.
On peut, à l ' a i d e de jaugeages effectués
mêae s t a t i o n p a r l a
méthode p o i n t p a r p o i n t , d é f i n i r l e r a p p o r t
à la
K
e n t r e l a v i t e s s e moyenne p r è s du fond e t l a v i t e s s e moyenne e n t r e
ce point et
l a surface. Soit
et le point situé juste
U l a v i t e s s e moyenne e n t r e l a s u r f a c e
s u r l a p o r t i o n de verticale correspondant
On a : U
F
= KU.
l al e c t u r e
l a v i t e s s e moyenne
F
à l a c o n s t a n t e d e fond C.
au-dessus du fond, U
S i p e s t l a profondeurobtenueaprèscorrectionde
du compteur à p a r t i r d el ' a n g l ed ed é r i v el ed é b i t
u n i t a i r e a u r a pour valeur :
q = p . U + C . UF=U(p+KC)
4
Lorsqu'il n'est pas possible d'estimer ia valeur de
prendresans
t r o p de risques d'erreur
: K = 1/3.
K, on peut
262
IV. 5. DEPOUILLEMENT DU JAUGEAGE CONTINU OU PAR VERTICALES
IND~PENDANTES
L e dépouillement d'un jaùgeage continu par verticales indépen-
d a n t e s est au départ, celui d'un jaugeage point par point ou par inté-
l e mode o p é r a t o i r e u t i l i s é s u r
gration suivant
l e t e r r a i n : calcul
des vitesses,tracé e t planimétrage des paraboles(point par point)
oucalculdirectdesdébitsélémentaires(intégration).
il peut ê t r e i n t é r e s s a n t d e
Si l'on opère point par point,
grouper l e s paraboles d'une
o r i g i n e commune aufond
même vertical'e s u r un msme graphe avec
: ceci permet d e d é t e c t e r
l e s déformationsde
mesure(vitesses,profondeurs),desuivre
parabole, de reconstituer au
les erreurs de
mieux parcomparaison,
la
l e s paraboles
Dans ce der-
incomplètes obtenues au cours de mesures partielles.
n i e r cas, l a r e c o n s t i t u t i o n est p r é c i s e s i l a parabole incomplète
l e t r a c é e s t plus hasar-
l a dernière parabole complète,
deux ( f i g u r e 67 )
est
; s i l a parabole est p l u s
comprise e n t r e deux parabolescomplètes
grandeque
.
.
Cette façon de procéder
permetdonc
de "récupérer", dans une
c e r t a i n e mesure, l e s p a r a b o l e s q u i , p o u r d e s r a i s o n s d i v e r s e s ( v i -
tesse tropgrande,charriageimportant,
.
etc...),
n'ontpas
pu ê t r e
11 nefautpasconclurequequelquesver-
conduitesjusqu'aufond.
t i c a l e s complètes suffisent pour obtenir une mesure correcte.
méthodepermet
Cette
d ' u t i l i s e r a u m i e u x une mesure p a r t i e l l e , mais l e
r é s u l t a t ne sera qu'une estimation qui pourra
servir de guide pour
l ' e x t r a p o l a t i o n limitée d e l a courbe d'étalonnage de
l a verticale
indépendante.
L a seconde phase du dépouillement consiste
à tracer l e s courbes
d'étalonnage de chacune des verticales indépendantes.
nombre d e p o i n t s s u f f i s a n t s
: 5 au minimum, avec une dispersion
relativement faible, pour permettre
d'étalonnage ne
I l f a u t un
un t r a c é p r é c i s . Cette courbe
sera extrapolée vers l e h a u t ou vers l e bas que dans
d e s limites f a i b l e s (20 à 30 cm d e l ' é c h e l l e d e s h a u t e u r s ) .
courbes de plusieurs
.g r a p h e ( v o i r f i g u r e
v e r t i c a l e s peuvent être groupées sur un même
68).
Dans l e c a s d e s t a t i o n s . s t a b l e s ,
correctementsur
Les
les poinfs doivent
se p l a c e r
l a courbe. S ' i l y a d e s p o i n t s t r o p é l o i g n é s ,
il
f a u t e n r e c h e r c h e r l a cause : f o r t e d é r i v e du saumon q u i e n t r a î n e
une correction importante de
l a profondeur, moulinet détérioré
ensablé (à v é r i f i e r constamment pendant les mesuressur
ou
l e terrain).
Paraboles
des
vitesses
successives
sur une verticaleindependante
PARABOLESDES VITESSES
Verticale 10 abcisse 33m
F
__
-----
Verticalescompletes(A.B.C.EF.)
Mesures de surface(H1
Verticaleincomplète(D.G)
de
Vg
avec
profondeur
“ 3 ~ - - oEvolution
V m/s
la
Fig.67
COURBE DETALONNAGE
COURBES D‘ETALONNAGE
Verticille
I
V 2 0 ilbacosse 23m
V12
I
31m
hg. 70
264
Avec l e s s t a t i o n s à fond m o b i l e , c e t t e
résultats et elle
méthodenedonnepasdebons
ne d o i t p a s Z t r e u t i l i s g e .
La d e r n i è r e é t a p e e s t l ' i n t é g r a t i o n d e s d é b i t s u n i t a i r e s .
Elle se fait corne
- On p o r t e
pour un jaugeagecomplet.
sur
graphe l a p o s i t i o n d e s v e r t i c a l e s e t d e s
UR
convenable.
r i v e s à une échelle
.'
l
- Les d é b i t s u n i t a i r e s
pour une hauteur à l ' b c h e l l e H e n t i è r e ,
*,
sont lus
sur chacune des courbes des diffGrentes verticales et sont
à la
portées sur le' graphe ci-dessus. Les points correspondants
- 'même hauteur H s o n t r e l i é s e n t r e
- La
eux.
surface ainsi délimitée est planimétrée
On o b t i e n t a i n s i l e d é b i t
à deux r e p r i s e s .
pour l e s d i f f é r e n t e s h a u t e u r s
H choisies
arbitrairement.
Pour a r r i v e r à c e r é s u l t a t
crues sont nécessaires.
, il
estbienévident
que p l u s i e u r s
A l a décrue, il a r r i v e r a souventqu'une
plusieurs traversées se fassent avec des variations faibles
pland'eau.
ou
du
Ces mesures seront traitées corne des jaugeages complets
et l a v a l e u r du d é b i t s e r a a f f e c t é e
de l a c o t e à l ' é c h e l l e au
début e t à l a f i n de l a t r a v e r s é e .
La f i g u r e 6s montre l e t r a c é d e s p a r a b o l e s s u r l a v e r t i c a l e
No 10 d'unjaugeageréel.
La f i g u r e 69 r e p r é s e n t el ac o u r b ed ' é t a l o n nage Q m2/s = f ( H ) sur c e t t e p a r a b o l e . Sur l a f i g u r e 70 sont portées les courbes
Q m2/s = f(H) pour l e s p a r a b o l e s V8, V12 e t V20,
e t en n o i r l e s p o i n t s
qui s e r v i r o n t à r e c o n s t i t u e r l e s c o u r b e s d e
dsbit représentéessurlafigure
71.
'
2 65
IV. 6. DGPOUILLEMENT DES JAUGEAGES AUX FLOTTEURS
IV. 6. 1. METHODOLOGIE
Le d é b i t Q e s t é g a l
au produitde
l a sectiontransversale
s e c t i o n m o u i l l é e ) S p a r l a v i t e s s e moyenne de l'écoulement
Il f a u t s é p a r e r
Q m3/s = S m2. U m/s
l e d é b i t dans l e c h e n a l p r i n c i p a l
(ou
U.
du d é b i t dans les
p l a i n e sd ' i n o n d a t i o n .
S est calculée à p a r t i r d e s p r o f i l s
après l a crue enune
par les balises
ou 4eux s e c t i o n s , l e s s e c t i o n s m a t é r i a l i s é e s
AB e t CD p a r exemple. 11 f a u t t e n i r
n a t u r e du fond du l i t e t b i e n v g r i f i e r q u ' i l n ' y
lementpour
et
en t r a v e r s l e v é s a v a n t
compte d e l a
a pas eu a f f o u i l -
l e s v i t e s s e s maximales.
U e s t estimée à p a r t i r d e s v i t e s s e s d e s u r f a c e ,
à l ' a i d e du
rapport K = U/Vms c a l c u l é pour l e s jaugeages complets qui ont
,e.t r e r é a l i s é s
à l a s t a t i o n '(Vms e s t l a v i t e s s e moyenne de surface).
La f i g u r e 72 montre quelques exemples de variation
en f o n c t i o n d e
pu
4
OU
de H.
du rapport U/Vms
k
1
Slaroua
ri
!$
i
Yabassi
1
i
i
i
i
O
4
1
2000
D 1000
2
'
Fig-72 VARIATIONS DU RAPPORT-!=!Vms
IV. 6 ; 2 : CBLCUL DE LA-VITESSE'MOYENNEEN SURFACEVms
OR u t i l i s e r a l a méthode d'intégration graphique
u t i l i s é e pour l e s jaugeages point par point
f a u t c a l c u l e r pourchaque
couramment
; mais auparavant, il
f l o t t e u r l a vitesse e t l a p o s i t i o n p a r r a p p o r t
à la b a s e AB. Ces c a l c u l s p e r m e t t e n t d e
tracer l e graphe 73 à p a r t i r
duquel sera c a l c u l é e l a vitesse moyenne en surface.
-
Distanceshorizontales
Fig-73
REPARTITION
DES POINTS DE MESURES DANSLA
SECTION
267
Nous supposeronsque
l e s b a l i s e s AB e t CD sont perpendiculaires
à l a direction de l'écoulement
e t que AC est p a r a l l è l e à c e t t e même
d i r e c t i o n comme l e montre l a f i g u r e 74
.
Fig-74
S i l e s l i g n e s AB e t CD f o n t unangle
l a i r e à l a d i r e c t i o n du courant,
O(
avec l a perpendicu-
il f a u t c o r r i g e r
f l o t t e u r s en m u l t i p l i a n t l e s valeurs trouvées par
nousdonnonsci-après,par
cos
. Les vitesses
6(
la p o s i t i o n d e s
les formules que
ne sontpas
mo-
difiées.
Sur l a f i g u r e 74 nous avons :
. AC
=
L parcouruependant
v a t e u r C , avec Ta
l e s temps T mesuré p a r l ' o b s e r a
# Tc
. EF = gc correspondant h un temps t
. EG = tacorrespondant à un temps t a
C
268
. FF'
= x
C
(abscisse du
flotteur
déterminée
à l'aide des
flotteur
déterminée
à l'aide des mesures
flotteur
supposée
mesu-
res de l'observateur
c.)
. GG'
(abscisse du
a
de l'observateur A)
Si
= x
Vest la vitesse
deux sections AB
et CD
, nous
avons :
vC = L / T ~
.Va = LITaet
A u x erreurs
du
de mesure près
on doit avoir :
va = vc
D'où
V =
:
a'
+
2
Z V . 6 2 2. P u h a o n d a &~eokteufrd
Dans le triangle
ABC, on a :
DG
AC
Va Ta
L
J.
a
a:
Dans le triangle ABC on
AB
AG
L
FF* = xC =
vC
*C
- tc
TC
Tc
AB
constante
entre
les
269
S i l e s mesuressont
réaliséescorrectementet
à AC, on a : xa
t o i r e du f l o t t e u r e s t b i e n p a r a l l è l e
La p o s i t i o n du f l o t t e u r p a r r a p p o r t
X'
si la trajec-
# xc
à l a base AC s e r a donnée par :
x + x
a
c
2
Dans l e cas de sectionsobliquesde
à la
parrapport
x' = x c o s d
direction d'un courant l'abscisse sera
Les c a l c u l s s e r o n t e f f e c t u é s
O(
s u r une fiche de dépouillement dont
un modèle e s t donné par l a f i g u r e 75.
IV. 6 . 3 . CALCUL DU DEBIT
Les v i t e s s e s e t l e s a b s c i s s e s d e s f l o t t e u r s é t a n t
on t r a c e l a s e c t i o n m o u i l l é e e t
des divers flotteurs et
on r e p o r t e en a b s c i s s e l a p o s i t i o n
en ordonnée l a v i t e s s e mesurée. On o b t i e n t
une f i g u r e a y a n t l ' a l l u r e
.
du graphe 73. Les p o i n t s s e r o n t p l u s
moins d i s p e r s é s . La courbesdesvitesses
sera tracée,
aumieux,
connues,
ou
moyennes s u p e r f i c i e l l e s
au m i l i e u du nuage. La s u r f a c e l i m i t é e e n t r e
l a courbe e t l e p l a n d ' e a u s e r a e n s u i t e p l a n i m é t r é e . C e t t e v a l e u r ,
divisée par la largeur totale,
donnera l a v i t e s s e moyenne s u p e r f i -
cielle.
'
.
Si'l'ondisposedejaugeagescomplets
r i e u r e s , on t r a c e r a l a courbedonnant
pour descotesinfél a v a r i a t i o n d e K = U/Vms
en fonction de H ( f i g u r e 7 2 ) . On en déduira, pour l a c o t e à 1'éc h e l l e pour l a q u e l l e a é t é e f f e c t u é l e
valeur de
jaugeageaux
f l o t t e u r s , une
K d'où une valeur de U , e t f i n a l e m e n t l e d é b i t
S ' i l n'y a pas eu dejaugeages
aucune i n d i c a t i o n s u r l a v a r i a t i o n d e
l'on étudie,
à la station et
si l'on n'a
U/Vms dans l a s e c t i o n que
on pourra prendre les valeurs qui ont été données
paragraphe 1.3 1 2 2 .
Q.
au
2 70
Fig - 75
JAU(2CAGE AUX FLOTTEURS
NO :
FlCHE DE DEPO-
Date :
Rivière :
Op é r a t e u r s
St&i.on
:
Dépouillemeri; :
Terrain :
1- Ee-_Em@m-QE___-___-_________-____
- Base long5tuCinal.e : AC = L =
D ' a p r è s l e v é du :
m largeur moyenne ï.
m A v a l CD
m Balise G
- Gections transversales Amont AB =
- Distances à l a r i v e W i s e A =
=
-
m
m
m
Si balisage oblique
- Angle AB avec perBendiculaire au courant
r
1
mouillée
1
2
3
4
5
6
?
8
9
IO
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
O
c o s OC. =
Section
Profil
NO
Oc=
v
ta
3
I
Prclfil
41
MoFwe
271
IV. 6 . 4 . CAS DES JAUGEAGES AUX FLOTTEURS AVEC VITESSES
TRÈS FAIBLES
Afin de tenir
compte du f a i t que l e f l o t t e u r ne donne pas
la
v i t e s s e moyenne sur l a t o t a l i t é de l a v e r t i c a l e , on c a l c u l e l e déb i t é l é m e n t a i r e en m u l t i p l i a n t l a v i t e s s e mesurée par une profon-;
deur f i c t i v e é g a l e
à l a moyenne de l a profondeur réelle
avec une miregraduéeet
P r mesurée
l a longueur immergée du f l o t t e u r F
Pr + F I
1 '*
.
P =
2
d'où :
q = P x V
Dans l e c a s de v i t e s s e s t r è s f a i b l e s , c e t t e
méthode donne d'ex-
cellents résultats.
Ne pas oublier que :
Les mesures-aux f l o t t e u r s ne doivent &tre faites que lorsque
l e moulinet devient inutilisable ou que son u-bilisation risque d lentraCnerZa perte de Z'équipement. Faites avec soin, e l l e s permettent
d'obtenir une estimation satisfaisante du dgbit. Elles demandent
pour ceZa, un entrasnement des équipes e t une prdparation préala.bZe
, du terrain.
273
V. CONCLUSION
Nous ne prétendons pas avoir établi
un catalogue complet d e s m a t é r i e l s
e t d e s méthodes u t i l i s é s dans l a mesure d e s d é b i t s p a r
tesses.Certainstrouveront
que des appareillages assez courants n'ont
ou q u ' i l n ' a p a s é t é f a i t
pas été cités
avecsuccèsdans
l a mesure des vi-
mentiondeméthodes
t e l ou t e l pays. Nous avonsessayéde
a f i n de présenter
le matériel le plus récent
utilisées
f a i r e un choix,
dont l ' u t i l i s a t i o n e s t
c e p t i b l e d e donner l e s r é s u l t a t s l e s m e i l l e u r s
avec une mise
sus-
en oeuvre
Il en e s t de même pour l e s méthodes.
rapide et facile.
A notreavis, i l n ' e s t pas u t i l e d 'encombrer Z ' e s p ~ des
t gens
avec une muZtitude de recettes. L ' e s s e n t i e l e s t d'en bien connaZtre une
ou deux de façon à gtre capable de Zes mettre en appZication rapidement
et sans hdsitation.
'
Nous estimonsque
grdndsservices
l e moulinet rendra encore pendant longtemps de
aux hydrométristes. Evidemment, il s e r a i t t e n t a n t d e
pouvoir se passer de cet instrument qui est
quand même a s s e z ' f r a g i l e
et qui court toujours de grands risques dans les rivières
recherches dans ce sens se poursuivent et les
assezlarge.
mesuresde
débits par les
dilution par traceurs
chimiques ou radio-
résultatstrèsencourageantsdans
une gamme d e d é b i t s
méthodes g l o b a l e s (méthodesde
a c t i f s ) donnentdes
en crue.Les
En 1832, Faradayavait:envisagédemesurer
r i v i è r e en d é t e c t a n t l a f o r c e é l e c t r o m o t r i c e c r é é e p a r l a
l e d é b i t d'une
masse d'eau
coupant l e s l i g n e s du champ magnétiques t e r r e s t r e . Malheureusement,les
tensions ainsi obtenues sont
extrêmement f a i b l e s e t é t a i e n t d i f f i c i l e -
ment mesurables à l ' a i d e des appareils dont
on d i s p o s a i t à l'époque.
2 74
Avec
gues
le
développement
Japonais
ont
de
la
technologie
glectronique
des
hydrolo-
2 enregistrer la différence
de potentiel créée
réussi
par le champ magnétique terrestre entre deux électrodes placées aux deux
extrémités d'une section en travers d'une rivière. Des essais analogues
ont été réalisés de
1964 2 1971 sur des rivières canadiennes. Ces en-
registrements
montrent
et la vitesse
du
dues à des
champs
une
courant,
bonne
corrélation
entre
les
tensions
mesurées
M observe également quelques anomalies
mais
magnétiques
parasites.
D'autres essais ont été réalisés en Grande Bretagne en créant un
champ
magnétique
artificiel
h l'aide d'une bobine placée en travers
du
lit 'de la rivière. Les tensions obtenues aux bornes des électrodes sont
plus importantes et l'influence des champs parasites pratiquement négligeable. Cependant,le coiit très élevé des installations rend difficile
la
généralisation
de
cette
méthode.
Les ultra-sons donnent actuellement
de bons résultats dans le cas
d'écoulements parfaitement canalisés. Dans quelques années, d'autres
méthodes verront le jour qui simplifieront peut être la tâche de l'hydrométriste.
.
du
Mais en attendant, l'appareil idéal qui donnera directement la valeur
débitd'une rivière, nous devons continuer
h mesurer
avec
les
moyens
dont nous disposons. Ceux-ci, malgré leur apparence assez fruste et parfois un peu rudimentaire en comparaison des puissantes machines auxquelles
peuvent accéder certaines disciplines, donnent des résultats d'une précision
tr8s
acceptable
qui
ne serait probablement pas améliorée un
par
:
matériel plus sophistique. Car, comme
le dit le Professeur Santon
-'??lus pepfectionnd est Z ' i n s t r m m t e t p2us nombreuses sosat l e s
causes d ' e r r e m q u ' i l peut introduire, pZus grmde doit Ztre
Ia vigftance de Z'eq&rimentateur, plus aigii Ze sens critique
avec ZequeZ i l doit &celer Zes ddfai1Zances de 1'appareil..
..".
275
BIBLIOGRAPHIE
1
..
M. PaCHE
Hydrologie de surface
ORSTOM - Gauthier-Villars
- Paris
1963
2.
H. ANDRE, M. ATJDINET, G. MAZERAN et C. RICHER
Hydrométrie pratique des cours d'eau
Eyrolles - Paris 1976
3.
A. TROKOLANSKI
Théorie et pratique
Dunod Paris 1962
-
4.
L. CASTEX
des
mesures
hydrauliques
-
aux études sur
Hydraulique Mesure et essais;applications
à caractère industriel
modèles réduits et aux essais
Cours professéà ~'ENSEEIHT
5.
O M M
6.
O
7.
J. RODIER
Les jaugeages au moulinet
et au flotteurà l'heure du calcul
automatique
Colloque international sur l'Hydrométrie
- Coblence 13-19 sept.
guide
'des
pratiques
hydrométéorologiques
No 168 TP
82
M M Instruments, observations et réseaux hydrométéorologiques
en Afrique. Cycle d'études d'Addis-Abeba 2duau 20 octobre 1967
1970
8.
P , BOURGUIGNON
Jaugeage au moulinet
- Chapitre II : exécution des relevés.
E.D.F. Direction des Etudes
et Recherches, Division "Essais
Extérieurs", Paris mai1952, pages 13-45
'Société Hydrotechnique de France
: Mesure des débits Méthode
Fascicule No 3.
de jaugeage par exploration du champ de vitesses
-
-
9.
Y. CORMARY
..
- .
Les jaugeages au moulinet et au flotteur
Stage technique d'Hydrométrie
- Nîmes 22 Mai-3 Juin1967
10.
J. RICARD
Mesure de la vitesse des liquides
- Fascicule R2110
Techniques de l'Ingénieur
-
p. 1 à .14.
276
G. JACCON e t M. TOURNE
. Jaugeagepar
l a méthode d e s verticales indépendantes
e t mise en pratique
Exemple complet
D.E.M.R.H.
note technique 6/SHYL - Mars 1975
11.
-
12.
-
théorie
G. JACCON e t M. TOURNE
Estimation d’un débit de crue par la mesure des
vikesses d e
surface
Jaugeagesaux f l o t t e u r s
D.E.M.R.H.
- Notetechnique No 57/SHYL F é v r i e r 1975
-
13.
-
G. JACCON
Nouvelle méthode de jaugeage au cercle hydrographique
ORSTOM - Note technique No 1 1
J . CRUETTE
Jaugeageaumoulinet
BIRH Tunis
15.
LEFEVRE B.
Mesure d e s d é b i t s
ORSTOM - Service
Hydrologique,
16.
19.
e t au f l o t t e u r
’
Yaoundé
9
52 P
OBERTSN G.
Quelquesremarquescomplémentairesau
s u j e t d e s méthodes de jaugeage au moulinet
CTGREF Antony
Note du 27.2.70 - 19 pagesronéo
-
18.
POUYAUD B.
Premiers jaugeages précis réalis6s par
1’ORSTOM s u r l e Congo
2 Maluku-Tréchot.
Cahier ORSTOM série Hydrologie, volume I X , 1972
19.
R. HLAVEK
G é n é r a l i t é s s u r Pa mesure des débits dans
Stage de Nymes - 22 Mai au 3 J u i n 1967
l e s cours d’eau
20.
R. HLAVEK
La mesure d i r e c t e d e s d S b i t s d a n s l e s c o u r s d ’ e a u
S t a g e d e NTmes - 22 Mai au 3 J u i n 1967
21.
D. LE GOURIERES
Hydrologie
eaux d e s u r f a c e .
Cours de 1’Ecole FSdérale Supérieure d’Agriculture
U n i v e r s i t é F é d é r a l e duCameroun
22.
J. VAILLEUX
-
L e matériel hydrométrique
Stage de NTmes du 22 Mai au 3 J u i n 1967
277
23.
24.
P. LE DUC
Note d'exécution des jaugeages
aux f l o t t e u r s d e
1'ADERDOLJTCHI (Niger)en
1966
5 p a g e s d a c t y l o g r q h i é e s , une f i g u r e .
ALDEGHERI M.
Quelquesaméliorationsapportées
en rivière
ORSTOM
Note technique No 36
-
25.
srlit
dans
à l a techniquedesjougeages
- Octobre
1974
GEORGE F.
Smoot flow measurementof some of t h e World'sMajor Rivers
by t h e moving-boat Method U.S. GeologicalSurvey
Colloquesurl'Hydrométrie
Coblence
Septembre 1970
-
-
-
26.
NEYRPIC
DépartementMesures
Le m a t é r i e l d ' h y d r o l o g i e mesure des vitesses, mesure des dgbits,
mesuresdeniveaux,prélèvementsurcoursd'eau,reterluesnatur e l l e s ou a r t i f i c i e l l e s (6 pages)
27.
NEYRF'IC - DépartementMesures
Note sur l a méthode de jaugeage au moulinet
e t l a méthode graphique de Harlacher pour l e c a l c u l du d é b i t ( 4 pages)
28.
J. THIEBAUX
L e matériel hydrométrique(noteronéotypée)
29.
La m e s u r e d e s d é b i t s l i q u i d e s
- tendances actuelles
No s p é c i a l d e l a H o u i l l e Blanche No 511969
30. I.S.O.
(OrganisationInternationaledeNormalisation)
nationales :
* No 2537 : Mesuredu d é b i t d e s l i q u i d e s d a n s l e s
verts, moulinets à coupelles et à hélices.
= N o 74% : Mesure du d é b i t d e s l i q u i d e s d a n s l e s
31.
Méthode d ' e x p l o r a t i o n d e s
Normes I n t e r canauxdécoucanauxdécouverts..
champs d e v i t e s s e s .
N o 1088 : Mesuredu d é b i t des l i q u i d e s d a n s l e s
canaux découverts.
Méthode d ' e x p l o r a t i o n du champ d e v i t e s s e s - Recueil des données
pour l a d é t e r m i n a t i o n d e s e r r e u r s d e mesurage.
N o 772 : Mesure du'débitdesliquidesdans
Vocabulaire e t symboles.
l e s canaux découverts.
TOSHIO TAKENOUCHI e t TOSHIHIKO TERAMOTO
Discharge measurementby o b s e r v i n g t h e e l e c t r i c f i e l d
a r i v e r due t o a geomagnetic f i e l d
1963
induced i n
278
32.
H. RYCKBORST et R.O. CHRISTIE
flow measurements using
Feasibility of electromagnetic Stream
the earth's field
Bulletin des Sciences Hydrologiques
XXII, 2 6/1977
33.
Voir également comptes-rendus du Symposium
de Reading (décembre
1974) sur le jaugeage des rivières par les méthodes
. ultrasoniques
et électromagnétiques organisé par Water Research Center
Water Data Unit.
34.
et
M. ALDEGHERI
Stations téléphériques de jaugeage: description, notes de calculs et règlesà observer pour leur installation
Cahiers ORSTOM série Hydrologie (en préparation)
35.
OTT Documentation et tarifs instruments d'hydrométrie
36.
OTT Moulinets et leurs accessoires
- Tarifs 103
37.
NEYRPIC Mesures Hydrauliques- Documentation matériel hydrométrie
38.
J. CALLEDE
Le cercle hydrographique
Note Ronéo- 1 1 pages
39.
40.
-
Y.
LIHOTE
Techniques
d'Hydrométrie
SRAE Lorraine.
J. CRUETTE et
J .K. RODIER
Mesure de débits de l'OUED ZEROUD pendant les crues exceptionnell e s de l'automne 1969
.
Cahier ORSTOM, série Hydrologie, volume VIII,
nO1 - 1971
279
ANNEXE
1. QUELQUES
MOULINETS
USUELS
II. L E S COMPTEURS D'IMPULSIONS
III. LESPERCHES
I V L. E ST R E U I L S
V.
LES
CYCLOPOTENCES
V I . MONTAGES SUR BATEAU
V I I L. E ST E L E P H E R I Q U E S
V I I I . TRAVAUX OE BUREAU
: CALCULSDESFLECHESETDESTENSIONS
28 1
1. QUELQUES MOULINETS USUELS
1.1.
-
Moulinet Arkansas t y p e V c l 0 0501
z:1-1* Qocumentatlon
V o i r n o t i c e OTT HB f 10 050 05
1.1 2. Remarques
_---_
---- ---- -
Moulinet à a x e f i x e .
Le tableau ci-dessous indique
l e s types d'hélices pour moulinet type
V e t l e s domaines demesurecorrespondants.
Il f a u t n o t e r q u e
les hélices
ê t r e mon-
en p l a s t i q u e , b i e n q u e n e f i g u r a n t p a s s u r c e t a b l e a u , p e u v e n t
tées s u r l e moulinet type V.
'
Les f i g u r e s 72 e t 7 4 d e l a notice montrent l e s zone.; d e c o n t a c t
les f i g u r e s 76 à 7 9 .
manière de l e s remettre e n p l a c e s u r
L e changement des roues
tops doit
passimple
e t d e s g a i n e s pour modifier
ê t r e f a i t avecsoin.
avec uneroue
5 p a s q u i n t u p l e e t vice-versa.
et un détarage important
à
Ceci e n t r a î n e
du moulinet
e t d é t é r i o r a t i o n du m a t é r i e l .
d'où jaugeage faux, irrécupérable
Lesmontagescorrectssontdonnéssur
l a f i g u r e 1.
L e s montages ccrrects nepeuventdonnerque
10 ou 20 t o u r s d ' h é l i c e , T o u t e a u t r e c a d e n c e
correct..Véri'fier,dsns
l a cadence des
Il' e s t i n t e r d i t d ' u t i l î s e r une gaine
une usure rapide des engrenages
et la
1 t o pt o u s
l e s 1, 2 ,
est due à unmontage
in-
ce cas, l e montageavecsoin.
La f i g u r e 2 montre les d i f f é r e n t s montages i n c o r r e c t s .
-
Il f a u t n o t e r q u e
les montages donnant un contact aprês
deuxtoursd'hélice,sont
chiffressauteurs.
un e t
réservés pour l e s mesuresaveccompteurs
Les momagesdonmntuncontact
tours d'hélice sont utilisés
à
pour 10 ou 20
avec d e s a p p a r e i l s à signauxlumineuxou
sonores.
-
Le commentaire d e l a f i g u r e
géesdesable
7 2 e s t très importanteneauxchar-
e t limons t r è s f i n s . L a i s s e r l a
l a roue dentée ouverte pendant
l a mesure.
chambre du l e v i e r e t d e
282
Types d'hélices pour moulinets V
et domaines de mesure correspondants
Vitesses d'écoulement minimales mesurables
Diamètrede I'hilice
Typesd'hélices
Pas de
l'hélice
.
m
ao
0,125
0,250
0,500
1O
,0
0
0,06
0,OS
0,06
- 0,07
0,250
0,120
0,05
0,05
- 0,06
125
100
Hélice autocornposante R
Hélice autocomposante A
env. m/s
mm
125
125
l
Vitesse d'écoulement
-
100
.
- 0,06
- 0,07
0,08- 0,lO
- 0,06
,
Vieesses d'écoulement maximales mesurabics
Les possibilités de mesure dépendent de la combinaison despiècesassurant les contacts,dupas de I'hé!ice zt de
la nature du récepteur des impulsiom Le tableau suivantestbasésur
la conditionque le compteur de tours
SCJS 10 Hz et quepour
les mesuresavec signauxacoustiques, le tempsqlJi
rbpondeencoreentoutecertitude
séparedeuxsignauxest
au moins de deux secondes.
J
Pas del'hélice
Nombre detoursde
l'hélice par contact
Signaux
acoustiques
m.
'
II
,
Vitesse d'écoulement m/s
1
0,125
1ou 2
-
0,125
10 ou 20
à 0,625 ou 1,25
0,250
1ou 2
-
0,250
10 ou 20
0,500
1ou 2
0,500
10 ou 20
1,O00
1ou 2
1,000
10 au 20
I
Héliceautocomposante R
Hélice autocornpasonte A
à
à 23
~
à 5O
,
ou 10,O
fou:§
à 2,5
-1
ou 5,O
à
5,O
ou 10,O
à 10,o
ou 20:o
1
~~
jusqu'àune
jrrsqu'àune
l
1
1,25 ou 2,5
ou 5,O
. .
à
1,25 ou 2 3
*
compteur
de
obliquité d'koulement de 1.5'
mox.
5
obliquité d'6ccl;lement de 45" mox. 2,5
rn/s
rn/s
Les valeurs ci-dessus sont susceptibles de varier dons des limites restreintes, suivantlqncture de la suspension DU de Io
fixation du moulinet, par suite de l'effet de retenue que cette suspension ou cette fixation exerce dans I'écoulernent.
283
Fig - 1
MONTAGESCORRECTS
DESGAINES ET ROUESDENTEES
DE MOULINET
Fig - 2
M O N T A G E SI N C O R R E C T S
D E SG A I N E S
ETROUESDENTEES
DEMOCLINET
2
20
f
Roue o u p a s
IO
f
siinph
284
-
La formepeuhydrodynamiquedu
corps., au niveau du raccordement
avec l ' h é l i c e , e n t r a î n e q u e l q u e s d i f f i c u l t é s
grains de
en eauxchargbes.
Les
sable viennent en d f f e t se b l o q u e r e n t r e l e manchon vissé d e
l ' h é l i c e e t l a c o l e r e t t e du corps
importante de ces
e t finissent par provoquer
une usure
deux p i è c e s q u i f a c i l i t e l ' e n t r é e d e g r a i n s d e p l u s
en p l u s g r o s . L ' u t i l i s a t i o n d e
ce moulinet est d e ce f a i t peu. p r a t i q u e
avec l e s téléphériques à g r a n d e p o r t é e i n s t a l l é s s u r d e s r i v i è r e s
fondsableux.
Dans c e c a s ,
il f a u t p l a c e r
à
l e moulinet l e plus haut
s i b l e au-dessus du saumon et a v o i r un contact de fond
pos-
en bon état d e
fonctionnement.
= Bien que l a chambre de contact soit conçue
pour ê t r e parfaitement
étanche, il p e u t s e p r o d u i r e p a r f o i s d e s e n t r é e s d ' e a u q u i p e u v e n t
e t amener, à l a l o n g u e , l e u r
n u i r e au bon fonctionnement des contacts
oxydation.
T
En conclusion :
= Moulinet trhs r o b u s t e q u i mérite l a désignation de "moulinet uni-
versel" q u ' i l a portée pendant près de
1.2.
-
50 ans.'
Moulinet OTT u n i v e r s e l C 31 t y p e 10 O02
Voir notices Hlf
-
1 2 0 / 4 e t 112/01 A f .
Moulinet à axe f i x e d o n t l e c o r p s d e
formehydrodynamiquediminue
les risques d 'ensablement
= Le c o n t a c t (ILS) peuts'oxyderauboutd'un
long.Lors
duchangement
a u q u e l onprocède
temps relativement
comme indiqué dans
la notice
II2.101 Af e t l a f i g u r e 3 ; bienprendresoinde
retirer l e j o i n t
en caoutchoucentourant l e s broches de c o n t a c t (il reste, e n e f f e t ,
presquetoujoursaufond
contact). Utiliser
du logement, quand on r e t i r e la capsule de
pour c e l a une f i n e t i g e d e f e r
coudée.
285
Fiy -
MOULINET O T T C 31
R e rnplacementde
\.
/
/
...
la capsule de contact
3
286
-
L a gaine d'axe portant l'aimant
avecsoin.
Il f a u t é v i t e r
l e s chocsqui
entraîner des modifications dans
-
permanent d o i t ê t r e manipulée
peuvent briser l'aimant
l a fréquence des signaux.
Dans l a mesure du p o s s i b l e , é v i t e r de l a i s s e r t o u r n e r l e mouli-
n e t dans l ' a i r par vent violent.
La vitesse de rotation importante peut
à lames souples.
entraîner la détérioration de l'interrupteur
1.3.
-
et
P e t i t m o u l i n e t OTT C l t y p e 10 150
= Moulinet à axe mobile d e s t i n é à l a mesure d e s v i t e s s e s en laborat o i r e ou sur rivières. exemptes de transports solides (étiages),
-
-
Contacts relativement fragiles,
Ne s'emploie jamais
Il n'estpas
monté sur un poids d e l e s t a g e .
moulinet Cl avec l e comp-
recommandé d ' u t i l i s e r l e
teur F6. La tension d'alimentation de ce
compteur (9 V) est un peu t r o p
f o r t e e t r i s q u e d'endommager l e s c o n t a c t s .
-
Au cours d'un jaugeage assez long,
il peut arriver
l a chambre de contact
gouttes d'eau se trouvent rassemblées dans
que,dece
fait, l'émission des
impulsions s o i t unpeu
toyer l a chambre e t m e t t r e d e l ' h u i l e
1.4. P e t i t m o u l i n e t
-
que de p e t i t e
neuve.
OTT C 2 t y p e 40 152
IL4-1. Eocumentat&on
Voir notices HLf 120/22 e t HBf 10.150/04
et
perturbée. Net-
287
1
. 4 2. R
emarques
--_-_--------
-
Moulinet à axe mobile.
La suppression
du contact mécanique e s t une a m é l i o r a t i o n t r è s
n e t t e p a r rapport à l'ancien moulinet Cl.
L'entretien est simplifié.
par l e s g o u t t e l e t t e s d ' e a u
L e fonctionnement n'est pas influencé
pouvant pénétrer dans l a chambre des roule-
ment s.
1.5.
M o u l i n e t OTT à g é n é r a t r i c e d e c o u r a n t C60 t y p eO
I 300
I,_5-1 oocumentatLon
Voir notices
I:5-2.
HLd 120123, HL€ l20/5 e t HBf 10.300 01
Fl'emarg_ue_s
.
= Moulinet à axe fixe robuste, d'un fonctionnement très
sik,
supprime en p a r t i c u l i e r t o u s
grâce à une g é n é r a t r i c e d e p r é c i s i o n q u i
les ennuis dus aux contacts défectueux
que l ' o n a avec l e s moulinets
classiques.
-
Utilisé avec l e nouveaucompteur
ce moulinet simplifie
1.6.
CJR 30 ( v o l t m è t r e i n t é g r a t e u r ) ,
l e dépouillement des jaugeages en rivière.
Moulinet Dumas-Neyrpic type universel
I:_s
oocumentatzon
-?*
Voir notices M 2 113/d e t E 21 13/K
I,-_6-2*
!
RemaKg_u_es-
Moulinet à axe mobile, pr6senté
magnétique e t générateur d'impulsions
(1toppour
sous deux v e r s i o n s : à transmission
par vis sans fin et roue dentée
1, 2 , 10, 20 ou 4 0 t o u r s ) r é f .
lame souple ( 1 top
-
1 tour)(réf.
2113 AA ou à i n t e r r u p t e u r à
.
21 14 AA) Cette d e r n i è r e v e r s i o n e s t ,
288
à notre avis, la meilleure.
-
L'axe a é t é modifié e t renforcé par rapport au premier modèle
qui a l a i s s é de bien mauvais souvenirs à c e r t a i n s hydrologues.
L e constructeur l i v r e en accessoire un cercle protecteur d'hélice
qui ne doit jamais être utilisé
: les ennuis qu'il entraîne sont plus
grands que l e s avantages qu'on peut attendre.
-
Une s e u l e h é l i c e en matière plastique dQnt l e montage est très
simple p a r blocage s u r l'axe.
-
Le montage des f i l s de laison avec l e compteur est relativement
à améliorer nettement
compliqué bien que l e constructeur ait cherché
les
bornes étanches de branchement.
1.7.
-
Moulinet NEYRFLUX
IL!*
oocumentatzon
Voir notices M 2142/b e t E 2142/A
-
Moulinet à axe f i x e avec paliers (sans
très faible coefficient
-
de frottement, tournant
Appareil très simple e t t r è s r o b u s t e
namiques sont réelles,
dans l'eau.
dont l e s q u a l i t é s hydrody-
en p a r t i c u l i e r v i t e s s e d e
p l u s f a i b l e que celle des moulinets usuels
-
roulement à bi. I l e s ) à
démarrage beaucoup
avec h é l i c e s en bronze.
P o s s i b i l i t é d e montage sur perche ou saumon.
.
289
II. LES COMPTEURS D'IMPULSIONS
11.1. Documentation
-
OTT HLf 120/7 1. 1064 e t II 2066 e t HWF 12400 O1
NEYRPIC M 22.
11.2. Remarques
-
SI,2-11.
Euln!Es
Ces a p p a r e i l s s o n t d e
moins enmoins u t i l i s é s . 11 f a u t s e r a p -
p e l e r que l ' o p é r a t e u r mesure l e temps avec un chronomètre.Pourmesurer
n impulsions, l'opérateur démarre
s i g n a l e t compte
&.
l e chronomètre à l ' a p p a r i t i o n d ' u n
L e chronomètre est a r r ê t é après avoir compté
à n f o i s 10, 20 ou 4 0 suivant l e
n signaux. Le nombre d e t o u r s e s t 6 g a l
rapport de réduction choisi.
= Les réflexes des opérateurs sont généralement meilleurs avec
l e s signauxsonores.
-
En cas d e d é f a i l l a n c e ,
il est très f a c i l e d e se dépanneravecune
lampe de poche o r d i n a i r e : l e moulinet est b r a n c h é , e n p a r a l l è l e ,
bornesdel'interrupteurde
aux
l a lampe.
11.2 2. Compteurs
mécanigues
---___
--- --------------
-
Avec ces a p p a r e i l s , l e s o p g r a t e u r s l i b é r é s du souci de
d e s tops, peuvent s'attacher davantage
auxdonnées
compter
qualitatives des
mesures.
-
Les appareils semi-automatiques
éliminent dans
une certaine mesure,
chronisation entre le
(F6 de OTT ou 2264 de NEYRPLCY
l e s erreurs dues
début: d e l a mesuredu
au manque de syn-
temps e t l e début du compta-
ge des impulsions.
-
Avec l e s a p p a r e i l s à p r é s é l e c t i o n s : l e comptage démarresur
front d'une impulsion
tionné est atteinte.
et s'arrête
le
lorsque l a valeur du f a c t e u r p r é s é l e c -
290
Notons que l e s compteurs F10 e t 2 51 de OTT nesontpratiquement
p a s u t i l i s é s pour l e s mesures en r i v i è r e .
-
Rappelons que l e s compteurs F6 e t 2 41 comportent un r e l a i s pouvant
ê t r e m i s en ou h o r s c i r c u i t
à l ' a i d e d'un interrupteur interne.
Ce
r e l a i s permet de modifier l a v a l e u r d e l a r é s i s t a n c e maximale admissibiesurlaligne
:
Z.41
15 ohms sans r e l a i s ; 200 ohms avec r e l a i s
F 6
15 ohms s a n sr e l a i s
e t c e , dans l e cas de mesuresavec
; 40 ohms avec r e l a i s
une grande. longueur de câble électro-
porteur(stationstéléphériques).
= Après usage, il e s t recommandé destocker
séparément l e s p i l e s
.
e t l e s compteurs (décharge d e s p i l e s e t oxydations éventuelles).
-
Pendant l a mesure, évirer d'exposer tous ces
tement à l a pluie. L'humidité rentrant
dans l e s mécanismes a r r i v e , à l a
longue, à nuire au bon fonctionnementdes
= V e i l l e r à manipuler sans
compteurp direc-
compteurs à c h i f f r e s s a u t e u r s .
b r u t a l i t é l e commutateur r o t a t i f du F6
r é g l e r avec soin l a tension du r e s s o r t d e commandedu
d'éviter des ruptures d'axes dans
chronomètre a f i n
l e chronomètre.
Les
. . avantages essentiels des compteurs électroniques résident dans
l a p o s s i b i l i t é demesurer
un grand nombre d'impulsions par
qu'à 50 i l s > e t l e u r p r é s e n t a t i o n
sousun' t r è s f a i b l e volume.
Les Etablissements FRON à Toulouse,aprSsdes
rents prototypes, vont l i m i t e r l e u r s f a b r i c a t i o n s
jaugeage par point et
seconde (jus-
essais sur difféaux modèles CJR 22 pour
par i n t é g r a t i o n avec moulinets à générateurs
d'impulsions e t C J R 30 pour jaugeage point
p a r point avec moulinet
à gé-
n é r a t r i c e decourant.
Ne pas o u b l i e r , avec l e s compteurs CJR 22 e t CJR 30 d e r e t i r e r l e s
piles de leur
logement e n t r e chaque campagne de mesure.
29 I
III. LES PERCHES
III. 1. Documentation
Voir notices
OTT HLf 120/8, HBf 1005005 e t nokices N E - W I C M 23.24/a.
III. 2. Remarques
__c
Dans l e c a s du jaugeage à g u é , u t i l i s e r . d e p r é f é r e n c e
aveccoulisse.
La perche, fabriquée par Neyrpic,
se, un vernier pour lectures au centimètre.
prévu de vernier sur
- d'un vernier que
comporte s u r l a c o u l i s -
La S o c i é t é OTT n ' a p a s
l a c o u l i s s e HERES. La f i g u r e 4 donne les p l a n s
nousavons
HERES. LesEtablissements
che JANA
une perche
m i s au p o i n t et q u i s ' a d a p t e
à l a coulisse
OTT, peuvent, à l a demande, graduer l a per-
comme i n d i q u és u rl af i g u r e
4 defaçon
à f a i r ed e sl e c -
,tures directes.
* Ne pas o u b l i e r d ' u t i l i s e r
l e s perches avec
une plaque de base
adaptée à l a n a t u r e du fond : plus l e lit est mobile, plus
ce de l a p l a q u e d e b a s e d o i t
être grande pour
l a surfa-
é v i t e r 1'enfoncemeut
d e l a perche.
9
Supprimer l a p o i n t e d e
l a perche OTT s u r fond'rocheuxou
ra-
dier de béton.
111.3. Noteau
s u j e t d e l a p e r c h e AGAR III
Actuellement, l a f a b r i c a t i o n de l a perche AGAR III e s t a r r ê t é e .
E l l e e s t remplacée p a r l a perche à I n t é g r a t i o n e t à Régulation
Electronique "PIREE" q u i sera commercialiséedébut
t i e n t compte desenseignementsfournis
1978. Cet a p p a r e i l
par 10 a n s d ' u t i l i s a t i o n
de
l a perche AGAR III. L'accent a été m i s s u r l a f i a b i l i t é e t l a f a c i l i t é
d'utilisation grace,
incorporé.
notamment à son chrono-compteur é l e c t r o n i q u e
Y
L
El
..a
E
I U
..a
c
al
7
E
’2
\aJ
2 92
1
O
ln
Cu
7
O
I
rl)
L
Y
a,
U
C
O
O
G
L
CL
rl)
a,
U
a,
L
0
a,
L
ü
a,
L
Y
u
L
-a,
293
IV. LESTREUILS
ET LES CABLES
I V . 1. Documentation
.__
OTT HLf .120/17, HL€ 120/18 et notices Neyrpic
Voir notices
M 23.24/a.
IV.2. Remarques
-
-
sur l e st r e u i l s
0'1'T ne fabrique plus
.
'
l e t r e u i l VOLGA de 100 kg (version méca-
GRAN d e 75 kg dans sa version
nique e t é l e c t r i q u e ) . L ' a n c i e n t r e u i l
100 kg.
actuelle, peut supporter des charges de
-
11 est regrettable que Neyrpic ne
l é g e r un r a l e n t i s s e u r
pKéVOit pas pour
son t r e u i l
pour jaugeagesparintégration.
Le t r e u i l d e 25 kg d e OTT ne peut recevoir qu'une seule couche
de câble sur
l a profond.eur est erronée lors-
l e t o u r e t . La mesurede
q u ' i l y a p l u s i e u r s couches.
-
Les t r e u i l s , b i e n
être manipulésavecsoin
que l e plus souvent
très robustes, doivent
e t entretenus correctement (graissage ré-
g u l i e r aux p a l i e r s , réglage du f r e i n , p r o p r e t é d e s b a l a i s
teurs, graissage
e t collec-
du mécanisme d e s compteurs qui ne sont pas étanches
à l'eau).
I V . 3 . Remarques
sur les câbles
= La résistance à la rupture des câbles électroporteurs
-
conducteur est d el ' o r d r ed e
6000 newtons, ce qui est largement
s u f f i s a n t pour l e s mesuresavecdes
-
Des e s s a i s o n t
saumons de 100 kg.
été f a i t s à l a Circonscription Electrique du
Sud-Ouest à Toulouse, en vue de détecter
les signaux du moulinet
( p a r a s i t e s r a d i o émis p a r un vibreur placé dans
né par les contacts
à un
l e saumon e t action-
du moulinet), à l ' a i d e d ' u n r é c e p t e u r r a d i o .
294
La suspension du saumon est réalisée avec un caFle ordinaire
2 imn de
de diamètre. Ce système quoique très séduisant
à première vue,n'a
pas.été généralisé ; il n'est d'ailleur utilisable qu'avec les mou.
linets donnant1 contact tous les10 ou 20 tours d'hélice. Dans
ce domaine, l'imagination des hydrométristes peut se donner libre
cours et les idées n'ont pas manqué, mais le câble électroporteur
.
est toujours utilisé.
-
. -
Le câble D2 de OTT constitué
par
un
conducteur
en
cuivre
avec âme isolée en acier recouvert d'une tresse en nylon, d'un
diamètre de 4,2 mm est relativement fragile.Il est préférable de
le remplacer sur les treuils
de 25 kg par du câble électroporteur
en acier
type
Notons
que
D5.
la
OTT fabrique
Société
des
fiches
permettant
un
raccord aisé du câble au moulinet et au Le
saumon.
ddtail de
bornes etde leur montage est donné sur les photos
de la
ces
5.
figure
guipé
2 95
V. LESCYCLOPOTENCES
.V.1.
.-
Documentation
Il semble, d'après la documentation que nous possédons, que la
firme OTT ne fabrique pas de cyclopotences. Les appareils de ce
type disponibles en France, sont fabriqués par Neyrpic
So- et la
ciété Mécabolier (voir notice M 23.24/a de Neyrpic et notice Méc
bolier relativeà la cyclopotence électrifiée type D.T.G.-E.D.F.).
-
V.2.
-
Remarques
Ce matériel, lorsqu'il existe des ponts suffisamment larges
perpendiculaires à l'axe de la rivière, permet la réalisation de
jaugeages, même par très fortes vitesses.
-
Un inconvgnient de la cyclopotence E.D.F.-D.T.G. est le bruit
: il peut être diminué en utilisant un câble
émis par le moteur
de connexion assez long.
-.Un système relativement facile
à réaliser est le porte-àfaux sur véhicule.
On peut ,évidementutiliser n'importe quel
. .
6 un exemple d'équipement
véhicule. Nous donnons sur la figure
sur fourgon Peugeot
57 de 1800 kg.
Fig- 5
2 96
Montaae d’unebornecoudée
e
O T T avecducâble
D5
Câble gaine métallique + un con-
-
1.
L.
ducteur
6.
D5
O
Hülse flachgedrückt
Flattened sleeve
‘Douille pressée à plat
Montage d’une bornecoudée
-
1.
OTT avec du c5ble D 2
Câble & gainetresséefibre
tresse métallique
Câbleutilisé
L2O(W)--4
2.
+
+ conducteur
sur le treuil NEVA
4.
3.
OTT
02
297
298
VI. MONTAGES SUR BATEAU
Nous décrirons ci-dessous
le montage que nous avons
e t q u i nous semble parfaitement adapté
stations d'un réseau
m i s au point
aux mesures de contrôle des
(1).
masse maximale de 25 kg, est manoeuvré
Le saumon u t i l i s é , d ' u n e
par un t r e u i l s i m p l e
(Newa ou a u t r e ) f i x é s u r
à babord à 50 cm environ à
du bateau. L e saumon plonge dans l'eau
l ' e x t é r i e u r du boudin ( v o i r f i g u r e
l e boudin tribord, peut
une potence en travers
7 ) . Un o p é r a t e u r , a s s i s s u r
manoeuvrer l e t r e u i l e t aussi, en cas de
besoin, l ë moteurhors-bord
qui doct toujours
rester f i x é au ta-
bleau arrière pendant l e s opérations de jaugeage.
La f i g u r e 9 donne l e s d é t a i l s d e l a potence. Dans l e cas de
rivières é t r o i t e s , pour r é a l i s e r l e s d e r n i è r e s v e r t i c a l e s p r è s d e
l a berge, l a potence peut
être retournée pour plonger
à tribord (voir note technique
No 36 d é j à c i t é e ) .
La fixation du bateau au câble définissant
alisée à l ' a i d e d ' u n c h a r i o t l a r g a b l e
mesurede
l e saumon
la section, est
ré-
muni d'un compteurpour
la
l a l a r g e u r e t l e repérage d e s abscisses. La f i g u r e 8
rdontre ce 'chariot. En cas de dAnger ( c o r p s f l o t t a n t s ) l ' o p é r a t e u r
assis, sur
l e boudin t r i b o r d , v e r s l ' a v a n t
du' levier de déclenchement, séparer
dispositif de fixation au canot.
du bateau, peut
le chariot de translation
L e bateau dérive alors
tesse du' courant, l e c h a r i o t r e s t a n t f i x é a u c â b l e .
disparu, on vient
du
à la vi-
L e dangerayant
se f i x e r au c h a r i o t à 1' a i d e du moteur.
Les avantages de ce
- grandk
à l'aide
montage s o n t l e s s u i v a n t s
s t a b i l i t é du bateau grâce
:
à un é q u i l i b r a g e p a r f a i t 'de
l'ensemble,
-
..
p o s s i b i l i t é de jauger des rivisres jusqu'à
des vitesses voisines de
300 m de large avec
3 m/s,
(1) v o i r également : Quelquesaméliorationsapportées
à l a Technique
des jaugeages en r i v i è r e p a r M. ALDEGHERI
ORSTOM Note Technique No 3 6 .
299
\
F
F
005
--l
300
302
- personnel réduit
: 2 opérateurs sur le bateau arrivent
à mener
P bien une mesure de débit dans les limites indiquées ci-dessus,
- m a t é r i e l l é g e r e t peu encombrant,
- angle de dérive du câble donné par
un rapporteur fixé sur
la poulie,
- poulies
deguidage
empêchant l e câble de sauter de
la poülie
de renvoi par fortes vitesses.
Il nous semble u t i l e d ' i n s i s t e r s u r l e s p o i n t s s u i v a n t s .
il e s t dangereux e t donc déconseillé :
une embarcationpneumatique,
- de placer
bre important
Avec
l e saumon à l ' a v a n t du bateau car
il y a déséquili-
e t r i s q u e de rentrée d'eau, par l'avant,
mgme pour
des vitesses relativement faibles,
- de fixer le
canot à un câble en travers sans
En e f f e t , dans cesconditions,
moteur à l ' a r r i è r e .
s i un opérateursetrouvantseulsur
il y a risque de- chavirement. Le
l e bateau,seporteversl'avant,
canot pneumatique peut, sous l ' a c t i o n du courant, tourner autour
du câble (déjà vu en Franceavecdes
-
de f i x e r l e bateau à un câble de façon
rigide.
Des embarcations pneumatiquesmodernes,avec
l e s aménagements
que nous avons d é c r i t s , sontparfaitementadaptées
d é b i t s en r i v i è r e e t l e s h y d r o m é t r i s t e s n ' o n t ,
besoinde
1 m.s).
vitesses de l'ordre de
à l a mesure des
à n o t r e a v i s , pas
s e compliquer l a tzche avec des canots métalliques, plas-
tiques ou a u t r e s "montages en portière". Les performancesde
m a t é r i e l( s t a b i l i t é ,f l o t t a b i l i t é ,t i r a n td ' e a u ,
...) ne
comparables e t de l o i n , à celles des canots
pneumatiques.
ce
sont pas
La Société OTT (voir notice HBf 10 050/05 page 9) fabrique
un radeau pneumatique qui, à premièrevue,
qui, en r é a l i t é , l ' e s t
beaucoup moins. En e f f e t , l ' a b s e n c e d e
rend ce radeau pratiquement
environ 1,50 m / s .
paraît séduisant
mais
fond
i n u t i l i s a b l e d è s que l a v i t e s s e a t t e i n t
.
303
se rappeler que l e matériel dontnousvenons
11 f a u t t o u j o u r s
utiliséentoutescirconstances
ver autre chose..
être
un équipement l é g e r e t q u ' i l n e d o i t p a s
de parler constitue
: au-dessus de
.
VII. LESTeLePH6RIQUES
3 m / s il faut trou-
: CALCULSDESFLhCHES
ET DESTENSIONS
VII. 1.Documentation
_
I
_
Voir notices M 244 de Neyrpic e t HLf 120113 d e OTT a i n s i que
le cahier de
1'ORSTOM série Hydrologie sur
"les Stations téléphé-
riques d e j a u g e a g e , d e s c r i p t i o n , n o t e s d e c a l c u l s
observer pour leur installation
e t règles à
et leur utilisation",
d'oùnous
t i r o n s les tableauxci-dessous.
VII.2.Stations
avec ancrages f i x e s sur l e s deux berges (cas classique1
Le tableau 1 'donne-pour quelques câbles usuels dont
téristiquissontindiquéessur.lafigure
en charge lofsque
l e s carac-
10, l e s f l è c h e s maximales
l a tension est égale au
1/3 de l a r é s i s t a n c e à
charge concentrée de
5000 N et d i f f é r e n t e s va-
l a rupture pourune
l e u r s d e l a portée.
. .
Le tableau II donnepour
p o r t é e s ,l e sv a l e u r sd e sf l è c h e s
desflèchesettens.ions
ces mêms casles e t pour d i f f é r e n t e s
e t tensions en
à vide. De ce tableau
c h a r g ea i n s i
nousavons
que
tiré l'a-
baque r e p r é s e n t é p a r l a f i g u r e 10.
A l ' a i d e d e ces renseignements, connaissant
à ne pas dépasser en charge
en f o n c t i o n d e s c a r a c t é r i s t i q u e s d e l a
section (niveau des appuis, plus hautes
câble qui convient
l a f l è c h e maximale
eaux
...) on c h o i s i t l e
l e m i e u x . Le tableau II donneen
l a t e n s i o n maximaleen
charge, l a valeur de
au câble à vide au moment d e l ' i n s t a l l a t i o n .
fonction de
l a f l è c h e Fv à donner
0
*
**
***
*
*0
**
**9
**
***
*
*
d
**
*
**
*0
**
d
0
O
*
**
0
**
4
*
***
**
***
**
4
**
3
tt
9
*
*9
***
**
**
**
**
***
*0
**4
***
**
O
0
9
*
***
*
***
4
**
**
d
**
**
d
*
*
**0
**
**
**
*
8
**
***
*
*9*
*
*tr
***
**
0
***
**
**
4
**
*rb
***
**
0
***
**
4:
***
*
**
**
304
H
2
.
O
O
O
v4
II
a,
.CI
'2
a,
f
(ZI
z
o
*
**
0
3
**
4;
*3
*
**
3
3
*3
*
3
**
5
**
3
*
**
**
**
*3
*
**'
3
3
*3
**
3
***
*3
3
*
**
**
3
.
l
3
*3
3
0
*
**
3
3
0
3
f
t
(r
305
. . . .
.3 . 3
6 3
3
O * * *
. .
3
Q
3
* * * *
*
O
*
*
.w
. .
.O
C
U
.
. 4
. .
.O
3 0 - h
m0-I-
*
z
d
?
Noah
w
O
f
O
r
C
.rc
In Ln
4"h
.C
F
.P
W 0 - b
O Fp W.
*,
* * * *
. .
nccrc
.O
4
3c-C.
*
..
* * I d
4
. .
d
. . * *'* *.
m L RI m
a * * *
.C
fur-O3
* * * *
(c
*
. .*
?
*
O
N
16
* * ** *
*
*
*1*
**3
*
*3
*0
**
**
**
*16
*8
*8
**
3
*
ii
*
**
***
*
*3
3
**
***
3
*
***
16
***
***
***
**
2..
*4
%
3
*3
**
*
3
9
**
e
3
3
3
*9
r
3
I
n
3
.-,
3
*3
*3
3
3
*Q
306
307
Exemple
La section choisie
permetde
d é f i n i r les caractéristiques sui-
vantes :
-
f l è c h e maximaleen
- p o r t éeen t ar ep p u i s
charge : 4,15 m
: 1,50 m
Le tableau 1 montreque
l e câble No 5 convient l e mieuxztendu
avec une f l è c h e d e 4,16 m il e s t soumis à une t e n s i o n d e 60 OC0 N.
Pour q u ' i l en s o i t ainsi dzns les c o n d i t i o n s l e s p l u s
rables de fonctionnement,
il faudra tendre ce câble
à vide, en
s a n t une € lèche F égale à ],O9 m, ceguicorrespond
v à v i d e d e 29 433 'N.
VII.3.Stationsavecancragemobilelbloc
-
= R/3
l'in-
au c â b l e t r a c t e u r p a r
au sommet d u
p y l ô n ed ' a p p u i ) .
La f i g u r e 1 1 montre l e p r i n c i p e d e ce montage.Le
est toujours soumis à une tension constante égale
câble porteur
à R/3.
La flèche
sera minimale à v i d e e t maximale e n c h a r g e , c e t t e v a r i a t i o n n e
pasdue
lais-
à une tension
d e béton de masse
[R r é s i s t a n c e à l a r u p t u r e ) a c c r o c h é
t e r m é d i a i r ed ' u n ep a u l i ep l a c é e
déEavo-
sera
à un changement de l a tension du câble, mais à un dépla-
cement v e r s l e haut du b l o c d e b d t o n . L e s i n s t a l l a t i o n s s e r o n t
r é a l i s é e s pour q u ' i l existe une c o u r s e s u f f i s a n t e .
Les c a l c u l s o n t
été réalisés en prenant
de 7 O00 N légèrement supérieure
une charge concentrée
à l a charge de rupture
du c â b l e
électroporteur.
L e tableau III donne l a v a l e u r d e
tension égale
l a f l è c h e enchargesous
une
à R/3 pour d i f f é r e n t s c â b l e s e t d i v e r s e s v a l e u r s d e
l a portée. Ce tableau permet d e c h o i s i r l e s c â b l e s
caractéristiques de
l a section (valeur de
On en déduit l a masse du bloc de béton,
une d e n s i t é du béton de
2 , 2 tonnesfm3.
en fonction des
l a f l è c h e maximaleen
charge).
d'où son v o l m e en admettant
S
O,
O
O
8
-w
L
E"
3
a,
Y
308
**
*9
**
**
**
**
***
4
*
***
*
***
***
*
**
**
*4
*
***
*
***
**
**
***
***
**
**
**
**
9
**
*
***
**
**
***
**
**
**
***
*
*
**
**
3
8
*4
*0
**
**
0
*30
a
*
**
***
*
***
0
1
**
**
0
**
***
*
***
*
**
*0
**
**
**
**
*
***
*
***
*
**
**
**
**
**
**
*O*
*
309
*
3
d
**
**
3
3
**
**
3
**
***
8
*
*
*4
***
***
0
3
t
**
O
***
**
**
*3
***
*
**
*
**
4
**
*
*
**
3
**
*d
t
*
***
*
**
*
**
O
**
**
***
*
*
.* . . . . . . . . al. . . . . . . . . . . . . . . . . . *
i
O
O
O
t-
310
Le tableau IV donne les v a l e u r s d e i a . f l è c h e à v i d e pour une
comparer à celle obtenue après
t e n s i o n é g a l e à R/3 que l ' o n p e u t
m n t a g e d e 1' i n s t a l l a t i o n .
VII, 4. Remarques
-
-
Avec. les t r a n s p o r t e u r s aériens, il est théoriquement possible
de mesurer des vitesses de l'ordre de
équipes soient bien entraînées
6 1 7 m / s . Il f a u t que l e s
a i t pas trop de transports
et q u ' i l n ' y
en surface(branches,herbes).
-.Unjaugeage
à partir d'une station téléphérique
déplacements du moulinet sont lents
tes pour t r a v e r s e r 250 m avecun
-
L e matériel d o i t t o u j o u r s
: il f a u t compter 20 à 30 minu-
treuil double de
l a poulie de renvoi
se gripper très rapidement). Veiller au
nement du contact de
du moulinet dans
-
100 kgmanuel.
Stre en parfait état : t r e u i l s e t
câbles graissés périodiquement (ne pas oublier
qui risque de
Au moinsune
e s t long, l e s
fond c a r c'est d e l u i quedépend
bon fonctionl'ensablemeat
l e s r i v i è r e s B fond sableaux.
fois par an, contrsler
l a f l s c h e du c â b l e
porteur e t r é g l e r l a t e n s i o n d e s c â b l e s t r a c t e u r s d è s q u e l e u r
f l è c h e augmente.
-
Maintenir l a section de mesure propre par des débroussaillal e s arbres dont
ges périodiques. Elaguer
l a chutepourrait
endom-
mager l e s câbles.
-
Lors de l'enroulement
opération soigneusement
du c â b l e é l e c t r o p o r t e u r ,
réaliser c e t t e
2 spires j o i n t i v e s e t é v i t e r d e laisser l e
saumon pendu au câble pendant une longue période.
.
1
**
0
***
**
***
*
**
**
*
***
**
*
**
***
***
**
**
***
**8
*
**0
**0
*
*5
9
**
4
9
**9
9
9
gr
*
**
*4*
**
*0*
**
***
*
4
***
*O
*
**
***
*
0
**
**
0
*
**
***
8
*
**
*8*
**
*
4
**
*0
*0
**5
**8
*
0
*0*
*
0
O
*0
***
***
*0
0
9
i
9
**
**
*
***
**
9
8
**
***
O
*
**
*
31 1
*
in
*
d
iii
**
a
O
v)
E-4
O
rl
O
O
0
O
O
O
(c
O
O
*
O
O
6-4
6-4
O
4
O
O
0
N
O
&
*
9
0
Ln
**
* ***
9
*
ru *
N
**
* 0 **0
6
6
**
cn m *
O
**
*
**
*
*
a 8
N
***
* * ***
*
m tn *
acr
tn *
*
O
O\
O
m
N
*
\d
O
O
*
O
O
O
O
O
4
O
O
(u
O
0
6
ln *
m N
*
**
* * 4*
*
m 0
N
*
*4
* * ***
O
O
O
5
Q)
O
O
O
I-l
O
O
0
O
O
O
O
4
0
*
**0
* Zr 4*9
Iu
**
*
*3
* 8**
**
t**
* * **
312
VIII.TRAVAUX D E BUREAU
VIIS.1.Calcul
-
cote moyenne
Nous donnons
un jaugeage
ci-aprèsun exemple de calcul
fictif
de
cote
moyenne
pour
sur
4 verticales au cours d'une crueà l'aide
:
de la formule
'Z
(Hi Puil
H
=
mOY
-0
Verticales
H
(il
H
(3) =
m Y
m Y
=
1
Cotes
1
PU1
1
PU2
1
PU3
(200 x 1) + (250 x 2) + (300 x 5) + (250 x 1) =
1+2+5+.1
2450 =
272 cm
9
(200 x 5) + (250 x 2) + (300 x 1) + (250 x 1) 2050
--=
9
9
228 cm
Pour un même ..débit
(
PU identiques) et des variations de cotes
identiques au cours du jaugeagela cote à attribuer au jaugeage
varie de H= 228 cmà H = 272
cmselon la répartitions des
PU.
313
Cas No 3
L ' e s s e n t i e l du débbit passe entre les c o t e s 200 e t 250.
Cote du jaugeage = 228.
Cas No 1
L ' e s s e n t i e l du d é b i t est mesurd p r è s d e l a cgte maximale
(250 à 300). Cote du jaugeage
.
V I I I . 2 . C o n s i g n e rse l a t i v e s
9
-
= 272
cm.
au p l a n i m é t r a g e
Planimétrer sur une surface plane et horizontale,
P l a c e r l e d e s s i n à planimétrer sous une feuille de calque
de façon
que l a r o u l e t t e du planimètre se déplace toujours
sur cette feuille.
-
Placer l e pôle du planimètredefaçonqu'audépart
à l'arrivée,
e t donc
l e s deux b r a s d e l ' a p p a r e i l s o i e n t p e r p e n d i c u l a i r e s .
Ne jamais remettre l e compteur à zéro mais f a i r e une l e c t u r e
au départ et'une lectrue
Suivre l e contourde
à l'arrivée.
l a surface à planimétrer assez rapide-
ment e t sanstrembler.
Effectuer toujours
deux planimétrages successifs en déplaçant
l e pôle du p l a n i m è t r e e n t r e l e s d e u x
s e n t e n t e n t r e eux d e s é c a r t s d e p l u s d e
mesures. S i l e s r é s u l t a t s pré-
2 % recommencer l ' o p é r a t i o n
e t prendre l a moyenne de deux planimétrages présentant des &arts
inférieurs à 2
%.
.
OFFICE DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
ET TECHNIQUE OUTRE-MER
Direction générale :
24, rue Bayard - 75008 PAR IS
Service des Publications :
70-74, route d’Aulnay - 93140 BONDY
O.R.S.T.O.M. Editeur
Dépôt ItSgal : 26 trim. 1979
I.S.B.N. : 2-7099-0546-9
I