Mesure des flux et échantillonnage des matières en suspension sur de petits cours d`eau
Résumé
Deux méthodes complémentaires de la mesure des flux de MES dans les petits bassins versants ont été testées. La première méthode consiste à corréler des valeurs de turbidité mesurées par un turbidimètre à des concentrations en MES. Cette corrélation établie, les flux sont calculés à partir des données de débit et de turbidité obtenues à pas de temps court, de l`ordre de quelques minutes, ce qui permet de prendre en compte les variations rapides des flux instantanés. La deuxième méthode consiste à piéger une partie des matières en suspension par filtration dans des collecteurs placés horizontalement dans la colonne d`eau des ruisseaux et relevés tous les quinze jours. Ces deux méthodes ont été mises en oeuvre durant une année, à l`exutoire de deux petits bassins versants agricoles de Basse-Normandie, de 2,2 et 4,5 km². Les turbidimètres nécessitent des traitements de données assez longs, du fait de variations diurnes et de divers phénomènes de dérive. La valeur de la méthode dépend de la représentativité de la corrélation turbidité/MES, particulièrement pour les fortes valeurs. Celles-ci pourtant rares (moins de 1 % du temps) ont un poids très important sur le bilan (plus de 50 % des flux estimés). Les collecteurs ont fourni des valeurs de MES qui ont pu être corrélées aux flux estimés par la première méthode. Ces collecteurs constituent une voie rudimentaire mais néanmoins efficace pour approcher les bilans de matière et échantillonner les MES. Ces méthodologies sont intéressantes pour étudier les flux de MES, ce qui constitue encore un réel problème dès lors que l`on veut tendre vers une approche spatialisée et relativement précise dans le temps. / Two complementary methods for estimating Total Suspended Solids (TSS) fluxes in small rural watersheds have been tested. The first method consists in correlating automatically measured turbidity with TSS concentrations. TSS fluxes can then be calculated using flow and turbidity data recorded on short intervals of several minutes. Wide and sudden variations in flow rates and TSS concentrations can thus be taken into account for flux estimations. The second method uses an in-stream sediment sampler made out of plastic pipe and placed horizontally to filtrate part of the water column. It was left in place for two weeks time. Both methods were tested during a whole hydrological year at the outlet of two small (2.2 and 4.5 km²) rural watersheds in Normandy, France. Turbidity data require relatively long and meticulous processing to correct for long and short-term drifts, as well as for diurnal variations. The value of the method lies on the goodness of fit between turbidity values and TSS concentrations, particularly for large values. Indeed, these values, although relatively rare (<1% of the time), can account for more than 50% of the cumulated TSS fluxes over a year. Amounts of sediments collected by the in-stream samplers could be correlated with TSS fluxes estimated using the first method. Although this represents a rather crude method, these samplers could be installed, after calibration, at several locations within watersheds for flux estimations in addition to information provided on the TSS composition. The two methods seem to be an interesting approach for studying TSS fluxes in small rural watersheds for which obtaining detailed information on spatial and temporal scales remains a true issue.
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Sciences de l'environnement
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