Utilisation des mesures sans contact pour quantifier le débit des rivières torrentielles

Guillaume Dramais (1) , J. Le Coz (1) , B. Camenen (1) , A. Hauet (2) , P. Duby (3)

1 UR HHLY - Hydrologie-Hydraulique
2 EDF - EDF
3 DREAL

La mesure du débit des torrents et rivières torrentielles est très complexe : en étiage il est difficile de trouver des sections de mesure bien adaptées aux techniques traditionnelles (moulinets, ADCP...) et en crue, ces mêmes techniques sont limitées par les vitesses trop importantes et le transport solide en surface ou en suspension. Depuis 2005, l'équipe métrologie du Cemagref de Lyon étudie les chasses de la chaîne de barrages EDF sur l'Arc en Maurienne. Ces évènements contrôlés et leur suivi sont particulièrement adaptés au développement et à la validation de nouvelles techniques de mesure du débit, pour être ensuite déployées en crue. Les deux techniques présentées et testées dans cette étude sont des mesures de vitesse de surface sans contact par analyse d'image et par radar. A partir des jeux de données de vitesses de surface et de mesures complémentaires (section mouillée, mesures de profils de vitesse), un coefficient de vitesse est déterminé pour évaluer la vitesse moyenne dans la section instrumentée. La vitesse moyenne et la section mouillée nous permettent ensuite de calculer le débit. L'évenement étudié permet de valider ces méthodes de mesure. Ces techniques permettent de réduire l'incertitude considérable qui affecte souvent les hydrogrammes de crue sur les torrents et rivières torrentielles. / Discharge measurement in mountain streams is difficult : during low water it isn't easy to find good gaging sections and during floods traditional methods are limited by high velocities, floating objects and suspended load sediments. Since 2005, the hydrometric team from Cemagref Lyon has been studying an annual dam flush on a mountain stream in the French Alps. This kind of flow controlled events are very interesting for trying and improving new discharge measurements techniques. Techniques presented in this study are non-contact surface velocity measurement solutions : LSPIV, an image based method, and a microwave radar method. Other measurements are needed for discharge computing (bathymetry, velocity profiles), a velocity coefficient is calculated for each site. Mean velocity and surface velocity are linked with this coefficient. The measurement of the wetted area is the last step before computing the flow. Both non-contact methods presented in this paper increase the knowledge of high flows in torrents and could reduce the uncertainty on flood hydrograph.

Mots clés: HYDROMETRIE; JAUGEAGE; RADAR; DEBIT DE COURS D'EAU; REGIME TORRENTIEL

Domaines: Sciences de l'environnement

Guillaume Dramais, J. Le Coz, B. Camenen, A. Hauet, P. Duby. Utilisation des mesures sans contact pour quantifier le débit des rivières torrentielles. Colloque de la Société Hydrotechnique de France, "Eaux en montagne", Mar 2011, Lyon, France. 8 p. ⟨hal-00593492⟩