Soutenance du stage de terrain Mai 2011 Sujet: Détermination des débits en rivière Point sur les...
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1
Soutenance du stage de terrainMai 2011
Sujet:Détermination des débits en rivière
Point sur les méthodes et discussion des données obtenues en semaine 2 (critique, validation, comparaison des 2 méthodes)
Delaby Virginie - Launay Charlotte – Gillmé Nadine – L’orphelin Lucille – Parmentier Claire – Poulain Marie
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2
Sommaire Les diverses méthodes
Méthode des flotteurs ComparaisonMéthode du
nuage salin ConclusionPrésentation
L’arc prend sa source à Pourcieux et se jette dans l’étang de Berre.
Longueur = 83 km
De nombreux affluents: la Luynes, le grand Vallat, le grand Torrent, la petite Jouine…
Etang de Berre
Pourcieux
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3
Sommaire Les diverses méthodes
Méthode des flotteurs ComparaisonMéthode du
nuage salin ConclusionPrésentation
Bassin versant de l’Arc
Sa superficie = 780 km²
ZONE POURCENTAGE SURFACE TOTALE
Foret 48.95
Culture et prairie 36.1
Urbanisation de densité forte 3.5
Urbanisation de densité moyenne 10.5
Surface à nu 0.7
Surface en eau 0.25
Total 100
300 000 habitants (environ 400hab/km²)
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4
Sommaire Les diverses méthodes
Méthode des flotteurs ComparaisonMéthode du
nuage salin ConclusionPrésentation
But de la mesure du débit :
Prévoir les crues
Evaluer des flux de polluants (temps de parcours + dilution)
Prévoir les besoins en eaux
![Page 5: Soutenance du stage de terrain Mai 2011 Sujet: Détermination des débits en rivière Point sur les méthodes et discussion des données obtenues en semaine.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062312/551d9da5497959293b8d607b/html5/thumbnails/5.jpg)
5
Sommaire Les diverses méthodes
Méthode des flotteurs ComparaisonMéthode du
nuage salin ConclusionPrésentation
Sommaire
I - Les diverses méthodes de mesure de débit
II - Mesure du débit par la méthode des flotteurs
III - Mesure du débit par la méthode du nuage salin
IV - Comparaison et validation des deux méthodes
V - Conclusion
![Page 6: Soutenance du stage de terrain Mai 2011 Sujet: Détermination des débits en rivière Point sur les méthodes et discussion des données obtenues en semaine.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062312/551d9da5497959293b8d607b/html5/thumbnails/6.jpg)
6
Sommaire Les diverses méthodes
Méthode des flotteurs ComparaisonMéthode du
nuage salin ConclusionPrésentation
I. Les diverses méthodes de mesure de débit
Par mesures ponctuelles du débit:
- Jaugeage au micro moulinet : jaugeage par exploration du champ des vitesses
- Jaugeage aux flotteurs : le déplacement horizontal indique la vitesse de l'eau à la surface
- Jaugeage par dilution d'un traceur : utilisation du NaCl
- Courantomètre ( éléctromagnétique, ultra-son) : sonde électromagnétique qui convertit le signal électromagnétique en vitesse
- Méthode Ultrasonique à effet Doppler : La vitesse del’eau est mesurée à partir des particules en suspensiondans la colonne d'eau
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Sommaire Les diverses méthodes
Méthode des flotteurs ComparaisonMéthode du
nuage salin ConclusionPrésentation
I. Les diverses méthodes de mesure de débit
Par mesures ponctuelles du débit:
- Jaugeage au micro moulinet : jaugeage par exploration du champ des vitesses
- Jaugeage aux flotteurs : le déplacement horizontal indique la vitesse de l'eau à la surface
- Jaugeage par dilution d'un traceur : utilisation du NaCl
- Courantomètre ( éléctromagnétique, ultra-son) : sonde électromagnétique qui convertit le signal électromagnétique en vitesse
- Méthode Ultrasonique à effet Doppler : La vitesse del’eau est mesurée à partir des particules en suspensiondans la colonne d'eau
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8
Sommaire Les diverses méthodes
Méthode des flotteurs ComparaisonMéthode du
nuage salin ConclusionPrésentation
Par suivi des mesures de débit:
- Mesure volumétrique (Seuil, déversoir, canal venturi) : on obtient un régime critique.
Application des lois de l'hydraulique Q=f(h) : relation entre le débit et la hauteur au-dessus du seuil.
Pratique quand les débits sont très faibles
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9
Sommaire Les diverses méthodes
Méthode des flotteurs ComparaisonMéthode du
nuage salin ConclusionPrésentation
Méthodes de mesures des hauteurs d’eau
- Echelle limnimétrique : Règle graduée, permettant la lecture directe de la hauteur
d'eau.
- Codeurs à flotteurs : Les variations de hauteur d'eau entrainent un mouvement du
flotteur.
- Capteur de pression bulle à bulle : On détermine la hauteur d'eau grâce à la pression
qu'il faut pour faire sortir des bulles du tube.
• Sur le terrain : Utilisation d'un bâton gradué
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10
Sommaire Les diverses méthodes
Méthode des flotteurs ComparaisonMéthode du
nuage salin ConclusionPrésentation
Avantages
Inconvénients
Choix du secteur de mesure
Détermination de la section transversale S
II. La méthode des flotteurs
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Sommaire Les diverses méthodes
Méthode des flotteurs ComparaisonMéthode du
nuage salin ConclusionPrésentation
Détermination de la vitesse de l’écoulement
Traitement des données et calcul du débit
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12
Sommaire Les diverses méthodes
Méthode des flotteurs ComparaisonMéthode du
nuage salin ConclusionPrésentation
Présentation de la mesure
– Mesure du bruit de fond de l’environnement (ligne de base)
– Injection d’une masse m de sel
– Évolution temporelle de la conductivité
– -NaCl- = a.cond avec a=0,491 g.L-1.(mS.cm-1)-1
– Avec D=5*largeur du cours d’eau
D
III. La méthode du nuage salin
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13
Sommaire Les diverses méthodes
Méthode des flotteurs ComparaisonMéthode du
nuage salin ConclusionPrésentation
Calcul du débit
Avec Q : le débit en L par heure m : la masse de sel en g S : la surface de la courbe en mS/cm/h a : une constante a = 0,491 g/L*(mS/cm)-1
S
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14
Sommaire Les diverses méthodes
Méthode des flotteurs ComparaisonMéthode du
nuage salin ConclusionPrésentation
Choix du site
– Écoulements fortement turbulents• Mélange homogène
– Ajout d’un colorant (fluorescéine)
Injection du colorantInjection du colorant
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Sommaire Les diverses méthodes
Méthode des flotteurs ComparaisonMéthode du
nuage salin ConclusionPrésentation
IV. Comparaison et validation des deux méthodes
Les points de mesures
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Sommaire Les diverses méthodes
Méthode des flotteurs ComparaisonMéthode du
nuage salin ConclusionPrésentation
A08
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17
Sommaire Les diverses méthodes
Méthode des flotteurs ComparaisonMéthode du
nuage salin ConclusionPrésentation
A08
0,728 0,881
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1
débit (m3/s) Flotteurs
Nuage salin
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Sommaire Les diverses méthodes
Méthode des flotteurs ComparaisonMéthode du
nuage salin ConclusionPrésentation
A13
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19
Sommaire Les diverses méthodes
Méthode des flotteurs ComparaisonMéthode du
nuage salin ConclusionPrésentation
A13
2,080 2,582
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1
débit (m3/s)Flotteurs
Nuage salin
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20
Sommaire Les diverses méthodes
Méthode des flotteurs ComparaisonMéthode du
nuage salin ConclusionPrésentation
A17
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21
Sommaire Les diverses méthodes
Méthode des flotteurs ComparaisonMéthode du
nuage salin ConclusionPrésentation
A17
2,3321,713
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1
débit (m3/s) Flotteurs
Nuage salin
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22
Sommaire Les diverses méthodes
Méthode des flotteurs ComparaisonMéthode du
nuage salin ConclusionPrésentation
PJ01
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23
Sommaire Les diverses méthodes
Méthode des flotteurs ComparaisonMéthode du
nuage salin ConclusionPrésentation
PJ01
0,027
0,042
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
1
débit (m3/s) Flotteurs
Nuage salin
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24
Sommaire Les diverses méthodes
Méthode des flotteurs ComparaisonMéthode du
nuage salin ConclusionPrésentation
GV04
![Page 25: Soutenance du stage de terrain Mai 2011 Sujet: Détermination des débits en rivière Point sur les méthodes et discussion des données obtenues en semaine.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062312/551d9da5497959293b8d607b/html5/thumbnails/25.jpg)
25
Sommaire Les diverses méthodes
Méthode des flotteurs ComparaisonMéthode du
nuage salin ConclusionPrésentation
GV04
0,184
0,210
0,00
0,04
0,08
0,12
0,16
0,20
1
débit (m3/s)Flotteurs
Nuage salin
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26
Sommaire Les diverses méthodes
Méthode des flotteurs ComparaisonMéthode du
nuage salin ConclusionPrésentation
Validation de la méthode
![Page 27: Soutenance du stage de terrain Mai 2011 Sujet: Détermination des débits en rivière Point sur les méthodes et discussion des données obtenues en semaine.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062312/551d9da5497959293b8d607b/html5/thumbnails/27.jpg)
27
Sommaire Les diverses méthodes
Méthode des flotteurs ComparaisonMéthode du
nuage salin ConclusionPrésentation
Deux méthodes- Avantages- Inconvénients
Validation (base HYDRO)
Débit spécifique : permet de visualiser les gains et les pertes de débit sur le bassin versant de L'Arc.
Débit spécifique = Débit / Surface du Bassin Versant
Débit spécifique de l'Arc = 2,180 L/s/km²
V. Conclusion
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28
Merci de votre attentionAvez-vous des questions?
Sources: -mesures de débits effectuées par les M1 SGE promotion 2010/2011- SABA : http://www.saba-arc.fr/ rapport de mars 2010 : suivi de la qualité des eaux et des milieux aquatiques de l’Arc et quelques affluents- -banque hydro-Ginger environnement et infrastructures juin 2010 :Etude de mise en cohérence des études hydrologiques et hydrauliques sur le bassin versant de l’arc-http://medhycos.mpl.ird.fr/en/data/hyd/Drobot/5C.htm-ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_Training/FAO_Training/General/x6705f/Index.htm- Espace pédagogique université Montpellier2 : PDF hydrométrie
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29
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30
![Page 31: Soutenance du stage de terrain Mai 2011 Sujet: Détermination des débits en rivière Point sur les méthodes et discussion des données obtenues en semaine.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062312/551d9da5497959293b8d607b/html5/thumbnails/31.jpg)
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Annexe 1Les 21 sous-bassins versants
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32
Annexe 2
Flotteurs naturels
Feuilles, Bouts de bois, Branches, …
Flotteurs artificiels
Balles de ping pong lestées, Bouteilles lestées, Bâtons lestés, …
Tout corps artificiel ou naturel porté par l’eau, partiellement ou totalement immergé
Les différents types de flotteurs
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Méthode des flotteurs:• Hauteur d’eau H ± 1cm• Largeur l ± 5cm• Temps t ± 0,5s• Distance entre les 2 sections d ± 2cm
Méthode du nuage salin:• Masse de sel m ± 1%• Surface du pic (conductivité par
unité de temps) S ± 5%
Calcul des incertitudes
Annexe 3