4. Mesur e en hydrologie
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existe aussi des debitrnet res Doppler qui mesurent une vitesse moyenne le long
du faisceau acoustique et sont particulierernent bien ada ptes pour des mesures
automatiques en station fixe en complement d 'un disposit if limn imet rique pour
des estimations dir ectes des debits et des aDv ( acoustic Doppler velocimeter)
pour la mesur e de vitesses ponctuelles dans les trois directions de l'espace et
des fluctuations de ces vitesses dues a la turbulence .
Pour une pr esentation detaillee de la tec hno logie a Dcp et de ses conditions
et limites d 'utilisation, on pourra se referer a une synthese recente d 'u n groupe
de t ravai l constitue sur le sujet [237]. L'aDcp est en general mont e sur un e
maqu et t e de bat eau ra dio-pilotee et equipee d 'un compas gyroscopique et d 'un
GPS pour la mesure de son inclinaison et de sa posit ion (figure 4.16) . Il peut
aussi etre mance uvre a partir d 'u n bateau. Les transducteurs (cerarniques}, generalemen t au nombre de quatre, sont immerges et visent dans quatre dir ections
inclinees par ra pport a la verticale ce qui perm et une mesur e de la norm e et
de la direct ion du vecte ur vitesse d 'ecoulement . La zone sit uee imme diatement
sous les transucteurs est aveugle. L'aDcp ne peut done mesur er les vitesses des
premiers centimetres sous la surface (70 ern sur les premiers modeles). Cette
techno logie n' est done pas adaptee aux cas 011 le tirant d 'eau est faible. Par
ailleurs, les vit esses d 'ecou lement doivent etre limitees pour garder la maitrise
de l'embarcat ion. Enfin, l'ecoulement doit contenir des particules en suspension
- la mesure est impossible en ea u claire - mais une charge sedim entaire trop import ant e peut aussi attenuer trop fort ement l'onde acoustique pour permet t re
la mesure. C'est ce qu 'a constate la Compagnie nat ionale du Rhone lors des
crues de la Durance [237].
Malgre ses limit at ions, la tec hnique aDcp s'est lar gement diffuses ces dernieres an nees en raison de sa facilite et de sa rapidit e de mise en oeuvre, au
point qu 'elle remp lace desorrnais souvent le jaugeage au mou linet, du moins
sur les grands cours d 'eau. La densite d 'echant illonnage des vitesses, dans la
sect ion d'ecoulement qu 'elle permet , reduit les incertitudes de mesure des debit s lorsqu e la technique est bien maitrisee. Cette incertitude est gener alernent
inferieure a 5 % et souvent inferieure a 3 % [237].
4 .2.4.4 Jauge a ge p ar dilution (jaugeag e ch im iq ue)
On injecte un traceur 47 (non nocif pour l'environnement) en solution de
concentration C i conn ue en un point donne du cours d 'eau (figure 4.16). On
peut fixer soit le volume Vi injecte, soit le debit constant d 'inject ion qi. Des
prelevement s sont ensuite effectues en un point sit ue suffisam ment a l'aval pour
que le br assage de l'eau ait ass ure une homogeneisation de la conce ntration dans
47. Rh odamine, sulforhodamine G , pyranine, eosine ou t ou t simplement du ch lorure de
sod ium . L 'u t ilisation d 'un t race ur colorant facilit e la mi se en ceuv re car elle perrn et de visualiser Ie panache. Cependant , la saumure (chlorure de sod ium) , qui peut etre dosee plus
rapidern en t et sa ns prelevernent par cond uct irnet rie, est de plus en plus frequ ernment utilisee.
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existe aussi des debitrnet res Doppler qui mesurent une vitesse moyenne le long
du faisceau acoustique et sont particulierernent bien ada ptes pour des mesures
automatiques en station fixe en complement d 'un disposit if limn imet rique pour
des estimations dir ectes des debits et des aDv ( acoustic Doppler velocimeter)
pour la mesur e de vitesses ponctuelles dans les trois directions de l'espace et
des fluctuations de ces vitesses dues a la turbulence .
Pour une pr esentation detaillee de la tec hno logie a Dcp et de ses conditions
et limites d 'utilisation, on pourra se referer a une synthese recente d 'u n groupe
de t ravai l constitue sur le sujet [237]. L'aDcp est en general mont e sur un e
maqu et t e de bat eau ra dio-pilotee et equipee d 'un compas gyroscopique et d 'un
GPS pour la mesure de son inclinaison et de sa posit ion (figure 4.16) . Il peut
aussi etre mance uvre a partir d 'u n bateau. Les transducteurs (cerarniques}, generalemen t au nombre de quatre, sont immerges et visent dans quatre dir ections
inclinees par ra pport a la verticale ce qui perm et une mesur e de la norm e et
de la direct ion du vecte ur vitesse d 'ecoulement . La zone sit uee imme diatement
sous les transucteurs est aveugle. L'aDcp ne peut done mesur er les vitesses des
premiers centimetres sous la surface (70 ern sur les premiers modeles). Cette
techno logie n' est done pas adaptee aux cas 011 le tirant d 'eau est faible. Par
ailleurs, les vit esses d 'ecou lement doivent etre limitees pour garder la maitrise
de l'embarcat ion. Enfin, l'ecoulement doit contenir des particules en suspension
- la mesure est impossible en ea u claire - mais une charge sedim entaire trop import ant e peut aussi attenuer trop fort ement l'onde acoustique pour permet t re
la mesure. C'est ce qu 'a constate la Compagnie nat ionale du Rhone lors des
crues de la Durance [237].
Malgre ses limit at ions, la tec hnique aDcp s'est lar gement diffuses ces dernieres an nees en raison de sa facilite et de sa rapidit e de mise en oeuvre, au
point qu 'elle remp lace desorrnais souvent le jaugeage au mou linet, du moins
sur les grands cours d 'eau. La densite d 'echant illonnage des vitesses, dans la
sect ion d'ecoulement qu 'elle permet , reduit les incertitudes de mesure des debit s lorsqu e la technique est bien maitrisee. Cette incertitude est gener alernent
inferieure a 5 % et souvent inferieure a 3 % [237].
4 .2.4.4 Jauge a ge p ar dilution (jaugeag e ch im iq ue)
On injecte un traceur 47 (non nocif pour l'environnement) en solution de
concentration C i conn ue en un point donne du cours d 'eau (figure 4.16). On
peut fixer soit le volume Vi injecte, soit le debit constant d 'inject ion qi. Des
prelevement s sont ensuite effectues en un point sit ue suffisam ment a l'aval pour
que le br assage de l'eau ait ass ure une homogeneisation de la conce ntration dans
47. Rh odamine, sulforhodamine G , pyranine, eosine ou t ou t simplement du ch lorure de
sod ium . L 'u t ilisation d 'un t race ur colorant facilit e la mi se en ceuv re car elle perrn et de visualiser Ie panache. Cependant , la saumure (chlorure de sod ium) , qui peut etre dosee plus
rapidern en t et sa ns prelevernent par cond uct irnet rie, est de plus en plus frequ ernment utilisee.