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Soutenance du stage de terrain Mai 2011 Sujet: Détermination des débits en rivière Point sur les méthodes et discussion des données obtenues en semaine.

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1 Soutenance du stage de terrain Mai 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 – Lorphelin Lucille – Parmentier Claire – Poulain Marie 1

2 2 Sommaire Les diverses méthodes Méthode des flotteurs Comparaison Méthode du nuage salin ConclusionPrésentation Larc prend sa source à Pourcieux et se jette dans létang de Berre. Longueur = 83 km De nombreux affluents: la Luynes, le grand Vallat, le grand Torrent, la petite Jouine… Etang de Berre Pourcieux

3 3 Sommaire Les diverses méthodes Méthode des flotteurs Comparaison Méthode du nuage salin ConclusionPrésentation Bassin versant de lArc Sa superficie = 780 km² ZONEPOURCENTAGE SURFACE TOTALE Foret48.95 Culture et prairie36.1 Urbanisation de densité forte3.5 Urbanisation de densité moyenne10.5 Surface à nu0.7 Surface en eau0.25 Total habitants (environ 400hab/km²)

4 4 Sommaire Les diverses méthodes Méthode des flotteurs Comparaison Méthode 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

5 5 Sommaire Les diverses méthodes Méthode des flotteurs Comparaison Méthode 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

6 6 Sommaire Les diverses méthodes Méthode des flotteurs Comparaison Méthode 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 de leau est mesurée à partir des particules en suspension dans la colonne d'eau

7 7 Sommaire Les diverses méthodes Méthode des flotteurs Comparaison Méthode 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 de leau est mesurée à partir des particules en suspension dans la colonne d'eau

8 8 Sommaire Les diverses méthodes Méthode des flotteurs Comparaison Méthode 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

9 9 Sommaire Les diverses méthodes Méthode des flotteurs Comparaison Méthode du nuage salin ConclusionPrésentation Méthodes de mesures des hauteurs deau - 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

10 10 Sommaire Les diverses méthodes Méthode des flotteurs Comparaison Méthode du nuage salin ConclusionPrésentation Avantages Inconvénients Choix du secteur de mesure Détermination de la section transversale S II. La méthode des flotteurs

11 11 Sommaire Les diverses méthodes Méthode des flotteurs Comparaison Méthode du nuage salin ConclusionPrésentation Détermination de la vitesse de lécoulement Traitement des données et calcul du débit

12 12 Sommaire Les diverses méthodes Méthode des flotteurs Comparaison Méthode du nuage salin ConclusionPrésentation Présentation de la mesure – Mesure du bruit de fond de lenvironnement (ligne de base) – Injection dune 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 deau D III. La méthode du nuage salin

13 13 Sommaire Les diverses méthodes Méthode des flotteurs Comparaison Méthode 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

14 14 Sommaire Les diverses méthodes Méthode des flotteurs Comparaison Méthode du nuage salin ConclusionPrésentation Choix du site – Écoulements fortement turbulents Mélange homogène – Ajout dun colorant (fluorescéine) Injection du colorant

15 15 Sommaire Les diverses méthodes Méthode des flotteurs Comparaison Méthode du nuage salin ConclusionPrésentation IV. Comparaison et validation des deux méthodes Les points de mesures

16 16 Sommaire Les diverses méthodes Méthode des flotteurs Comparaison Méthode du nuage salin ConclusionPrésentation A08

17 17 Sommaire Les diverses méthodes Méthode des flotteurs Comparaison Méthode du nuage salin ConclusionPrésentation A08

18 18 Sommaire Les diverses méthodes Méthode des flotteurs Comparaison Méthode du nuage salin ConclusionPrésentation A13

19 19 Sommaire Les diverses méthodes Méthode des flotteurs Comparaison Méthode du nuage salin ConclusionPrésentation A13

20 20 Sommaire Les diverses méthodes Méthode des flotteurs Comparaison Méthode du nuage salin ConclusionPrésentation A17

21 21 Sommaire Les diverses méthodes Méthode des flotteurs Comparaison Méthode du nuage salin ConclusionPrésentation A17

22 22 Sommaire Les diverses méthodes Méthode des flotteurs Comparaison Méthode du nuage salin ConclusionPrésentation PJ01

23 23 Sommaire Les diverses méthodes Méthode des flotteurs Comparaison Méthode du nuage salin ConclusionPrésentation PJ01

24 24 Sommaire Les diverses méthodes Méthode des flotteurs Comparaison Méthode du nuage salin ConclusionPrésentation GV04

25 25 Sommaire Les diverses méthodes Méthode des flotteurs Comparaison Méthode du nuage salin ConclusionPrésentation GV04

26 26 Sommaire Les diverses méthodes Méthode des flotteurs Comparaison Méthode du nuage salin ConclusionPrésentation Validation de la méthode

27 27 Sommaire Les diverses méthodes Méthode des flotteurs Comparaison Méthode 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

28 Merci de votre attention Avez-vous des questions? 28 Sources: -mesures de débits effectuées par les M1 SGE promotion 2010/ SABA : rapport de mars 2010 : suivi de la qualité des eaux et des milieux aquatiques de lArc 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 larc -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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31 Annexe 1 Les 21 sous-bassins versants 31

32 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 leau, partiellement ou totalement immergé Les différents types de flotteurs

33 33 Méthode des flotteurs: Hauteur deau 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


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