En bref
- Cadre : TP d’hydrologie et d’hydraulique, Master 1 STS Gestion de l’environnement, parcours Écologie des milieux de montagne, Université Savoie Mont-Blanc
- Équipe : en groupe de quatre, avec Margot C., Apolline Saint-Pierre et Fiona G.
- Période : décembre 2024 (mesures du 5 décembre 2024)
- Sites : la Leysse et son affluent le Varon (Savoie)
- Outils : QGIS (extension GRASS), tableur, données Hydro.eaufrance.fr
Résumé
La mesure du débit des cours d’eau est indispensable à la gestion de la ressource et des risques. Ce travail compare quatre méthodes d’estimation du débit sur la Leysse et son affluent le Varon (Savoie), en évaluant l’incertitude associée à chacune. Le jaugeage par dilution de sel repose sur le suivi de la conductivité au passage d’un nuage de sel ; l’exploration du champ des vitesses intègre vitesses et profondeurs mesurées sur 29 verticales ; le transfert de bassin déduit le débit du Varon de celui de la Leysse au prorata des surfaces drainées, délimitées sous QGIS ; enfin, la formule de Manning-Strickler relie la pente, la rugosité du lit et la géométrie de la section. Les débits obtenus sont du même ordre, entre 0,27 et 0,34 m³/s. L’exploration du champ des vitesses est la plus précise mais la plus exigeante ; la dilution de sel convient aux petits cours d’eau turbulents ; le transfert de bassin offre une estimation rapide mais approximative ; la formule de Manning-Strickler reste simple mais sensible à l’estimation de la rugosité.
Objectif
Mesurer le débit d’une rivière de quatre façons différentes, calculer l’incertitude de chaque résultat, puis comparer les méthodes pour savoir laquelle choisir selon la situation.
Méthodes
- Jaugeage par dilution de sel : injection de 1 kg de sel et suivi de la conductivité de l’eau au passage du nuage de sel, avec deux sondes
- Exploration du champ des vitesses : vitesses et profondeurs mesurées sur 29 verticales espacées de 10 cm, selon la norme NF EN ISO 748 ; repérage et correction des erreurs dans les données brutes
- Transfert de bassin : bassin versant du Varon délimité sous QGIS (17 km²), débit déduit de celui de la Leysse (280 km²), mesuré à une station de référence
- Formule de Manning-Strickler : rugosité du lit tirée de la granulométrie (d50 ≈ 36 mm), section mouillée, rayon hydraulique et pente (0,94 %)
Résultats
- Les quatre méthodes donnent des débits du même ordre : 0,27 à 0,30 m³/s par dilution de sel, 0,30 m³/s (± 4 %) par le champ des vitesses, 0,34 m³/s par transfert de bassin et 0,32 m³/s par Manning-Strickler.
- Le champ des vitesses est la méthode la plus précise mais la plus longue. La dilution de sel convient aux petits torrents turbulents. Le transfert de bassin dépanne quand il n’y a aucune mesure. Manning-Strickler reste simple mais dépend beaucoup de l’estimation de la rugosité.
Compétences mobilisées
- Hydrologie de terrain : jaugeage par dilution, courantométrie
- Calcul et propagation des incertitudes
- Délimitation de bassin versant sous QGIS (GRASS)
- Contrôle qualité de données brutes
- Travail en équipe
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