COMPOSANTE  SHOFM

GUIDE DU JAUGEAGE UTILISANT LA METHODE PAR PENTE ET SECTION
DANS LES COURS D'EAU DE MONTAGNE

1. Objectifs

La méthode dite par pente et section permet d'estimer indirectement le débit de pointe d'une onde de crue après le passage de la crue. La technique utilisée ici a été adaptée pour l’utilisation dans les cours d'eau de montagne à fort gradient (pente comprise entre O,1 et 5%) et dans les pays où les équipements et la main d'œuvre qualifiée sont rares.

2. Description

La méthode repose sur l'hypothèse que la profondeur et la vitesse de l'écoulement pour un débit donné sont déterminées par la forme de la section tranversale du chenal, la pente de celui-ci et la rugosité aux limites, et que les conditions de pointe de crue sont indiquées par le niveau des hautes eaux matérialisé par la délaisse ou mesuré au moyen d'instruments appropriés. On calcule alors le débit de pointe à partir d'une équation qui tient compte des caractéristiques du chenal, les paramètres de l'écoulement de pointe et un coefficient de résistance, lui-même calculé à l'aide d'une équation empirique mise au point pour les rivières de montagne, qui est fonction du rapport entre la profondeur du chenal et la dimension des matériaux de fond.

Le guide indique les critères à retenir pour le choix de sites de mesures sur le terrain. Les données de terrain sont recueillies après le passage de la crue. La forme et la pente du chenal sont obtenues par arpentage et la distribution des matériaux de fond selon leur dimension par un échantillonnage en grille. L'ouvrage décrit étape par étape la démarche à suivre au bureau pour calculer le débit et en fournit un exemple concret.

On peut dans une certaine mesure automatiser et simplifier les opérations en se servant d'échelles limnimétriques pour relever le niveau des hautes eaux, de graphiques pour se procurer les données sur les sections transversales et d'une calculatrice de poche pour effectuer les calculs.

3. Apports requis

Données de terrain : levés topographiques des sections transversales, y compris du niveau des hautes eaux; distances entre les sections transversales; tailles des matériaux de fond échantillonnés; esquisse du plan du site.

4. Produits

Débit pour un profil spécifié de la surface de l'eau. Peuvent s'y ajouter des paramètres de l'écoulement (profondeur moyenne, vitesse, superficie des sections transversales) et de la distribution des matériaux de fond selon leur taille.

5. Exigences et contraintes afférentes à l'exploitation

Le travail sur le terrain exige la collaboration d'un géomètre compétent. Les calculs au bureau sont relativement simples et peuvent s'effectuer à l’aide d’une simple calculatrice de poche. Le procédé automatique est à la portée d'un personnel peu rompu aux mathématiques et n'ayant qu'une connaissance limitée des processus d'écoulement, mais sa préparation initiale requiert les services d'un personnel dûment qualifié.

La méthode ne s'applique qu'aux écoulements dans le lit de chenaux dont le fond est majoritairement recouvert de matériaux grossiers (gravier et galets et non de sable). Elle ne se prête pas à l'estimation des écoulements dans la végétation et demande à être utilisée avec précaution dans les chenaux aux formes complexes. Ses résultats sont approximatifs et les erreurs peuvent atteindre jusqu'à 30% ou plus dans le cas des cours d'eau de montagne.

6. Forme de présentation

Brochure rédigée en anglais, avec des résumés en allemand et en français, fournissant avec un exemple concret toutes les indications utiles sur les équations, le choix du site d'observation, le travail sur le terrain, les calculs au bureau et le procédé automatique.

7. Antécédents

Les éléments fondamentaux de la méthode par pente et section sont abondamment décrits dans la littérature spécialisée; la version modifiée qu'on en propose ici pour les cours d'eau de montagne repose sur l'expérience acquise lors de travaux d'aménagement exécutés en Ecosse et d'applications expérimentales faites en République arabe du Yémen et en Indonésie.

8. Origine de la composante et appui technique

Auteur de la méthode modifiée : M. J.C. Bathurst, Institut de technologie. Soutien technique : Institute of Hydrology du Royaume-Uni. Travaux d'aménagement financés par l'Overseas Development Administration du Royaume-Uni.

9. Comment l'obtenir

S'adresser au Centre national de référence du SHOFM pour le Royaume-Uni.

10. Conditions d'utilisation

Aucune.