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Mesure de niveau d'eau

De Wikigeotech

La mesure des niveaux des rivières, des lacs ou des réservoirs sert directement à la prévision des écoulements, à la délimitation des zones inondées et à la conception d’ouvrages hydrauliques.

En compléments des systèmes de mesure directe des débits des cours d’eau par des capteurs terrestres ou nautiques, la mesure des niveaux d’eau constitue l’information de base pour la détermination des débits dans les cours d'eau : le passage du niveau au débit (qui doit être univoque) se fait au moyen des courbes de tarage, qui suppose la réalisation de jaujeages fréquents pour explorer et déterminer la distribution des vitesses dans une section de cours d'eau.

Pour les lacs et les réservoirs, les systèmes de mesures de niveau d'eau sont indispensables pour connaitre l'évolution des plans d'eau et donc celle des réserves en eau en fonction des conditions météorologiques.

Echelles limnimétriques

Limnimetre de Berlaimont
L'échelle liminimétrique, qu'elle soit verticale et installée à proximité d'une station de jaugeage, inclinée, en un ou plusieurs tronçons, constitue le matériel de base indispensable à la connaissance du régime hydrologique d'un cours d'eau. L'avantage de ce matériel est son coût très faible et son utilisation très aisée par des observateurs de crues ou par le public. Par contre, il présente l'inconvénient de ne pas fournir de mesure télétransmise, sauf couplé à des systèmes d'analyse d'images (voir plus loin).

Limnimètres

Plusieurs types de limnimètres sont utilisés en hydrométrie pour la mesure du niveau d’eau. Les plus courants sont les suivants :

  • câble muni d’un poids installé sur une construction au-dessus du cours d’eau
  • perche, ruban, fil ou pointe limnimétrique droite gradué pour mesurer la distance entre un repère et la surface de l’eau

On utilise couramment une installation comportant un puits de mesure relié au cours d’eau par des conduites avec, dans le puits, un flotteur raccordé à la poulie commandant le dispositif d’enregistrement, par une chaînette ou un ruban perforé.
Dans les cours d’eau rapides, il peut être nécessaire d’installer des tubes de prise d’eau statique à l’extrémité des conduites de raccordement pour éviter le phénomène d’abaissement du niveau d’eau dans le puits à cause de l’augmentation de la vitesse.
Divers types de limnigraphes à pression sont également utilisés. Ces appareils fonctionnent selon le principe que la pression en un point fixe du lit du cours d’eau est proportionnelle à la hauteur de l’eau au dessus de ce point. Beaucoup utilisent un système de purge de gaz pour transmettre la pression à la jauge. Ce procédé consiste à maintenir l’évacuation d’une petite quantité d’air ou de gaz inerte (par exemple l’azote) par une conduite ou un tuyau jusqu’à un orifice implanté sur le fond d’un cours d’eau. La pression hydrostatique au dessus de l’orifice équilibre alors la pression nécessaire à l’évacuation de la bulle. La pression est généralement mesurée au moyen d’un servomanomètre, d’un système de fléau asservi, ou d’un capteur de pression. L’avantage principal des limnigraphes à pression est de se passer de puits de mesure, et de ne pas être perturbés par les matières en suspension si leur concentration est importante. 

Radars

Radar sous le pont de Saint-Benoit-de-la-Reunion
Les radars commencent à être très répandus. Installés pour la plupart à l'aval du tablier de ponts, ils mesurent la tranche d'air comprise entre le capteur et la surface libre. Ces instruments présentent l'intérêt de ne pas être intrusifs et, de part leur position élevée, de ne pas être mis en péril par les crues (sauf par mise en charge du pont sur lequel ils sont installés ou par des embâcles). Ils présentent quelques désavantages, comme par exemple la dérive de leur mesure avec la température ou l'humidité.

En France, le réseau des liminimètres concentrés en temps réel est représenté sur la figure suivante

[[Image:reseau_francais_des_limnimetres_[1200_appareils].jpg|center|thumb|300px|reseau francais des limnimetres [1200 appareils]]]



Le créateur de cet article est Jean-Michel Tanguy
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