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Wikibardig:Mesure du débit

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Sommaire

Mesure du débit

Deux types de débits peuvent être évalués : le débit de drainage de l'ouvrage et des débits de fuites qui sont d'abord détectés visuellement.

La mesure des débits suppose leur collecte : fossé de pied, aménagement d’exutoires. Deux procédés de mesure des débits sont envisageables :

  • pour des valeurs inférieures à environ 10 l/min, on utilise une capacité graduée (mesure par empotement) dont on observe le remplissage pendant une durée fixée (en général 30 s à 1 min). La précision est satisfaisante si la capacité du récipient est adaptée au débit à mesurer;
  • au-dessus de ces valeurs, la mesure se fait par déversoir, mobile puis fixe, et dont le seuil est triangulaire ou rectangulaire suivant le débit à mesurer. La meilleure précision est obtenue avec un déversoir de forme triangulaire. L'angle peut être adapté en fonction de la gamme des débits effectivement mesurés : à titre indicatif, < 20° pour des débits jusqu'à 1 l/s et “à peu près égal” 80° pour des débits maximaux de l'ordre de 10 l/s.


Si le seuil est triangulaire, le débit est donné par : Q=1420 tan( α /2)h 2.5 avec :

Q, le débit en l/s

h, la charge hydraulique en m, mesurée suffisamment en amont du seuil

Si le seuil est rectangulaire, le débit est donné par : Q=1850(L-0.2h)h1.5(formule de Francis) avec :

Q, le débit en l/s

L, la longueur du déversoir en m

h, la charge hydraulique en m, mesurée suffisamment en amont du seuil

Les deux formules sont valides si l’écoulement sur le seuil est dénoyé ce qui exige une dénivelée suffisante entre les niveaux d’eau à l’amont et à l’aval du seuil. En pratique, une dénivelée de 10 cm est suffisante. L'ouvrage en béton sur lequel est fixé le déversoir doit être réalisé de manière à empêcher son contournement par une partie du débit. La hauteur h de l'eau au -dessus du seuil doit être mesurée à une distance d'au moins 60 cm en amont du seuil par un liminimètre gradué en mm et fixé de façon à ce que le zéro soit calé au niveau du fond du seuil.

Ces dispositifs sont installés sur les ouvrages neufs à la sortie des organes de drainage, et sur les barrages en service dans des zones où l’on observe des fuites. Tout doit être fait pour que le point de mesure rassemble le mieux possible tous les débits de fuite, sans contournement, et qu'il soit, si possible, non influencé par la pluie. Selon le type de l'ouvrage et son importance, il est judicieux de collecter les débits par zones (rive droite, rive gauche, centre…). Les seuils doivent être maintenus propres et les canaux d’approche des seuils doivent être périodiquement débarrassés des matériaux déposés. Si des matériaux granulaires sont observés, il convient d’alerter un bureau spécialisé qui étudiera si un risque d’érosion interne est à redouter.


Cours contrôle barrage Paul RoyetEmpotement 2.PNG


Ces instruments d'auscultation doivent être régulièrement entretenus.

Références

CFBR (Comité Français des Grands Barrages), 2002. Petits barrages : recommandations pour la conception, la réalisation et le suivi. Coordination Gérard Degoutte. Cemagref Editions-2° édition.

Peyras, L. - 2003. Diagnostic et analyse de risques liés au vieillissement des barrages, développement de méthodes d'aide à l'expertise. Doctorat spécialité Génie civil, école doctorale des sciences pour l'ingénieur, laboratoire d'études et de recherches en mécanique des structures (LERMES), Université Blaise Pascal, Clermont II. 254 p.

Poupard M. & Royet P. (2001). La surveillance des barrages. CFGB Colloque Technique, Aix-en-Provence, France.

Royet P., 2012. Formation continue AgroParisTech : Contrôle des barrages.

Pour plus d'information sur l'auteur : INRAE - UMR RECOVER - Equipe G2DR


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