Jaugeage

Définition

Le jaugeage qualifie et regroupe l'ensemble des opérations ayant pour but de déterminer le débit d'un cours d'eau pour une hauteur donnée à l'échelle. La mesure est faite à l'aide d'une jauge, par exemple pour évaluer la hauteur d'une précipitation.

Un jaugeage de profondeur :

Un jaugeage de profondeur (avec une mesure de débit associée) est faite avec un appareil numérique.

Explications

Le jaugeage des cours d'eau est une technique utilisée pour mesurer le débit, ou le volume d'eau se déplaçant à travers un canal par unité de temps, d'un cours d'eau. La hauteur d'eau dans le canal du cours d'eau, connue sous le nom de niveau ou hauteur de jauge, peut être utilisée pour déterminer le débit dans un cours d'eau.

Point de jauge

Le point de jauge définit le diamètre d'un cylindre de jaugeage dont l'altitude est d'un pouce (2,54 cm), et le contenu égal à celui d'une unité d'une mesure donnée. Ce terme n'est utilisé que dans des tonneaux de jaugeage, etc.

Jauge de précipitation

Une jauge de précipitation est un terme général désignant tout dispositif mesurant la quantité de précipitations, principalement à l'aide d'un pluviomètre et d'un nivomètre. Voir aussi une hauteur de précipitation.

Jaugeage par exploration du champ des vitesses

Un jaugeage par exploration du champ des vitesses est une détermination du débit d'un cours d'eau en mesurant, dans une section droite, la vitesse du courant en un certain nombre de points dont on mesure également la profondeur, et en faisant la somme des produits des vitesses moyennes par les aires élémentaires auxquelles elles s'appliquent. Voir aussi la méthode des isotaches, méthode des sections centrales, méthode des sections moyennes.

Jaugeage par injection continue

Un jaugeage par injection continue est une détermination des caractéristiques d'un écoulement (vitesse ou débit) par injection continue à débit constant d'un traceur de concentration connue et mesure de la concentration du traceur en un point aval situé de façon qu'un bon mélange soit obtenu.

Dans la mesure de dilution par la méthode d'injection à débit constant, la solution de traceur est introduite dans le flux à un débit constant sur une période de temps, et la concentration de traceur aux points en aval augmente asymptotiquement jusqu'à une valeur limite, plateau.

L'application des techniques de mesures par dilution aux rivières et ruisseaux et aux autres débits variables provoque une erreur systématique occasionnée par le changement en débit avec le temps. Le débit calculé des résultats des mesures par dilution peuvent être considéré comme évaluation du débit du ruisseau à la section d'injection ou à la section d'échantillon. La grandeur et le sens d'erreur varient selon ce choix.

Sur la courbe de tarissement d'un hydrogramme et dans les cas où on peut s'attendre à ce que le débit change sans inégalités et peu à peu, il est possible de faire linéaires les équations dérivées du modèle résidence-temps.

Jaugeage à gué

Avec un gué, un jaugeage à gué (mesure à gué) consiste en un jaugeage exécuté par un opérateur qui traverse le cours d'eau à pied en mesurant les profondeurs et les vitesses.

Des procédures et des directives pour éviter les blessures lors des mesures à gué sont : des mesures de pont, des mesures de téléphérique, des mesures de bateau, des mesures sous la couverture de glace, de la décharge indirecte des crues, de l'entretien des jauges et de la plongée sous-marine.

Les mesures de débit à l'aide de courantomètres sont mieux faites à gué, d'où l'intérêt du jaugeage à gué. Les mesures à gué présentent un net avantage par rapport aux mesures effectuées à partir de ponts, de bateaux ou de téléphériques dans la mesure où il est généralement possible de sélectionner les meilleures sections transversales disponibles pour la mesure. Cependant, les jaugeages de gué représentent l'une des plus importantes sources potentielles d'accidents. Le large éventail de conditions, combiné au nombre relativement important de mesures effectuées à gué, crée un potentiel élevé d'accidents. Une sensibilisation constante aux dangers du gué et aux conditions météorologiques doit être maintenue pour éviter les accidents et les blessures potentielles.

Voici quelques consignes de sécurité à respecter lors de mesures d'un jaugeage à gué :

• Passez en revue le dossier de terrain pour déterminer la meilleure section pour effectuer des mesures de gué. Déterminez également si des risques potentiels sont notés et la vitesse et les profondeurs maximales qui peuvent être rencontrées.
• Déterminez si le niveau de la rivière monte ou descend. Méfiez-vous des montées rapides du niveau de la rivière à gué et anticipez et tenez compte des changements de conditions de débit à la fin de la mesure. C'est une bonne idée de sélectionner un objet (rocher, souche, marque le long de la berge, etc.) qui se trouve juste au-dessus de la surface de l'eau et de continuer à l'observer pour déterminer si le niveau de la rivière monte ou descend.
• Sondez toujours le lit du cours d'eau devant vous avec une canne lorsque vous vous déplacez d'une rive à l'autre. Gardez les pieds écartés et l'alignement des jambes parallèle au flux pour une meilleure stabilité.
• Si la vitesse devient trop grande pour un gué en toute sécurité, ne vous retournez pas, car lorsque la plus grande partie de l'avant ou de l'arrière du corps est exposée au courant, vous risquez d'être emporté vers l'aval. Reculez prudemment en vous calant avec la tige de gué.
• N'essayez pas de battre le record de débit de la station pour la mesure de gué maximale.
• Portez un VFI lorsque vous pataugez et effectuez des mesures de débit. Attachez-le solidement afin que vous puissiez vous retirer, si nécessaire.
• Ne portez pas de bottes ou de cuissardes trop serrées ou trop lâches.
• Méfiez-vous des canaux de sable où les nids-de-poule, les sables mouvants et l'affouillement peuvent être dangereux.
• Méfiez-vous des berges glissantes et escarpées et des zones marécageuses.
• Surveillez les débris et la dérive des glaces.
• Méfiez-vous des cours d'eau recouverts de glace partielle ou mince et surtout des cours d'eau recouverts de glace au moment de la débâcle naissante. Pour vous aventurer sur une telle glace, attachez-vous à un objet stable à terre ou au-dessus de votre tête, si disponible. Sinon, restez à l'écart et revenez un autre jour.
• Aux flux contrôlés ou régulés, consultez l'enregistreur ou les instructions pour le modèle de régulation. Contactez les opérateurs de barrage, de réservoir ou de vanne avant d'entrer dans le cours d'eau.

Jaugeage par dilution

Avec une dilution, un jaugeage par dilution est une méthode de détermination du débit d'un cours d'eau par la mesure du taux de dilution par le courant d'un traceur de concentration connue qu'on y a introduit. Suivant la nature du traceur, on a le jaugeage chimique, le jaugeage par radio-isotopes, etc.

Le principe de base du jaugeage par dilution consiste à ajouter une quantité connue d'un traceur à un flux et à observer sa concentration dans le flux à un point où il est entièrement mélangé au flux. Plus le débit est élevé, plus il dilue le traceur.

Le sel utilisé comme traceur doit être injecté en un point favorisant une dissolution rapide. Cela crée une solution saline in situ qui se disperse ensuite dans le flux grâce à la turbulence dans la colonne d'eau. La concentration de sel résultante est mesurée en tant que conductivité électrique en un point en aval du point d'injection où il est complètement mélangé. La distance entre les points d'injection et de mesure est appelée longueur de mélange (L).

Dans la littérature sur la mesure de la dilution du sel, il n'y a pas d'accord sur la dérivation d'une approche d'étalonnage unifiée. Les procédures présentées forment un exemple d'approche qui pourrait être utilisée ou modifiée par le lecteur. Ces procédures sont basées sur des essais menés pour l'équipement, les débits et les bassins versants qui sont couramment échantillonnés. Comme pour toute technique de mesure, les étapes procédurales et les hypothèses d'étalonnage doivent être validées pour les bassins versants locaux dans lesquels la technique est appliquée.

Un site de jaugeage qui n'est pas adapté au mesurage actuel ou à d'autres méthodes (déversoir, canal, etc.) peut être jaugé par injection sèche de dilution de sel.

Comprendre les limites d'applicabilité des méthodes de jaugeage par dilution en général aidera à déterminer la technique appropriée pour un site de jaugeage donné et s'il faut faire confiance aux mesures individuelles. Les opérateurs doivent documenter leurs observations, contribuant ainsi à une évaluation systématique des limites de toute technique et conduisant à des décisions éclairées quant à leur choix.

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