3. ESTIMATIONS DU D�BIT D'EAU

3.0 Introduction

Il existe plusieurs bonnes m�thodes pour mesurer le d�bit d'un cours d'eau ou d'un canal. Celle que vous suivrez d�pendra de plusieurs facteurs:

Comparons les diff�rentes m�thodes: le tableau 3 vous aidera � comparer les diff�rentes m�thodes et � choisir celle qui correspond le mieux � vos besoins, chacune d'elles �tant expliqu�e en d�tail et illustr�e dans les paragraphes suivants.

Note: pour calculer le temps qu'il vous faudra pour remplir ou vider un �tang � l'aide d'un tuyau droit ou d'un siphon (tuyau courbe), voir les paragraphes 37 et 38.


TABLEAU 3
M�thodes de mesure du d�bit de cours d'eau ou de canaux


Note. * tr�s simple: ** plus difficile: *** le plus difficile.

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33

34

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3.1 Estimation rapide et grossi�re

C'est une m�thode tr�s simple pour mesurer le d�bit approximatif de tr�s petits cours d'eau, pour laquelle vous n'avez besoin d'aucun mat�riel sp�cial.

L�chez une feuille dans le courant du cours d'eau dont vous voulez mesurer le d�bit.

Marchez dans la m�me direction que la feuille d'un pas normal, sur une distance d'environ 30 m�tres ou 35 pas.

A ce moment, voyez jusqu'o� la feuille est arriv�e pendant que vous marchiez. Estimez le d�bit d'apr�s les exemples ci-apr�s.





Exemples

 

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Si vous constatez que vos besoins d'eau ne sont pas sup�rieurs � ceux indiqu�s dans les exemples, il est inutile de faire d'autres mesures de d�bit.

  Si vous constatez au contraire que vos besoins sont sup�rieurs, employez l'une des m�thodes plus pr�cises d�crites ci-apr�s, pour vous assurer que vous aurez suffisamment d'eau.

3.2 M�thode du seau

 
C'est une m�thode simple pour mesurer avec une tr�s grande pr�cision un tr�s petit d�bit de moins de 5 l/s.

   
Commencez par �difier un petit barrage de terre en travers du ruisseau pour arr�ter le courant. Vous pouvez utiliser des pieux, des perches de bambou ou des branches d'arbre pour maintenir la terre en place pendant que vous construisez votre barrage.

Quand le barrage est � moiti� construit, introduisez un tuyau de 5 � 7 cm de diam�tre et d'environ 1 m � 1,50 m de long. Ce tuyau peut �tre en bambou.

Finissez alors de construire votre barrage de mani�re que toute l'eau passe � travers le tuyau.

Munissez-vous de deux seaux au moins, ou de r�cipients analogues, pour recueillir l'eau sortant par le tuyau. Il vous faut aussi une bouteille (ou tout autre r�cipient) d'un litre de capacit�.

 


Avec cette bouteille, remplissez chacun des seaux tout en comptant le nombre de litres n�cessaires, afin de conna�tre la capacit� exacte de chacun d'eux.

Exemple


En vous servant de vos seaux les uns apr�s les autres, recueillez toute l'eau sortant du tuyau pendant 1 minute (60 secondes). Comptez combien de seaux vous pouvez remplir durant ce temps. Calculez le d�bit total (en l/s).

Exemple



3.3 M�thode du flotteur

C'est la m�thode qui convient pour mesurer, avec une pr�cision moyenne, les petits ou grands d�bits. Elle est surtout appropri�e � des sections de rivi�res aux eaux calmes et pendant les p�riodes de beau temps: s'il y a trop de vent et si la surface de l'eau est agit�e, le flotteur risque de se d�placer anormalement.

 

 

Pr�parez un flotteur

De bons flotteurs peuvent consister en un morceau de bois ou une branche �corc�e d'environ 30 cm de long et 5 cm de large, ou bien encore en une petite bouteille herm�tiquement bouch�e de 10 cm de haut. Celle-ci doit �tre lest�e d'assez d'eau, de terre ou de gravier pour flotter en laissant juste d�passer son col au-dessus de la surface de l'eau.

 



   

En quels points relever les mesures

Rep�rez et marquez le long du cours d'eau une longueur AA-BB qui soit droite sur une distance d'au moins 10 m�tres. Cherchez un endroit o� l'eau est calme et exempte de v�g�tation, pour que votre flotteur se d�place facilement et sans �-coups.





Trouvez la vitesse moyenne de l'eau

Demandez � un ami de d�poser doucement le flotteur au milieu du courant, quelques m�tres en amont de la ligne AA. Mettez-vous � hauteur de la ligne BB et mesurez avec votre montre le temps exact (en secondes) que met le flotteur pour parcourir la distance de AA � BB.

R�p�tez trois fois cette- op�ration en notant chaque fois le temps mis par le flotteur pour aller de AA � BB.

Note: si l'une de vos trois mesures est nettement diff�rente des deux autres, �liminez-la et prenez-en une quatri�me que vous retiendrez.

 

Exemple

     
Calculez maintenant le temps moyen qu'il a fallu au flotteur pour aller de AA � BB: faites la somme de vos trois mesures et divisez par trois.  

Exemple

     
Calculez la vitesse de l'eau en surface (en m/s) en divisant la distance AA-BB (dans cet exemple, 10 m) par le temps moyen (en secondes) et multipliez le r�sultat par 0,85 (coefficient de correction) pour estimer la vitesse moyenne de l'eau.  

Exemple



Trouvez la largeur moyenne

Mesurez la largeur (en m) du cours d'eau en plusieurs endroits Prenez celle de vos mesures la plus fr�quente comme largeur moyenne.





Exemple

 

 



Trouvez la profondeur moyenne

Mesurez la profondeur (en m) du cours d'eau en plusieurs point de sa largeur. Prenez la moiti� de la mesure la plus �lev�e comme profondeur moyenne approximative.




Exemple

 

 



Calculez le d�bit

Pour calculer le d�bit (en m3) multipliez la vitesse moyenne de l'eau (en m/s) par la largeur moyenne (en m) et par la profondeur moyenne (en m).

 

Exemple

     
Note: sachant que 1 m3 = 1 000 l, multipliez ce r�sultat par 1 000 pour avoir le d�bit en litres par seconde.  

Exemple



3.4 M�thode du flotteur et de la section mouill�e

C'est une m�thode simple pour mesurer les d�bits, faibles ou grands, avec un peu plus de pr�cision que la m�thode du flotteur d�crite au paragraphe 33. Comme cette derni�re, il vaut mieux l'utiliser en eaux calmes et par beau temps, avec peu de vent. Pr�parez un flotteur:voyez paragraphe 33.

 

En quels points relever les mesures

Trouvez le long du cours d'eau une ligne droite sur au moins 20 m�tres. Cherchez un endroit o� l'eau est calme et exempte de v�g�tation pour que votre flotteur se d�place facilement et sans �-coups. Marquez cet endroit avec des piquets de chaque c�t� du cours d'eau aux points AA et BB et tendez un cordeau entre les piquets.

 



Trouvez la section mouill�e moyenne

La section mouill�e du cours d'eau sera diff�rente entre les deux points AA d'amont et BB d'aval. Il vous faudra calculer la section moyenne.



   

En AA, mesurez la profondeur de l'eau (en m) en cinq points situ�s � �gale distance le long du cordeau tendu en travers du cours d'eau.



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Il vous sera plus facile de noter les mesures prises aux points AA et BB si vous pr�parez un petit croquis sur lequel vous marquerez vos mesures.


Apr�s avoir pris les mesures au point AA, faites la somme des cinq profondeurs mesur�es et divisez-la par 5 pour obtenir la profondeur d'eau moyenne en AA.  

Exemple

     
La section mouill�e en AA (en m2) est �gale � la profondeur moyenne multipli�e par la largeur du cours d'eau � cet endroit.  

Exemple

     
Obtenez maintenant au point BB les m�mes mesures en proc�dant exactement comme vous l'avez fait au point AA et calculez ainsi la profondeur d'eau moyenne, la largeur du cours d'eau et la section mouill�e en BB.  

Exemple

     
Pour calculer maintenant la section mouill�e moyenne du cours d'eau aux points AA et BB, faites la somme des deux valeurs trouv�es et divisez par 2.  

Exemple



Trouvez la vitesse moyenne de l'eau

Vous avez maintenant � calculer la vitesse moyenne de l'eau en vous servant du flotteur comme d�crit au paragraphe 33. Demandez � un ami de l�cher doucement le flotteur au milieu du courant, quelques m�tres en amont de la ligne AA. Tenez-vous � hauteur de la ligne BB et, avec votre montre, mesurez combien de secondes le flotteur met � aller de AA � BB.

 

R�p�tez l'op�ration au moins trois fois, puis calculez le temps moyen en faisant la somme de toutes vos mesures et en la divisant par le nombre de celles-ci. Divisez ensuite la distance de AA � BB par le temps moyen pour trouver la vitesse moyenne de l'eau en surface. Multipliez par 0,85 (coefficient de correction) pour estimer la vitesse moyenne de l'eau dans le ruisseau.

 

Exemple


Calculez le d�bit d'eau

   
Pour calculer le d�bit (en m3/s), multipliez la vitesse moyenne de l'eau par la section mouill�e moyenne.  

Exemple

     
Pour exprimer ce d�bit en litres par seconde (l/s), multipliez le r�sultat par 1 000.  

Exemple


Note: vous pouvez accro�tre la pr�cision de cette m�thode en augmentant la distance entre A et B � 30 m, 50 m, voire 100 m. Une plus grande distance entre A et B est en particulier recommand�e quand le courant du cours d'eau est rapide. Plus vite coule l'eau, plus grande doit �tre cette distance.

Note: vous pouvez aussi augmenter la pr�cision de la m�thode en r�p�tant 5, 7 ou m�me 10 fois la mesure du temps qu'il faut au flotteur pour aller de AA � BB.

 

     

Mais souvenez-vous:

  • plus longue est la dur�e de ce temps, moins il est n�cessaire d'en r�p�ter la mesure;
  • plus longue est la dur�e de ce temps, plus grande peut �tre la diff�rence entre chacune des mesures.

 

Exemple





N'oubliez pas d'adapter vos calculs selon le type et le nombre de mesures que vous fait.

3.5 M�thode du colorant et de la section mouill�e

M�thode employ�e pour mesurer avec une pr�cision moyenne les d�bits faibles ou importants. On se sert ici d'un colorant, au lieu d'un flotteur, pour mesurer le d�bit d'eau.

Mesurez le temps (t1, en secondes) que le devant de la tache met pour atteindre la ligne BB.

 
     

Versez un peu en amont de la ligne AA une petite quantit� de mati�re colorante au milieu du courant, qui formera dans l'eau une tache de couleur.

Note: le permanganate de potasse et la fluoresc�ine sont de bonnes substances colorantes que l'on peut trouver chez des fournisseurs sp�cialis�s en produits chimiques.

 
     

Mesurez de m�me le temps (t2, en secondes) que met l'arri�re de la tache pour atteindre la ligne BB.

 


Calculez le temps moyen mis par la tache pour atteindre la ligne BB, en additionnant t1 et t2 et en divisant cette somme par 2.

 

Exemple

     

Calculez la vitesse de l'eau (m/s) en divisant la distance AA-BB (m) par le temps moyen (s).

Note: lorsque vous vous servez d'une mati�re colorante, vous n'avez pas � multiplier la vitesse de l'eau par un coefficient de correction, comme vous le faites lorsque vous utilisez un flotteur.

 

Exemple

     
Calculez la section mouill�e moyenne du cours d'eau comme d�crit au paragraphe 34.  

Exemple

     
Le d�bit d'eau est �gal � la vitesse de l'eau multipli�e par la section mouill�e moyenne.  

Exemple

Note: vous augmenterez la pr�cision de cette m�thode en accroissant la distance entre les lignes AA et BB, ou en multipliant le nombre de mesures de temps comme d�crit paragraphe pr�c�dent.

3.6 M�thode du d�versoir

On utilise commun�ment les d�versoirs pour mesurer avec une grande pr�cision le d�bit des cours d'eau, faible ou important. La m�thode est particuli�rement utile pour enregistrer les d�bits d'un cours d'eau sur une certaine p�riode.

   


Qu'est-ce qu'un d�versoir?

Un d�versoir est un obstacle mis en travers d'un cours d'eau pour forcer toute l'eau � passer par une �chancrure pratiqu�e � cet effet. Il en existe diff�rents types et mod�les. Nous en examinerons ici deux: le d�versoir triangulaire et le d�versoir rectangulaire. d�versoir rectangulaire.


Dans ces deux mod�les de d�versoirs, l'�chancrure a des parois minces, de telle sorte que l'eau qui passe n'y touche que des ar�tes tr�s fines, et la largeur de l'�chancrure est inf�rieure � celle du cours d'eau (d�versoir � contractions lat�rales).


Quand il est en place en travers d'un ruisseau ou d'un canal, le d�versoir rel�ve le niveau de l'eau en amont. Pour bien fonctionner, il doit cr�er une chute verticale suffisante entre le bas de l'�chancrure et la surface de l'eau en aval. Dans ce cas, l'eau tombe librement et l'air peut circuler au- dessous de la chute d'eau.

La cr�te d'un d�versoir correspond au bord inf�rieur de l'�chancrure. Dans un d�versoir rectangulaire, la largeur de la cr�te co�ncide avec la largeur de l'�chancrure. Dans un d�versoir triangulaire, la cr�te a une largeur nulle.

La charge sur le d�versoir est la distance verticale entre la cr�te du d�versoir et la surface non perturb�e de l'eau en amont.

 



Avantages et inconv�nients des d�versoirs

Avantages:

  • ils permettent de mesurer facilement et avec pr�cision le d�bit d'eau;
  • ils sont faciles � construire et ne demandent que peu d'entretien;
  • les petits d�bris flottants passent ais�ment � travers l'�chancrure;
  • ils durent longtemps.
 


Inconv�nients:

  • ils exigent une perte de charge consid�rable pour bien fonctionner;
  • les gros d�bris flottants peuvent se bloquer dans l'�chancrure et modifier le d�bit;
  • des variations de d�bit peuvent se produire, par exemple si des d�bris se bloquent dans le d�versoir ou si un ensablement se forme derri�re le d�versoir, etc.
 

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O� installer un d�versoir?

Un d�versoir doit �tre install� sur un tron�on rectiligne en amont sur une distance au moins dix fois sup�rieure � la largeur de la cr�te du d�versoir.

Pour augmenter la pr�cision du syst�me, installez le d�versoir � l'extr�mit� aval d'un long bief dormant, suffisamment large et profond pour que le courant approche le d�versoir lentement, r�guli�rement et sans remous.

La vitesse de l'eau imm�diatement en amont du d�versoir ne devrait pas d�passer 0,14 m/s.

 

 

     

Installez le d�versoir l� o� le niveau en amont de celui-ci ne provoquera pas de pertes anormales d'eau en inondant les berges, ni d'infiltrations dans le haut des rives qui n'�taient pas submerg�es pr�c�demment. Il faut �tre particuli�rement prudent en plaine, ou lorsqu'il existe pr�s du cours d'eau des canaux ou des foss�s qui se trouveraient au-dessous du nouveau niveau d'eau, en amont du d�versoir.

 



Comment choisir le d�versoir appropri�

Estimez d'abord le d�bit du cours d'eau par la m�thode du flotteur et de la section mouill�e, d�crite au paragraphe 34.

   
     

Choisissez un d�versoir triangulaire si le d�bit � mesurer:

  • ne varie pas beaucoup d'une saison � l'autre et s'il est, en g�n�ral, inf�rieur � 114 l/s;
  • varie beaucoup en force dans l'un ou dans l'autre sens.

Choisissez un d�versoir rectangulaire si le d�bit � mesurer:

  • varie peu et reste en g�n�ral sup�rieur � 114 l/s.
 



Comment concevoir un d�versoir triangulaire

Un d�versoir triangulaire a une �chancrure � angle droit (90�), dont les deux parois doivent �tre minces: 3 mm d'�paisseur au maximum.

 

 


Pour obtenir des mesures pr�cises du d�bit avec un d�versoir triangulaire, assurez-vous que:

  • la charge sur le d�versoir est sup�rieure � 5 cm;
  • la hauteur de cr�te, au-dessus du fond du cours d'eau en amont du d�versoir, d�passe de deux � trois fois cette charge;
  • la chute d'eau en aval du d�versoir est assez haute pour cr�er une retomb�e verticale de l'eau en chute libre.
 

Note: avant de commencer � construire le d�versoir, pr�parez soigneusement vos plans de fa�on � satisfaire aux conditions ci-dessus de charge, de hauteur de cr�te et de chute libre. Pensez particuli�rement � la largeur du cours d'eau (si possible, plus de sept fois la charge maximale) et � sa profondeur, l� o� vous pr�voyez d'installer l'appareil, car, une fois construit, il sera difficile de le modifier.

 

Si vous estimez le d�bit avec un d�versoir triangulaire, l'erreur tend � cro�tre � mesure que la charge diminue. Dans la pratique, si vous avez rempli les conditions ci-dessus, l'erreur se limite g�n�ralement � 10 pour cent. Avec un d�versoir triangulaire, si vous voulez r�duire encore l'erreur, augmentez la profondeur de l'�chancrure dans les limites d�finies ci-dessus, ce qui accro�tra la charge.

Voici les profondeurs d'�chancrure (en cm) requises pour diff�rentes valeurs de d�bit:

  • 20 cm, d�bit inf�rieur � 15 l/s;
  • 30 cm, d�bit de 15 � 45 l/s;
  • 40 cm, d�bit de 45 � 65 l/s;
  • 50 cm, d�bit de 65 � 110 l/s.
 


Si le d�bit est sup�rieur � 110 l/s, vous devez estimer approximativement la profondeur de l'�chancrure. A l'aide du tableau 4, vous trouverez la charge (en cm) correspondant au d�bit maximal (en l/s) � mesurer; ajoutez environ 10 cm � cette valeur de charge pour obtenir la profondeur de l'�chancrure triangulaire n�cessaire.

 


Comment concevoir un d�versoir rectangulaire

Le type de d�versoir dont nous parlerons ici a une �chancrure rectangulaire et une largeur de cr�te inf�rieure � la largeur du cours d'eau. Les trois parois de l'�chancrure doivent �tre minces: 3 mm au maximum.

 

 

 

     

Pour obtenir des mesures de d�bit pr�cises avec un d�versoir rectangulaire, s'assurer que:

  • la charge sur le d�versoir est sup�rieure � 5 cm;
  • la largeur de la cr�te est au moins de 15 cm et devrait, de pr�f�rence, �tre plus de troi foi la charge maximale � mesurer;
  • la hauteur de la cr�te au-dessus du lit du cours d'eau en amont du d�versoir est sup�rieure � la charge de deux � trois fois;
  • la distance des parois verticales de l'�chancrure aux rives du cours d'eau est plus du double de la charge maximale � mesurer;
  • la chute � l'aval du d�versoir est suffisamment haute pour que la retomb�e d'eau soit libre.

Note: avant de commencer � construire le d�versoir, pr�parez soigneusement vos plans pour satisfaire aux conditions ci-dessus de charge, de hauteur de cr�te et de chute. Pensez particuli�rement � la largeur du cours d'eau (si possible, plus de sept fois la charge maximale), ainsi qu'� sa profondeur � l'endroit o� vous comptez installer le d�versoir, car une fois construit, il sera difficile de le modifier. plus de sept fois la charge maximale), ainsi qu'� sa profondeur � l'endroit o� vous comptez installer le d�versoir, car une fois construit, il sera difficile de le modifier.

 


Si vous estimez le d�bit avec un d�versoir rectangulaire, l'erreur tend � cro�tre � mesure que la charge diminue. Dans la pratique, si vous avez rempli les conditions ci-dessus, l'erreur se limite en g�n�ral � 10 pour cent. Avec un d�versoir rectangulaire, si vous voulez r�duire davantage l'erreur, diminuez la largeur de la cr�te dans les limites indiqu�es plus haut, ce qui augmentera la charge. Le tableau 5 vous aidera.

Voici les profondeurs d'�chancrure et les largeurs de cr�te (en cm) requises pour diff�rentes valeurs de d�bit:

  • 30 x 60 cm, d�bit de 80 � 120 l/s;
  • 40 x 90 cm, d�bit de 120 � 300 l/s;
  • 55 x 120 cm, d�bit de 300 � 600 l/s;
  • 75 x 180 cm, d�bit de 600 � 1 500 l/s.
 

Pour d�terminer les dimensions de l'�chancrure d'un d�versoir rectangulaire autres que celles ci-dessus, consultez la partie sup�rieure du tableau 5. Cherchez-y le d�bit maximal � mesurer (en l/s), en gardant la largeur de la cr�te (en cm) aussi petite que possible. Lisez horizontalement la charge correspondante (en cm) et ajoutez 10 � 15 cm pour trouver la profondeur de l'�chancrure rectangulaire n�cessaire.

 

Exemple



Comment construire et installer un d�versoir

Tout d�pend de la vitesse du courant et de l'importance du cours d'eau.

 

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Dans le courant

Si le courant est lent et s'il s'agit seulement d'un ruisseau �troit, vous pouvez construire le d�versoir sur la rive, � sec et o� il est plus facile de travailler. Une fois termin�, installez le d�versoir dans le lit du ruisseau.

Quand le cours d'eau est tr�s �troit, le d�versoir peut �tre install� soit en l'enfon�ant sur place, soit en l'enfouissant dans les c�t�s et le fond du ruisseau, sans d�river l'eau.

Note: si le courant est rapide, ou le cours d'eau large, vous pouvez d�cider de construire le d�versoir directement dans le lit de celui-ci. Plus large est le cours d'eau, plus large doit �tre le d�versoir. Si vous le construisiez sur la rive, il pourrait se r�v�ler trop large et trop lourd pour �tre mis en place.

 

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En d�rivant l'eau

Quand le cours d'eau est large et que vous devez y construire directement votre d�versoir, il faut d�river l'eau autour de l'endroit choisi pour installer le dispositif.

Pour faire cette d�rivation, creusez un foss� depuis un point de la rive situ� en amont de l'emplacement pr�vu jusqu'� un autre point situ� en aval.

 

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Construisez un barrage juste au-dessous de l'extr�mit� amont du foss� de d�rivation. Quand l'eau arrivera � ce barrage, elle s'�coulera par le foss� autour de l'emplacement choisi et retournera ensuite au cours d'eau.

Pour emp�cher l'eau d�riv�e en aval de refluer sur l'emplacement du d�versoir, il faudra peut-�tre �difier un second barrage en aval de ce dernier.

 

     

Une fois la d�rivation effectu�e et l'emplacement ass�ch�, vous pouvez commencer � construire sur place votre d�versoir. Lorsqu'il est termin�, retirez les barrages et laissez l'eau reprendre son cours naturel. Elle atteint bient�t son niveau normal et commence � s'�couler � travers l'�chancrure du d�versoir.

 


Position du d�versoir dans un cours d'eau

Un d�versoir doit �tre plac� en position verticale dans le courant et install� perpendiculairement � la direction de celui-ci.

Marquez l'emplacement choisi en tirant un cordeau d'une rive � l'autre, faisant un angle de 90� avec la direction du courant.

 

     
 
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Plantez verticalement une rang�e de pieux solides dans le lit du cours d'eau, le long du cordeau. Servez-vous d'un niveau pour vous assurer de leur verticalit�. Cette rang�e de pieux vous aidera � mettre convenablement en place le d�versoir, qu'il ait �t� construit sur la rive auparavant ou directement dans le cours d'eau.

Quand vous installez un d�versoir construit sur la rive ou directement dans le cours d'eau sans avoir fait de d�rivation, placez- le du c�t� amont de la rang�e de pieux, de fa�on que le courant le maintienne en position correcte en appui sur les pieux.

Une fois le d�versoir implant� dans les rives et le fond du lit, vous pouvez enlever les pieux si l'appareil ne n�cessite pas de supports suppl�mentaires. Si le courant est trop fort, ne retirez que les pieux situ�s derri�re l'�chancrure.

 
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Construire un d�versoir en bois

Vous pouvez construire un d�versoir avec des panneaux ou des planches bien ajust�s et maintenus ensemble par des traverses sur les deux faces.

L'�paisseur des planches que vous utiliserez d�pendra de la largeur du cours d'eau et de la force du courant. Pour un ruisseau tr�s �troit, vous pouvez prendre du bois mince, mais, pour les cours d'eau rapides et larges, vous devez utiliser du bois plus �pais ou du bois de charpente.

 

 

     
Mesurez la largeur du cours d'eau et la distance du haut des rives jusqu'au lit pour d�terminer la dimension de votre d�versoir. Celui-ci doit �tre assez haut et assez large pour pouvoir �tre bien implant� dans les berges et dans le lit, de mani�re � lui donner l'assise n�cessaire et � interdire les fuites d'eau lat�rales et sous-jacentes.  
     
Fabriquez votre d�versoir en m�nageant assez d'espace au centre, entre les traverses, pour y pratiquer l'�chancrure de la dimension voulue.  
     

Recouvrez les vides entre panneaux ou planches avec des lattes de bois pour emp�cher les fuites.

Une fois votre d�versoir en place, il ne vous reste plus qu'� d�couper l'�chancrure dans le bord sup�rieur.

 


D�versoir triangulaire

Comment pratiquer une �chancrure triangulaire � angle droit dans le bois:

  • d�terminez le centre du bord sup�rieur du d�versoir;
  • de chaque c�t� de ce centre, mesurez et marquez une longueur �gale � la profondeur de l'�chancrure (disons 30 cm);
  • du centre, tracez vers le bas une ligne perpendiculaire de longueur �gale � la profondeur de l'�chancrure;
  • reliez l'extr�mit� de cette ligne aux deux rep�res marqu�s pr�c�demment sur le bord sup�rieur du d�versoir: vous avez ainsi dessin� une �chancrure triangulaire � angle droit (90�);
 


  • avec une scie � bois, d�coupez soigneusement l'�chancrure;
  • v�rifiez l'�chancrure avec une �querre, pour vous assurer que son ouverture est bien � 90� et que toutes les autres mesures sont exactes;
  • si n�cessaire, renforcez les panneaux ou planches que vous avez d�coup�s. Servez-vous pour cela de bois que vous placerez sur la face aval du d�versoir;
  • limez en biseau les deux parois de l'�chancrure jusqu'� atteindre une �paisseur de 3 mm au maximum sur la face amont du d�versoir.
 



D�versoir rectangulaire

Comment construire un d�versoir rectangulaire en bois:

  • d�terminez le centre du bord sup�rieur de votre d�versoir;
  • de chaque c�t� du centre, mesurez et marquez une longueur �gale � la moiti� de la largeur de la cr�te, disons 30 cm si celle-ci doit mesurer 60 cm de large;
  • de chacun de ces deux points, tracez vers le bas une ligne � angle droit �gale � la profondeur de l'�chancrure;
  • joignez horizontalement les extr�mit�s de ces deux lignes: vous avez ainsi dessin� une �chancrure rectangulaire;
 

 


  • avec une scie � bois, d�coupez soigneusement cette �chancrure;
  • avec une �querre et un niveau de ma�on, v�rifiez que les parois verticales de l'�chancrure forment bien un angle droit avec la paroi de la cr�te et que toutes les autres mesures sont bien exactes;
  • si n�cessaire, renforcez les panneaux et planches que vous aurez d�coup�s avec du bois que vous placerez sur la face aval du d�versoir;
  • limez en biseau toutes les parois de l'�chancrure jusqu'� une �paisseur maximale de 3 mm sur la face amont du d�versoir.
 

     
Une fois le d�versoir en place dans le courant et solidement ancr� dans les berges et dans le fond du lit, assurez-vous de son �tanch�it�. Calfatez les vides entre les planches avec de la mousse, de l'argile ou des d�chets de coton gras. Comblez tous les trous sur le fond du lit et sur les c�t�s du d�versoir avec de l'argile, des mottes de gazon, etc  


Construire un d�versoir avec d'autres mat�riaux

Vous pouvez aussi construire un d�versoir avec une feuille de t�le, plane ou ondul�e.

 



Avec une feuille de t�le plane

L'�paisseur et la r�sistance de la t�le que vous aurez � choisir d�pendront de la rapidit� du courant et de la grandeur du cours d'eau.

Quand vous d�couperez l'�chancrure dans la t�le, veillez bien � ce que les bords soient droits et minces. Demandez au besoin au forgeron local de vous aider.

 


     

Note: si votre d�versoir de t�le a besoin d'un support suppl�mentaire, laissez en place les pieux verticaux que vous avez install�s pour l'aligner en travers du courant, mais enlevez ceux situ�s juste derri�re l'�chancrure.

 

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Avec une t�le ondul�e

La t�le ondul�e est en g�n�ral plus facile � trouver que la t�le plane et meilleur march�.

La t�le ondul�e a l'inconv�nient de se plier le long de ses ondulations. Mais si le d�versoir a �t� bien ancr� dans les berges et dans le fond du cours d'eau et si les ondulations de la t�le ont �t� dispos�es horizontalement, l'installation sera tr�s solide.

Une �chancrure d�coup�e dans une t�le ondul�e est irr�guli�re de forme et donne de moins bons r�sultats. Pour �viter cela, ajustez une pi�ce de bois au centre de la t�le et d�coupez-y l'�chancrure pour un d�versoir normal en bois.

 

     

Note: si un d�versoir fait de t�le ondul�e n�cessite un support suppl�mentaire, laissez en place les pieux verticaux que vous avez plant�s dans le courant pour aligner l'appareil perpendiculairement aux rives, mais n'oubliez pas d'enlever ceux situ�s derri�re l'�chancrure.

 
     

Pour que vos mesures soient correctes, il est essentiel que votre d�versoir:

Quand vous installez un d�versoir ou quand vous le construisez en place, v�rifiez r�guli�rement ces positions.

 


Utilisation du d�versoir pour d�terminer le d�bit du cours d'eau

On se sert de d�versoirs pour d�terminer le d�bit de l'eau, en mesurant la charge, c'est-�-dire la diff�rence de niveau entre la cr�te du d�versoir et la surface de l'eau en amont de celui-ci.

Le niveau de l'eau qui passe effectivement par-dessus la cr�te est plus bas que celui du cours d'eau en amont, parce qu'� mesure que l'eau se rapproche du d�versoir, son niveau commence � baisser avant qu'elle ne d�borde par-dessus la cr�te.

 

     

Pour mesurer la charge, soit le niveau d'eau constant en amont correspondant � celui du d�versoir, vous devez reporter un point, �gal � la hauteur de cr�te au d�versoir, en un autre point en amont choisi l� o� le niveau d'eau est constant.

Pour trouver ce point, mesurez une distance en amont du d�versoir qui soit au moins �gale � dix fois la profondeur de l'�chancrure.

 


Marquez un point en amont pour mesurer la charge, apr�s avoir d�riv� le cours d'eau

Il vous sera plus facile de marquer ce point en amont si vous avez d�riv� le cours d'eau pour construire votre d�versoir.  


Enfoncez un piquet dans le lit du cours d'eau pr�s de la rive au point en amont que vous avez choisi. Avec un niveau de ma�on et une planche bien plane, reportez au sommet du piquet la hauteur de cr�te du d�versoir. Continuez � enfoncer votre piquet jusqu'� ce que sa t�te soit au m�me niveau que la cr�te.
 

Laissez maintenant l'eau regagner son lit normal. Assurez-vous que le foss� de d�rivation soit bien ferm�, de fa�on que, lorsque le niveau montera derri�re le d�versoir, l'eau ne puisse pas s'�chapper dans les canaux ou les foss�s, ou encore par infiltration ou d�bordement (voir page 63). Lorsque le cours d'eau a atteint en amont son niveau constant, le sommet du piquet doit �tre submerg�.

V�rifiez que le d�versoir a �t� bien construit et que toutes les normes ont �t� respect�es.

Vous obtiendrez la charge de votre d�versoir en pla�ant le z�ro d'une latte gradu�e au sommet du piquet et en mesurant la profondeur de l'eau au- dessus de ce sommet.

 


Marquez un point en amont pour mesurer la charge, quand vous n'avez pas d�riv� le cours d'eau

Si vous n'avez pas d�riv� le cours d'eau avant de construire votre d�versoir, vous devez marquer votre point en amont dans l'eau.

Enfoncez un piquet pr�s de la rive, au point en amont que vous avez choisi.

Le piquet doit �tre assez haut pour rester au-dessus de la surface de l'eau quand elle atteindra son niveau maximal.

 
     

Placez dans l'�chancrure une latte gradu�e dont le z�ro co�ncide avec le niveau de la cr�te du d�versoir. Votre latte doit �tre un peu plus longue que la profondeur de l'�chancrure. Avec un niveau de ma�on et une planche bien plane, transf�rez le niveau du sommet de la latte gradu�e sur le piquet et marquez ce point.

 


Enlevez votre latte de l'�chancrure et attachez-la au piquet en alignant son sommet avec cette marque.

V�rifiez que le d�versoir a �t� bien construit et que toutes les normes ont �t� respect�es, (d�versoir triangulaire ou d�versoir rectangulaire )

Vous obtiendrez la charge du d�versoir en lisant sur la latte gradu�e le chiffre co�ncidant avec la surface de l'eau.

 
     

Vous avez vu pr�c�demmente que les d�versoirs triangulaires sont utilis�s en g�n�ral pour mesurer les faibles d�bits, tandis que les d�versoirs rectangulaires servent pour les d�bits plus importants. Pour cette raison, mesurez la charge d'un d�versoir triangulaire avec une latte gradu�e en demi-centim�tres et celle d'un d�versoir rectangulaire avec une latte gradu�e en centim�tres.

Note: lorsque vous mesurez la charge au point en amont, faites attention � ne pas perturber la surface de l'eau (par exemple en vous tenant debout dans le courant), car vous risqueriez de fausser la lecture de la charge.

 


Entretien des d�versoirs

L'estimation pr�cise du d�bit au moyen d'un d�versoir exige que celui-ci soit r�guli�rement entretenu:

  • nettoyez le et enlevez les d�bris qui se seraient pris dans l'�chancrure;
  • enlevez la vase qui s'accumule sur la face amont du d�versoir;
  • pr�venez l'�rosion du lit, qui s'affouille sur la face aval du d�versoir;
  • v�rifiez l'alignement du d�versoir: vertical (par rapport � la surface de l'eau) et perpendiculaire � la direction du courant;
  • v�rifiez la bonne �tanch�it� du d�versoir;
  • v�rifiez que le niveau z�ro de la latte gradu�e plac�e en amont co�ncide bien avec le niveau de la cr�te du d�versoir.
 



Calcul du d�bit au moyen d'un d�versoir

D�versoir triangulaire

   
Lorsque vous utilisez un d�versoir triangulaire, mesurez en amont la valeur de la charge au demi-centim�tre pr�s. Cette valeur obtenue, utilisez le tableau 4 pour estimer le d�bit d'eau (en l/s).  

Exemples

Note: ne pas oublier que les d�versoirs triangulaires sont les mieux adapt�s � la mesure de d�bits �gaux ou inf�rieurs � 114 l/s. Si vous utilisez le tableau 4, toutes les valeurs sup�rieures � D = 114,08 l/s et C = 37 cm seront de moins en moins pr�cises au fur et � mesure que D et C augmentent.


TABLEAU 4
Estimation du d�bit d'un cours d'eau au moyen d'un d�versoir triangulaire
(C = Charge en centim�tres; D = D�bit en litres par seconde)

Note: La partie en gris indique des r�sultats moins pr�cis.


D�versoir rectangulaire

   
Lorsque vous utilisez un d�versoir rectangulaire, mesurez en amont la valeur de la charge au centim�tre pr�s. Cette valeur obtenue, utilisez le tableau 5 et rep�rez le d�bit (en l/s) dans la colonne correspondant � la largeur de la cr�te du d�versoir.  

Exemple

     
Si la charge de votre d�versoir est une valeur interm�diaire, vous devrez calculer par approximation la valeur correcte du d�bit. Le tableau 5 ne se r�f�re qu'� des charges de 2 en 2 cm.  

Exemple


     

Si la largeur de cr�te de votre d�versoir a plus de 30 cm et ne figure pas dans le tableau 5 (par exemple 40, 50, 70 ou 80 cm), vous pouvez n�anmoins calculer le d�bit en vous servant de l'avant-derni�re colonne de droite intitul�e par 10 cm et en suivant les �tapes de l'exemple ci-dessous.

  • rep�rez votre valeur de charge dans la derni�re colonne � droite et notez la valeur correspondante de d�bit (en l/s) par 10 cm de largeur de cr�te;
  • notez �galement la valeur du d�bit figurant dans la colonne o� la largeur de cr�te est inf�rieure � celle du d�versoir que vous utilisez;
  • calculez le nombre de dizaines de centim�tres suppl�mentaires que compte la largeur de votre cr�te par rapport � la largeur de cr�te inf�rieure que vous avez trouv�e dans le tableau;
  • multipliez maintenant la valeur de d�bit trouv�e dans la colonne �par 10 cm� par ce nombre et ajoutez le r�sultat au d�bit que vous avez trouv� pour une cr�te plus �troite;
  • le r�sultat vous donne la valeur du d�bit pour la largeur de cr�te de votre d�versoir.
 

Exemple

     
Si le d�bit que vous mesurez est �gal ou inf�rieur � 130 l/s, vous pouvez utiliser le tableau 6. Pour cela, cherchez sur l'�chelle de gauche la charge (en cm) et suivez la ligne horizontale correspondant � cette valeur jusqu'au point de rencontre avec la courbe repr�sentant la largeur correcte de la cr�te du d�versoir. Abaissez une verticale depuis ce point jusqu'au bas de l'�chelle et lisez le d�bit correspondant (en l/s).  

Exemple


TABLEAU 5
Estimation du d�bit d'un cours d'eau (en l/s) au moyen d'un d�versoir rectangulaire1 2

Note: La pr�cision des valeurs du d�bit diminue lorsque la charge est sup�rieure d'un tiers � la largeur de la cr�te. Les valeurs des d�bits dans le tableau sont divis�es en trois sections. Les valeurs de la section blanche sont les plus pr�cises. Dans les autres sections, la pr�cision diminue au fur et � mesure que la charge augmente jusqu'� une valeur �gale � la largeur de cr�te.

1 Avec contractions lat�rales compl�tes et parois minces.
2 D�bit approximatif correspondant � chaque 10 cm suppl�mentaires de cr�te (pour des largeurs de cr�te de 30 cm ou plus et pour les valeurs indiquees seulement dans la partie sup�rieure du tableau).


TABLEAU 6
Estimation du d�bit d'un cours d'eau (en l/s) au moyen d'un d�versoir rectangulaire1

1 � contractions lat�rales et � parois minces



3.7 D�bit d'eau � travers un tuyau droit

   
Cette m�thode vous permet d'estimer le d�bit d'eau passant � travers un tuyau droit et relativement court, d'un niveau sup�rieur vers un niveau inf�rieur, comme, par exemple, quand vous remplissez ou videz un �tang. Avant de pouvoir utiliser cette m�thode, il vous faut d�terminer la charge (en cm).

Si l'eau qui s'�coule d'un niveau sup�rieur sort du tuyau au-dessus du niveau d'eau inf�rieur, vous pouvez d�terminer la charge en mesurant la distance verticale entre la surface de l'eau au-dessus et le centre du tuyau au-dessous.

 

     
Si l'eau qui s'�coule d'un niveau sup�rieur sort du tuyau au-dessous du niveau d'eau inf�rieur, vous pouvez d�terminer la charge en mesurant la distance verticale entre la surface de l'eau au-dessus et celle de l'eau au- dessous.  
     

Pour calculer la charge, marquez d'abord un point constant � partir duquel vous pourrez prendre vos mesures. Pour cela, servez-vous d'un niveau de ma�on et d'une planche plane, ou d'une corde tendue � l'horizontale entre deux piquets.

Placez la planche sur le sommet de la berge, en vous assurant de son horizontalit� au moyen d'un niveau de ma�on. Si la planche n'est pas horizontale, redressez-la avec des pierres jusqu'� ce qu'elle le soit. Calculez la charge en mesurant la hauteur requise de chaque c�t� de la digue et en faisant la diff�rence entre ces deux hauteurs.

 

Exemple

Un autre moyen consiste � planter un piquet de chaque c�t� de la digue. Plantez les piquets dans l'eau un peu � l'�cart du bord de la berge. A l'aide d'un niveau, tendez une corde horizontalement entre les deux piquets. D�terminez la charge en mesurant la hauteur requise de chaque c�t� de la digue et en faisant la diff�rence entre ces deux hauteurs.

 

     

Exemple

Apr�s avoir d�termin� la valeur de la charge, calculez le d�bit en vous servant du tableau 7 pour les tuyaux de diam�tre int�rieur inf�rieur � 9 cm, ou du tableau 8 pour les tuyaux de diam�tre int�rieur sup�rieur � 9 cm. Rep�rez la valeur de la charge (en cm) sur l'�chelle verticale du tableau et tracez de cette valeur une ligne horizontale jusqu'au point de rencontre de la courbe correspondant au diam�tre du tuyau que vous utilisez. Abaissez la verticale jusqu'au bas de l'�chelle, o� vous lirez le d�bit d'eau (en l/s).

 

Exemples



TABLEAU 7
Estimation du d�bit d'eau passant dans un tuyau droit de diam�tre int�rieur inf�rieur � 9 cm
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TABLEAU 8
Estimation du d�bit d'eau passant dans un tuyau droit de diam�tre int�rieur sup�rieur � 9 cm
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3.8 D�bit d'eau � travers un siphon

Cette m�thode vous permet de calculer le d�bit d'eau passant d'un niveau sup�rieur � un niveau inf�rieur � travers un tube recourb�, relativement court, que l'on appelle un siphon. Elle peut par exemple �tre utilis�e quand vous remplissez ou videz un �tang. Comme pour la m�thode pr�c�dente (juste d�crit), vous devez d�terminer la charge (en cm).

   


Comment fabriquer un siphon

Un siphon peut se faire avec un tube de caoutchouc ou de plastique, suffisamment long et souple pour aller du niveau sup�rieur au niveau inf�rieur en passant par-dessus la digue de l'�tang.

 

 


Comment fonctionne un siphon

Un siphon ne fonctionne que s'il y a diff�rence de niveau entre les deux surfaces d'eau et si l'extr�mit� du tube plac�e au niveau inf�rieur est au- dessous de l'extr�mit� du tube immerg�e au niveau sup�rieur.

 

     
Mesurez la charge, c'est-�-dire la diff�rence de niveau entre la surface d'eau sup�rieure et la surface d'eau inf�rieure, en vous servant d'un niveau de ma�on et d'une planche plane, ou d'une corde tendue horizontalement entre deux piquets (comme pr�c�demment pour des tuyaux droits).  

Exemple

Une fois obtenue la valeur de la charge, d�terminez celle du d�bit dans le tableau 9 pour les siphons de diam�tre int�rieur inf�rieur � 9 cm, ou dans le tableau 10 pour ceux de diam�tre int�rieur sup�rieur � 9 cm. Rep�rez sur l'�chelle verticale la valeur de la charge (en cm) et suivez une ligne horizontale jusqu'� la courbe correspondant au diam�tre de votre siphon. De ce point, suivez une ligne verticale jusqu'au bas de l'�chelle, o� vous lirez la valeur (en l/s) du d�bit d'eau du siphon.

 





Exemple



TABLEAU 9
Estimation du d�bit d'eau passant � travers un siphon de diam�tre int�rieur inf�rieur � 9 cm



TABLEAU 10
Estimation du d�bit d'eau passant � travers un siphon de diam�tre int�rieur sup�rieur � 9 cm