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Centre d’Informations Hydrologiques (HIC) Laboratoire de Recherches Hydrauliques / Flanders Hydraulics
Limnimétrie Hydrométrie Emmanuel Cornet
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Structure du Centre d’Informations Hydrologiques (HIC)
Avis à la politique
Comités de concertation régionaux, nationaux, internationaux
Permanence opérationnelle
Prévision des niveaus de l’eau, débits, crues
Analyse des scénarios de risque
Informations à la clientèle : bureaux d’étude, universités, particuliers
Connaissance du système hydrologique / modèles numériques
Acquisition et validation des données terrain
LES RESEAUX DE MESURE / HYDROMETRIE / SEDIMENTOLOGIE
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Les réseaux de mesure du HIC
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Le HIC au service du public Permanence opérationnelle à la disposition des centres de crise, services de secours, des autorités, gestionnaires de l’eau, médias Diffusion quotidienne de “bulletins de crues” 5 fois par jour en cas de crise - préalerte-alerte Alerte des marées hautes/ tempêtes dans le bassin de l’Escaut Bulletins d’étiage trimestriels (gestion des réserves d’eau douce en période de sécheresse)
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Gestion des données hydrologiques
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Présentation des données en temps réel www.waterstanden.be
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Modèles numériques de prévision
Modèle hydrologique calibré alimenté par des données de précipitation observée calcul d’une série temporelle de débits qui alimentent un
Modèle hydraulique condition limites amont (affluents) = débits condition limite aval = hauteur d’eau imposé calcul des hauteurs le long des cours d’eau modélés prévisions des hauteurs à partir de prévisions pluviométriques IRM
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Construction d’un modèle hydraulique
modèle digital hauteurs terrain bathymétrie
modélisation des cours d’eau
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Résultat d’un modèle hydraulique (1)
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Résultats d’un modèle hydraulique (2)
• Calcul de scénarios : outil d’une politique de gestion de l’eau
Cartes de zones inondables
Zone inondée correspondant à une crue p.e. de 50 ans
Calcul de scénarios : outil d’une politique de gestion de l’eau
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Le réséau hydrométrique du HIC de la Flandre non soumise à la marée
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Objectif : séries temporelles validées valeurs Q (débit) H (hauteur d’eau) / 15 minutes / temps réel
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Equipement limnimétrique datalogger : enregistrement continu digital in situ
répondeur de télémesure (modem et processeur)
télémesure téléphonique en temps réel des données terrain vers la base de données
Capteurs radar
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Pluviométrie
pluviomètres à augets basculeurs dispositif de télémesure
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Entretien des stations de mesure
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Débitmètres ultrasons permanents appareils de mesure des vitesses de courant dans les cours d'eau canalisés
Mesure hauteur incorporée
Télémesure des vitesses et hauteurs
Appareils ultrasons Doppler ADP
Capteur à ultrason de transfert
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Configurations de mesure acoustique Doppler (ADP)
Dispositif de mesure continue Dispositif de mesure
continue
Dispositif de jaugeage / calibration
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Jaugeage / mesure de calibration
h
Q
?
Jaugeages réguliers en vue de l’entretien de la courbe de tarage Mesures ponctuelles des vitesses à différentes profondeurs et distances de la berge / couverture uniforme de la section Q = A * Vmoy
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Appareils de calibration (1) courantomètres traditionnels
Moulinet hydrométrique sondes électromagnétiques
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Appareils de calibration (2) ultrasons Doppler ADP “arrêté”
Par mesure du profil de vitesse de la verticale entière
Transducteurs acoustiques
“QLiner” prof. max. 10 m
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Appareils de calibration (3) ultrasons Doppler ADP “traîné”
“RDI Rio Grande – Riverboat”
prof. max. 15-20 m
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Appareils de calibration (4) ultrasons Doppler ADP “traîné”
“RDI Streampro” prof. max. 4 m
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Résultat d’un jaugeage ultrason Doppler ADP
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Validation des débits 1. Exécution d’un jaugeage
sources d’erreurs (entretien matériel, section de mesure….)
norme internationale sur la mesure des débits dans les eaux de surface / exploration des champs de vitesse (International Standard – Measurement of liquid flow in open channels – Velocity-area methods,
ISO 748 :1997 (E)) 2. Validation des hauteurs
3. Validation du jaugeage
section mouillée vitesse moyenne
4. Calcul de la courbe de tarage
Q = f(H)
Q = f(H,V)
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Validation des hauteurs en fonction des lectures à l’échelle
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Validation des jaugeages / 1. section mouillée
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Validation des jaugeages / 2. vitesse moyenne
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Validation des jaugeages / 3. débit
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Courbe de tarage QH : polynômes “moindres carrés” Q = a0 + a1.H + a2.H^2 + a3.H^3
Q = f(H) écoulement libre
Hauteur échelle
Débit jaugé
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Courbe de tarage QH Loi de puissance Q = A(H-Ho)B
Estimation des débits extrapolés
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écoulement libre ?
Changement de la pente
hystérésis / crue
Envasement / érosion du lit de la rivière
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Elévation de l’eau due à la végétation aquatique estivale (“herbes”)
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correction “herbes” des débits estimation du limnigramme corrigé de l’eau par jaugeage et par voie graphique
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le paramètre “vitesse” dans la courbe de tarage sections à écoulement obstrué (canaux, marée…)
Q = (7.1822 * HADCP - 11.123) * (-1.9736 * VADCP^3 + 1.8623 * VADCP^2 + 0.6111 * VADCP + 0.0018)
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Appareils de calibration ultrasons Doppler ADP “traîné”
“RDI Rio Grande – Riverboat”
prof. max. 15-20 m
Débit continu Débit jaugé
RDI Channelmaster
Mesure continue
Débit continu corrigé = f (débit jaugé)
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Ouvrages calibrés – déversoirs pour des petits cours d’eau
canal de Parshall
Choix d’un déversoir en mince paroi / critères selon la gamme des débits. Canaux jaugeurs (Venturi, Parshall et autres)
