Note hydrologiquesur la Rivière Bleue de Ouénarou

en amont du pont Germain.(août 1997 - juin 1999)

Robert C. GOUYETBernard GERNIGON

CONVENTIONS

SCIENCES DE LA TERRE

HYDROLOGIE

1999

Lettre de commande ENERCALN° 98.2804 du 24 décembre 1998

Institut de recherche pour le développement

Centre de Nouméa

CONVENTIONS

SCIENCES DE LA TERRE

HYDROLOGIE

1999

Note hydrologiquesur la Rivière Bleue de Ouénarou

en amont du pont Germain. ­(août 1997 - juin 1999)

Robert C. GOUYETBernard GERNIGON

Lettre de commande ENERCALW 98.2804 du 24 décembre 1998

Institut de recherchepour le développement

© IRD, Nouméa, 1999

IGouyet. R. C.IGemigon, B.

Note hydrologique sur la Rivière Bleue de Ouénarou en amont du pont Germain. (août1997 • juin 1999)

Nouméa: IRD. juillet 1999. 19 p.Convention: Sci. Terre .. Hydrologie .. 3

PREVISION; CRUE; HYDROLOGIE; L1MNIGRAPHE; ETALONNAGE 1NOUVELLE CALEDONIE;

PROVINCE SUD; YATE LAC ; RIVIERE BLEUE DE OUANAROU

Imprimé par la SeMee de AeprogIaphieCentre lAD de Nouméa

juillet 1999

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Présentation

Par lettre de commande 98.2804 du 24/12/1998, la Société ENERCAL a demandé àl'ORSTOMlIRD de procéder au contrôle de la station Iimnimétrique de la Rivière Bleue deOuénarou en amont du Pont Gennain, station qui limite un bassin versant de 37 km2 environet où est installé un ensemble électronique pennettant d'une part la mesure de la hauteur del'eau en continu et le stockage de cette donnée, d'autre part la transmission par radio de cesvaleurs toutes les heures à l'usine hydro-électrique de Vaté, où -elles sont transfonnées endébits, ces derniers étant intégrés dans un modèle de gestion de la retenue.

Cette lettre de commande faisait suite à une intervention qui avait consisté, à lademande d'ENERCAL, à aller récupérer les hauteurs d'eau stockées dans la mémoire del'appareil après la crue du 13/02/1998.

Au cours de cette intervention, il avait été constaté que les hauteurs transmisesprésentaient un décalage systématique de +31 cm par rapport à la hauteur réelle à l'échellelimnimétrique, ce qui conduisait à une surestimation importante des débits de la rivière.

Il avait été conseillé alors d'effectuer un suivi plus rapproché de cette station, d'unepart sous la forme d'un contrôle de l'enregistreur, pour suivre un éventuel décalage progressif,d'autre part sous la fonne d'un contrôle de la courbe de tarage par des mesures ponctuelles dedébit (jaugeages), pour vérifier la validité de cette courbe, qui avait été tracée avec desmesures réalisées en 1989 et 1990.

La présente note reprend l'ensemble des opérations de terrain, et des calculs effectuéssur les données obtenues, jusqu'en juin 1999.

Travaux de terrain

Visite du 19/02/1998.

A la suite de la crue du 13/02, il était important pour ENERCAL de récupérer lesenregistrements des hauteurs à la station. Ceci a été réalisé le 19/02 par une équiped'hydrologues ORSTOM accompagnant un agent ENERCAL.

Un détarage de +31 cm a été observé (échelle lue le 19 à 09:47: 1164 cm, valeurtransmise à Yaté : 1195 cm). En l'absence d'instructions, ce détarage n'a pas été corrigé. Il aloutefois été signalé à ENERCAL.

Dans la mémoire de l'appareil ont été récupérées les hauteurs d'eau enregistréesdepuis le 12/08/1997, les valeurs plus anciennes ayant été écrasées.

Visite du 07/12/98

A la suite des observations effectuées lors de la visite du 19/02, un échange decorrespondance a conduit à l'envoi par ENERCAL à l'ORSTOM d'une lettre de commande le24/12. Une visite a eu lieu le 07/12 dans le cadre de cette lettre, effectuée par une équiped'hydrologues ORSTOM accompagnés d'agents ENERCAL..

Le détarage de +31 cm existait toujours (échelle lue le 07 à Il :06: 1176 cm, valeurtransmise à Yaté: 1207 cm). Il semblait dès lors quasi certain qu'il était resté constantpendant la période du 19/02 au 07/12, et qu'il était également le mème pendant la périodeprécédente (du 12/08/97 au 19/02/98).

Ce détarage a été supprimé, et les données stockées dans l'appareil récupérées. Ellesne couvraient toutefois que la période du 3J/05 au 07/J2, les données plus anciennes ayant étéécrasées.

Visite du 09/02/99

Une mesure de débit a été réalisée au niveau du Pont Germain par une équiped'hydrologues IRD (nouveau nom de rORSTûM depuis le 01101/99). Pour une cote de 1183cm, le débit était de 10,0 m3/s. Ce point se plaçait parfaitement sur la courbe de taragearchivée à l'ORSTOM et créée en 1989. Faute de clé, l'enregistreur n'a pas été contrôlé.

Visite du 19/05/99

Une visite a eu lieu le 19/05, effectuée par une équipe d'hydrologues ORSTOMaccompagnés d'agents ENERCAL..

Un décalage de +44 cm a été observé (échelle lue le 19 à 09:54: 1158 cm, valeurtransmise à Vaté : 1202 cm).

Ce décalage a été supprimé, et les données stockées dans l'appareil récupérées. Ellescouvraient toute période depuis le dernier passage (07il2/98).

Après examen des enregistrements des hauteurs au bureau, il est apparu que ledécalage de 44 cm est apparu brutalement le 08/12/98 à 09:43. L~enquête demandée àENERCAL (Yaté) a permis d'établir que cela correspondait à une visite du personnel chargéde l'entretien (peinture de l'abri).

Visite du 10/06/99

Une mesure de débit a été réalisée au niveau du Pont Germain par une équiped'hydrologues lRD. Pour une cote de 1143 cm, le débit était de 1,68 m3/s. Ce point se plaçaittotalement en dehors de la courbe de tarage archivée à l'IRD (J. DANLüUX, 1989, complétéeen utilisant les jaugeages d'étiage de 1990). Faute de clé, l'enregistreur n'a pas été contrôlé. Ilpouvait s'agir d'une errreur de mesure, ou d'un détarage de la station.

Visite du 18/06/99

Une mesure de débit de contrôle a été réalisée au niveau du Pont Germain par uneéquipe d'hydrologues IRD. Pour une cote de 1137 cm, le débit était de 0,68 m3/s. Ce pointconfirmait le détarage de la station. Il pouvait s'agir d'une erreur de mesure, ou d'un détaragede la station. Un examen du seuil de contrôle naturel de la station faisait apparaître qu'il étaitcomposé de bloc de pierre recouvrant probablement un seuil rocheux permanent. Il étaitdifficile de dater la mise en place de ces blocs. La clé fournie par ENERCAL n'étant pas labonne, l'enregistreur n'a pas été contrôlé.

Après examen des enregistrements des hauteurs au bureau, il est apparu qu'undécalage de 12 cm environ s'est produit progressivement le 11/03/99 entre 08:00 et 18:00. Ilsemble donc qu'il y ait eu à cette date construction par des visiteurs du parc naturel d'un petitbarrage améliorant la profondeur de la zone de baignade. Si l'on utilise la courbe de tarage de1989-90 jusqu'à cette date, et une nouvelle courbe construite à l'aide des trois jaugeages de1999 ensuite, on obtient un raccordement satisfaisant, abstraction faite des journées des Il et12/03, où le plan d'eau se stabilise (voir graphiques en annexe).

Tra\'aux de bureau

Et3blissement des courbes de tarage.

Les archives du laboratoire d'Hydrologie de rORSTOM conserve sous forme debanque de données l'ensemble des mesures effectuées sur cette station (voir annexe). Onretrouve en particulier la liste des jaugeages de 1989 et 1990, et la courbe de tarage qui avaitété tracée à l'époque (par 1. Danloux) dans le cadre d'une étude sur convention.

Cette courbe de tamge ne prenait pas en compte les derniers jaugeages réalisés(septembre 1989 à octobre 1990) qui permettent de préciser les basses eaux de la courbevalable à l'époque

Faute de mieux, on a considéré que cet!e cou!-be est restée valable pendant l'ensemblede la période d'observation, jusqu'au détarage signalé en mars 1999. Ce n'est en aucune façonune certitude. Cependant cette hypothèse donne un résultat acceptable lors du changement decourbe du 11/03/99.

La courbe pour la période posteneure au 13/03/99 a été tracée à partir des troisjaugeages réalisés. Elle se raccorde sans problème à la précédente aux. environs de 10 mJ!s. Ilest évident qu'elle de"Ta être vérifiée et complétée à l'aide de nouvelles mesures.

La courbe antérieure est unique, identique à celle créée par 1. Danloux, quoiquecomplétée pour les faibles débits (et modifiée dans le sens d'une augmentation de ceux-ci).Toutefois, les diverses manipulations du bouton de réglage des hauteurs (qui se situe sur lafaçade de l'enregistreur) introduisent des décalages de +31 et +44 cm. Cette courbe uniquedonne donc naissance à trois étalonnages, dans la mesure où r on a préféré ne pas modifier lesvaleurs des hauteurs originales.

La deuxième courbe donne naissance à deux étalonnages (avant et après suppression le19/05/99 du décalage de +44 cm), mais les relevés postérieurs au 19105 n'ont pas encore étérécupérés dans l'enregistreur.

Les étalonnages sont donc les suivants:

Du 12/08/97 au 07!12/98 : première courbe, avec décalage de +31 cm.

Du 07/12/98 au 0811 2198 : première courbe, sans décalage.

Du 08/12/98 au 11103/99 : première courbe, avec décalage de +44 cm.

Du 11/03/99 au 19/05/99 : deuxième courbe, avec décalage de +44 cm.

A partir du 19/05/99 : deuxième courbe, sans décalage.

Calcul des débits.

Al'aide des étalonnages ainsi réalises, et des enregistrements des hauteurs récuperéssur l'appareil, on a pu obtenir les débits instantanés pour la periode observée, et en particulierles débits moyens journaliers, ainsi que les débits de la crue du ]3/02/98. Les tableaux desdébits journaliers sont fournies en annexe. Les fichiers des hauteurs et débits instantanés sontdisponibles à 1'IRD.

Le plus fort débit instantané pour la période ]2/08/97 - ]9/05/99 a été enregistré le20/02/99 (133 m3/s), étant entendu qu'il manque les valeurs de la période 19/02-3 ]/05/98. Lacourbe de tarage s'appuie sur des jaugeages jusqu'à 52 m3/s, et peut donc être considéréecomme très satisfaisante jusqu'à 150 m3/s.

Le débit le plus faible à l'étiage a eu lieu le 15/] l/98 (0,201 m3/s). Compte tenu dumanque de contrôle de la courbe à cette époque, il est prudent de donner à cette valeur unemarge d'erreur de l'ordre de 20 %.

Une curiosité est à remarquer: si l'on se fie aux enregistrements de hauteurs, le pland'eau varie en étiage d'environ 3 cm d'une façon journalière quasi sinusoïdale (voirdiagramme pour le mois de mars 1999) avec un maximum en milieu d'après-midi, et unminimum en début de matinée. Aucune explication logique n'a été trouvée à ce phénomène,qui n'apparaissait pas sur les enregistrements de décembre 1988 à octobre 1990, obtenu àl'aide d'un enregistreur de niveau TELlMNIP (enregistreur de pression du type bulle à bulle).Les visites de ces derniers mois n'ont pas été assez nombreuses (ni assez longues) pourvérifier si cette variation à l'enregistreur correspond réellement à une variation du plan d'eau.Il n'est pas impossible que cette variation de hauteur enregistrée soit liée soit à la variation dela pression atmosphérique, soit à la variation de la .temperature, soit aux deux, ce quiindiquerait un problème de capteur.

Conclusion

Ce travail, demandé par ENERCAL à l'IRD/ORSTOM, a permis de rappeler lanécessité qu'il y a à contrôler d'une façon pennanente les stations limnimétriques.

Quel que soit le soin apporté dans le choix du site de la section de contrôle, il estindispensable de vérifier de temps à autre que J'étalonnage établi est toujours valable.

Quelle que soit la qualité du matériel installé, il est indispensable d'en vérifier detemps à autre le bon fonctionnement.

Par ailleurs, J'archivage des données enregistrées est indispensable pour touteutilisation ultérieure dans le cadre d'une quelconque étude utilisant en entrée les quantitésd'eau transitant au point de mesure.

Piéces annexes

Tableau des jaugeages réalisés par l'IRDIORSTOM en 1989, 1990 et 1999.

Graphique des jaugeages et courbes de tarage.

Graphique des jaugeages et courbes de tarage (basses eaux).

Graphique des enregistrement des hauteurs du 01 au 20/03199.

Graphique des débits calculés du 01 au 20/03/1999.

Tableau des barêmes obtenus à partir des courbes de tarage.

Tableaux des-débits moyens journaliers pour les années 1997, 1998 et 1999.

Graphique des hauteurs pour la crue du 13/02/1998.

Graphique des débits pour la crue du 13/0211998.

Graphique de corrélation entre débits obtenus à l'aide de la courbe de tarage d'avantmars 1999 et débits réels après cette date.

Liste des jaugeages

Date Hauteur (cm) 1989 1989-90 1999

26/02/89 1274 51,626/02/89 1274 51,327/02/89 1260 46,827/02/89 1260 48,227/02/89 - -1250 35,127/02/89 1250 36,327/02/89 1240 3227/02/89 1240 30,908/03189 1156 5,2502/06/89 1151 4,3219/09/89 1112 0,48206/06190 1127 1,5213/08/90 1127 1,5818/10190 1108 0,3109/02199 1183 1010/06199 1143 1,6818/06199 1137 0,68

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•1990•1989• --------- ------- ---- ------ ---~-- - ----~---~------ --~----~---------~:__l1999 <- Jaugeages +++++ ---1989 - - ••• ·1990 - - - 1999 <- Courbes!

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Rivière Bleue de Ouénarouen amont du Pont Germain

Jaugeages et courbes de tarage(Basses eaux)

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Période du 01 au 20/03/1999: construction d'un barrage le 11 relevant le plan d'eau d'environ 10 cm

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Rivière Bleue de Ouénérou en amont du Pont GermainTraduction des hauteurs en débits

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Période du 01 au 20/03/1999 : changement de courbe de tarage le 11

•

Barêmes

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1ere courbe 2eme courbe

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Mo .. 975 .876 1.78 1.55 Mo

• - : lacu~e + : lacur.e due à une cote hors barèmeANNEE iNCOMPLETE

MINIMUM INSTANTANEMAXIMUM INSTANTANE

MINIMUM JOURNALIER~~XIMUM JOURNALiER

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•.337 1'13/5 LE 20 OCTO8.48 M3/S LE 29 OECE

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2.34 2.63 4.14 7.82 1.86 3.27 4.89 30

31 1.2ï 2.47 3.63 1.82 6•.51 31

Mc 5.44 4.13 2.62 6.01 8.59 2.92 2.80 5.46 Mo

- : lacune + : lacune due à une cote hors barème~~~EE INCCMPLETE

MINIMUM INSTANTANE: 1.14 M3iS LE 30 JANV à 05H30MAXIMUM INSTANTANE: 116. M3/S LE 7 AOUT à 04H12

MINIMUM JOURNALIER: 1.26 M3iS LE 30 JANVMAXIMUM JOURNALIER: 45.5 M3iS LE 7 AOUT

ORSTO~1 *** H\~ROMETRIE Il' LABORATOIRE D'HyDROLOGIE

StationHivièle

DEBITS EN

DEBITS MOYENS JOURNALIERS - ~~léE 1999

5705500115 Aw~nt pont Ger~ain

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+ : lacune due à une cote hors barème

MINIMUM INSTA~~ANE :MAXIMUM INSTANTANE :

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Rivière Bleue de Ouénarouen amont du Pont Germain

La crue du 13/0211998Enregistrement des hauteurs

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Rivière Bleue de Ouénarouen amont du Pont Germain

La crue du 13/0211998Graphique des débits

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Rivière bleue de Ouénarouen amont du Pont Germain

Relation entre débits obtenus à l'aide dela vieille courbe de tarage et débits réels

(depuis le 11/03/1999)

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vieille courbe (m3/s)

Centre IRD de NouméaB.P. A5 Nouméa Cédex, 98848, Nouvelle Calédonie© IRD 1999

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