Mesure des débits – février 2025

27 février 2025

Quatre fois par an, Reyssouze et Affluents procède à des jaugeages au niveau d’une vingtaine de points sur les affluents du bassin versant. Ces mesures permettent d’avoir un aperçu instantané de la situation quantitative de la ressource en eau. La dernière campagne s’est déroulée en février 2025 et est résumée dans la cartographie ci-dessous (la taille des points de mesure est proportionnelle aux débits mesurés).

L’hydrométrie est une branche d’un domaine scientifique qui est l’hydrologie et dont le but est l’étude de l’ensemble des phénomènes relatifs à la nature des ressources en eau. On appelle « jaugeage », l’opération visant à réaliser la mesure du débit d’un cours d’eau.

Nous constatons :

Que les débits entre 2024 et 2025 ont fortement évolués, reflétant la nature vivante des cours d’eau ;
De plus forts débits en ce mois de février 2025 par rapport à celui de 2024 sur la tête de bassin versant (sud de la carte), et une situation qui s’inverse sur l’aval du bassin versant (nord de la carte).

La discipline dont l’objet est la mesure du débit des cours d’eau se nomme l’hydrométrie. Son rôle consiste à réaliser l’estimation des débits des écoulements de surface (rivières, fleuves, canaux…) grâce à la mise en œuvre de mesures et d’enregistrement de données. La connaissance des débits est indispensable en matière d’utilisation des ressources en eau, de protection de ces ressources et de maîtrise des crues et des étiages.

Cette situation peut partiellement s’expliquer par les pluies importantes du mois de janvier 2025 (près de 100mm de pluie cumulée à Viriat par exemple – moyenne 2002-2024 de 76mm) survenant après les déficits pluviométriques de novembre et décembre 2024.

Nous remarquons au niveau des cours d’eau une évolution des observations des écoulements entre janvier 2025 et février 2025 :

Carte de situation des écoulements le 02/01/2025 (gauche) et le 14/02/2025 (droite)

Le jaugeage des cours d’eau consiste à déterminer le débit d’une rivière à un instant t et en un lieu donné.

Cette mesure est dite indirecte, car on ne mesure pas le débit mais des grandeurs intermédiaires qui nous permettent de calculer le débit. Il existe plusieurs méthodes pour déterminer le débit qui ont chacune des avantages et des inconvénients.

On différencie classiquement quatre types de méthodes :

la méthode de jaugeage par capacité qui consiste à mesurer le temps de remplissage d’un récipient de volume connu. La gamme de débit mesurable par cette méthode est assez limitée et elle est assez difficile à mettre en œuvre en rivière ;
les méthodes dites hydrauliques qui consistent à établir une relation (sous forme d’une équation mathématique) entre la hauteur d’eau mesurée à un endroit précis d’un ouvrage calibré ou de géométrie simple et le débit traversant cet ouvrage. Là encore l’application en rivière naturelle n’est pas évidente mais sur de nombreux ouvrages de dérivation ou de restitution de l’eau, il est possible d’utiliser de telles méthodes ;
la méthode de jaugeage par dilution de traceur consiste à mesurer le niveau de dilution d’un produit chimique injecté dans la rivière (sel, traceur coloré). On peut calculer le débit du cours d’eau en mesurant la concentration en traceur à une distance du point d’injection suffisante pour que le traceur soit pleinement mélangé. Cette méthode est adaptée à une gamme de débit modeste (jusqu’à quelques m3/s) dans des écoulements plutôt turbulents, facilitant le mélange du traceur;
les méthodes de jaugeage par exploration du champ de vitesse sont les plus répandues et de nombreux instruments ont été développés pour s’adapter à presque toute la gamme de débits rencontrés en rivière. Ces méthodes consistent à évaluer une vitesse moyenne et la surface mouillée de la section, le produit des deux donnant le débit. La mesure de vitesse peut être effectuée avec des capteurs utilisant des technologies très variées (moulinets mécaniques, capteurs électromagnétiques – ou courantomètres, capteurs acoustiques, radar, analyse d’image, flotteurs, perches transparentes). Le choix de l’instrumentation va dépendre de la gamme de débit, du matériel disponible et du savoir-faire des équipes de jaugeage.

Au sein du bassin versant de la Reyssouze, nous utilisons principalement les méthodes de jaugeage par capacité et par exploration du champ de vitesse (courantomètre électromagnétique et analyses d’images pour les débits importants).

Les mesures de jaugeage réalisées ont, en général, un caractère ponctuel.

Elles ne permettent de définir le débit d’écoulement qu’à l’instant du jaugeage. Cependant, l’hydrologue a besoin, dans le cadre de son étude sur la connaissance des cours d’eau, de données qui présentent un caractère continu. Dans ce but, et afin de donner une signification hydrologique aux campagnes de mesures, il importe de mettre les débits mesurés en relation avec d’autres données relatives à la station de jaugeage.

La multiplication des jaugeages permet d’évaluer la qualité des mesures et permet également d’établir une relation entre la hauteur d’eau et le débit pour une section définie. Cette relation est matérialisée par le tracé d’une courbe que l’on nomme courbe de tarage.