HYDROM A1: Analysis of hydrometric station affected by hysteresis phenomenon
HYDROM A1 : Analyse exploratoire des stations hydrométriques susceptibles d'être concernées par un effet d'hystérésis sur la courbe de tarage
Résumé
Le phénomène d'hystérésis s'observe généralement sur des chenaux à faibles pentes et se produit lors de la propagation d'un écoulement transitoire. Dans ce cas, la célérité de l'onde de pression (niveau d'eau) devient inférieure à celle de l'onde de vitesse, et donc inférieure à celle de l'onde de débit. Le pic de débit lors d'écoulements transitoires est donc atteint avant le maximum de hauteur d'eau. Si une station hydrométrique est soumise à cet effet d'hystérésis, sa relation hauteur-débit peut être affectée en cas de crue et prendre une forme de boucle, traduisant pour une hauteur d'eau donnée un débit plus fort lors de la montée de crue que lors de la décrue. Cette étude a pour but de recenser les stations potentiellement impactées par ce phénomène sur l'ensemble du réseau français : on parlera de stations à risque. Le diagnostic est réalisé à l'aide de la formule de Jones (1915). Cette dernière permet de disposer d'une courbe de tarage où le débit est relié à la hauteur d'eau et son gradient. En utilisant cette formule, il est possible d'estimer pour chaque station de la Banque Hydro un coefficient multiplicatif permettant de passer du débit permanent uniforme au débit réel. Si ce coefficient diffère significativement de 1, alors la station est à risque. En pratique, l'hystérésis est souvent ignorée. Il est cependant important d'avoir conscience de ce risque qui, si considéré comme négligeable, peut entrainer une mauvaise prédiction des crues (retard dans l'estimation du pic de débit et sous-estimation du débit de pointe). Une fois celui-ci cartographié, la prédiction des débits sera sans doute plus précise et l'aléa inondation pourra être mieux évalué.
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