B.10 - Détarage en cours d’événement : incertitudes induites selon les types de cours d’eau

Définition

Le détarage est un changement lent ou brutal, durable ou ponctuel, de la relation entre la hauteur et le débit.

Description de la source d’incertitude

Les détarages sont multiples au cours de la durée de vie d’une station. Ils peuvent être durables s'ils proviennent de la modification du lit naturel du cours d’eau, de la modification d’un seuil (lente ou brutale), ou de la pousse de végétaux au fond du lit ou sur le seuil. Ils peuvent être ponctuels s'ils sont dus à des mouvements de matériaux (alluvions), des accidents sur le contrôle hydraulique (seuil naturel ou artificiel qui contrôle la géométrie du bief), de la station pendant une crue (arbre en travers), ou à des travaux dans le lit…

Cette fiche présente des détarages dus à différentes causes, et leurs conséquences potentielles.

Détarage suite à un curage de la rivière

Des travaux en rivière peuvent entraîner des détarages importants.

Exemple 1. Des travaux de curage du lit de l’Arve ont été réalisés ; le gestionnaire de la courbe de tarage n’ayant pas été prévenu, les débits temps réel ont continué à être diffusés. Dans la matinée du 27 avril 2010 ; les débits passent de 7.72 m3/s à 0.74 m3/s (Fig.2).

Détarage en cours d’événement

Incertitude pendant la crue

Il peut arriver au cours d’une crue, du fait d’un transit sédimentaire, qu’un creusement ou un comblement du lit par des matériaux provenant de l’amont puissent « fausser » les débits qui résultent de la courbe de tarage.

Exemple 2. Sur un cours d’eau de montagne (l’Arve à Chamonix), la question d’un transit sédimentaire s’est posée, à l’occasion d’une crue. Il a été essayé de quantifier l’incertitude des débits affichées en temps réel. On observe sur la courbe de tarage (Fig. 1) que si au cours d’une crue du fait d’un transit sédimentaire, un creusement ou un comblement du lit par des matériaux intervenait sur une hauteur de ± 30 cm au droit de la station à une cote de 2m50, cela induirait une surélévation ou une baisse de la ligne d’eau et provoquerait une surestimation ou une sous estimation du débit de pointe sur les données diffusées en temps réel d’environ ± 25 %.

Par contre, pour que cette « erreur » ne soit pas détectée et non prise en compte lors de la validation des données, il faudrait que lors de la décrue, le lit du cours d’eau retrouve son antériorité, car après chaque épisode de montée des eaux, une mesure de débit est effectuée pour vérifier la continuité de la courbe de tarage.

Incertitude après la crue

Pour les cours d'eau à fort charriage, le lit a tendance à se creuser pendant la crue, lorsque les vitesses d'écoulement sont élevées, puis à se combler lorsque les vitesses diminuent. L'état du cours d'eau après la crue est donc rarement celui qu'il avait avant la crue, ni même au moment du pic de crue.

Exemple 3. Au cours de la crue de l’Ardèche en novembre 2008, le lit du cours d’eau a été modifié. Entre 30 et 40 cm d’alluvions ont été balayés, et le plan d’eau est descendu d’autant. Un jaugeage avait été réalisé avant la crue (en septembre), et un autre après la crue (en novembre). La courbe de tarage a été revue, mais il subsiste une incertitude sur les débits au passage de la crue, car on ne connaît ni moment où s’est produit le détarage, ni d’ailleurs s’il s’est opéré en une fois.

En l’absence d’élément, le principe est de changer la date de validité de la courbe de tarage proche de la pointe de crue. Comme cette crue était plus que décennale, et que la nouvelle courbe de tarage, en sa partie supérieure a été retracée en rejoignant les anciennes, l’incertitude des débits de la crue s’est concentrée en dessous de 100 m3/s en l’absence d’éléments pour modifier le haut de la courbe.

Il en ressort une incertitude de 4 % autour de 100 m3/s et 25 % autour de 60 m3/s (Fig. 3). Finalement, l’erreur sur les débits qui ont servi pendant la crue, et qui ont été utilisés pour propager des crues à l’aval, est relativement faible.

Détarage non pris en compte dans la courbe de tarage suite à des travaux dans la rivière

L'erreur faite sur les débits suite à des modifications durables des conditions d'écoulement au niveau de la station limnimétrique non prises en compte dans la courbe de tarage peut entraîner à la longue une erreur importante sur les estimations des statistiques hydrologiques.

Exemple 4. Pour les besoins de travaux sur le réseau d’assainissement, un barrage a été confectionné dans lit de la Brévenne ; le gestionnaire de la courbe de tarage n’ayant pas été prévenu, les débits temps réel ont continués à être diffusés. Un bulletin de situation hydrologique a été produit avec des données erronées (Fig. 4)