Dans le cadre des actions du contrat de rivières sur le suivi des cours d'eau sensibles du bassin versant, des pluviomètres et des capteurs de mesures de débit vont être installés sur différents cours d'eau.

Contexte/Problématique

L’étude préalable au contrat de rivière (étude quantitative de la ressource en eau, Burgeap, 2015) a montré une diminution des débits d’étiage* hivernaux sur les cours d’eau suivants :

  • Bassin versant du Brevon :
    • Cours d’eau de la Follaz
  • Bassin versant de la Dranse de Morzine :
    • Cours d’eau de la Dranse de la Manche
    • Cours d’eau de la Dranse sous le Saix
    • Cours d’eau de la Dranse de Montriond
  • Bassin versant de la Dranse d’Abondance :
    • Cours d’eau ruisseau des Grands plans
    • Cours d’eau ruisseau des Combes
    • Dranse d’Abondance
  • Bassin versant de la Basse Dranse :
    • Cours d’eau de l’Ugine
  • Bassin versant de l’Est lémanique :
    • Cours d’eau de Montigny

Cette diminution se traduit par une réduction d’au moins 5% du QMNA5*.

Etiage : niveau moyen le plus bas d'un cours d'eau, à partir duquel on mesure les crues
QMNA : débit (Q) mensuel (M) minimal (N) de chaque année civile (A). Il s’agit de la valeur du débit mensuel d'étiage atteint par un cours d'eau pour une année donnée.
Le QMNA5 est le QMNA calculé pour une durée de 5 ans. Il permet d'apprécier statistiquement le plus petit écoulement d'un cours d'eau sur une période de 5 ans, il donne une information sur la sévérité de l'étiage.

350212 Dranses Phase1 3 31 03 2014 ATLAS CARTO 35 350212 Dranses Phase1 3 31 03 2014 ATLAS CARTO 21
Impact des prélèvements et rejets sur le QMNA5 Prélèvements et rejets sur le bassin versant des Dranses

 

De nombreux prélèvements sont présents, notamment en tête de bassin versant.

Objectifs de l'action

Le bassin versant des Dranses et de l’est lémanique est considéré selon le SDAGE* comme un bassin versant sur lequel des actions de préservation des équilibres quantitatifs sur tout ou partie du territoire sont nécessaires pour l'atteinte du bon état. Les données sur le cours d'eau de la Follaz présentent de grandes incertitudes mises en avant lors de l'étude préalable et des évaluations de débit. D'autres cours d'eau (Dranse de Sous le Saix, Dranse de la Manche, Ruisseaux des Grands Plans, des Combes, Locum) ont été clairement définis comme déficitaires. Aussi il importe pour ces ruisseaux de préciser l'impact de chaque type de prélèvements.
A la demande du comité de pilotage, il est prévu de réaliser un suivi des débits de ces cours d'eau durant au moins deux années hydrologiques afin de recueillir une vision des fluctuations de l’hydrologie notamment en période d'étiage et lors des situations tendues ou déficitaires.

Les objectifs sont les suivants :

  • Estimer les conséquences des impacts hydrologiques sur la biologie et les espèces piscicoles ;
  • Améliorer la connaissance : meilleure adéquation entre les ressources en eau et prélèvements ;
  • Optimisation des stations de mesures sur l’ensemble du territoire ;
  • Les mesures obtenues serviront de mesures de référence dans une étude de nouvelle gestion des prises d’eau dans un souci de meilleur partage des eaux entre les usages (schéma de conciliation de la neige…) ;
  • Nécessité de mesure automatique et en continue

*SDAGE : Schéma Directeur d'Aménagement et de Gestion des Eaux. Le SDAGE est un outil de planification visant à assurer la gestion de la ressource et des écosystèmes aquatiques, à l'échelle des grands bassins hydrographiques

Descriptif de l'action

Le suivi de mesures de débit sera réalisé à partir d'une station automatique de mesures de débit.
Les données seront analysées au regard des objectifs globaux du SDAGE*, en fonction de la pression et éventuellement des actions réalisées sur le bassin versant pour s'assurer du maintien de l'équilibre quantitatif.
Ces données serviront dans le cadre des "Schémas de conciliation de la neige avec la ressource et les autres usages" qui seront réalisés à l'échelle des stations de ski (cf. action B3.3-1).

 camera rivieres rivieres debit  courbe debit 

 

  • Moyens : acquisition de matériel mobile pour mesurer les débits des cours d'eau sensibles + installation + collecte des données
  • Maître d'ouvrage : SIAC
  • Montant maximum prévu sur 5 ans : 200 000€ HT
  • Financements : Agence de l'eau Rhône Méditerranée Corse=50%, Département 74=30%
  • Réalisation : Assistance à Maitrise d'Ouvrage pour l'étude des besoins et la conception du cahier des charges techniques

Localisation des points de mesure

analyse hydro copie  station de mesure 
Carte de localisation des stations de mesures existantes et prévisionnelles Carte de localisation des stations de mesures

 

Sites Justification
Dranse de Sous le Saix Déficit avéré
 Dranse de la Manche  Déficit avéré
 Ruisseau des Grands Plans  Déficit avéré
 Ruisseau des Combes  Déficit avéré
 Ruisseau du Locum  Déficit avéré
 Follaz  Lever l’incertitude sur le déficit du Bassin Versant de La Follaz
 Dranse de Montriond  Problématique hydrologique identifiée dans le SDAGE
 Maravant   Problématique hydrologique identifiée dans le SDAGE 

 

Le principe de la mesure des débits

La mesure directe du débit est une opération complexe qui ne peut être réalisée que ponctuellement. Sauf cas d’espèce très particulier, on ne peut pas réaliser un suivi direct et continu du débit. C’est la hauteur d’eau que l’on mesure en continu, après l’avoir au préalable reliée au débit par une courbe de tarage. C’est pourquoi, l’hydrométrie est une démarche en 4 étapes :

  • la mesure continue des hauteurs en amont d’un contrôle hydraulique, ou en autre endroit où une relation univoque hauteur-débit peut être établie,
  • la réalisation de jaugeages périodiques pour construire cette relation (courbe de tarage), permettant de convertir les hauteurs mesurées en valeurs de débits,
  • le tracé de cette courbe de tarage et la détection de ses évolutions,
  • puis, après conversion des hauteurs en débit, l’analyse critique des fluctuations spatiales et temporelles, puis leur archivage.
hauteur eau  jaugeage  tarage 
Mesure continue des hauteurs d'eau Réalisation de jaugeages périodiques pour construire la relation permettant de convertir les hauteurs en débits (= courbe de tarage) Construction de la courbe de tarage et suivi de ses évolutions par réalisation de jaugeages ponctuels

 

schéma mesure hauteur

 

Les appareils de mesures de débit :

appareils mesure debits 

 4 principes de mesure :

  • Le FLOTTEUR : Il se maintient à la surface du liquide, il est rendu solidaire d'un capteur de position qui délivre le signal électrique correspondant au niveau. La mesure s'apparente ensuite à la mesure d'un déplacement ou la détection d'une position.
  • Le PLONGEUR : C'est un cylindre immergé dont la hauteur est au moins égale à la hauteur maximale du liquide dans le réservoir. Le plongeur est suspendu à un capteur dynamométrique qui se trouve soumis à une force F (poids apparent), qui est fonction de la hauteur h du liquide.
  • Le PALPEUR ELECTROMAGNETIQUE : Il est constitué d'un contrepoids suspendu à l'extrémité d'un câble. Un moteur permet de dérouler ce câble jusqu'à l'obtention que le contrepoids entre en contact avec ce liquide. A cet instant, la tension du câble se relâche actionnant un commutateur qui inverse le sens de rotation du moteur. Durant la descente du palpeur, des impulsions sont générées à intervalles réguliers. Le comptage des impulsions permet l'obtention du niveau.
  • Le CAPTEUR DE PRESSION : Une membrane élastique se déforme sous l'effet de la pression. Il y a transformation de cette déformation en grandeur électrique. On peut mesurer une pression différentielle avec la pression atmosphérique grâce à une cellule reliée à l'air libre par un tube rigide.

TECHNIQUES SANS CONTACT, non intrusives pour le milieu

  • RADAR : Le transducteur fonctionne successivement en émetteur et en récepteur. Il est placé au sommet du réservoir et émet dans un cône de faible ouverture l'onde qui après réflexion sur la surface du liquide retourne vers le transducteur qui les convertit en signal électrique.
  • ULTRASONS : Le principe est basé sur l'émission d'une onde ultrasonore réfléchie sur la surface de l'eau. On capte l'écho et on mesure le temps de parcours. Le temps de parcours est indépendant de la nature du fluide et de la pression.

Les appareils de mesure de la pluviométrie

Le pluviomètre est l'instrument de base de la mesure des précipitations liquides ou solides. Il indique la pluie globale précipitée dans l'intervalle de temps séparant deux relevés. La hauteur de pluie lue le jour j est attribuée au jour j-1 et constitue sa "pluie journalière" ou "pluie en 24 heures". Si la station pluviométrique est éloignée ou difficile d'accès, il est recommandé de recourir au pluviomètre totalisateur. Cet appareil reçoit les précipitations sur une longue période et la lecture se fait par mesure de la hauteur d'eau recueillie ou par pesée. En cas de neige ou de grêle on procède à une fusion avant mesure.

pluviometre1

Le pluviographe se distingue du pluviomètre en ce sens que la précipitation, au lieu de s'écouler directement dans un récipient collecteur, passe d'abord dans un dispositif particulier (réservoir à flotteur, augets, etc) qui permet l'enregistrement automatique de la hauteur instantanée de précipitation. L'enregistrement est permanent et continu, et permet de déterminer non seulement la hauteur de précipitation, mais aussi sa répartition dans le temps donc son intensité. Les pluviographes fournissent des diagrammes de hauteurs de précipitations cumulées en fonction du temps.

pluviometre2