Comment calculer le débit d’un cours d’eau

Le débit du cours d’eau est le volume de fluide qui traverse une surface donnée par unité de temps. La compréhension de cette mesure aide à la préparation aux inondations et à la bonne ingénierie des zones de drainage. Le débit des cours d’eau est également un facteur dans certains paramètres de qualité de l’eau, y compris l’habitat des espèces aquatiques, la concentration de la pollution et l’érosion des sols. Le débit peut être affecté par un certain nombre de facteurs naturels et humains et peut changer rapidement.

Ecrire l’équation suivante pour calculer le débit F d’un cours d’eau : F = surface de la section transversale (A) du lit de la rivière multipliée par la vitesse corrigée (V) de l’eau dans la rivière.

Mesurez une longueur de 6 m (20 pieds) du cours d’eau le long d’une section droite et régulière d’au moins 15 cm (six pouces) de profondeur et d’une largeur uniforme et exempte de débris. Marquer le point de départ et le point d’arrivée de la mesure avec des drapeaux.

Déterminer la largeur du cours d’eau à l’aide d’un mètre ruban pour mesurer plusieurs endroits différents et calculer la moyenne des mesures.

Déterminez la profondeur du cours d’eau en prenant des mesures dans des sections de 30 cm (un pied) directement en travers d’un côté du cours d’eau à l’autre à l’aide d’une règle d’un mètre. Lorsque vous prenez la mesure, ne poussez pas la règle dans les sédiments du lit du cours d’eau et gardez-la à la verticale pour chaque mesure. Répétez cette opération dans trois sections différentes et calculez la moyenne des mesures prises.

Placez un flotteur orange dans le cours d’eau au point de départ marqué de la section de 6 m (20 pieds). Temps qu’il faut au flotteur pour passer du premier au deuxième drapeau. Répétez cette opération trois ou quatre fois et calculez le temps moyen qu’il faut au flotteur pour dériver vers l’aval. Si le flotteur est interrompu pendant l’une des courses, le test de chronométrage doit être refait.

Calculer la section transversale A du lit du cours d’eau à l’aide de l’équation suivante : A = profondeur moyenne du cours d’eau (D) multipliée par la largeur moyenne du cours d’eau (W). Par exemple, si la profondeur moyenne est de 0,81 m (2,66 pieds) et que la largeur moyenne est de 1,66 m (5,46 pieds), la surface A = 0,81 m x 1,66 m = 1,345 m au carré (ou A = 2,66 pieds x 5,46 pieds = 14,52 pieds carrés).

Calculer la vitesse de l’eau du cours d’eau (v) à l’aide de l’équation V =[distance finale x(f) – distance initiale x(i)] ÷ temps moyen (t). Si nous avons une section de 6 m (20 pieds) du cours d’eau où la distance initiale est de 0, la distance finale est de 6 m (20 pieds) et le temps moyen t est de 17 secondes par rapport à v = (6 m – 0 m) ÷ 17 s = 0,353 m/s (ou v =[20 pi – 0 pi]. ÷ 17 s = 1,17 pi/s).

Calculer la vitesse corrigée V pour le cours d’eau V = v x n qui tient compte de la rugosité du lit du cours d’eau. Si le lit du cours d’eau est du sable lisse, de la boue ou du substratum rocheux, n = 0,09 et si le lit est constitué de roches, de brindilles et de mauvaises herbes, n = 0,08.

Branchez les valeurs que vous avez calculées dans la formule originale F = A x V. Par exemple, si le lit du cours d’eau est lisse, la vitesse de l’eau est de 0,353 m/s (ou 1,17 pi/s) et la surface est de 1.345 m² (14,52 pi²) que le débit du cours d’eau est F = 1,345 m² x (0,353 m/s x 0,09) = 0,0427 m³/s (ou F = 14,52 pi² x[1,17 pi/s x 0,09] = 1,53 pi³/s).