DÉBIT

MÈTRES CUBES par

24 heures.

HAUTEUR

d’eau

centimètres.

DÉBIT en •

MÈTRES CUBES par

24 heures.

Le débit du cours d’eau étant connu en mètres cubes pour 24 heures, rien ne serait plus facile que de l’obtenir en litres par seconde, puisqu’il y a 1,000 litres dans un mètre cube et 86,400 secondes par jour. L’opération a effectuer reviendrait à ajouter un zéro à la droite du nombre donné par la table et à diviser le résultat par 864.

Les dimensions supposées à l’orifice de ferblanc qui sert de déversoir permettent de jauger des cours d’eau débitant depuis 1/4 de litre jusqu’à 35 litres par seconde. Toutefois, si on avait de faibles cours d’eau à jauger avec exactitude, il conviendrait d'employer un autre déversoir semblable à celui décrit précédemment, mais de 10 centimètres de largeur seulement au lieu de 20. Quand on fera usage de ce nouvel appareil, les débits étant proportionnels à la largeur de l’oribce, il ne faudra

558 CHAP. Vfll. - RENSEIGNEMENTS COMPLÉMENTAIRES.

prendre que la moitié des nombres qu’on trouvera dans la table. Si le cours d’eau était trop considérable, l’eau s’élèverait jusqu’au haut de la planche, et l’appareil serait insuffisant ; il en faudrait alors avoir un autre qui eût 30 ou même 40 centimètres de largeur d’ouverture. La table ci-dessus servirait toujours, à la condition d’augmenter les nombres trouvés de moitié en sus pour un déversoir de 30 centimètres, de les doubler pour celui de 40.

Eléments des calculs relatifs aux rivières et canaux, — Soit AB CD, figure 130, le profil d’un canal que je suppose coupé par un plan perpendiculaire à sa longueur. Soit EF le niveau de l’eau dans le canal. La surface du trapèze EFCD, exprimée en mètres carrés ou fractions de mètre carré, est ce qu’on appelle la section du cours dxau.

Dans la figure, on a supposé un canal à profil régulier, terminé à droite et à gauche par des talus de même inclinaison. Dans ce cas, le calcul de la section du cours d’eau est des plus simples. Nous remarquons en effet que le triangle H DF est égal à EIC et qu’on peut lui substituer ce dernier ; dès lors la surface cherchée est

ramenée à celle du rectangle El HD et a pour valeur la base ID de ce rectangle multipliée par sa hauteur, qui n’est elle-même autre chose que la profondeur de l’eau. D’ailleurs IC étant égal àEGetàHF, CD étant égal à CH, il est facile d’en conclure que la base ID de notre rectangle est égale à la moitié de la somme des deux largeurs EF et CD du cours d’eau, mesurées l’une à la surface et l’autre au fond. Ce principe serait peu modifié quand même le profd serait moins régulier que celui de la figure. Ainsi, en général, pour avoir la section d’un cours d’eau, on mesurera la largeur du fond et la largeur au niveau de la surface de l’eau (le mètre étant pris pour unité de longueur) ; on prendra la moyenne de ces deux nombres qu’on multipliera par la profondeur exprimée aussi en mètres. Le produit exprimera des mètres carrés et fractions de mètre carré.

Les ruisseaux et petites rivières n’ont pas un lit partout uniforme. Lorsqu’on a affaire à un tel cours d’eau, on devra répéter le calcul ci-dessus pour un certain nombre de points, pris à peu près à égale distance les uns des autres sur une certaine longueur de parcours ; on fera la moyenne des nombres obtenus comme exprimant les diverses sections, et ce ne sera que cette section moyenne qu’on introduira au besoin dans les calculs subséquents.

Le périmètre ECDF (figure 113), toujours mesuré au mètre pris pour unité, est ce qu’on appelle le périmètre mouillé. Il est facile à évaluer approximativement pour tout cours d’eau dont les dimensions sont connues. Le quotient de la section du cours d’eau divisée par le périmètre mouillé est ce que l’on appelle le rayon moyen.

La 'vitesse de teau est le chemin qu’elle parcourt en une seconde, mesuré au mètre pris pour unité. Toutes les molécules d’eau n’ont pas la même vitesse. La plus grande vitesse a lieu près de la surface et vers le milieu de la largeur de la rivière, ou plus exactement au-dessus de la partie la plus creuse du lit. La moindre vitesse existe dans les parties de l’eau qui sont en contact avec le fond. Dans la plupart des calculs, ce qu’il importe de considérer, c’est la vitesse moyenne des filets liquides.

Le débit du cours d’eau en une seconde est égal au produit de la section moyenne multipliée par la vitesse moyenne.

La pente par mètre s’obtient en déterminant d’abord, par un nivellement, la différence de niveau de la surface de l’eau en deux points du parcours un peu éloignés l’un de l’autre, et en divisant cette différence par la distance des deux points, mesurée suivant l’axe du cours d’eau.

Jaugeage par la méthode des flotteurs. — Les méthodes de jaugeage données ci-dessus ne sont pas toujours facilement applicables, et deviennent impossibles quand les cours d’eau ont un certain volume. Le procédé suivant, qui serait inexact pour de petites rigoles ou de très-faibles filets d’eau, convient au contraire a des canaux un peu plus importants; il sera d’autant plus exact que le cours d’eau sera plus régulièr et le lit mieux débarrassé des plantes adventices et autres obstacles. On jette dans le fil de l’eau un corps flottant, de préférence un morceau de bois de chêne qui, étant presque aussi dense que l’eau, s’immerge presque com-

JAUGEAGE DES EAUX COURANTES. 5Gi

plètement. On compte, à l’aide d’une montre à secondes, le temps que met le flotteur à parcourir une certaine distance qu’on a soin de prendre la plus grande possible. En divisant l’espace parcouru par le temps employé à le parcourir, on a la vitesse de l’eau à la surface. îl est bon de jetter le flotteur à l’eau un peu en amont du point à partir duquel doivent être comptés la distance et le temps, afin que le flotteur ait eu le temps de prendre la même vitesse que l’eau quand l’observation commence. Il convient en outre de répéter un certain nombre de fois l’expérience et de prendre la moyenne des résultats obtenus. Ayant la vitesse à la surface, on en déduit la vitesse moyenne en admettant que celle-ci est les 80 p. 1 00 de la vitesse à la surface pour un cours d’eau bien entretenu, et les 60 p. 100 seulement pour un cours d’eau tapissé de joncs. On détermine, d’autre part, la section moyenne comme il a été dit plus haut. Enfin, connaissant la section moyenne et la vitesse moyenne, le produit des deux nombres qui les expriment sera le débit en mètres cubes par seconde.

Jaugeage au moyen du nivellement, — On détermine, comme il a été dit précédemment, le profil moyen du cours d’eau. On calcule aussi le rayon moyen et la pente par mètre, ainsi qu’il a été expliqué. Cela fait, on multiplie le rayon moyen par la pente par mètre ; on divise le produit par le nombre correspondant au rayon moyen dans le tableau qui suit; enfin on extrait la racine carrée du quotient. Le cliiflre obtenu est la vitesse moyenne du cours d’eau. Multipliant cette vitesse moyenne par la section, on obtient le débit, comme à l’ordinaire,

j: RAYON

1 MOYEN

NOMBRE