Données hydrométriques

La banque Hydro et les bases de données Barême

En France, les stations hydrométriques enregistrent les variations de hauteurs d’eau centralisées dans une base de données : la "Banque Hydro". En 2016, 3 200 stations sont fonctionnelles et disposent d’informations signalétiques (finalité, localisation précise, qualité des mesures, historique, données disponibles, jaugeages...). L’installation et la gestion de la station ainsi que la collecte, la vérification et la transmission des informations enregistrées au droit de ces stations sont assurés par différents services d’hydrométrie en charge de l’ali-mentation de la banque Hydro10.

Les hydromètres en charge de la gestion des stations établissent une relation entre la hauteur d’eau et le débit au droit de chaque station hydrométrique, appelée courbe de tarage (figure

3.20). Cette relation est établie à partir des mesures directes du débit au droit de la station : les jaugeages. Les informations provenant de la courbe de tarage sont d’autant plus fiables lorsqu’elles se situent proches des débits jaugés ou des bornes de fiabilité fixées11. Au-delà de ces bornes de fiabilité, sur la partie extrapolée de la courbe de tarage, la relation hauteur/débit sera de moins en moins fiable .

Figure 3.20 – Courbe de tarage de la station hydrologique d’Alès, centrée sur les jaugeages

L’ensemble des informations relatives aux courbes de tarage et à leur élaboration sont dis-ponibles dans les bases Barème, tenue à jour par chaque service d’hydrométrie. Ces bases regroupent plusieurs informations rattachées à chaque courbe dont :

- les jaugeages enregistrés Q (m3/s) / H (cm) ; - les bornes de fiabilité de la courbe de tarage ; - la hauteur du zéro de l’échelle NGF (m) ;

- la dispersion des jaugeages par rapport à la courbe de tarage retenue ; - le profil en travers de la section.

Dans le contexte des crues-éclair, l’intensité de l’événement ne confère pas des conditions propices à la réalisation de jaugeages (Koutroulis and Tsanis,2010). Les jaugeages disponibles se situent, généralement, dans une gamme de débit du chenal d’étiage à la crue de forte

10. http://www.hydro.eaufrance.fr/

fréquence (biennale). La performance de la courbe de tarage dans la zone interpolée contient moins d’incertitude que dans la zone extrapolée (Singh et al.,2013) ; zone la plus intéressante pour l’étude des débordements de cours d’eau dans le contexte des crues-éclair.

Dans certains cas, l’extrapolation de la courbe de tarage est assurée par des modélisations hydrauliques. Le choix d’un modèle hydraulique et d’un coefficient de rugosité s’impose pour effectuer ces modélisations de manière à ce que les résultats coïncident au mieux avec l’en-semble des jaugeages existants.

Les paragraphes suivants seront consacrés à la présentation des cinq stations hydrométriques de la zone d’étude.

Les stations hydrométriques de la zone d’étude

Le secteur du TRI d’Alès comporte cinq stations hydrométriques sur lesquelles des débits de référence sont disponibles : Alès, Corbès, Bessèges, Mialet et Banne (figure 3.21). Ces stations sont gérées par la DREAL Rhône-Alpes-Auvergne (UAPC Grand Delta).

Figure 3.21 – Stations hydrométriques retenues de la zone d’étude

Les informations hydrologiques connues au droit de ces stations pourront être exploitées dans les phases de calage ou de validation des modèles pluie-débit et du modèle hydraulique (Gaume and Bouvier,2004).

Station d’Alès (la rivière le Gardon d’Alès)

La station d’Alès se situe en centre-ville, au droit du vieux pont d’Alès. Le bassin versant drainé a une surface de 315 km2. Le lit du Gardon au niveau de la station est rectiligne et encaissé sur les deux berges. Le profil de référence transmis par la DREAL Rhône-Alpes-Auvergne différencie bien le lit mineur du lit majeur rive gauche (figure 3.22). Le zéro de l’échelle se situe à une hauteur de 122,36 mètres NGF.

Figure 3.22 – Profil en travers à la station hydrométrique d’Alès, vue de l’amont vers l’aval

La courbe de tarage en vigueur s’est appuyée sur des modélisations hydrauliques avec un coefficient K de rugosité de Strickler compris entre 25 et 30 (figure 3.23). À partir de la section de référence et de la courbe de tarage, il est possible de déterminer un débit de premier débordement évalué à 1200 m3/s. L’ensemble des jaugeages effectués à la station n’excède pas des débits de 132 m3/s. Les bornes de fiabilité de la courbe correspondent à des débits compris entre 0,5 et 134 m3/s.

Figure 3.23 – Courbe de tarage de la station hydrologique d’Alès

Station de Corbès (la rivière le Gardon de Saint-Jean)

La station hydrométrique de Corbès est localisée dans un méandre entre deux seuils situés à 250 mètres en amont et en aval. Au niveau de cette station, la surface drainée est de 260 km2. Les informations présentes dans la base de données Barème montrent une section en travers présentant deux paliers associables aux lits moyen et majeur (figure 3.24). La rive gauche est constituée d’une plage de sable puis d’une pelouse alors que la rive droite est boisée. Le zéro de l’échelle se situe à une altitude de 132,22 mètres NGF.

Figure 3.24 – Profil en travers à la station hydrométrique de Corbès, vue de l’amont vers l’aval

Le plus fort débit jaugé à cette station s’élève à 275 m3/s (figure 3.25). La courbe de tarage est jugée fiable pour des débits compris entre 0,25 et 230 m3/s.

Figure 3.25 – Courbe de tarage de la station hydrométrique de Corbès

Contrairement à d’autres stations, l’extrapolation de la courbe n’a pas été réalisée par mo-délisation hydraulique.

Station de Banne (la rivière la Gagnière)

La station hydrométrique de Banne est implantée dans un secteur très végétalisé. La surface drainée à la station est de 58 km2. Le profil de référence met en évidence un lit mineur encaissé et un lit majeur en rive droite (figure 3.26). Le zéro de l’échelle est à 192,2 mètres NGF.

Figure 3.26 – Profil en travers à la station hydrométrique de Banne, vue de l’amont vers l’aval

Les jaugeages effectués n’excèdent pas un débit de 4 m3/s. Les bornes de fiabilité de la courbe de tarage ont été définis entre 0 et 71,8 m3/s, ce qui parait excessif vu le plus fort débit mesuré (figure 3.27).

Figure 3.27 – Courbe de tarage de la station hydrométrique de Banne

La station de Banne n’est plus en service depuis 2011 et elle n’a pas été conçue pour les hauts débits. Le service en charge des caractéristiques des stations n’évoque pas de modélisation hydraulique effectuée à la constitution de la courbe de tarage.

Station de Mialet (la rivière le Gardon de Mialet)

La station hydrométrique de Mialet se trouve en tête de bassin versant, sur un petit cours d’eau encaissé, drainant une surface de 220 km2 (figure3.28). Les berges sont dépourvues de végétation au niveau des différents lits du cours d’eau. Le zéro de l’échelle se situe à 169,93 mètres NGF.

Figure 3.28 – Profil en travers à la station hydrométrique de Mialet, vue de l’amont vers l’aval

Le débit le plus fort mesuré à la station atteint 126 m3/s. Les bornes de fiabilité de la courbe de tarage, proposées par les services hydrométriques, s’écartent fortement de la gamme des débits jaugés : elle s’étend de 0,35 à 2780 m3/s (figure 3.29) .

Figure 3.29 – Courbe de tarage de la station hydrométrique de Mialet

L’extrapolation de la courbe en vigueur s’est appuyée sur des modélisations hydrauliques. Les coefficients de rugosité de Strickler K, fixés pour ces modélisations ont été de 18 en lit mineur et de 10 en lit majeur.

Station de Bessèges (la rivière la Cèze)

La station de Bessèges est située en amont de la commune du même nom et elle draine une surface de 228 km2. Le lit du cours d’eau est rectiligne et encaissé avec des berges végétalisées (figure 3.30). L’altitude zéro de l’échelle se situe à 162,74 mètres NGF.

Figure 3.30 – Profil en travers à la station hydrométrique de Bessèges, vue de l’amont vers l’aval

A la station de Bessèges, le débit jaugé le plus élevé est 158 m3/s. La courbe de tarage associée possède des bornes de fiabilité comprises entre 36 et 80 m3/s selon le service hydrométrique (figure 3.31) : le débit jaugé le plus élevé connu n’est pas considéré fiable. L’interpolation entre les jaugeages a été confirmée par analyse de la cohérence en volume avec les stations amont et aval ; ce qui n’est pas toujours possible pour les stations situées en tête de bassin ou à l’exutoire.

Figure 3.31 – Courbe de tarage de la station hydrométrique de Bessèges

L’extrapolation de la courbe en vigueur s’est appuyée sur des modélisations hydrauliques. Les coefficients de rugosité Strickler retenus pour ces modélisations sont de 25 en lit mineur et 15 en lit majeur.