Données hydrométriques

2.5.2.1 Stations de mesure

Le bassin versant de l’Arve à Chamonix est équipé de quatre stations

hydromé-triques mesurant les débits au pas horaire. L’une d’entre elles est située sur l’Arve,

au niveau du pont des Favrands (Chamonix). Les trois autres sont situées

respecti-vement sur le Bisme du Tour, l’Arveyron d’Argentière et l’Arveyron de la Mer de

Glace. La station hydrométrique de l’Arveyron de la Mer de Glace est située en aval

du canal de fuite de la centrale hydro-électrique évoquée en2.4. La figure2.1montre

la localisation de ces stations hydrométriques sur le réseau hydrographique ainsi

que le bassin versant qui leur est associé. Le tableau2.3 résume les caractéristiques

de chacune de ces stations.

Les débits de prélèvements aux collecteurs situés sous le glacier du Tour et sous le

glacier d’Argentière sont également mesurés. Cette mesure est réalisée par la société

EMOSSON SA.

2.5.2.2 Reconstitution et disponibilité des données

Les stations hydrométriques du Bisme du Tour et de l’Arveyron d’Argentière,

ainsi que les mesures de débits de prélèvements, sont gérées par les sociétés EDF/DTG

2.5. Instrumentation et mesures de terrain 29

FIGURE2.13 – Périodes de disponibilité des mesures réalisées par les

stations météorologiques du réseau additionnel listées dans le tableau

2.2

Cours d’eau Altitude Surface totale

bassin versant ^{Surface englacée}bassin versant

Bisme du Tour 1487 m 12.52 km

2

7.84 km

2

(62.62%)

Arveyron d’Argentière 1255 m 32.59 km

2

15.85 km

2

(48.65%)

Arveyron de la Mer de Glace 1062 m 78.52 km

2

41.85 km

2

(53.29%)

Arve - Chamonix 1022 m 193.01 km

2

67.36 km

2

(34.90%)

TABLE 2.3 – Liste des stations hydrométriques disponibles sur les

cours d’eau du bassin versant de l’Arve à Chamonix, décrites en2.5.2

et EMOSSON SA. Les valeurs mesurées de débit nous ont été fournies dans le cadre

d’une convention, avec certaines restrictions en particulier au niveau des périodes

30 Chapitre 2. Le bassin versant de l’Arve à Chamonix

de disponibilité.

Les mesures de débit associés à ces stations hydrométriques nous sont fournies

di-rectement sous la forme de débits naturels reconstitués, c’est à dire pour chaque

station, la somme du débit qui y est mesuré et du débit mesuré aux collecteurs

si-tués dans son bassin versant. Cette reconstitution de débit naturel est réalisée au pas

journalier. Par ailleurs, la somme de la totalité des prélèvements réalisés sur le

bas-sin versant nous est fournie au pas journalier par la société EMOSSON SA.

La station hydrométrique de l’Arve au pont des Favrands est gérée par la DREAL.

Les débits mesurés nous sont accessibles au pas horaire, de manière quasi-continue.

La connaissance des débits prélevés sur l’ensemble du bassin versant de l’Arve nous

permet de les reconstituer. Néanmoins, la reconstitution ne peut qu’avoir lieu au pas

journalier compte-tenu du temps de transfert entre les collecteurs et le pont des

Fa-vrands à Chamonix, difficile à estimer.

Pour des raisons relatives à la représentation de la couverture glaciaire indiquées

au chapitre4, nous ne nous intéressons qu’aux données de débit relativement

ré-centes. La figure2.14donne un aperçu du jeu de données disponibles entre 1990 et

2015 en termes de débits naturels reconstitués au pas journalier sur les différentes

stations hydrométriques. De la même façon que pour la figure2.13, nous situons sur

cette figure plusieurs évènements que nous étudions en détail dans la suite de ce

document. Le tableau2.4indique la quantité de mesures disponibles pour chacune

de ces mêmes années.

FIGURE2.14 – Périodes de disponibilité des débits mesurés aux

sta-tions hydrométriques décrites en2.5.2

2.5.2.3 Incertitudes sur les valeurs mesurées

Il y a lieu de savoir que le segment de l’Arve sur lequel se trouve la station de

mesure du pont des Favrands n’a pas une section constante en raison du dépôt de

sé-diment et des curages réguliers. Cela entraine une instabilité de la relation

hauteur-débit et par conséquent une incertitude sur les valeurs de hauteur-débit issues des mesures

de hauteur d’eau.

2.5. Instrumentation et mesures de terrain 31

Arveyron

MDG ^{Bisme Arveyron}Argentière ^ArveCham.

1995 365 132 100 365

1996 366 130 130 366

1997 266 182 113 143

1998 207 173 134 120

1999 365 127 145 365

2000 366 166 164 366

2001 362 168 109 365

2002 365 192 154 365

2003 351 140 133 365

2004 366 109 123 366

2005 365 0 0 365

2006 365 0 0 365

2007 365 0 0 365

2008 331 0 0 366

2009 365 0 0 365

2010 365 0 0 311

2011 365 0 0 361

2012 366 0 0 348

2013 365 0 0 363

2014 365 0 0 359

2015 365 0 0 363

Total 7361 1519 1305 7117

TABLE2.4 – Nombre de jours de mesures de débit disponibles pour

chaque exutoire, sur toute la période de simulation et

individuelle-ment pour chaque année.

Par ailleurs, la courbe de tarage est majoritairement constituée de points issus de

jaugeages en période de basses et moyennes eaux. Cela constitue un facteur

sup-plémentaire d’incertitude lors de l’exploitation de cette courbe pour les mesures de

débit en période de hautes eaux, la relation hauteur-débit étant alors principalement

basée sur une extrapolation. De plus, lors d’évènements hydrologiques extrêmes, la

hauteur d’eau dans les rivières sort de la fourchette que le capteur peut mesurer, ce

qui conduit à des valeurs fausses. La question particulière de la mesure des débits et

de son incertitude lors d’évènements extrêmes est discutée par CHEN, (2013).

Un autre facteur général d’incertitude sur les débits estimés à partir d’une mesure

de hauteur d’eau grâce à une courbe de tarage réside dans le fait que cette courbe

est établie à partir de mesures réalisées dans un contexte de régime permanent. La

relation débit/hauteur en régime transitoire peut être différente de celle qui est

ob-servée en régime permanent (DI BALDASSARRE et MONTANARI, 2009; DOTTORI,

MARTINAet TODINI,2009).

La question générale de l’incertitude des mesures de débit a été étudiée dans la

thèse d’Aurélien Despax (DESPAX,2016) ainsi que par DOTTORI, MARTINAet

TO-DINI, (2009). Le problème spécifique de l’incertitude de la courbe de tarage est étudié

par SIKORSKAet RENARD, (2017).

32 Chapitre 2. Le bassin versant de l’Arve à Chamonix

Enfin, la présence d’une activité hydro-électrique intense sur ce bassin versant

consti-tue une source d’incertitude supplémentaire. Cette incertitude est est tout d’abord

liée à la nécessité de reconstituer les débits naturels en raison de l’influence des

prélè-vements. En effet, il n’est pas possible actuellement d’estimer correctement le temps

de transfert entre le collecteur et la station hydrométrique. La reconstitution est donc

faite au pas journalier, en faisant l’hypothèse que l’eau qui a été entonnée dans le

collecteur lors d’une journée se serait écoulée à la station lors de la même journée

si le collecteur n’avait pas été là. Il s’agit d’une hypothèse forte, le transfert de l’eau

entre le point de collecte et la station hydrométrique pouvant avoir lieu d’une

jour-née sur l’autre. Cette incertitude est ensuite liée au fonctionnement intermittent de

la centrale électrique du Bois du Bouchet ayant une influence sur les

hydro-grammes des stations hydrométriques de l’Arveyron de la Mer de Glace et de l’Arve

à Chamonix, qui sont les seules stations pour lesquelles nous disposons de mesures

au pas horaire.

Les données de débit dont nous disposons, surtout lorsqu’elles sont naturelles

re-constituées, sont donc malheureusement entachées d’une forte incertitude dont il

est absolument nécessaire de tenir compte lors de leur exploitation pour la

calibra-tion et l’évaluacalibra-tion des modèles.

Dans le document Modélisation à bases physiques de l'hydrologie de l'Arve à Chamonix et application à la prévision des crues (Page 39-43)