Règles à jauger

Cette courte vidéo ainsi que ce poster et ce mémo terrain présentent l’essentiel sur les règles à jauger INRAE.

Vous trouverez des réponses à certaines de vos questions dans cette Foire aux Questions.

La saisie et le dépouillement des mesures peuvent se faire à l'aide de cette FEUILLE DE CALCUL ou bien à l'aide de l'APPLICATION MOBILE Qràj développée par l'association CATER Calvados Orne Manche, qui propose également une documentation utilisateur.

Introduite par Fonstad et al. (2005) et modifiée par Pike et al. (2016), la règle à jauger (ou perche à charge dynamique transparente) est un outil de jaugeage peu coûteux, facile et rapide à utiliser, fournissant des débits fiables dans les bonnes conditions d’application (vitesse supérieure à 20 cm/s sur la majeure partie de la section, stabilité de l’opérateur dans l’écoulement). Le principe de mesure est simple : la différence de niveau d’eau entre l’amont et l’aval d’une planche opposée à l’écoulement augmente avec la charge dynamique liée à la vitesse de l’écoulement moyenne sur la verticale. Une relation d’étalonnage semi-empirique permet de calculer la vitesse à partir de la  différence de niveau d’eau, et donc d’effectuer un jaugeage à pied comme avec un moulinet ou courantomètre classique, et plus rapidement. Cette relation d’étalonnage a été validée jusqu’à 120 cm/s environ.

Le modèle développé par INRAE en 2020 (Le Coz et al., 2021) est un peu plus coûteux (disponible dans le commerce pour environ 200 €) mais il reste relativement facile à construire et améliore sensiblement l’ergonomie et la prise de mesure. Des expériences de comparaison à des mesures de référence réalisées dans un laboratoire hydraulique et sur différents sites de terrain (Pernot, 2018) ont permis de confirmer la relation d’étalonnage semi-empirique établie par Pike et al. (2016), et les débits jaugés sont généralement à moins de 10% du débit de référence (Le Coz et al., 2024). Un effet opérateur lié à la manipulation des réglets et à la lecture de la différence de niveau d’eau peut néanmoins entraîner des écarts plus importants, ce qui requiert une formation et une attention particulière à cette étape du processus de mesure.

Voir la carte de distribution géographique des règles à jauger INRAE à travers le monde :

La méthode étant extrêmement simple et rapide à appliquer, elle est bien adaptée pour des estimations rapides du débit, des formations ou démonstrations, des programmes de sciences participatives ou de coopération avec des services à ressources limitées et/ou non spécialisés en hydrométrie. Nous diffusons l’instrument, une procédure et une feuille de calcul pour calculer vitesses et débit. Nous accompagnons le déploiement de la technique par différents opérateurs (cf. Dramais et al., 2023) : scientifiques, OFB police de l’Eau, syndicats de rivière, syndicats d’irrigants, chambres d’agriculture, Fédération française de spéléologie…

Exemples de projets utilisant la règle à jauger INRAE :

• The Oxus Expedition, une expédition scientifique féminine à la recherche des sources de l'Amou Daria

N’hésitez pas à nous contacter si vous êtes intéressés ! (contacts : Jérôme Le Coz, Mickaël Lagouy, prenom.nom@inrae.fr).

Remerciements

Depuis 2018, le développement de la règle à jauger INRAE a été soutenu par l'Office Français de la Biodiversité (OFB), et par le service hydrologique national français (Schapi). De nombreux utilisateurs des DREAL et autres services hydrométriques ont fourni des mesures comparatives et des retours d’expérience précieux. L’entreprise AAIS (Sassenage) fabrique et distribue (pour son propre compte) des règles à jauger INRAE. La CATER COM a développé l'application mobile Qraj. Merci à tous !

Références

Dramais, G., Le Coz, J., Ditche, J.-M., Thollet, F., Camenen, B., Lagouy, M., Bonnefoy, A., Courapied, F. (2023) Outils pour améliorer la mesure du débit minimum biologique des petits cours d’eau. Sciences Eaux & Territoires, (42), 7–11.

Fonstad, M., Reichling, J., Van de Grift, J., 2005. The transparent velocity-head rod for inexpensive and accurate measurement of stream velocities. Journal of Geoscience Education, 53(1):44–52.

Le Coz, J., Lagouy, M., Pernot, F., Buffet, A., Berni, C. (2021). Jaugeages à bas coût par perches transparentes, SHF,  Colloque Hydrométrie 2021, Montpellier, 23-24 novembre 2021.

Le Coz, J., Lagouy, M., Pernot, F., Buffet, A., Berni, C. (2024). The streamgauging ruler: a low-cost, low-tech, alternative discharge measurement technique. Journal of Hydrology, 642, 131887.

Pernot, F., 2018. Elaboration de systèmes de jaugeage à bas coût, Mémoire de stage de fin d’étude. Irstea / Polytech Nice-Sophia, 48 p.

Pike, R., Redding, T., Schwarz, C., 2016. Development and testing of a modified transparent velocity-head rod for stream discharge measurements. Canadian Water Resources Journal, 41(3):372–384.