Les jaugeages. par la méthode de dilution en 1970

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1 Les jaugeages par la méthode de dilution en 1970 H. André, C. Richer et G. Douillet Ingénieurs à la Division technique générale, Electricité de France, Grenoble, France Résumé. La méthode de mesure des débits de liquide par dilution est actuellement très utilisée dans de nombreux pays. Son domaine d application est très étendu : il n est plus seulement celui des faibles débits, puisqu un jaugeage de 2 O00 m3/s a été réussi en 1968, ni celui des eaux propres puisque de nombreuses mesures ont été effectuées dans des eaux chargées de matières en suspension ou contenant des impuretés de toutes sortes. Deux procédés sont actuellement utilisés : le procédé par injection débit constant et le procédé par intégration. Le traceur peut être choisi parmi une liste étendue dont le plus utilisé en France est le bichromate de soude, mais on peut citer la rhodamine, le chlorure de sodium, le chlorure de lithium. Dans le domaine des radio-isotopes, les éléments les plus utilisés sont le brome-82 et l iode-131, mais l apparition de générateurs de radio-élément offre de nouvelles possibilités très intéressantes. Le contrôle permanent du débit par emploi d un générateur P étain indium commence B pouvoir être envisagé et fait l objet de premières expériences. GAUGING BY THE DILUTION METHOD IN 1970 Abstract. The dilution method is frequently used nowadays in many countries for the measurement of liquid discharge rates. This method has a very wide field of application: its use is no longer restricted to low discharges, since a 2,000 m3/s flow was successfully gauged in 1968; nor is it restricted to clean water, since many measurements have been made in water containing material in suspension or various kinds of impurities. Two techniques are employed at present: the constant discharge process and the integration process. The tracer can be selected from a wide range: sodium bichromate is the most commonly used in France, but mention must also be made of rhodamine, sodium chloride and lithium chloride. In the field of radioisotopes, the most commonly used elements are bromine 82 and iodine 131, but the appearance of radio-element generators opens up some extremely interesting new possibilities. It is now possible to begin to envisage continuous discharge measurements using an indium-tin generator, and preliminary experiments have been carried out. AFORO POR EL MÉTODO DE DILUCI~N EN 1970 Resumen. El método de dilución se utiliza actualmente con frecuencia en muchos paises para la medición de los valores de caudal liquido. Este método tiene un campo de aplicación muy amplio: su utilización no queda limitada a los caudales bajos, puesto que en 1968 se &oró con éxito un caudal de 2 O00 m3/slg.; ni tampoco queda restringido a aguas limpias, puesto que se han realizado muchas medidas en aguas con materiales en suspensión o diversos tipos de impurezas. Actualmente se emplean dos técnicas: el método de caudal constante y el método de integración. 239

2 1% André, C Richer et G. Douillet El trazador se puede seleccionar dentro de una amplia gama: el dicromato sódico es el utilizado más comúnmente en Francia, pero se debe hacer mención también de la rhodamina, el cloruro sódico y el cloruro litico. En el campo de los radioisótopos, los utilizados más comúnmente son el bromo 82 y el yodo 131, pero la aparición de generadores de radioelementos abre algunas nuevas posibilidades extremadamente interesantes. Ahora es posible comenzar a vislumbrar mediciones de caudal continuo utilizando un generador de indio estaño, con el que se han realizado ya los primeros experimentos. I. AVANT-PROPOS Les méthodes de mesure des débits des liquides par dilution, créées en France en 1863, n ont pris un réel essor qu en 1950, au Laboratoire d hydraulique de l Institut polytechnique à Grenoble, sous l impulsion de H. Dumas, M. Dodero et de la Région d équipement hydraulique Alpes II, à Chambéry. Pendant longtemps, on a considéré que ces méthodes n étaient applicables qu a la mesure des petits débits de torrents turbulents. La plupart des pays utilisent actuellement de façon courante ces mesures par dilution, même dans les cas nécessitant une grande précision, avec des traceurs divers et pour des gammes de débits variées. En 1970, grâce aux nouvelles méthodes utilisées, à l expérience acquise et aux progrès réalisés, on peut envisager l application de ces procédés par dilution à de très nombreuses rivières et, dans certains cas favorables, pour des débits de plusieurs milliers de m3/s (2 200 m3/s ont été jaugés ainsi à Madagascar sur la Betsibooka. Ces methodes permettent aussi les mesures des débits dans des rivières relativement tranquilles, à des vitesses lentes de OJO à 0,SO m/s. Des expériences concluantes à ce sujet ont été menées, plus particulièrement en Hongrie et en France. La turbidité des eaux constituait un obstacle majeur pour la réalisation de tels jaugeages, en particulier lorsque l analyse était conduite par des méthodes colorimétriques. Même dans ce cas il est possible maintenant d obtenir des résultats satisfaisants par filtration et, en outre, l utilisation de traceurs radio-actifs permet de s affranchir des matières en suspension. 240

3 Les jaugeages par la méthode de dilution en 1970 Les cahiers des charges des machines hydro-électriques font maintenant mention, dans plusieurs pays, de l utilisation officielle des procédés par dilution pour la mesure des débits dans le contrôle des rendements. II. PROCEDES UTILISES Deux procédés par dilution sont actuellement utilisés : injection à débit constant et intégration. Figure 1. Matériel d injection Ci débit constant : cuve et vase Ci niveau constant petit modèle II. 1 Procédé par injection ci débit constant (fig. 1) On injecte, en un point judicieusement choisi pour favoriser le mélange rapide avec le débit Q à mesurer, un débit constant q d une solution de traceur à la concentration C, pendant ur, temps suffisamment long pour obtenir un palier de concentration C, dans la rivière, en une section assez éloignée pour que le mélange de ce produit avec la rivière soit réalisé, ce qui se traduit dans ce cas par la constance de la concentration Cz dans toute la section de prélèvement pendant le palier de concentration. 24 1

4 H André, C Richer.et G. Douillet La formule exprimant que la masse de traceur injecté par seconde est égale à la masse de traceur passant par seconde dans la rivière durant le palier de concentra- tion : QC, = qc, conduit à la valeur du débit Q = q C,IC,. C L analyse au laboratoire consiste à déterminer la valeur du rapport 2 sans qu il soit nécessaire de connaître ni C, ni C,, en comparant les échantillons prélevés dans la rivière à la concentration C, à une gamme de dilution réalisée en laboratoire avec de l eau de la rivière, à partir d un échantillon de la solution injectée C,. II2 Procédé par intégration On injecte de façon quelconque, dans la rivière de débit Q, un volume connu V d une solution de traceur à la concentration Cl. On prélève des échantillons pendant tout le temps de passage T du traceur dans une section située suffisamment à l aval pour que le bon mélange soit réalisé, ce qui se traduit dans ce deuxième procédé par la constance de l intégrale : c2 quel que soit le point de prélèvement dans la section. On démontre que les expressions : et C, = Cfe dans le premier procédé par injection à débit constant, O T c2 dt = Cfe dans le deuxième procédé par intégration, sont équiva- lentes et que les distances de bon mélange sont thkoriquement les mêmes dans les deux cas. Le débit est obtenu par la relation suivante qui exprime la conservation de la quantité de traceur : Q= VCI --- Vel C2T c2 est la concentration d un échantillon prélevé à l instant t et C, la valeur moyenne pendant le temps T de tous les échantillons prélevés ou d un échantdon moyen prélevé à débit constant en un point de la section aval. L analyse est faite de façon analogue à l analyse d un jaugeage avec injection à débit constant en déterminant, par comparaison, des échantillons prélevés avec une gamme de dilution : QU 242

5 Les jaugeages par la méthode de dilution en 1970 I13 Distance de bon mélange. Temps de passage des nuages Les néophytes, en matière de jaugeage par dilution, sont le plus souvent inquiets des difficultés pratiques de détermination des distances de bon mélange et des durées de passage des injections instantanées. On trouve alors ce souci majeur d établir des formules permettant le calcul de ces valeurs d après les caractéristiques géométriques ou hydrauliques de la rivière. Certaines formules sont très simples, d application aisée et ne fournissent que des ordres de grandeur. Les formules les plus élaborées conduisent souvent à des résultats plus précis, mais introduisent des paramètres variés et complexes dont la détermination exige presque une mesure de débit préalable., Enfin, les caractéristiques des rivières varient de façon trop importante tout au long des tronçons de mesures pour permettre l approche de ce problème de façon mathématique. En pratique, lorsque les débits sont faibles (quelques dizaines de m3/s) et les eaux claires, la meilleure méthode de détermination des distances de bon mélange et du temps de passage consiste àjeter un colorant de façon instantanée au lieu prévu pour l injection, à surveiller sa répartition et à noter son temps d étalement à la section choisie pour les prélèvements. Dans le cas où ces essais sont impossibles, on peut faire des essais avec des flotteurs partiellement immergés ou tenir compte d ordres de grandeur apportés par l expérience en fonction de la largeur de la rivière, et figurant dans le tableau ci-dessous : Largeur de la rivière Quelques mètres Quelques de mètres dizaines 50 à 200 mètres Plus de 200 mètres Distance de bon 50 à 300 m 300 à 2000 m 1 O m Cas. particulier mélange Temps de passage mn 10 à 30 mn mn La méthode est d injection instan- souvent de mise tanée en Oeuvre difficile I1 faut retenir que le bon mélange est plus difficile à obtenir transversalement que dans le sens vertical. Les facteurs de bon mélange sont les courants transversaux, les rétrécissements (une distance de 3 à 4 km a été suffisante sur la Betsibooka, large de 400 m, parce que le tronçon de mesure présentait un court rétrécissement de 50 m de largeur) Avantages et inconvénients des deux procédés Le procédé par injection à débit constant est le plus ancien ; il a donc fait ses preuves et le matériel nécessaire est parfaitement au point : il est plus sûr et souvent plus précis, car on analyse une dizaine d échantillons indépendants théoriquement identiques : la moyenne des valeurs C,/C2 trouvée pour ces dix échantillons, dont les 243

6 H. André. C Richer et G. Douillet analyses sont entachées d erreurs accidentelles, a une probabilité plus forte d être plus proche de la vérité que la valeur C, IC, de l échantillon moyen du procédé par int égr ation. I1 est plus facile de vérifier la condition de bon mélange dans la section de prélèvement dans le cas du procédé par injection à débit constant (C2 F: Cfe ) que dans le procédé par intégration (i c2 dt = Cfe ). I1 n est pas très facile de déterminer avec précision le temps T. Dans le cas du procédé par injection à débit constant, il suffit d injecter pendant un temps suffisamment long et de prélever un grand nombre d échantillons pour obtenir un résultat utilisable ; dans le cas du procédé par intégration, un prélèvement moyen trop court conduit à un débit erroné, un prélèvement trop long conduit à des concentrations trop faibles pour l analyse. Lorsque les berges sont susceptibles de capter une partie du traceur (cas des berges enneigées ou verglacées en particulier), le procédé par injection à débit constant semble préférable, car les berges se saturent alors rapidement à la concentration C2 et le palier est vite obtenu sans erreur, alors que la désaturation est un phénomène très lent conduisant, dans le cas du procédé par intégration, à prélever pendant un temps beaucoup trop long, entraînant des concentrations moyennes très faibles. Au contraire, le procédé par intégration présente les avantages suivants : a) Matériel plus simple, réduit le cas échéant à un récipient pour la solution injectée, une boîte de prélevements et une montre (fig. 2). b) Gain de temps : on peut injecter la solution de façon presque instantanée ; la durée de la mesure est réduite 5 la somme du temps de parcours du traceur, entre les sections d injection et de prélèvement, et de son temps de passage au lieu de Figure 2. Matériel de prélèvement: bonbonne d eau de la rivière et caisse de prélèvement (échantillons) 244

7 Les jaugeages par la méthode de dilution en 1970 prélèvement, alors que, dans le cas d une injection à débit constant, il faut ajouter à ces valeurs le temps d installation du matériel (de 15 à 30 mn) et la durée choisie pour le palier de concentration (en général 15 mn). c) Gain de traceur: si T est le temps de passage à la section de prélèvement du traceur injecté de façon instantanée et si 0 est la durée choisie pour la durée du palier de concentration dans le cas du procédé par injection à débit constant, les poids de traceur nécessaires sont dans le rapport : Le procédé par intégration est donc d autant plus économique que le temps de passage T est court. Ainsi, pour certains torrents, le temps T est inférieur ou égal à 5 mn, 0 est souvent choisi égal à 15 mn : -=--- T ~ + e I1 faut donc quatre fois moins de traceur dans le procédé par intégration que dans le cas de l injection à débit constant. Sur des rivières lentes et larges, au contraire, les temps T de passage du traceur sont compris entre 30 mn et une heure, T(T + e) varie de - à -. 30t les gains de traceur ne sont que de 20 à 35 %. d) Gain de temps pour l analyse d une série de jaugeages ; lorsqu une série de jaugeages est faite au cours d un même déplacement sur des rivières aux eaux limpides et de caractéristiques chimiques voisines, il est intéressant, dans le cas du procédé par intégration, d injecter dans les diverses rivières des volumes différents d une même solution à la concentration C, maximale : on peut ainsi, à l analyse, comparer les échantdlons prélevés dans toutes les rivières à une gamme unique de En pratique, cela n est pas toujours possible dans le procédé par injection à débit constant, car il n est pas facile d injecter un débit constant bien connu inférieur à 10 cm3/s et il est nécessaire de faire varier la concentration C, injectée d une rivière à l autre pour obtenir des concentrations C, convenables pour l analyse ; d une part, les poids de sel étant plus grands dans ce cas, on préfère emporter le traceur solide et non en solution. III. COMPARAISON DES MESURES AU MOULINET ET DES JAUGEAGES PAR DILUTION III. 1 Précision De nombreux essais comparatifs des deux méthodes faits par la DTG lors des dix dernières années montrent que les écarts dépassent très rarement 2 à 3 % quand les méthodes sont appliquées avec soin, dans de bonnes conditions, mais que les débits obtenus par des mesures au moulinet sont en général plus faibles que ceux obtenus dans les jaugeages par dilution. Trois raisons au moins permettent d expliquer le sens de cet écart : a) le moulinet ne s améliore pas, mais se détériore dans le temps, donc tendrait à sous- 245

8 H. André, C Richer et G. Douillet estimer les vitesses ; 6) la méthode de dilution prend en compte une partie de l écoulement à travers les graviers qui n est pas mesurée au moulinet ; c) il ne peut pas y avoir en général apparition, mais uniquement disparition de traceur entre les sections d injection et de prélèvement (absorption par les berges ou les matières en suspension, réduction chimique...); la méthode de dilution conduit alors à surestimer le débit. II12 Mise en œuvre Les méthodes sont le plus souvent complémentaires, car si les mesures au moulinet conviennent mieux dans les écoulements à filets parallèles, la méthode de dilution elle, convient plus particulièrement aux régimes turbulents. En règle générale, on réservera les mesures au moulinet pour les rivières les plus larges et les plus régulières, lorsque la distance nécessaire au bon mélange, dans le cas des méthodes de dilution, devient exagérée (plus de 3 km par exemple). AvantageS.des maures au moulinet, On mesure le débit dans une section et non dans un tronçon de rivière ; on ne prend donc pas de risques dans les zones de fuites et l on peut jauger une rivière entre deux affluents même rapprochés. On n introduit pas de produits dans la rivière. Le dépouillement d un jaugeage est très rapide lorsqu il a été fait sur le terrain par intégration continue (une demi-heurel, où lorsqu on utilise un calculateur électronique. Avantages des méthodes de dilution. On n introduit pas de matériel fragile dans l écoulement. La partie efficace du jaugeage est très rapide (5 à 20 mn) ; le débit varie donc peu pendant les mesures en période de crues et Son a constaté que les résultats étaient cohérents en régime transitoire, lorsque les variations du débit étaient faibles pendant la mesure. Avec une seule injection et plusieurs lieux de prélèvements, on peut mesurer les débits d une rivière et de ses affluents, Les mesures sont possibles dans toutes les conditions de turbulence, même pour de faibles ou de très fortes vitesses. Les rivières tranquilles se prêtent bien aux jaugeages par dilution, contrairement à ce qu on pensait initialement, dans la mesure oh elles ne présentent pas de zones d eau morte et oh elles ne sont pas trop larges. IV. TRACEURS UTILISES IV. 1 Traceurs non radio-actiji Le bichromate. C est le traceur le plus utilisé en France en Non toxique aux concentrations utilisées, très soluble dans l eau (600 g par litre), assez peu onéreux (2 F le kg, hors taxes), peu fréquent dans les eaux naturelles, analyse colorimétrique à de faibles concentrations facile pour des agents non chimistes. De plus, il est assez stable, bien que le Cr + 6 puisse être réduit en Cr 43, ce qui est un inconvénient dans les eaux industrielles. L analyse colorimétrique, qui exige l introduction préalable d un réactif, est faite à des concentrations comprises entre 0,2 et 2mg de bichromate par litre, ce qui conduit à utiliser normalement des doses de 0,2 à 2 kg de bichromate par m3/s à jauger (Sanalyse colorimétrique utilisée est une méthode de zéro consistant à com- 246

9 Les jaugeages par la méthode de dilution en 1970 parer les échantillons prélevés à des dilutions témoins que l'on sait préparer avec précision, traitées de la même façon) Lorsque les débits sont importants et conduiraient à injecter des poids de sel exagérés, on peut utiliser des doses dix et même cent fois plus faibles et opérer une reconcentration des échantillons et des dilutions témoins avant l'analyse colorimétrique. Un procédé simple utilisable par des techniciens polyvalents a été mis au point par la DTG ; il consiste à recueillir le complexe coloré bichromate + réactif dans un volume n fois plus faible de butanol par séparation de phase. On fait subir le même traitemeni aux prélèvements effectués dans la rivière et aux dilutions témoins. Le phénomène étant fidèlement reproductible, on peut alors utiliser la méthode colorimétrique classique. C'est ainsi que pour un jaugeage de 1 O00 m3/s, il serait possible actuellement de n'utiliser que 10 à 20 kg de bichromate, donc 20 à 40 litres de solution. On peut l'utiliser même en eaux chargées en matières en suspension, en filtrant sous vide échantillons et dilutions témoins avec des filtres plastiques à ores de 1 à 2 p, en prenant soin de saturer préalablement chaque filtre avec 10 cm' de l'échantillon à filtrer. Les rnodamines. Plusieurs types de rhodamines sont principalement utilisés en 1970 : B, Wt et sulfo-rhodamine G. Dans tous les cas, il s'agit d'un colorant puissant analysable à de très faibles concentrations et même lo-'? par fluorescence, peu soluble dans l'eau (10 à 50 g par litre), assez stable, mais absorbé par les argiles (prix de 30 à 100 F le kg suivant les qualités). Peu fréquent dans les eaux naturelles, pas toxique aux concentrations utilisées, mais très salissant. L'avantage principal de ce traceur est la possibilité d'analyse directe, sans réactif, par fluorescence, à de très faibles concentrations, ce qui permet, avec un fluorimètre enregistreur portatif (type Turner par exemple), de déceler son passage et de faire la mesure in situ. Inconvénients principaux : sa faible solubilité, ce qui exige des volumes de solution importants, son absorption par les argiles, son pouvoir salissant. Le chlorure de lithium. Nouveau venu dans la gamme des traceurs, son expérimentation industrielle en France et au Royaume-Uni n'a commencé, à notre connaissance, que rkemment. Corps assez stable, très léger, très soluble dans l'eau (600 g au litre),ce traceur est analysable assez facilement Q 1 mg de ClLi par litre, par spectrométrie de flamme en émission ; prix voisin de 30 F par kg, peu fréquent dans les eaux naturelles, non toxique aux concentrations utilisées. L'avantage principal de ce traceur est sa stabilité, même en eaux industrielles ; son inconvénient majeur est son prix dans les conditions usuelles d'utilisation en 1970, mais on peut espérer utiliser ultérieurement des doses plus faibles. On peut citer, pour mémoire, d'autres traceurs rarement utilisés : le chlorure de sodium (résistivité et analyse chimique), le sulfate de manganèse et le nitrite de soude ; enfin, la fluorescéine, qui connaît une certaine faveur au Japon pour les mesures en conduite, mais dont l'utilisation en rivière semble peu recommandable en raison de sa grande instabilité à la lumière solaire. IV.2 Analyse par activation Certains traceurs, tels que l'iodure de sodium, peuvent être analysés par activation. 247

10 H. André, C Richer et G. Douillet Ces procédés font des progrès continuels et, bien qu'ils ne paraissent pas enc,óre concurrentiels avec les analyses colorimétriques ou par spectrométrie de flamme,i on peut espérer que ces méthodes d'analyse complèteront bientòt utilement les?rocédés actuellement en vigueur, en permettant l'injection dans les rivières de traceurs non radio-actifs, tout en bénéficiant des possibilités de comptage offertes par les radio-isotopes. IV.3 Radio-isotopes Traceurs a rayonnement y. Les traceurs 2 rayonnement y les plus employés sont le brome-82 (36 heures), l'iode-131 (8 jours), l'or-198 (2,7 jours) et le sodium (15 heures). Parmi les avantages de ces radio-isotopes, par comparaison avec des traceurs minéraux ou organiques, on peut citer : a) la facilité et la précision du comptage, à partir de sondes à scintillation ou de compteurs de Geiger-Muller ; b) la détection in situ par ces mêmes appareils ; c) le fait que le prix du traceur à utiliser n'est pas proportionnel au débit à mesurer, ce qui est intéressant pour les gros débits ; cl) l'absorption par les matières en suspension et les réductions chimiques ne perturbent pas le comptage. En revanche, on peut citer comme inconvénient : a) la nécessité de formalités administratives, ce qui conduit à ne pas utiliser ce type de traceur de façon imprévue, en particulier lors des jaugeages de crues ; b) l'évolution de l'activité du traceur dans le temps : du point de vue de la sécurité, on a intérêt à utiliser des traceurs à période courte, mais on dispose alors de peu de temps entre la livraison du traceur et la o, 10 $ 20, mem Figure 3. G'.nérateur de radio-élément pouvant utiliser indqféremment un couple étain-indium ou césium-baryum 248

11 Les jaugeages par la métliode de dilution en 1970 mesure qui doit donc avoir lieu à faible distance du centre d irradiation ; c) le poids des enceintes de protection en plomb ; d) la nécessité de personnel spécialisé et habilité. Traceurs d rayonnement ß. L utilisation de traceurs à rayonnement ß comme le tritium est séduisante, car ces radio-isotopes sont transportables dans des ampoules scellées sans protection particulière, et un faible volume peut être utilisé pour mesurer des débits importants. En outre, le tritium, par sa nature même, ne présente pas de risque d absorption par les matières en suspension. Quelques inconvénients importants limitent son emploi : la durée et la difficulté de l analyse, donc son prix ; l impossibilité de le détecter et de le mesurer in situ ; sa trop longue période de douze ans liée au risque de contamination des puits ; le fait qu il est utilisé par les hydrogéologues pour le tarage des nappes. Les générateurs d radio-éléments. La mise au point de générateurs de radio-éléments (ou * vaches7j) permettant d obtenir simplement un radio-isotope de période courte, à partir d un radio-isotope père de période longue, devrait permettre d éliminer les principaux inconvénients cités pour les radio-isotopes à rayonnement y. Les deux couples utilisés jusqu à ce jour sont l étain-indium et le césium-baryum. La période de l indium, voisine de 1 h 30, est très appropriée aux jaugeages en rivière, mais celle de l étain est malheureusement trop courte (6 mois). La période très réduite du baryum semble à priori limiter son emploi aux rivières où les conditions de bon mélange sont très favorables. Parmi les générateurs utilisés, celui mis au point par la Direction des études et recherches à l Electricité de France permet des mesures industrielles en conduite avec le césium-baryum, par la méthode des nuages radio-actifs. A notre connaissance, il n a pas encore ét6 utilisé pour des jaugeages en rivière par dilution. Un dernier générateur, conçu par ce m6me service et pouvant utiliser indifféremment le césium-baryum et l étain-indium (fig. 3), est actuellement expérimenté par l Electricité de France sur une rivière des Alpes. Dans ce cas, il met en œuvre la méthode de dilution d une manière qui s apparente au procédé par intégration. Cette expérimentation entre dans le cadre de la recherche d un moyen de contrôle permanent du débit. V. CONCLUSION Les méthodes de dilution ont fait des progrès considérables au cours des vingt dernières années. La facilité de leur mise en œuvre, la rapidité des mesures, les améliorations constantes apportées dans les procédés d analyse ou de comptage et l arsenal des traceurs possibles, qui ont permis d étendre l application de ces méthodes à des débits de plusieurs milliers de m3 Is, devraient permettre d envisager une extension encore plus grande dans les années à venir. Grâce à ces procédés, on a pu entreprendre les premières tentatives de contrôle direct et permanent du débit des rivières, sans enregistrement de variables intermédiaires telles que les hauteurs d eau. Aux Etats-Unis, dans le Colorado, le professeur Goodell a expérimenté un tel procédé en utilisant une injection continue à débit constant d une solution de rhodamine Wt : un film 35 mm ne contenant que de la gélatine sans émulsion sensible se déroule à vitesse constante dans une cuve où coule de façon continue de 249

12 IY André, C Richer et G. Douillet l eau prélevée dans une section où le mélange est homogène. La gélatine concentre la rhodamine. Le film est ensuite analysé dans un fluorimètre qui enregistre des valeurs liées directement aux débits de la rivière. Avec une cuve de solution d un volume voisin de 100litres l autonomie du système est de l ordre de la semaine. La précision semble comprise entre 5 et 10 %. Quelques difficultés subsistent pour assurer la constance du débit très faible d injection. Les résultats des premiers essais effectués en France par utilisation d un générateur étain-indium, en injectant à des intervalles de temps constants une activité d indium connue et en comptant à l aval à l aide d une sonde A scintillation immergée dans la rivière, montrent qu une sensibilité satisfaisante peut être obtenue (utilisation d une cartouche de 200 mci d étain pour les débits inférieurs à 40 m3/s). Ils ont permis de commencer à mettre en évidence l influence, sur la mesure, du bruit de fond, de la variation de la géométrie de comptage... Les difficultés rencontrées jusqu à ce jour concernent plus particulièrement la constance de l activité injectée périodiquement. Des années de mise au point seront certainement nécessaires pour permettre l utilisation pratique de ce procédé dans des conditions économiques acceptables, mais à l heure actuelle aucune des difficultés rencontrées n apparaît insurmontable. En cas de succès, le mode d exploitation d un réseau de stations de jaugeages traditionnel serait profondément transformé par la suppression de la plus grande partie des jaugeages nécessaires au tarage des stations et du processus de transformation des enregistrements de hauteurs en débits. i DISCUSSION Keller: Having heard three very interesting papers on dye dilution techniques, I should like to raise the question of pollution-a problem of increasing importance. Does any of the authors know about some studies performed on the influence of sodium-bichromate on biology or fish life in streams? André: Des études ont été faites, à ma connaissance, en France et au Royaume-Uni. Les concentrations que nous utilisons sont très inférieures aumg par litre et ne mettent pas en danger la vie des poissons. Un poisson pourrait vivre pendant des années dans une solution à 1 mg par litre. Seules les daphnées, petites plantes servant à la nourriture des truites,sont touchées, elle meurent au bout de six jours lorsqu on les plonge dans une eau à 1 mg de bichromate par litre. Comme nous ne faisons des mesures que de façon très espacée, pendant une heure seulement, et que la dilution augmente afin de diminuer la concentration à l aval, je pense que nous ne prenons absolument aucun risque. 250

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