PROPAGATION DE LA MAREE DANS LE BIEF MARITIME DU FLEUVE CONGO
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- Hélène Garon
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1 PROPAGATION DE LA MAREE DANS LE BIEF MARITIME DU FLEUVE CONGO
2 Océan Atlantique Lignes cotidales et lignes d égal marnage La figure montre la composante de la marée lunaire semi-diurne dans l Océan Atlantique. Le sens de rotation du courant de la marée est ici lévogyre (sens inverse de la rotation des aiguilles d un montre). La longueur d une onde-marée atteint dans la partie sud 8000 à 9000 km. Le marnage devant l embouchure est environ 1 m. (marnage = différence de niveau entre marée basse et marée haute suivante)
3 BULABEMBA Bief maritime du Fleuve Congo
4 La marée à Bulabemba La marée est du type semidiurne avec une différence journalière relativement grande. D autre périodes que l on peut bien observer sont une période semi-mensuelle avec vive-eau et morte-eau et une période semi-annuelle avec des marnages maximaux aux environs des équinoxes. Pour la période : Marnage max. = 1,82 m Marnage moy. = 1,08 m Marnage min. = 0,45 m Durée du gagnant = 6h21 Durée du perdant = 6h03
5 Variation des niveaux moyens journaliers en 1976
6 Lignes de concordance entre Boma et les autres stations limnimétriques (niveaux moyens) Les lignes de concordance permettent, en partant du niveau de l eau à Boma, de déterminer approximativement les niveaux d eau moyens dans les autres stations limnimétriques. Cote absolue = lecture à l échelle + hauteur du zéro de l échelle par rapport au plan de référence (IGC)
7 Cotes absolues I.G.C. Les cotes absolues des zéros des échelles correspondent à un niveau extrêmement bas (dans ce cas les niveaux d eau les plus bas observés en 1915) et lors d une vive-eau très forte. Station Distances Cumulées (km) Hauteur du zéro de l échelle au-dessus du plan de référence (m) Bulabemba 0-0,58 Pointe Final 26,7-0,587 Katala 35,8-0,1655 Ziamanganga 41,9 +0,077 Mateba Village 47,6 +0,325 Mateba Barrage 61,5 +1,117 Boma 78,2 +1,910
8 Pentes des lignes d eau moyennes La figure indique les lignes d eau moyennes pour des niveaux d eau de 0,5 / 1,5 / 1,87 / 2,5 / 3,5 m à Boma. Ces niveaux correspondent à un débit total du fleuve de / / / et m³/s. Pente moyenne dans la région divagante: Pour Boma = 3,50 m 8,50 cm/km Pour Boma = 1,87 m 6,12 cm/km Pour Boma = 0,50 m 4,12 cm/km
9 Courbes des marées moyennes locales La figure donne les courbes de marées moyennes locales par rapport au plan de référence I.G.C. Le niveau de mi-marée correspond au niveau d eau moyen dans cette période. La longueur du bief maritime est ca. 140 km. A cause du très grand débit amont aucun débit aval ne pénètre dans le fleuve excepté au fond du cañon sous-marin, mais le débit amont est freiné, de sorte que seul le niveau d eau fluctue avec la marée dans l océan. Dans l embouchure, l eau commence à redescendre après la MH, tandis que l ondemarée se propage dans l estuaire où l eau est encore toujours en train de monter. Successivement, les stations observeront une M.H. Au moment de la M.H. à Boma il ne reste plus à l embouchure que 2 h avant la M.B.
10 Lignes d eau instantanées et lieux géométriques des MH et MB pour la marée moyenne Cette figure représente 4m le phénomène décrit cidessus, en donnant les 3m lignes d eau instantanées pour M.H. à 2m Bulabemba et pour toutes les 2 h après cette 1m M.H. Entourant ces lignes d eau, nous obtenons les lieux géométriques enveloppes des M.H. et M.B. Nous voyons que l onde-marée est amortie et que le marnage diminue jusqu à atteindre zéro à la limite du bief maritime, laquelle est marquée pour le Congo par des chutes d eau, qui forment une barrière naturelle juste en amont de Matadi.
11 Valeur absolue du marnage moyen en fonction de la crue Le graphique nous montre l évolution du marnage en fonction du débit amont, représenté ici par le niveau d eau à Boma. L influence du débit amont est évidente. Lorsque le débit amont augmente, le marnage diminue fortement. La marée est refoulée.
12 Profil en long du marnage moyen (valeur absolue) Entre Bulabemba et Kisanga (km 24) à l extrémité amont du cañon sous-marin, le marnage change peu. De Kisanga à Ditadidia-Muingu (km 67) le marnage diminue fortement (ca. 2 cm/km), pour baisser légèrement plus loin en amont, jusqu à Boma. Le graphique montre également l influence de la crue.
13 Marnage en % du marnage à Bulabemba en fonction de la crue Le graphique nous montre l évolution du marnage (exprimé en % par rapport à celui à Bulabemba) en fonction du niveau d eau à Boma
14 Profil en long du marnage moyen (% de Bulabemba) Le graphique montre l évolution le long du thalweg du marnage exprimé en % par rapport à celui à Bulabemba.
15 Présentation schématique du marnage dans le bief maritime
16 Retard de la marée en fonction de la crue Par retard de la M.H. et de la M.B. sur Bulabemba on entend ici le délai entre les moments des marées hautes et basse à Bulabemba et à n importe quel endroit dans le bief maritime.
17 Profils en long du retard moyen de la marée Le graphique nous montre l évolution des retards de la M.H. et M.B. sur la marée à Bulabemba. Egalement ici la variation avec la crue est remarquable.
18 Représentation schématique du retard de la marée dans le bief maritime
19 Prévision de la marée pour Bulabemba Les calculs de la prévision de la marée ont été effectuées en utilisant la méthode des constantes harmoniques. Selon cette méthode, l élévation due à la marée en un point est la somme d une série de fonctions périodiques de périodes connues et dont les amplitudes et phases sont déduites de l analyse des observations faites en ce point sur une longue période de temps. Ces ondes reflètent chacune l influence d une lune fictive et/ou d un soleil fictif. La station limnimétrique fonctionne comme station de référence pour l estuaire du fleuve Congo. A partir de ces prévisions et avec les graphiques du marnage et des retards sur Bulabemba il est possible de calculer la marée attendue à n importe quel endroit dans le bief maritime.
20 Bulabemba: constantes harmoniques h et α Le tableau donne les constantes harmoniques (demi-amplitude de l onde h et déphasage α par rapport aux marées astronomiques correspondantes passant à l endroit considéré). Base: observations
21 Courbe de marée prédite de neuf constituants harmoniques M2 Onde lunaire principale (semi-diurne) S2 Onde solaire principale (semi-diurne) N2 Onde elliptique majeure du M2 (semi-diurne) K1 Onde déclinationelle (lunisolaire) (diurne) O1 Onde lunaire principale (diurne) K2 Onde déclinationelle (lunisolaire)(semi-diurne) P1 Onde solaire principale (diurne) M4 Onde supérieure quart-diurne (lunaire) MS4 Provenant de la combinaison M2-S2 (lunisolaire)
22 Influence de la marée sur les débits liquides et solides - Passe Nord juillet 1975 marée à Longo (m) 2 1 marée temps en heures par rapport à la M.B. 40 débit solide (m³/m.jour) débit solide par charriage débit solide en suspension vitesse moyenne (m/s) 2 1 vitesse moyenne
23 Installation d un réseau complet de stations limnimétriques - Proposition 1981 Il faut tenir compte des principes suivants: Le réseau doit être suffisamment étoffé. Dans la Région Divagante, des élargissements, des rétrécissements, des seuils, des bancs de sable et la présence d îles rendent nécessaire un réseau serré de stations limnimétriques. Les observations sont importantes pour la prévision des évolutions (loi des pentes locales des lignes d eau). Le choix des endroits d installation doit également se faire en fonction de cet élément. Il faut prévoir une station aux limites de chaque pool, tant sur la rive gauche que sur la rive droite, parce que la route de navigation fait des méandres entre les deux rives. Il faut utiliser de préférence les points stables ou durs (rochers, argile) qui limitent le mouvement des méandres à l entrée et à la sortie de chaque pool.
24 Installation d un réseau complet de stations limnimétriques - Proposition 1981
Sommaire 3.4. CRUE SUR UN PETIT BASSIN VERSANT... 19 3.6. INTUMESCENCE - DYSFONCTIONNEMENT D OUVRAGES HYDRAULIQUES...22
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12,999,976 km 9,136,765 km 1,276,765 km 499,892 km 245,066 km 112,907 km 36,765 km 24,159 km 7899 km 2408 km 76 km 12 14 16 1 12 7 3 1 6 2 5 4 3 11 9 10 8 18 20 21 22 23 24 26 28 30
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