Hydrologie: mesure de debit avec le molinet
PROTOCOLE D’UTILISATION DU
MOULINET HYDROMÉTRIQUE
⇒ Précision du moulinet :
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L’étalonnage du moulinet doit être fait obligatoirement à tous les deux ans ou moins lorsque l’on soupçonne un dérèglement.
⇒ Fonctionnement du moulinet :
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Avant chaque utilisation, il faut vérifier le bon fonctionnement du moulinet et de ses composantes :
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Changer l’huile.
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Procéder à un essai de rotation de l’hélice en la faisant tourner manuellement tout en observant son mouvement afin de vérifier si l’arrêt est brusque ou graduel.
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Vérifier l’enregistrement des rotations au compteur.
⇒ Gamme des vitesses du moulinet :
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Le moulinet doit obligatoirement être utilisé dans la gamme des vitesses pour laquelle il a été étalonné. L’équation d’étalonnage, la vitesse de démarrage et la vitesse maximale d’utilisation du moulinet doivent être connues et disponibles.
⇒ Emplacement et dimensions de la section de mesure :
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L’emplacement choisi pour effectuer la mesure doit être préférablement une section droite, perpendiculaire à la direction de l’écoulement et de forme géométrique simple.
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La hauteur et la largeur de la section de mesure doivent être mesurées avec précision. Dans le cas de fond irrégulier ou de parois déformées, plusieurs points de mesure sont alors nécessaires.
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Les vitesses d’écoulement doivent présenter un profil régulier dans la section de mesure, laquelle doit être suffisamment éloignée de toute singularité pouvant créer une dissymétrie dans les vitesses, une giration ou de la turbulence dans l’écoulement.
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La hauteur d’eau minimale requise dans la section de mesure doit respecter les critères régissant le choix de l’hélice.
⇒ Choix de l’hélice :
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Le choix de l’hélice dépend de la hauteur d’eau dans la section de mesure, des caractéristiques de l’écoulement et de la méthode utilisée. L’axe horizontal du moulinet ne doit pas être situé à une distance de la surface de l’eau inférieure à 1,5 fois la hauteur de
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l’hélice, ni à une distance du fond inférieure à trois fois la hauteur de l’hélice. De plus, aucune partie du moulinet ne doit affleurer la surface de l’eau.
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Dans le cas d’écoulement oblique, il est nécessaire d’utiliser des hélices autocomposantes qui tiennent compte de ces courants jusqu’à une certaine valeur de l’angle d’incidence selon les caractéristiques fournies par le fabricant.
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L’état de l’hélice doit être vérifiée de façon périodique et elle doit être réétalonnée dès qu’il y a dégradation ou déformation.
⇒ Mesure de la hauteur d’eau :
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Une lecture de la hauteur d’eau doit être faite au début des mesures de vitesse pour chacune des verticales de la section de mesure de façon ponctuelle même s’il y a un enregistreur en continu.
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La variation du niveau d’eau entre la hauteur minimale et maximale doit être inférieure à 5 % pour toute la durée de l’essai. Lorsque cette variation est supérieure à 5 %, le débit doit être stabilisé ou les mesures doivent être complètement reprises.
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Lorsque le fond de la section est irrégulier, il faut alors ajuster la position de l’hélice à chaque verticale. Le débit total doit alors être calculé par l’addition des débits correspondant à chacun des segments de verticales.
⇒ Choix de la méthode :
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Pour une hauteur d’eau égale ou inférieure à 0,5 m, la méthode utilisée doit être celle du point unique à 0,6 H ou celle du point unique à 0,5 H.
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Pour une hauteur d’eau comprise entre 0,5 et 0,6 m, la méthode du point unique à 0,6 H, la méthode du point unique à 0,5 H et la méthode des deux points à 0,2 H et 0,8 H peuvent être utilisées.
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Pour une hauteur supérieure à 0,6 m, la méthode des deux points à 0,2 H et 0,8 H doit être utilisée.
⇒ Espacement entre les verticales :
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L’espacement entre les verticales est fixé, de telle sorte que l’écart de vitesse entre deux verticales juxtaposées n’excède pas 20 %. Lorsque cet écart est supérieur à 20 %, les mesures doivent être reprises avec une distance moindre entre les verticales ou l’écoule-ment doit être amélioré.
⇒ Nombre minimal de verticales :
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Tout en respectant l’écart de vitesse entre deux verticales, un nombre minimal de cinq verticales est requis pour les sections mesurant moins de 2 m. Pour les sections de plus de deux mètres, au moins vingt verticales sont exigées.
⇒ Nombre de lectures par point de mesure :
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Un nombre minimal de trois lectures par point de mesure est requis.
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⇒ Durée de la mesure de vitesse :
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La durée de la mesure de la vitesse pour chaque point de mesure doit être égale ou supérieure à 30 secondes.
⇒ Débit théorique :
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Le débit théorique de l’élément primaire doit être mesuré avec précision à l’aide d’un appareil enregistreur en continu et la vérification préalable de cet appareil doit démontrer un écart inférieur à 5 % entre les hauteurs d’eau mesurées manuellement et celles enregistrées et totalisées sinon il doit être ajusté avant la vérification du débit au moulinet.
∗ Tous les renseignements pertinents permettant une analyse technique complète de tous les points du protocole doivent être inclus dans le rapport de vérification annuelle de la précision des systèmes de mesures de débit.