Assistance au calage de modèles numériques en hydraulique ... - TEL

3.1 ESTIMATION D’UNE VALEUR A PRIORI DES PARAMÈTRESMatériel pour l’analyseNous avons utilisé les données recueillies par Barnes (1967) et Hicks et Mason(1998), après les avoir filtrées suivant les remarques effectuées plus haut (p. 57) demanière à :– prendre uniquement en compte des écoulements non débordants ;– considérer seulement les rivières à lit de gravier. Nous avons ainsi conservé uniquementles sites pour lesquels le diamètre médian des sédiments était supérieurou égal à 2 mm ;– éviter les mesures réalisées à un tirant d’eau supérieur à trois fois le diamètre médiandes sédiments.Pour chaque mesure retenue, nous avons déterminé, à partir des données fourniespar les auteurs sur chaque site (photographies, descriptions textuelles et graphiques etcourbes granulométriques disponibles) les résultats suivants :1. une valeur du coefficient n par la formule de Strickler, à partir de l’équation 3.4 ;2. un intervalle de variation du coefficient de base n b de la formule de Cowan, àpartir du tableau D.1 ;3. un intervalle de variation du coefficient n d’après la formule de Cowan, à partirdes tableaux D.1 à D.6 ;4. un intervalle de variation du coefficient n donné d’une part par la formule deStrickler pour la valeur de base, et d’autre part par la formule de Cowan, à partirdes tableaux D.2 à D.6 32 ;5. un intervalle de variation du coefficient n d’après la typologie de rivières deChow, à partir du tableau D.12 ;6. un intervalle d’incertitude de mesure d’après les indications de Hicks et Mason.Les paragraphes suivants présentent l’exploration de plusieurs points sur la base deces résultats.Différence entre valeur de la rugosité et valeur de la résistanceComme rappelé plus haut (section 3.1.1, p. 53), la rugosité ne représente qu’unedes sources de la résistance à l’écoulement. Or, les formules retenues au terme de la section3.1.4 ne font intervenir qu’une mesure de la rugosité du lit, par l’intermédiaire parexemple du diamètre médian des sédiments pour la formule de Strickler. La figure 3.1présente la comparaison de valeurs mesurées du coefficient de résistance, d’une part àl’intervalle pour la valeur de base de la formule de Cowan, et d’autre part à la valeurcalculée par la formule de Strickler.Deux constations peuvent être effectuées : premièrement, les deux méthodes conduisentà une sous-estimation quasi systématique du coefficient n de Manning 33 . Cetteobservation confirme la différence entre coefficient de rugosité et coefficient de résistanceà l’écoulement. Deuxièmement, les valeurs obtenues par la formule de Stricklersont proches de la borne inférieure de l’intervalle du coefficient n b de la formule deCowan. La formule de Strickler donnerait ainsi une estimation basse de la résistancedue à la rugosité du lit.32. Bray (1979) a lui aussi utilisé cette méthode ✭ hybride ✮ lors d’une comparaison de plusieurs méthodesd’estimation d’une valeur de n.33. Excepté pour les faibles valeurs de ce coefficient. Nous reviendrons sur ce point dans les paragraphessuivants.62