Débit

## Présentation:

Le débit noté D (ou Q à l'international) est un volume d'eau sous forme liquide sur un plan transversale qui se déplace en un temps donné. Le débit comprend aussi l'ensemble des matières ou substances présentes entraînées par l'écoulement. Il est défini par la formule suivante:

```
D = V x S

```

Dans la formule;

* D = débit (*en m3/s*)
* V = vitesse d'écoulement (elle est constante)
* S = surface à calculer

La formule n'est qu'une approximation, car elle considère que l'eau est uniforme.

Pour calculer le débit d'un cours d'eau ou d'un canal, la surface est celle de la section mouillée (SM exprimée en m). La vitesse s'exprime grâce à la formule de Manning Strickler exprimée ci-dessous.

```
V = KS x RH2:3 x I1:2

```

Dans la formule;

* V = vitesse d'écoulement (*en m/s*)
* KS = coefficient de Strickler ou de rugosité (*en m1:3/s*)
* Rh = rayon hydraulique (*en m*)
* I = pente (*en m/m*)

Cette formule est d'ailleurs inspirée de celle de de Chezy. Elle est définie par:

```
V = C x

 R
 h
  x
 I

 {\displaystyle \sqrt{Rh \text{ x } I}}

```

Dans la formule;

* V = vitesse de l'écoulement (*en m/s*)
* C = coefficient de Chezy (*en m1:3/s*)
* Rh = rayon hydraulique (*en m*)
* I = pente (*en m/m*)

Si l'on calcule donc le débit à partir de la formule de Manning Strickler, on obtient:

```
D = KS x Rh2:3 x I1:2 x SM

```

Donc dans la formule;

* D = débit (*en m3/s*)
* KS = coefficient de Strickler ou de rugosité (*en m1:3/s*)
* Rh = rayon hydraulique (*en m*)
* I = pente (*en m/m*)
* SM = section mouillée

Pour rappel, *KS x Rh2:3 x I1:2* permet de calculer la vitesse V en m3/s.

La section mouillée, la pente et le rayon hydraulique sont exprimés ici.

## Indicateur:

Le débit instantané est un indicateur des différentes caractéristiques d'un bassin-versant d'un cours d'eau. Il permet par exemple de déterminer en amont sa pente moyenne, sa superficie, sa géologie, ses aménagements (agricole, végétale ou urbaine), la présence ou non d'ouvrages tels que des barrages. Il permet aussi de connaître la météo récente.

## L'hydrogramme:

On représente de manière générale le débit d'un cours d'eau par un hydrogramme indiquant le volume d'eau en un temps donné. Ainsi, la courbe est la représentation du débit. Le point le plus haut de cette courbe est appelé débit de pointe.

L'hydrogramme est très utilisé notamment pour étudier le comportement des cours d'eau lors de ses crues.

## Types:

Il existe différentes significations du débit selon la matière dont il est utilisé. Il existe:

* l**e débit moyen** (c'est la moyenne du débit sur un temps donné).
* l**e débit maximal** (c'est le débit de pointe lors d'une crue).
* l**e débit minimal** (c'est le débit le plus bas lorsque le cours d'eau est en étiage).
* l**e débit spécifique** (c'est la mesure de l'écoulement moyen des précipitations dans un bassin-versant).

Le débit spécifique se traduit par la formule suivante;

```
Dsp = D : S

```

Dans la formule;

* Dsp = débit spécifique (en L/s-1 km-2 ou en m3/s-1 km-2)
* D = débit (exprimé en L/s ou m3/s)
* S = surface du bassin-versant (exprimée en km2)

En générale, le débit spécifique de pointe lors des crues décroît lorsque la taille du bassin-versant augmente.

## Augmentation du débit:

Lorsque le débit augmente, il a tendance à augmenter le transport des sédiments plus ou moins gros dans le cours d'eau ce qui génère le changement de couleur de l'eau. En général selon l'intensité du débit, l'eau deviendra plus ou moins grise ou marron. L'eau prend la couleur de la terre, si celle-ci présente une toute autre couleur, le liquide prendra sa couleur. Suite à une averse en région montagneuse, l'eau reste très souvent claire, car dans ces zones, il y a peu de sédiments, mais beaucoup de roches.

Plus un débit augmente et plus l'écoulement sera rapide. Lors de crues, les cours d'eau peuvent éroder les berges et endommager de nombreuses infrastructures.

## Appareils:

De nombreux appareils de mesure existent afin de trouver un débit. Il existe par exemple le débitmètre qui permet la mesure dans une section constante comme par exemple un tuyau. Concernant les cours d'eau, le limnimètre permet de connaître le débit grâce à une courbe de tarage.

L'action de mesure du débit d'un cours d'eau s'appelle un «jaugeage». Elle s'effectue généralement dans une « station de jaugeage ».