Traitement et analyse de séries chronologiques continues de ...
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Partie 3 – Chapitre 7 : Présentation des sites d’étude Tableau 7.2. Récapitulatif des capteurs utilisés pour la mesure en continu des paramètres de quantité et de qualité dans le cadre de l’OTHU Capteurs Marques Principes de mesure Chassieu Ecully Qualitatif Quantitatif Hauteur 1 sonde Siemens 1 / Flodar 2 Sonde à ultra-son X 1 X 2 Hauteur 2 sonde Nivus OCM PRO Sonde piézométrique X X Vitesse 1 sonde Flopro platon Sonde effet Doppler X - Vitesse 2 sonde Nivus OCM PRO Sonde effet Doppler X X Vitesse 1 sonde Flodar Sonde radar - X Vitesse 3 sonde Flopro platon Sonde effet Doppler - X Conductivité 1 sonde Yokogawa Sonde à induction X X pH sonde Yokogawa X X Turbidimètre 1 sonde Endress hauser Sonde néphélométrique X X Turbidimètre 2 sonde Lange Sonde néphélométrique X X Spectromètre S-can S-can X X 7.3.2 Mesures pluviométriques Pour chacun des deux sites d’études, les précipitations sont estimées à partir d’un pluviomètre installé à proximité ou sur le bassin versant. Pour les années 2004 à 2006, les pluviomètres de Bron et de Champagne sont utilisés. Il s’agit de pluviomètres à augets. Depuis 2007, des pluviomètres à pesée ont été spécifiquement implémentés à proximité des deux sites de mesures. Une description détaillée des appareils de mesure est disponible dans Dorval (2010). Pour toute la période, les mesures sont effectuées au pas de temps de 1 minute. La localisation des pluviomètres est indiquée Figure 7.8. Genay Curis Albigny 8 Fleurieu Fontaines St Martin Sathonay V. St Romain Fontaines/ Saône Sathonay C. Dardilly St Didier St Cyr Champagne Caluire Mary L'étoile Charbonnières Ecully St Genis les Ollières Tassin la demi lune Craponne Francheville 9 5 St Foy les Lyon La Mulatière Vaulx en Velin 4 6 1 Décines LYON 1 3 2 7 7 8 Chassieu Oullins Bron St Fons Vénissieux Irigny Feyzin Charly Vernaison Solaise Figure 7.8. Localisation des pluviomètres de Bron, Champagne, Chassieu et Ecully sur le territoire du Grand Lyon 114
Partie 3 – Chapitre 8 : Traitement des données Chapitre 8 8 Traitement des données Une présentation détaillée des étapes de traitement des données a fait récemment l’objet de publications (Métadier et Bertrand-Krajewski 2010a; 2010b) (voir annexe 1). Les différentes étapes depuis les données brutes jusqu’au calcul des masses événementielles de MES et de DCO avec leurs incertitudes sont décrites pour l’exemple du site de Chassieu. Nous ne reprenons donc pas ici en détail tous les calculs. La partie 8.1 explique comment le débit et les concentrations en MES et DCO et leurs incertitudes ont été estimés. La méthode utilisée pour l’identification des événements pluvieux est explicitée dans la partie 8.2. La partie 8.3 présente le calcul des concentrations moyennes événementielles (CME) et des masses événementielles de MES et DCO, avec leurs incertitudes pour les événements retenus. 8.1 Calcul du débit et des concentrations en MES et DCO 8.1.1 Données utilisées Le débit a été calculé à partir des données de hauteur et de vitesse à l’exutoire du réseau, les concentrations en MES et DCO à partir des mesures en continu de la turbidité acquises dans le canal de mesure. Toutes les données ont préalablement été ramenées en temps universel afin de garantir la continuité des chroniques tout au long de l’année. Les données sur la période 2004- 2008 ont été traitées selon les considérations suivantes : - La redondance des capteurs n’a pas été prise en compte explicitement du fait des difficultés de mesure et de validation de données et des types de capteur utilisés. Nous avons considéré les mesures des meilleurs capteurs sur la période 2004- 2008. - Les données ont été corrigées en appliquant les fonctions réciproques des étalonnages, ces derniers étant des fonctions polynômes de degrés 1 à 3, puis validées suivant un protocole de validation établi sur la base de travaux antérieurs (Mourad et Bertrand-Krajewski 2001). Les incertitudes types (NF ENV13005 1999) associées aux trois grandeurs ont été estimées à partir des considérations suivantes : - Les incertitudes de mesure ont été calculées comme une résultante i) des incertitudes du capteur lui-même, estimées lors l’étalonnage et ii) des incertitudes liées aux conditions locales de mesure. Pour ces dernières, nous avons considéré : o Pour la hauteur, une incertitude type de 7.5 mm liée aux fluctuations du niveau d’eau dans les collecteurs, à la non homogénéité éventuelle de la ligne d’eau et aux conditions d’installation des capteurs. 115
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Partie 3 – Chapitre 7 : Présentation <strong>de</strong>s sites d’étu<strong>de</strong><br />
Tableau 7.2. Récapitulatif <strong>de</strong>s capteurs utilisés pour la mesure en continu <strong>de</strong>s paramètres <strong>de</strong> quantité <strong>et</strong><br />
<strong>de</strong> qualité dans le cadre <strong>de</strong> l’OTHU<br />
Capteurs Marques Principes <strong>de</strong> mesure Chassieu Ecully<br />
Qualitatif Quantitatif<br />
Hauteur 1 son<strong>de</strong> Siemens 1 / Flodar 2 Son<strong>de</strong> à ultra-son X 1 X 2<br />
Hauteur 2 son<strong>de</strong> Nivus OCM PRO Son<strong>de</strong> piézométrique X X<br />
Vitesse 1 son<strong>de</strong> Flopro platon Son<strong>de</strong> eff<strong>et</strong> Doppler X -<br />
Vitesse 2 son<strong>de</strong> Nivus OCM PRO Son<strong>de</strong> eff<strong>et</strong> Doppler X X<br />
Vitesse 1 son<strong>de</strong> Flodar Son<strong>de</strong> radar - X<br />
Vitesse 3 son<strong>de</strong> Flopro platon Son<strong>de</strong> eff<strong>et</strong> Doppler - X<br />
Conductivité 1 son<strong>de</strong> Yokogawa Son<strong>de</strong> à induction X X<br />
pH son<strong>de</strong> Yokogawa X X<br />
Turbidimètre 1 son<strong>de</strong> Endress hauser Son<strong>de</strong> néphélométrique X X<br />
Turbidimètre 2 son<strong>de</strong> Lange Son<strong>de</strong> néphélométrique X X<br />
Spectromètre S-can S-can X X<br />
7.3.2 Mesures pluviométriques<br />
Pour chacun <strong>de</strong>s <strong>de</strong>ux sites d’étu<strong>de</strong>s, les précipitations sont estimées à partir d’un<br />
pluviomètre installé à proximité ou sur le bassin versant. Pour les années 2004 à 2006, les<br />
pluviomètres <strong>de</strong> Bron <strong>et</strong> <strong>de</strong> Champagne sont utilisés. Il s’agit <strong>de</strong> pluviomètres à aug<strong>et</strong>s. Depuis<br />
2007, <strong>de</strong>s pluviomètres à pesée ont été spécifiquement implémentés à proximité <strong>de</strong>s <strong>de</strong>ux sites<br />
<strong>de</strong> mesures. Une <strong>de</strong>scription détaillée <strong>de</strong>s appareils <strong>de</strong> mesure est disponible dans<br />
Dorval (2010). Pour toute la pério<strong>de</strong>, les mesures sont effectuées au pas <strong>de</strong> temps <strong>de</strong> 1 minute.<br />
La localisation <strong>de</strong>s pluviomètres est indiquée Figure 7.8.<br />
Genay<br />
Curis<br />
Albigny<br />
8<br />
Fleurieu<br />
Fontaines<br />
St Martin<br />
Sathonay V.<br />
St Romain<br />
Fontaines/<br />
Saône<br />
Sathonay C.<br />
Dardilly<br />
St Didier<br />
St Cyr<br />
Champagne<br />
Caluire<br />
Mary L'étoile<br />
Charbonnières<br />
Ecully<br />
St Genis<br />
les Ollières<br />
Tassin la<br />
<strong>de</strong>mi lune<br />
Craponne<br />
Francheville<br />
9<br />
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St Foy les<br />
Lyon<br />
La<br />
Mulatière<br />
Vaulx en Velin<br />
4<br />
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Décines<br />
LYON 1<br />
3<br />
2<br />
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7<br />
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Chassieu<br />
Oullins<br />
Bron<br />
St Fons<br />
Vénissieux<br />
Irigny<br />
Feyzin<br />
Charly<br />
Vernaison<br />
Solaise<br />
Figure 7.8. Localisation <strong>de</strong>s pluviomètres <strong>de</strong> Bron, Champagne, Chassieu <strong>et</strong> Ecully sur le territoire du Grand<br />
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