Détermination expérimentale du lien entre la vitesse de surface et la vitesse moyenne dans un écoulement à surface libre

De nos jours, il est important de pouvoir connaitre le débit des rivières avec précision. Cela permet par exemple de gérer nos barrages, de dimensionner de nouveaux ouvrages, de se protéger des crues ou encore de gérer nos ressources en eau. Pour ce faire, une multitude de techniques existent. La presque totalité de ces techniques sont dites intrusives au cours d'eau et nécessitent que le matériel et/ou l'opérateur soient plongés dans l'eau. En période de crue, cela n'est pas acceptable au niveau de la sécurité. La LSPIV 'Large scale particle image velocimetry' est une technique non-intrusive en cours de développement qui consiste à filmer la surface de l'eau et des traceurs qui y sont déposés. Grâce à cette technique, il est possible de déterminer la vitesse des traceurs et par conséquent la vitesse de surface du cours d'eau. Cependant, pour relier la vitesse de surface au débit, c'est à dire ce qui intéresse les hydrauliciens, il nous faut connaitre le lien entre vitesse de surface et vitesse moyenne. Ce lien est appelé "index de vitesse". L'objectif de ce travail est de comprendre comment évolue cet index de vitesse en fonction de l'écoulement. La méthode utilisée ici est de modéliser des mesures de profils de vitesse verticaux réalisés en laboratoire et en rivière pour ensuite calculer leur index de vitesse.