Seuil

Un seuil sert à désigner une section d'un cours d'eau où, pour des raisons géomorphologiques ou suite à une construction humaine, la hauteur de la lame d'eau est modifiée.



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Ouvrage hydraulique - Barrage - Énergie renouvelable - Utilisation durable des ressources naturelles - Géomorphologie fluviale et lacustre

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Définitions :

  • Section artificielle ou naturelle sur un cours d'eau créant une rupture de pente ou de niveau d'eau. (source : eau.seine-et-marne)

Un seuil sert à désigner une section d'un cours d'eau où, pour des raisons géomorphologiques ou suite à une construction humaine, la hauteur de la lame d'eau est modifiée.

Exemple de seuil à radier. Une ou quelques planches peuvent être retirées pour laisser passer plus d'eau
Seuil sous le pont Notre-Dame à Mende en France
Ce type de seuil sert à passivement alimenter une zone d'expansion de crue en cas de montée de l'eau
Un seuil à niveau variable, sur la rivière Meuse en crue en France, le 30 décembre 2004 ; à peu près 180 m³/s. source
Seuil-déversoir de la Rivière des prairies, Montréal, difficilement franchissable par les poissons
Un seuil équipé de hausses fusibles lors de crue à Shongweni en Afrique du Sud. Les hausses permettent d'augmenter le niveau de stockage et de perfectionner la sécurité de l'ouvrage face aux crues; débit à peu près 550 m³/s. source
Seuil ayant permis de relever le niveau du Lac Victoria en Australie, ici avec une eau rendue particulièrement turbide par une forte pluie
Seuil permettant de mesurer le débit de l'eau, dans le parc de Yelowstone (USA)
Le seuil en V laisse passer d'autant plus d'eau que le niveau s'élève

Le mot seuil fait référence à la Piece de bois ou de pierre qui est au bas des portes. Ce n'est qu'en 1932 que le Dictionnaire de l'Académie française (8e édition) ajoute à sa définition que le seuil peut aussi désigner un «Seuil d'écluse, Pièce de bois positionnée au fond de l'eau sous la porte d'une écluse», mais toute crête déversante ou canal de déversement, d'évacuation de crue d'un petit barrage ou d'un ouvrage hydraulique est actuellement fréquemment nommée seuil).

En géomorphologie, les seuils s'opposent aux mouilles. Le courant y est fréquemment accéléré et le chenal plus étroit car les seuils naturels lorsqu'il s ne sont pas dus à des barrages de castors, ou à des embâcles nés d'accumulation de végétaux contre des troncs couchés ou coincés en travers de la rivière, sont fréquemment dus au passage du cours d'eau dans une zone de roche plus dure, et par conséquent moins entamée. Mais dans un lit mineur particulièrement large, un seuil peut exister sur une portion large, ou le ralentissement du courant a précisément permis une sédimentation derrière quelques rochers ou îlots par exemples.
En Guyane on parle de "sauts" pour désigner les seuils.

Seuils artificiels

Un seuil sert à désigner aussi un petit barrage déversant utilisé le plus souvent pour élever le niveau d'une rivière, mieux assurer ce niveau en cas d'étiage, pour créer ou augmenter un plan d'eau, former un gué ou assurer une prise d'eau comme celle d'un canal d'irrigation.

Des seuils ont aussi été fabriqués pour permettre l'alimentation de moulins, et faire office de déversoirs, jouant alors le rôle d'un trop-plein. L'eau se déverse au sommet d'un seuil, bien que certains ont une échancrure en dessous du niveau du seuil, pour réguler l'élévation du niveau de l'eau amont selon le débit de l'eau.

Des seuils ont été utilisés sur des rivières ou canaux pour les rendre plus navigable. Dans ce cas le seuil est quelquefois plus large que la largeur du lit mineur de la rivière pour diminuer les variations de niveau d'eau en amont et vitesse de l'eau. Leur effet peut être amoindri ou négligeable en cas de forte crue.

Un seuil est sensible à l'érosion, l'action érosive de l'eau étant la plus forte à leur base, au pied de la chute d'eau. Pour assurer leur résistance à cette action, ils comportent fréquemment un bassin de dissipation d'un volume et d'une profondeur déterminés suivant les débits de crue et de la hauteur de chute.

Un seuil naturel tend à reculer du fait de cette érosion dite régressive.

Seuils de Barrages

La majorité des ouvrages hydrauliques sont équipés de seuils évacuateur de crues ou déversoirs qui permettent d'évacuer des débits importants quand le niveau de la retenue est élevé. Le dimensionnement de ces seuils est essentiel pour la sécurité des ouvrages, car il permet d'éviter que le niveau n'atteigne des cotes pour lesquelles la sécurité de l'ouvrage ne soit plus assurée. La réglementation définit les périodes de retour de crue face auxquels doivent résister les ouvrages selon leur taille et leur utilisation.

Les seuils de déversoirs peuvent être soit libres, soit vannés.

Seuils et mesure de débit

certains seuils sont exploités en hydrométrie pour mesurer aisément les débits faible à moyen d'une rivière. Ceux-ci résultent d'une formule simple et fiable dans laquelle on introduit l'évaluation de la hauteur d'eau sur le seuil.
Dans ce cas, il y a différentes sortes de seuils qui vont de la simple plaque de métal avec une échancrure en V, jusqu'à des structures de béton ou d'acier en travers de la rivière. Un seuil en V donne une indication précise des petits débits.

Impacts ou intérêt écologique

Les seuils naturels sont rares sur les torrents et sur l'aval des particulièrement grands cours d'eau, mais habituels sur les petits cours d'eau naturels, surtout dans les forêts primaires. Ils présentent l'intérêt de faciliter la conservation en amont des bassins versants de volume d'eau important dont la hauteur[1] contribue à alimenter les nappes phréatiques et par conséquent à limiter les effets des sécheresses, ils servent quelquefois de gué pour la faune sauvage ou les hommes.
Néanmoins, si un seuil oxygène toujours l'eau qui le franchit, la sédimentatoin de matière organique en amont de ceux-ci peut diminuer le taux d'oxygène, et certains seuils fabriqués par l'Homme sur un radier plat peuvent avoir un impact négatif sur le milieu aquatique en constituant un obstacle à la remontée des poissons, qui ne disposent pas là du creux présent en aval des seuils naturels et permettant à des poissons tels que truite ou saumons de prendre leur élan pour sauter le seuil. Le manque de végétation ou de berges franchissables ne permet quelquefois pas aux civelles ou anguilles de remonter. Une échelle à poissons permet aux poissons de franchir ce type de seuil.

Si le seuil correspond à un dénivelé important, l'eau est ralentie en amont, avec dépôt de sédiments et légère diminution du taux d'oxygène sur les cours d'eau peu rapides et mouvementés, et une augmentation du taux d'oxygène juste en aval. Les poissons migrateurs (salmonidés, anguilles, lamproies) savent franchir la majorité des seuils naturels, et de nombreux seuils artificiels s'ils ne sont pas particulièrement élevés.

Liens externes

Notes et références

  1. Cf Loi de Darcy

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