Marégraphe à flotteur : identification des erreurs de mesure

Une maintenance préventive et des contrôles réguliers doivent éviter  les erreurs de mesure, mais il peut arriver que l'on ait à traiter des enregistrement marégraphiques provenant d'observatoire qui satisfont pas toujours aux critères de qualité conformes aux normes requise. Certaines erreurs sont difficiles à détecter (stabilité du zéro de la référence en hauteur), mais d'autres défauts de dysfonctionnement du marégraphe à flotteur sont décelés par différents tests, dont celui de Van de Casteele.

Nivellement du marégraphe OTTR 16, de l'échelle de marée, et du tube de la sonde lumineuse (Credits GHO-SHOM, 1994)

 

Erreurs sur la stabilité du zéro

En ce qui concerne la stabilité du zéro, don contrôle mérite une attention particulière, car les erreurs de mesure correspondantes sont difficiles, voire impossibles à détecter. Tout particulièrement, si elles sont permanentes ou cycliques en l'absence de contrôles réguliers. Les causes principales en sont la feuille d'enregistrement mal ajustée en hauteur sur le tambour et les mouvements verticaux soit de la construction réalisée (le quai par exemple) pour supporter tout le système, soit des éléments de fixation. Il est évident que l'on ne mentionnera pas comme erreur de mesure le fait que le sol lui-même puisse bouger sous l'effet de mouvements sismiques ou tectoniques. Il est en effet admis que la mesure marégraphique est relative au support du marégraphe, mais à condition toutefois que celui-ci ne subisse pas de modifications dues à l'activité humaine ou aux intempéries (tempêtes, inondation). Il convient notamment de s'attacher à la détection des modifications qui provoqueraient des déplacements verticaux des repères de référence, tout particulièrement ceux qui sont situés à proximité de structures portuaires récentes. On voit ici l'intérêt de choisir plusieurs repères éloignés les uns des autres.

 

Test de Van de Casteele

La plupart des autres erreurs de dysfonctionnements du marégraphe à flotteur sont mis en évidence par le test de Van de Casteele. Cette opération nécessite l'utilisation de la sonde lumineuse. La réalisation de ce test consiste à relever la valeur du tirant d'air dans le puits sur tout un cycle de marée et de comparer cette série de mesure à l'enregistrement correspondant du marégraphe à contrôler. En l'absence de défaut de fonctionnement du  marégraphe, la somme des deux mesures doit rester constante.

Ce test peut «également être réalisé à l'aide de deux marégraphe de même type ou de type différents dont l'un sert de référence, les deux instruments mesurant le niveau du même puits (si celui-ci est assez grand) ou les niveaux de deux puits voisins. Au cour de cette comparaison, c'est la différence des mesures qui doit rester constante. Cette constant devrait être nulle dans le cas où les enregistreurs ont des zéro représentant la même référence. La comparaison des mesures de deux marégraphes, le OTT à flotteur et le MCN ultrasonique (la référence), donne un exemple de défaut fréquent des marégraphes à flotteur. À partir d'une certaine hauteur, il se produit un changement de facteur d'échelle, qui est dû vraisemblablement à un chevauchement de spires sur l'enrouleur de câble. Dans l'exemple donné, à partir de 4.5 m de hauteur environs, le marégraphe à flotteur donne une indication inférieure à la mesure du capteur ultrasonique, le module de cet écart croissant alors approximativement de 2.5 cm/m.

Le test de Van de Casteele permet de détecter également

  • un jeu dans le mécanisme
  • un facteur d'échelle inadapté : échelle graphique différente du facteur de réduction,
  • une coque dans le câble du flotteur ou dans celui du stylet,
  • une entrave ou un frein au libre mouvement du flotteur à un certain niveau du puits
  • un glissement du câble sur la poulie.

L'interprétation du diagramme permet généralement de localiser aisément l'origine du défaut de fonctionnement éventuel.

 

Références

  • La Marée - La marée océanique et côtière - Bernard Simon. Editeur Institut océanographique, 2007, 434pp

 

Dernière mise à jour : 13/11/2012