Développement d'une méthodologie PIV pour la mesure de la vitesse des glaces

 

Anik Daigle

Cégep Garneau

 

Domaine : techniques, mesures et systèmes

Programme de recherche pour les enseignants de collège

Concours 2010-2011

La connaissance de la distribution spatiale de la vitesse des glaces sur une rivière est essentielle à la prévision des embâcles et des inondations, à la maintenance de voies navigables durant l'hiver, à l'évaluation des charges exercées par les glaces sur les structures riveraines, à l'évaluation des effets de la morphologie du canal sur le transport des glaces, de même qu'à l'étude de la formation des couverts de glace. Or, cette connaissance est la plupart du temps basée soit sur une évaluation visuelle du couvert de glace, soit sur des mesures ponctuelles de vitesse prises à l'aide d'instruments immergés, avec pour résultat une connaissance soit qualitative, soit incomplète du transport des glaces.

La technique d'imagerie PIV (Particle image velocimetry), qui a été développée dans les années 90 pour la détermination de la distribution de la vitesse d'écoulement, offre une alternative aux méthodes de mesures traditionnelles lorsque la connaissance de l'ensemble du champ de vitesse est requise ou lorsque le contact avec l'eau est difficile.

L'application de la PIV à la mesure de la vitesse des glaces, alors que toute mesure instrumentée est exclue en raison des morceaux de glace en mouvement, présente un potentiel certain qui n'a pratiquement pas été exploité. Nous proposons donc de développer une méthodologie basée sur la PIV pour l'obtention de la distribution de la vitesse des glaces, de même que pour l'évaluation de débits de glaces et de débits d'eau. La méthode sera développée à partir d'images du fleuve St-Laurent fournies par la Garde côtière canadienne et d'images de la rivière St-Charles acquises à l'aide d'une caméra vidéo.