1 Introduction

Les paramètres de résistance hydraulique (ou coefficients de frottement) des contrôles par chenal sont souvent difficiles à déterminer avec précision. Dans la pratique, ils sont souvent exprimés sous forme de coefficient de Strickler \(K_S\) ou de coefficient de Manning \(n\), l’un étant l’inverse de l’autre (\(n=1/K_S\)). Il existe des tables ou catalogues de valeurs types (par exemple, table de Chow, ou ce catalogue illustré) et des méthodes de calcul qui s’appuient sur une description plus détaillée des conditions d’écoulement (par exemple, méthode de Cowan, ou la méthode d’Arcement et Schneider, 1989).

Autres références intéressantes sur l’estimation des coefficients de frottement :

Barnes, H.H. (1967) Roughness characteristics of natural channels. U.S. Geological Survey Water-Supply Paper 1849, 213.
Hey, R.D. (1979) Flow resistance in gravel-bed rivers. J. Hydraul. Div., Am. Soc. Civ. Eng., 105(4), 365–379.
Hicks, D.M., Mason, P.D. (1998) Roughness Characteristics of New Zealand Rivers, Water Resources Publications, Littleton, CO, 329 pp., ISBN:0-477-02608-7.
Jarrett, R.D. (1985) Determination of roughness coefficients for streams in Colorado. U.S. Geological Survey Water-Resources Investigations Rep. 85-4004, 54.
Limerinos, J.T. (1970) Determination of the Manning coefficient from measured bed roughness in natural channels. U.S. Geological Survey Water Supply Paper 1898-B, 47.

2 Table de Chow, 1959 (Strickler)

Le tableau suivant donne les valeurs du coefficient de Strickler en m\(^{1/3}\)/s, pour des types de chenal donnés, et pour une friction minimum, “normale” et maximum.

Source: Ven Te Chow (1959). Open-Channel Hydraulics. McGraw-Hill, New York.

Type de chenal et description	Minimum	Normal	Maximum
1. Lits mineurs, cours d’eau naturels - petits cours d’eau (largeur au plein bord < 30 m / 100 pieds)
a. propres, rectilignes, bien remplis d’eau, sans failles ni mouilles profondes	40	33	30
b. comme ci-dessus, mais plus de pierres et d’herbiers	33	29	25
c. propres, sinueux, quelques mouilles et hauts-fonds	30	25	22
d. comme ci-dessus, mais quelques herbiers et pierres	29	22	20
e. comme ci-dessus, hauteurs d’eau plus faibles, avec des pentes et tronçons plus inefficaces	25	21	18
f. identiques à “d” avec plus de pierres	22	20	17
g. tronçons lents, herbeux, mouilles profondes	20	14	13
h. tronçons très herbeux, mouilles profondes, ou lits moyens encombrés de bois et sous-bois	13	10	7
2. Cours d’eau de montagne, pas de végétation dans le lit, berges généralement abruptes, arbres et broussailles le long des berges immergées en hautes eaux
a. fond : graviers, pavés, et quelques rochers	33	25	20
b. fond : pavés avec de gros rochers	25	20	14
3. Lits majeurs
a. Prairie, sans broussailles
1. herbe rase	40	33	29
2. herbe haute	33	29	20
b. Surfaces cultivées
1. aucune culture	50	33	25
2. cultures matures en rang	40	29	22
3. cultures matures en champ	33	25	20
c. Broussailles
1. broussailles dispersées, herbes denses	29	20	14
2. broussailles aérées et arbres, en hiver	29	20	17
3. broussailles aérées et arbres, en été	25	17	13
4. broussailles moyennes à denses, en hiver	22	14	9
5. broussailles moyennes à denses, en été	14	10	6
d. Arbres
1. saules denses, en été, alignés	9	7	5
2. terres défrichées avec des souches d’arbres, pas de pousses	33	25	20
3. comme ci-dessus, mais avec fort développement de pousses	20	17	13
4. dense présence de bois, quelques arbres couchés, un peu de sous-bois, hautes eaux sous les branches	20	21	22
5. comme le 4., les hautes eaux atteignant les branches	10	8	6
4. Chenaux creusés ou dragués
a. En terre, droits, et uniformes
1. propres, récemment achevés	63	56	50
2. propres, après exposition aux intempéries	56	45	40
3. graviers, tronçon uniforme, propre	45	40	33
4. herbe rase, peu d’herbiers	45	37	30
b. En terre, sinueux, et ralentis
1. pas de végétation	43	40	33
2. herbe, quelques herbiers	40	33	30
3. herbiers denses ou plantes aquatiques dans les chenaux profonds	33	29	25
4. fond en terre et bords en déblais	36	33	29
5. fond pierreux et berges herbeuses	40	29	25
6. fond en galets et bords propres	33	25	20
c. Excavé par dragline ou dragué
1. pas de végétation	40	36	30
2. broussailles aérées sur les berges	29	20	17
d. Tranchées dans la roche
1. lisses et uniformes	40	29	25
2. déchiquetées et irrégulières	29	25	20
e. Chenaux pas entretenus, herbiers et broussailles non coupées
1. herbiers denses, sur toute la hauteur d’écoulement	20	13	8
2. fond propre, broussailles sur les bords	25	20	13
3. comme ci-dessus, plus hautes eaux	22	14	9
4. broussailles denses, hautes eaux	13	10	7
5. Chenaux rectifiés ou construits
a. Ciment
1. surface nette	100	91	77
2. mortier	91	77	67
b. Bois
1. raboté, non traité	100	83	71
2. raboté, créosoté	91	83	67
3. non raboté	91	77	67
4. planche avec tasseaux	83	67	56
5. recouvert de textile imperméabilisant	100	71	59
c. Béton
1. finition à la truelle	91	77	67
2. finition à l’aplanissoir	77	67	63
3. avec finition, avec du gravier sur le fond	67	59	50
4. sans finition	71	59	50
5. béton projeté, bon tronçon	63	53	43
6. béton projeté, tronçon ondulé	56	45	40
7. sur de la bonne roche excavée	59	50
8. sur de la roche excavée irrégulière	45	37
d. Fond en béton, finition à l’aplanissoir, avec bords en :
1. pierre de taille liée au mortier	67	59	50
2. pierre brute liée au mortier	59	50	42
3. maçonnerie de ciment moellons, enduit	63	50	42
4. maçonnerie de ciment moellons	50	40	33
5. moellons non liés ou enrochements	50	33	29
e. Fond en graviers, avec bords en :
1. béton coffré	59	50	40
2. mortier de pierre brute	50	43	38
3. déblais non liés ou enrochements	43	30	28
f. Brique
1. brique vernissée	91	77	67
2. liée au mortier de ciment	83	67	56
g. Maçonnerie
1. moellons cimentés	59	40	33
2. moellons non liés	43	31	29
h. Pierre de taille / dallage en pierre	77	67	59
i. Asphalte
1. lisse	77	77
2. rugueux	63	63
j. Revêtement végétal	33		2

3 Table de Chow, 1959 (Manning)

Le tableau suivant donne les valeurs du coefficient de Manning en s/m\(^{1/3}\), pour des types de chenal donnés, et pour une friction minimum, “normale” et maximum.

Source: Ven Te Chow (1959). Open-Channel Hydraulics. McGraw-Hill, New York.

Type de chenal et description	Minimum	Normal	Maximum
1. Lits mineurs, cours d’eau naturels - petits cours d’eau (largeur au plein bord < 30 m / 100 pieds)
a. propres, rectilignes, bien remplis d’eau, sans failles ni mouilles profondes	0.025	0.030	0.033
b. comme ci-dessus, mais plus de pierres et d’herbiers	0.030	0.035	0.040
c. propres, sinueux, quelques mouilles et hauts-fonds	0.033	0.040	0.045
d. comme ci-dessus, mais quelques herbiers et pierres	0.035	0.045	0.050
e. comme ci-dessus, hauteurs d’eau plus faibles, avec des pentes et tronçons plus inefficaces	0.040	0.048	0.055
f. identiques à “d” avec plus de pierres	0.045	0.050	0.060
g. tronçons lents, herbeux, mouilles profondes	0.050	0.070	0.080
h. tronçons très herbeux, mouilles profondes, ou lits moyens encombrés de bois et sous-bois	0.075	0.100	0.150
2. Cours d’eau de montagne, pas de végétation dans le lit, berges généralement abruptes, arbres et broussailles le long des berges immergées en hautes eaux
a. fond : graviers, pavés, et quelques rochers	0.030	0.040	0.050
b. fond : pavés avec de gros rochers	0.040	0.050	0.070
3. Lits majeurs
a. Prairie, sans broussailles
1. herbe rase	0.025	0.030	0.035
2. herbe haute	0.030	0.035	0.050
b. Surfaces cultivées
1. aucune culture	0.020	0.030	0.040
2. cultures matures en rang	0.025	0.035	0.045
3. cultures matures en champ	0.030	0.040	0.050
c. Broussailles
1. broussailles dispersées, herbes denses	0.035	0.050	0.070
2. broussailles aérées et arbres, en hiver	0.035	0.050	0.060
3. broussailles aérées et arbres, en été	0.040	0.060	0.080
4. broussailles moyennes à denses, en hiver	0.045	0.070	0.110
5. broussailles moyennes à denses, en été	0.070	0.100	0.160
d. Arbres
1. saules denses, en été, alignés	0.110	0.150	0.020
2. terres défrichées avec des souches d’arbres, pas de pousses	0.030	0.040	0.050
3. comme ci-dessus, mais avec fort développement de pousses	0.050	0.060	0.080
4. dense présence de bois, quelques arbres couchés, un peu de sous-bois, hautes eaux sous les branches	0.050	0.048	0.045
5. comme le 4., les hautes eaux atteignant les branches	0.100	0.120	0.160
4. Chenaux creusés ou dragués
a. En terre, droits, et uniformes
1. propres, récemment achevés	0.016	0.018	0.020
2. propres, après exposition aux intempéries	0.018	0.022	0.025
3. graviers, tronçon uniforme, propre	0.022	0.025	0.030
4. herbe rase, peu d’herbiers	0.022	0.027	0.033
b. En terre, sinueux, et ralentis
1. pas de végétation	0.023	0.025	0.030
2. herbe, quelques herbiers	0.025	0.030	0.033
3. herbiers denses ou plantes aquatiques dans les chenaux profonds	0.030	0.035	0.040
4. fond en terre et bords en déblais	0.028	0.030	0.035
5. fond pierreux et berges herbeuses	0.025	0.035	0.040
6. fond en galets et bords propres	0.030	0.040	0.050
c. Excavé par dragline ou dragué
1. pas de végétation	0.025	0.028	0.033
2. broussailles aérées sur les berges	0.035	0.050	0.060
d. Tranchées dans la roche
1. lisses et uniformes	0.025	0.035	0.040
2. déchiquetées et irrégulières	0.035	0.040	0.050
e. Chenaux pas entretenus, herbiers et broussailles non coupées
1. herbiers denses, sur toute la hauteur d’écoulement	0.050	0.080	0.120
2. fond propre, broussailles sur les bords	0.040	0.050	0.080
3. comme ci-dessus, plus hautes eaux	0.045	0.070	0.110
4. broussailles denses, hautes eaux	0.080	0.100	0.150
5. Chenaux rectifiés ou construits
a. Ciment
1. surface nette	0.010	0.011	0.013
2. mortier	0.110	0.013	0.015
b. Bois
1. raboté, non traité	0.010	0.012	0.014
2. raboté, créosoté	0.110	0.012	0.015
3. non raboté	0.110	0.013	0.015
4. planche avec tasseaux	0.012	0.015	0.018
5. recouvert de textile imperméabilisant	0.010	0.014	0.017
c. Béton
1. finition à la truelle	0.110	0.013	0.015
2. finition à l’aplanissoir	0.013	0.015	0.016
3. avec finition, avec du gravier sur le fond	0.015	0.017	0.020
4. sans finition	0.014	0.017	0.020
5. béton projeté, bon tronçon	0.016	0.019	0.023
6. béton projeté, tronçon ondulé	0.018	0.022	0.025
7. sur de la bonne roche excavée	0.017	0.020
8. sur de la roche excavée irrégulière	0.022	0.027
d. Fond en béton, finition à l’aplanissoir, avec bords en :
1. pierre de taille liée au mortier	0.015	0.017	0.020
2. pierre brute liée au mortier	0.017	0.020	0.024
3. maçonnerie de ciment moellons, enduit	0.016	0.020	0.024
4. maçonnerie de ciment moellons	0.020	0.025	0.030
5. moellons non liés ou enrochements	0.020	0.030	0.035
e. Fond en graviers, avec bords en :
1. béton coffré	0.017	0.020	0.025
2. mortier de pierre brute	0.020	0.023	0.026
3. déblais non liés ou enrochements	0.023	0.033	0.036
f. Brique
1. brique vernissée	0.110	0.013	0.015
2. liée au mortier de ciment	0.012	0.015	0.018
g. Maçonnerie
1. moellons cimentés	0.017	0.025	0.030
2. moellons non liés	0.023	0.032	0.035
h. Pierre de taille / dallage en pierre	0.013	0.015	0.017
i. Asphalte
1. lisse	0.013	0.013
2. rugueux	0.016	0.016
j. Revêtement végétal	0.030		0.500

Sections

L'analyse hydraulique

Contrôles hydrauliques

Coefficients de friction

Incertitudes sur les jaugeages

Equation de la courbe de tarage

Incertitudes dans les limnigrammes

Modèle statistique

Incertitudes dans les hydrogrammes

Le B.A.-BA de l’inférence Bayesienne

Algorithmes MCMC