Courantomètre à effet Doppler (ADCP)

L’appareil de mesure indispensable à la caractérisation in-situ des processus hydrodynamiques est l’ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler). Celui-ci peut être utilisé pour mesurer des phénomènes tels que :

• Intensité et direction des courants dans la colonne d’eau

• Caractéristiques (Hs, Tp, Hmax…) et spectre directionnel de houle

• Fluctuations d’énergie turbulente dans la colonne d’eau

• Estimation de la concentration en matières en suspension dans la colonne d’eau

Ces profileurs acoustiques sont utilisés principalement de 2 façons. La première est en mouillage fixe sur le fond dans des structures adaptées aux caractéristiques de la zone de déploiement (châssis intertidal pour les zones découvrantes ou structure anti-chalutage pour les secteurs plus profonds). L’autre méthode de mesure, appelée Bottom Tracking, consiste à fixer l’ADCP à la coque d’un bateau en mouvement. Le courantomètre mesure alors en continu les intensités et direction des courants dans la colonne d’eau sous le bateau.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Caractéristiques techniques

Les ADCP sont équipés de céramiques acoustiques fonctionnant à des fréquences variables, de 75 kHz à 1200 kHz. Ils travaillent en continu ou par salves de tirs acoustiques (pings). Les ondes sonores ainsi émises sont réfléchies par la matière en suspension présente dans la colonne d’eau. Ce type de courantomètre utilise l’effet Doppler pour mesurer les fluctuations de vitesse dans le cône de mesure de chaque faisceau émetteur (dont le nombre varie suivant le constructeur), lui-même divisé en cellules de hauteurs définies par l’utilisateur.
Ces instruments possèdent différents modes d’échantillonnage, permettant par exemple de faire de la mesure très haute fréquence, ou la encore de déterminer des spectres directionnels de houle.
Les principales grandeurs enregistrées sont : l’intensité et la direction des courants, l’intensité du signal rétrodiffusé (pour chacun des 4 faisceaux), la corrélation entre les 4 faisceaux, la pression, et des paramètres additionnels tels que l’inclinaison de l’appareil, le voltage de la batterie, la température….
Lorsque ce courantomètre est équipé du module de houle, le profil de courant mesuré à des hauteurs prédéterminées et en déduira les caractéristiques de la houle (Hs, Tp, Hmax…) et le spectre directionnel de houle.

 

Exemple

 Mesure de courant (intensité, direction) et signal rétrodiffusé sur le banc de la Ravine (Baie des Veys).