Abstract:The physical influence of sea tides on the lower reaches of the Amazon River can be identified more than 1000 km upstream from the sea. Analysis of upstream tidal wave propagation on the Amazon River contributes to the understanding of the hydrodynamics of the lower reaches and to the quantification of the influence of sea level on sedimentation rates. Continuous over-the-year recording of water levels has been undertaken at eight locations along the lower reaches of the Amazon River and flow measurement campaigns have been organized for different river discharge rates (100 000 m 3 s 1 , 190 000 m 3 s 1 and 250 000 m 3 s 1 ) and sea-tide amplitudes (2-3Ð5 m). Damping, time-delay and deformation of the tidal wave signals, depending on water regimes and distances from the sea, have been analyzed. The physical processes of wave propagation and cyclic water storage and release have been investigated both through data analysis and the application of mathematical hydrodynamic models. The impact of tidal pulses on sediment transport to the sea has been assessed.
Cette étude détermine, par deux méthodes, indépendantes mais complémentaires, le débit moyen interannuel de l'apport liquide de l'Amazone à l'océan Atlantique. Après avoir défini, le plus logiquement possible, la limite Est du bassin amazonien, l'étude établit le bilan hydrologique de l'Amazone depuis Óbidos jusqu'à l'océan, sur la période 1972-2003. Le débit moyen interannuel à l'embouchure serait de 205 000 m3•s-1. Une seconde méthode se base sur dix séries de mesures de débit effectuées à l'embouchure de 1997 à 2008 qui se corrèlent très bien avec les débits observés à Óbidos. Cette méthode indiquerait un débit interannuel à l'embouchure de 208 000 m3•s-1, en y incluant les 6 000 m3•s-1 que représente la dérivation de l’Amazone vers le Rio Pará (et l’Océan) par les furos, canaux qui coulent dans l’ancien bras de l’Amazone. Avec une incertitude de ± 6 %, les apports interannuels de l'Amazone à l'océan, pour la période 1972-2003, seraient de 206 000 m3•s-1 et représenteraient 17 % des apports mondiaux en eau douce.
[1] Wavelet analysis allows for an insightful examination of the temporal variability of Amazon basin hydrology and highlights intermittent interannual and interdecadal fluctuations. Two main conclusions arise. Interannual fluctuations appear as closely related to equatorial Pacific forcings whereas 15-year and bi-decadal fluctuations are strongly correlated with Pacific and tropical Atlantic long term forcings. The 1970's climate shift affects the Amazon basin, implying a correlation between both NATL and SOI and hydrological proxies after that decade.
Effectuées dans le cadre du Projet Hidrologia e geoquimica na Bacia Amazônica (HiBAm), les nouvelles mesures de débit à Obidos ont amélioré la connaissance des caractéristiques hydrologiques de l'Amazone à cette station qui contrôle les plus forts débits du monde. Une nouvelle méthode de correction détermine les débits journaliers avec une précision de ±3.0%. La reconstitution des périodes manquantes, avec les observations faites à Manaus, permet de disposer d'une chronologie de près d'un siècle. Avec cet échantillon commençant en 1902, le module interannuel de l'Amazone à Obidos est de 163 000 m' s", avec un coefficient d'irrégularité extrêmement faible {Ki = 1.28). L'étiage décennal (78 000 m' s"') est de même grandeur que la crue centenaire du Congo à Brazzaville. La crue décennale est estimée à 260 000 m' s" 1. Le Bilan hydrologique indique un déficit d'écoulement de 1193 mm, qui peut être assimilé à l'évapotranspiration réelle. En conclusion, l'Amazone est bien le fleuve le plus puissant et le plus régulier de la planète. Mots clefs Amazone; débit; statistique; bilan hydrologique The River Amazon at Obidos (Brazil): Statistical studies of the discharges and water balance Abstract New discharge measurements carried out within the "Hidrologia e geoquimica na Bacia Amazônica" (HiBAm) Project at Obidos have improved the knowledge about the hydrological characteristics of the Amazon at this station, which controls the highest discharges in the world. A new correction method determines the daily discharge with an accuracy of ±3.0%. The reconstruction of the missing data, using observations from Manaus, makes it possible to build a chronology for almost one century. Withthis sample starting in 1902, the interannual average discharge of the Amazon at Obidos is 163 000 nr' s" 1 , with an extremely weak irregularity coefficient (K3 = 1.28). The decennial low water (78 000 m's" 1) is similar to the centenary flood of the River Congo at Brazzaville. The decennial flood is estimated to be 260 000 ire's"'. Water balance studies indicate an outflow deficit of 1193 mm, which can be identified with actual évapotranspiration. In conclusion, the Amazon is confirmed to be the most powerful and regular river of the planet.
Since 1995, hydrologists of the HiBAm (Hydrology and Geochemistry of the Amazon Basin) Research Program carried out several hundred discharge measurements in the Amazon basin. Implementation of modern discharge measurement techniques using ultrasonic devices (ADCP), give evidence of a systematic error linked to the displacement of the river bottom due to high water velocity close to the bottom. This error leads to an underestimation of discharge value. It was possible to establish a correlation between the water velocity close to the river bottom and the error between real position and position computed by ADCP when the boat returns to its starting point after a two-way crossing of the river. When there is no bottom displacement, i.e. during low flow period, this return position error is weak (less than 50 m). This has allowed quantification of river bed load speed, or bottom displacement speed. A correction method was developed on the basis of this correlation. This method, systematically applied to ADCP discharge measurements obtained at Ôbidos hydrometric station, allowed all measured discharges to be corrected, especially for 1997 and 1999 floods. Another method, based on the analysis of real trajectory of the boat (obtained from topographic measurement or GPS positioning) compared with the ADCP computed trajectory, is under study.Détermination des débits par mesureur ultrasonique à effet Doppler (ADCP): une méthode de correction,des erreurs dues au fond mobile et son application sur l'Amazone à Obidos Résumé La mise en oeuvre sur le fleuve Amazone des nouvelles techniques de mesure des débits par système ultrasonique (ADCP), a mis en évidence une erreur systématique liée à des vitesses de fond importantes qui occasionnent un déplacement du fond du fleuve. Cette erreur entraîne une sous-estimation des débits. Les hydrologues du Projet HiBAm ont effectué plusieurs centaines de mesures sur le Bassin Amazonien depuis 1995. Il a été possible d'établir une corrélation entre la vitesse moyenne de l'eau près du fond et l'écart en planimétrie sur la position du bateau de mesure lorsqu'il revient à son point de départ. Lorsqu'il n'y a pas de déplacement du fond, cet écart est faible (inférieure à 50 m) et de signe positif ou négatif. Ceci a permis d'estimer les vitesses de charriage de fond. Une méthode de correction des débits a été établie sur la base de cette corrélation. Cette méthode, utilisée pour l'importante station hydrométrique d'Obidos, a permis de corriger les débits mesurés, dont ceux des crues de 1997 et 1999. Une autre méthode, basée sur la comparaison de la trajectoire réelle du bateau (obtenue par relevé topographique ou par positionnement GPS) et de la trajectoire calculée par l'ADCP, est à l'étude. Open for discussion until I June 2001912 Jacques Callede et al.
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