CHAP 2. Le bassin versant
I. Dfinitionsdiffrents types de BV, dlimitations.
II. Caractristiques morphomtrique dun BV
III. Caractristiques Pdo-gologique
bassin versant (BV) = unit spatiale de rfrence en hydrologie
Un BV est toujours associ :- un cours deau- une section de ce cours deau : l exutoire ou missaire
BV = zone gographique draine par ce cours deau lexutoire choisi
Section exutoirebv
I. Dfinitions
Bv topographique / hydrogologique
Bv topo
formationpermable
Bv hydrogologique ou rel
Coupe de terrain :
Endoreisme : BV sans exutoire superficiel, caractristique zone aride
100
75 50
Vue en plan Vue en coupe75
BV topo : coulement superficiel prdominant / apport souterrain
Comportement hydrologique du BV
= rponse du BV face une sollicitationpluiequantit deau
scoulant lexutoire(hydrogramme)
Q(t)
Rponse caractrise par :- vitesse de raction du BV- intensit de la rponse
Elle dpend :
-des caractristiques morphomtrique du BV-des pluies-des conditions initialesdhumidit du BV
Rponse caractrise par :- vitesse de raction du BV
- intensit de la rponse
mesure parLe temps de concentration, le temps de rponseou le temps de monte
Le dbit instantan maximum
pluie
dbit
temps
temps
trponse
tmonte
Temps de concentration et courbes isochrones
1.t
4.t 3.t2.t
A1
A4
A3
A2
A5
tc : dure la plus longue mise par une goutte qui ruisselle sur le BVpour atteindre lexutoire
02/03/2001
Seine Corbeil Essonnes(janvier - mai 2001)
32
32,5
33
33,5
34
34,5
35
35,5
01/01
/2001
07/01
/2001
13/01
/2001
19/01
/2001
25/01
/2001
31/01
/2001
06/02
/2001
12/02
/2001
18/02
/2001
24/02
/2001
02/03
/2001
08/03
/2001
14/03
/2001
20/03
/2001
26/03
/2001
01/04
/2001
07/04
/2001
13/04
/2001
19/04
/2001
25/04
/2001
01/05
/2001
07/05
/2001
13/05
/2001
19/05
/2001
25/05
/2001
31/05
/2001
Haut
eur N
GF
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Plui
e jou
rnali
ere m
m/j
Bretigny sur Orge (Mto France) Seine Corbeil Essonnes (Diren Ile de France)
max : 35,17 NGF (3,91) le 19/03/01
Cote de vigilance
Cote d'alerte
01/06/200115/04/2001
1.Exemple :Niveau de la Seine Corbeil-Essonne(janvier mai 2001)
2.Exemple :Gardon Anduze, septembre 2002
Cas 1 Cas 2tm 15 j 6h et 4htr 8 12j 5-6h
0
5
10
15
20
25
30
35
1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45
Temps (heures)
Plui
e (m
m)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000D
bit
(m3/
s)
-limites du BV : identifies partir des courbes de niveauxlignes de crtes, sommets et thalwegs
Dlimitation des frontires dun BV topo
- dlimitation manuelle avec cartes topo IGN ou automatique avec modle numrique de terrain (MNT)
Lignes de crtes
thalweg
Exemple 1/25000 : courbe de niveau z = 5 m1/50000 : z = 10 m
Exemple :le vidourle St Hippolyte du Fort
Carte IGN 1/25000
MNT carte numrique
i
Z1 Z2
Z3Z4
Maille i :calcul des directions d coulements
calcul du nombrede maille draines en i
Rseau hydrographiquelimites BV
Modle numrique de terrain
BV du Pallas Mze
II. Caractristiques morphomtriques
- Aire (km) et Primtre (km)
Face une sollicitation fixe, la rponse hydrologique dun BV est influence par diffrentes caractristiques.
Indice de Gravelius : G= Primtre du BV/ Primtre du cercle de mme surfaceG=
-Forme dun BVdcrite par
A2P
Longueur du rectangle quivalent : L=4
162 APP +
Effet de la formedu BV sur les coulements(Musy, 2004)
-Le relief Influence les coulements : prcipitations et t varie avec laltitude
vitesse des coulements varient avec la pente
Altitude moyenne :
bv
iii
A
.zA
Courbe hypsomtrique dcrit le relief :rpartition des surfaces du bassin en fonction de laltitude
Aire du BV
Altitude
Ai Abv (km)Ai/Abv 100 (%)
zi
zmax
zmin
Ai : aire du BV dont laltitude est au moins zi
Les pentes
Pente moyenne indication sur la dure du ruissellement
Indice de pente global : Ig = Z/L Z=Altitude maxi Altitude mini, L: longueur du rectangle quivalent
Pente moyenne pondres par la surface :
ALcD.
I=
Avec D : dnivel des courbes de niveauxLc : longueur des courbes de niveauxA : aire du BV
Laborde, 1998
- Le rseau hydrographique
= ensemble des cours deau qui participent lcoulement(artificiel ou naturel, temporaire ou permanent)
Structure du rseau hydrographique dpend de :
-La gologie : aptitude lrosion-Du Climat : dense en rgion humide et inexistant en zone aride-De la pente : dtermine les caractristiques rosives ou sdimentaires dun cours deau-De linfluence humaine : barrage, endiguement, agriculture modifient le rseau naturel
-Un cours deau sans affluent est dordre j=1- une confluence entre 2 cours deau dordre i etjle cours rsultant est
dordre le max(i,j) si ijdordre j+1 , si i=j
chaque cours deau ordre j1
11
1
1
1
1
2
2
2
2
23
Ordre dun cours deau : classification topologique de Strahler
On observe souvent que le rapport :
Rb = Ni/Ni+1 est indpendant de lordre iavec Ni : nombre de cours d eau dordre i
Rb : rapport de confluence
Chow, 1988
Effet du rapport de confluenceSur lhydrogramme de crue(toutes choses gales par ailleurs) :
Densit de drainage :
Dd = o Li est la longueur du cours deau i, Dd exprime en km/kmbv
ii
A
L
Dd 3 4 : rseau dveloppement trs limit Dd 1000 rseau trs ramifiSol permable, couvert vgtal,Peu de relief
Peu de vgtation, relief marqu
Rque : densit hydrographique F= avec Ni nbre de cours deauF=a.Dd bv
ii
A
N
Longueur du cours deau principal : entre lexutoire et la limite du BV le long des cours dordre le plus lev et en extrapolant vers la limite du BV
Profil en long dun cours deau
l :Longueur du cours d'eau (km)
Z(l) :cote de la ligned'eau (m)
Tronon uniforme de pente I(i) de longueur L(i)
Vue en plan Profil en long
Origine
l1
M1
l1
Z(M1)
Origine
amont
aval
Profil en travers Vue en plan Profil en travers de la section S
Section S
Axe X
Altitude du radier (cotes NGF)
Xi
ZiMi
X
Mi
Origine
Origine
niveau de l'eau
III. Caractristiques Pdo-gologique
Occupation du sol
- Couvert vgtal Interception dune partie du volume des pluies Limite lrosion
Indice de couverture forestire = Surface fort / aire du BV
- Surface urbanise
Augmente volume coul Augmente la vitesse de raction du BV
- Surface deau libre
= lac, cours deau Amortissement ou laminage des crues par stockage temporaire
- Couverture neigeusesur les BV daltitude Effet cumulatif : pluie + fonte augmente les coulementsMme indice que pour les couverture forestires
Exemple :La Rouvire (1971)(92 km- 13.9 Mm3
Conqueyrac (1982)(82 km 11.8 Mm3
Ceyrac (1968)(46 km 6.2 Mm3
Sommires640 km
Amortissement dune crue par laRetenue de la Rouvire sur le Crieulon
0100200300400500600700800
0 10 20 30t en heures
Q m
3/s
Nature du sol
Influence la vitesse de monte de crue- le volume des coulements
Type de sol Couverture du bassinversant
Cultures Pturages Bois, FortsA fort taux d'infiltrationSols sableux ou graveleux 0.20 0.15 0.10
A taux d'infiltration moyenLimons et sols similaires 0.40 0.35 0.30
A faible taux d'infiltrationSols lourds, argileux
Sols peu profonds sur lesubstratum
0.50 0.45 0.40
Milieu impermable Extrait du SCS
Quantification du ruissellement sur un BV :
Coefficient de ruissellement : Cr= Volume de pluie qui ruisselle / Volume total de pluie
Exemple : influence de la nature (et occupation) du sol sur le ruissellement
Ex : septembre 1958 sur le Vidourle Influence de lhistorique pluvieux
700.00 710.00 720.00 730.00 740.00 750.00 760.001840.00
1850.00
1860.00
1870.00
1880.00
1890.00
1900.00
700.00 710.00 720.00 730.00 740.00 750.00 760.001840.00
1850.00
1860.00
1870.00
1880.00
1890.00
1900.00
0 mm
50 mm
100 mm
150 mm
200 mm
250 mm
300 mm
350 mm
400 mm
450 mm
500 mm
600 mm
1000 mm
29 septembre 1958Lame de pluie 100 mm sur le Vidourle Mars.Sommires Qmax =300 m3/s Cr=30-40%
03 octobre 1958Lame 100 mm sur le Vidourle MarsillarguesSommires Qmax =1800 m3/s Cr=70%
Pour un sol de nature donne, lhumidit du sol avant la pluie influence la rponse du BV
Humidit du sol dduite des prcipitations antrieures une pluie : IPA
Hauteur de
![Dopl Hující pr ozkumy a rozbory - Smolné SV BV SV BV BV BV BV OM BV BV BV PV DS [BV] [PV] [BV] [OX1] [BV] NT NT BV DS NSi NSi [PV] [PX1] NSi Smolné Pece 5 4 1 4 8 7 5 4 7 5 8 7](https://img.dokumen.tips/doc/110x75/5ecbc6e1aab05a781359c472/dopl-hujc-pr-ozkumy-a-rozbory-smoln-sv-bv-sv-bv-bv-bv-bv-om-bv-bv-bv-pv.jpg?t=1653597429)
