bassin-versants-

5/24/2018 bassin-versants-

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Chapitre II :

Bassin versant

1. Dfinition

2. Comment dlimiter un bassin versant ?

3. Caractristiques morphomtriques d'unbassin versant

4. Caractristiques du rseauhydrographique


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Un bassin versantcest

une surface parcourue par un cours d'eau et ses affluents

1. Dfinition

zone reliefs

la source

topographie convergence vers la section la plus basse

exutoire


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Un bassin versant

1. Dfinition

Le bassin versant est l'unit de base pour la dtermination du bilan

hydrologique, Il est dfini comme la surface parcourue par un cours d'eau et ses

affluents. Un cours d'eau prend gnralement naissance dans une zone reliefs

et draine la surface topographique. Les coulements convergent vers la section la

plus basse du cours d'eau appele exutoire.


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Bassin Versant (BV):

Ligne de Partage des eaux (LPE).Exutoire

Points deConfluence

Sous Bassinversant (SBV)

Prsentation 2D &Mthodologie de

dlimitation de BV

.

Raction de BV auprcipitation

Gnration duRuissellement

(Ang.Runoff)Comprendre le Processus


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Trac des contours partir dune carte topographique,perpendiculairement aux lignes de niveau :

1. Rgle dorthogonalit: limites du bassin perpendiculaire aux courbes de niveau;

2. Rgle de trac: partir de laval vers lamont;

3. Rgle dorientation des crtes la travers dun col: dans le cas o les crtes ont la

mme orientation, on applique la rgle du plus court chemin; dans le cas contraire, le plus

court chemin est curviligne et son dessin est bas sur lallure des courbes de niveau

infrieures;

. g e e sym r e ssym r e: orsque a m e es racer n r eur une seu e

courbe de niveau, gnralement, il faut passer au milieu de lespace dlimit par cette

courbe; lorsquil y a dissymtrie du relief, le trac de la limite ne doit pas tre au milieu de la

courbe de crte;

5. Rgle des crtes principales ou secondaires: lorsquon remonte sur une crte secondairequi fait un angle droit avec la crte principale, ne pas arrondir le trac et ne pas hsiter

tracer un point anguleux.


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La notion de bassin versant


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Trac des contours partir dune carte topographique


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Cartographie dun bassin versant

Les terrains gologiques du bassin sont de nature impermable, l'eau estalors achemine selon la topographie. Dans ce cas les limites du bassin versant

sont dfinies par la ligne de crte (ligne de plus grande altitude) et par la ligne deplus grande pente.

topographiqueBassin versant topographique


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Bassin en 3D

Les terrains gologiques qui forment le bassin sont en totalit ou en partiepermables. Une partie des eaux de prcipitation peut s'infiltrer et alimentersouterrainement un autre bassin. De mme dans le cas contraire un bassin versant peut

recevoir des eaux souterrainement travers la frontires avec un autre bassin sous formede sources. Dans ce cas la dlimitation du bassin ne se base pas uniquement sur latopographie mais tient compte des limites relles d'alimentation bases sur la naturegologique du terrain et le sens des coulements souterrains.Dans le cas de bassin versant de grande taille, les apports et les pertes souterrains ont

tendance se compenser et le bassin versant hydrogologique peut tre confondu aubassin versant topographique.


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Bassin topographique ou gologique ?

Bassin en 2D

ou gologique

Le bassin hydrologique est dlimit par les lignes de crtes topographiques isolant lebassin versant d'un cours d'eau et de ses affluents. Il correspond en surface au bassinhydrographique.

Le bassin hydrogologique correspond la partie souterraine du bassin hydrologique


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Bassin versant 2D


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O. Chbouka

O. SrouRbi

a

Massifc

entra

lhercynie

n

uya

Causse d'Ajdir

N

Altitude (m) :

0-200 m200-400 m400-600 m600-800 m800-1000 m1000-1200 m1200-1400 m1400-2000 m

#

Province de Khnifra

#

#

##

Ouiouane

Taghat

#

Arhbalou n Ikhouane

#

Sanwal

Chacha n Amellah #

O. Chbouka

Lahri

O. Srou

N

460000 480000 500000 520000 540000

260000

260000

280000

280000

Bassin versant 2D

O;O

um

Haut

eMoul

Bassin versant du Srou.200000 0 200000 Mtres

Plus de 2000 m

Exemple : bassin versant du Srou.(Elbouqdaoui K. et al.2007)

#

#

#

#

#

#Taghzout

#

O.Oum

Rbia

#

#

#

Ben Khelil

5000 0 5000 Meters

Altitude en mtre (1*)

700-850850-1000

1000-11501150-13001300-14501450-16001600-17501750-19001900-20502050-22002200-2350

Rseau hydrographique (3*)

L gende :

# Station pluviomtrique (2*)

460000 480000 500000 520000 540000

240000

240000

#

Azrou n Ait Lahcen

Mtres

#

Kerrouchen


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bassins exoriques : exutoire la mer ou locan (72 % des terres merges)bassins endoriques : pas dexutoire maritime (11 % des terres merges)

bassins ariques : zone sans coulements (forte vaporation, peu deprcipitations, forte permabilit) (17 % des terres merges)

Grands bassins fluviaux

263 bassins fluviaux couvrent 45.3 % des terres merges (231 millions de km)

Amazone : 7 millions de km

Congo : 3,7 millions de km

Mississipi et Nil : 3,3 millions de km

Danube : 817 000 kmRhin : 224 000 km


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3. Caractristiques morphomtriques d'un bassin versant

La dtermination des caractristiques morphomtriques,est ncessaire pour dterminer et analyser le comportementhydrologique d'un bassin versant (lame d'eau prcipit, dbit de larivire, bilan. etc.).


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Dans le plan

La surface

Le primtre

Rctanglequivalent

Planimtrage

Curvimtrage

Formule

M. numrique

Rctanglequivalent

rphomtriques

Paramtres Mthode de mesure

Organigramme des caractristiques morphomtriques mesures pour un bassinversant

Courbe aire-distance

Planimtrage

Dnivel

Indice de RocheLes indices depente

CourbehypsomtriqueL'altitude

Maillage

KG de Gravelius

La forme

L/l

Formule

Indice de penteglobal

Formule

Carac

tristiquesm


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C- La forme

- le rectangle quivalent

- le rapport de la plus grande longueur

la plus grande largeur


- le coefficient Kg de Gravelius

- la courbe aire - distance

Quelle est la relation entre Kg et la forme ?

- Indice de forme de Horton


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A- La surface

3.1. Disposition dans le plan

La surface constitue l'aire de rception des prcipitations qui alimententun cours d'eau par coulement. Le dbit du cours d'eau l'exutoire dpend doncen partie de la surface. La surface peut tre mesure en km2 par l'utilisation d'unplanimtre en superposant la surface une grille dessine sur papier transparent,

par des mthodes numriques ou par l'intermdiaire de formules.

La surface

Planimtrage

M. numriqueDans le plan

Formule

Stylisation du trac

du primtre


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n=0

A

y Formule

3.1. Disposition dans le plan

Exemple de formule pour calculer la surface d'un bassin versant a

partir du primtre stylis du bassin:

Si le contourd'un bassin estpolygonal dfini par npoints de coordonnesX et Y l'aire de la

i

xi

yi

-

x i-1

-

x

=

=

n

i

iy

iy

ix

ix

A

1 2

1.

1

surface A peut trecalcul par la relation.

Calcul de la surface d'un bassin versant de contour polygonal (M. Soukatchoff, 2007)


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Le perimtre

Curvimtrage

Rectangle equivalent


Rectan le e uivalent

Dans le plan

B- Le primeter et rectangle quivalent

Le primtre est la caractristique de longueur la plus utilise. Leprimtre peut tre mesure directement sur la carte topographique parcurvimtrage ou de manire indirecte en utilisant la longueur du rectanglequivalent.

P = 2 (L + l) et A = L * l

P : primtre du bassin versant (km),L : longueur du rectangle quivalent (km),

l : largeur du rectangle quivalent (km),

A : surface du bassin versant (km2).

Est le rectangle de longueur L et de largeur l qui a la mme surface et le mmeprimtre que le bassin versant:


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Rectan le

B- Le rectangle equivalent

Le bassin versant rectangulaire rsulte d'une transformationgomtrique du bassin rel dans laquelle on conserve la mme superficie, lemme primtre (ou le mme coefficient de compacit) et donc par consquentla mme rpartition hypsomtrique. Les courbes de niveau deviennent desdroites parallles au petit ct du rectangle. La climatologie, la rpartition dessols, la couverture vgtale et la densit de drainage restent inchanges entre

les courbes de niveau.

Dfinir le rectangle equivalent ?

lLA

lLAKP G

*

)(228.0

=

+==

+=

2

12.111

12.1 G

G

K

AKL

=

2

12.111

12.1 G

G

K

AKl

equivalent


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Coefficient Kg de Gravelius = Coefficient de compacit

P

A

PKG 28.0

2==

Sachant que le

P= primtre en kmA= aire en km2

C- La forme

La forme Coefficient Kg de GraveliusDans le plan

La forme du bassin versant a une grande influence sur lcoulement global et surtout sur lallurede lhydrogramme rsultant dune pluie donne, cette caractristique est donne par lindice deGravelius qui a propos en 1914 le coefficient de compacit ("compactness coefficient") dfinicomme le rapport du primtre du bassin celui dun cercle de mme surface :

1.5 < KG< 1.8 : Bassin de forme allonge.1.0 < KG< 1.15 : Bassin de forme ramasse.

Indice de Gravelius et caractrisation de la forme des bassins versants (Musy, 2005)

KG = 1.6 KG = 1.3 KG = 1.2 KG = 1.1type chne type peuplier

ou couloirtype

circulaire

e coe c en G e rave us es sup r eur orsque a orme u ass n es

allonge, et proche de 1 pour un bassin versant de forme circulaire.


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C- La forme

La forme Indice de forme de HortonDans le plan

Il exprime le rapport de la largeur moyenne du bassin versant la longueur ducours deau principal (Horton, 1932).

A

2LH=

KH : Indice de Horton sans dimension.KH< 1 : Bassin de forme allonge.

KH> 1 : Bassin de forme ramasse.A : Surface du bassin versant (Km2).L : Longueur du cours deau principal (Km).


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3. Caractristiques morphomtriques d'un bassin versant3.2. Laltitude

L'altitude est dcrite

par la courbe hypsomtrique quireprsente la surface en km2 (oule pourcentage de la surface) enfonction des altitudessu rieures une cte Z donne.

La plupart des facteurs mtorologiques et hydrologiques sont fonctionde laltitude. La courbe hypsomtrique traduit la rpartition des altitudes lintrieur du bassin versant et permet, en outre, de dterminer les altitudescaractristiques.

L'altitude Courbe hypsomtrique

- Planimtrage

- Maillage

Courbe hypsomtrique(Laborde, 2000)

Cette courbe est tablie en planimtrant pour diffrentes altitudes lessurfaces situes au dessus de la courbe de niveau correspondante. Une autre

mthode consiste chantillonner les altitudes selon un maillage carr, l'altitudeau centre d'une maille tant considre gale l'altitude moyenne de la maille.

C


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3. Caractristiques morphomtriques d'un bassin versant3.2. Laltitude

La plupart des facteurs mtorologiques et hydrologiques sont fonction delaltitude, il est intressant dtudier lhypsomtrie du bassin versant partranche daltitude

Altitude % Surface

totale

0-600

600-800

800-1000

1000-1200

1200-1400

1400-1600

1600-1800

0.25

5

35

43

15

1.5

0.25


26/61

Altitude moyenne

Altitude mdiane

3.3. Courbe hypsomtrique et altitude caractristiques

Altitude Moyenne :

-Hmoy : Altitude moyenne du bassin versant en (m).- A :Surface totale du bassin versant en (Km2).- Si: La surface comprise entre deux courbes de niveau en (Km2).

- hi, hi+1 : Altitudes haut et bas qui dlimite la surface Si en (m).

=

+

+=

n

i

iiimoy

hhS

AH

1

1

2

1

Altitude mdiane :Correspond au point dabscisse 50 % sur la courbe hypsomtrique.Laltitude maximale et minimale du bassinAltitude la plus frquente :cest laltitude correspondante au maximum de superficie sur lacourbe hypsomtrique


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- bassin mature intermdiaire

superficie en %

Courbe hypsomtrique : interprtation

- bassin jeune : superficie faible par rapport au changement daltitude initiale, ce qui estcaractristique des bassins abrupts

- vieux bassin : plaine douce prs dun cours deau o laltitude varie trs peu malgr unesuperficie importante

profil dun cours deau dans un bassinaltitudeenmtre

courbe hypsomtrique

3 Caractristiques morphomtriques d'un bassin versant


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DnivelL'altitude

3. Caractristiques morphomtriques d un bassin versant

D: dnivel cest la diffrence entre Za% et Zb%Za% : altitude leve suprieur une hauteur

donne qui reprsente a% (Z5) de la surfacedu bassin.Zb%: altitude basse suprieur une hauteurdonne qui reprsente b% (Z95) de la surface

3.2. Laltitude

D = Za% - Zb%

Dfinissez le dnivel ?

.


29/61

3 C t i ti h t i d' b i t


30/61


Les indices de pente

Plusieurs mthodes sont appliques pour calculer la pente.

Leur connaissance est dune grande importance car il est vident que les eauxruissellent dautant plus que la pente des versants est grande, cest ainsi quenmontagne on rencontre, pour une averse donne, des crues plus importantes quenplaine ou les pentes sont beaucoup plus faibles.

l'indice de pente de Roche long valuer

l'indice de pente globale simple appliquer

3 Caractristiques morphomtriques d'un bassin versant


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3. Caractristiques morphomtriques d un bassin versant

La pente moyenne

L indice de pente moyen ipmoy

Cet indice se calcule partir du rectangle quivalent

j

j

d

DnmoyennepenteLa =

- iPmoy : indice de pente moyen en (%).-L : Longueur du rectangle quivalent(Km).-xi : distance qui spare 2 courbes sur le rectangle (m) largeurtant constante.- d : distance entre 2 courbes de niveau successives(m).-d/xi pente dun lment

A

lD

ld

d

lDd

a

ani

j

jj

j

jj

j

jj

moyp

===

jjj



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Indice de RocheLes indices de pente

q p q

Le calcul de l'indice de pente Ir de Roche ncessite:- le rectangle quivalent,- la courbe hypsomtrique.

Ir est exprim par la moyenne de la racine

carre des pentes, mesures sur le rectanglequivalent et pondres par les surfaces.

3.1. Indices de pente

- D : Dnivel utile (m).- Lq: Longueur quivalente.-l : Largeur quivalente.

j

jjn

j

jr

X

hhX

L

I

= +

=

11

1

- Xi : distance qui spare les deux courbes sur le

rectangle quivalent.

Lindice de pente peut tre calcul partir de la rpartition hypsomtrique (pourcentagede la superficie entre les courbes de niveau)

iir daL

I = .1

ai est le pourcentage de la superficie entre les courbes de niveau.

di est la distance entre les courbes de niveau appele aussi dnivele.

Zones altimtriques ou Surface partielle Dnivellation


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hypsomtriques

A (km2) ai (%) di (m)

< 300 21551,53 3,45 7 4,9

300 350 94452,20 15,10 50 27,5

350 400 58118,95 9,29 50 21,6

400 500 149826,61 23,96 100 48,95

500 600 53383,54 8,54 100 29,2

600 800 79364,30 12,67 200 50,34800 900 107051,47 17,12 100 41,4

900 1000 35764,40 5,72 100 23,9

> 1000 25930,40 4,15 127 22,9

TOT L 25 3.30 00 270, 9

69,270

1127,1363

1.

1== iir da

L

I

m1363,1127k29,1

12,111

12,1

29,13,625443

2

=

+= xL

Lindice de pente de Roche du bassin est donc de 0,45%.



34/61

Indice de pente globalLes indices de pente

L

DIg =

D : Dnivele Za% - Zb% dfinie sur la courbe hypsomtrique

entre 5% et 95%ou l'oeil sur la carte topographique

L : Longueur du rectangle quivalent

Relief trs faible Ig < 0.002

Relief faible 0.002 < Ig < 0.005

Relief assez faible 0.005 < Ig < 0.01

Classification sur la

base de l'indice global


Relief mod r 0.01 < Ig < 0.02

Relief assez fort 0.02 < Ig < 0.05Relief fort 0.05 < Ig < 0.1

Relief trs fort 0.1 < Ig

d'une surface de

l'ordre de 25 km2

Pour un mme bassin, l'indice global Ig dcrot lorsque la surface augmente.

28.0

rg

II =relation entre

l'indice global et

l'indice de Roche

Il existe une relation entre l'indice global et l'indice de Roche (avec un coefficientde corrlation de 0.99)

3. Caractristiques morphomtriques d'un bassin versant3 1 I di d


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Les indices de pente Dnivele spcifique Ds

LlDlL

LDAID gs ===

La dnivele spcifique Ds ne

dpend que de l'hypsomtrie

(D) et de la forme du bassin

(l/L)

A la diffrence de l'indice global Ig , la dnivele spcifique Ds estindpendante de la surface et permet alors de comparer des bassins detailles diffrentes.


Relief trs faible Ds < 10 m

Relief faible 10 m < Ds < 25 m

Relief assez faible 25 m < Ds < 50 m

Relief modr 50 m < Ds < 100 m

Relief assez fort 100 m < Ds < 250 m

Relief fort 250 m < Ds < 500 m

Relief trs fort 500 m < Ds

la dnivele spcifique Ds est

indpendante de la surface et

permet alors de comparer des

bassins de tailles diffrentes

3. Caractristiques morphomtriques d'un bassin versant3 4 modles numriques de terrain


36/61

3. 4.modles numriques de terrainIl existe actuellement un ensemble de programmes informatiques quipermettent de dvelopper des modles numriques de terrain. Les modles

numriques de terrain traitent la topographie c'est le M.N.T. (au sens strict) ettraitent galement les altitudes aux noeuds d'un maillage rgulier couvrant unergion donne c'est le M.N.A. (modle numrique d'altitude). Ces modlespermettent de calculer automatiquement tous les paramtresmorphomtriques d'un bassin versant.

TopographieTopographieTopographieTopographie

M.N.T

AltitudesAltitudesAltitudesAltitudes

M.N.A.

calcul automatique de tous les paramtres morphomtriques d'un bassin versantcalcul automatique de tous les paramtres morphomtriques d'un bassin versantcalcul automatique de tous les paramtres morphomtriques d'un bassin versantcalcul automatique de tous les paramtres morphomtriques d'un bassin versant


37/61

Outils numriques (SIG, Modles,).

Modle Numrique de terrain (MNT):


38/61

Modle Numrique de terrain (MNT):

La 3me dimension des bases des donnes gographiques est dcrites par les MNT (modle Numrique

de Terrain) pour le relief, et par le MNE (Modle Numrique dlvation) pour les btiments et le sur-sol.

Reprsentation dun Bassin Versant par ModuleNumrique de Terrain(MNT):

Utilisation actuelle des Systmes dinformationGographique pour produire ces types de figures


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ligne de crte

Embouchure (= exutoire)

bassin versant unitaire

Bassin versant 3D



40/61

versant de Sidi Chiker.

versant de Sidi Chiker.

Altitude caractristique du bassinversant de Sidi Chiker.

Indices de pente du bassin

versant de Sidi Chiker

4444. Caractristiques du rseau hydrographique. Caractristiques du rseau hydrographique. Caractristiques du rseau hydrographique. Caractristiques du rseau hydrographique


41/61


Le rseau hydrographique est l'ensemble des coursd'eau naturels ou artificiels, permanents ou temporairesqui drainent les eaux d'un bassin versant versl'exutoire.

La description d'un rseau hydrographique ncessite ladtermination de plusieurs paramtres.



42/61

q y g p qq y g p qq y g p qq y g p q

Moyens de dtermination

Carte

Carte et formule

FormuleDensit de drainage

Forme

Hirarchisation

Paramtres

eau

hydrog

raphique

eau

hydrog

raphique

eau

hydrog

raphique

eau

hydrog

raphique

Carte

Profils en long Carte

Frquence des talwegs

Courbe aire-distance

Formule

Carte et calculs

Endorisme

Caract

ristiquesdu

rs

Caract

ristiquesdu

rs

Caract

ristiquesdu

rs

Caract

ristiquesdu

rs

4444. Caractristiques du rseau hydrographique. Caractristiques du rseau hydrographique. Caractristiques du rseau hydrographique. Caractristiques du rseau hydrographique4444 1111 Hirarchisation du rseau hydrographiqueHirarchisation du rseau hydrographiqueHirarchisation du rseau hydrographiqueHirarchisation du rseau hydrographique


43/61

Hirarchisation duHirarchisation duHirarchisation duHirarchisation durseaurseaurseaurseau

hydrographiquehydrographiquehydrographiquehydrographique

4444.... 1111. Hirarchisation du rseau hydrographique. Hirarchisation du rseau hydrographique. Hirarchisation du rseau hydrographique. Hirarchisation du rseau hydrographiqueClassification du rseau hydrographique selon Strahler (1957)

Tout cours d'eau dpourvu d'affluent est d'ordreTout cours d'eau dpourvu d'affluent est d'ordreTout cours d'eau dpourvu d'affluent est d'ordreTout cours d'eau dpourvu d'affluent est d'ordre 1111

AuAuAuAu confluentconfluentconfluentconfluent dededede deuxdeuxdeuxdeux courscourscourscours d'eaud'eaud'eaud'eau dededede mmemmemmemme ordreordreordreordre n,n,n,n, lelelele courscourscourscours d'eaud'eaud'eaud'eau rsultantrsultantrsultantrsultantestestestest d'ordred'ordred'ordred'ordre nnnn ++++ 1111

Le cours d'eau form par la confluence de deux cours d'eau d'ordre diffrentLe cours d'eau form par la confluence de deux cours d'eau d'ordre diffrentLe cours d'eau form par la confluence de deux cours d'eau d'ordre diffrentLe cours d'eau form par la confluence de deux cours d'eau d'ordre diffrentprend l'ordre du plus lev des deuxprend l'ordre du plus lev des deuxprend l'ordre du plus lev des deuxprend l'ordre du plus lev des deux

La ramification dun cours deau est tablie en affectant un systme de numrotation La ramification dun cours deau est tablie en affectant un systme de numrotation La ramification dun cours deau est tablie en affectant un systme de numrotation La ramification dun cours deau est tablie en affectant un systme de numrotation chaque tronon du cours deauchaque tronon du cours deauchaque tronon du cours deauchaque tronon du cours deau en fonction de son importance. Selon la classification deen fonction de son importance. Selon la classification deen fonction de son importance. Selon la classification deen fonction de son importance. Selon la classification de

Strahler(Strahler(Strahler(Strahler( 1957195719571957).).).).

Un bassin versant a l'ordre du plus lev de ses cours d'eau, soit l'ordre du cours d'eauprincipal l'exutoire.



44/61

4444.... 1111. Hirarchisation du rseau hydrographique. Hirarchisation du rseau hydrographique. Hirarchisation du rseau hydrographique. Hirarchisation du rseau hydrographique

Exutoire

11

11

11

11

11

111

11

1

111

11

1111111

2

1 11

2 22 3

4

2

3

32

22

2

23

2

Ordre Nombre1

2

3

4

5

89

26

7

2

1

222

1

111

1

11

11

1

1

111

1 1

11

1

1

11

11

111

1

11

111

1

1

11

1

1

1

1 11111

1

223

22

122

2

342

44

44

4

22

23333

223

3

1

2

3

4

4

45

52

555

1

53

55

5

52 3

3

22

2

2



45/61



4444 1111 Hirarchisation du rseau hydrographiqueHirarchisation du rseau hydrographiqueHirarchisation du rseau hydrographiqueHirarchisation du rseau hydrographique


46/61

Problme de l'chelle de la carte

Hirarchisation du rseau hydrographique

En pratique l'ordre du thalweg peut changer selon l'chelle de la carteutilise. Une correspondance peut tre tablie entre l'chelle et l'ordre rel

rvl par la photographie arienne


23

4

5

11

1

1

1/20 0001/50 000

1/100 000

1/200 000

Correspondance entre l'ordre rel et l'ordre tabli d'aprs la carteCorrespondance entre l'ordre rel et l'ordre tabli d'aprs la carteCorrespondance entre l'ordre rel et l'ordre tabli d'aprs la carteCorrespondance entre l'ordre rel et l'ordre tabli d'aprs la carte(Laborde,(Laborde,(Laborde,(Laborde,2000200020002000))))

Parmi ces cartes quelle est celle qui montre plus de dtail du terrain?Parmi ces cartes quelle est celle qui montre plus de dtail du terrain?Parmi ces cartes quelle est celle qui montre plus de dtail du terrain?Parmi ces cartes quelle est celle qui montre plus de dtail du terrain?

4444. Caractristiques du rseau hydrographique. Caractristiques du rseau hydrographique. Caractristiques du rseau hydrographique. Caractristiques du rseau hydrographique4444 2222 Formes du rseau hydrographiqueFormes du rseau hydrographiqueFormes du rseau hydrographiqueFormes du rseau hydrographique


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4444.... 2222. Formes du rseau hydrographique. Formes du rseau hydrographique. Formes du rseau hydrographique. Formes du rseau hydrographique

La forme du rseau hydrographique dpend d'un complexede facteurs qui agissent en interaction. Les plus importants sont:

* la gologie agit par la nature lithologique des terrains

traverss par leau ainsi que par les structures (failles, plis) quiorientent le courant et dterminent les pentes rgionales, (agit sur laforme)

* le climat par le biais du rgime des prcipitations, dtermine

A quoi sont lis ces diffrents types dorganisation?A quoi sont lis ces diffrents types dorganisation?A quoi sont lis ces diffrents types dorganisation?A quoi sont lis ces diffrents types dorganisation?

la densit du r seau hydrographique, dense dans les r gions

montagneuses trs humides et tend disparatre dans les rgionsdsertiques.

Le climat agit galement sur la couverture vgtale qui limitele ruissellement superficiel. rgularise le dbit des cours d'eau etamortit les crues. (agit sur la densit)

* l'activit de l'Homme dans les domaines de l'agriculture etde l'amnagement (barrages) peut galement modifier le dbit et letrac du rseau hydrographique. (agit sur le trac)

4444. Caractristiques du rseau hydrographique. Caractristiques du rseau hydrographique. Caractristiques du rseau hydrographique. Caractristiques du rseau hydrographique4444.... 2222. Formes du rseau hydrographique. Formes du rseau hydrographique. Formes du rseau hydrographique. Formes du rseau hydrographique


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La forme durseau

La gologienature lithologique

structures

Le climatdensit

du r. h.rgime des prcipitations

couverture vgtale

forme

du r. h.


dpend deL'activit

de l'Hommeagriculture trac

du r. h.amnagement



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y g p qy g p qy g p qy g p q

Il existe quatre principaux types d'organisation deschenaux fluviatiles: le chenal unique, les chenaux tresss, le chenalsinueux et les chenaux anastomoss (Derruau, 1974)

Organisation des rseaux hydrographiques

A quoi sont lis ces diffrents types dorganisation?A quoi sont lis ces diffrents types dorganisation?A quoi sont lis ces diffrents types dorganisation?A quoi sont lis ces diffrents types dorganisation?



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Classifications descriptives du rseau hydrographiquePlusieurs classifications descriptives du rseau hydrographiqueont permis de dfinir diffrentes classes de formes

y g p qy g p qy g p qy g p q



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Les lois de Horton: rapport de confluence et rapport de longueur

sont des formules empiriques qui permettent de diffrencier lesformes du rseau hydrographiques.

Les lois de Horton

Formules empiriques qui permettent de diffrencier les formes durseau hydrographiques

Rc Rl




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Formes du rseau hydrographique

lois de Horton Rapport de confluence

CteN

N

nordredeaudcoursdenombre

nordredeaudcoursdenombreR nnc ==

+=)(

1''

''

c'est le rapport du nombre de cours d'eau d'ordre n aunombre de cours d'eau d'ordre n + 1

Rc exprime le dveloppement du rseau de drainage

Rc = 2.25 5

Rc sup 5Gologie sans influenceBassins allong avec une

valle troite et pentue

bassin circulaire avec un rseau dendritiqueType chne : Ramification bien dveloppe

avec un espacement rgulier des confluences

-Type peuplier (5 < Rc < 10): BV nettement plus long que large, prsente de nombreuxaffluents parallles.

- Type pin (10 < Rc < 20): Caractris par une concentration des confluences dans le secteuramont do sort un tronc qui ne reoit plus daffluents importants. rseau en artede poisson



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lois de Horton Rapport de confluence

Quelque soit n, le rapport R c est peu prs constant et exprime le

dveloppement durseau de drainage.Rc varie de 3 5 pour une rgion o la gologie n'a aucune influence pour

un bassin circulaire cest un rapport faible avec un rseau dendritique.

Le rapport de confluence est lev pour les bassins de forme allong et

prsentant une valle troite et pentue avec un rseau en arte de poisson.

Cette organisation est trs importante pour la formation des crues du cours

deau principal. Selon le type de gomtrie du rseau, les crues des diffrents

affluents confluent plus ou moins rapidement dans lespace et dans le temps. Elles sesuperposent plus ou moins les unes sur les autres, ou au contraire se succdent les

unes aprs les autres. Les risques de superposition croissent du type peuplier au

type pin parasol.



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lois de Horton Rapport de longueur

c'est le rapport des longueurs moyennes des cours d'eau d'ordre n auxlongueurs moyennes des cours d'eau d'ordre n - 1

CteL

L

nordredeaudcoursmoyennelongueur

nordredeaudcoursdesmoyennelongueurR

n

nnl ==

=1

)(1''des

''




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lois de HortonLa dtermination de Rc et de Rl se fait par voie graphique en portant

l'ordre des cours d'eau en fonction du nombre de cours d'eau et de leurslongueurs moyennes sur un graphique semi-Iogarithmique. La pente de la

droite, moyenne permet de dterminer la raison de la progressiongomtrique.

Dtermination de Rcet de Rl par voie

graphique

Pente de la droite moyenne

4444.... 2222. Densit de drainage. Densit de drainage. Densit de drainage. Densit de drainage4444. Caractristiques du rseau hydrographique. Caractristiques du rseau hydrographique. Caractristiques du rseau hydrographique. Caractristiques du rseau hydrographique


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La densit du drainage Dd est exprime par le rapport de la longueurtotale des cours d'eau (somme des Li) permanents et temporaires la surface dubassin versant (A). Cest un paramtre qui reflte la dynamique du bassin et letype de ruissellement.

)(1

= kmL

D id

Avec :

Dd : densit de drainage [km/km2] ;

L : longueur de cours d'eau [km] ;

A : surface du bassin versant [km2].

La densit de drainage dpend de la gologie, des caractristiquestopographiques du bassin et des conditions climatologiques et anthropiques.

Si Ddde lordre de 3 4 pour des rgions dveloppement trs limitSi Dddpasse 1000 pour des zones o l'coulement est trs ramifi avec

peu d'infiltration



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Indices de pente du bassin versant de Sidi Chiker.


4444.... 5555. Profil en long. Profil en long. Profil en long. Profil en long


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Le profil en long dun rseau hydrographique est unereprsentation graphique qui porte en abscisses les longueursdveloppes partir d'un point donn de rfrence et en ordonnes lesaltitudes de l'eau dans le cours d'eau principal et dans ses affluents ( soitpar nivellement sur le terrain ou partir des cartes topographiques).

Profil en long de la Broye avec reprsentation de ses affluents

4444. Caractristiques du rseau hydrographique. Caractristiques du rseau hydrographique. Caractristiques du rseau hydrographique. Caractristiques du rseau hydrographique4444.... 5555. Profil en long. Profil en long. Profil en long. Profil en long


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permet de calculer la pente

moyenne du cours d'eau qui

dtermine la vitesse aveclaquelle l'eau arrive

l'exutoire

Profil en long

estimation du temps

de concentration qui

influence le dbitmaximal observ

Le profil en long permet de calculer la pente moyenne du

cours deau qui dtermine la vitesse avec laquelle leau arrive lexutoire. Cette vitesse permet destimer le temps de concentrationqui influence le dbit maximal observ

Une pente forte favorise et acclre

lcoulement superficiel, tandis quune

pente douce ou nulle donne leau le

temps de sinfiltrer, entirement ou en

partie, dans le sol.


Deux mthodes de calcul de la penteDeux mthodes de calcul de la penteDeux mthodes de calcul de la penteDeux mthodes de calcul de la pente4444.... 5555. Profil en long. Profil en long. Profil en long. Profil en long


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La premire mthode de calcul des pentes moyennes ou partiellesde cours deau consiste diviser la diffrence d'altitude entre les pointsextrmes du profil par la longueur totale du cours deau.

Deux mthodes de calcul de la penteDeux mthodes de calcul de la penteDeux mthodes de calcul de la penteDeux mthodes de calcul de la pente

La pente moyenne du cours d'eau dtermine la vitesse avec laquellel'eau se rend l'exutoire du bassin donc le temps de concentration. Cettevariable influence donc le dbit maximal observ. Une pente abrupte favoriseet acclre l'coulement superficiel, tandis qu'une pente douce ou nulledonne l'eau le temps de s'infiltrer, entirement ou en partie, dans le sol.

L

HPmoy

max=


4444.... 5555. Profil en long. Profil en long. Profil en long. Profil en long


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Une deusime mthode consiste dcomposer le profil en long en tronons

de pente, constante. La pente moyenne est considre comme tant la pentequi provoquerait la mme vitesse de propagation V. Comme V varie enfonction de la racine carre de la pente du bassin versant , le temps Tvarie en fonction de 1/2 donc comme la pente moyenne est donccalcule par la formule suivante: I

1

I

=

=

n

j j

j

i

l

LI 1

11

I : pente moyenne,L : longueur total dcoupe en n tronons j,lj : longueur du tronon j,ij : pente constante du tronon

bassin-versants-

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