PREMIER CHAPITRE : REVUE DE LA LITTERATURE
1.1 LE BASSIN VERSANT
1.1.1 Définition du concept
Le terme bassin versant désigne le territoire sur
lequel toutes les eaux de surface s?écoulent vers un mrme point
appelé exutoire du bassin versant (BANTON et BANGOY 1997). Il est
délimité par une ligne de crête, appelée aussi ligne
de partage des eaux, au-delà de laquelle celles-ci sont drainées
vers d?autres milieux aquatiques (POURRIOT et al., 1995).
Chaque bassin versant se subdivise en un certain nombre de
bassins élémentaires qui correspondent à la surface
d?alimentation des affluents se jetant dans le cours d?eau principal.
Figure 1. Vue d'un bassin versant et de ses
aménagements
1.1.2 Utilité de la notion de bassin versant
La connaissance d?un bassin versant est fondamentale dans
toute étude hydrologique et/ou de risque naturel ou de
vulnérabilité de la ressource en eau. Le bassin versant est le
cadre général des études d?hydrauliques urbaines (FURUSHO,
2008).
Les études hydrologiques par approche par bassin
versant présente des avantages en amont et en aval du bassin. En amont
l?approche par bassin versant permet de garantir la qualité d?eau
disponible, développer la ressource énergétique (barrage),
réduire le risque
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d?érosion des pentes, assurer la remontée des
espèces aquatiques (poissons), et en aval lutter efficacement contre la
pollution, garantir les quantités et réduire le risque
d?inondation.
1.1.3 Caractérisation d'un bassin versant
Les caractéristiques d'un bassin versant influencent
fortement sa réponse hydrologique et notamment le régime des
écoulements en période de crue et d'étiage.
Le temps de concentration, qui se définit comme le
maximum de durée nécessaire à une goutte d'eau pour
parcourir le chemin hydrologique entre un point du bassin et son exutoire, est
influencé par diverses caractéristiques (POURRIOT et al., 1995).
Celles-ci concernent prioritairement :
· Propriétés géométriques :
aire et périmètre, forme, pente, courbe hypsométrique,
altitude (MNT) ;
· Propriétés morphométriques : ordre
de drainage, longueur et densité de drainage ;
· Lithologie et pédologie ;
· Couvert végétal ;
· Activités humaines.
Les études géomorphologiques sur le bassin
versant ont pour but de déterminer des caractéristiques
quantitatives qui peuvent être reliées, aux facteurs hydrologiques
et aux données recueillies sur l?érosion et la
sédimentation (NDEMBO, 2008).
1.1.3.1 Propriétés
géométriques
a. Aire et Périmètre
L?aire est la portion du plan délimitée par la
ligne de crete, ou contour du bassin. Elle est exprimée en
Km2. L?aire du bassin versant est une de grandeur intervenant dans
la définition de l'indice de forme du bassin versant d?où sa
pertinence (ROCHE, 1963).
Le périmètre est la longueur,
généralement exprimée en kilomètre, de la ligne de
contour du bassin.
b. Forme
La forme d?un bassin versant influence l'allure de sa
réponse hydrologique à l'exutoire. Sa forme allongée va
induire de faibles débits de pointe de crue. A l'opposé, une
forme curviligne entraînera un fort débit de pointe en
période de hautes eaux.
Il existe plusieurs coefficients pour déterminer la forme
d?un bassin. Cependant, l?indice de compacité de GRAVELIUS est le plus
utilisé.
L?indice de compacité de GRAVELIUS compare le
périmètre du bassin p à celui d?un cercle qui aurait la
méme superficie A que le bassin considéré. L?importance de
cette information est évidente dans le comportement du bassin au point
de vue du ruissellement donc de l?érosion (MAKOKO et al., 1986).
Si A est la surface du bassin en Km2 et P son
périmètre en km, le coefficient Kc
On sait que le cercle est la figure dont la surface est
maximale pour un périmètre donné ou, de façon
duale, la figure dont le périmètre est minimal pour une surface
donnée. On doit donc s'attendre à ce que le
périmètre de tout bassin soit supérieur à celui du
cercle de même surface. Le coefficient de GRAVELIUS sera donc
nécessairement supérieur à l'unité. Il vaut par
exemple environ 1.12 pour un bassin carré, et est d'autant plus grand
que le bassin est allongé (WISLER et al., 1959).
c. Les pentes
La pente est une caractéristique importante qui
renseigne sur la topographie du bassin. Elle est considérée comme
une variable indépendante. Elle donne une bonne indication sur le temps
de parcours du ruissellement direct, donc sur le temps de concentration et elle
influence directement le débit de pointe lors d?une averse (MUSY,
2005).
Elle gouverne la vitesse du ruissellement, qui à son tour
détermine le pouvoir érosif et la capacité de transport de
celui-ci (YOUNG et al, 1996).
d. La courbe hypsométrique
Cette courbe met en relation les altitudes et les surfaces
dans un bassin, sous forme de fréquence de superficies
inférieures à un seuil donné. Dans un contexte
d'évolution géomorphologique, cette courbe permet de se
renseigner sur le niveau de maturité d'un cours d'eau (MUSY, 2005).
Le relief d?un bassin est souvent caractérisé par
la courbe de sa répartition hypsométrique (MAKOKO et al.,
1986).
e. LE MNT (Modèle Numérique de Terrain)
Un MNT, comme son nom l?indique, est une représentation
numérique du terrain en termes d?altitude. Il fournit des renseignements
non seulement sur les formes du relief, mais également sur leur position
et peut être relié à un ou plusieurs systèmes de
coordonnées (RIAZANOFF, 1989).
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Le MNT permet ainsi de:
· reconstituer une vue en images de synthèse du
terrain,
· déterminer une trajectoire de survol du
terrain,
· calculer des surfaces ou des volumes,
· tracer des profils topographiques.
?une manière générale, il permet de
manipuler de façon quantitative le terrain
étudié.
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