26
CHAPITRE I
I.8.3. les méthodes qui calcul des volumes de
ruissellements
HEC - HMS calcul les volumes d'écoulement en
soustrayant aux précipitation les quantités d'eau qui sont
stockées, infiltrées ou évaporées lors de leur
trajet sur bassin versant.
Par ailleurs, les surfaces d'un bassin versant sont
classées en 02 catégories :
> Les surfaces directement connectées et
imperméables ou l'écoulement est direct et se fait sans
pertes.
> Les surfaces perméables soumises à des
pertes décrites par les différents modèles suivants :
01 - modèle de perte initiale et à taux constant
;
02 - modèle à déficit et à taux de
perte constant ;
03 - modèle basé sur le curve Number (CN) ;
04 - modèle de Creen et APMT.
Pour tous ces modèles les pertes sont calculées
pour chaque intervalle de temps et soustraites à la moyenne surfacique
de précipitations pour cet intervalle.
I.8.3.1. Le modèle de pertes initiales à
taux constant Dans ces modèles les hypothèses sont les
suivantes :
· Le taux de perte potentiel maximum, noté Fc
est constant ;
· Il existe une perte initiale Ia qui
représente l'interception et le stockage dans les dépressions du
bassin versant tant que Ia n'est pas atteint il n'y a pas de
ruissellement.
· On peut résumer ce fonctionnement de la
manière suivante :
· On note Pe : la moyenne surfacique de
précipitation ou temps T, Pet le ruissellement au temps T.
O Si Ó Pi = Ia alors P et = 0
(I .17)
O Si Ó Pi = Ia Et Pt = FC
alors Pa = Pt - Fc (I .18)
O Si
Ó Pi = Ia et Pt = Fc alors Pet = 0 (I .19) La
difficulté de ces méthodes réside dans :
· La détermination des pertes des initiales.
Elles dépendent des conditions qu'ont procédés
l'évènement pluriel à étudier (par exemple si le
sol était déjà saturé en eau par des pluies
précédentes, les pertes initiales seront quasiment nulles). Ces
pertes dépendent aussi de l'aménagement de la nature de sol. on
estime que ces pertes sont
27
CHAPITRE I
égales à 10 au 20 % de la pluie pour un foret,
alors qu'en zone urbaine elle est
comprise entre 2 et 5mm de la hauteur d'eau.
s La détermination de taux de perte constant qui
correspond au pouvoir d'absorbation du sol exprimé en mm/h. on peut
toutefois se servir des valeurs données dans le tableau I.12.
Tableau1.12.Determination de taux de perte en
fonction de type de sol
|
Type du sol
|
Ordre de grandeur du taux
de perte (un / h )
|
·
|
sable profond, loess profond, linon agrégés
|
0.75 à 1.1
|
·
|
loess peu profond, terre sableuse
|
0.35 à 0.75
|
·
|
terre argileuse, terre sableuse peu profonde, sols à
faible teneur en matière organique, sol argileux
|
0.12 à 0.35
|
·
|
sols gonflant fortement sous l'effet d'eau, argiles
plastiques troubles, sols salins
|
0 à 0.12
|
|
Une variante de ce modèle est le modèle quasi
continu qui prend en compte des périodes sans pluie au cours de
l'évènement et qui intègre donc une
régénération (avec un taux à fixer) des pertes
initiales. C'est le modèle « déficit ».
En général on ne déterminera pas
directement les pertes initiales et le taux de perte mais on procèdera
plutôt à un calage du modèle à partir de
données réelles.
I.8.3.2. Le modèle de perte de Creen et
Ampt
Il s'agit d'un modèle d'inflammation de pluie
conceptuel, fondée sur la loi de Darcy et conservation de masse. Il
calcule les pertes sur la zone perméable par la formule :
? + 'i _
Ft = K 1 ( oi)S
(I.20)
?
?L Ft ??
K est la conductivité hydraulique saturée, 'i
est la porosité, S est un paramètre qui peut être
tabulé (wetting front suction).
Ft : représente les pertes cumulées au temps t.
'i - oi : est le volume de déficit hydrique, il est
égal à la porosité moins le taux d'eau contenue
initialement, oi prent la valeur 0 si le sol sec et 'i à
saturation.
| 
