IV. 5. LE BILAN
HYDROLOGIQUE
On peut schématiser le phénomène continu
du cycle de l'eau en trois phases :
· les précipitations,
· le ruissellement de surface et l'écoulement
souterrain,
· l'évaporation.
Il est intéressant de noter que dans chacune des phases
se retrouvent respectivement un transport d'eau, un emmagasinement temporaire
et parfois un changement d'état. Il s'ensuit que l'estimation des
quantités d'eau passant par chacune des étapes du cycle
hydrologique peut se faire à l'aide d'une équation appelée
"hydrologique" qui est le bilan des quantités d'eau entrant et sortant
d'une aire définie dans l'espace et dans le temps.
Le bilan hydrique se fonde sur l'équation de
continuité et peut s'exprimer pour une période et un bassin
donné comme suit :
Avec :
P : précipitations
[mm],
S : ressources (accumulation) de la période
précédente (eaux souterraines) [mm],
R : ruissellement de surface et
écoulements souterrains [mm],
E : évaporation (y
compris évapotranspiration) [mm],
S + ?S : ressources accumulées à la fin
de la période [mm].
On exprime généralement les termes du bilan
hydrique en hauteur d'eau (mm par exemple), on parle alors de lame d'eau
(précipitée, écoulée, évaporée,
stockée, etc.).
Cette équation exprime simplement que la
différence entre le débit d'eau entrant et le débit d'eau
sortant d'un volume donné au cours d'une période
déterminée est égale à la variation du volume d'eau
emmagasinée au cours de la dite période. Elle peut
s'écrire encore sous la forme simplifiée suivante :
Avec :
E : évaporation [mm] ou [m3],
I : volume entrant [mm] ou [m3],
O : volume sortant [mm] ou [m3],
?S : variation de stockage [mm] ou [m3].
Notons que les erreurs de mesure éventuelles des termes
qu'on retrouve dans l'équation hydrologique simplifiée se
répercutent directement sur les valeurs calculées de
l'évaporation.
Devant ces imprécisions, on suggère l'emploi de
cette méthode dans le cas d'un avant-projet par exemple, pour
vérifier l'état du système et surtout la fiabilité
des mesures qui les décrivent.
La connaissance du déficit d'écoulement permet
d'évaluer le comportement du système ou la fiabilité des
données sensées le décrire, par comparaison entre les
valeurs du déficit calculées directement et les valeurs
estimées dans un bassin versant plus grand.
Pour le cas échéant du bassin du Kasaï,
nous ne saurons utiliser cette formule suite à certaines contraintes de
sous estimer les volumes d'eau entrant et sortant. Nous avons opté pour
la formule qui permet de calculer le déficit d'écoulement.
Ce déficit d'écoulement représente
essentiellement les pertes dues à l'évaporation. Il peut
être estimé à l'aide de mesures ou de méthodes de
calcul. A titre illustratif, la formule empirique de TURC (NTOMBI, 1999 et
MUZY, 2005).
Formule de TURC :
Avec :
D : déficit
d'écoulement [mm],
P : pluie annuelle
T : température moyenne
annuelle [°C].
L = 300 + 25 T + 0.05 T
3.
Pour ce faire, nous avons repris sur
le tableau ci-dessous les données essentielles pour la
détermination du déficit d'écoulement.
Tableau 3 : les 4 stations météorologiques
et leurs paramètres
|
Stations
|
Bandundu
|
Inongo
|
Kikwit
|
Kananga
|
Moy.bassin
|
|
Préc.moy.an (mm)
|
1493,7
|
1862,4
|
1308,2
|
1587,6
|
1562,975
|
|
Temp.moy.an (°c)
|
25,9
|
25,5
|
24,9
|
24,0
|
25,075
|
Calcul de L : 300 + 25 T + 0,05 T3 =
1715,1774
Le déficit d'écoulement ou Evaporation : D
= 1188,1714mm, constitue la réserve moyenne annuelle du bassin du
Kasaï.
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