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I.    But de la méthode

            La méthode de l'hydrogramme unitaire vise à déterminer l'hydrogramme de ruissellement superficiel à l'exutoire d'un bassin versant à partir des hyétogrammes de l'averse correspondante reçue par ce même bassin. L'obtention d'un hydrogramme unitaire permettra ainsi de prévoir la crue conséquence d'une averse donnée.

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II.    Notions préliminaires

A.    Hyétogramme, intensité de l'averse, pluie nette, pluie efficace, recharge phréatique

On appelle :

hyétogramme la représentation temporelle de la lame d'eau incidente sur un bassin versant;

intensité la valeur maximum de l'averse en mm d'eau par unité de temps;

pluie nette la différence entre la pluie totale et les pertes par stockage superficiel et par infiltration;

pluie efficace la hauteur totale de la lame d'eau reçue par le bassin pendant la seule durée de la pluie nette;

recharge phréatique la hauteur de lame d'eau par unité de temps qui s'infiltre dans le sol.

hyeto.gif (9437 octets)             Ces différentes notions relatives à une averse sont reprises par le hyétogramme schématique ci-dessus.

 

 

 

 

B.    Averse unitaire

            Soit tr la durée de l'averse nette tombant sur un bassin versant de temps de concentration tc. Le temps de base de l'hydrogramme sera donc : T = tr + tc. On considère qu'une averse est unitaire si sa durée est suffisamment inférieure au temps de concentration du bassin.

            Cette définition a pour but de superposer les hydrogrammes consécutifs à de telles averses . On prendra en pratique des averses unitaires de durée :

C.    Hydrogramme unitaire

            L'hydrogramme correspondant à une averse unitaire de volume unité ( équivalente à une lame d'eau de 1 mm uniformément répartie sur tout le bassin ) est appelé hydrogramme unitaire. Cet hydrogramme est de fait une caractéristique propre du bassin versant considéré.

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III.    En pratique...

            Afin de déteminer l'hydrogramme unitaire d'un bassin versant, il est nécessaire de disposer de l'enregistrement d'une averse (hyétogramme) de répartition uniforme sur le bassin versant considéré et de la courbe des débits correspondante (hydrogramme) à l'exutoire. Plusieurs manipulations sont ensuite à effectuer sur ces données.

A.    Séparation des différentes composantes de l'hydrogramme

            La première phase consiste à séparer les différentes composantes de l'hydrogramme. Pour simplifier, on ne considérera ici que les deux composantes principales suivantes :

écoulement de base;
ruissellement superficiel.

            On utilisera ici une méthode dite "simplifiée" qui consiste à relier le point correspondant à l'origine de la crue à celui corespondant à la fin du ruissellement. Le volume correpondant au ruissellement superficiel sera situé au-dessus de cette droite.

            Pour plus de précisions sur ces deux points, on peut se rapporter au schéma synthétique d'un hydrogramme.

B.    Détermination du volume ruissellé et calcul du taux de recharge phréatique

            Ce volume est obtenu en intégrant la courbe de ruissellement superficiel déterminée précédemment.

            On reporte ensuite par tâtonnements sur le hyétogramme correspondant un niveau de recharge permettant de séparer la pluie brute et la pluie nette, de manière à égaliser le volume de la pluie nette et celui du ruissellement superficiel.

C.    Détermination du graphe de l'hydrogramme unitaire

            On obtient ainsi une averse nette et un hydrogramme de ruissellement correspondant. Deux cas se présentent alors :

l'averse considérée peut être considérée comme unitaire

et l'hydrogramme unitaire du bassin est obtenu par simple division de l'hydrogramme de ruissellement par l'intensité de la pluie nette;

l'averse est de durée très supérieure à celle des averses unitaires

et l'on va procéder de la manière suivante :

décomposition de l'averse réelle en averses élémentaires

séparation des composantes de l'hydrogramme de ruissellement afférentes à ces averses élémentaires, par discrétisation de l'hydrogramme.

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            Le schéma ci-dessus représente cette décomposition, que l'on effectuera en pratique en résolvant le système linéaire suivant :

où les notations sont celles du schéma ci-dessus et les yi les ordonnées de l'hydrogramme unitaire.

 

 

 

 

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