2.2 b) Ruissellement

Théorie

 

Une partie de l'eau de pluie tombée sur le bassin versant s'écoule vers la zone humide et l'alimente directement.

 

Tout d’abord, on peut calculer le temps de concentration tc du bassin, c’est à dire le temps que met une particule d'eau provenant de la partie du bassin la plus éloignée "hydrologiquement" de l'exutoire pour parvenir à celui-ci. Il s’agit globalement du temps écoulé entre la fin de la pluie nette et la fin de l’écoulement de surface.  Pour cela, nous allons utiliser la formule de Ventura, valable pour des bassins versants de surface supérieure à 10 km² et ayant des pentes faibles à modérées.

 

$t_c=0.1272A^{0.5}S^{-0.5}$

 

avec:

tc: le temps de concentration en h

A: la surface du bassin 22.4 km²

S: la pente moyenne 0.0017 m/m

 

On obtient tc=14.60 h

 

La petite taille du bassin fait que la pluie est ruisselée assez rapidement vers la zone humide. On peut donc considérer que le ruissellement n’est présent que lors des journées pluvieuses.

 

Lors des précipitations, il faut distinguer la pluie nette, c’est à dire celle qui contribue au ruissellement, de la pluie infiltrée. Pour calculer la lame d’eau ruissellée, nous utilisons la formule USDA applicable à l’échelle du bassin versant.Elle s’utilise sur de petits bassins versants, le paramètre de calage, appelé Runoff Curve Number étant estimé en fonction de la nature des sols et leur couverture végétale.

 

$H=\large \frac{(P-I_a)^2}{P-I_a-S_{max}}$

 

avec:

H : hauteur d'eau ruisselée [mm]

P : hauteur d'eau précipitée [mm]

Ia : infiltration initiale [mm]

Smax : capacité maximale d'emmagasinement du sol [mm]

Hypothèse supplémentaire Ia ≈ 0.2Smax

et:

$CN=\large \frac{1000}{10-S_{max}}$

 

où CN est le Runoff Curve Number

 

Il faut déterminer le CN. Pour cela, on considère la nature et la couverture des sols. Le sol est de type "limon argilo-sableux" et appartient à la catégorie D dans la classification SCS-CN. Ensuite, on divise le bassin versant en 3 zones selon la couverture des sols:

  1. tissu urbain discontinu
  2. prairies
  3. terres arables

Étant donné que le taux d’infiltration change en fonction de la teneur en eau des sols, il est possible d’affiner le Curve Number en fonction de l’humidité du sol, plus précisément la quantité de pluie tombée dans les 5 jours précédents en fonction de la période de l’année. En effet, on distingue 3 niveaux d’humidité:

  1. sol plutôt sec (- de 35 mm d’avril à septembre - de 12 mm le reste de l’année) CN(I)
  2. sol normal (entre 35 mm et 53 mm d’avril à septembre et 12 et 28 mm) CN(II)
  3. sol humide (+ de 53 mm d’avril à septembre + de 28 mm) CN(III)

Le CN(II) est celui qui est tabulé. Le CN(I) s’obtient à partir du CN(II) par la relation:$CN(I)=\large \frac{4.2 CN(II)}{10-0.058CN(II)}$

De même le CN(III) s’obtient à partir du CN(II) par la relation:$CN(III)=\large \frac{23 CN(II)}{10+0.13CN(II)}$

 

 

Couverture du sol CN(I) CN(II) CN(III)
Tissu urbain 67.2 83 91.8
Prairies 59.8 78 89.1
Terres arables 73.8 87 93.9

Curve Numbers selon la couverture et l'humidité

 

 

On peut donc voir que plus le sol est sec, plus sa capacité à infiltrer l'eau est grande. Le coefficient de ruissellement est donc plus petit.

 

Résultats

 

 

Étant donnée la surface du bassin versant occupée par les champs, on peut voir que c'est cette zone qui fournit le plus d'eau par ruissellement à la zone humide. De plus, c'est la zone pour laquelle les coefficients de ruissellement sont les plus élevés.

 

Ce résultat soulève quelques problèmes en terme de qualité des eaux. En effet, la plus grosse part des eaux de ruissellement arrivant à la zone humide provient des terres agricoles. il est fort probable que ces eaux se soient chargées de polluants agricoles de type nitrates ou phosphates.

 

2.2 a) Pluie directe sur la zone humide

2.2 b) Ruissellement 

2.2 c) Évapotranspiration 

2.2 d) Estimation de la variation de stock


Accueil du projet
 

2.1 Analyse géographique et climatique

2.2 Estimation des composantes du cycle de l'eau 

2.3 Caractérisation des échanges entre les eaux de surface et le sous sol

2.4 Bilan hydrologique

2.5 Inventaire des habitats et espèces

Étude des Bas Champs et de la zone humide le Hâble d'Ault

1. Présentation de la zone 2. Etat des lieux 3. Estimation des conséquences de la dépoldérisation   4. Conclusions