Modélisation hydrologique pluie-débit

Modélisation hydrologique pluie-débit

Présentation du bassin versant de l’oued SARNO

Situation géographique

Le bassin versant de l’oued Sarno est situé entre les premières croupes du TESSALA et les coteaux tertiaires alignés entre Sidi Brahim et sidi Ali Boussidi. Le bassin versant occupe une superficie de 254 Km2 comprise entre les altitudes 410m et 1023 m.
Le bassin versant de l’oued SARNO est limité au NE par djebel Kerrouche,au NO par djebel Merad et djebel Hajar, et au Sud par oued mekkera (fig. 2).
Source : Google Maps
Fig.2: situation géographique du bassin versant de l’oued Sarno

Morphométrie :

Hydrographie du Bassin Versant d’oued SARNO : a. Description du réseau

Le réseau hydrographique fig.3 se compose
 En rive droite par un important affluent l’oued EL KOFFA d’une longueur de 17 Km.
 En rive gauche par des trois affluents O.AKAHAL, O.TAFERSITT et O. BOUKRIBANE »

Classification des talwegs par ordre méthode de « Schum » :

Tout cours d’eau sans affluent est d’ordre 1. Pour A.N STRAHLER et S.A SCHUM, tout tronçon de rivière formé par la réunion de deux cours d’eau d’ordre X est d’ordre X+1.
Les données de la classification du réseau hydrographique de l’oued Sarno sont présentées dans le tableau 1.

Rapport de longueur : RL

C’est le quotient de la longueur moyenne des talwegs d’ordre (n+1) par celui R=L୬ des talwegs d’ordre (n). L୬ାLa pente a représente le logarithme de RL, a=log RLRL=2.45

Rapport de confluence :

Il représente le quotient du nombre de talwegs d’ordre n par celui de talwegs ே శభ d’ordre n+1 = ேLa pente a de la fig.5 représente le logarithme de RC, a=log RC RC=4.7

Rapport des aires

C’est le quotient de l’aire moyenne des talwegs d’ordre n par celles des talwegs షభ d’ordre n-1 =
La pente areprésente le logarithme de RA, a=log RA =0.34 d’où RA=2.19

Fréquence des cours d’eaux

Elle correspond au nombre de cours d’eau par unité de surface, elle est donnée par la relation suivante : 408 Caractéristiques de forme : = = 2.
Les caractéristiques de forme nous permettent de connaitre la morphologie du bassin versant, la réaction aux phénomènes météorologiques et son comportement hydrologique.

Indice de compacité de GRAVELIUS

Cet indice permet de caractériser la forme du bassin versant, il est donné par la relation suivante : = 0.28
P : Périmètre du bassin versant en Km.
A : Aire du bassin versant en Km2.
D’où =1.87 le bassin de SARNO est allongé traduisant un temps de concentration élevéet une érosion linéaire et régressive dans le bassin.

Rectangle équivalent :

C’est un modèle mis au point par Roche, pour pouvoir comparer facilement deux bassins entre eux du point de vue de l’influence de leurs : = . ଶ଼√ 1+ 1− . ଶ caractéristiques sur l’écoulement par uneଶ simple transformation géométrique. = 47.95 Km : = =5.3

Paramètre de relief

L’étude du relief repose sur la répartition de la surface en fonction de l’altitude.

Répartition altimétrique et analyse hypsométrique

Les données du tableau 3 permettent d’établir la courbe hypsométrique du bassin versant de l’oued SARNO H%=f (∑A%) et le diagramme des fréquences altimétrique pour le même bassin.
Tableau N°3 Répartition altimétrique du bassin versant de l’oued Sarno
La courbe hypsométrique du bassin versant de SARNO présente une pente très faible vers les hautes altitudes exprimant la présente d’une valleé encaissée et une forte pente aux basses altitudes dans le reste du bassin indiquant la présence d’une vallée ou d’une plaine inondable. Il s’agit d’un bassin en phase de vieillesse –fin d’équilibre, cela indique que notre bassin présente un potentiel érosif faible.
L’histogramme des fréquences altimétriques montre que l’altitude la plus
fréquente est comprise entre 500-550 m.
L’altitude de fréquence ½ est égale à 526 m.
L’altitude à 5% H5=680 m
L’altitude à 95% H95 =440 m

Paramètres de pente :

Indice de pente de ROCHE

A partir du rectangle équivalent Mr ROCHE a introduit la notion d’indice de pente qui rend compte de l’influence de la pente sur le régime hydrologique.
L’indice de pente est donné par la relation1 ଷsuivante :
L : longueur du rectangle équivalent : 47.95 Km
Xi :étant la distance qui sépare les deux courbes de niveau (i) et (i-1) sur le rectangle équivalent
Tableau N°4 indice de pente de ROCHE

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Table des matières

Introduction Générale
Chapitre I : Aperçu sur la modélisation hydrologique pluie-débit
Généralité sur la modélisation
I. Types de modèles hydrologiques.
II. Les différentes approches de la modélisation
1. Modèles stochastiques
2. Modèles déterministes
a. Modèles à base physique
b. Modèles paramétriques
b1 .Modèles empiriques
B2 .Modèles analytiques
B3.Modèles conceptuels
Modèles globaux
Modèles spatialisés
Conclusion
Chapitre II : caractéristiques du bassin versant de l’oued SARNO
I. Situation géographique
II. Morphométrie
1. Hydrographie du Bassin Versant SARNO
2. Caractéristiques de forme
3. Paramètres de relief
4. Paramètres de pente
5. Profil en long de l’oued SARNO
Conclusion
III. La géologie du bassin versant
Conclusion
IV.Climatologie
1. Etude des précipitations
a. Les précipitations moyennes annuelles
b. Les précipitations moyennes mensuelles
c. Les précipitations saisonnières
d. Etude statistique des précipitations annuelles
e. Détermination de la lame d’eau moyenne tombée sur
le bassin versant
2. Etude des températures.
3. Etude du climat
a. Méthodes graphiques
b. Indices climatiques
V. Evapotranspiration et déficit d’écoulement .
VI.Bilan hydrologique
Conclusion
Chapitre III. Hydrologie du Bassin Versant de l’oued SARNO
I. Introduction
II. Etude des débits moyens
1. Variation interannuelles des débits (1953-1973)
2. Etude statistique des débits annuels
3. Débits moyens mensuels (1953-1973)
4. Le coefficient mensuel des débits (1953-1973)
5. Etude de la courbe des débits journaliers (1963-1974)
6. Etude des débits classés
7. Etude des débits maximum instantanés
a. Introduction
b. la répartition des crues pour la période d’étude
(1963-1973)
c. volume de chaque crue
d. volume annuel des crues
8. interprétation des résultats
9. Étude statistique des débits maximum
Conclusion
Chapitre IV : Description du modèle GR (Génie rural)
Introduction
I. Objectifs de développement
II. Historique
III.Mode de développement
IV.Description du modèle pluie-débit annuel GR1A
1. Introduction
2. Représentation mathématique
3. Paramètre
V. Description du modèle pluie-débit mensuel GR2M
1. Introduction
2. Représentation mathématique
3. paramètres
VI.Description du modèle pluie-débit journalier GR4J
1. Introduction
2. Représentation mathématique
3. Paramètres
VII. Application des modèles
Conclusion
VIII. Application du modèle GR sur le bassin versant SARNO
1. Modèle annuel GR1A
a. Résultat du calage
b. Validation du modèle GR1A
2. Modèle mensuel GR2M
a. Résultat du calage
b. Validation du modèle GR2M
3. Modèle journalier GR4j..
a. Résultat du calage
b. Validation du modèle GR4j….
Conclusion générale et perspectives..
Bibliographie
Liste des figures..
Liste des tableaux
Annexe