Le bassin versant est l’unité de base pour la détermination du bilan hydrologique, Il est défini comme la surface parcourue par un cours d’eau et ses affluents. Un cours d’eau prend généralement naissance dans une zone à reliefs et draine la surface topographique. Les écoulements convergent vers la section la plus basse du cours d’eau appelée exutoire.
En général un bassin possède un exutoire unique, mais il y a deux exceptions :
- plus d’un exutoire lorsqu’ils sont pourvus d’un lac possédant plusieurs sorties (surtout lorsque les eaux sont hautes).
- Aucun exutoire : accumulation de l’eau dans un lac, évapotranspiration et échanges souterrains.
Les terrains géologiques qui forment le bassin sont en totalité ou en partie perméables. Une partie des eaux de précipitation peut s’infiltrer et alimenter souterrainement un autre bassin. De même dans le cas contraire un bassin versant peut recevoir des eaux souterrainement à travers les frontières avec un autre bassin sous forme de sources.
Dans ce cas la délimitation du bassin ne se base pas uniquement sur la topographie mais tient compte des limites réelles d’alimentation basées sur la nature géologique du terrain et le sens des écoulements souterrains.
Dans le cas de bassin versant de grande taille, les apports et les pertes souterrains ont tendance à se compenser et le bassin versant hydrogéologique peut être confondu au bassin versant topographique.
Grands bassins fluviaux
- bassins exoréiques : exutoire à la mer ou l’océan (72 % des terres émergées).
- bassins endoréiques : pas d’exutoire maritime (11 % des terres émergées).
- bassins aréiques : zone sans écoulements (forte évaporation, peu de précipitations, forte perméabilité) (17 % des terres émergées).
L’analyse du comportement hydrologique d’un bassin versant (système hydrologique)
s’effectue le plus souvent par le biais de l’étude de la réaction hydrologique du bassin face à une sollicitation (la précipitation). Cette réaction est mesurée par l’observation de la quantité d’eau qui s’écoule à l’exutoire du système.
La représentation graphique de l’évolution du débit Q en fonction du temps t constitue un hydrogramme de crue. La réaction du bassin versant peut également être représentée par un limnigramme qui n’est autre que la représentation de la hauteur d’eau mesurée en fonction du temps.
Domaines d’applications
Les domaines d’application de l’hydrologie de surface sont également très variés. Parmi les plus importants et les plus classiques, on notera :
• l’agriculture : irrigation, drainage ;
• l’étude des ressources en eaux : eau potable, eau pour l’industrie ;
• la lutte contre la pollution : étude des débits d’étiage évacuant les effluents, les calories ;
• l’énergie hydraulique ;
• le transport solide (dépôt ou érosion) ;
• la navigation ;
• les loisirs (plans d’eau) ;
• la sécurité des biens et des personnes : protection contre les crues…
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