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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Hydrologie est la science qui étudie l’hydrosphère, surtout en ce qui concerne les effets des précipitations et de l’évaporation sur la présence et les caractéristiques de l’eau dans les cours d’eau et les lacs, ainsi qu’en surface ou sous terre. L’hydrologie identifie et mesure chaque paramètre hydrologique pour dresser un bilan hydrologique.

Plan du cours Hydrologie

I – INTRODUCTION A L’HYDROLOGIE DE SURFACE

I – 1 : DEFINITIONS :

I – 2 : SCIENCES UTILISEES

I – 3 : DOMAINES D’APPLICATIONS

I – 4 : LES METHODES DE TRAVAIL EN HYDROLOGIE DE SURFACE

I – 5 : GRANDES DIVISIONS DU COURS

II – LE CYCLE DE L’EAU

II – 1 : ETATS ET SITUATIONS DE L’EAU

II – 2 : STOCKS, FLUX ET INERTIE DES SYSTEMES

II – 3 : CYCLE DE L’EAU

III – LE BASSIN VERSANT

III.1 – NOTION DE “BASSIN VERSANT”

III.1.1 – Bassin versant topographique

III.1.2 – Bassin versant hydrogéologique

III.2 – CARACTERISTIQUES MORPHOMETRIQUES

III.3 – CARACTERISTIQUES DU RESEAU HYDROGRAPHIQUE

III.4 – CARACTERISTIQUES GEOLOGIQUES

III.5 – LE COUVERT VEGETAL

III.6 – CARACTERISTIQUES GLACIOLOGIQUES

IV – L’ATMOSPHERE

IV.1 – CONSTITUTION DE L’ATMOSPHERE

IV.2 – L’ATMOSPHERE, COLLECTEUR DE CHALEUR

IV.3 – CIRCULATION GENERALE DANS L’ATMOSPHERE

V – MESURES LIEES A L’ESTIMATION DE L’EVAPORATION ET DE L’EVAPOTRANSPIRATION

V.1 – MESURE DES PARAMETRES PHYSIQUES CONDITIONNANT L’EVAPORATION

V.2 – MESURES DE L’EVAPORATION

V.3 – MESURES ET ESTIMATION DE L’EVAPOTRANSPIRATION

VI – MESURES DES PRECIPITATIONS

VI.1 – DIFFICULTES DE LA MESURE

VI.2 – APPAREILLAGES PLUVIOMETRIQUES

VI.3 – STATIONS PLUVIOMETRIQUES

VI.4 – GESTION DU RESEAU

VI.5 EVALUATION DES PRECIPITATIONS PAR LES RADARS METEOROLOGIQUES

VII – HYDROMETRIE

VII.1 – ACQUISITION DES DEBITS EN FONCTION DU TEMPS

VII.2 – LES METHODES DE JAUGEAGES

VII.3 – LES STATIONS DE JAUGEAGE

VII.4 – ETABLISSEMENT DES HYDROGRAMMES ET DES ANNUAIRES HYDROLOGIQUES

VII.5 – TENDANCES ACTUELLES

VII.6 – DEVELOPPEMENT DES TELETRANSMISSIONS

VIII.- STATISTIQUES APPLIQUEES A L’HYDROLOGIE

VIII.1. – RAPPELS ET GENERALITES

VIII.2. LA LOI DE PROBABILITE

VIII.3. – DETERMINATION DES PARAMETRES D’APRES UN ECHANTILLON

VIII.4. – STATISTIQUE DE RANG

VIII.5. – DIFFERENTS TYPES DE LOIS UTILISES EN HYDROLOGIE

VIII.6 – CHOIX D’UNE LOI DE PROBABILITE

VIII.7. – TECHNIQUES DE CRITIQUE DES DONNEES

IX – TRAITEMENT DES DONNEES PLUVIOMETRIQUES

IX.1 – CHOIX DES VARIABLES

IX.2 – ETUDE STATISTIQUE DES PLUIES PONCTUELLES

IX.3 – ETUDE DE LA PLUIE DANS L’ESPACE

IX.4 – ETUDE DE LA PLUIE EN FONCTION DE LA DUREE

X – METHODES D’ETUDE DES CRUES

X.1 – DEFINITION ET INTRODUCTION

X.2 – METHODES EMPIRIQUES DE PREDETERMINATION DES CRUES

X.3 – ETUDE STATISTIQUE DES DEBITS DE CRUE

X.4 – METHODES D’ETUDES HYDROMETEOROLOGIQUES

X.5 – ESTIMATION DES CRUES DE FREQUENCE TRES RARE : LA METHODE DU GRADEX

X.6 ESTIMATION DES CRUES DE FREQUENCE TRES RARE : APPROCHE PUREMENT STATISTIQUE

X.7 – ETUDE DES ECOULEMENTS EN REGIME TRANSITOIRE ET APPLICATIONS A L’ETUDE DE LA PROPAGATION DES ONDES DE CRUE

X.8- PROTECTION DES OUVRAGES – CHOIX DE LA FREQUENCE DE LA CRUE DE PROJET ET DE LA CRUE DE

CHANTIER

X.8.1 – Crue de projet

X.8.1.1 – Ouvrages présentant un risque pour les populations en cas de rupture

X.8.1.2 – Ouvrages ne menaçant pas la sécurité publique

X.8.2 – Crue de chantier  

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