2. Processus ph ysiqu es a l'echelle des bassins versants
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des vitesses de ru issellemen t , ce debi t ne peu t etre le fait du ruissellement direct mais provi ent de cont ribut ions souterraines . Les cont ribut ions souterra ines
duran t la crue devaient et re au moin s aussi import antes.
Exercice 2.6
ca lc u l du d ebit lateral dans un versa n t au s o l p eu
profond
1. Quel est le debit la teral t ra nsit ant dans un versant de pente i, de sol de penneabilite K; et de
profondeur de nappe y ' 1 On exprimera Ie debi t
en m
3
I s par metre de lar geur de versant. (a pplication num erique : i = 10 %, y = 1 metre,
K; = 10- ,1 m/ s).
2. Quel est Ie deb it total qui peu t et re genere sur un
bassin versant de 1 km
2 , sacha nt qu 'on estime la
longueur to tale de cour s d 'eau a L km et don e la
longu eur to tale de versan ts drainee a 2L km (un
cours d 'eau a deux rives). On prendra L = 2 km .
R epuns e
On cherchc a evaluer le debi t latera l (composante parallelc au subst ratum) .
En appliquant la loi de Darcy on obtient :
q = J(s [J(Y[J+ z)Y cos(i) = J(s iy cos( i)
.'C
(2.26)
L'applica tion num erique donne q = 105
m
3
I s par ml de versant . En supposa nt
que Q = 2qL , on obtient un e valeur du debit Q = 4 102
m
3
I s par kilom et re
ca rre de ba ssin versant.
Cependant, les vitesses de t ransfert de l'eau dan s les sols sont relativement
faibl es et cadrent mal avec les te mps de reponse des bassins versants lors des
crues comme l'a montre Beven (1982, [54], annexes 2.1) . L'exercice 2.6 permet de verifier que, sans processus explicatifs complernentaires, les debi ts qui
peuvent et re generes par le drainage de nappes de versan t s peu profond es par le
reseau hyd rographique sont rnod estes et ne peuvent expliquer les debit s generes
lors des crues significat ives.
Cet te apparente cont radict ion a suscite de nombreuses propositions de t heories sur les mecani smes de form ation des crues (annexe 2.1) . L' une de celles sur
laqu elle s'accordent desorrnais les hyd rologues est la theorie des zones sat urees contributives variabl es, qui va de pair avec la mise en evide nce du role
determinan t des ecoulernents preferentiels.
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des vitesses de ru issellemen t , ce debi t ne peu t etre le fait du ruissellement direct mais provi ent de cont ribut ions souterraines . Les cont ribut ions souterra ines
duran t la crue devaient et re au moin s aussi import antes.
Exercice 2.6
ca lc u l du d ebit lateral dans un versa n t au s o l p eu
profond
1. Quel est le debit la teral t ra nsit ant dans un versant de pente i, de sol de penneabilite K; et de
profondeur de nappe y ' 1 On exprimera Ie debi t
en m
3
I s par metre de lar geur de versant. (a pplication num erique : i = 10 %, y = 1 metre,
K; = 10- ,1 m/ s).
2. Quel est Ie deb it total qui peu t et re genere sur un
bassin versant de 1 km
2 , sacha nt qu 'on estime la
longueur to tale de cour s d 'eau a L km et don e la
longu eur to tale de versan ts drainee a 2L km (un
cours d 'eau a deux rives). On prendra L = 2 km .
R epuns e
On cherchc a evaluer le debi t latera l (composante parallelc au subst ratum) .
En appliquant la loi de Darcy on obtient :
q = J(s [J(Y[J+ z)Y cos(i) = J(s iy cos( i)
.'C
(2.26)
L'applica tion num erique donne q = 105
m
3
I s par ml de versant . En supposa nt
que Q = 2qL , on obtient un e valeur du debit Q = 4 102
m
3
I s par kilom et re
ca rre de ba ssin versant.
Cependant, les vitesses de t ransfert de l'eau dan s les sols sont relativement
faibl es et cadrent mal avec les te mps de reponse des bassins versants lors des
crues comme l'a montre Beven (1982, [54], annexes 2.1) . L'exercice 2.6 permet de verifier que, sans processus explicatifs complernentaires, les debi ts qui
peuvent et re generes par le drainage de nappes de versan t s peu profond es par le
reseau hyd rographique sont rnod estes et ne peuvent expliquer les debit s generes
lors des crues significat ives.
Cet te apparente cont radict ion a suscite de nombreuses propositions de t heories sur les mecani smes de form ation des crues (annexe 2.1) . L' une de celles sur
laqu elle s'accordent desorrnais les hyd rologues est la theorie des zones sat urees contributives variabl es, qui va de pair avec la mise en evide nce du role
determinan t des ecoulernents preferentiels.