Télédétection et ressources en eau/Remote sensing and water resources
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3. agrégation des lames ruisselées élémentaires par sommation à l'échelle des unités
cartographiques (classes d'états de surface) et des bassins versants,
4. utilisation d'une fonction de calage pour reconstituer les lames ruisselées à l'exutoire.
Les méthodes proposées ci-après ne concernent que l'estimation des volumes ruisselés (crues).
En Afrique intertropicale, ceux-ci constituent pour les petits bassins versants :
• plus de 90% de l'écoulement sous une pluviométrie annuelle inférieure à 600 mm;
• de 70 à 80% de l'écoulement sous une pluviométrie annuelle de 900 mm;
• de 50 à 60% de l'écoulement sous une pluviométrie annuelle de 1 200 mm.
Le calcul des apports repose donc, en zone sahélienne, presque exclusivement sur la
simulation des crues générées par le ruissellement. Par contre, en zone plus humide, le calcul des
apports repose aussi sur une connaissance, même sommaire, des fluctuations du débit de base.
La cartographie des états de surface d'un bassin versant est la première étape d'une
modélisation spatialisée des ruissellements. La seconde étape consiste à tenir compte de la
variabilité spatiale et temporelle des pluies. La troisième étape comprend l'intégration de
l'évolution saisonnière des états de surface, tels que le développement de la végétation, les travaux
culturaux ou l'engorgement des sols. En l'absence d'informations spatialisées sur l'évolution de
ces phénomènes, la modélisation hydrologique ne peut être qu'imparfaite. La méconnaissance des
pertes par transfert le long des versants et dans le réseau hydrographique constitue par ailleurs
d'autres sources importantes d'incertitude.
Le comportement hydrologique des états de surface
Les fonctions de production à l'échelle élémentaire
Les types de surfaces élémentaires ayant été soigneusement répertoriés et décrits au cours des
observations au sol, ils peuvent être identifiés dans le catalogue des états de surface de la zone
sahélienne. Ce catalogue permet d'associer à chaque type de surface élémentaire i et à chaque
pluviomètre n une relation hydrodynamique du type :
Lr n,i = (a i + b i IK n ) Pu n,i + c i Ik n - d i
(1)
où :
Lr n,i est la lame ruisselée sur la surface élémentaire i attachée au pluviomètre n,
Pu n,i est la pluie utile de la surface élémentaire i attachée au pluviomètre n,
a i , b i , c i et d i sont les paramètres hydrodynamiques caractéristiques de la surface
élémentaire i, de son sol, de sa couverture végétale et de son organisation superficielle,
Ik n est l'indice des précipitations antérieures, correspondant à un indice d'humectation
avec
IK n,j = (IK n,j-1 + P n,j-1 ) e -α T
(2)
où :
T est l'intervalle de temps en jours séparant les pluies journalières des jours j (P n,j ) et j1 (P n,j-1 ) au même pluviomètre n, et α est un coefficient égal à 0,5 en zone sahélienne.
La pluie utile (figure 1) est définie ici comme la hauteur pluviométrique de l'averse, de durée
T, dont l'intensité IP est supérieure à l'intensité de pluie limite du ruissellement Il, autre valeur
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3. agrégation des lames ruisselées élémentaires par sommation à l'échelle des unités
cartographiques (classes d'états de surface) et des bassins versants,
4. utilisation d'une fonction de calage pour reconstituer les lames ruisselées à l'exutoire.
Les méthodes proposées ci-après ne concernent que l'estimation des volumes ruisselés (crues).
En Afrique intertropicale, ceux-ci constituent pour les petits bassins versants :
• plus de 90% de l'écoulement sous une pluviométrie annuelle inférieure à 600 mm;
• de 70 à 80% de l'écoulement sous une pluviométrie annuelle de 900 mm;
• de 50 à 60% de l'écoulement sous une pluviométrie annuelle de 1 200 mm.
Le calcul des apports repose donc, en zone sahélienne, presque exclusivement sur la
simulation des crues générées par le ruissellement. Par contre, en zone plus humide, le calcul des
apports repose aussi sur une connaissance, même sommaire, des fluctuations du débit de base.
La cartographie des états de surface d'un bassin versant est la première étape d'une
modélisation spatialisée des ruissellements. La seconde étape consiste à tenir compte de la
variabilité spatiale et temporelle des pluies. La troisième étape comprend l'intégration de
l'évolution saisonnière des états de surface, tels que le développement de la végétation, les travaux
culturaux ou l'engorgement des sols. En l'absence d'informations spatialisées sur l'évolution de
ces phénomènes, la modélisation hydrologique ne peut être qu'imparfaite. La méconnaissance des
pertes par transfert le long des versants et dans le réseau hydrographique constitue par ailleurs
d'autres sources importantes d'incertitude.
Le comportement hydrologique des états de surface
Les fonctions de production à l'échelle élémentaire
Les types de surfaces élémentaires ayant été soigneusement répertoriés et décrits au cours des
observations au sol, ils peuvent être identifiés dans le catalogue des états de surface de la zone
sahélienne. Ce catalogue permet d'associer à chaque type de surface élémentaire i et à chaque
pluviomètre n une relation hydrodynamique du type :
Lr n,i = (a i + b i IK n ) Pu n,i + c i Ik n - d i
(1)
où :
Lr n,i est la lame ruisselée sur la surface élémentaire i attachée au pluviomètre n,
Pu n,i est la pluie utile de la surface élémentaire i attachée au pluviomètre n,
a i , b i , c i et d i sont les paramètres hydrodynamiques caractéristiques de la surface
élémentaire i, de son sol, de sa couverture végétale et de son organisation superficielle,
Ik n est l'indice des précipitations antérieures, correspondant à un indice d'humectation
avec
IK n,j = (IK n,j-1 + P n,j-1 ) e -α T
(2)
où :
T est l'intervalle de temps en jours séparant les pluies journalières des jours j (P n,j ) et j1 (P n,j-1 ) au même pluviomètre n, et α est un coefficient égal à 0,5 en zone sahélienne.
La pluie utile (figure 1) est définie ici comme la hauteur pluviométrique de l'averse, de durée
T, dont l'intensité IP est supérieure à l'intensité de pluie limite du ruissellement Il, autre valeur