Topographie du Bassin Versant et les réseaux hydrographiques

Caractéristiques géométriques

Les études bibliographiques sont utiles pour la compréhension de certains phénomènes. La connaissance de quelques notions sur le bassin versant va aider à comprendre l’importance de ses complexes physiques (géologie, hydrologie, géométrie, etc.). Des notions géochimiques aident à la compréhension de la salinisation des sols ainsi que les paramètres qui caractérisent les sols salins. L’étude de la salinité des sols est primordiale pour une bonne interprétation des résultats d’analyse. Enfin, il est incontournable de connaitre l’érosion affectant la zone ainsi que d’avoir quelques notions sur l’ensablement.

Le bassin versant (BV) est défini comme la surface parcourue par un cours d’eau et ses affluents. Le 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 qu’on appelle exutoire. En d’autre terme, on peut définir le bassin versant comme une surface élémentaire hydrologiquement close, c’est-à-dire qu’aucun écoulement n’y pénètre de l’extérieur et que tous les excédents de précipitations s’évaporent ou s’écoulent par une seule section à l’exutoire. La surface d’un bassin versant est délimitée par la ligne de partage des eaux. C’est cette ligne qui le sépare des bassins versants avoisinants (figure 1). Le bassin est délimité par la ligne de crête. Mais selon la nature du sol recouvrant le substratum imperméable, la délimitation peut être différente. Lorsqu’il s’agit d’un sol perméable, la division des eaux selon la topographie ne correspond pas à la ligne de partage des eaux souterraines. Un bassin versant qui est limité par la ligne de crête s’appelle un bassin versant topographique qui est différent du bassin versant hydrogéologique qui est le bassin versant réel délimité en fonction du substratum imperméable (figure 2).

Fonctionnement

Le fonctionnement du BV est donc lié à la nature du sol et du sous-sol. Pour des terrains perméables et fissurés, il y a une domination de l’infiltration. Par contre, lorsque les terrains sont imperméables, les ruissellements dominent le BV. En général, un bassin possède un exutoire unique, mais peut avoir plus d’un exutoire lorsqu’ils sont pourvus d’un lac possédant plusieurs sorties (surtout lorsque les eaux sont hautes). Un bassin peut aussi n’avoir aucun exutoire lorsqu’il y a accumulation de l’eau dans un lac, évapotranspiration et échanges souterrains. L’organigramme suivant montre les différentes méthodes utilisées pour déterminer les caractéristiques physiques d’un BV, c’est-à-dire la surface ou superficie du BV, le périmètre, la forme, la pente, etc.

Q : débit A : surface du bassin La forme du bassin versant a une grande influence sur l’écoulement global et surtout sur l’allure de l’Hydrogramme résultant d’une pluie donnée. Cette caractéristique est donnée par l’indice de Graveluis qui a proposé en 1914 le coefficient de compacité défini comme le rapport du périmètre du bassin à celui d’un cercle de même surface dont la formule est la suivante :

Topographie du Bassin Versant (relief)

Le relief représente la répartition de la surface du bassin en fonction de son altitude. Il peut être déterminé en utilisant deux méthodes : Les éléments à considérer pour la topographie d’un bassin versant sont les altitudes caractéristiques qui sont les altitudes maximales, minimales et moyennes. La courbe hypsométrique exprime la superficie du bassin ou le pourcentage de superficie au-delà d’une certaine altitude (tableau 2 et figure 6). La courbe permet de connaitre l’altitude moyenne à partir de l’axe des ordonnées et l’altitude médiane qui est obtenu à partir de l’axe des abscisses qui présente le pourcentage de la surface au-dessus de la limite inférieur. Tableau 1 : Répartition par tranche d’altitude de la surface du bassin du Loukkos, Maroc L’altitude médiane correspond à l’altitude lue au point d’abscisse 50 % de la surface totale du bassin, sur la courbe hypsométrique. La pente moyenne du bassin versant donne une bonne indication sur le temps de parcours du ruissellement direct, donc sur le temps de concentration, et influence directement le débit de pointe lors d’une averse. La méthode d’évaluation peut s’effectuer par la lecture d’une carte topographique suivie de l’application des formules suivantes :

Réseaux hydrographiques

Le réseau hydrographique se définit comme l’ensemble des cours d’eau naturels ou artificiels, permanents ou temporaires, qui participent à l’écoulement. C’est l’une des caractéristiques les plus importantes du bassin. Ce réseau peut prendre une multitude de formes et la différenciation du réseau hydrographique d’un bassin est due à quatre facteurs principaux dont la géologie, le climat, la topographie et le facteur anthropique. Par sa plus ou moins grande sensibilité à l’érosion, la nature du substratum influence la forme du réseau hydrographique. Le réseau de drainage n’est habituellement pas le même dans une région où prédominent les roches sédimentaires, par comparaison à des roches ignées (magmatiques et métamorphiques). La structure de la roche, sa forme, les failles, les plissements, forcent le courant à changer de direction. La pente du terrain détermine si les cours d’eau sont en phase érosive ou sédimentaire. Dans les zones plus élevées, les cours d’eau participent souvent à l’érosion de la roche sur laquelle ils s’écoulent. Au contraire, en plaine, les cours d’eau s’écoulent sur un lit où la sédimentation prédomine. Les êtres humains participent à l’évolution du réseau hydrographique d’un bassin versant. En effet, le drainage des terres agricoles, la construction de barrages, l’endiguement, la protection des berges et la correction des cours d’eau modifient continuellement le tracé originel du réseau hydrographique.