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  • Avant-propos Le cours de l’Hydrologie générale est destiné particulièrement aux étudiants en 3ème année du Département de Génie Rural à l’Institut de Technologie du Cambodge (ITC). Il a été extrait principalement du cours polycopié, qui s’intitule « Hydrologie Générale », de Monsieur le Professeur A. Musy. L’ensemble des chapitres parlés dans ce cours concerne effectivement le cycle hydrologique et ses composantes constituant fondamentales, et aussi les méthodes d’estimation des débits maximaux ayant pour but de donner la notion fondamentale de l’hydrologie de surface aux futurs ingénieurs en Génie rural. Ces derniers impliqués dans les aménagements de bassins versants et le concept d’ouvrages hydrauliques, l'hydrologie est un instrument indispensable. Ce cours s’adresse également aux étudiants du Département de Génie Civil.

  • i

    TABLE DES MATIÈRES

    Première partie Introduction à l’hydrologie...................................................................................... 1

    1.1 Définition de l’hydrologie ..................................................................................... 2 1.2 Objectifs de l’hydrologie ....................................................................................... 2 1.3 Concepts de base de l’hydrologie.......................................................................... 3

    1.3.1 Le cycle de l’eau................................................................................................ 3 1.3.2 Le bilan hydrologique........................................................................................ 4 1.3.3 Les variables de mesure..................................................................................... 5 1.3.4 Utilisation des données...................................................................................... 6

    Deuxième partie Etudes des composantes du cycle hydrologique du système d’un bassin versant ............................................................................... 8

    2. LE SYSTÈME D’UN BASSIN VERSANT ............................................................. 9 2.1 Définition du bassin versant .............................................................................. 9 2.2 Caractéristiques physiques d’un bassin versant .............................................. 11 2.2.1 Délimitation et planimètre ............................................................................... 11 2.2.2 Les caractéristiques géométriques ................................................................... 11 2.3 Autres caractéristiques d’un bassin versant..................................................... 22 2.3.1 Les caractéristiques agro-pédo-géologique ..................................................... 22 2.3.2 Le MNT d’un bassin versant ........................................................................... 25

    3. LES PRÉCIPITATIONS ......................................................................................... 27

    3.1 Notions de météorologie.................................................................................. 27 3.1.1 Définition des précipitions .............................................................................. 27 3.1.2 Dimensions des gouttelettes dans les nuages et pluies .................................... 27 3.1.3 Les régimes pluviométriques dans le monde................................................... 28 3.2 Mesures des précipitations .............................................................................. 29 3.2.1 Méthodes simples d’observation ..................................................................... 30 3.2.2 Les pluviomètres ............................................................................................ 30 3.2.2.1 Appareillage et principe de mesure ............................................................. 30 3.2.2.2 Installation d’un pluviomètre ...................................................................... 32 3.2.3 Les pluviographes............................................................................................ 33 3.2.3.1 Le pluviographe à siphon ............................................................................ 33 3.2.3.2 Le pluviographe à augets basculeurs ........................................................... 34 3.3 Dépouillement et contrôle des données ........................................................... 34 3.3.1 Sources d’erreur............................................................................................... 35 3.3.2 Contrôle des données....................................................................................... 36 3.4 Réseau d’observation et publication des données ........................................... 36 3.4.1 Le réseau d’observation................................................................................... 36 3.4.2 Publication des données pluviométriques ....................................................... 37 3.5 Analyse de la mesure ponctuelle ..................................................................... 38

  • ii

    3.5.1 Notion d’averse et d’intensités ........................................................................ 38 3.5.2 Statistique descriptive des séries chronologiques............................................ 40 3.5.3 Notion de temps de retour ............................................................................... 40 3.5.4 Les courbes IDF (intensité-durée-fréquence) .................................................. 41 3.5.4.1 Lois de pluviosité ........................................................................................ 41 3.5.4.2 Utilisation des courbes IDF ......................................................................... 42 3.5.4.3 Construction de courbes IDF....................................................................... 42 3.5.5 Etude des pluies sur un bassin versant ............................................................ 43 3.5.5.1 La moyenne arithmétique ............................................................................ 43 3.5.5.2 La méthode de Thiessen .............................................................................. 43 3.5.5.3 La méthode des isovaleurs ou isohyètes...................................................... 44

    4. LE RUISSELLEMENT........................................................................................... 46

    4.1 Introduction ..................................................................................................... 46 4.2 Hydrométrie..................................................................................................... 46 4.3 La mesure des hauteurs d’eau.......................................................................... 47 4.3.1 Echelle limnimétrique ou limnimètre .............................................................. 47 4.3.2 Le limnigraphe à flotteur ................................................................................. 47 4.3.3 Limnigraphe à mesure de pression .................................................................. 48 4.3.4 Nouveaux capteurs pour la mesure des hauteurs d’eau................................... 49 4.4 La mesure des débits........................................................................................ 49 4.4.1 Les méthodes volumétriques ........................................................................... 50 4.4.2 Exploration du champ de vitesse ..................................................................... 50 4.4.2.1 Le jaugeage au moulinet.............................................................................. 52 4.4.2.2 Le jaugeage au flotteur ................................................................................ 54 4.4.3 La méthode à l’aide des ouvrages hydrauliques calibrés ................................ 55 4.4.3.1 Principe de mesures ..................................................................................... 55 4.4.3.2 Divers types d’installation ........................................................................... 56 4.4.3.3 Calcul du débit............................................................................................. 56 4.4.3.4 Choix d’un emplacement de mesure ........................................................... 60 4.4.4 La méthode de dilution.................................................................................... 61 4.4.4.1 Méthode de l'injection à débit constant ....................................................... 62 4.4.4.2 Méthode par intégration (injection instantanée).......................................... 63 4.5 Courbe de tarage et calcul des débits............................................................... 63

    5. EVAPORATION, TRANSPIRATION ET ÉVAPOTRANSPIRATION .............................................................................. 65

    5.1 Généralités et définition .................................................................................. 65 5.2 L’évaporation comme processus physique...................................................... 66 5.2.1 Facteurs fondamentaux de l’évaporation......................................................... 66 5.2.2 Mesure de l’évaporation .................................................................................. 67 5.3 La transpiration des végétaux.......................................................................... 68 5.3.1 Mécanisme de la tr