لخّصلي

1 Definitions : Hydrologie est la sciences qui s'interesse a l'etude des eaux de surface, leurs origines, leur qualite et leur gestion pour des fins d'utilisation dans les differentes activites humaines et leur maitrise pendant lors des phenomenes extremes (inondations, secheresse, ...).On peut encore ajouter a cette distinction les ecoulements en canaux ou rivieres qui font appel a des notions plus hydrauliques qu'hydrologiques (a l'exception des methodes de mesures comme nous le verrons ulterieurement).Objectifs de l'hydrologie - Amenagements hydrauliques : Barrages et autres ouvrages d'arts pour l'alimentation en eau potable, l'irrigation et l'industrie - Amenagement de l'espace pour lutter contre les inondations dans les zones rurales et (bassins versants) et dans les zones urbaines - Planifier gerer les ressources en eau de surface a long terme Sciences utilisees : L'hydrologie de surface est une science appliquee qui fait appel a des connaissances dans des domaines tres divers.Le cycle de l'eau est donc sujet a des processus complexes et varies parmi lesquels nous citerons les precipitations, l'evaporation, la transpiration (des vegetaux), l'interception, le ruissellement, l'infiltration, la percolation, l'emmagasinement et les ecoulements souterrains qui constituent les principaux chapitres de l'hydrologie.Les precipitations Sont denommees precipitations toutes les eaux meteoriques qui tombent sur la surface de la terre, tant sous forme liquide (bruine, pluie, averse) que sous forme solide (neige, gresil, grele) et les precipitations deposees ou occultes (rosee, gelee blanche, givre,...).L'interception et le stockage dans les depressions La pluie (ou dans certains cas la neige) peut etre retenue par la vegetation, puis redistribuee en une partie qui parvient au sol et une autre qui s'evapore.L'elevation d'une masse d'air humide permet le refroidissement general necessaire pour l'amener a saturation et provoquer la condensation de la vapeur d'eau sous forme de gouttelettes constituant les nuages, en presence de noyaux de condensation.l'evapotranspiration de reference (ET0) (anciennement evapotranspiration potentielle) : quantite maximale d'eau susceptible d'etre perdue en phase vapeur, sous un climat donne, par un couvert vegetal continu specifie (gazon) bien alimente en eau et pour un vegetal sain en pleine croissance.Il peut y avoir percolation vers les zones plus profondes pour contribuer au renouvellement des reserves de la nappe souterraine.1.2.?3.4.5.

1 Définitions : Hydrologie est la sciences qui s’intéresse à l’étude des eaux de surface, leurs origines, leur qualité et leur gestion pour des fins d’utilisation dans les différentes activités humaines et leur maîtrise pendant lors des phénomènes extrêmes (inondations, sécheresse, …). L’hydrologie peut se définir comme l'étude du cycle de l'eau et l'estimation de ses différents flux. L'hydrologie au sens large regroupe :  La climatologie, pour la partie aérienne du cycle de l'eau (précipitations, retour à l'atmosphère, transferts, etc.) ;  L’hydrologie de surface au sens strict, pour les écoulements à la surface des continents ;  L’hydrodynamique des milieux non saturés pour les échanges entre les eaux de surface et les eaux souterraines (infiltration, retour à l'atmosphère à partir des nappes, etc.) ;  L’hydrodynamique souterraine (sensu stricto) pour les écoulements en milieux saturés. Objectifs de l’hydrologie - Aménagements hydrauliques : Barrages et autres ouvrages d’arts pour l’alimentation en eau potable, l’irrigation et l’industrie - Aménagement de l’espace pour lutter contre les inondations dans les zones rurales et (bassins versants) et dans les zones urbaines - Planifier gérer les ressources en eau de surface à long terme Sciences utilisées : L'hydrologie de surface est une science appliquée qui fait appel à des connaissances dans des domaines très divers. Définition et composantes du cycle hydrologique Définition Le cycle hydrologique est un concept qui englobe les phénomènes du mouvement et du renouvellement des eaux sur la terre (Fig.).

Sous l'effet du rayonnement solaire, l'eau évaporée à partir du sol, des océans et des autres surfaces d'eau, entre dans l'atmosphère. L'élévation d'une masse d'air humide permet le refroidissement général nécessaire pour l'amener à saturation et provoquer la condensation de la vapeur d'eau sous forme de gouttelettes constituant les nuages, en présence de noyaux de condensation. Puis la vapeur d'eau, transportée et temporairement emmagasinée dans les nuages, est restituée par le biais des précipitations aux océans et aux continents. Une partie de la pluie qui tombe peut être interceptée par les végétaux puis être partiellement restituée sous forme de vapeur à l'atmosphère. La pluie non interceptée atteint le sol. Suivant les conditions données, elle peut alors s'évaporer directement du sol, s'écouler en surface jusqu'aux cours d'eau (ruissellement de surface) ou encore s'infiltrer dans le sol. Il peut aussi y avoir emmagasinement temporaire de l'eau infiltrée sous forme d'humidité dans le sol, que peuvent utiliser les plantes. Il peut y avoir percolation vers les zones plus profondes pour contribuer au renouvellement des réserves de la nappe souterraine. Un écoulement à partir de cette dernière peut rejoindre la surface au niveau des sources ou des cours d'eau. L'évaporation à partir du sol, des cours d'eau, et la transpiration des plantes complètent ainsi le cycle. Le cycle de l'eau est donc sujet à des processus complexes et variés parmi lesquels nous citerons les précipitations, l'évaporation, la transpiration (des végétaux), l'interception, le ruissellement, l'infiltration, la
percolation, l'emmagasinement et les écoulements souterrains qui constituent les principaux chapitres de l'hydrologie. Ces divers mécanismes sont rendus possibles par un élément moteur, le soleil, organe vital du cycle hydrologique. 1. Les précipitations Sont dénommées précipitations toutes les eaux météoriques qui tombent sur la surface de la terre, tant sous forme liquide (bruine, pluie, averse) que sous forme solide (neige, grésil, grêle) et les précipitations déposées ou occultes (rosée, gelée blanche, givre,...). Elles sont provoquées par un changement de température ou de pression. Les précipitations sont exprimées en intensité (mm/h) ou en lame d'eau précipitée (mm) (rapport de la quantité d'eau précipitée uniformément répartie sur une surface). 2. L'évaporation/l'évapotranspiration L'évaporation se définit comme étant le passage de la phase liquide à la phase vapeur, il s'agit de l'évaporation physique. Les plans d'eau et la couverture végétale sont les principales sources de vapeur d'eau. On parle de sublimation lors du passage direct de l'eau sous forme solide (glace) en vapeur. Le principal facteur régissant l'évaporation est la radiation solaire. Le terme évapotranspiration englobe l'évaporation et la transpiration des plantes. On distingue :  l'évapotranspiration réelle (ETR) : somme des quantités de vapeur d'eau évaporées par le sol et par les plantes quand le sol est à une certaine humidité et les plantes à un stade de développement physiologique et sanitaire spécifique.  l'évapotranspiration de référence (ET0) (anciennement évapotranspiration potentielle) : quantité maximale d'eau susceptible d'être perdue en phase vapeur, sous un climat donné, par un couvert végétal continu spécifié (gazon) bien alimenté en eau et pour un végétal sain en pleine croissance. Elle comprend donc l'évaporation de l'eau du sol et la transpiration du couvert végétal pendant le temps considéré pour un terrain donné. L'évaporation est une des composantes fondamentales du cycle hydrologique et son étude est essentielle pour connaître le potentiel hydrique d'une région ou d'un bassin versant. 3. L'interception et le stockage dans les dépressions La pluie (ou dans certains cas la neige) peut être retenue par la végétation, puis redistribuée en une partie qui parvient au sol et une autre qui s'évapore. La partie n'atteignant jamais le sol forme l'interception. Son importance est difficile à évaluer et souvent marginale sous nos climats, donc souvent négligée dans la pratique. Le stockage dans les dépressions est, tout comme l'interception, souvent associé aux pertes. On définit l'eau de stockage comme l'eau retenue dans les creux et les dépressions du sol pendant et après une averse
La quantité d'eau susceptible d'être interceptée varie considérablement. Si la végétation offre une grande surface basale ou foliaire, donc un important degré de couverture, la rétention d'eau peut atteindre jusqu'à 30% de la précipitation totale pour une forêt mixte, 25% pour les prairies et 15% pour les cultures. 4. L'infiltration et la percolation L'infiltration désigne le mouvement de l'eau pénétrant dans les couches superficielles du sol et l'écoulement de cette eau dans le sol et le sous-sol, sous l'action de la gravité et des effets de pression. La percolation représente plutôt l'infiltration profonde dans le sol, en direction de la nappe phréatique. Le taux d'infiltration est donné par la tranche ou le volume d'eau qui s'infiltre par unité de temps (mm/h ou m3/s). La capacité d'infiltration ou l'infiltrabilité est la tranche d'eau maximale qui peut s'infiltrer par unité de temps dans le sol et dans des conditions données. L'infiltration est nécessaire pour renouveler le stock d'eau du sol, alimenter les eaux souterraines et reconstituer les réserves aquifères. De plus, en absorbant une partie des eaux de précipitation, l'infiltration peut réduire les débits de ruissellement. 5. Les écoulements De par la diversité de ses formes, on ne peut plus aujourd'hui parler d'un seul type d'écoulement mais bien des écoulements. On peut distinguer en premier lieu les écoulements rapides des écoulements souterrains plus lents. Les écoulements qui gagnent rapidement les exutoires pour constituer les crues se subdivisent en écoulement de surface (mouvement de l'eau sur la surface du sol) et écoulement de sub-surface (mouvement de l'eau dans les premiers horizons du sol). L'écoulement souterrain désigne le mouvement de l'eau dans le sol. On peut encore ajouter à cette distinction les écoulements en canaux ou rivières qui font appel à des notions plus hydrauliques qu'hydrologiques (à l'exception des méthodes de mesures comme nous le verrons ultérieurement).