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Version du 12 janvier 2020 à 15:55
Traduction anglaise : Grade, Slope, Gradient
En termes mathématiques, la pente d'une droite est égale à la tangente (parfois assimilée au sinus, plus facile à mesurer, lorsque l'angle est petit) de l'angle qu'elle fait avec une horizontale.
La pente de la droite AB est :
<>center>$ I = tg(α)= \frac{BC}{AC} ≈ sin(α)= \frac{BC}{AB} $</center>
En hydrologie, la notion de pente est utilisée pour les tronçons et pour les bassins versants.
Attention : Le terme anglais grade est ambigu et peut avoir au moins trois sens différents :
- pente d'une surface, d'un égout ou d'un canal (dans ce sens, on peut également utiliser slope ou gradient;
- terrassement effectué sur une surface pour lui donner une certaine forme ou pente ;
- classe ou catégorie d'un article tel qu'une conduite.
Pente d'un tronçon
En hydraulique la pente est un facteur important des écoulements à surface libre puisqu'elle permet de mesurer la quantité d'énergie potentielle récupérable lorsqu'une particule liquide parcourt une distance donnée. Elle conditionne en particulier la vitesse, c'est à dire à la fois le débit qui peut s'écouler dans une section donnée, la puissance érosive de l'eau et la capacité de transport solide de l'écoulement. Elle se mesure alors soit sur le lit (pente du fond), soit sur la surface libre (pente de la ligne d'eau). Ces deux valeurs ne sont égales que dans le cas des écoulements uniformes.
La pente minimum à retenir pour des systèmes gravitaires est l'un des paramètres les plus importants en ce qui concerne la capacité de la conduite à transporter les sédiments sans risque de dépôt.
Voir : Autocurage.
Pente d'un bassin versant
Le comportement hydrologique des bassins versants est également fortement influencé par leur pente. Celle-ci conditionne en effet à la fois :
- la vitesse moyenne d'écoulement de l'eau, donc le temps de concentration et le lag time du bassin versant ;
- la quantité d’eau stockée dans les dépressions du sol ainsi que le rapport entre les composantes normales et tangentielles de la vitesse, donc la capacité d'infiltration des sols, et par voie de conséquence les pertes au ruissellement du bassin versant ;
- la vitesse instantanée de l'eau et la stabilité des sols, donc les risques d'érosion et la capacité de transport solide.
En pratique, la définition mathématique exacte est difficile à utiliser. En effet la topographie des sols naturels, des biefs ou même la géométrie des réseaux permettent rarement d'assimiler le parcours suivi par l'eau entre deux points successifs à une droite, du moins dès que celui-ci dépasse une certaine longueur.
Si le parcours n'est pas trop chaotique, sa pente moyenne peut être assimilée à la différence d'altitude entre les deux points extrêmes, divisée par leur distance.
Dans le cas contraire, il faut recourir à une notion plus ou moins claire de pente moyenne, obtenue en décomposant le parcours en éléments sensiblement homogènes, et en calculant une moyenne pondérée des pentes des différents sous-parcours.
