Ecoulement hypodermique (HU) : Différence entre versions

Version du 19 octobre 2022 à 11:01

Traduction anglaise : Interflow, Subsurface flow

Dernière mise à jour : 19/10/2022

Concept supposant l'existence d'un écoulement longitudinal qui se produirait dans les couches superficielles non saturées des sols perméables, dans le sens de la pente du terrain et à des vitesses faibles (quelques cm/s, voire moins) ; on parle aujourd'hui plutôt d'écoulement de subsurface.

Lien entre ce type d'écoulement et la forme des hydrogrammes de crue

Ce concept a été proposé pour expliquer la présence dans les hydrogrammes de crue d'une courbe de tarissement correspondant à des écoulements retardés (voir figure 1).

Figure 1 : Différentes composantes d'un hydrogramme de crue.

A l'origine, on distinguait l'écoulement de retour rapide (quick return flow ou prompt subsurface flow) supposé se produire principalement dans des cheminements préférentiels développés par l'érosion dans les couches perméables situés immédiatement au-dessus des couches imperméables et l'écoulement de retour retardé (layed return flow) qui est un écoulement latéral se produisant dans la zone non saturée immédiatement au-dessus du niveau de la limite de saturation permanente (voir figure 2).

Figure 2 : L'écoulement hypodermique se produirait dans la zone non saturée en profitant de différences de perméabilité ou de saturation entre des différentes couches du sol.

Écoulement hypodermique, écoulement de subsurface et écoulement retardé

On considère aujourd'hui que les mécanismes associés aux écoulements de subsurface sont beaucoup plus complexes et diversifiés que ce qui était envisagé à l'origine. Par ailleurs l'échelle à laquelle on observe un écoulement retardé est beaucoup plus grande que celle à laquelle peuvent se mettre effectivement en place un mécanisme particulier d'écoulement de subsurface. Il n'est donc pas possible de mettre directement en relation un mécanisme simplifié d'écoulement de subsurface de type écoulement hypodermique et l'apparition d'un écoulement retardé à l'exutoire d'un bassin versant.

Utilisation du concept

Le concept d'écoulement de subsurface sert de base à certains modèles spatialement distribués, et en particulier au Top model développé par Beven et Kirby (1979). Dans ce cas l'utilisation de la loi de Darcy caractéristique d'un écoulement dans le sol, est probablement plus justifiée pour représenter la vitesse à laquelle les zones se saturent progressivement que la vitesse des écoulements au sens propre.

Nota : En anglais, on utilise parfois les termes subsurface flow ou below ground flow pour désigner des écoulements dans un système d’assainissement.

Bibliographie :

• Beven, K.J., Kirby, M.J. (1979) : A physically based, variable contributing area model of basin hydrology ; Hydrological Sciences Bulletin ; Vol 24-1 ; pp 43-69.