Méthode des pluies (HU)

Traduction anglaise : Rainfalls design method

Dernière mise à jour : 3/2/2020

Cette méthode, connue aussi sous le nom de méthode hollandaise, permet de dimensionner facilement les volumes des ouvrages de stockage (bassins de retenue).

Hypothèses de départ

La méthode suppose :

• que le débit de fuite de l'ouvrage de stockage est constant ;
• qu’il y a transfert instantané de la pluie à l'ouvrage de retenue, c'est à dire que les phénomènes d'amortissement dus au ruissellement sur le bassin sont négligés (cette méthode ne sera donc applicable que pour des bassins versants relativement petits) ;
• que les évènements pluvieux sont indépendants. Ceci signifie que lors des dépouillements les périodes de temps sec ne sont pas prises en compte.

Pour appliquer la méthode, on s'appuie sur les courbes Intensité-durée-fréquence que l’on transforme en courbe hauteur-durée-fréquence (ou courbes enveloppes), soit, pour un ajustement de type Montana :

$ H(d,T)= a(T).d^{b(T)+1} $

Avec :

• $ H(d,T) $: Hauteur précipitée pour la durée $ d $ et la période de retour $ T $ ;
• $ a(T) $ et $ b(T) $ : Coefficients d’ajustement d’une formule de type Montana pour la période de retour $ T $.

On suppose que l'ouvrage a un débit de fuite constant $ Q_S $ que l'on exprime sous la forme d'un débit spécifique $ q_s $ pour le ramener dans la même unité que les intensités de pluie :

$ q_s = 360.\frac{Q_s}{S_a} $

Avec :

• $ q_s $ : débit spécifique ($ mm/h $) ;
• $ Q_s $ : débit de vidange constant ($ m^3/s $) ;
• $ S_a $ : Surface active ($ ha $).

$ S_a $ est la surface active de ruissellement alimentant l'ouvrage de stockage. Elle est déterminée par le produit du coefficient d'apport $ C_a $ et de la surface totale du bassin versant drainé.

On peut alors calculer, pour chaque durée $ d $, la différence entre la hauteur précipitée et la hauteur évacuée, qui représente la lame d’eau à stocker $ H_S $ pour une pluie ayant cette durée $ d $ :

$ H_S(d, T) = H(d, T) – d.q_s(d) $

La différence maximum permet de calculer le volume de stockage nécessaire pour la période de retour $ T $ :

$ V_s(T) = H_{Smax}.S_a.10 $

• $ V_s (T) $ : Volume stocké ($ m^3 $) ;
• $ H_{Smax} $ : lame d'eau maximum à stocker ($ mm $) ;

En l'absence de données locales spécifiques à la méthode des pluies, il est possible d'utiliser des ajustements des courbes IDF. Des ajustements de type Montana sont disponibles auprès de Météo-France pour chaque département et différentes périodes de retour. Il faut ensuite construire les courbes hauteur-durée-fréquence à partir de ces courbes IDF. La principale précaution à prendre consiste à bien s’assurer que l’ajustement utilisé correspond bien aux durées pour lesquelles on réalise le calcul. En effet, les ajustements des courbes IDF ne sont valables que pour une plage donnée de durées (par exemple de 6 minutes à 2 heures) et peuvent conduire à des erreurs très importantes si on les utilise en dehors de cette plage de durée.

Moyennant cette précaution, la méthode des pluies donne des résultats satisfaisants si les trois hypothèses sur lesquelles elle repose sont remplies, ce qui est le cas pour la plupart des petits ouvrages de retenue (en particulier pour tous les ouvrages de stockage dits à la parcelle).

Bibliographie :

Pour en savoir plus : Vidéo de présentation de la méthode des pluies généralisée

Voir aussi : Méthode des débits, Méthode des volumes.