S'abonner à un flux RSS
 

Hydrogramme unitaire (modèle de l') (HU)

De Wikhydro
Version du 19 septembre 2019 à 10:33 par Philippe Bagot (discuter | contributions)

(diff) ← Version précédente | Voir la version courante (diff) | Version suivante → (diff)

Traduction anglaise : Unit hydrograph model

Modèle empirique de transfert permettant de déterminer l'hydrogramme produit par une pluie quelconque à l'exutoire d'un bassin versant.

Ce modèle, imaginé par Sherman en 1932, repose sur l'hypothèse que le phénomène est linéaire. Si cette hypothèse est vérifiée, alors il peut être représenté par un modèle simple (opérateur de convolution). La réponse à une entrée de forme complexe peut être obtenue en décomposant l'entrée en un ensemble de formes simples, puis en calculant la réponse du système à chacune de ces formes simples, et enfin en sommant ces réponses (principe de superposition des solutions). La méthode proposée par Sherman consiste à observer la réponse fournie par le bassin versant à une pluie très courte par rapport au temps de concentration du bassin versant, pluie que l'on assimile à un échelon (intensité constante). L'entrée et la sortie sont normées, pour se ramener à des grandeurs adimensionnelles. La pluie de base normée est l'averse unitaire, l'hydrogramme normé obtenu en réponse à cette averse unitaire est l'hydrogramme unitaire.


DEHUA079.png


Figure 1 : Pluie unitaire et hydrogramme unitaire.

Pour calculer la réponse à une pluie quelconque, on commence par la décomposer en n éléments de pluie, chaque élément de pluie étant une averse unitaire multipliée par un facteur d'échelle (rapport de l'intensité de l'élément à l'intensité de l'averse unitaire). On calcule l'élément de débit correspondant à chaque élément de pluie en décalant l'hydrogramme unitaire de la même quantité que l'élément de pluie et en le multipliant par le facteur d'échelle. L'hydrogramme de sortie est obtenu en sommant chacun des éléments de débit.


DEHUA080.png


figure 2 : La réponse du bassin versant à une pluie décomposée en trois averses unitaires et calculée comme la somme des réponses à chacune des averses unitaires prises isolément (principe de superposition).

Un bassin versant peut être étudié par cette méthode si l'on dispose d'observations de couples (entrées, sorties) permettant de définir de manière univoque la relation entre la pluie et le débit. Le modèle de l'hydrogramme unitaire possède une valeur prévisionnelle sur un bassin versant donné puisqu'il permet de déterminer l'hydrogramme quelle que soit la pluie. Il ne possède cependant aucune valeur décisionnelle puisqu'il ne permet pas de mesurer l'influence d'un changement structurel du bassin versant. Ce modèle est utilisé depuis trente ans sur des bassins versants ruraux ou naturels dont les caractéristiques évoluent lentement. La remarque précédente montre que son utilisation sur des bassins urbains évoluant plus rapidement peut poser des problèmes.

Outils personnels