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Rétention en surface (HU)

De Wikhydro
Version du 8 janvier 2020 à 17:59 par Bernard Chocat (discuter | contributions)

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Traduction anglaise : Depression storage

Dernière mise à jour : 8/1/2020

Quantité spécifique d'eau, mesurée en millimètres, susceptible d'être stockée sur la surface du sol, soit pour remplir les dépressions, soit pour mouiller les surfaces au début de la pluie.

Crédit photo Bernard Chocat.

L'eau stockée dans les dépressions ne participe pas au ruissellement pendant ou après la pluie, mais s'évapore ou s'infiltre dans le sol. Le stockage dans les dépressions est l'une des raisons pour lesquelles le volume de ruissellement est inférieur au volume calculé à partir du produit de la hauteur totale de pluie mesurée par des pluviomètres par la surface du bassin versant.

Évaluation et modélisation de la rétention en surface

On fait généralement l'hypothèse que le stockage dans les dépressions se produit au début de l'événement pluvieux, avant que le ruissellement ne commence (notion de perte initiale). On peut estimer le stockage dans les dépressions en étudiant la relation entre la hauteur de pluie précipitée et la hauteur de pluie ruisselée (volume divisé par la surface, pour obtenir une valeur en millimètres), pour un certain nombre d'événements pluvieux sur un même bassin versant. Le tracé de cette relation pour un bassin versant urbain imperméabilisé fournira généralement une droite relativement bien définie et la valeur du stockage dans les dépressions pourra alors être facilement estimée en l'identifiant au point d'intersection entre la droite et l'axe des abscisses.

Exemple de lissage de la relation hauteur ruisselée fonction (hauteur précipitée) faisant apparaître une perte initiale assimilée à la rétention en surface d'environ 2mm.


En l’absence de mesures, une relation reliant linéairement les pertes par stockage dans les dépressions à la pente donne des résultats convenables. On peut par exemple utiliser les relations suivantes pour calculer les pertes par rétention $ r_s $, si $ I $ est la pente du sol en % :


$ r_s = a + b ( 3 - I)\quad si \quad I < 3% $


$ r_s = a\quad si \quad I > 3% $


avec :    

  • pour les terrains perméables : $ a = 2 mm $ et  $ b = 4 mm $
  • pour les terrains imperméables : $ a = 0,5 mm $ et $ b = 1 mm $

Importance de la rétention en surface

Les quelques dixièmes de millimètres correspondant à la rétention en surface sont négligeables lorsque l'on s'intéresse à un débit de crue décennal sur un bassin urbain. En revanche ils prennent toute leur importance dans le cas où l'on souhaite étudier les débits produits par des pluies faibles ou moyennes.

De même, dans le cas des bassins versants où les apports des zones perméables ou semi-perméables ne peuvent pas être négligés, la valeur des pertes par rétention en surface est susceptible de changer considérablement selon les conditions pluvieuses antécédentes. Ces conditions affecteront en particulier la quantité d'eau déjà stockée au début de la pluie et par conséquent le volume restant utilisable pour l'événement étudié. La seule solution fiable est de mettre en œuvre une simulation en continue d'une série chronologique de pluies.

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