Temps de concentration (HU)

Traduction anglaise : Time of concentration

Sur un bassin versant, temps mis par l'eau pour parcourir la distance entre le point le plus éloigné (en temps d’écoulement) de l'exutoire et ce dernier. Le temps de concentration peut être soit apprécié par la mesure à partir de crues observées, soit estimé à partir de formules empiriques faisant intervenir des caractéristiques du bassin versant (surface, pourcentage de surface imperméable, pente, etc.), voire de la pluie. Pour une zone de voirie drainée par un avaloir particulier, le temps de concentration sera de quelques minutes (3 à 5 minutes). Pour un grand bassin versant urbain le temps de concentration pourra atteindre quelques heures. Le temps de concentration constitue le paramètre de base dans la méthode rationnelle ainsi que dans certains autres modèles pluie-débit de même nature (méthode de Caquot par exemple) pour le calcul des débits de pointe des vassins versants. La notion de temps de concentration aurait été introduite, pour la première fois en 1851, par un physicien irlandais, T.J. Mulvaney comme le temps au bout duquel apparait le débit de pointe à l’exutoire d’un bassin versant.

On peut trouver des fondements théoriques du temps de concentration, selon la conception de Mulvaney, dans le modèle de l’onde cinématique de ruissellement de la pluie sur une plaque plane homogène de rugosité k et de longueur de ruissellement L, soumise à une précipitation d’intensité constante i. Le temps au bout duquel apparaît le débit de pointe de ruissellement à l’exutoire de la plaque s’écrit :

tc = (L . i1-m/ k)1/m

Dans cette expression, m est l’exposant de la formule d’écoulement du régime uniforme (par exemple 3/2 dans la formule de Chezy). Cette relation montre, en particulier, et contrairement à de multiples formules usuelles en ingéniérie, que le temps de concentration d’un bassin versant n’est pas constant et dépend de l’intensité de la pluie nette.