Annexe 1 - Check-list pour les méthodes de prédétermination des crues

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Annexe 1 - Check-list pour les méthodes de prédétermination des crues

I. Région sahélienne
II. Région tropicale sèche

La check-list a pour objectifs, en ordre chronologique, de:

• délimiter géographiquement les zones d'application des méthodes;

• orienter l'utilisateur vers la ou les méthodes les plus pertinentes;

• affiner les résultats par un ajustement des paramètres S, Kr, a , T_b, T_m et Qr₁₀ pour prendre en compre certaines particularités spécifiques du bassin.

Elle est proposée initialement pour la méthode ORSTOM mais peut également être utilisée avec profit pour la méthode CIEH.

Elle se présente sous la forme suivante:

I. Région sahélienne	II. Région tropicale sèche
1. Classification selon le type d'averse	1. Classification selon le type d'averse
2. Classification selon la superficie du bassin dominant	2. Classification selon la superficie du bassin dominant
3. Classification selon certaines caractéristiques du bassin	3. Classification selon certaines caractéristiques du bassin

I. Région sahélienne

1 - CLASSIFICATION SELON LA TYPE D'AVERSE DOMINANT

1a	LE BASSIN EST SITUÉ DANS LA BANDE DE 10-20 km QUI BORDE L'OCÉAN.	Les hyétogrammes de pluie décennale à considérer sont beaucoup plus longs et plus complexes qu'à l intérieur. (P₁₀ de l'ordre de 200 mm). Les méthodes ORSTOM et CIEH ne s'appliquent pas.
1b	LE BASSIN EST SITUE A L'INTÉRIEUR DES TERRES.	Voir les deux classifications suivantes.

2- CLASSIFICATION SELON LA SUPERFICIE DE BASSIN

2a	LA SUPERFICIE EST INFÉRIEURE À 10 km².	Utiliser de préférence la méthode Orstom en employant les diagrammes spécifiques à cette gamme de superficie, en particulier les faisceaux de droites, pour déterminer Tb (temps de base) et Tm (temps de montée). Inutile de découper l'averse en tranches unitaires, le travail a déjà été fait pour la détermination de Tb et a (coefficient de pointe).
2b	LA SUPERFICIE EST COMPRISE ENTRE 10 ET 60 km².	Utiliser de préférence la méthode Orstom, en utilisant pour Kr70 et Kr100 (coefficients de ruissellement) les formules: (S étant la superficie du bassin versant) et, pour Tb, les courbes de raccordement entre les droites citées en 2a et les courbes: , citées ci-après. Si l'indice de pente Ig est inférieur ou égal à 7 m/km, Tb et Tm sont ceux de l'hydrogramme unitaire, donc définis par:
2c	LA SUPERFICIE EST COMPRISE ENTRE 60 ET 120 KM².	Utiliser de préférence la méthode Orstom avec: et sauf si l'indice de pente Ig est supérieure à 15 m/km, auquel cas, on utilisera pour Tb les courbes de raccordement citées en 2a.
2d	LA SUPERFICIE EST COMPRISE ENTRE 120 ET 350 KM².	On peut souvent utiliser la méthode Orstom avec: et en considérant tout le bassin si Ig > 4 m/km, ou la moitié ou le tiers aval du bassin si Ig < 4 m/km, surtout lorsque la forme du bassin est très allongée. Dans ce dernier cas, on peut être amené à employer cet artifice même pour Ig > 4 m/km, en particulier lorsqu'il y a dégradation hydrographique modérée. Cet exercice exige un minimum d'expérience en hydrologie. On peut également utiliser les régressions CIEH donnant directement Q10, mais ces régressions sont valables surtout pour des bassins ni trop imperméables ni trop perméables, avec peu de dégradation hydrographique.
2e	LA SUPERFICIE EST COMPRISE ENTRE 350 ET 1500 KM².	On peut utiliser la méthode Orstom, mais il faudra l'appliquer au tiers ou au quart aval du bassin en examinant de très près les problèmes de dégradation hydrographique, ce qui exige une sérieuse expérience en hydrologie. Confronter, dans ce cas, les résultats avec ceux de la méthode CIEH. Exception: lorsque seule l'extrémité amont ruisselle très bien, alors le problème est très difficile car tout dépend du degré de dégradation hydrographique. Dans ce cas, seule une enquête de crue en amont et en aval permet d'estimer l'ordre de grandeur du débit maximum. Etre très vigilant dans le cas d'un tributaire aval ruisselant très bien, c'est lui qui donnera le débit de pointe de la crue décennale, même si sa surface n'est que de 10-20% du bassin total. On peut employer également la méthode CIEH donnant Q10, avec les mêmes précautions que celles signalées précédemment.

3. CLASSIFICATION SELON CERTAINES CARACTERISTIQUES DU BASSIN

3a	LA DÉGRADATION HYDROGRAPHIQUE EST NULLE OU TRÈS FAIBLE.	Suivre une des méthodes proposées en 2, sous réserve de ce qui suit:
3a1	la forme et le réseau hydrographique du bassin présentent certaines singularités.
3a1a	Le bassin est constitué de deux parties: amont et aval, raccordées par un goulet d'étranglement.	Calculer séparément les hydrogrammes de crues des deux bassins partiels, avec un décalage en fonction de la distance entre leurs centres de gravité et de la pente du lit. A titre indicatif, on trouve les vitesses suivantes: Au Mali, pour un lit très encombré par la végétation: S = 30,4 km²; v = 0,6 m/s; Q = 200 m3/3; i = 3,5 m/km. Au Tchad, pour un lit beaucoup moins encombré: S = 12,3 km²; v = 1,5 m/s; Q = 8,5 m3/s; i = 4 m/km. En Mauritanie: S = 148 km²; v 1,5 m/s; Q = 150 m3/s; i = 2,3 m/km. S = superficie du bassin versant; v = vitesse de propagation; Q = débit; i = pente du lit
3a1b	Sans en arriver au cas extrême 3a1a, le réseau hydrographique montre deux ou plusieurs ensembles de cours d'eau laissant présager un décalage significatif de leurs apports(bassins allongés avec cours d'eau d'importances inégales).	Si on suit la méthode Orstom il sera bon de prendre a < 2,6 (voir 3a1c pour les valeurs de a ). Pour la méthode CIEH, le débit maximal obtenu sera à réduire de x% et le temps de base à majorer de y%. A titre indicatif, x et y ont été estimées à 30% maximum sur des bassins observés.
3a1c	Le réseau hydrographique est en arête de poisson avec tous les tributaires d'un seul côté.	Le coefficient a est inférieur à 2,6. A titre indicatif, a = 1,9 avec une structure en arête de poisson absolument unilatérale, soit une réduction du débit maximum de 25%; et a = 2,4 avec la même disposition à peine marquée, soit une réduction du débit maximum de 8%.
3a1d	Le réseau, au contraire, présente un caractère très radial. S'il est très ouvert, la longueur du rectangle équivalent est perpendiculaire aux lignes de plus grande pente (prendre garde lors de l'estimation de l'indice de pente).	Les temps de base et de montée sont à réduire de 30 à 55% (par exemple: Djajibine: 55% et Ibo Hamane: 40%) suivant que l'éventail est simplement esquissé ou parfait. Si on emploie la méthode CIEH, majorer le débit maximal de 40 à 120%. Ceci suppose que tous les tributaires ont la même longueur. Si un tributaire important est nettement plus long, c'est lui qui définit le temps de base. Celui-ci peut rester normal mais le coefficient a est à majorer de 20 à 23% (exemple: Kaouara (réduit): a = 3 au lieu de 2,6).
3a1e	Sans présenter les caractéristiques extrêmes du 3a1a, le bassin a une forme allongée(Icomp > 1,30).	Si on suit la méthode Orstom, réduire de x% le débit maximum obtenu pour des conditions moyennes. A titre indicatif: x = 20% pour Icomp = 1,30 x = 30% pour Icomp = 1,42 x = 40% pour Icomp = 1,54 x = 50% pour Icomp = 1,92.
3a1f	Le réseau présente une zone marécageuse à l'aval ou à I 'amont du bassin.	Voir 3a2a 3a2b ou 3a2c.
3a2	La forme et le réseau hydrographique ne présentent aucune des singularités citées précédemment.	Suivre une des méthodes proposées en 2, en tenant compte des précisions ci-dessous.
3a2a	Le bassin présente une rupture de pente très forte dans sa partie aval avec formation d'une plaine d'inondation ou même d'une mare temporaire.	Dans la méthode Orstom, Tb et Tm doivent être x% suivant l'importance de la zone à faible pente. Pour la méthode CIEH, le débit maximal obtenu pour un cas sans rupture de pente est à réduire de y%. A titre indicatif, pour un bassin de 2,36 km², avec formation d'un marécage temporaire couvrant 5 % de la superficie, x est de l'ordre de 50% et y de 30%.
3a2b	La partie plate très perméable du bassin, sans trace de drainage, est à l'amont.	Voir 3a3a.
3a2c	La partie plate du bassin, imperméable et assez bien ou bien drainée, est à l'amont.	Pas de changement par rapport aux méthodes habituelles.
3a2d	La partie plate du bassin, imperméable mais mal drainée, est à l'amont.	Voir 3b.
3a2e	Le lit mineur a une capacité de transit limitée et des écoulements importants sont observés dans le lit majeur.	Prendre a = 1,8 si plus de 50% de la section mouillée se situe dans le lit majeur; ou a = 2,2 si environ 30% de la section mouillée se trouve dans le lit majeur.
3a3	La lithologie du bassin présente certaines particularités.
3a3a	Le bassin comporte une zone perméable à l'amont du tributaire principal ou des tributaires secondaires (sables éoliens, amas de blocs cristallins, de grès ou de schistes, cuirasse ferrugineuse démantelée).	Eliminer la superficie de ces zones de la superficie S du bassin et faire tous les calculs sur la superficie S' réduite.
3a3b	Le bassin est couvert de blocs (forte rugosité) et, cependant, un certain ruissellement est repérable par ses traces au sol.	Les valeurs de Tb et Tm doivent être majorées de x%. A titre indicatif, x = 85% pour un bassin versant de 1,05 km², couvert de roches décomposées en boules.
3a4	La couverture végétale ou les ouvrages de conservation des sols sont en proportions non négligeables.
3a4a	Zones cultivées dépassant plus de 20% de la superficie.	La mise en culture des sols nus encroûtés, rare au Sahel, entraîne une diminution de Kr, mais la mise en culture de sols bien enherbés l'augmente sauf si de bonnes mesures de conservation du sol sont prises, ce qui est rare. En cas de formations pelliculaires sur des sols cultivés, sans mesures de conservation, Kr10 sera majoré de 50% si le pourcentage de sols cultivés est voisin de 60% et de 20% si ce pourcentage est proche de 40%.
3a4b	Abords du lit à l'aval couverts d'une végétation arbustive dense.	Tant que cette végétation persiste, le débit maximum des crues pourrait être réduit jusqu'à 50%, mais si ce type de végétation a peu de chances de se maintenir dans le futur, il vaut mieux faire comme si elle n'existait pas pour le calcul des fortes crues.
3a4c	Mesures de conservation des sols bien réalisées	Les débits calculés par les processus habituels sont beaucoup trop forts, tout au moins pour la fréquence décennale. Pour des fréquences plus rares, cela n'est pas évident, les aménagements étant susceptibles de céder.
3a5	Présence d'ouvrages ou d'aménagements.
3a5a	Ecoulement perturbé par un ouvrage quelconque: le cas le plus courant est celui d'une piste recoupant le bassin.	Vérifier si, sous la piste, il existe une buse ou un pont par lequel peut transiter le débit maximum (l'emploi de méthodes de calculs hydrauliques peut être utile). La piste risque d'être emportée, ce qui renforcerait le débit maximum naturel. Au contraire, elle peut arrêter l'écoulement en toutes circonstances ou ne produire aucun effet.
3b	LE BASSIN EST L'OBJET DE DÉGRADATION HYDROGRAPHIQUE.
3b1	Le bassin a moins de 50 à 80 km², fortement dégradé à l'amont, sans trace d'écoulement issu de cette zone.	Procéder comme en 3a3a sur S' (partie aval non dégradée), mais il serait bon de majorer Q10 de 10 à20 % pour tenir compte d'apports amont éventuels. Cette réduction de S à S' est risquée si la superficie de cette zone dégradée est relativement importante.
3b2	Sur un bassin assez dégradé, un ou plusieurs bassins tributaires, localisés à l'extrémité aval, ne le sont pas.	Faire le calcul uniquement sur ce ou ces bassins aval avec une légère majoration du débit décennal.
3b3	La dégradation est limitée à une certaine portion des lits majeurs.	Réduire les valeurs trouvées par les méthodes habituelles de x%, suivant la longueur relative des lits majeurs dégradés. A titre indicatif, sur un bassin de 87 km² avec un lit majeur très encombré par la végétation, x est de l'ordre du 70%.
3b4	Bassin fortement dégradé.	D'après l'infiltrabilité des sols, les pentes et l'allure du réseau hydrographique observé sur photographies aériennes, essayer de reconstituer qualitativement ce que pourrait être l'écoulement sur tout le bassin. Le passage au quantitatif est très risqué.

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