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التحليل الطبيعي للخريطة الطبوغرافية  شيشاوة ذات مقياس 10000/1.
      تنتمي خريطة شيشاوة إلى الهضاب الداخلية ضمن المسيطا الغربية (هضاب وسهول وأحواض المغرب الاطلنتي). وتضم جزءا من الجبيلات وتلال الميسات، خصوصا في الشمال والشمال الشرقي. وتقع هذه الخريطة بين خطي طول 30°8 و°9، وبين خطي عرض 30°31 و°32. يحدها من الشمال الجبيلات وتلال الميسات، ومن الشرق والجنوب سهل الحوز، ومن الغرب هضاب الشياضمة وامتداد تلال الميسات. يضم هذا المجال وحدة هضبية وجبال الجبيلات الوسطى إضافة إلى تلال الميسات. ويصل الارتفاع المطلق بالخريطة إلى 661م (خ ط174,5، خ ع158,6كلم ) بدراع الطويل. والارتفاع الأدنى إلى 225م (خ ط182,1، خ ع 147,9كلم).
    بالنسبة للجبيلات فتضم جبال وتلال متناثرة، والتي تتواجد بالشمال والشمال الشرقي وبمحاذاة تلال الميسا ت (الشمال الغربي)، هذه الوحدة تميزها مجموعة من القمم البارزة، من بينها جبل ايغود، ويمكن دراسته على الشكل التالي:
يقع هذا الجبل عند خط طول 172 كلم وخط عرض 148,5 كلم، وهو عبارة عن قمة نقطية، يصل ارتفاعه المطلق إلى 592م. له سفحان متظاهران يمكن دراستهما على الشكل التالي:
ü    سفح ذو نظرة شرقية يصل مداه 355م، بنسبة انحدار تصل الى 50,71%، وهو ذو انحدار منتظم.
ü    سفح ذو نظرة شمالية غربية يبلغ مداه 325م، ونسبة انحداره 65%، وهو أيضا منتظم. وبالتالي فهذا الجبل يتميز بسفوح طويلة ويغلب عليها طابع الانتظام.
    هذه الوحدة تتميز بتقطع شديد بسبب الشبكة الهيدروغرافية الكثيفة، مما يدل على أن هذا المجال يعرف تعرية مهمة، علما ان هذه الوحدة (الجبيلات) تضم صخورا تنتمي للقاعدة القديمة وصخورا متحولة أهمها الشيست.
    أما بالنسبة للوحدة الهضبية فهي كذلك متقطعة، يصل ارتفاعها المطلق إلى 661م (خ ط 174,5كلم، خ ع 158,6كلم)، وارتفاعها الادنى225م (خ ط182,1 كلم، خ ع147,9 كلم). وهي ذات اتجاه عام من الجنوب إلى الشمال. أما هضاب الميسات فتتجه من الشرق إلى الغرب. والتي تتميز هي الأخرى بالتقطع، حيث تطبعها شبكة هيدروغرافية موسمية كثيفة. وبالتالي فهذا الوسط يتعرض لتعرية مهمة خصوصا وانه يضم صخارة كاربوناتية أساسها الجبس. ونظرا لكثافة المسيلات وتواجد الصخور الكلسية فان الفرشة المائية متوفرة لكنه تتأثر بالملوحة الناتجة عن الجبس.
   وفيما يتعلق بالموارد المائية، فان المجال يتوفر أودية ومسيلات مهمة، حيث يجري واد تانسيفت، وهو دائم الجريان ، هذا الواد ينطلق من الشرق في اتجاه الغرب، يصل طوله في هذا المجال حوالي 76كلم ويرسم منعطفات طليقة، كما يصل تعمقه إلى 65 م قرب "كدية بردز" ( خ ط167كلم، خ ع136كلم)، ويتسع قعره إلى حوالي 400م. وله سفحان يمكن دراستهما على الشكل التالي:
-         سفح ذو نظرة شمالية يصل مداه 65 مترا، بنسبة انحدار تصل إلى 2,1%، وهو محدب.
-         سفح ذو نظرة جنوبية يبلغ مداه 100م، ونسبة انحداره 7,14% وهو أيضا محدب. وبالتالي فسفح الواد غير متماثلين لا من حيث الطول  أو نسبة الانحدار.
     ولكثافة المسيلات فالسطوح الهضبية والتلال وكذا القمم الجبلية تتعرض لتعرية مهمة، والناتجة عن دينامية السيل و الدينامية النهرية. معظم هذه المسيلات ترفد واد تانسيفت مم يزيد من ميزانيته المائية.              والظاهر أن الآبار تنتشر بشكل لافت خصوصا في الشمال الشرقي للخريطة وعلى طول واد تانسيفت مما يدل على توفر فرشة مائية غنية والمتمثلة أساسا في فرشة البحيرة( جماعة راس العين) ونظرا لانتماء المجال إلى منطقة شبه جافة فهذه الفرشة تتعرض لتبخر مهم. وهذا يحيل كذلك على نفاذية الصخور الكلسية المشكلة لهذه السطوح. في حين نجد أبارا قليلة بمنطقة الميسات، والتي تعاني من ضعف الفرشة المائية وعمقها المهم إضافة إلى الملوحة الناتجة عن الصخور الجبسية. والملاحظ أن معظم الآبار تتواجد بالقرب من التجمعات السكانية، ادن فهي موجهة للاستعمال المنزلي وتورد المواشي إضافة إلى بعض المغروسات ذات الاستهلاك المحلي. لكن مع تطور تقنيات الري في الوقت الحالي فقد لجا العديد من الملاك إلى تجهيز ضيعاتهم بالسقي العصري والمتمثل في الري بالتقطير وأصبحت منتجاتهم الفلاحية موجهة للتسويق.
    وفيما يخص الغطاء النباتي ، فهو شبه منعدم إلا بعض الأدغال المتناثرة في المجال، بالمقابل هناك بعض المغروسات المتواجدة بالخصوص قرب الأودية ( تانسيفت، شيشاوة...)، لكن يبق استغلالا ضعيفا. ويمكن إرجاع هذا إلى العامل المناخي حيث يتواجد هذا الوسط ضمن المجالات شبه الجافة والتي تعاني من التبخر المهم.
     إن توفر فرشة مائية مهمة وقريبة من السطح، يستدعي استغلالها في السقي العصري لإقامة فلاحة عصرية وتسويقية تعود بالنفع على المنطقة من حيث توفير فرص الشغل ومن حيث تنظيم المجال، وكذا تزويد المراكز والتجمعات السكانية بالماء الشروب. إلا أن هذا المجال يعرف تناقضات كبيرة ، فهناك مجاري مائية مهمة نالا أن الآبار تتركز في مجالات دون أخرى، وخصوصا قرب مدينة شيشاوة حيث ضعف استغلال الفرشة المائية أو انه غير متوفرة. ولهذا فالمنطقة حاليا تواجه خصاصا في الموارد المائية وكذا تردي جودتها.وبالتالي تطرح العديد من التساؤلات: لماذا لا تستغل فرشة البحيرة بالشكل المطلوب علما أن المنطقة تتوفر على أراضي شاسعة؟والى أي حد ساهمت الصخارة في إغناء الفرشة المائية؟ أم كان لها تأثير قوي على جودتها؟.


    تعتبر منطقة بزو كمجال اتصال بين الأطلس المتوسط الهضبي وسهل تادلا(جزء منه) وهضبة الفوسفاط. وتقع الخريطة بين خطي طول °7 و'15°7 وخطي عرض °32 و'15°32. يحدها من الشمال سهل تادلا وهضبة الفوسفاط، ومن الشرق الأطلس المتوسط الهضبي، ومن الجنوب الجبيلات والحوز، ومن الغرب هضبة الفوسفاط ومرتفعات الرحامنة. وتضم وحدة هضبية تنتمي للأطلس المتوسط الهضبي(الغربي)، ووحدة سهلية تنتمي إلى سهل تادلا. ويصل الارتفاع المطلق بالخريطة الى903م (خ ط345,5، خ ع 185كلم)، وأدنى ارتفاع يبلغ 333م (خ ط347,2، خ ع183,3كلم).وهي ذات اتجاه عام من الجنوب الشرقي نحو الشمال الغربي.
   وتتميز منطقة بزو بصخارة كلسية باليوفلافرانشية، وكذا توضعات نهرية نظرا لتوفر أودية ومسيلات مهمة.
الوحدة الهضبية:
        تشغل الجزء الجنوبي الشرقي من الخريطة، وهي امتداد للأطلس المتوسط الهضبي. هذه الوحدة يطبعها التقطع؛حيث كثافة الشبكة الهيدروغرافية. يصل بها الارتفاع المطلق إلى 903م (خ ط345,5،خ ع185كلم)، والارتفاع الأدنى فيبلغ 377م (خ ط344,4، خ ع168,3 كلم)، بنسبة انحدار تصل إلى 50%. وهي ذات اتجاه عام من الجنوب نحو الشمال.هذه الوحدة عملت المسيلات على تقطيعا إلى مجموعة من المتون والتلال.
   دراسة تل (خ ط343، خ ع167,9 كلم): يصل ارتفاعه الى533م،وهو عبارة عن قمة نقطية، يتواجد قرب مدينة بزو وبجوار واد العبيد. ويتوفر على أربعة سفوح، يمكن دراستها على الشكل الأتي:
ü    سفح ذو نظرة شمالية يصل مداه 150 مترا، بنسبة انحدار تبلغ 30%، وهو منتظم.
ü    سفح ذو نظرة غربية يصل مداه إلى حوالي 100م، ونسبة انحداره28%، وهو منتظم.
ü    سفح ذو نظرة جنوبية- شرقية يبلغ مداه 110م، ونسبة انحداره 22%، ويتميز بانحدار منتظم.
ü    سفح ذو نظرة شرقية يبلغ مداه حوالي 140م، بنسبة انحدار تصل الى20%، وهو أيضا منتظم.
وبالتالي فهذه السفوح غير متماثلة لا من حيث الطول أو نسبة الانحدار، لكن تتميز بالانتظام على العموم.
دراسة متن (خ ط346,4، خ ع159كلم) قرب فم "ازرزكة": يمكن دراسته من خلال سفوحه الثلاثة حيث نجد:
ü    سفح ذو نظرة شمالية غربية يبلغ مداه90مترا، بنسبة انحدار تصل إلى 25%، وهو منتظم.
ü    سفح ذو نظرة جنوبية غربية يصل مداه 90مترا، ونسبة انحداره 60%، وهو مقعر.
ü    سفح ذو نظرة جنوبية يبلغ مداه 90مترا، وبسبة انحداره 60%،وهو أيضا مقعر.
وبالتالي فهذه السفوح ذات انحدارات قوية، ومختلفة من حيث طابع الانحدار.
     وعلى العموم تتميز هذه الوحدة بسفوح طويلة وقوية الانحدار، والتي تحد من استغلالها من طرف الساكنة خصوصا وأنها تتواجد في مجال شبه جاف. كما تتميز دينامية جريان وسيل مهمتين، مما يساهم في تعرية السطح ونقل المواد إلى المجالات المنخفضة (سهل تادلا).وبتوفر المنطقة على صخور كلسية نافذة تجعل منها خزانا للمياه، وبالتالي توفر جريان باطني مهم(الكارست) وفرشة غنية.
الوحدة السهلية:
     تعتبر كامتداد لسهل تادلا وسهل قدم الجبل،فسهل تادلا مجال شاسع وغني بتربته وأهمية فرشته المائية. ويصل الارتفاع المطلق بهذه الوحدة إلى 510م (خ ط 336، خ ع161 كلم)قرب شعبة "مونترار".في حين يبلغ ارتفاعها الأدنى إلى 333م (خ ط 347,2 وخ ع 183,3 كلم). وهي ذات اتجاه عام من الجنوب الشرقي نحو الشمال الغربي. هذا السهل يتوفر على تربة غنية، كونه يستقبل مواد منقولة من مرتفعات الأطلس المتوسط المجاورة (عاليته) وذلك بفعل الجريان النهري هذه المميزات تجعل منه مجالا قابلا للاستغلال وبشكل مكثف، والذي أصبح حاليا أول السهول في المغرب من حيث الاستغلال ومن حيث إنتاج المواد الفلاحية.
      تتميز منطقة بزو بتوفرها على موارد مائية مهمة والممثلة في الأودية والفرشة الباطنية، والتي يتم استغلالها بواسطة الآبار. وبالتالي فالمجال يطبعه مناخ رطب نسبيا خصوص في الأطلس المتوسط الهضبي، ومناخ شبه جاف بالمجالات المجاورة (منطقة بزو). وكذا لكون الأطلس المتوسط يستقبل مؤثرات غربية رطبة؛ أي توفر تساقطات مهمة سواء مطرية أو ثلجية، والتي سرعان ما تجري فوق السطح أو تتسرب عبر الصخور لتخرج على شكل عيون. ومن أهم الأودية بالمنطقة نجد واد العبيد (رافد لواد أم الربيع) وواد تساوت الذي ينطلق من الأطلس الكبير ليرفد هو الأخر واد أم الربيع.
الشبكة الهيدروغرافية:
تتوفر منطقة بزو على شبكة هيدروغرافية كثيفة وهي في الغالب عبارة عن مسيلات موسمية باستثناء وادين مهمين هما: واد العبيد وواد تساوت. هذين الأخيرين ينطلقان من عاليتين مختلفتين، ويعتبران من أهم روافد واد أم الربيع. ويمكن دراستهما على الشكل التالي:
-         واد العبيد: يتجه من الشرق نحو الشمال الغربي، إذ ينطلق من الأطلس المتوسط (جنوب افورير)، يتعمق داخل الهضاب بحوالي 330م قرب منطقة "زيكور" (خ ط 347,9، خ ع 167 كلم)، ويرسم منعطفات حبيسة حيث يتميز بالخوانق (خوانق واد العبيد). ويمكن دراسة سفوحه كالتالي:
·       سفح شمالي ذو نظرة جنوبية: يصل مداه إلى 260م ، ونسبة انحداره 52%،وهو منتظم الانحدار.
·       سفح دو نظرة شمالية: مداه يصل إلى حوالي 330م، بنسبة انحدار تبلغ 31,42%، وهو محدب. وبالتالي فهذا المجرى يتميز بسفوح وعرة ومتباينة من حيث طولها.
   ويتوفر هذا الأخير على قعر يتسع إلى حوالي 100م (داخل الهضاب)، ويبدأ في الاتساع اكتر كلما اتجه نحو السافلة، حيث يصل إلى حوالي 140م عند دوار أولاد الرز (خ ط183، خ ع347 كلم).
-         واد تساوت: يتواجد بالجزء الجنوبي الغربي من الخريطة، ويتجه من الجنوب نحو الشمال الغربي،هذا الواد يرسم منعطفات طليقة ويتفرع إلى مجموعة من المجاري ، والتي تجري في نفس الاتجاه، إضافة إلى ذلك تتشكل مجموعة من الضايات الممتدة عند ضفافه. ويتعمق بحوالي 40م عند دوار الگراگرة ( خ ط 327,2، خ ع159,1 كلم)، ويتوفر على سفوح غير واضحة الانحدار. هذا الواد يأتي بواردات مائية مهمة، كونه ينطلق من الأطلس الكبير الأوسط الكلسي (جبل مگون). وتنطلق منه مجموعة من السواقي الموجهة بالخصوص للسقي ومن بينها: ساقية اليعقوبية، تاوزينت، تابوعسيت، الفكرونية، المسعودية، شارليفة وساقية رگراگة...
     وبالاضافة إلى هذه المسيلات والأودية، هناك استغلال مهم للمياه الجوفية  والمتمثل في الآبار، والتي تنتشر خاصة بشمال الخريطة ( أولاد موسى وأولاد رگراگة). هذا الاستغلال المكثف يدل على توفر فرشة مائية مهمة (فرشة رباعية)ن والتي تستفيد من المياه المتسربة  والتي تأتي من العاليات المجاورة (الأطلس المتوسط بالخصوص)، خاصة وان المنطقة تتوفر على صخور كلسية نافذة إضافة إلى التوضعات الرباعية التي تتسرب عبرها المياه بسرعة.ومعظم هذه الآبار والسواقي موجهة للسقي والاستغلال الفلاحي.
الغطاء النباتي:
    يتميز بالندرة في هذه المنطقة والمتمثلة أساسا في بعض الأدغال، أما المغروسات فهي متنوعة وتتمثل بالخصوص في الزياتين، والتي تتركز قرب الأودية ( العبيد و تساوت) ومنطقة بني عامر، والمنتشرة كذلك على طول السواقي. هذا إضافة إلى بعض الأشجار المتناثرة داخل المنطقة كالنخيل والصبار مع تواجد بعض المراعي قرب الأودية. وتبقى المغروسات والمزروعات هي المتوفرة والمرتبطة أساسا بالسواقي والآبار.

     وفي الأخير يمكن القول أن منطقة بزو تتميز بوفرة المياه سواء السطحية منها أو الباطنية، والتي مكنت من استغلال المجال بشكل مكثف  زراعيا بالخصوص، حيث تم مد العديد من السواقي  وكذا حفر العديد من الآبار وذالك لإقامة زراعة مسقية متطورة وعصرية تتطلع للتسويق  وليست زراعة معاشية. هذا وتتوفر المنطقة على تربة غنية وخصبة مصدرها العاليات المجاورة (الأطلس المتوسط) والتي تم نقلها بفعل الأودية وترسبت في المجالات المنخفضة. لكن يكفي استغلال هذه الموارد الهائلة بشكل معقلن وهادف يرمي إلى تنمية المنطقة وتثمين منتوجاتها المحلية، باعتبارها كمحور وصل بين الشمال والجنوب.وفي هذا السياق تطرح عدة تساؤلات: إلى أي حد تفاعلت الساكنة المحلية مع وفرة المياه؟ ولماذا لم يتم توسيع الاستغلال الزراعي على المنطقة ككل؟ في حين انه ظل مسايرا للأودية فقط؟ وما هي الوسائل والتدخلات الكفيلة لتنمية المنطقة في ظل توفر أهم عنصر وهو الماء؟

التحليل الطبيعي للخريطة الطبوغرافية - نمودج الخريطة الطبوغرافية لشيشاوة ذات مقياس 10000/1.

نمدجة التعرية المائية بالحوض المائي لواد تكنريوت باعتماد منهجية PAP/CAR - عثمان رحيمي

ARTICLE : APPLICATION DES DIRECTIVES PAP/CAR ET DU SIG POUR LA CARTOGRAPHIE DES FORMES D’ÉROSION ET DES MOUVEMENTS DE TERRAIN DANS LE BASSIN VERSANT DE L’OUED SAHB LAGHRIK (NORDOUEST DE TAZA, MAROC). APPROCHE CARTOGRAPHIQUE.

                                      

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Application des directives PAP/CAR et du SIG pour la cartographie des formes d’érosion et des mouvements de terrain dans le bassin versant de l’oued Sahb Laghrik (Nord-Ouest de Taza). - Approche cartographique -

تحليل الخريطة الطبوغرافية - الاستاد أبهرور -مقرر


(Cours Hydrologie ( livre (كتاب )     درس الهدرولوجيا






Cours Hydrologie ( livre) (كتاب ) درس الهدرولوجيا


I - INTRODUCTION A L'HYDROLOGIE DE SURFACE

II - LE CYCLE DE L'EAU

Le cycle de l'eau, appelé aussi cycle hydrologique, est l'ensemble des cheminements que peut suivre une particule d'eau. Ces mouvements, accompagnés de changements d'état, peuvent s'effectuer dans l'atmosphère, à la surface du sol et dans le sous-sol. Chaque particule n'effectue qu'une partie de ce cycle et avec des durées très variables : une goutte de pluie peut retourner à l'océan en quelques jours alors que sous forme de neige, en montagne, elle pourra mettre des dizaines d'années.

Phénomènes de transportPrincipaux stocksEtats
évaporation
humidité atmosphérique, évapotranspiration
Vapeur nuages, brouillards
pluie, cours d'eau, nuages, circulations souterraines
océans, mers, lacs, eaux souterraines
Liquide
neige, grêle, écoulement des glaciers
glaciers, manteaux neigeux, calottes polaires
SolideII - 2 : Stocks, flux et inertie des systèmes

Quelles sont les quantités d'eau correspondant à chacun des termes de ce tableau, et avec quelles vitesses se font les échanges ? Les réponses à ces questions sont très difficiles à donner ; on pourra retenir, pour fixer les ordres de grandeur, les chiffres fournis par g. remenieras :

II. 2 . 1 : Volumes

En surface, les terres émergées ne représentent que 146 106 km2 sur une surface totale de la planète de 510 106 km2 (soit sensiblement 1/4). Cette disparité entre océans et terres est beaucoup plus accentuée entre eaux douces et eaux salées.

Le volume total des eaux douces est d'environ 36 106 km3, soit 2,8 % des réserves totales en eau. Par ailleurs, les eaux  se répartissent à peu près ainsi, exprimées en épaisseur uniformément réparties sur la terre :
mers et océans :   2500 m. ==>  eaux souterraines :   300 à 600 mm.

glaciers :   50 à 100 m. ==>   eaux atmosphériques :   20 à 30 mm.
eaux continentales :   350 à 700 mm. ==>    matière vivante :   e !

On retiendra que ce qui circule dans les cours d'eau ne représente qu'une partie absolument infime du volume d'eau total.

II - 2 - 2 : Flux

La vitesse avec laquelle l'eau circule est très variable ; généralement, on prend l'année comme période de référence. Les flux annuels sous forme liquide et gazeuse (les plus importantes) sont sensiblement les suivants :

LE CYCLE DE L'EAU



I - INTRODUCTION A L'HYDROLOGIE DE SURFACE

II - LE CYCLE DE L'EAU

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III - LE BASSIN VERSANT

En tout point d'un cours d'eau, nous serons amenés à définir son bassin versant et à caractériser son comportement hydrologique 

III.1 - Notion de "Bassin Versant"              

Le bassin versant en une section d'un cours d'eau est défini comme la surface drainée par ce cours d'eau et ses affluents en amont de la section. Tout écoulement prenant naissance à l'intérieur de cette surface doit donc traverser la section considérée, appelée exutoire, pour poursuivre son trajet vers l'aval.

Selon la nature des terrains, nous serons amenés à considérer deux définitions.

III.1.1 - Bassin versant topographique

Si le sous-sol est imperméable, le cheminement de l'eau ne sera déterminé que par la topographie. Le bassin versant sera alors limité par des lignes de crêtes et des lignes de plus grande pente comme le montre la figure ci-jointe. 

III.1.2 - Bassin versant hydrogéologique

Dans le cas d'une région au sous-sol perméable, il se peut qu'une partie des eaux tombées à l'intérieur du bassin topographique s'infiltre puis sorte souterrainement du bassin (ou qu'à l'inverse des eaux entrent souterrainement dans le bassin).

Dans ce cas, nous serons amenés à ajouter aux considérations topographiques des considérations d'ordre géologique pour déterminer les limites du bassin versant.       Cette distinction entre bassin topographique et hydrogéologique se justifie surtout pour les petits bassins. En effet, lorsque la taille du bassin augmente, les apports et les pertes souterraines ont plus de chance de se compenser. De plus, on peut admettre que le débit des cours d'eau est proportionnel à la surface du bassin, les échanges souterrains se font, eux, aux frontières et varient donc sensiblement comme le périmètre. Lorsque la taille du bassin augmente, la surface croît plus vite que le périmètre et la valeur relative des échanges souterrains par rapport au débit de surface tend à devenir négligeable.

III.2 - Caractéristiques morphométriques 

L'utilisation de caractéristiques morphométriques a pour but de condenser en un certain nombre de paramètres chiffrés, la fonction h = f (x,y) à l'intérieur du bassin versant (h altitude, x et y coordonnées d'un point du bassin versant). Nous utiliserons trois types différents de paramètres morphométriques.

III.2.1 - Caractéristiques de la disposition dans le plan

III.2.1.1 - Surface A


La surface du bassin versant est la première et la plus importante des caractéristiques. Elle s'obtient par planimétrage sur une carte topographique après que l'on y ait tracé les limites topographiques et éventuellement hydrogéologiques. La surface A d'un bassin s'exprime généralement en km2. 


III.2.1.2 – Longueur

On utilise différentes caractéristiques de longueur ; la première et une des plus utilisées est le "périmètre P du bassin versant". 

Le périmètre est curvimétré sur carte cartographique mais, selon l'échelle de la carte, les détails sont plus ou moins nombreux et il en résulte des différences de mesures. Par ailleurs, on devrait souvent prendre en compte des détails de la frontière qui, on s'en rend compte intuitivement, n'ont aucune influence sur l'écoulement. Avant de procéder au curvimétrage, il faut donc procéder à une schématisation des limites du bassin, soit par des courbes à grand rayon de courbure, soit par un tracé polygonal. 

Dans des cas particuliers tels que celui d'un bassin replié sur lui-même, on pourra être amené à tracer des contours fictifs qui tiendront compte de chaque cas particulier.

Le périmètre P n'est généralement pas utilisé directement mais le plus souvent à travers des valeurs qui en dérivent, comme la "longueur L du rectangle équivalent". On définit le rectangle équivalent comme le rectangle de longueur L et de largeur l qui a même surface et même périmètre que le bassin versant, soit à l'aide de : 

P = 2 . (L + l) et               A = L . l 

L'inconvénient de cette méthode est que l'on peut rencontrer des bassins plus compacts qu'un carré ; l'équation n'a alors plus de racines réelles ! 

A la suite de ces remarques critiques sur l'utilisation du périmètre comme critère de longueur, il a fallu définir d'autres caractéristiques et en particulier :
- la "longueur du plus long thalweg" (lt). Cette caractéristique n'amène guère de remarques si ce n'est que dans la plupart des cas, on admet qu'il faut poursuivre le thalweg indiqué sur les cartes topographiques, vers l'amont jusqu'à la limite du bassin. De même, si le cours aval présente des méandres, on curvimètre en général tous les méandres. 

- la "distance de l'exutoire au centre de gravité du bassin" (lg). Ceci paraît être une bonne caractéristique de longueur mais elle nécessite l'évaluation de la position du centre de gravité du bassin ;
- la "plus grande longueur entre deux points de la frontière" (L). On utilise cette caractéristique surtout en association avec la "plus grande largeur" (l) perpendiculaire à la plus grande longueur. La caractéristique de forme la plus utilisée est le "coefficient Kc de Gravelius". Il se définit comme le rapport du périmètre du bassin versant au périmètre du cercle ayant même surface (appelée aussi coefficient de capacité) :

A : surface et P : périmètre du bassin versant

On utilise également pour caractériser la forme d'un bassin, son "rectangle équivalent" (défini plus haut) et le rapport de la plus grande longueur à la plus grande largeur perpendiculaire (voir plus haut). 

Enfin, une des façons des plus sophistiquées (mais des plus pénibles) pour caractériser la disposition d'un bassin dans le plan est d'établir la courbe aire-distance. Cette courbe donne la surface s en km2 (ou en %) qui se trouve à une distance hydraulique supérieure à une valeur donnée d. (La distance hydraulique est la distance parcourue par une particule d'eau qui ruisselle d'un point du bassin jusqu'à l'exutoire.)

III.2.2 - Caractéristiques des altitudes (hypsométrie)

En général, on ne s'intéresse pas à l'altitude moyenne mais plutôt à la dispersion des altitudes.

L'étude statistique permet de tracer la "courbe hypsométrique". Cette courbe donne la surface s (en km2 ou en % de la surface totale) où les altitudes sont supérieures à une cote h donnée  Cette courbe est établie en planimétrant pour différentes altitudes les surfaces situées au-dessus de la courbe de niveau correspondante. Cette méthode est précise mais fastidieuse. Une autre consiste à échantillonner les altitudes selon un maillage carré. On admet alors que l'altitude au centre d'une maille est égale à l'altitude moyenne de la maille.

Bien souvent, on définit la "dénivelée D" comme étant la différence de cote entre H5 % et H95 % :                                          D = H5 % - H95 %


Parfois, on schématise la forme du bassin et la répartition des altitudes sur le rectangle équivalent. On construit alors une surface ayant même hypsométrie, même périmètre et même surface que le bassin versant.


III.2.3 - Les indices de pente

L'objet de ces indices est de caractériser les pentes d'un bassin et de permettre des comparaisons et des classifications.

III.2.3.1 – La pente moyenne

L'idée première qui vient à l'esprit est de caractériser les pentes par leur valeur moyenne I pondérée par les surfaces.

Soit D l'équidistance des courbes de niveau, soit dj la largeur moyenne de la bande j comprise entre les lignes de niveau j et j+1 et soit li la longueur moyenne de cette bande. La pente moyenne nj sur cette bande est : 
La surface de la bande j est : dj . lj = aj
La pente moyenne I pondérée par les surfaces est donc

Si Lc est la longueur totale des courbes de niveau équidistante de D, la pente moyenne I a pour expression :


L'estimation de cette expression simple est cependant laborieuse puisqu'il faut curvimétrer toutes les courbes de niveau. Ceci explique que cet indice est peu utilisé dans la pratique.

III.2.3.2 - Indice de pente de Roche Ip

m. roche a proposé un indice de pente plus facile à calculer que le précédent : Ip est la moyenne de la racine carrée des pentes mesurées sur le rectangle équivalent, et pondérée par les surfaces.

La pente moyenne i sur la bande j est : 

La surface de cette bande est : aj = lj xj








d'où l'expression :











En posant bj le pourcentage de la surface totale se trouvant entre hj+1 et hj :


L'estimation de Ip est plus simple que celle de I puisque l'on travaille sur le rectangle équivalent. Par ailleurs, la valeur de I est peu affectée par le choix de D (une dizaine de classes suffit pour bien estimer Ip).

III.2.3.3 - Indice de pente globale Ig

L'indice de Roche étant cependant trop long à évaluer pour des études rapides, on a proposé un indice encore plus simple : la pente globale...




D étant la dénivelée h5 % - h95 %, définie sur la courbe hypsométrique ou même directement à l’œil sur la carte topographique ; L étant la longueur du rectangle équivalent.

Cet indice, très facile à calculer, est des plus utilisés. Il sert de base à une des classifications O.R.S.T.O.M. pour des bassins versants dont la surface est des l'ordre de 25 km2 :

Ig <         0,002
Relief très faible
R1
0,002     < Ig <     0,005
Relief faible
R2
0,005     < Ig <     0,01
Relief assez faible
R3
0,01        < Ig <     0,02
Relief modéré
R4
0,02        < Ig <     0,05
Relief assez fort
R5
0,05        < Ig <     0,1
Relief fort
R6
0,1          <Ig
Relief très fort
R7
Par ailleurs, cet indice simple est étroitement corrélé avec l'indice de pente de Roche 
(Ig = 0,8 Ip2), avec un coefficient de corrélation de l'ordre de 0,99.


L'indice Ig décroît pour un même bassin lorsque la surface augmente, il était donc difficile de comparer des bassins de tailles différentes.

La dénivelée spécifique Ds ne présente pas cet inconvénient : elle dérive de la pente globale Ig en la corrigeant de l'effet de surface admis étant inversement proportionnel à
La dénivelée spécifique ne dépend donc que de l'hypsométrie (D = H5% - H95 %) et de la forme du bassin (l/L). Elle donne lieu à une deuxième classification de l'O.R.S.T.O.M., indépendante des surfaces des bassins :

Ds <        10 m
Relief très faible
R1
10 m      < Ds <    25 m
Relief faible
R2
25 m      < Ds <    50 m
Relief assez faible
R3
50 m      < Ds <    100 m
Relief modéré
R4
100 m    < Ds <    250 m
Relief assez fort
R5
250 m    < Ds <    500 m
Relief fort
R6
500 m    < Ds 
Relief très fort
R7

III.2.3.5 - "Reliefs ratios"

Les Anglo-Saxons utilisent d'autres indices de pente IAS que nous ne citerons que pour mémoire :

III.2.4 - Les Modèles Numériques de Terrain

Depuis les années 1990, la puissance des micros ordinateurs a permis le large développement des Modèles Numériques de Terrain. Sous ce vocable on confond souvent l’ensemble de programme permettant de traiter de la topographie d’une zone (le M.N.T. au sens strict) et les altitudes aux nœuds d’un maillage régulier couvrant la zone d’étude (le Modèle Numérique d’Altitude M.N.A.). A partir d’un M.N.A., le M.N.T. permets de calculer automatiquement tous les paramètres classiques tels que pente, orientation des versants… Il peut également déduire de la topographie et à partir d’un point exutoire donné, retrouver les contours d’un bassin versant, le réseau hydrographique etc. La plus grande difficulté consistait à digitaliser le relief à partir de supports cartographiques. Depuis ces dernières années ces banques de donnée peuvent être achetées (IGN par exemple), mais on trouve également sur le WEB une couverture totale du monde gratuite.

III.3 - Caractéristiques du Réseau Hydrographique

Le réseau hydrographique est constitué de l'ensemble des chenaux qui drainent les eaux de surface vers l'exutoire du bassin versant. La définition d'un cours d'eau est difficile à donner avec précision, en particulier pour les cours d'eau temporaires. Selon le support cartographique utilisé, on étudiera le réseau avec plus ou moins de détails : en photographie aérienne, on pourra déceler des thalwegs de très faibles extensions, tandis qu'on ne verra que les cours d'eau pérennes et importants sur une carte au 1/100 000 ème.

L'étude du chevelu hydrographique servant surtout à comparer des bassins entre eux, il suffit, dans la plupart des cas, de se fixer une définition du thalweg élémentaire et de l'appliquer pour l'étude de tous les bassins (par exemple : thalwegs = traits bleus temporaires ou pérennes sur carte I.G.N. au 1/50 000 ème).

Le réseau hydrographique peut se caractériser par trois éléments : sa hiérarchisation, son développement (nombres et longueurs des cours d'eau) et son profil en long.

III.3.1 - Hiérarchisation du réseau

Pour chiffrer la ramification du réseau, chaque cours d'eau reçoit un numéro fonction de son importance. Cette numérotation, appelée ordre du cours d'eau, diffère selon les auteurs. Parmi toutes ces classifications, nous adopterons celle de Strahler :

  • tout cours d'eau n'ayant pas d'affluent est dit d'ordre 1 ,
  • au confluent de deux cours d'eau de même ordre n, le cours d'eau résultant est d'ordre n + 1 ,
  • un cours d'eau recevant un affluent d'ordre inférieur garde son ordre, ce qui se résume par :
n + n = n + 1 et n + m = max (n,m)
Comme on le signale plus haut, la définition d'un thalweg peut changer selon le support utilisé. Des études effectuées sur des bassins versants en France permettent de définir la correspondance moyenne entre l'ordre lu sur la carte et l'ordre réel que révèle la photographie aérienne (selon F. HIRSCH) :

Echelle de la carte
Ordre lu sur la carte
Ordre réel
1/20000
1
2
1/50000
1
3
1/100000
1
4
1/200000
1
5

III.3.2 - Les lois de Horton

Ces "lois" empiriques relient le nombre, la longueur moyenne et l'ordre des cours d'eau. On constate que pour un bassin versant homogène, le "rapport de confluence" Rc, rapport du nombre Ni de cours d'eau d'ordre i au nombre Ni + 1 de cours d'eau d'ordre i + 1, est sensiblement constant :




Il en est de même du "rapport des longueurs moyennes" :




(li : longueur moyenne des cours d'eau d'ordre i).

La détermination de Rc et Rl se fait par voie graphique en portant Ni, li et i sur un graphique semi-logarithmique comme le montre la figure jointe. La pente de la droite moyenne permet de déterminer la raison de la progression géométrique.

III.3.3 - Autres caractéristiques du chevelu

D'autres éléments que Rc et Rl sont pris pour caractériser le chevelu. Parmi ceux-ci, on peut citer :

III.3.3.1 - La densité de drainage Dd
Elle se définit par le rapport de la longueur totale des cours d'eau à la surface du bassin versant :

III.3.3.2 - La fréquence des thalwegs d'ordre 1 : F1

C'est le rapport du nombre total de thalwegs d'ordre 1 à la surface du bassin versant :

III.3.3.3 - La courbe aire-distance

Déjà citée comme caractéristique de la forme du bassin, elle tient également compte de la répartition des thalwegs et peut donc être considérée comme une caractéristique du réseau hydrographique.

III.3.3.4 - Endoréisme

On caractérise par ce terme, les réseaux hydrographiques qui ne se relient à aucun autre réseau plus important. Les réseaux endoréiques sont surtout fréquents en zone aride et en zone karstique. On peut distinguer deux types d'endoréisme : 

- un endoréisme total où le réseau hydrographique converge vers une zone centrale (ou parfois périphérique) du bassin où apparaît une surface d'eau libre permanente ou non, à partir de laquelle s'évapore la quasi-totalité des apports ; - un endoréisme du ruissellement. Dans ce cas, le réseau de drainage aboutit à une zone où l'eau s'infiltre et poursuit son écoulement vers l'extérieur du bassin par les nappes.


LE BASSIN VERSANT

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