Hydrogramme S: Construction et utilisation (avec schéma)

Lisez cet article pour en savoir plus sur la construction et l'utilisation de l'hydrogramme 'S'!

Construction de l'hydrogramme 'S':

La méthode de la superposition simple n'est applicable que lorsque l'autre durée est un multiple entier de la durée disponible de l'hydrogramme unitaire. Cependant, il devient souvent nécessaire de générer un hydrogramme unitaire d’une autre durée qui n’est pas un multiple entier de la durée disponible. Dans de tels cas, il devient nécessaire de développer une méthode générale basée sur le principe de superposition. Les hydrologues ont mis au point une telle méthode, appelée méthode "S".

Un hydrogramme «S» n’est autre qu’un hydrogramme généré par une pluviométrie efficace et continue se produisant à un taux uniforme pendant une période indéterminée. Il s’appelle hydrogramme «S» car sa forme est semblable à celle de l’alphabet «S» bien que légèrement déformée. La figure 4.13 montre un hydrogramme typique en 'S'.

Fig 4.13. Construction de l'hydrogramme 'S'

D'après les connaissances acquises sur le processus pluie-ruissellement, on peut constater que, puisque les pluies se produisent à une vitesse uniforme et indéfiniment, un stade se situera à partir du moment où le taux de ruissellement direct sera égal au taux de pluie effectif. Un tel point s'appelle un point d'équilibre. À partir du moment de l'équilibre, l'ordonnée d'hydrogramme est égale au taux de précipitations effectives et la courbe d'hydrogramme trace une ligne horizontale parallèle à l'axe des abscisses.

Suivant la théorie de l'hydrogramme unitaire, lorsque les précipitations effectives se produisent de manière continue et uniforme pendant une période indéterminée, il est possible de diviser celle-ci (ligne horizontale) en plusieurs durées égales de magnitude convenable, de manière à ce que les précipitations effectives totales atteignent 1 cm. En d'autres termes, cela donne une durée d'hydrogramme unitaire particulière. Maintenant, si le même hydrogramme unitaire est tracé successivement avec un décalage égal à la durée unitaire et que les ordonnées qui se chevauchent sont résumées, nous obtenons des ordonnées de l'hydrogramme «S».

A ce stade, il est nécessaire de savoir combien de fois l'hydrogramme unitaire doit être tracé successivement. En règle générale, l'hydrogramme unitaire peut être ajouté aux temps de Tit avec un décalage égal à la durée unitaire de l'hydrogramme unitaire.

Où

T est la base de temps de l'hydrogramme unitaire;

Et t est la durée unitaire de l'hydrogramme unitaire.

L'ordonnée de l'hydrogramme «S» au stade d'équilibre a la valeur maximale car, après ce point, l'ordonnée a la même valeur, qui est égale au taux de précipitations effectives.

La valeur de l'ordonnée maximale de l'hydrogramme «S» (disons Q) au stade d'équilibre peut être calculée comme suit:

Nous savons que le taux de ruissellement direct, qui est également égal au taux de précipitation effective, est tel qu'un ruissellement de 1 cm a lieu en durée unitaire 't'.

Où A est la superficie du bassin versant en km ² ;

et t est la durée unitaire de l'hydrogramme unitaire en heures.

Or, depuis 1 cm, il y a ruissellement direct ou pluie efficace en t heures, ce qui donne l'intensité de la pluie effective.

Si l'intensité des précipitations effectives en cm / h est notée I

Q _e = 2, 78 AI cumec

Utilisation de l'hydrogramme 'S':

L'hydrogramme 'ST fournit une méthode pratique pour dériver un hydrogramme unitaire de n'importe quelle durée à partir de la durée disponible. Il peut s'agir d'une durée longue ou courte, d'un multiple entier ou fractionnaire de la durée d'un hydrogramme disponible.

L'exemple suivant permet de clarifier la procédure de dérivation de l'hydrogramme «S»:

Problème:

Les ordonnées d'un hydrogramme de 4 heures sont données ci-dessous. En utilisant le principe de superposition, construisez un hydrogramme 'S' et calculez le débit au stade d'équilibre et le moment où il se produit depuis le début du ruissellement direct.

Solution:

L'hydrogramme 'S' peut être obtenu en organisant les 4 heures. hydrographes unitaires successivement avec décalage de 4 heures et ajout des chevauchements. Le nombre de fois qu'une telle addition d'hydrogramme unitaire est requise est donné par le rapport Tit. À partir des données fournies, T = 24 heures. et t = 4 heures. Puisque T / t = 6; L'hydrogramme unitaire doit être tracé au moins six fois, comme indiqué dans le tableau 4.9 et la figure 4.13.