Bien, alors aujourd'hui nous allons parler, nous avons présenté une notion très très importante pour les études d'hydrologie. C'est ce qu'on appelle le bilan hydrologique. Alors, le bilan hydrologique, comment on peut le définir ?
Alors, établir un bilan va permettre de déterminer les débits qui vont transiter dans un cycle hydrologique. Donc la formule du bilan, elle est exprimée par la loi de conservation de la masse. C'est-à-dire qu'on va travailler dans un espace bien déterminé et pendant un laps de temps bien déterminé. Donc son expression va exiger une délimitation.
de l'espace et du temps, c'est à dire que la balance ce sont les entrées et ce sont les sorties, les entrées d'eau et les sorties d'eau. L'espace ça peut être un bassin versant, ça peut être un pays, ça peut être un continent ou autre chose. Et bien sûr le temps, on va travailler pour une année hydrologique ou un pas de temps plus faible, ça peut être une journée. ça peut être un mois, etc. Donc, définir un bassin versant pendant une année hydrologique, c'est travailler sur les entrées et les sorties pendant une année hydrologique.
Alors, le bilan général d'un bassin versant, tenant compte à la fois des écoulements, de surface et souterrain est exprimé par la formule que vous voyez sur l'image. Donc nous avons le système atmosphère, nous avons les précipitations et les vapotranspiration. Précipitation qui entre dans le système et les vapotranspiration qui sort du système. Nous avons le flux souterrain.
qui entre et nous avons le flux souterrain qui sort vers les exutoires et nous avons le débit des cours d'eau qui arrive jusqu'au jusqu'à l'exécutoire donc si on résume si on raisonne par bassin versant nous avons les entrées ce sont les précipitations ce sont le flux souterrain qui entre et pour les sorties nous avons Le débit des cours d'eau, nous avons l'évapotranspiration et nous avons le flux souterrain qui sort. Donc pour l'équation du bilan hydrologique, il va s'exprimer de la manière suivante. C'est l'équation numéro 1, c'est les précipitations.
plus le flux entrant, moins les débits des écroulements, les vapotropes d'expiration et le flux sortant sous-terrain. Et cette différence entre les entrants et les sortants va nous donner ce qu'on appelle le stock d'eau pour une année hydrologique ou pour un pas de temps. quelles sont les unités d'expression et les signes des termes de ce bilan.
Alors, chaque terme de l'équation peut être exprimé soit en volume, en mètre cube, c'est-à-dire on va exprimer tous ces paramètres en volume, en mètre cube d'eau, soit en débit, c'est-à-dire en mètre cube par année ou en mètre cube par mois. soit ce qu'on appelle en hauteur équivalente ou épaisseur d'eau qui est une effermement répartie sur l'ensemble du bassin versant. C'est-à-dire qu'on va raisonner par millimètre, c'est-à-dire la hauteur d'eau par année, par mois, par jour ou même par heure. Bien sûr, pour obtenir la hauteur d'eau, il faut diviser toujours les volumes par la surface du bassin versant. Si nous avons un volume...
déterminée en mètres cubes, pour obtenir la hauteur d'eau il faut diviser par la surface du bassin. Donc l'équation représente un cas général, cette équation numéro 1, peut varier bien sûr selon le système qu'on va étudier, selon qu'on a des apports, selon qu'on travaille des apports d'eau souterrains ou des apports d'eau de surface. ou des sorties d'eau.
Ça dépend du cas, du système dans lequel on travaille. Donc le système peut être un bassin versant avec ses limites naturelles. Ça peut être une partie du bassin versant avec des limites artificielles que nous allons établir.
Ça peut être un réservoir naturel, par exemple un lac. Et ça peut être, bien sûr... une nappe souterraine.
Dans chaque cas, les limites de l'espace étudié sont différentes et certains paramètres peuvent être bien sûr figurés ou non selon le cas considéré. Donc là, c'est une équation qui est générale et en fonction du système étudié, on va devoir différencier. Le cycle de l'eau à l'échelle d'un bassin versant, par exemple, on a un bilan hydrologique. Donc, tout simplement, le débit est égal aux entrées d'eau, moins les sorties d'eau, plus, plus ou moins la variation de réserve qui reste pour chaque année.
Donc, bien sûr, tout ça, on peut l'avoir dans différentes échelles, soit locales, soit régionales, soit au niveau global. Donc ici, je vais présenter le bilan d'un système hydrologique bien particulier. On va travailler, nous allons analyser le cas d'un sol. Donc le système hydrologique, c'est le sol, dont les limites supérieures correspondent à la surface du sol.
Donc ça, c'est une limite supérieure. Et la limite inférieure, c'est la surface piézométrique. Donc les hydro-géologues...
parle de surface piézométrique et pour le cas d'une nappe, lorsque nous avons une nappe souterraine, nous avons la surface piézométrique et en-dessus nous avons le sol. Donc les deux limites latérales font partie du bassin versant. Donc nous avons la limite supérieure, la limite aviaire et les deux limites.
Donc le bilan d'un système pédologique, puisqu'il s'agit d'un système sol, est égal, on peut le déterminer à partir de l'équation numéro 2, qui est l'équation utilisée par ce système. Donc l'équation est égale à I moins l'infiltration, donc les entrées, moins l'évapotranspiration, qui est considérée comme une sortie, l'évapotranspiration au niveau du sol, moins l'écoulement. de subsurface, vous vous rappelez que dans le cycle hydrologique on a parlé d'un écoulement superficiel de subsurface qui est dans le sol, qui se fait au niveau du sol, ou hypodermique, moins la recharge de la nappe qui est bien sûr une sortie. Et cette différence est égale à la différence de stock d'eau dans le sol, dans ce qui reste, lorsque l'on a retranché...
les entrées moins les sorties nous avons la différence de stock donc et pour terminer je vais présenter le bilan simplifié dans le bilan simplifié d'un bassin versant ou d'un système hydrologique dans l'équation numéro un dont que j'ai présenté tout à l'heure à l'échelle d'une année le franc le flux entrant tend à s'égaler avec le flux sortant, donc au niveau d'une année, on va avoir le flux qui entre est égal au flux qui sort. Donc ça c'est théorique. Et l'équation du bilan va s'écrire précipitation moins entrée, moins les sorties, qui sont le débit. L'écoulement, les vapeurs de transpiration, les sorties d'eau souterraine est égal au stock.
Donc le bilan simplifié va s'écrire, dans ce cas, P moins Q point l'évapotranspiration est égal à 0. Prenons en compte bien sûr que les entrées sont égales aux sorties. Bien, d'accord ? Donc voilà pour ce bilan.