CARACTÉRISTIQUES DU BASSIN VERSANT DU MAYO-BINDER
STATION DE JAUGEAGE DE MONBAROUA
(0 de l'échelle: 303,693)
(Nivellement du Tchad, chiffres provisoires)
La section de jaugeage se trouve 100 m. en aval de l'échelle (largeur 89 m. - voir profil).
Mesures de débit et. de pente :
!
Echelle: 2,284 Juillet 1950 Débit: 230 m3/sec.
Pente locale: 0,8/100
!
DébitEchelle:Pente locale:: 0,689 m3/sec.1/1000On trouve que la formule de Ganguillet-Kutter cadre avec ces mesures pour n=0,030 (K de 22 à 38 suivant R) et on a ainsi étalOlUlé l'échelle:
Cote à l'échelle (m.) Débit (m3/sec. )
0 0,9
0,5 6
1 32
1,5 92
2 172
2,5 277
ÉTUDE DE LA CRUE DU 4 JUillET 1950 ET DES CRUES SUIVANTES.
a) Variation du débit lors de la crue du 4 Juillet
La précipitation, exceptionnellement bien répartie (24,5 mm. à MONBA-ROUA et 24,5 mm. à KAELE), a eu lieu de 2 h. à 5 h.
La montée des eaux est brutale, comme le montre la courbe ci-jointe (crue de Z m. entre 5 h. et 9 h. ).
Au maximum de la crue, le débit reste étale pendant 3 h.
La décrue présente trois phases :
1° Evacuation des eaux de ruissellement très rapide et terminée au bout de 20 h. (le débit passe de 200 à 10 m 3/sec. ).
2° Tarissement des nappes superficielles (de 10à 1 m 3/sec.) durée 2à 3 jours.
3° Tarissement des nappes profondes (de 1 à 0) qui dure plusieurs mois (il existe un débit souterrain des mayos même en saison sèche, comme le prouvent les puits indigènes creusés dans le sable des mayos et où l'on trou-ve l'eau à une profondeur de 0 m, 40 au pis aller).
Etant donné le faible encaissement de la vallée. la capacité des nappes est faible et c'est dans la première phase que la majeure partie de la préci-pitation s'écoule.
Dans le calcul que nous ferons du volume de la crue, nous négligerons la troisième phase insignifiante par rapport aux deux premières.
~
..
_._---~==---...
--~---... ...
30
-Courbe des débit.s classés mois de Juillet. Août. Sept.embre
2000 2400
,.00
800 1Z00 400
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m
1
o
2 30
4 10 5»
e
7 6
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20 100 90 80 70 60 50 40 300
200
PLANCHE 6 MONBAROUA Crue du 4 Juillet
b) Courbe des débits classés de la crue du 4 Juillet 1950 - Volume de la crue La courbe des débits classés relatifs àcette crue est semblable, comme nous le verrons plus loin, aux courbes relatives aux autres crues observées en 1950.
Nous allons chercher par l'étude de cette courbe une formule simple nous permettant de calculer le débit maximum de crue à partir du volume écoulé et, par conséquent, à partir ae la lame d'eau correspondante reçue par le bassin versant.
La courbe des débits classés peu.t être représentée par deux branches d'exponentielles qui se raccordent pour un débit de 10 m3/sec. (passage de la première à la seconde phase).
Ces exponentielles sont d'ailleurs des courbes de tarissement tout-à-fait analogues à celles que l'on rencontre sur tous les fleuves tropicaux.
On notera que la portion de la courbe réelle correspondant aux débits maxima est assez mal représentée par ces courbes de tarissement, qui conduiraient à des valeurs trop faibles des débits.
A priori, ce serait un grave inconvénient, puisque ce sont précisément ces débits maxima que nous avons à déterminer. Mais l'erreur qui en ré-sulte est faible, d'autant plus qu lune simplification ultérieure nous amènera à remplacer la courbe réelle par une courbe située légèrement en des~usde l'exponentielle théorique.
Or, en fait, nous cherchons à déterminer des ordres de grandeur plutôt que des valeurs précises, ce qui serait d'ailleurs impossible.
L'assimilation de la courbe des débits classés à deux branches d'expo-nentielle permettra de rechercher une méthode de généralisation de nos ré-sultats.
Vérifions que les volumes écoulés au bout d'un temps donné, en partant de la courbe expérimentale et des courbes exponentielles, conduit bien à un résultat voisin.
Formules obtenues :
Sur la courbe des débits classés, la décroissance du débit maximum (230 m3/sec. ) au débit de 10 m3/sec. s'effectue en 27 h. On a donc:
Q _ Q e-cxlt oc - LQm-L10 -0 116
- m 1 -
27 - ,
Le temps nécessaire au passage de 10 à 1 m3/s. est de 100 h.
Volume de la crue:
de 230 à 10 m3/sec.
(27 e-'C(lt Qm-10
V=
Jo
Qm = oc1V - 27(Qm- 1
W
1 900 1 - LQm- Li .de 10 à 1 m 3/sec.
e-O:2t 10-1
10 =~
V2 =
10~ )W-
1) = 391en mS = 2291 x3600=8, 25x 10°
24
&JUIL.
4JUIL. 5JUIL.
PLANCHE 7
La courbe expérimentale en trait plein s'écarte très peu des tronçons de droite correspon-dant aux deux phases théoriques de l'écoulement:
1 : ruissellement en surface
II : écoulement des nappes superficielles.
La troisième phase. écoulement des nappes profondes, est négligeable par suite du faible encaissement de la vallée.
Qualitativement. cette courbe peut être considérée comme représentant la moyenne des 10 crues qui ont eu lieu entre le 1er Juillet et le 8 Octobre.
o
50 100 200
150
Le volume obtenu en planimétrant la courbe expérimentale est de .8,7 x 106m 3, donc très voisin.
Coefficient de ruissellement - Précipitation moyenne 24,5 mm.
24,5
x
1.220106=29,5106m3~92~=0,28 ,
c) Temps de ruissellement en surface
La crue du 4 Juillet 1950 a seule été observée d'heure en heure. Cepen-dant, ce que nous savons des autres crues vérifie suffisamment l'hypothèse que:
1° le temps de ruissellement en surface est constant si l'averse est unique
2° l'écoulement des nappes superficielles (2ème phase) s'effectue suivant . une loi de décroissance unique
3° le débit correspondant au début de cette deuxième phase est de 10 m 3/
sec.
Date Hauteur à l'échelle
de la
crue 1er jour 2ème jour 3ème jour 4ème jour
4 Juillet 1950 2,28 0,60 0,25
20 Juillet 1950 1,70 0,60 0,40 0,30
27 Juillet 1950 1,80 0,60 0.30
9 Août 1950 1,50 0,70 0;40 0,30
16 Août 1950 1,90 0,70 0,45 0,30
25 Septembre 1950 1,60 0,70 0,50 0,30
La décroissance plus rapide de la première crue s'explique par l'état du sol desséché en profondeur après une longue période sans pluie.
On appellera QFle débit de fin de ruissellement en surface.
d) Courbe des débits classés - Volume écoulé de Juillet àOctobre - Coeffi-cient de ruissellement
Les débits provenant des nappes souterraines et superficielles sont très faibles, le nombre de petites crues est réduit, par suite la courbe des débits classés en Juillet et Octobre est en somme une courbe moyenne de crue.
(Planche 6)
Cette courbe reproduit ce que nous avons trouvé pour la crue du 4 Juillet 1950 et montre nettement les deux phases distinctes de l'écoulement:
Pendant la durée de la saison des pluies,
le volume écoulé est de .• . •. . .• •• •.. • •. .. .. . . . • .. ••• . .. 160.560.000 m3 et le volume des précipitations de :
0,483 x1.220 10 3 = ....•..•••..•...•..•..•... 590.000.000 m 3 d'où coefficient d'écoulement = 0,27