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HYDROGEOLOGIE : EXERCICES : séances 1 et 2 2010 ‐ 2011 1 Cycle hydrologique et bilan en eau d'un bassin 1. Calcul de l'eau utile et de l'évapotranspiration En considérant que le stock d'humidité en septembre 2006 est maximum et de 100 mm, calculez l'eau utile et l'évapotranspiration réelle pour chaque mois de l’année 2007 sur base des données suivantes: 2. Bilan en eau d’un bassin Sur base des données suivantes (moyennes sur 15 ans, de 1990 à 2005), établissez et vérifiez le bilan en eau pour le bassin. Surface du bassin hydrologique : 438 km² Surface du bassin hydrogéologique : 350 km² Précipitation moyennes annuelle : 740 mm Débit moyen à l'exutoire : 52.10 6 m³/an Débit des captages : 60.000 m³/j Remonté sur 15 ans du niveau piézométrique : 5 m Porosité efficace : 5% Superficie du lysimètre : 1 m² Année Précipitation (mm) Lysimètre enterré (l) 1998 904 275 1999 541 10 2000 882 197 2001 827 293 2002 781 250 2003 628 96 2004 692 158 2005 1119 535 2006 1149 595 année 06‐07 Précipitation (mm) ETP (Thornthwaite) (mm) ETP (Serra) (mm) ETP (Turc) (mm) Octobre 117.8 57.2 21 30 Novembre 110.7 14 17 7.9 Décembre 184.6 15 9.5 5.9 Janvier 40.9 8.5 13.5 6.6 Février 57.4 21.4 29 23 Mars 44.9 28.8 31 29 Avril 49.4 30.7 39 42 Mai 66.3 61.2 60 85 Juin 62.7 67.4 51 84 Juillet 71.7 93.1 91 110 Août 49.3 81.4 62 85 Septembre 89.1 68.3 40 60
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HYDROGEOLOGIE : EXERCICES : séances 1 et 2
2010 ‐ 2011
1
Cycle hydrologique et bilan en eau d'un bassin
1. Calcul de l'eau utile et de l'évapotranspiration
En considérant que le stock d'humidité en septembre 2006 est maximum et de 100 mm,
calculez l'eau utile et l'évapotranspiration réelle pour chaque mois de l’année 2007 sur base
des données suivantes:
2. Bilan en eau d’un bassin
Sur base des données suivantes (moyennes sur 15 ans, de 1990 à 2005), établissez et vérifiez
le
bilan
en
eau
pour
le
bassin.
Surface du bassin hydrologique : 438 km²
Surface du bassin hydrogéologique : 350 km²
Précipitation moyennes annuelle : 740 mm
Débit moyen à l'exutoire : 52.106
m³/an
Débit des captages : 60.000 m³/j
Remonté sur 15 ans du niveau piézométrique : 5 m
Porosité efficace : 5%
Superficie du lysimètre : 1 m²
Année Précipitation
(mm)
Lysimètre
enterré
(l)
1998 904 275
1999 541 10
2000 882 197
2001 827 293
2002 781 250
2003 628 96
2004 692 158
2005 1119 535
2006 1149 595
année 06‐07 Précipitation
(mm)
ETP
(Thornthwaite)
(mm)
ETP
(Serra)
(mm)
ETP
(Turc)
(mm)
Octobre 117.8 57.2 21 30
Novembre 110.7 14 17 7.9
Décembre 184.6 15 9.5 5.9
Janvier 40.9 8.5 13.5 6.6
Février 57.4 21.4 29 23
Mars 44.9 28.8 31 29
Avril 49.4 30.7 39 42
Mai 66.3 61.2 60 85
Juin 62.7 67.4 51 84
Juillet 71.7 93.1 91 110
Août 49.3 81.4 62 85
Septembre 89.1 68.3 40 60
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3. Bilan en eau d’un bassin (2) Le bassin de la Havette est situé sur des calcaires du Carbonifère. Sa superficie est de 38,65
km².
Les débits à l’exutoire sont régulièrement mesurés. La valeur cumulée pour un mois est
reprise dans le tableau ci‐dessous.
Deux captages, le captage du Moulin et le captage des Tilleuls, prélèvent de l’eau
souterraine du bassin. Le premier exporte l’entièreté du volume prélevé vers une grande
ville située à plus de 100km du bassin de la Havette. Le second alimente le village de Have,
implanté le long du ruisseau. Les débits prélevés sont de 2 053 600 m³/an et de 39 000
m³/an respectivement.
Deux stations météorologiques sont proches du bassin, STM15 à l’ouest et STM23 à l’est. Les
précipitations ont été mesurées pour ces deux stations (cfr tableau ci‐dessous). Après tracé
des polygones de Thiessen, il s’avère que le polygone de la station STM15 couvre 1/3 du
bassin et le polygone de la station STM23 couvre 2/3 du bassin.
L’ETR a été calculée pour l’ensemble du bassin (cfr tableau ci‐dessous).
Le coefficient alpha, caractéristique de l’aquifère et calculé par la méthode de Maillet, est de
0,013 j‐1.
Calculez le bilan en eau du bassin pour une année hydrologique et commentez.
DATE Qexutoire ETR P STM15 P STM23
m³ mm mm mm
août‐06 704789 73,6 195,6 269,0
sept‐06 563788 65,8 8,0 11,0
oct‐06 440587 62,4 53,9 74,1
nov‐06 508468 36,0 69,2 95,2
déc‐
06
742738
18,6
71,9
98,9
janv‐07 1516923 25,0 94,6 130,0
févr‐07 1411876 24,9 83,5 114,9
mars‐07 1676126 27,3 65,0 89,3
avr‐07 1046157 45,1 0,7 0,9
mai‐07 814610 67,5 86,6 119,0
juin‐07 604855 82,8 69,0 94,9
juil‐07 523759 80,1 72,0 99,0
août‐07 798993 76,1 106,0 145,7
sept‐07 739544 61,5 61,9 85,1
oct‐07 1100388 43,2 40,7 56,0
nov‐07 911746 23,3 68,1 93,6
déc‐07 1681635 11,6 89,1 122,6
janv‐08 1567060 21,9 74,1 101,9
févr‐08 1436760 21,0 52,4 72,1
mars‐08 2262375 23,3 152,1 209,2
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4. Courbe de récession et bilan en eau
Sur base des données suivantes, établissez le bilan en eau du bassin du Waroneu.
Débit à l'exutoire
(m³/jour)
Précipitation journalière
(mm)
mai juin mai juin
01/.. 630 355 ‐ 4.8
02/.. 565 340 1.2 ‐
03/.. 550 330 ‐ 1.9
04/.. 510 320 ‐ 9.5
05/.. 485 310 ‐ 1.6
06/.. 485 900 6.9 9.1
07/.. 470 1425 23.5 1.3
08/.. 5500 1050 10.1 0.4
09/.. 4100 970 2.1 10.5
10/.. 2100 890 4.1 4.4
11/.. 2250 970 4.6 ‐
12/.. 1800 900 3.6 ‐
13/.. 1550 760 2.6 ‐
14/.. 1450 690 ‐ ‐
15/.. 1250 600 ‐ ‐
16/.. 1100 530 ‐ 6.7
17/.. 940 510 ‐ 6.2
18/.. 830 550 ‐ 36.4
19/.. 740 8000 ‐ G
20/.. 690 2000 ‐ 1.1
21/.. 625 1600 ‐ ‐
22/.. 570 1400 ‐ 14.5
23/.. 530 1550 3.0 14.0
24/.. 485 9600 G G
25/.. 445 2750 ‐ ‐
26/.. 425 1600 2.2 ‐
27/.. 415 1200 ‐ 3.5
28/.. 395 1040 ‐ 2.0
29/.. 385 970 4.1 ‐
30/.. 370 740 2.1 ‐
31/.. 600 ‐
La superficie du bassin du Waroneu est de 83 hectares.
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5. Courbe de récession
Calculez la variation des réserves en période de récession pour le bassin de la Haze et le
bassin du Fond Martin et commentez.
date
HAZE FOND MARTIN
débit m³/j débit m³/j
1/04/2007 7837 30066
2/04/2007 6930 29411
3/04/2007 6332 28752
4/04/2007 5894 28344
5/04/2007 5427 27814
6/04/2007 5006 26918
7/04/2007 4684 26430
8/04/2007 4474 26071
9/04/2007 4298 25612
10/04/2007 4225 25574
11/04/2007 4071 25064
12/04/2007 3950 24580
13/04/2007 3853 24057
14/04/2007 3734 23597
15/04/2007 3502 22887
16/04/2007 3376 22038
17/04/2007 3315 21518
18/04/2007 3299 21054
19/04/2007 3290 20456
20/04/2007 3288 20352
21/04/2007 3198 19829
22/04/2007 3171 19239
23/04/2007 3130 18895
24/04/2007 3082 18571
25/04/2007 3053 18594
26/04/2007 3042 18213
27/04/2007 2975 17582
28/04/2007 2938 16846
29/04/2007 2923 16411
30/04/2007 2926 16205
1/05/2007 2907 15742
2/05/2007 2893 15306
3/05/2007 2881 14958
4/05/2007 2879 14559
5/05/2007 2888 14644
6/05/2007 2865 14295
7/05/2007 2875 13893
8/05/2007 3314 16313
9/05/2007 3450 19004
10/05/2007 6589 24678
