MINISTÈRE DU DÉVELOPPEMENT INDUSTRIEL ET SCIENTIFIQUE

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES

SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONALB.P. 6009 - 45018 Orléans Cedex - Tél.: (38) 66.06.60

"BILANS D'EAU ET PLUIE EFFICACE"

CALCUL AUTOMATIQUE DES "BILANS D'EAU"DÉCADAIRES ET ANNUELS PAR LA MÉTHODE DE TURC

DÉFINITION ET REPRÉSENTATION GRAPHIQUE DES VARIATIONSDU "SOLDE DE LA PLUIE EFFICACE"

par

G. RAMPON

Service géologique régionalBASSIN DE PARIS

65, rue du général-LeclercB.P. 34, 77170 Brie-Comte-Robert

Tél.: 405.01.46 et 405.05.02

Département

géologie de l'aménagement

Hydrogéologie

B.P. 6009 - 45018 Orléans Cedex

Tél.: (38) 66.06.60

73 SGN 373 AME Novembre 1973

R E S U M E

Exécuté dans le cadre des études méthodologiques destinées à l'éra-

luation des ressources hydrauliques (E.R.H.), ce rapport présente deux

programmes informatiques :

- TURCDECA permettant le calcul automatique des "bilans d'eau" décadaires

et annuels par la formule de TURC. Ce programme est une modification en

décadaire du programme TURC existant,

- TRAPEF permettant le calcul et le tracé des écarts cumulés par rapport

à sa moyenne du "solde de la pluie efficace". Cette dénomination désignant

la valeur algébrique de la différence entre la hauteur de pluie et l'éva-

potranspiration réelle.

1 - INTRODUCTION

Let méthode* de TURC et de THORNTHWAITE servant è évaluer 1•évapotrans-piration potentielle et à calculer 1'évapotranspiration réelle sont bien connuesdes hydrogéologues. Elles ont été décrites dans de nombreux rapporta (1) qui ontprésenté tant leur calcul automatique, que leur validité et leurs limites d'uti-lisation.

Il n'est pas dans l'objet de ce rapport de revenir sur les observationsdéjà formulées mais de proposer des modifications qui portent sur :

- l'utilisation d'un pas de temps décadaire au lieu de mensuel, de manière & mieuxdécrire les variations des composants du bilan d'eau,

- la définition d'une nouvelle variable directement calculée à partir des résul-tats du bilan et que nous appelons le "solde de la pluie efficace".

Cette valeur est égale à :

PEF - P - ETR

avec :

PEF - "solde de la pluie efficace" en mmP • hauteur de pluie en mm

ETR • évapotranspiration réelle en mm.

Cette appellation recouvre une valeur qui peut être affectée d'un signenégatif lorsque 1'évapotranspiration réelle est supérieure à la hauteur de pluietombée durant le pas de temps pris en compte. En l'absence d'une autre dénomina-tion, celle-ci a l'avantage d'être imagée. Cette "pluie efficace" obtenue à l'ai-de de la hauteur de pluie et de 1'évapotranspiration réelle permet, à l'aide d'uneseule valeur, de rendre compte globalement des variations des deux valeurs cal-culées dans les bilans, c'est-à-dire :

A RFU • variation de réserve facilement utilisableEXC = excédent (Ecoulements des hydrologues)

Quelques exemples permettront de se familiariser avec cette notion de"solde de la pluie efficace" :

EXC

(1) entre autres :- L. TURC, R. HLAVEK, Th. GOBILLOT, C. LEcARPENTIER - Cartes d'évapotransplratlmpotentielle - Interprétation et utilisation - Bull. Tech.Génie rural n°60Janvier 1963.

- M. BONNET, 0. DELAROZIERE-BOUILLIN, Cl. JUSSERAND, P. ROUX - Calcul automati-que des "bilans d'eau" mensuels et annuels par les méthodes de THORNTHWAITEet de TURC, rapport B.R.G.M. 70 SGN 107 HYD.

- 0. DELAROZIERE-BOUILLIN. Utilisation comparée des formules de THORNTHWAITE,TURC mensuelle, TURC annuelle et PENMAN pour le calcul de 1'évapotranspira-tion potentielle et de 1'évapotranspiration moyenne. Application au terri-toire français. Rapport B.R.G.M. 71 SGN 173 HYD.

- P^-ETP. RFU saturée. RFU non saturée

ETR =ETR •

ETPETP

=> PEF (+]-*v PEF (+;

• » EXC1 » +ARFU

- 2 -

P <ETP. Ù RFO suffisante ET1 - ETP ¿ ^ PEF (-) - -A RFD. RPU •••eché« BTR < BTP ^ PEF " 0

De ceci, 11 découle naturellement que pour une année normale oft laRFU est reconstituée en fin d'année, le "solde de la pluie efficace" annuelleest égal à l'excédent, c'est-à-dire à l'écoulement des hydrologues qui comprendInfiltration et ruissellement.

Le présent rapport comporte donc deux parties t

- présentation du programme TURCDECA permettant le calcul automatique des "bilansd'eau" décadaires et annuels suivant la formule de TURC en y adjoignant le cal*cul du "solde de la pluie efficace",

- présentation du programme TRAPEF permettant le calcul et le tracé du graphiquedes écarts cumulés par rapport à sa moyenne du "solde de la pluie efficace".

- 3 -

2 - TURCDECA (TURC DECADAIRE)

21 - FORMULE UTILISEE

Le programme TURCDECA est une transposition du programme TURC présentidans le rapport B.R.G.M. 70 SGN 107 HYD.

Il est établi pour calculer l'évapotransplratlon potentielle a partirde données décadaires. La formule de TURC utilisée normalement est :

ETP - 0,40 x — - — x (Ig + 50) x (1 + 5°.---^)t + 15 70

avec Ig - IgA x (0,18 + 0,62 ---)H

dans laquelle :

h = durée d'insolation mesurée en heure/moisH = durée astronomique du jour en heures/mois

IgA = énergie de la radiation qui atteindrait le sol sans atmosphère encal/cm^/jour

Ig •=• radiation globale moyenne, d'origine solaire en cal/ctn̂ /Jourt = température mensuelle moyenne en °C

ETP = évapotranspiration potentielle mensuelle en mmhr = humidité relative

H et IgA sont fonction de la latitude et sont données par des tables.

Voici les modifications que nous avons été amenés à effectuer pour pou-voir utiliser cette formule à des calculs de bilans d'eau décadaires :

- mise au point de nouvelles tables pour les valeurs décadaires de H et IgA,- suppression du facteur 1 + 50-=r^r en limitant l'utilisation de la formule a

une zone comprise entre les latitudes Nord 42 à 51°, zone pour laquelle la for-mule s'est avérée la plus sure,

- modification du coefficient 0,40 de la formule mensuelle pour l'adapter à ladurée des "décades" (0,13 pour les "décades" de 10 jours, 0,123 pour la troisiè-me "décade" de février, 0,143 pour la troisième "décade" des mois de 31 Jours).

En définitive, la formule se présente comme suit :

Entre les latitudes Nord 42 et 51"

ETP - K x £-£-j5 x (Ig + 50)

avec

Ig - IgA x (0,18 + 0,62 -«)H

- 4 -

dans laquelle t

h - durée d'insolation mesurée en heures/"décade"H " durée astronomique du Jour heures/"décade"

IgA - énergie de la radiation qui atteindrait le sol sans atmosphère encal/cm2/Jour ,

Ig • radiation globale moyenne d'origine solaire en cal/cm /Jourt " température "décadaire" moyenne en *C

ETP • évapotransplratlon potentielle "décadaire" en unK - 0,13 pour les "décades" à 10 Jours

0,123 pour les "décades" à 8 Jours0,143 pour les "décades" a 11 Jours.

La comparaison de l'évapotransplration potentielle décadaire (ETP) etdes hauteurs de précipitations décadaires (p) permet de calculer 1*évapotranspl-ratlon réelle décadaire (ETR) par la même méthode que celle présentée dans lerapport B.R.G.M. 70 SGN 107 HYD.

22 - BORDEREAU D'ENTREE

La figure 1 présente un exemple de bordereau. Tous les nombres portéssur le bordereau doivent être entiers et cadrés dans leur rectangle à droite.Chaque bordereau est prévu pour réunir les données relatives a l'établissementd'un "bilan d'eau" annuel.

Le premier bordereau doit porter (4 cases) le nombre de bilans hydrolo-giques annuels à calculer.

Les données doivent être Inscrites de la façon suivante :

- ligne 1 - 4 0 cases ou peuvent être portés le nom de la station, l'année étudiéeou toute autre indication à faire figurer en tête du tableau des résultats(lettres en majuscules d'imprimerie et chiffres),

- ligne 2 - 3 cases pour la latitude (42°N platitude ^ 5 1 ° ) ,

- ligne 3 - 3 cases pour l'indication de la réserve utile maximale en eau du solen mm,

3 cases pour l'indication de la réserve utile en eau du sol de la der-nière décade du mois de décembre précédent en mm. Deux cas peuvent se présenter i

+ premier bordereau de chaque série de "bilans d'eau" d'une station, inscrire lavaleur connue ou à défaut la valeur de la réserve utile maximale,

+ bordereaux suivants, Inscrire 999, le programme prendra en compte automatique-ment la valeur calculée pour la dernière décade précédente.

- lignes 4 et 5 - 36 fois 4 cases pour les durées d'insolation "décadaires" enheures/"décades",

- lignes 6 et 7 - 36 fols 4 cases pour les précipitations "décadaires" en mm,

- lignes 8 et 9 - 36 fois 4 cases pour les températures moyennes "décadaires" endizaines de °C (nombres entiers). Seules les valeurs négatives doivent être pré-cédées de leur signe - .

BORDEREAU DE DONNEES POUR LE CALCUL AUTOMATIQUE DES BILANS D'EAU DECADAIRES ET

ANNUELS ( Formule de TURC )

I I I I I N o m b r e de bilans hydrologiques à calculer

i X S C 7 10 20 30

I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I

M i l Latitude en degrés tt* N < Latitude 4 51* N

I I I I M i l Réserve utile maximale et reserve utile de la dernière decade de décembre précisent

I I N o m de b station anrttt (t) étudie« (s)3

D U R E E D'INSOLATION h en heures

! 1 1 1 1 1 1 1 1

JANVIER

1 1 1 1 1 1 ! 1 11» 2™ 3«

JUILLET

1 1 11er die

1 1 1V

HAUTEUR DE PLUIE p en m m

1 1 1 1 1 1 1 1 11* 2"" 3«"

JANVIER.

1 1 1 ! 1 1 1 1 11» 2"» 3««

JUILLET

1 1 !1"

1 1 11"

TEMPERATURE en 0,1 * C

I I I 1 1 1 1 1 11" 2 a * 3a"

JANVIER

I - 4 I 1 1 i 1 1 11» 2«" ï-

JUIUET

I I I1er

1 1 11»

1 1 12«*dée

FEVRIER

1 1 12«

AOUT

1 1 12«

FEVRIER

1 1 12«.

AOUT

1 1 1¡tm

FEVWEB

1 1 1lm

AOUT

1 1 13«M«c

1 1 i3""

1 1 13«

1 1 13«

1 1 1

1 1 13"*

1 1 1

1 1 I1*

I I I1*

1 1 11"

1 1 1

1 1 11»

1 1 1 1 1 12emdtc 3"dec

MARS

1 1 1 1 1 1

SEPTEMBRE

1 1 1 1 1 12"" 3°»

MARS

1 1 1 i I 1

SEPTEMBRE

1 1 1 1 1 1¿em 3tm

MARS

1 1 1 1 1 12— 3«

SEPTEMBRE

1 1 11»d¿c

1 1 11-

I I I1er

1 1 11er

I I I1er

I I I1"

I I I

AVRIL

I I I2«,

OCTOBRE

I I I2«

AVRIL

I I I2«

OCTOBRE

I I I2«.

AVRIL

I I I

OCTOBRE

I I I3«d¿c

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I I I3«*

I I I3«

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I I I3««

I I Irdéc

I I I1"

1 1 11»

I I I1«

I I I1»

I I I1»

1 1 12">déeMAI

1 1 12m

NOVEMBRE

1 1 12«

MAI

1 1 1

NOVEMBRE

1 1 1z-

MAI

1 1 12«-

NOVEMBBE

1 1 13-dÄ.

1 1 13«

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1 1 1

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I I I1»

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I I I1*

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1 1 1r

1 I I

JUIN

1 1 1

DECEMBRE

1 1 1

JUIN

1 i 1

DECEMBRE

1 1 1z—

JUIN

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DECEMBQE

1 1 13«-d¿

1 1 13-

1 1 13e"

1 1 13e«

1 1 13-

1 1 13-

- 6 -

23 - SORTIES DES RESULTATS

231 - Imprimante

La figure 2 présente un exemple de tableau-sortie. Les résultats sontindiqués sur 14 colonnes de 37 lignes correspondant aux 36 décades de l'année etau récapitulatif annuel.

La signification des colonnes est la suivante :

- GR H " H durée astronomique décadaire du Jour en heures par décade .- IGÂ • IgA énergie de la radiation globale sans atmosphère en cal/cm /Jour- PE H " h durée d'insolation mesurée en heures/décade

- IG - IgA (0,18 + 0,62 -£-)n

- T • températures moyennes décadaire et annuelle en °C- ETPC • évapotransplration potentielle décadaire et annuelle en mm- PLUI • hauteur de pluie décadaire et annuelle en mm- BIL - (PLUI - ETPC) décadaire et annuelle en mm- VAR - variation de la réserve décadaire en eau du sol en mm- RES - réserve décadaire en eau du sol en mm- ETR • hauteur d'évapotransplration réelle décadaire et annuelle en mm- DEF - déficit en eau décadaire et annuel en mm- EXC « excédent en eau décadaire et annuel en mm- P.EF « "solde de la pluie efficace" (PLUI - ETR) décadaire et annuel en mm.

232 ; Cartes perforées

Quatre cartes seront également perforées par année de "bilan d'eau".Ce sont :

- 3 cartes portant les 36 valeurs de P.EF (3x12)- 1 carte portant la somme algébrique annuelle des 36 P.EF • TPEF.

Ces cartes seront utilisées comme données pour le programme de traçageTRAPEF.

Ne pas oublier d'indiquer sur la fiche de travail qu'il y a des cartesperforées à récupérer en sortie. Elles seront reconnaissables car elles sont mar*quées TURC.

24 - JUSTIFICATIONS D'EMPLOI DE TURCDECA

241 - Comparaison avec_TURC mensuel

II est tout d'abord nécessaire de rappeler que ces formules sont empi-riques et ne constituent qu'une approche simplificatrice des "bilans d'eau". Lepas de temps mensuel est, dans bien des cas, peu satisfaisant pour une bonne ap-préciation des influences des composants du bilan, par exemple, en cas de périodepluvieuse très importante mais courte (orage de type méditerranéen). Sans aller

- 7 -

Jusqu'à la journée comme cela est possible dans le programme MERO (1), 11 étaitIntéressant de pouvoir utiliser une période décadaire et ceci pour deux raisons t

- les données sont généralement directement disponibles à la Météorologie natio-nale ou départementale,

- le temps de passage machine reste raisonnable.

Sur la figure 3, nous avons reporté les deux sorties mensuelle et dé-cadaire des calculs effectués sur la Nappe craie Andomarols 1971. Leur comparai-son permet les explications suivantes j

- remarquons tout d'abord que 1971 est une année à l'Issue de laquelle la réservamaximale n'a pas été reconstituée, ce qui met en évidence la différence entrel'excédent et le "solde de la pluie efficace",

- le découpage décadaire tient mieux compte des variations de la température etdes fortes précipitations, ce qui permet d'expliquer les différences notéessur les valeurs globales annuelles obtenues.

242 - Solde delà gluie efficace^

Le "solde de la pluie efficace" de chaque décade est soit positif, soitnégatif, ceci grâce au volant que constitue la réserve facilement utilisable, cen'est que lorsque cette réserve est épuisée que ce solde est nul. On disposeainsi, durant de plus nombreuses décades de calculs significatifs que par laseule prise en compte de l'excédent.

25 - OBSERVATIONS

Le programme TURCDECA a été écrit pour Être utilisé aussi bien surIBM 360-40 que sur IBM 1130.

Dans le cas où les calculs seraient effectués par les soins du Départe-ment Géologie de l'Aménagement, 11 est nécessaire de signaler dans une lettre d*envol des bordereaux si l'utilisateur désire ou non que soit également effectuéle graphique des variations du "solde de la pluie efficace" décrit ci-après dansle programme TRAPEF.

- R. DEGALLIER. Un modèle de simulation des écoulements superficiela^etsouterrains : le modèle SIKERO. Bull. B.R.G.ÎÎ. 2e série sect XII n° 3 1972.

TUPC-DECADAIRE- EVAPOTRANSPIRATICN ET BILAN HYOPOLOGICUÇ

CPLEANS-BBICY 1972

* ** GP H ** *

• 65.0* 87.0* 101.0* 97.0• 102.0* Pfi.O* 113.0* 119.0* 137.0* 131.0* 136.0* 142.0* 147.0* 152.0* 171.0* lc9.0* 160.0• 160.0* 159.0* 157.0* 168.0• 148.0* 143.0* 1*2.0* 132.0• 126.0• 120.0• 115.0• 109.0* 113.0* 97.0* 93.0* 89.0• 86.0* 84.0* 92.0

* *• *• *

*IGA *

*

220.0250.0283.0•^32.0387.0450.0518.0584.0649.0723.0778.0833.0882.0925.0955.0975.0983.0983.3970.0942.0904.0862.0812.0758.0697.0635.0568.0505.0439.0380.0326.0285.0254.0230.0?18.0217.0

***

*PE H *

*

3.011.026.023.014.015.046.057.073.033.043.053.062.043.057.039.083.071.060.096.060.045.054.087.060.037.094.083.061.034.026.025.017.014.030.028.0

***

**

IG ****

44.4**64.6**96.1**

108.6**102.6**128.6**224.0**278.6**331.2**243.1**292.6**342.7**389.4**328.7**369.3**323.8**493.1**447.4**401.5**526.7**362.9**317.7**336.3**40 5.4**321.9**229.9**378.1**316.9**231.3**139.3**112.9**98.8**75.8**64.6**87.5**80.0**

******

*

T **

2.85.61.16.65.35.75.99.9

10.4

11.18.18.9

13.09.2

14.012.214.015.216.819.317.917.816.216.216.111.111.113.18.9

1C.89.37.53.86.94.32.1

*10.2*

*

*EPTC •

*

1.94.01.46.35.26.010.I17.022.316.215.619.026.518.728.921.834.132.531.042.232.125.926.133.825.015.523.722.213.611.33.16.43.34.74.02.3

*619.0*

*

*PLU1 *

*

18.041.023.016.034.015.018.01.0iS.O

22.010.05.0

10.019.01'. 030.04.00.0

30.024.023.029.020.03.06.0

34.00.03.0

16.05.09.0

6fl.O3.0

15.05.06.0

*

585.0**

*BIL •

*

16.137.021.69.7

28.fi9.07.9

-16.0-16.3

5."-5.6

-14.0-16.5

0.3-14.9

8.2-30.1-3?."?-1.0

-18.2-9.13.1

-6.1-30.8-19.C18.5

-23.7-19.2

2.4-6.30.9

61.6-0.310.31.03.7

*-34.0*

*VAP *

*

16.137.021.60.20.00.00.0

-16.0-16.3

5. 8-5.6

-14.0

-16.5C.3

-14.98.2

-30.1-C.80.00.00.03.1

-3.10.0

c.o18.5

-18.50.02.4

-2.40.9

61.6-C.310.31.03.7

***

*PES *

*

41.278.299.8

100.0100.0100.0100.084.067.773.567.953.937.337.622.730.9

o.n0.00.00.00.03.10.00.00.0

18.50.00.02.40.00.9

62.462.172.473.577.2

***

*ETR •

*

1.94.01.46.3<i. 2

6.010.117.022.316.215.619.026.51R.728.921.834.10.8

30.024.023.C2*.923.13.C6.0

15.518.53.0

13.67.48.16.43.34.74.02.3

*477.8*

* * *\

*CEF *

*

0.0

c.o0.00.00.0

c.oc.o0.0

c.oc.oo.n0.00.00.00.0

c.oc.o

31.71.0

ie.29.10.03.0

3C.819.0

c.o5.1

19.20.04.00.0

c.o0.00.0

c.o0.0

141.2**

*EXC *

*

C.O

c.o0.09.5

28.89.07.90.0C.O0.00.0C.OC.Oc.o0.0

c.o0.0c.o0.0

c.o0.0

c.o0.00.0

o.oO.Cc.o0.0c.oc.o0.0

c.cc.o0.00.0c.o

*55.2*

* * * * i

**

P.EF ••*•

1ft.1**3 7 . C * *2 1 . 6 * *Ç.7**

28.8**9.C**7.9**

-16.C**-16.3**

5.8**-5.6**

-14.0**-16.5**

C.3**-14.9**

8.2**-30.1**-0.8**O.C**0.0**O.C**3.1**

-3.1**O.C**0.0**

18.5**-18.5**

O.C**2.4**

-2.4**0.9**

61.6**-0.3**10.3**1.0**3.7**

**IC7.2**

**

1234«;6789

101112131415161718192021222324252627282930M323334

36

•**

DECADE*DECADE*DECADE*OECAOE*DECADE*OECADE*DECADE*OECAOE*DECADE*CECACE*DECADE*OECADE*DECADE*DECADE*DECAOE*

-r

U3C

a

DECADE*DECAOE*CECAOE*DECADE*DECADE*DECAOE*DECADE*DECADE*DECADE*OECADE*DECACE*DECADE*DECADE*OECADE*DECAOE*DECAOE*OECADE*DECADE*DECADE*DECADE*OECACE*

*ANNEE c

Figure 3

TUFC-MLUSUfcl- OVAPMTRAKSPIRAIKN ET BILAN

NAPPE CFAIE «UJüMAROlS 1971

CfUNn H

ICA

PETIT II

1C

lEMPftATUPE

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PKfCIPIT.

f-CTP

R E S V . U T I L t

ETK

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EXCEDENT

P-CTP

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*

*

*

*

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*

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JANV

2 o 2 .

2 0 0 .

54.

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3-7 .

9.

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66.

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*

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3 - TRAPEF - CALCUL ET TRACE DES VARIATIONS DU "SOLDE DE LA PLUIE EFFICACE"

31 - OBJET DE TRAPEF

Le programme TRAPEF est destiné à calculer les écarts du "solde de lapluie efficace" décadaire par rapport à sa moyenne et de dresBer le graphiquedu cumul de ces écarts. Dans un premier temps, on calcule la valeur moyenne dé-cadaire de cette pluie efficace, puis l'écart par rapport à cette moyenne, enfinon cumule ces écarts et on trace le graphique de ces valeurs cumulées.

32 - PRESENTATION

321 ; Limites

Le programme TRAPEF est conçu pour traiter au maximum 20 années consécu-tives. En effet, nous avons considéré qu'au delà de 20 ans, la précision de détailapportée par le calcul décadaire de 1'évapotranspiration réelle n'était plus néces-saire et qu'un report mensuel est suffisant et beaucoup moins astreignant dupoint de vue collecte des données.

Le programme TRAPEF utilise comme sous-programme PLUMAT mis au pointpar Mme DEREC. Il est écrit pour être utilisé sur IBM 360-40.

322 - Entrées

Le sous-programme PLUMAT étant disponible, les cartes de sorties deTURCDECA constituent les entrées de TRAPEF. Il est cependant nécessaire d'enmodifier l'ordre de présentation et de les disposer de la façon suivante :

- en tête - 1 carte avec le nombre N d'années à traiter (12),- puis - 3 x N cartes sur lesquelles sont inscrites les valeurs décadaires du "sol-de de la pluie efficace" (12 par carte),

- enfin N cartes sur lesquelles sont inscrites les N valeurs annuelles de TPEF.

Il est nécessaire de ne pas mélanger les cartes des valeurs décadairesdu "solde de la pluie efficace" car seul est indiqué comme repère le numéro del'année considérée. Il y a donc 3 cartes qui portent le même numéro. Dans le casoù un mélange serait survenu, il est cependant possible de se reporter à la der-nière colonne des tableaux de TURCDECA où sont Inscrits les valeurs de P.EF.

-11 -

323 - Soreles

- Imprimante

+ tableau des hauteurs efficaces de pluie (P.EF) - 18 valeurs par ligne soit2 lignes par année

+ tableau des TPEF, N valeurs+ valeur moyenne décadaire de la hauteur efficace de pluie durant la period«

considérée+ contenu de l'argument DECAD, numérotation décimale des décades traitées+ contenu de l'argument TEPEF, valeurs cumulées des écarts de la "pluie efflca*

ce" par rapport à sa moyenne. Ces différentes valeurs (36 x N) sont cellesqui sont reportées sur le graphique.

- Graphique (figure 4)

Le programme PLUMAT appelé dresse le graphique dont les axes sont ?+ en abscisse, les décades. Chaque fin d'année est Indiquée par un trait et un

nombre multiple de 36. L'échelle est 1 mm/décade,+ en ordonnée, les variations du "solde de la pluie efficace". L'échelle verti-

cale est de 1/5, chaque centimètre est marqué d'un trait et d'un multiplede 50.

33 - OBSERVATIONS

La moyenne décadaire de la "pluie efficace" étant calculée sur la mêmepériode que celle utilisée pour cumuler les écarts par rapport à cette moyenne,il en découle que la courbe commence et finit à 0.

L'utilisateur a donc intérêt à choisir une période de référence qui,d'une part soit suffisamment longue (en général plus de 10 ans), d'autre partreprésente un cycle climatologique pluriannuel complet. En effet, pour éviterles trop grandes distorsions, il est bon que le début et la fin de la périodede référence soient sensiblement dans les mêmes conditions climatologiques.

Le principal intérêt de ce graphique est d'obtenir une courbe dontla superposition avec celles de valeurs mesurées sur le terrain est très ins-tructive. La "pluie efficace" constitue les apports utiles des précipitations audomaine étudié et la comparaison avec les écoulements mesurés à l'exutoire per-met de se rendre compte du fonctionnement du bassin étudié.

Dans le cas de bassin où la part de l'infiltration est importante, onpeut également comparer la courbe de variation de la "pluie efficace" à cellesdes variations piézométriques de la nappe en divers points du domaine étudié.

Il est nécessaire de sélectionner une période de référence commançantet finissant par deux états similaires de la nappe, ce qui sous-entend que l'onpeut considérer la variation de réserve dans le réservoir aqulfère comme nulle.

La superposition des deux graphiques ("pluie efficace" et variationspiézométriques) doit être faite en tenant compte d'un pourcentage, estimé ou cal-culé par les diverses méthodes de décomposition des hydrogrammes, attribué à

TRAPEF 23/03/TJ

b e n s r r a n e e b e n s o n «

- 13 -

l'infiltration dans l'écoulement. Elle permet (flg. 5)

- en examinant la forme de la courbe de variation de la "pluie efficace" obtenued'apprécier al :+ la valeur affichée pour la RFU (réserve facilement utilisable) pour le calculde l'évapotranspiration réelle est bonne,

+ la nappe réagit ou non avec retard,

- en jouant sur les échelles verticales, d'évaluer la porosité efficace du réser-voir aqulfère étudié.

FIG. 5

COMPARAISON ENTRE LES VARIATIONS PIEZOMETRIQUES ENREGISTREES SUR DEUX OUVRAGES DE LA BEAUCE

ET LE GRAPHIQUE ÎRAPEF DE LA STATION D1ORLEANS-BRICY

Piézomètre Gidy (363.1.10)

Piézomètre Epieds Beauce (362.2.27)

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1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972

L'échelle verticale utilisée pour une bonne correspondance des variations met en évidence

un coefficient d'emmagasinement de 10 %.

- 15 -

4 - CONCLUSIONS

Deux programmes sont présentés :

• TURCDECA permettant le calcul automatique des "bilans d'eau" décadaires etannuels par la formule de TURC par modifications du programme TRUC précédem-ment décrit. L'utilisation de TURCDECA est limitée au calcul des ''bilans d'eau"de réglons comprises entre les 42e et 51° de latitude nord. Dans ce programmeest calculée une valeur nouvelle appelée "pluie efficace" et égale ft la valeuralgébrique de la différence entre la hauteur de pluie et l'évapotranspirâtIonréelle,

- TRAPEF destiné au calcul et ft la représentation graphique de la courbe desécarts cumulés par rapport à sa moyenne de la "pluie efficace". La comparaisonde cette courbe avec celles de valeurs mesurées sur le terrain comme l'écoule-ment et les variations plézométrlques permet d'utiles réflexions quant au com-portement de l'eau dans le domaine étudié. Elle peut préciser notamment le re-tard des réactions d'une nappe, évaluer la porosité efficace du réservoir. L'utilisation de TRAPEF est limitée ft 20 années car au-delà, les calculs mensuelssont estimés suffisants pour une bonne représentation.