HYDROLOGIE

Logiciel d'hydrologie pour l'analyse de bassins versants et de drainage

STREAM est un logiciel d'hydrologie qui modélise le déplacement de l'eau sur votre terrain, directement depuis le MNE. Calculez direction et accumulation d'écoulement, extrayez les réseaux hydrographiques et délimitez les bassins versants — le tout en couches vivantes sur la surface.

Analyse hydrologique dans STREAM : le réseau de talwegs déduit, tracé sur le terrain, avec les commandes de direction d'écoulement, d'accumulation et de seuil.
Analyse hydrologique dans STREAM : le réseau de talwegs déduit, tracé sur le terrain, avec les commandes de direction d'écoulement, d'accumulation et de seuil.

Qu'est-ce que l'analyse hydrologique du terrain ?

L'analyse hydrologique déduit la façon dont l'eau s'écoule sur une surface d'élévation. La direction d'écoulement indique où chaque cellule se draine ; l'accumulation montre où l'écoulement se concentre en chenaux ; la délimitation de bassin regroupe la surface drainée vers un point.

C'est fondamental pour la conception du drainage, les études de crue et d'érosion et la planification des bassins — le tout lu depuis le MNE.

La plupart des logiciels d'hydrologie traitent la direction d'écoulement, l'accumulation et la délimitation de bassins comme un module travaillant sur des données importées d'ailleurs. Dans STREAM, ce sont des opérations natives sur le même MNE que vous visualisez, éditez et exportez déjà, sans aller-retour d'import/export séparé.

Logiciel d'hydrologie dans STREAM

Direction et accumulation

Calculez où chaque cellule se draine et où l'écoulement se concentre en chenaux sur tout le MNE.

Réseaux hydrographiques

Extrayez le réseau de drainage ou de cours d'eau induit par le terrain.

Bassins versants

Délimitez la surface de captage drainée vers un exutoire choisi.

Couches vivantes

Visualisez les résultats en couches colorées sur le terrain et enregistrez-les en raster ou vecteur.

Stagnation : où l'eau reste, et combien

Le mode stagnation trouve les dépressions fermées de la surface et rapporte, pour chacune, son plan d'eau, sa capacité de stockage jusqu'à la cote de débordement, sa profondeur maximale et moyenne, sa cote de déversement et son bassin. Les petites flaques sont écartées par une surface et une profondeur minimales : le résultat est une liste exploitable, pas du bruit.

Un scénario de pluie, pas seulement une capacité

Donnez une hauteur de pluie, une durée, une infiltration et un coefficient de ruissellement, et la stagnation se remplit au niveau que cette pluie produit réellement : net = max(0, P − f·D) · C. Le rapport sépare alors ce qui s'accumule dans les dépressions de ce qui sort de la zone, compte les dépressions qui débordent et donne le débit de pointe.

Bassin versant au clic, avec temps de concentration

En mode bassin versant, cliquer sur le terrain délimite le bassin amont de ce point et rapporte sa surface, le plus long cheminement d'écoulement, la dénivelée le long de celui-ci et un temps de concentration approché par la formule de Kirpich. Quand le bassin sort du bord de la zone d'analyse, il est signalé comme borne inférieure plutôt que présenté comme complet.

Creusez un fossé de drainage dans le terrain

Le long d'une ligne que vous dessinez, STREAM creuse un fossé trapézoïdal avec largeur en base, profondeur et pente de talus, et le raccorde au terrain pour qu'aucun mur vertical ne subsiste. Cela devient une modification permanente du terrain que voient le rendu, les profils, le déblai-remblai et toute exécution ultérieure d'hydrologie, et le profil en long du tracé s'ouvre à la fin.

Dans le logiciel

Mode bassins versants : les bassins de drainage à l'intérieur de la zone, avec le nombre de bassins, la longueur du réseau, la densité de drainage et le plus long chemin d'écoulement dans le résumé.
Mode bassins versants : les bassins de drainage à l'intérieur de la zone, avec le nombre de bassins, la longueur du réseau, la densité de drainage et le plus long chemin d'écoulement dans le résumé.
Mode talwegs : la ligne d'écoulement déduite du modèle d'élévation à l'intérieur de la zone d'analyse.
Mode talwegs : la ligne d'écoulement déduite du modèle d'élévation à l'intérieur de la zone d'analyse.

Toutes les étapes, captures à l'appui, dans le manuel utilisateur (en anglais)

Comment faire une analyse de bassin versant et de drainage

  1. 1

    Définissez l'emprise

    Dessinez ou sélectionnez la zone où l'hydrologie s'exécute, pour que le calcul couvre le bassin qui vous intéresse.

  2. 2

    Calculez direction et accumulation d'écoulement

    La direction dit par où l'eau quitte chaque maille ; l'accumulation additionne ce qui la traverse. Le réseau hydrographique découle du seuil d'accumulation que vous fixez.

  3. 3

    Délimitez le bassin

    Placez l'exutoire et STREAM trace la surface qui s'y draine.

  4. 4

    Repérez où l'eau stagne

    La stagnation montre les dépressions qui se remplissent avant de déborder, ce qui décide de l'emplacement d'un fossé.

  5. 5

    Conservez ou exportez

    Enregistrez le réseau et le bassin en vecteurs, les rasters d'écoulement en GeoTIFF, et reportez les chiffres dans le rapport.

Les cinq modes d'hydrologie de STREAM : ce que chacun calcule et comment il s'exporte en vecteur
ModeCe qu'il calculeExport vectoriel
Bassin versantBassins de drainage ; cliquer un point donne son bassin amont, le plus long cheminement et le temps de concentration de KirpichPolygones
Direction d'écoulementLa direction de plus forte pente de chaque cellule, en modèle D8Flèches
AccumulationSurface contributive amont, avec un modèle dispersif à écoulements multiplesRaster seul — utilisez le réseau hydrographique
Réseau hydrographiqueCours d'eau extraits de l'accumulation, ordonnés selon StrahlerLignes
StagnationDépressions fermées : plan d'eau, capacité, profondeur, cote de déversement et bassinPolygones de plan d'eau

Formats pris en charge

GeoTIFF
MNE source et les couches hydrologiques exportées (écoulement, cours d'eau, bassins) en raster
DXF
Couches hydrologiques exportées en vecteur

En vidéo

STREAM Terrain: Hydrogeology Analysis | Watersheds, Flow & Stream Networks on 3D Terrain
STREAM Terrain: Ponding Analysis | Where Water Collects, How Deep and How Much

Questions fréquentes

Quels outils d'hydrologie STREAM inclut-il ?

Direction d'écoulement, accumulation, extraction du réseau hydrographique ou de drainage et délimitation de bassins versants — le tout calculé sur le MNE.

L'hydrologie est-elle calculée depuis le MNE ?

Oui. Toute l'analyse hydrologique lit directement la surface d'élévation, si bien que l'écoulement et les bassins suivent le terrain réel.

Puis-je l'utiliser pour des études de drainage et de crue ?

Oui. Accumulation, réseaux hydrographiques et bassins versants sont les entrées standard de la conception du drainage et de l'analyse d'érosion et de crue.

STREAM est-il un logiciel d'hydrologie autonome ou fait-il partie d'un outil plus large ?

STREAM intègre la direction d'écoulement, l'accumulation, l'extraction du réseau hydrographique/drainage et la délimitation de bassins versants dans la même application native Windows que vous utilisez pour le terrain, le MNE et le travail CAO-SIG — pas besoin d'un logiciel d'hydrologie séparé.

Quel modèle d'écoulement STREAM utilise-t-il ?

Les dépressions sont d'abord comblées ; ensuite la direction d'écoulement est la plus forte pente selon le modèle D8, tandis que l'accumulation emploie une approche dispersive à écoulements multiples, si bien que la contribution amont se répartit au lieu de s'effondrer en lignes d'un pixel. Le réseau hydrographique est extrait de l'accumulation et ordonné selon Strahler.

Comment choisir le seuil de cours d'eau ?

Le seuil est le nombre minimal de cellules amont qu'une cellule doit avoir pour compter comme cours d'eau. Laissez-le à zéro et STREAM choisit lui-même une valeur, l'inscrit dans l'enregistrement et l'affiche sur la fiche de la couche : un choix automatique reste vérifiable.

Que rapporte l'analyse de stagnation ?

Par dépression : surface du plan d'eau, capacité de stockage jusqu'à la cote de déversement, profondeur maximale et moyenne, cote de débordement, bassin versant, la hauteur de pluie qui la remplirait, le temps de concentration et si elle déborde. Une surface et une profondeur minimales écartent les flaques, et si rien ne qualifie, STREAM annonce qu'aucune dépression fermée n'a été trouvée au lieu d'afficher une carte vide.

Puis-je modéliser un orage précis ?

Oui. Saisissez la hauteur de pluie, sa durée, l'infiltration du sol et un coefficient de ruissellement. La pluie nette vaut max(0, P − f·D) · C, et les plans d'eau sont dessinés au niveau que cela produit. Le rapport sépare le stocké de ce qui sort de la zone, indique combien de dépressions débordent et donne le débit de pointe.

Qu'est-ce que le temps de concentration ?

Une estimation approchée de Kirpich pour le bassin cliqué, déduite du plus long cheminement d'écoulement et de la dénivelée le long de celui-ci. Elle est annoncée comme approchée car c'est une formule empirique, et STREAM imprime à côté le modèle d'écoulement et la taille de cellule d'analyse pour que le chiffre puisse être jugé.

Les remblais routiers coupent mes cheminements, puis-je corriger cela ?

Oui, avec l'ouverture de dépressions. Fixez une hauteur au-dessus de laquelle les barrières artificielles minces — un remblai de route, une digue — sont entaillées au lieu d'être comblées, les vraies dépressions profondes étant préservées. Cela modifie la surface : l'hydrologie est calculée deux fois et l'option est désactivée par défaut.

Comment calculer la surface du bassin versant d'un point ?

Lancez le mode Bassin versant et cliquez sur le point par lequel l'eau sort, l'exutoire. STREAM remonte les directions d'écoulement du MNE, délimite tout ce qui s'écoule vers ce point et donne la surface du bassin. Le Rapport de bassin réunit ensuite dans un PDF la surface, l'exutoire et le résumé des pentes et des longueurs d'écoulement, et le bassin lui-même s'exporte en polygone.

Que puis-je exporter d'une exécution d'hydrologie ?

Les cinq modes s'exportent en raster GeoTIFF. Le vecteur dépend du mode : bassins en polygones, direction d'écoulement en flèches, cours d'eau en lignes, stagnation en polygones de plan d'eau — l'accumulation est raster seul, utilisez donc le réseau hydrographique s'il vous faut du vecteur. La stagnation produit en plus un rapport PDF et un CSV des chiffres bruts, et un bassin cliqué a son propre PDF.

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