Les méthodes d'assainissement et approvisionnement en eau au quartier Vungi de Butembo.

CHAPITRE DEUXIEME : ETUDES HYDROLOGIQUES

II.1. PRECIPITATIONS ET REGIME HYDROLOGIQUE

Depuis toujours, la quantité d'eau précipitée et celle infiltrée, évapotranspirée reste constante. En effet, l'eau circule dans un système clos entre la terre et le ciel via les océans et les fleuves. Elle assure la survie des hommes, animaux et même des plantes. Aucune goutte d'eau n'est perdue. Le volume de l'eau à la surface terrestre est estimé à 139.10⁷ km³.

Certes, 96,4% de ce volume d'eau sur terre sont constitués d'eaux salées des mers et océans. Des 3.6% restants, 2% se situent aux pôles, sur les hauteurs de l'Himalaya, sur les Alpes, sous forme de glace. En ce qui concerne l'eau douce liquide, une grande quantité n'est pas directement disponible car située dans les profonds réservoirs. Les fleuves, étangs, lacs, rivières ne constituent qu'une goutte d'eau parmi l'immense quantité d'eau qu'il y a sur terre ; cependant ils regorgent un capital écologique, économique dont nous devons prendre soin.

II.2. LE CYCLE NATUREL DE L'EAU

L'eau existe sur la terre à l'état gazeux, liquide, solide dont l'homme s'en sert. Elle ne naît guère, ne meurt point, mais cependant change d'état (forme) :

- Forme liquide : Elle constitue : Eau de surface (dans les rivières, lacs, étangs) et toute eau météorique qui tombe et s'écoule par gravité à la surface du sol, ainsi que l'eau souterraine ;

- Eau gazeuse : l'eau liquide et solide, sous l'effet de la chaleur, s'évapore dans l'atmosphère ;

- Eau solide : par action du froid, l'eau se solidifie sous forme de neige ou glace (condensation).

D'une manière naturelle, l'eau effectue un cycle qui se rajeunit sans interruption. Il se fait dès les réservoirs (océan, rivière, lac,...). Réchauffée par les rayonnements solaires, elle s'évapore et monte dans l'atmosphère avec des gouttes d'eau qui s'amalgament et forment des nuages. Ceux-ci, poussés par le vent et affectés par le pouvoir évaporant atmosphérique (vitesse du vent, température) traversent les zones froides, soumises à la coalescence et condensation, l'eau retombe sur la terre. Si la température est basse, se fera sous forme de grêle ou neige.

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Les précipitations sont mesurées en mm, ainsi un mm correspond à un litre d'eau par m2 et pèse 1kg (KYANDA, UN.LU, 2010).

Tableau N ⁰ 3 : Capacité des grands réservoirs d'eau de la surface de la terre

Grands réservoirs	Volume d'eau stockes
	totaux		Eau douce
	Km^3	%	Km^3	%
océans	34.107^7	96.4	-	-
Glaces	24.10^6	1.72	24.10^6	60
-calottes glaciers
-glaciers et neiges éternelles
Eaux souterraines :
-tranche 0-200m	10^7	1.72	16.10^6	40
-0-2000m	24.10^6
-0-5000m	60.10^6
-hémi sol	16510^2	10^-3	165.10^2	0.04
Eau sur continent :
-Lacs, grands réservoirs	176.4.10^2	0.013	9.10^3	0.22
-lits des cours d'eau	2120	15.10^-5	2.102	0.005
ATMOSPHERE	13.10^3	1.10^-3	13.10^3	0.03
Eau géologique	1.120	10^-3	1.120	0.003
Globe hydrosphère	1.390.10^6	-	40.10^6	-

Source : RWIZIBUKA J, mémoire, Pollution des eaux du bassin de la rivière Wesha, UOB

II.3.1. Formation et entretien des pluies

a. Structure et stabilité des nuages

Un nuage est formé de gouttelettes d'eau de diamètre moyen entre 10-30um. Leur vitesse de chute est de 10cm/s en air calme. Elles sont espacées de 1mm environ, soit 1000 gouttelettes par cm³. Les gouttelettes sont considérablement plus petites que les gouttes du nuage, ayant un diamètre moyen de 0,5-2mm.

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Pour qu'elle précipite, il faut que le volume de chaque vésicule augmente d'un millier de fois pour que son poids devienne > à la poussée à laquelle elle est soumise du fait du courant d'air toujours turbulent.

Deux mécanismes sont pour cela envisagés :

? Coalescence directe des vésicules: c'est la fusion des plusieurs gouttelettes en une seule sous l'effet de chocs répétés qu'on attribue à :

· L'attraction électronique des gouttelettes électriquement chargées ;

· L'effet d'induction provoquée par le déplacement des gouttes dans le champ magnétique terrestre ;

· L'attraction hydrodynamique entre deux gouttes ;

· La micro turbulence qui engendre des collisions analogues à celles impliquant la théorie cinétique des gaz ;

· Au balayage des fines gouttelettes par les grosses.

? Condensation : intervient quand certaines gouttes ont une tension inférieure à celle existant dans l'atmosphère du nuage ou que cette atmosphère soit saturée.

Trois voies importantes se présentent :

· Quand le nuage contient à la fois les gouttelettes et les cristaux des glaces.

C'est TOR BERGERON qui a trouvé cette coexistence de deux phases condensées

d'eau. La majeure partie d'eau de la région tempérée est froide (KYANDA, A., UNI.LU, 2010).

· Quand il y a existence des différences des températures entre les gouttelettes voisines dans un nuage, il y a évaporation des gouttelettes chaudes au profit des froides. C'est la genèse des pluies tropicales et des régions de moyennes altitudes.

· Quand le nuage a une proportion convenable des gouttes formées de solutions salines, les grosses gouttes ainsi formées dans les hautes atmosphères par l'un ou tous les deux processus ci haut notés, peuvent tomber par gravité et atteindre le sol à l'état liquide (pluie), à l'état solide (neige ou grêle).

Parfois, elle peut s'évaporer avant d'atteindre le sol et n'intéresse donc pas l'hydrologue. C'est le cas des pluies désertiques.

_0,8 ? 0.14T

? ₁

Ainsi selon COUTAGNE :

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Cette formule n'est applicable que si : P (1/8, 1/2 ) avec P>1/2 , on a P=ETR, d'où toutes les gouttelettes rentrent sans atteindre le sol et pas donc des pluies.

b. Déclenchement artificiel des précipitations

Quand le nuage ne contient pas des cristaux d'eau surfondus en énorme quantité, il ne peut pas pleuvoir. L'ajout des cristaux permet qu'il pleuve, d'une manière générale en ajoutant par :

o Dissémination dans le nuage les particules très froides qui créent des noyaux de cristallisation en solidifiant les fines vésicules voisines. L'anhydre carbonique se sublimant à 80 °C fut beaucoup utilisé.

o Dissémination dans un nuage surfondu d'une substance de réseau cristallin voisin de celui de l'eau. La substance usée est AgI.

Dans les nuages chauds des régions tropicales et subtropicales, on stimule la pluie en dispersant par avion, fusée, soit du NaCl parfaitement desséché, moulu à fin, soit eau douce, moulu en minuscules gouttelettes (KYANDA, UNILU, 2010).