Qu'est-ce que la méthode SCS Curve Number ?
La méthode du Curve Number (CN), mise au point par le Natural Resources Conservation Service de l'USDA aux États-Unis (anciennement Soil Conservation Service), est la technique hydrologique la plus répandue pour estimer le ruissellement direct de surface lors d'un épisode pluvieux. Elle synthétise l'effet conjugué du type de sol, de l'occupation des sols, du couvert végétal et de l'humidité antérieure dans un unique nombre sans dimension, compris approximativement entre 30 et 100. Attention : ce calculateur s'appuie sur les unités usuelles américaines (pouces). Il s'agit d'un outil d'origine américaine ; les pratiques et tables de référence peuvent différer en France et en Europe, où l'on raisonne plutôt en millimètres.
Comment utiliser ce calculateur
Indiquez la hauteur totale de pluie P de l'épisode (en pouces) ainsi que le Curve Number CN de votre bassin versant. Un CN faible (forêt, sol sableux) génère peu de ruissellement ; un CN élevé (revêtement imperméable, argile) en produit davantage. L'outil renvoie la lame de ruissellement direct Q, la rétention potentielle maximale S, l'abstraction initiale Ia et le volume retenu ou infiltré.
La formule expliquée
On commence par calculer la rétention potentielle maximale une fois le ruissellement amorcé : \(S = 1000/\text{CN} - 10\). L'abstraction initiale (interception, stockage dans les dépressions et infiltration avant l'amorçage du ruissellement) est supposée égale à \(I_a = 0{,}2\,S\). Le ruissellement s'écrit alors
$$Q = \frac{\left(\text{P} - 0.2\,S\right)^{2}}{\text{P} + 0.8\,S}$$Si \(P \le 0{,}2\,S\), il n'y a pas de ruissellement et \(Q = 0\).
Exemple chiffré
Pour \(P = 3\) in et \(\text{CN} = 75\) :
$$S = \frac{1000}{75} - 10 = 3{,}333 \text{ in}$$d'où \(0{,}2\,S = 0{,}667\) in. Comme \(3 > 0{,}667\), on obtient
$$Q = \frac{(3 - 0{,}667)^{2}}{3 + 0{,}8 \times 3{,}333} = \frac{(2{,}333)^{2}}{5{,}667} = \frac{5{,}444}{5{,}667} \approx 0{,}961 \text{ pouce de ruissellement.}$$FAQ
Que se passe-t-il en cas de pluie faible ? Lorsque \(P\) ne dépasse pas l'abstraction initiale (\(0{,}2\,S\)), le modèle prévoit un ruissellement nul, car toute la pluie est interceptée ou infiltrée.
Quelles unités sont utilisées ? Cette implémentation fonctionne en pouces, l'unité de référence de la méthode SCS-CN aux États-Unis. Multipliez \(Q\) par la superficie du bassin pour obtenir le volume ruisselé.
Comment choisir un Curve Number ? Les tables de CN publiées par le NRCS donnent des valeurs en fonction du groupe hydrologique de sol et de l'occupation des sols, pour des conditions d'humidité moyennes (AMC II).
