Vitesse d'écoulement de surface et propriétés de rugosité dans les tourbières

L'écoulement de surface est un composant important de l'hydrologie des tourbières. Des modèles hydrologiques de tourbières sont en cours de développement et nécessitent des estimations de la vitesse d'écoulement et de ses contrôles. Cependant, on sait surpris de peu sur les vitesses d'écoulement de surface dans les tourbières. Certaines tourbières ont également été drainées à l'aide de fossés ouverts, qui doivent être incorporés dans les modèles d'écoulement. Cet article présente des données de terrain sur la vitesse de l'écoulement de surface et l'écoulement de drain dans les tourbières de montagne. Les relations entre la vitesse d'écoulement, la couverture végétale, la pente et la profondeur de l'eau sont explorées. Le Sphagnum a fourni une rugosité hydraulique efficace significativement plus grande à l'écoulement de surface que les graminées des tourbières. Dans tous les cas, une rupture significative du processus s'est produite pour les écoulements avec des profondeurs d'eau d'environ 1 cm, de sorte qu'il y avait deux composants de la courbe de rugosité. Cela est cohérent avec la théorie de la submersion partielle pour des écoulements très peu profonds où la résistance augmente avec la profondeur à mesure que la surface du sol devient d'abord complètement submergée. Bien que chaque type de couverture de surface doive être considéré séparément, les résultats suggèrent également qu'une estimation de premier ordre de la rugosité de Darcy-Weisbach et de la vitesse moyenne peut être basée sur un seul paramètre pour chaque type de couverture de surface. Cet article présente un modèle de prévision de la vitesse d'écoulement de surface empirique qui peut être appliqué aux tourbières. Le modèle combine le composant partiellement submergé pour les écoulements avec des profondeurs d'eau inférieures à 1 cm avec le composant entièrement submergé pour les écoulements d'une profondeur allant jusqu'à 5 cm, qui sont représentatifs des profondeurs d'écoulements qui se produisent dans les tourbières.