Les Courbes de niveau TP n° 2 en géologie:. Concrètement, à quoi ressemble une courbe de niveau?  Les courbes de niveau sont représentées sur les cartes.

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1 Les Courbes de niveau TP n° 2 en géologie:

2 Concrètement, à quoi ressemble une courbe de niveau?  Les courbes de niveau sont représentées sur les cartes topographiques par des traits fins continues et des traits continues un peut plus épais de couleur marron dite aussi couleur bistre (Toutes les 5 courbes) sur les cartes I.G.N. (de l’Institut National Géographique).

3 Cartes en courbes de niveau  La courbe de niveau est une ligne imaginaire qui relie des points qui sont à la même altitude, aussi c’est l’intersection de la surface topographique avec un plan horizontal d’altitude donnée.

4 Considérons une série de plans horizontaux (H2, H2 et H3) parallèles, équidistants qui coupent idéalement une surface topographiques (une butte par exemple). Les intersections de la Butte (sommet, mont …) avec ces plans sont reportés sur le plan P. Ces projections se nomment, courbes de niveau. Principe de l’établissement des courbes de niveau

5  Il y a trois types de courbes de niveau: les courbes maitresses  Les courbes plus épaisses qui sont appelées les courbes maitresses sont souvent un nombre associé qui donne leur altitude. Ces nombres sont orientés en fonction de la pente: le haut du nombre indique le haut de la pente. des courbes normales  Les traits fins, moins épais qui s’intercalent entre deux courbes maitresses sont des courbes normales (noter que entre deux courbes maitresses il y a toujours 4 courbes normales). courbes intercalaires  Lorsque la surface topographique est plate, les courbes de niveau sont espacées, pour amener plus de précision on est conduit à ajouter une courbe dite intercalaire dont l’altitude diffère d’une demi-équidistance de celle des deux courbes qui l’encadrent. Ces courbes intercalaires sont exprimées en pointillés (traits discontinues). Différents types de courbes de niveau

6 Equidistance et écartement équidistance (e)  Sur une carte topographique, deux courbes de niveaux adjacentes sont espacées d’une certaine distance que l’on nomme équidistance (e). C’est la distance qui sépare deux plans horizontaux successifs.  L’équidistance est indiquée dans la légende en bas de la carte. Elle dépend de l’échelle de la carte et de la pente et elle va de 5 en 5 : Dans les zones plates à faible relief elle est de 5 à 10 m ; pour les zones montagneuses, elle peut atteindre 20m, sinon une densité trop grande des courbes de niveau rendrait la carte illisible. écartement (d)  La distance horizontale séparant deux courbes de niveaux est dite écartement (d).  Il ne faut pas confondre l’équidistance avec l’écartement des courbes en projection sur la carte car :  l’équidistance est constante  l’écartement est variable, il dépend du relief: les pentes fortes sont caractérisées par des courbes nombreuses et serrées (écartement petit) ; et les courbes espacées (écartement grand) peu nombreuses correspond une région plate ou à faible pente.

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8  Altitude des courbes de niveau:  L’altitude des courbes est souvent indiquée le long de leur tracé. En principe le bas des chiffres indiquant cette altitude est dirigé vers le bas de la pente.  Altitude des points côtés:  A côté des courbes de niveau, il existe un certain nombre de points remarquables où l’altitude exacte est donnée, permettant de trouver facilement la valeur des courbes de niveau proches.  Exemple :  Exemple : soit une carte où l’équidistance des courbes est de 10m, supposons qu’au sommet d’une butte il y ait un point côté 279m, la 1ère courbe entourant ce sommet et donc de valeur inférieure sera la courbe 270 car elle sera un multiple de 10. Sommet  Le point le plus haut Sommet Cuvette  Le point le plus bas Cuvette Comment sont notés les altitudes sur la carte?

9 Comment calculer l’altitude d’un point? Pour calculer l’altitude d’un point, il faut d’abord étudier les courbes de niveaux et les points de cotés. Trois points A, B et C ont été indiqués sur le schéma suivant : le point A le point A est sur un point coté : son altitude est de 187m le point B le point B est sur une courbe de niveau : son altitude est de 170 m le point C le point C... c’est plus compliqué ! Comme C est situé entre deux courbes de niveau, il faut commencer par dessiner la ligne la plus courte entre les deux courbes et passant par le point C : c’est la ligne de plus grande pente. Ensuite, il faut mesurer la longueur de cette ligne. Ici 5mm.

10 Comment calculer l’altitude d’un point? L’altitude du point est donc de: 120m + 3m = 123m. Puis il faut mesurer la distance entre la courbe la plus basse (ici 120m) et le point : on trouve 1,5mm dans l’exemple. Enfin, une règle de trois permet de calculer le dénivelé : dans l’exemple si 5mm représentent une élévation de 10m (la différence d’altitude entre deux courbes, c’est à dire l’équidistance), alors 1,5mm correspond à (1,5 x 10) / 5 = 3m.

11 le dénivelé  Il est facile de calculer une pente lorsque l'on connaît précisément le dénivelé et la distance à parcourir.  Le dénivelé est la différence entre l'altitude de départ et l'altitude d'arrivée. Un dénivelé positif indique une montée, un dénivelé négatif indique une descente. courbes de niveau  Il se calcule en retranchant l'altitude de départ à l'altitude d'arrivée. Il peut aussi se calculer facilement à l'aide des courbes de niveau : il suffit de les compter et de multiplier leur nombre par l’équidistance des courbes, indiquée dans la légende de la carte.  Pour calculer une pente, il suffit de diviser le dénivelé (en mètres) par la distance parcourue (en hectomètres) : Comment calculer la pente? dénivelé en m = pente en % × distance en hm

12 un repère de nivellement À certains endroits sur les cartes topographiques, l’altitude précise d’un point en particulier est indiquée, c’est ce qu’on appelle un repère de nivellement. Généralement, ces repères se situent au sommet des montagnes ou encore, à des endroits importants : village, lac, point d’eau, etc. les repères de nivellement

13  Si l’on regarde attentivement les courbes de niveau des cartes topographiques, on est en mesure de reconnaître diverses formes de relief les montagnes, les falaises, les plateaux, les vallées et les plaines.  Donc on peut définir un relief comme étant la différence (inégalité) des hauteurs (altitudes) entre les points de la surface terrestre par rapport au niveau de la mer. Formes du relief et lignes caractéristiques en courbes de niveau

14  Un versant est la zone reliant une ligne de faite à une ligne de thalweg, il peut être décomposé en un certain nombre d’éléments.  a- Pente constante:  a- Pente constante: Lorsque les courbes de niveau sont régulièrement espacées 1. Différentes formes de versants

15  b- Pente régulièrement variable:  b- Pente régulièrement variable: Une pente concave vers le haut est caractérisée par des courbes de niveau de plus en plus écartées en allant vers le bas.  Une pente convexe vers le haut est caractérisée par des courbes de niveau de plus en serrées en allant vers le bas 1. Différentes formes de versants

16  c- Pente à variation brusque:  c- Pente à variation brusque: Rupture de pente, abrupts et falaises  L’écartement des courbes de niveau change brusquement. 1. Différentes formes de versants

17  Est caractérisée par une pente pratiquement verticale, indiquée par des courbes de niveau collées.  La rivière qui s’écoule dans le fleuve est bordée par deux falaises abruptes, comme l’indique le rapprochement des courbes de niveau. 1. Une falaise

18  Lorsque la pente topographique est très forte, la densité des courbes est si grande qu’elles se touchent. Elles arrivent à se confondre et deviennent illisibles. Pour remédier à cet inconvénient on utilise un figuré spécial qui évoque une falaise rocheuse. la hauteur de l’abrupt = l’altitude de son sommet – l’altitude de sa base  Il n’y a pas de continuité des courbes de niveau de part et d’autres de la falaise et il est très important d’orienter convenablement les falaises c'est-à- dire de dessiner  l’abrupt du bon côté. Pour cela il faut déterminer parfaitement le sommet et la base de la falaise.  détermination du sommet: lorsqu’il y a des points côtés, ils sont généralement placés sur la crête, le sommet correspond le plus souvent à un replat et les courbes de niveau y sont donc rares et largement espacées.  Détermination de la base: La pente qui se trouve au pied de falaise est en général forte et concave vers le haut. Elle est souvent creusée de nombreux ravins. Le pied est moins marqué que le sommet à cause de l’accumulation d’éboulis. 1. Une falaise

19 L’Abrupts et la falaise

20 2. Un sommet (une montagne) : 2. Un sommet (une montagne) : C’est la partie la plus élevée, elle est cautérisée par des cercles concentriques dont l’altitude va en augmentant. Le point central à une altitude supérieur à celle des courbes de niveau qui l’entourent. La montagne présentée ici (le mont Saint-Grégoire en Montérégie) est isolée au milieu d’un terrain relativement plat. C’est une montagne qui n’a qu’un sommet, comme la photo suivante le confirme.

21 3. Une cuvette : 3. Une cuvette : C’est un mouvement de terrain dont le versant s’élève de tous les cotés à partir du fond. Les courbes de niveau sont concentriques. L’altitude du point central est inférieure à celles des courbes de niveau qui l’entourent. Parfois une flèche indique le centre de la dépression (occupée parfois par un lac)

22 4. Une vallée : 4. Une vallée : On reconnaît une vallée par les pentes douces dont l’altitude descend de chaque côté. Talweg C’est une dépression de terrain formé de deux versants qui se réunissent suivant la ligne du Talweg ( c’est la ligne joignant les points les plus bas d’une vallée) La distance entre les courbes de niveau augmente de chaque côté de la rivière, les pentes s’adoucissent, comme sur cette carte.

23 Différents types de vallées Vallée en V : Vallée en V :  Les courbes de niveau présentent un rebroussement anguleux à la traversée du thalweg. Vallée à fond plat ou en U :  Le dessin des courbes de niveau rappelle la forme de la vallée, serrées sur les versants, elles sont écartées dans la partie plate.

24 5. Un plateau : 5. Un plateau : est une zone plate au milieu d’un espace surélevé.

25 6. Les prairies : 6. Les prairies : vont être représentées par des courbes de niveau très distancées.

26 Enfin, À quoi sert Les courbes de niveau ?  Elles servent à représenter le relief sur une carte topographique qui est en deux dimensions.  Ce qui peut être utile pour s’orienter, pour savoir quelle partie d’itinéraire sont en montée ou en descente.  C’est donc indispensables pour bien préparer une randonnée ( trajet ou parcours).  Les courbes de niveau nous permettent donc de calculer la pente du terrain est sa distance réelle. Pour obtenir la distance horizontale réelle, on mesure, sur la carte, la distance entre deux courbes et on la multiplie par le dénominateur de l'échelle (1/25000 : 25000 = dénominateur).  donc avant la réalisation d’un profil il ne faut pas hésiter à observer votre carte le long du trait de coupe afin de reconnaître l’allure du profil. La représentation précise et exacte des formes du relief facilitera grandement l’établissement des coupes géologiques.

27  Un profil topographique est une section par un plan vertical de la surface topographique, ce profil qui sera représenté à une certaine échelle, doit rendre compte des formes du relief. Le profil topographique

28  On trace un trait AB sur une carte à l’échelle E (donnée)  Ensuite sur un rectangle de papier millimétré on trace 2 axes perpendiculaires, celui des abscisses correspondra à l’échelle des longueurs, celui des ordonnées à l’échelle des hauteurs (altitude).  Choisir l’origine de l’axe des hauteurs en fonction de l’altitude la plus basse.  Faire coïncider le bord supérieur du papier millimétré contre le trait de coupe AB. Marquer sur ce papier les points A’B’ homologues de A et B, ensuite noter les altitudes de ces points et celles des points d’intersection des courbes de niveau avec le trait AB ; ceux-ci étant destinés à disparaître, les inscrire légèrement.  Ces points sont abaissés (projetés) à leur altitude correspondante lue sur l’axe des hauteurs précédemment dessiné. Principe d’exécution d’un profil topographique

29  Ces points ainsi abaissés seront reliés entre eux, non pas des segments de droite, mais par des courbes rendant compte au mieux de la topographie, les versants avec leur concavité et leur convexité au bon endroit, indiquer les sommets ou les vallées avec leur forme.  On effacera alors les inscriptions ayant servi à la construction de la coupe.  terminer la coupe en notant au dessus du profil la toponymie et l’orientation.  Orientation du profil : pour l’orientation du profil se reporter à la rose des vents ; il faut la dessiner sur un papier transparent, cette rose doit être placée au centre de la coupe de façon que la direction  NS soit parallèle au méridien le plus proche du trait de coupe. Principe d’exécution d’un profil topographique

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