Existe-t-il une méthode pour déterminer le ruissellement des zones arides des pays en développement?

Remarque: cette question a été entièrement reformulée et développée, en répondant aux commentaires et aux questions posées à la première version.

La source standard de facto pour les calculs de ruissellement en Afrique du Sud est le "SANRAL Runoff Manual" ( http://www.nra.co.za/content/Drain5.pdf )

J'ai besoin de concevoir un déversoir pour un petit barrage en terre dans une zone aride avec une petite (moins de 200 ha), un bassin versant assez plat en Afrique australe . L'idée derrière le barrage est de collecter pas plus de 10 000 mètres cubes d'eau à des fins d'abreuvement pour le petit bétail immédiatement après la saison des pluies, ce qui réduit quelque peu la dépendance à l'égard des eaux souterraines.

Pour concevoir le mur du barrage et le déversoir, il faut des données de flux à travers le bassin versant en question. La méthode rationnelle fournit cette formule:              ... (3.8) où:$Q=\frac{CIA}{3,6}$
débit de pointe (m³/ s)$Q \hskip{1.5em}=$
    coefficient de ruissellement (sans dimension)$C \hskip{1.7em}=$
    intensité moyenne des précipitations sur le bassin versant (mm / heure)$I\hskip{2em} =$
    zone effective de captage (km²) 3 , $A \hskip{1.7em}=$
    facteur de conversion$3,6\quad =$

Dans les zones arides, les pluies sont souvent des orages de courte durée, souvent moins d'une heure. Ces événements sont séparés par de longues périodes sèches. Les précipitations sont généralement mesurées quotidiennement. Ces valeurs enregistrées sont des valeurs de précipitations quotidiennes, mais elles ne disent rien sur la durée des événements pluvieux.

L'intensité des précipitations est déterminée en divisant les précipitations par la durée de l'événement pluvieux. Ainsi, plus l'événement pluvieux est court, plus l'intensité des précipitations est élevée pour la même quantité de précipitations totales. Mais comme les précipitations ne sont pas vraiment mesurées à la seconde, à la minute ou à l'heure, il est impossible de déterminer avec précision l'intensité des précipitations dans les zones où les événements pluvieux sont courts. En fait, la marge d'erreur augmente considérablement à mesure que la durée des événements pluvieux diminue.

En utilisant les précipitations, ces données (avec une grande marge d'erreur) pour les grands bassins versants ne sont pas recommandées, car les précipitations n'ont pas de "distribution temporelle pendant au moins une durée égale à la période de concentration" (page 3.17). Q serait surestimé et donc les barrages et les déversoirs seraient sur-conçus.

L'inverse est vrai pour les petits bassins versants, où le temps de concentration est inférieur à la durée d'un événement pluvieux. La marge d'erreur dans le calcul de l'intensité des précipitations deviendra critique de manière inacceptable. Surtout pour les très petits barrages, ils seront soit sous-conçus, soit financièrement irréalisables.

Existe-t-il une autre méthode pour déterminer le ruissellement dans les zones arides, où les événements pluvieux sont de courte durée et les données précises sur les précipitations (précipitations et durée des événements pluvieux) ne sont pas disponibles?

Après réflexion, il m'est venu à l'esprit qu'il existait des données sédimentaires montrant les inondations précédentes. Pour l'examiner, il faudrait prélever des échantillons de sol là où des sédiments se sont accumulés à l'intérieur d'un coude de rivière. Les matériaux fins resteront aux niveaux supérieurs de chaque crue et les données historiques sur les précipitations peuvent éclairer le volume du bassin versant.