Crues et étiages en France au XXe siècle
284 pages
Français

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Crues et étiages en France au XXe siècle , livre ebook

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Description

Crues, étiages, hautes et basses eaux sont des événements statistiques calculés à partir des chroniques hydrologiques. Or leurs variations interannuelles devraient relever de la répartition temporelle et spatiale des précipitations. Sur la quasi-totalité du XXe siècle, une méthode d'investiguation a révélé qu'en France la fréquence et l'amplitude des crues et des étiages étaient dominées par l'impact des aménagements hydrauliques. D'autres interventions humaines sont également à retenir.

Sujets

Informations

Publié par
Date de parution 01 février 2013
Nombre de lectures 45
EAN13 9782336289410
Langue Français
Poids de l'ouvrage 6 Mo

Informations légales : prix de location à la page 0,1250€. Cette information est donnée uniquement à titre indicatif conformément à la législation en vigueur.

Extrait

Couverture
4e de couverture
Titre
Alain GIRET
Crues et étiages en France au XX e siècle
Entre nature et aménagements
Copyright
© L’Harmattan, 2013
5-7, rue de l’Ecole-Polytechnique, 75005 Paris
http://www.librairieharmattan.com diffusion.harmattan@wanadoo.fr harmattan1@wanadoo.fr
EAN Epub : 978-2-336-28941-0
Introduction
Depuis la fin du XIX e siècle, beaucoup de monographies ont concerné la potamologie régionale de la France. En schématisant, il existe deux écoles : celle des géographes hydrologues et celle des ingénieurs hydrauliciens.
Les premiers ont pris le parti d’analyser statistiquement et de représenter graphiquement les variations des écoulements moyens : débits annuels moyens et débits mensuels ou saisonniers moyens. Pour ce qui concerne les définitions de base : comment mesurer et exprimer l’écoulement ? nous renvoyons aux ouvrages spécialisés. Nous rappellerons seulement qu’il existe trois formes d’expression : le débit brut est exprimé en m 3 /s en un point donné du cours d’eau, il est d’autant plus élevé que le bassin hydrographique est vaste, le module spécifique rapporte cette valeur à un bassin théorique d’1 km 2 , aussi s’exprime-t-il en l/s/km 2 . Le module spécifique est un nombre adimensionnel, indépendant de l’aire du bassin versant, il permet donc de comparer les écoulements de cours d’eau aux dimensions différentes. Il arrive alors qu’on utilise aussi la lame d’eau écoulée, ou épaisseur de la lame d’eau théorique écoulée par 1 km 2 de bassin, et de le comparer avec l’apport pluviométrique.
La procédure des géographes hydrologues fut et reste la comparaison des écoulements moyens des cours d’eau de toute une région afin de déterminer où se situent les principales ressources potamologiques. C’est une démarche vitale en matière d’aménagement hydroélectrique, ou de transports fluviaux. La même démarche concerne les moyennes saisonnières, ou plus souvent la répartition saisonnière de débits ou modules mensuels. Dans les ouvrages généraux cités en bibliographie, on trouvera des analyses régionales concernant les relations entre la répartition saisonnière de l’écoulement comparée aux températures et aux apports pluviométriques. On a ainsi démontré le rôle saisonnier du gel, qui stocke une partie des précipitations sous forme de neige ou de glace, dont la fonte alimente les cours d’eau en été (régimes glaciaires) et au printemps (régimes nivaux). Le rôle des saisons sèches et humides est fondamental entre les tropiques avec les hautes eaux aux solstices et des basses eaux aux équinoxes (régime pluvio-équatorial), ou des hautes eaux associées à l’occurrence des pluies de Mousson (régime pluvial tropical). Enfin, pluies et températures peuvent se contrarier. Sous les moyennes latitudes littorales, on oppose les hautes eaux hivernales d’origine pluviale et les basses eaux estivales, fruits de l’évaporation (régime pluvio-évaporal). Enfin, les géographes se sont aussi penchés sur les variations interannuelles des mêmes moyennes. Les régimes, par exemple, ne se reproduisent pas exactement chaque année ; le régime n’est qu’une moyenne des situations individuelles variables dans le temps. Ainsi, pour ce qui concerne la France et globalement l’ensemble de l’Europe occidentale, les moyennes annuelles, estivales et hivernales, montrent que les écoulements font l’objet de variations cycliques. Un fleuve réagit à son environnement : variations des pluies et des températures, modification des paysages (mise en culture, reboisement ou déboisement) ; aussi présente-t-il des humeurs au cours de son existence, car il réagit aux fluctuations climatiques à court et moyen terme. Celles-ci sont apparemment cycliques : sécheresses récurrentes du Sahel, séries d’années sèches ou pluvieuses. Nous verrons ci- dessous qu’il existe en fait des pseudo-cycles courts d’une période moyenne de 10 années et des pseudo-cycles plus longs d’une périodicité cinquantenale marqués, en France, par les maxima de 1929 et 1980, et les minima de 1947 et 2005. Cette approche a permis de cartographier la répartition de l’abondance moyenne des cours d’eau, et de leur régime, elle a permis aussi de comprendre les aléas plus ou moins cycliques et de les prévenir.
C’est dans ce domaine qu’ont excellé les ingénieurs hydrauliciens. On leur demandait d’analyser le risque (le plus souvent d’inondation) encouru par les riverains des cours d’eau et leurs établissements. On fit appel aux mathématiques de l’évènement. À partir de la courbe monotone de longues séries de débits journaliers classés, moyens ou maxima, on isole des seuils au risque d’inondations plus ou moins récurrentes. Le plus souvent utilisée, la Loi de Gumbel a permis de calculer des débits, ou le plus fréquemment, de hauteurs d’eaux, atteintes et dépassées, de façon à définir des seuils de risque de nuisance. La crue décennale, celle qu’on a une chance sur dix de rencontrer chaque année, est une crue fréquente, mais modérée, dont il est facile de se protéger. Il n’en est pas de même de la crue cinquantenale (1 chance sur 50), centennale (1 chance sur 100) ou de la crue millennale (1 chance sur 1 000). La crue qui ravagea Paris en 1910 était une crue centennale, celle qui ravagea Vaison-la-Romaine, était une crue tricentennale (1 chance sur 300).
Dans cet ouvrage, nous allons aussi nous attacher aux « extrêmes hydrologiques » . Mais qu’entend-t-on par là ? C’est avant tout un problème de définition. Les crues sont des hautes eaux anormales à la fois pour l’observateur, l’hydrologue et le statisticien. Mais ce ne sont pas forcément des inondations au sens strict, terme qui illustre le moment où l’eau sort de son lit, et envahit sa plaine alluviale, avec toutes les nuisances que cela implique. Toutefois, le degré de rareté de ces eaux anormalement hautes est en fait un événement statistiquement remarquable. Il en est de même des étiages qui commencent par des « eaux anormalement basses », avant de déboucher sur la pénurie. Sans renier la méthode des hydrauliciens, notre objectif n’est pas de calculer la fréquence théorique des hautes et basses eaux des cours d’eau métropolitains, mais d’effectuer une approche historique des hautes et basses eaux, des inondations et des étiages. Mais, il ne s’agit pas d’un livre d’Histoire des extrêmes hydrologiques, réalisé à partir des anciennes chroniques, des récits littéraires, des rapports des ingénieurs des Ponts et Chaussées ; nous conseillons la lecture de l’ouvrage exhaustif de Maurice Champion : « Les inondations en France du VI e siècle au XIX e siècle », qui malheureusement s’arrête à 1864, mais qui a été réédité par la C.E.M.A.G.R.E.F. en 2002.
Les crues et les étiages seront donc définis comme des évènements statistiques qui sont, à notre point de vue, le seul moyen d’étudier ces extrêmes hydrologiques en toute objectivité. Dans mon cours de Master relatif au risque hydrologique, j’évoquais ceci : quand le Yukon connaît une crue cataclysmale et qu’il sort de son lit, cela ne gêne personne et ne fait pas la une des journaux, cela ne reste qu’une crue. À l’inverse, quand la Seine inonda Paris en 1910 et en 1955, quand la Loire ravagea son val entre Nevers et les Pont-de-Cé, trois fois de suite, en 1846, 1856 et 1866, c’est l’étape supérieure, celle de la très subjective inondation, qui est atteinte : un évènement qui modifie la vie des gens. Pourtant, le 23 janvier 1955, la Seine « n’écoulait » que 2 120 m 3 /s ; c’était beaucoup moins d’eau qu’une crue du Yukon : 15 434 m 3 /s le 12 juin 1965. Il fallait trouver une valeur adimensionnelle, indépendante de la taille du bassin versant considéré, c’est-à-dire de la longueur de son réseau et de la surface de son bassin hydrographique. Cette valeur, nous avons l’habitude de l’utiliser : c’est le module spécifique, obtenu par le quotient du débit, exprimé en m 3 /s, par l’aire du bassin exprimée en km 2 . Ce quotient peut être très faible, pour les écoulements les plus bas ; aussi on le multiplie par 1 000 pour l’exprimer en l/s/ km 2 . Ainsi, à Paris, la Seine draine un bassin de 273 km 2 ; à Eagle, en Alaska, le Yukon draine un bassin de 294 000 km 2 . En 1910, à Paris, le module spécifique de la Seine monta à 7 766 l/s/km 2 , et celui du Yukon à Eagle était de 52 l/s/km 2 , seulement. Ces valeurs se passent de commentaires, et bien souvent, ce sont le

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