La variabilité de l'écoulement fluvial en milieu tropical humide - article ; n°457 ; vol.83, pg 241-259

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Annales de Géographie - Année 1974 - Volume 83 - Numéro 457 - Pages 241-259
The variability of fluvial waterflow in the rainy tropics.
The recent progress mode by hydrometric measurements and the publications published during the last decade lead to a better knowledge of the fluvial flow schemes in the rainy tropics. Flow variability in such a milieu, characterized by regularly hot temperatures, is directly bound to rain variability. The interannual fluctuations of fluvial affluence, seasonly regimens and low water levels vary according to climate and hydrologic conditions. The biggest changes are recorded with the rivers whose basins are exposed to tropical cyclones in regions featuring a monsoon or coastal tropical climate.
Les progrès récents des mesures hydrométriques et les publications parues au cours de la dernière décennie permettent une meilleure connaissance des modalités de l'écoulement fluvial en milieu tropical humide. La variabilité de l'écoulement dans ce milieu, caractérisé par une chaleur élevée et constante, est directement liée à l'irrégularité des précipitations. Les fluctuations interannuelles de l'abondance fluviale, les modifications interannuelles des régimes saisonniers et la gravité des étiages sont donc variables suivant les domaines climatiques et hydrologiques considérés. Les cours d'eau dont les bassins sont soumis à l'action des cyclones tropicaux, en domaine tropical à nuance littorale ou de mousson, subissent les variations d'écoulement les plus marquées.
19 pages
Source : Persée ; Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement supérieur, Sous-direction des bibliothèques et de la documentation.
Publié le : mardi 1 janvier 1974
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René Frécaut
La variabilité de l'écoulement fluvial en milieu tropical humide
In: Annales de Géographie. 1974, t. 83, n°457. pp. 241-259.
Abstract
The variability of fluvial waterflow in the rainy tropics.
The recent progress mode by hydrometric measurements and the publications published during the last decade lead to a better
knowledge of the fluvial flow schemes in the rainy tropics. Flow variability in such a milieu, characterized by regularly hot
temperatures, is directly bound to rain variability. The interannual fluctuations of fluvial affluence, seasonly regimens and low
water levels vary according to climate and hydrologic conditions. The biggest changes are recorded with the rivers whose basins
are exposed to tropical cyclones in regions featuring a monsoon or coastal tropical climate.
Résumé
Les progrès récents des mesures hydrométriques et les publications parues au cours de la dernière décennie permettent une
meilleure connaissance des modalités de l'écoulement fluvial en milieu tropical humide. La variabilité de l'écoulement dans ce
milieu, caractérisé par une chaleur élevée et constante, est directement liée à l'irrégularité des précipitations. Les fluctuations
interannuelles de l'abondance fluviale, les modifications interannuelles des régimes saisonniers et la gravité des étiages sont
donc variables suivant les domaines climatiques et hydrologiques considérés. Les cours d'eau dont les bassins sont soumis à
l'action des cyclones tropicaux, en domaine tropical à nuance littorale ou de mousson, subissent les variations d'écoulement les
plus marquées.
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Frécaut René. La variabilité de l'écoulement fluvial en milieu tropical humide. In: Annales de Géographie. 1974, t. 83, n°457. pp.
241-259.
doi : 10.3406/geo.1974.18937
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/geo_0003-4010_1974_num_83_457_18937ANNALES DE
OGRAPHIE LXXXIIP année Mai-Juin 197
La variabilité de écoulement fluvial
en milieu tropical humide
par René Frecaut
Professeur Université de Nancy
Les progrès récents des mesures hydrométriques et les nombreuses
publications hydrologiques parues au cours de la dernière décennie permettent
une meilleure connaissance des modalités de écoulement fluvial en milieu
tropical humide tout spécialement dans les tats africains expression
fran aise grâce aux recherches du Service hydrologique de O.R.S.T.O.M
autre part les tudes et rapports hydrologie publiés par U.N.E.S.C.O
dans le cadre de la Décennie hydrologique internationale 1965-1974
fournissent amples renseignements sur les cours eau tropicaux
Les bassins fluviaux considérés dans cette étude correspondent des
domaines climatiques fort variés mais présentent en commun des caractères
spécifiques chaleur élevée et constante rythmes pluviométriques saison
niers divers avec pluies été est dire que seront retenus des cours eau
des régions de climat equatorial pur ou de transition aussi bien que des
régions de climat tropical humide pur ou de nuance continen
tale littorale ou de mousson ou même des régions de climat sahélien
On se limitera volontairement un aspect particulier et assez peu expli
cité ici de hydrologie tropicale la variabilité interannuelle voire
irrégularité de écoulement fluvial Cette diffère certes selon
ANN DE OG LXXXIIIe ANN 16 ANNALES DE OGRAPHIE 242
les domaines hydrologiques et les caractères géophysiques propres chaque
bassin mais il convient en rechercher la cause essentielle dans les données
climatiques et plus spécialement dans la variabilité des précipitations
Les fluctuations interannuelles des pluies en milieu tropical humide
parfois aussi marquées en milieu tempéré océanique et de transition
ont été mises en évidence par des travaux hydrologiques récents J.-A Rodier
1964 et 1969 Hiez et Dubreuil 1964 Elles sont réelles mais
modérées dans les régions équatoriales plus prononcées dans les régions
tropicales humides stricto sensu et surtout dans les régions sahéliennes1
accroissement sensible de irrégularité interannuelle des pluies du domaine
equatorial aux domaines tropical et sahélien tient pour une bonne part
aux caractères originaux des averses leur fréquence effective et leur
abondance par rapport au total précipité annuellement2
La variabilité des précipitations se traduit en définitive par existence
et parfois la succession années ou de saisons plus humides ou plus sèches
que la normale J.-A Rodier 1962 pu ainsi analyser la sécheresse
exceptionnelle de 1958 en diverses régions équatoriales ou subéquatoriales
Afrique en Ivoire au Togo au Cameroun au Zaïre
qui sévi également en Guyane Hiez et Dubreuil 1964 Cette
période sèche été cependant moins sévère que celles qui affectent plus
fréquemment et plus gravement les régions tropicales humides continentales
ou de mousson Durand-Dastès 1961 et les régions sahéliennes
La variabilité de écoulement fluvial en milieu tropical humide étroi-
tement liée aux fluctuations des pluies se manifeste par des variations
interannuelles de abondance par des modifications des régimes saisonniers
une année autre et par des extrêmes crues et étiages parfois très
marqués On envisagera toutefois que les étiages des cours eau tropicaux
car ils représentent un phénomène hydrologique original mais peu connu
la différence des crues
J.-A Rodier 1964 montré que le coefficient ou index rapport entre les préci
pitations de année ou de la saison décennale humide et les précipitations de année ou de là
saison décennale sèche varie grossièrement de 15 en domaine equatorial il est voisin de
en domaine tropical humide continental et dépasse 25-3 en sahélien
Dans les régions équatoriales les averses violentes sont peu fréquentes elles ne repré
sentent de plus un maximum de 150 200 mm par 24 heures soit un faible pourcentage
du total annuel précipité qui varie donc peu une année autre En domaine tropical humide
continental et surtout en domaine sahélien les averses sont très irrégulières elles constituent
surtout dans les régions sahéliennes une fraction importante de la pluviométrie annuelle 100
200 mm/24 sur un total excédant pas 500 mm Dans les régions tropicales humides
nuance littorale ou de mousson les pluies annuelles sont élevées mais les averses liées aux
cyclones tropicaux peuvent entraîner des abats eau énormes 500 000 mm/24 000 mm
48 et parfois près de 000 mm/72 la fréquence très variable de telles averses cycloniques
détermine ainsi des fluctuations interannuelles sensibles des précipitations FLUVIAL TROPICAL 243 COULEMENT
LES FLUCTUATIONS INTERANNUELLES
DE ABONDANCE DES COURS EAU TROPICAUX
La variabilité de aliine nt âti pluviale des cours eau tropicaux déter
mine des fluctuations interannuelles de abondance plus ou moins sensibles
selon les domaines hydrologiques ampleur de ces fluctuations peut être
mise en évidence notamment partir des valeurs extrêmes des modules ou
débits moyens annuels une plus ou moins longue série de référence donnée1
La variabilité interannuelle de abondance fluviale été ainsi soulignée
par J.-A Rodier 1964 et 1969 grâce index ou coefficient déjà
utilisé pour déceler les fluctuations de la pluviométrie Ce rapport du module
le plus élevé au module le plus faible une décennie donnée permis
auteur de dégager en Afrique accroissement sensible de cette variabilité
des régions équatoriales aux régions tropicales humides et sahéliennes2
Le rapport des modules extrêmes ou coefficient irrégularité ou
mieux immodération Parde 1968) correspondant une plus longue
série observations hydrométriques été calculé pour un certain nombre
de cours eau partir des publications récentes de U.N.E.S.C.O 1971
Ces deux coefficients ne sont évidemment pas comparables mais si le rapport
des modules extrêmes portant sur des périodes de référence variables selon
les bassins souligne de fa on moins nette que index le degré de varia
bilité de abondance en milieu tropical humide il en permet pas moins
des comparaisons intéressantes avec des cours eau autres zones clima
tiques de la zone tempérée en particulier
Le coefficient passe en Afrique de 15 en domaine equatorial
parfois plus de 15 en domaine sahélien J.-A Rodier 1964 Dans
les régions équatoriales de forêt dense sempervirente ou semi-decidue
la variabilité de abondance est modeste varie de 15 au maximum
Il est ainsi de pour le tem au bac de Ngoazik Cameroun) régime
equatorial pur de 16 pour Ogoué Lambaréné Gabon et de 15 pour le
Kouilou Sounda République du Congo) régime equatorial de transition
Les fluctuations de abondance des cours eau équatoriaux sont donc très
modérées malgré la possibilité de sécheresses exceptionnelles celle de année
1958 par exemple autre part la pondération de abondance est plus
grande encore pour les bassins gréseux perméables des plateaux batékés
tels ceux du Léf ni aval et du Djoué Kibossi République du Congo
atteint alors que 11 123
On ne possède des données hydrométriques précises que pour un nombre restreint de
bassins tropicaux Il est donc impossible de présenter des exemples pour tous les domaines
hydrologiques du monde tropical humide ce qui limite la portée de cette étude
index ou coefficient est donc différent du coefficient de variation CV des statis
ticiens ou rapport de écart-type la moyenne
Un régime fluvial est dit modéré ou pondéré selon Parde 1968 quand les écarts entre
les valeurs extrêmes des débits annuels mensuels ou journaliers sont faibles Un régime est dit
régulier quand les variations saisonnières des débits excessives ou non se reproduisent de fa on
quasi identique tous les ans 244 ANNALES DE OGRAPHIE
Les régions climat tropical humide de transition ou pur connaissent une
pondération fluviale moins nette quoique encore assez sensible le coeffi
cient supérieur peut élever 3-35 suivant les bassins et
leurs caractères géophysiques particuliers Dans les bassins soumis un
climat tropical de transition et couverts de ce fait par la forêt dense decidue
est très variable seulement pour le Niger supérieur Koulikoro Mali)
mais 35 pour le Bandama moyen Béoumi Ivoire Dans les bassins
caractérisés par un climat tropical pur et donc par la forêt claire et par la
savane abondance fluviale est généralement plus immodérée est ainsi
voisin de 3-35 pour le Sénégal supérieur Galougo Mali et pour la Volta
Noire Nwoky Haute-Volta) alors il atteint que 25 le Bani
inférieur Douna Mali)
En domaine sahélien végétation steppique irrégularité interan
nuelle de écoulement est vraiment très marquée car lors des années sèches
les pluies regroupées sur de très brèves périodes profitent surtout évapo-
ration physique au sol et abondance fluviale est de ce fait extrêmement
réduite autant que les réserves en eau sont pratiquement nulles1 Selon
J.-A Rodier 1964 >) index atteindrait 15 pour le Ba-Tha Tchad)
écoulement endoréique et 20 pour la Maggia Niger) affluent épisodique
du Niger moyen est donc en milieu sahélien tout comme en milieu sub
désertique que on note les plus fortes fluctuations interannuelles de écou
lement par suite de la très grande irrégularité des précipitations et de ab
sence de réserves hydrologiques
Les valeurs du rapport des modules extrêmes établies pour des séries
hydrométriques plus variées mais point homogènes permettent quelques
remarques complémentaires sur la variabilité interannuelle de abondance
fluviale en milieu tropical humide tableau I)
Dans ensemble et si on excepte les régimes sahéliens pour lesquels on
ne possède aucune donnée les régimes fluviaux sont relativement pondérés
il agisse des régimes tropicaux ou équatoriaux Les valeurs de varient
de au maximum alors elles atteignent 10 en milieu tempéré
océanique extramontagnard et 50 ou plus en domaine méditer
ranéen Parde 1968 La plus forte pondération est observée sur les
cours eau équatoriaux et subéquatoriaux quels que soient leurs régimes
saisonniers effectifs 19 pour Ogoué inférieur Lambaréné pour le
Maroni inférieur Langa-Tabiki et 18 pour Oyapock Maripa Guyane
fran aise) et sur certains grands fleuves tropicaux régime complexe
12 pour Amazone inférieure bidos 16 pour le Mékong moyen
Mukdahan Thaïlande et 23 pour le Parana moyen Gua ra Brésil)
La notion abondance moyenne annuelle une signification réduite pour les cours
eau sahéliens écoulement superficiel limité ou mois autre part ainsi que montré
Riou 1972) les réserves annuelles en eau des sols et du sous-sol sont quasiment nulles en
domaine sahélien alors en domaine tropical humide elles sont certes médiocres mais non
négligeables de 100 500 mm et en domaine equatorial elles sont abondantes de 500
000 mm) v. со Й eu
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Й о et о Со Cl со сС i си to се Cj с -Ф et CC Ctí *e-í О G ce Й) О *Ф О PQ ce се о и I S-5 1 со о л-« ctí о ■« -ф 03 ф ^ 5 H й s 03 о ctí ctí с с II ctí ф - ce 111 11 03 О o ^~ ce л ÍT a. се 3 Ф s 1 о Ctí 5S 3-й 5 сб a =-ctí C S'- с ce В со О g се се "3 ■^ -ctí Св S о аз ctí ; се с о Sto о -ctí ctí о Ik ctí S 'о ctí O-C 2 а ф о "* »^H ce с S к 03 ^ s ел ? 4 is .S ce о s, Из* о о S "8 -о S S си со c о О Ctí to if ce *ф î3 ce О Бн Ctí *?ÇQ& Оч l о а; *си a; ANNALES DE OGRAPHIE 246
En revanche et comme on déjà signalé les régimes fluviaux les moins
modérés correspondent aux régions tropicales soumises action très irrégu
lière des cylones générateurs averses parfois diluviennes régions littorales
de type malgache et surtout régions asiatiques de la mousson été Le
rapport des modules extrêmes élève ainsi 7& pour le Godaveri inférieur
Dowlaishwaram République indienne Il est remarquer que dans
ce cas comme dans celui des cours eau malgaches de la côte orientale
Vohitra inférieure Rogez Ivondro inférieur Ringeringa et Namorona
supérieure Vohiparara année de surabondance fluviale 1959 été marquée
par une fréquence exceptionnelle de cyclones tropicaux Razanamihanta
1972)
Quant la relative irrégularité de abondance relevée dans certains
bassins soumis un climat tropical de transition nuance continentale
ceux du Jequitinhonha inférieur Jacinto au Brésil 65) du Rändama
moyen Béoumi 34 eb de la moyenne Aniassué en voire
48) elle tient la fois la faiblesse des réserves hydrologiques du fait
des caractères lithologiques et pédologiques des bassins et la variabilité
de la circulation atmosphérique réglant le rythme et abondance delà pluvio
métrie annuelle1
La variabilité de abondance fluviale est en définitive peu prononcée en
milieu tropical humide elle accroît néanmoins singulièrement des régions
équatoriales aux régions tropicales humides stricto sensu spécialement
dans les bassins affectés par les cyclones tropicaux et aux régions sahéliennes
II LES MODIFICATIONS INTERANNUELLES
DES GIMES SAISONNIERS TROPICAUX
Les régimes saisonniers des cours eau tropicaux tant en Afrique en
Amérique et en Asie du Sud-Est sont très variés mais bien connus grâce
de nombreux travaux récents J.-M Avenard 1971 Hiez et Dubreuil
1964 Parde1956 et 1957 J.-A Rodier 1964 Leur variabilité inter
annuelle assez peu étudiée ici diffère suivant les domaines hydro
logiques en fonction même des fluctuations des régimes pluviométriques
La régularité ou irrégularité un régime fluvial ressort de différentes
valeurs représentatives rapports des moyennes mensuelles extrêmes des
débits lors années particulières et répartition effective de ces moyennes
extrêmes au cours de année hydrologique valeurs des moyennes mensuelles
particulières et leur distribution statistique des débits caractéris
tiques classés lors de certaines années faible et forte hydraulicité
On ne retiendra un seul aspect de la variabilité interannuelle des
régimes saisonniers savoir les modifications ils subissent effectivement
Les très faibles valeurs de 17 notées pour le Bani inférieur Douna et le Sénégal
moyen Bakel cours eau régime tropical pur expliquent selon toute vraisemblance par
la brièveté des périodes de référence disponibles FLUVIAL TROPICAL 247 COULEMENT
selon les années et ceci grâce une analyse systématique de la répartition
des maximums et des minimums mensuels particuliers par comparaison
aux dates moyennes de ces maximums et minimums tableau II
Si on excepte le domaine sahélien pour lequel on ne dispose pas de
séries hydrométriques suffisamment longues on remarque que les fluctua
tions interannuelles des régimes fluviaux sont dans ensemble moins
prononcées en milieu tropical humide que dans autres zones climatiques et
que dans la zone tempérée en particulier1 elles sont néanmoins les plus
nettes dans les bassins soumis action des cyclones tropicaux
Les régimes tropicaux purs ou de transition boréaux et austraux nuance
continentale caractérisés par une saison de hautes eaux plus ou moins
longue correspondant la saison humide été et ne dépassant jamais
mois consécutifs connaissent selon les années des modifications certaines
mais limitées Le maximum mensuel effectif varie assez peu en général
alors que le minimum mensuel peut être enregistré des dates plus
variées ainsi que noté Maïga 1973 pour les cours eau ivoiriens
par exemple pour le Bandama moyen Béoumi De 1954 1967 soit donc
en 14 ans le maximum mensuel du cours eau été relevé 10 fois en sep
tembre et fois en octobre alors que le maximum moyen mensuel se place
en septembre Le minimum mensuel plus variable été enregistré fois en
février fois en mars fois en avril et fois en mai pour un minimum
moyen de mars
Certes la répartition effective des maximums et surtout des minimums
particuliers est plus régulière pour autres cours eau régime tropical
pur comme le Bani inférieur Douna et le Sénégal moyen Bakel ou
régime tropical de transition comme le Niger supérieur Koulikoro la
Sanaga inférieure Edea et la Bénoué supérieure Garoua Cameroun)
le Mangoky moyen Banian Madagascar Il en demeure pas moins que
le minimum mensuel est plus instable que le maximum mensuel ce qui
explique par les conditions de écoulement en domaine tropical Lors une
année sèche la saison des pluies est plus courte plus discontinue et surtout
moins abondante en année moyenne et surtout en année humide
La période de basses eaux qui lui fait suite se trouve donc avancée par rapport
àia date habituelle du fait des faibles réserves en eau des sols et du sous-
sol Le mécanisme inverse joue en année humide où la dispersion assez
grande dans le temps de dates effectives du minimum mensuel par rapport
la date moyenne
Certains cours eau du domaine equatorial de transition boréal tels le
Maroni inférieur Langa-Tabiki et Oyapock inférieur Maripa possèdent
un régime hydrologique moyen caractérisé par un seul maximum de mai
En milieu tempéré océanique boréal le maximum mensuel peut être enregistré en fait
en importe quel mois de la saison hivernale de hautes eaux qui court de novembre avril
et le minimum mensuel peut survenir en importe quel mois de la saison estivale de basses
eaux de mai octobre TABLEAU II Répartition effective des débits
RIODE
MAXIMUM DE RENCE MAXIMUMS MINIMUM MINIMUMS
COURS EAU ET STATION ET NOMBRE MOYEN MENSUELS MOYEN MENSUELS
ANN ES MENSUEL EFFECTIFS MENSUEL EFFECTIFS
OBSERV ES
Régime tropical pur boréal nuance
continentale
Bani inf Douna ........... 1951-1967 oè sept 10
17 oct
Sénégal moyen Bakel ...... 1951-1964 sept sept 12
14 oct
Régime tropical de transition boréal
nuance continentale
Niger sup Koulikoro ...... 1908-1968 sept sept 46 avril
61 oct 15
Sanaga inf Edea .......... 1944-1968 oct sept
25 oct 24
Bénoué sup Garoua ....... 1949-1968 sept août avril
20 sept 19
Oubangui moyen Bangui .. 1935-1968 oct sept
34 oct 28
nov
Bandama moyen Béoumi ... 1954-1967 sept sept 10
14 oct
Sassandra moyen Guessabo 1955-1966 sept sept
12 oct
moyenne Aniassué .. 1954-1967 oct sept
14 oct
nov
Régime tropical de transition austral
nuance continentale
Mango ky moyen Banian ... 1952-1964 février oct janvier 13 février
mars
Régime tropical de transition austral
nuance littorale
Vohitra inf Rogez ........ 1949-1970 oct janvier 22 février
mars
août
Ivondro inf Ringeringa .... 1953-1968 oct janvier 16 février
mars
avril
août mensuels extrêmes en milieu tropical humide
RIODE
DE RENCE MAXIMUM MAXIMUMS MINIMUM MINIMUMS
COURS EAU ET STATION ET NOMBRE MENSUELS MOYEN MENSUELS MOYEN
ANN ES MENSUEL EFFECTIFS MENSUEL EFFECTIFS
OBSERV ES
Namorona sup Vohiparara .. 1953-1968 mars dec oct oct 11
16 nov janvier
février
mars
Régime tropical de transition boréal
nuance de mousson
Godaveri inf Dowlaishwaram 1902-1960 août avril mars juillet août 25 avril 13 59
sept 25 mai 43
juin
vsi ws 1901-1960 juillet 20
août 32 mars 11 60
avril 24 sept
mai 23
1934-1960 juillet 27 août 13 mars
sept 10 avril 13
mai oct
Régime equatorial de transition austral
et boréal
Sûl-l-f- anut lc 1930-1949
mai 1954-1967 sept 19
34 nov 15
dec
Qfil oct
avril 11 nov
mai dec
juin
oct 1953-1961
mai nov
dec juin
Grands organismes tropicaux régime
complexe
1928-1946
19 nov 12 juin
CPTl 1921-1969
49 février 20 août 10
mars 15 sept 27
avril oct
Mékong moyen Mukaahan .. août août 22 avril mars 17 1925-1968
avril 27 44 sept 22
Maximum principal en novembre et maximum secondaire en mai minimum principal en septembre et
minimum secondaire en février

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