La turbidité des rivières et ses facteurs géographiques - article ; n°3 ; vol.41, pg 399-421

Maurice Pardé

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Revue de géographie alpine - Année 1953 - Volume 41 - Numéro 3 - Pages 399-421
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• Publié le: 01 janvier 1953
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Maurice Pardé
La turbidité des rivières et ses facteurs géographiques
In: Revue de géographie alpine. 1953, Tome 41 N°3. pp. 399-421.
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Pardé Maurice. La turbidité des rivières et ses facteurs géographiques. In: Revue de géographie alpine. 1953, Tome 41 N°3.
pp. 399-421.
doi : 10.3406/rga.1953.1103
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/rga_0035-1121_1953_num_41_3_1103TURBIDITÉ DES В MÈRES LA
ET SES FACTEURS GÉOGRAPHIQUES
par Maurice PARDÉ
A. — Introduction.
La connaissance précise des charriages de matériaux par les
rivières offre un énorme intérêt pratique aussi bien que scienti
fique; en effet, la durée des cuvettes lacustres naturelles et artifi
cielles grâce auxquelles se régularisent Les débits, dépend de ces
transports. Puis les valeurs caractéristiques ainsi que les causes
desdits phénomènes comptent parmi les traits qui individualisent
le mieux les cours d'eau, et elles soulèvent des problèmes géolo
giques, morphologiques, climatologiques et phytogéographiques de
la plus haute importance et de la plus grande complexité. Par
malheur, on connaît mal les charriages de matériaux, en général
grossiers (sables et cailloux), qui s'effectuent sur les fonds des
lits fluviaux. Car ces transports sont très difficilement mesurables,
sauf jusqu'à un certain point, après coup, par cubage des dépôts.
Certes il semble qu'on doive arriver un jour à les calculer au
moyen de formules élaborées surtout au cours d'expériences dans
les laboratoires. Car les charges à la seconde pour les matériaux
en question semblent, en des cas très nombreux, tendre vers les
charges maxima de saturation, ou charges limites permises à la
fois par la puissance brute ou force tractrice des courants fluviaux,
et par les dimensions et la densité des particules considérées.
Cependant, malgré les très belles études de divers chercheurs comme
Gilbert, Schoklitsoh, Schaffernak, Lane, Lacey, Kramer, et plus
particulièrement le Professeur Suisse Meyer-Peter, il paraît très
probable qu'on n'a point trouvé encore les formules qui permet- 400 M. PARDÉ.
traient de chiffrer, avec de bonnes approximations pour toutes les
rivières naturelles, les charriages de ce genre.
Au contraire, si les de troubles, ou boues en suspens
ion, sont extrêmement mal proportionnés x aux débits, leur mesure
directe s'opère depuis plus d'un siècle, et surtout depuis plusieurs
dizaines d'années, par des prélèvements assez faciles et qui don
nent des approximations sans doute très convenables en maints
cas.
On commence donc à connaître assez bien, pour des rivières de
plus en plus nombreuses, les transports solides en boues, lesquels
l'emportent le plus généralement semble-t-il, et d'ordinaire de beau
coup, sur les charriages de fond. Les tonnages annuels totaux
moyens divisés par les surfaces réceptrices donnent ce que j'appelle
la dégradation spécifique, en tonnes par km2 de bassin et par an.
On considérera dans ce mémoire presque uniquement ces valeurs
limitées aux boues, aux troubles, mais on n'oubliera pas, et je le
rappellerai avec force à la fin, que la dégradation totale sur un
bassin récepteur se traduit aussi par des charriages de fond et par
des transports de substances dissoutes.
L'examen des seuls charriages de boues suffit à établir que les
valeurs de la dégradation spécifique varient pour les grandes rivières,
de quelques tonnes à plusieurs milliers de tonnes par km2. Mais
elles sont obtenues par des phénomènes très différents selon les
bassins fluviaux. Pour bien comprendre ce qui suit, il faut intro
duire la notion de turbidité spécifique. C'est le poids moyen annuel
des troubles par mètre cube ou pour mille kilos 2 de boues et d'eau
réunies. Elle ne mérite bien son qualificatif que si on la calcule
pour une suite point trop courte d'années, en raison des écarts très
sensibles qu'elle peut offrir pendant une brève période, avec les
valeurs dites normales d'un temps prolongé (quart de siècle ou
d'un demi-siècle par exemple). On l'obtient en faisant le quotient
du tonnage cumulé des boues en x années, par le volume corre
spondant cumiulé des débits totaux annuels (boues et eaux réunies).
Les chiffres de turbidité spécifique Tu en kilos par mètre cube
ou en grammes par litre, se relient de manière très simple aux
1 Nous voulons dire qu'ils diffèrent beaucoup et en maints tronçons
fluviaux, énormément, pour de mêmes débits.
2 Les ingénieurs anglo-saxons emploient surtout ce genre de définition
en centièmes ou en millièmes par rapport au poids total. Cette manière de
compter donne des chiffres inférieurs aux poids correspondants par mètre
cube — puisque le poids spécifique (dans le sens habituel attribué à cet
adjectif) est,l pour l'eau pure et 2,65 à 2,75 pour la plupart des matériaux
non organiques ni métalliques. Mais tant que la ^turbidité ne dépasse point
10 ou 16 kg. par me. ou par tonne, les deux modes d'expression ne diffèrent
que de quelques centièmes au plus. LA TURBIDITÉ DES RIVIÈRES ET SES FACTEURS GÉOGRAPHIQUES. 401
valeurs de la dégradation spécifique et du module ou débit moyen
annuel. Soit Q le module brut en mc/sec, S la surface réceptrice
Q X 1.000
en km2, q module spécifique en lit/sec, par km2 =
S
et 31.557.000 le nombre de secondes de l'année moyenne, dans une
longue période avec une année bissextile sur 4, puis Vb le tonnage
annuel moyen des boues, Dg la dégradation spécifique = Vb : S.
en tonnes par km2.
Q X 31.557.000 X Tu = Vb = Dg X S
Q
S X 31.557.000 X Tu = Dg
Tu — Dg = Dg
q X 31,557 P'
P' = étant l'indice d'écoulement annuel, ou précipitation moyenne,
annuelle écoulée, en millimètres. Par exemple pour le Fleuve Jaune
à Ghensien, Dg = 2.640 tonnes
P' = 60
2.640
Tu = = 44 kilos par mètre cube.
60
Considérons maintenant des valeurs assez analogues entre elles
de la dégradation spécifique. On voit par exemple que les 2.640
tonnes du Fleuve Jaune sont obtenues grâce à 1,9 lit/sec, par
km2 pour q, et 44 pour Tu. Sur la Kosi, rivière de l'Everest à Châtra,
2.860 tonnes de dégradation spécifique en boues résultent d'une
turbidité bien plus réduite (quoique encore énorme par rapport à
celles de la Seine, du Rhône, du Mississipi, etc.) à savoir 2 kg. 820
par me, et d'un module spécifique 16,5 fois supérieur à celui du
Fleuve Jaune; ou encore la dégradation spécifique de 140 tonnes
pour le Missouri correspond à 1,61 lit/sec, par km2 et 2 kg. 710 de
boues par me. Celle de 125,8 tonnes pour le Piave à Ségusino dans
le Frioul correspond à 18 fois moins de boues par me. (150 grammes)
et à 16,7 fois plus d'eau par km2.
Ces différences d'un intérêt capital dans les jeux combinés de
la dégradation et de la turbidité spécifique, nous invitent à étudier
ci-dessous les valeurs du second de ces éléments dans le monde
et leurs causes.
Par malheur un grand nombre des chiffres, cités et commentés
ci-dessous, n'offrent pas des garanties suffisantes d'exactitude seu- 402 M. PARDÉ.
lement approchée. Pour diverses stations les mesures de troubles
et celles de débits ne s'appliquent point aux mêmes périodes. Puis
certaines valeurs des débits sont sujettes à caution. Et surtout les
chiffres de turbidité n'ont pas tous été établis d'après les mêmes
méthodes d'observation 3. En outre beaucoup de ces nombres
s'appliquant à des périodes non identiques et de longueurs très
différentes, pour des régions voisines, sont donc loin d'être très
logiquement comparables entre eux. Cette dernière insuffisance
n'est pour beaucoup de postes qu'assez médiocrement corrigée
lorsque d'autres auteurs ou moi-même avons, plus ou moins mala
droitement ou impuissamment, faute d'indications précises, essayé
des rectifications diverses, notamment des réductions aux valeurs
censées « normales » des débits et des troubles. En outre la cri
tique de certains tableaux numériques publiés dans tels ou tels
ouvrage