Géographie de l'écoulement fluvial

Alain Giret

Description

Cet ouvrage veut innover à travers un essai de quantification régionale de l'hydrométrie fluviale : ainsi le traitement des données utilisées a permis de dégager 14 familles de cours d'eau suivant leurs modules annuels. L'auteur a analysé 700 jaugeages identifiés par leur module, leur régime et leurs coordonnées Lambert. Leur répartition homogène a permis de préciser les connaissances hydrologiques. Une analyse systématique des écoulements régionaux a montré la tyrannie de certains milieux.

Sujets

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Informations

• Publié par: L'Harmattan
• Date de parution: 01 janvier 2007
• Nombre de lectures: 480
• EAN13: 9782336250915
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 4 Mo

Extrait

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© L’Harmattan, 2007
9782296026452
EAN : 9782296026452
Sommaire
Page de Copyright Page de titre Introduction Premier chapitre : L’abondance moyenne Deuxième chapitre : Quels régimes mensuels ? Troisième chapitre : Les écoulements périarctiques Quatrième chapitre : Les moyennes latitudes et les écoulements pluvio-évaporaux Cinquième chapitre : Le poids des débacles nivales sous les moyennes latitudes Sixième chapitre : Oueds et fleuves allogènes Septième chapitre  : Les régimes pluviaux de la zone intertropicale Huitième chapitre : Typologie et répartition géographique des régimes Conclusion générale Bibliographie sommaire
Géographie de l'écoulement fluvial

Alain Giret
Introduction
Il est préférable de nommer potamologie la science des fleuves et des rivières, car le terme de potamologie provient du grec “potamos” qui a le sens de “fleuve”. Dans ce cas, cette discipline n’est qu’une partie d’un ensemble beaucoup plus vaste : l‘ hydrologie , mot issu de hudor qui signifie seulement eau, mais qui rassemble l’ océanographie ou étude des mers et des océans, la limnologie (ou étude des lacs), l‘ hydrogéologie (ou étude des eaux infiltrées dans l’écorce terrestre) et la nivologie et la glaciologie (ou étude des eaux sous leur forme solide). Il faudrait y inclure aussi les eaux participant aux mécanismes du climat et aux cycles biologiques (nourriture, photosynthèse...).
La potamologie concerne la part des précipitations chues sur les 148,7.10 6 km 2 de terres émergées, non-évaporées, ruisselant à la surface des continents où elles se concentrent en réseaux hydrographiques. Qu’on parvienne à regrouper dans un même flux l’eau apportée à l’océan par l’ensemble des fleuves et des rivières, et, selon Sokolov (1975), Tardy (1986) et bien d’autres, on verrait passer chaque année un volume voisin de 42,5.10 6 km 3 d’eau. Ce chiffre peut paraître considérable, et il l’est.
On estime qu’un individu moyen doit maintenir en permanence à l’intérieur de son corps une cinquantaine de litres d’eau, renouvelée toutes les trois semaines : l’actif de ce cycle est assuré pour moitié par la boisson et pour moitié par les aliments. Les premiers 50% sont ainsi assurés par l’eau potable stricto sensu. Suivant les climats, une partie de la boisson est plus ou moins immédiatement transpirée ; ce qui signifie qu’il faut quotidiennement absorber seulement un à deux litres d’eau en climat frais et humide, mais jusqu’à dix litres par jour en climat chaud et aride. Si on retient une moyenne de 4,5 litres par personne, et qu’on l’applique à une population mondiale estimée à six milliards d’individus en l’an 2000, le besoin en eau potable serait voisin de 27 km 3 . Au regard des apports fluviaux - 42,5.10 6 km 3 - ces besoins n’en concerneraient que 1,6 parties pour 1 000 000. On en comprend mieux le rôle économique et social joué par les réseaux hydrographiques au cours des siècles, et l’intérêt scientifique des analyses potamologiques.
À l’inverse, au regard de l’hydrosystème planétaire, dont les réserves globales (mers et océans, névés et inlandsis, sol et sous-sol, fleuves, marais et lacs, zoosphère et phytosphère...) sont estimées à 1 386.10 6 km 3 , l’écoulement n’en concerne que 0,03%, ou 3 parties pour 10 000. Mais son rôle est néanmoins considérable. En effet, en estime à près de 10 000 ans la durée moyenne du séjour des eaux dans les inlandsis, à plus de 3 000 ans dans les océans, à 300 ans dans les nappes souterraines (mais certaines sont fossiles) et encore à 6 ans dans les lacs. Dans les réseaux de chenaux, cette durée se réduit à quelques jours seulement. À l’échelle économique, écologique et humaine, l’eau des fleuves est abondante et constamment renouvelée.
Mais ces considérations interfèrent avec deux autres concepts : en amont la surface drainée par le réseau hydrographique et dont dépend, en grande partie, l’ampleur des retours à l’atmosphère, et en aval le rôle de la zonalité climatique dispensatrice d’eau pluviale mais aussi déterminante dans l’ampleur de l’évapotranspiration.
Dans ce contexte, l’ abondance moyenne donne une vision générale des processus unissant l’actif pluvial (au sens large) et le passif potamologique. Aussi impose-t-elle la définition d’une unité de mesure adaptée à la diversité dimensionnelle des bassins hydrographiques. Elle fait aussi apparaître le rôle prédominant des conditions climatiques. Par la notion de régime fluvial, l’hydrologue Pardé avait construit une typologie des écoulements suivant leur lien avec ces conditions climatiques. Sous réserve de définir une unité de référence, cette méthode permet de décrire la régularité des écoulements (reproduction interannuelle d’un même modèle), ou leur pondération (écart saisonnier entre les débits).
Cependant, l’objectif de cet ouvrage est de réaliser une géographie de l’écoulement à l’échelle de l’ensemble des continents. À cette fin, il fallait pouvoir traiter le maximum de données moyennes et saisonnière, à la fois fiables et représentatives de la planète. En 1965, la Treizième Conférence Générale de l’Unesco proclama Décennie Hydrologique Internationale la décennie 1965-1974. Par la suite, 105 des 125 états membres de l’Organisation Internationale apportèrent leur contribution. Publiées dans les années 70-80, ces données nous ont permis d’analyser le module annuel moyen et la répartition saisonnière de quelque 695 jaugeages.
Notre problématique a pris deux directions. L’une est la répartition géographique des régimes saisonniers dont nous avons réduit les causes à trois facteurs climatiques : le gel hivernal des plaines continentales et des montagnes tempérées, l‘ évaporation estivale des moyennes latitudes océanisées et supratropicales, et l’ influence exclusivement pluviale entre les tropiques. L’autre direction visait à rechercher une répartition géographique des modules annuels moyens. Du fait de l’hétérogénéité des bassins-versants, nous avons eu recours à une unité adimensionnelle, le module spécifique. Celui-ci fut trié suivant une courbe monotone décroissante, et une répartition zonale de familles de modules se trouva révélée. La tentation fut grande de rechercher un lien entre la répartition géographique des régimes et celle des modules.
Ce lien existe, et c’est ce que nous allons essayer d’illustrer et de démontrer. La méthode utilisée est surtout statistique, mais par esprit scientifique il fallait prouver la représentativité de la distribution géographique des stations. Pour cela, le choix de la répartition des modules en classes a été abandonné à la logique d’un ordinateur, lequel, parfaitement objectif, a établi des distributions que, trop subjectif , le seul raisonnement de l’homme n’aurait pas su réaliser.
Encore fallait-il que les sources soient représentatives de l’écoulement planétaire. Pour être représentatifs de l’écoulement sur les Terres émergées, les jaugeages collectés par l’Unesco doivent se répartir assez régulièrement. Australie et Antarctique exclus, les terres émergées couvrent 106 millions de km 2 . Chaque jaugeage drainerait ainsi 150 000 km 2 , soit 0,14% du total ; c’est une densité très raisonnable ! Le plus vaste des bassins-versants reste l’Amazone, jaugé à Obidos (6 150 000 km 2 ), et le plus étroit est la Rivière Rochon aux Seychelles (2,1 km 2 ). Le calcul donne une moyenne de 152 900 km 2 , mais la médiane : 33 800 km 2 , est plus représentative. Les bassins jaugés étaient plutôt de taille médiocre, ce qui les rend plus représentatifs des conditions climatiques régionales.
Les débits bruts sont compris entre 190 00 et 0,1m 3 /s, mais l’usage du module spécifique (exprimé en l/s/km 2 ), permet une meilleure comparaison de bassins de tailles différentes. Les résultats sont très diversifiés : la Cleddau à Milford, dans l’île du sud de la Nouvelle-Zélande, écoule 171 l/s/km 2 , la Humboldt à Imlay, dans le désert du Nevada, n’écoule que 0,075 l/s/km 2 . Mais le module moyen : 19,6 l/s/km 2 , se trouve être