Hydrologie

Cours hydrologie
Introduction
Hydrologie
Introduction
L’eau recouvre plus des trois quarts de la surface du globe terrestre. Malgré cette apparente
abondance, moins de 1% de cette eau est disponible pour les besoins de l’humanité. Le reste
de l’eau est soit trop salé, soit situé dans des réserves souterraines inaccessibles, ou se trouve
gelé dans les calottes polaires. La science de l’hydrologie étudie justement la distribution et
les échanges entre les différentes masses d’eau, ainsi que les variations de paramètres comme
la température, ou la composition minérale qu’elles subissent au cours du temps et de leur
déplacement.
La température de l’eau, sa transparence, sa teneur en oxygène dissous et en sels minéraux
sont des paramètres importants pour l’hydrologie, et varient suivant les lieux ou l’époque de
l’année. Ils sont les signes indicateurs des échanges qui ont lieu entre l’hydrosphère et les
autres compartiments physiques du globe, comme l’atmosphère (échanges gazeux,
précipitations) ou la lithosphère (érosion, minéraux dissous) ainsi que les échanges et la
distribution de l’énergie solaire reçue par la Terre (Gulf Stream, «El Niño», changements
climatiques). La compréhension de ces différents phénomènes est l’un des buts de
l’hydrologie.
Les facteurs influencent les paramètres hydrologiques
Observé régulièrement au cours des saisons, le cours d’eau qui coule près de chez vous prend
des aspects variés et changeants. Pourquoi l’eau est-elle parfois claire et transparente puis
soudainement brunâtre et trouble? À quelles périodes de l’année le lit est-il presque asséché,
et à quels autres moments observe-t-on un débit élevé?
Pour répondre à toutes ces différentes questions, il faut savoir que la qualité de l’eau qui
s’écoule à un instant donné dans un cours d’eau dépend étroitement des différents événements
météorologiques, climatiques et aux différentes activités humaines qui se sont déroulés
précédemment aux différents point du bassin versant qui alimente le ruisseau.
L’eau peut avoir différentes origines, comme de la neige accumulée qui fond au printemps,
des précipitations prolongées et régulières, ou des précipitations orageuses localisées, ou
encore des nappes d’eau souterraines. Dans tous les cas, l’eau purifiée déversée par les nuages
sous forme de pluies ou de chutes de neige commence par s’infiltrer dans le sous-sol.
Au contact de la terre et des roches, l’eau effectue un long travail d’érosion chimique.
Ses propriétés lui permettent de dissoudre lentement les roches et les minéraux présents, elle
se charge donc progressivement en éléments minéraux. Le calcaire ou les nitrates utilisés
comme fertilisant pour les cultures sont les minéraux les plus solubles, donc les plus
rapidement dissous. Suivant la nature géologique du sol, certains minéraux seront présents
alors que d’autres manqueront. Dans certaines régions, on trouve des sources d’eau salée, car
la roche contient du sel.
Préparé par : BOUTOUTAOU D et SAGGAI S
Département Génie civil et Hydraulique
Cours hydrologie
Introduction
L’infiltration de l’eau dans le sol est lente, et en cas de fortes pluies ou de fonte des neiges
printanières, le sol détrempé ne parvient plus à absorber toute l’eau qui arrive.
L’excédent s’écoule donc directement dans les cours d’eau, provoquant des crues importantes.
Le courant est très fort et l’eau arrache et entraîne avec elle des particules de terre et de sable
provenant des berges et du lit de la rivière. L’eau se trouble et prend alors une couleur plus ou
moins brune. Il s’agit d’un phénomène d’érosion mécanique.
La force du courant agit sur le terrain.
Avec le temps, la combinaison de ces différents phénomènes laisse une empreinte marquée
sur le relief d’une région, creusant des vallées, des grottes ou laissant des dépôts
sédimentaires pour former des plaines fertiles.
Si la tendance au réchauffement climatique devait se maintenir, on observerait alors des
événements météorologiques plus violents qu’actuellement. Les crues et les sécheresses
seraient plus intenses et l’érosion plus active. En montagne, la fonte des glaciers est déjà très
importante. La taille de la majorité des glaciers est en très net recul et la quantité d’eau en
réserve est de plus en plus faible. Qu’en sera-t-il dans quelques décennies?
De plus, en haute montagne, là où le sol est normalement gelé et dur en permanence
("permafrost"), on observe un dégel estival du terrain. Ce phénomène est particulièrement
dangereux, car il déclenche des éboulements menaçants pour les habitants des vallées.
L’observation des variations de l’hydrologie permet de vérifier ces hypothèses.
L’hydrologie comme étude scientifique :
L’hydrologie cherche à déterminer et a comprendre les interactions qui existent entre l’eau et
les autres compartiments physiques du globe terrestre.
Les résultats des études hydrologiques sont utiles dans différents domaines, par exemple pour:
• La gestion des réserves d’eau potables
• La recherche de nouvelles sources d’eau
• La prévention des crues
• La prévention des inondations
• La prévision des sécheresses
• La protection contre l’érosion
• Le contrôle du niveau des lacs
• L’irrigation des cultures
Préparé par : BOUTOUTAOU D et SAGGAI S
Département Génie civil et Hydraulique