Régime fluvial

Les rivières sont des systèmes extrêmement dynamiques et variables. Le régime d'une rivière est une façon de mesurer son activité dans le temps et dans l'espace. De nombreux facteurs peuvent affecter le régime de la rivière, notamment les changements dans le cycle de l'eau, la température et les caractéristiques du bassin hydrographique.

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    Définition du régime fluvial

    Le régime fluvial désigne les changements dans le débit d'une rivière au cours d'une année en réponse à un certain nombre de facteurs.

    Les facteurs qui influencent le régime fluvial comprennent les précipitations, la température, l'évapotranspiration et les propriétés physiques du bassin hydrographique. Voyons rapidement comment ces facteurs ont un impact :

    Débit de la rivière

    Le débit de la rivière est une mesure de la quantité (volume) d'eau qui passe dans le canal de la rivière à un moment donné. À partir du débit de la rivière, nous pouvons connaître le taux d'écoulement d'une rivière. Pour calculer le débit d'une rivière, on utilise le calcul suivant :

    AREA OF FLOW X AVERAGE VELOCITY OF FLOW

    Cette équation montre clairement que les composantes du débit d'une rivière sont le volume d'eau (et d'autres matières) qui passe à travers une rivière et la vitesse à laquelle elle se déplace. Tout comme le régime fluvial, le débit des rivières est affecté par la variabilité du climat et les propriétés de la rivière.

    Régime fluvial, débit fluvial, StudySmarterFigure 1 : Débit moyen des plus grands fleuves du monde, Ashersea/Wikimedia

    Différence entre le régime fluvial et l'hydrogramme

    Le régime fluvial mesure les différences d'un cours d'eau au cours d'une année. Un hydrogramme, généralement appelé hydrogramme de tempête, mesure la quantité d'eau et le débit dans une partie spécifique d'une rivière, généralement sur une courte période de temps. Il est souvent utilisé après un orage lorsque le débit est beaucoup plus élevé que la normale.

    Facteurs affectant le régime fluvial

    Par définition, de multiples facteurs peuvent avoir un impact sur le régime fluvial dans le temps et dans l'espace.

    Propriétés du bassin versant

    Un bassin versant est une zone drainée par une rivière. Ils varient à bien des égards : taille, forme, type de roche, couverture végétale, etc.La forme du bassin hydrographique peut avoir un impact significatif sur le régime de la rivière. Par exemple, si les côtés du bassin versant sont abrupts, l'eau peut atteindre la rivière plus rapidement car elle s'écoule plus vite sur le sol (écoulement terrestre).

    Si la forme du bassin de drainage est plus circulaire, le temps nécessaire à l'eau pour traverser le bassin de drainage est en moyenne plus court. Là encore, le débit de la rivière sera plus rapide. En effet, dans un bassin plus rectangulaire, l'eau provenant des points les plus éloignés mettrait beaucoup plus de temps à atteindre le lit de la rivière.

    Comme le régime fluvial se réfère aux changements dans le débit de la rivière, les propriétés du bassin versant ne contribuent réellement que si elles changent. Cela peut se produire à la suite de processus tels que l'érosion, l'altération et le dépôt. Tous ces processus peuvent avoir un impact sur les propriétés du bassin de drainage en facilitant ou en ralentissant le mouvement de l'eau du bassin de drainage vers la rivière. Par exemple, l'érosion et la météorisation peuvent modifier la pente des parois du bassin hydrographique. Si l'érosion ou les intempéries rendent la pente plus abrupte, cela aura un impact sur le régime de la rivière.

    Régime fluvial.Le budget de l'eau du bassin versant. StudySmarterFigure 2 : Le bilan hydrique d'un bassin versant (ou de certaines de ses parties). Source : USGS.

    Utilisation des sols et végétation

    Une autre caractéristique des bassins versants qui influence le régime des rivières est l'utilisation des terres et la présence ou l'absence de végétation. En effet, il existe une relation entre ces facteurs et le mouvement de l'eau depuis les alentours du bassin versant jusqu'à la rivière elle-même. Voyons comment cela fonctionne :

    • Utilisation des terres - les changements dans l'utilisation des terres autour du bassin de drainage peuvent avoir un impact sur la quantité d'eau et la vitesse à laquelle elle atteint la rivière. Par exemple, si la perméabilité de la terre est modifiée par la construction, le ruissellement de surface augmente et une plus grande quantité d'eau peut atteindre la rivière plus rapidement. Il est important de noter que l'utilisation des terres ne change généralement pas aussi souvent que certains des autres facteurs examinés ici. C'est pourquoi son influence est peut-être moindre dans le cas de nombreuses rivières.

    Leruissellement décrit l'eau qui s'écoule directement sur la surface, au lieu d'être absorbée par le sol.

    • Végétation - l'une des principales façons dont la végétation peut avoir un impact sur le régime des rivières est l'interception des précipitations. Cela signifie qu'il y a une barrière (par exemple des feuilles) qui empêche, réduit ou ralentit le mouvement de l'eau du ciel vers le sol. Plus il y a de végétation, plus l'interception est importante. L'interception peut avoir un impact sur le régime de la rivière en réduisant la vitesse à laquelle l'eau atteint la rivière ou en réduisant la quantité d'eau. Le débit de la rivière étant une mesure volumétrique, la diminution du volume d'eau disponible est un élément essentiel. Les changements de végétation au cours de l'année par les fluctuations saisonnières naturelles ou l'interférence humaine sont donc un moteur de la variation annuelle du débit de la rivière.

    Propriétés de la rivière

    La principale propriété de la rivière qui influe sur son débit et, par extension, sur son régime, est sa section transversale. La section transversale d'une rivière peut être modifiée au fil du temps pour de nombreuses raisons. Il peut s'agir de l'érosion des berges ou du lit de la rivière, ou du dépôt de roches ou d'autres matières qui peuvent obstruer l'écoulement de l'eau. Ces changements peuvent modifier le débit de la rivière au cours d'une année en affectant le volume d'eau qui peut passer dans le canal à tout moment.

    régime de la rivière, diagramme de la section transversale de la rivière, StudySmarterFigure 3 : Coupe transversale d'une rivière, USGS

    Précipitations et évapotranspiration

    L'équilibre entre les précipitations et l'évapotranspiration modifie le régime des rivières. Les précipitations et l'évapotranspiration sont des facteurs clés du débit des rivières car elles ont un impact direct sur la quantité d'eau dans le système fluvial. Alors que les précipitations ajoutent de l'eau et peuvent donc augmenter le débit de la rivière, l'évapotranspiration fait l'inverse et peut diminuer le débit de la rivière. Les précipitations et l'évapotranspiration varient au cours de l'année.

    Régime fluvial. Evaporatranspiration.StudySmarterFigure 4 : Evapotranspiration = évaporation + transpiration. Source : USGS.

    Au Royaume-Uni, les schémas typiques comprennent des niveaux de précipitations plus élevés pendant les mois d'hiver et des niveaux d'évapotranspiration plus élevés pendant les mois d'été. Cependant, des événements météorologiques extrêmes peuvent entraîner une augmentation des précipitations et/ou de l'évapotranspiration tout au long de l'année. Par exemple, le débit maximal d'une rivière coïncide souvent avec une tempête. Cet équilibre entre les deux processus influence considérablement le régime de la rivière. Ce dernier est également lié au bilan hydrique et l'affecte, car il modifie les entrées et les sorties d'eau dans le système.

    Le bilan hydrique (également connu sous le nom de budget hydrique) est une mesure de l'équilibre entre les entrées, les sorties et les réserves d'eau au sein d'un système. Les changements dans le régime fluvial peuvent modifier le bilan hydrique parce que les facteurs qui l'affectent (par exemple les précipitations et l'évapotranspiration) modifient également le bilan hydrique s'ils changent. De plus, un régime où le débit de la rivière est plus lent modifiera le bilan hydrique en gardant l'eau plus longtemps dans le système.

    La température

    La température est un autre élément du climat qui a un impact sur le régime des rivières. La température est un facteur déterminant des niveaux d'évapotranspiration. Des températures plus élevées sont associées à des niveaux d'évapotranspiration plus élevés. En effet, l'augmentation de la quantité d'énergie permet à l'eau de passer de l'état liquide à l'état gazeux. Comme nous l'avons déjà évoqué, l'évapotranspiration et sa variabilité annuelle est un facteur clé qui affecte le régime d'une rivière. Par conséquent, la température a également une influence indirecte.

    Impact du changement climatique sur le régime des rivières

    Le changement climatique observe des changements à long terme dans les schémas de température et de précipitations observés dans le monde entier. Si nous entendons beaucoup parler de la fonte des glaciers et de l'inondation des îles, nous n'entendons pas beaucoup parler de l'impact de ces changements sur les rivières et leurs régimes fluviaux. Nous venons de voir comment les changements de précipitations, d'évapotranspiration et de température peuvent tous modifier de façon significative le régime des rivières. Imagine maintenant que ces changements ne soient pas des anomalies mais des changements à long terme. Cela signifie que le régime des rivières changera également sur le long terme. Dans les cas extrêmes, cela peut entraîner des inondations et des sécheresses et avoir un impact gravement négatif sur l'environnement et les populations environnantes.

    Importance du régime fluvial

    Il est important de comprendre le régime fluvial pour de nombreuses raisons. La raison principale est qu'il peut aider à la gestion de la rivière et garantir que le bassin versant et ses habitants sont protégés contre les dommages. Par exemple, si le régime fluvial suggère que de graves inondations pourraient se produire pendant les mois d'hiver, des stratégies doivent être mises en œuvre pour réduire les dégâts.

    Régime fluvial - Principaux enseignements

    • Le régime fluvial est l'évolution du débit des cours d'eau au cours d'une année.
    • Le régime fluvial est influencé par de nombreux facteurs, notamment la température, les précipitations, l'évapotranspiration et les propriétés du bassin hydrographique.
    • Les changements dans le régime fluvial coïncident souvent avec des changements dans le bilan hydrique.
    • Le changement climatique modifie les régimes fluviaux à long terme, ce qui peut avoir des répercussions négatives sur le milieu environnant et la ou les populations.
    • Il est important de comprendre le régime fluvial pour faciliter la gestion des cours d'eau et assurer la protection du bassin versant et de sa population.
    Questions fréquemment posées en Régime fluvial
    Qu'est-ce qu'un régime fluvial ?
    Un régime fluvial est le mode de variation du débit d'un cours d'eau au cours de l'année.
    Quels sont les types de régimes fluviaux ?
    Les régimes fluviaux principaux sont : régime pluvial, régime nival, et régime mixte.
    Comment les saisons affectent-elles le régime fluvial ?
    Les saisons influencent le régime fluvial en modifiant les précipitations et la fonte des neiges, ce qui affecte le débit des rivières.
    Pourquoi est-il important d'étudier les régimes fluviaux ?
    Étudier les régimes fluviaux permet de mieux gérer l'eau, prévenir les inondations et planifier les activités agricoles et urbaines.
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    Qu'est-ce qu'un régime fluvial ?

    Vrai ou faux : un bassin versant circulaire signifie que l'eau met plus de temps à atteindre le chenal de la rivière.

    Vrai ou faux : le régime des rivières présente souvent des schémas saisonniers dus à des changements dans l'équilibre entre les précipitations et l'évapotranspiration.

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