A8 Changement du régime hydrologique

Topique

Le régime hydrologique d'un bassin versant peut se modifier – son débit moyen, sa variabilité et sa répartition annuelle – sous l'effet de facteurs humains et climatiques : changements d'affectation des sols (déforestation, urbanisation), construction de barrages, prélèvements d'eau souterraine ou variations de température et de précipitations au sein du bassin.

L'imperméabilité induite par l'urbanisation, en particulier, réduit le temps de concentration des eaux de pluie dans le lit du cours d'eau, augmente le débit de pointe et diminue le débit de base en supprimant une grande partie de l'infiltration naturelle. Le coefficient de ruissellement d'un bassin, qui représente environ 20 % des précipitations en zone rurale, peut atteindre 85 % en zone urbaine dense.

Les barrages, quant à eux, modifient le régime hydrologique différemment : ils homogénéisent l'hydrogramme naturel du cours d'eau, retiennent une part importante des sédiments transportés par celui-ci et modifient la température de l'eau qu'ils relâchent. La modification de la saisonnalité des chutes de neige constitue un troisième facteur d'altération du régime hydrologique : la fonte précoce des neiges décale le débit de pointe, traditionnellement observé au printemps lors du dégel, vers l'hiver.

La détection formelle de ces changements du régime hydrologique repose sur deux outils complémentaires : le test de Mann-Kendall, qui identifie les tendances statistiquement significatives dans une série de débits au fil du temps, et la méthode de la double masse, qui permet de distinguer la part de ces changements imputable aux causes climatiques de celle imputable aux causes anthropiques.

Les modèles de sensibilité de Budyko, déjà utilisés pour décrire la sécheresse hydrologique, permettent également d'estimer l'ampleur des variations de débit d'un bassin en réponse à une variation donnée des précipitations ou de l'évapotranspiration. Ainsi, depuis l’altération de la structure statistique avec laquelle ce document commence jusqu’à la sensibilité du flux avec laquelle il se termine, en passant par le pavage urbain, les barrages et le changement de saisonnalité de la neige, le régime hydrologique d’un bassin finit par refléter, dans la forme même de son flux, chacune des pressions humaines et climatiques qui s’exercent sur lui.

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