HYDROLOGIE

Cycle de l'eau
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Étymologiquement, l'hydrologie est la science de l'eau. Molécule, gaz, liquide ou solide, l' eau voit son étude ressortir à la physique et à la chimie. C'est à l'étude de l'eau dans la nature, où s'expriment évidemment ses propriétés physico-chimiques, qu'est consacrée l'hydrologie. L'eau apparaît dans la nature sous des formes et selon des rythmes extraordinairement diversifiés, mais toujours dans le cadre d'un milieu, souvent support d'un écosystème, où se déroulent de nombreux phénomènes physiques, chimiques et biologiques. L'eau est le constituant presque exclusif de certains de ces milieux (océans, glaciers, rivières, lacs...), alors qu'ailleurs (atmosphère, sols, nappes souterraines...) elle est mêlée ou juxtaposée à d'autres constituants. Dans tous les cas, la spécificité des milieux résulte de l'organisation et de la hiérarchie des phénomènes qui s'y déroulent. On sait aujourd'hui que ces milieux sont les phases d'un cycle de l'eau – structure de l' hydrosphère terrestre – animé par l'énergie du Soleil, qu'il contribue à redistribuer à la surface de la Terre. L'existence et le fonctionnement de ce cycle n'ont été clairement établis qu'au xix^e siècle, en particulier grâce à la pratique du bilan hydrologique, avatar du principe universel de conservation de la matière.

Si l'objet de l'hydrologie est ainsi bien défini, la diversité réelle des objets hydrologiques et des préoccupations sociales qui les concernent ont suscité des approches parcellaires, parfois justifiables, mais souvent préjudiciables à la compréhension globale des phénomènes hydrologiques. À travers l'océanologie (science des océans), la météorologie (science de l'atmosphère), la glaciologie (science des glaciers), la potamologie (science des rivières), la limnologie (science des lacs), l'hydrogéologie (science des eaux souterraines), émiettement auquel se superpose la diversité des approches physiques, chimiques et biologiques, l'hydrologie telle qu'on peut la souhaiter reste à construire. L'hydrologie telle qu'elle est pratiquée aujourd'hui concerne la partie continentale du cycle de l'eau, et s'intéresse essentiellement aux flux d'eau. Nous en examinerons ici quelques aspects, d'autres articles (glaciologie, hydrogéologie, limnologie, potamologie...) en abordant d'autres.

Science du cycle de l'eau, l'hydrologie nourrit d'innombrables applications en raison des nombreux rapports qu'entretiennent l'hydrosphère et l'anthroposphère. L'abondance ou la rareté de l'eau déterminent pour une large part, la géographie humaine en témoigne, la localisation des hommes et de leurs activités. L'homme prélève en effet dans les milieux aquatiques l'eau qui lui est nécessaire pour ses besoins domestiques, agricoles et industriels, mais il y prélève également de l'énergie (hydroélectricité), des matériaux (granulats) et de la nourriture (pêche). Les milieux aquatiques sont également abondamment utilisés pour recevoir et évacuer une bonne part des déchets issus des activités humaines, utilisation évidemment susceptible d'entrer en contradiction avec la précédente. L'eau peut enfin se révéler un danger pour les vies et les activités humaines, en particulier à travers les inondations qui accompagnent les fortes crues.

Depuis la plus haute antiquité, de nombreux efforts ont été accomplis pour transformer les conditions hydrologiques, naturelles ou déjà influencées par les efforts – ou les négligences – des générations précédentes. Le stockage, qui permet de modifier la répartition temporelle de l'eau, et le transport, qui permet de modifier sa répartition spatiale, ont été longtemps les seuls moyens des stratégies[...]

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Écrit par

Pierre HUBERT : docteur ès sciences Maître de recherche à l'école nationale supérieure des Mines de Paris
Gaston RÉMÉNIÉRAS : Conseiller scientifique à la Direction des études et recherches, Electricité de France, professeur à l'Ecole normale du génie rural, des eaux et des forêts.

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Classification

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Séparation de l'hydrogramme

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Volume des phases de l'hydrosphère

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