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toujours en partie alimentés par la fonte des neiges. Les crues qui en résultent au printemps sont d'autant plus brusques qu'elles ont leur origine dans le cours supérieur, où les pentes sont très fortes. Mais elles sont soutenues par la fonte des neiges sur les montagnes plus élevées, qui dure jusqu'en été, et par les torrents issus des glaciers, qui se gonflent de plus en plus. Les pluies d'été, toujours assez abondantes dans la montagne,- viennent encore accentuer la montée des eaux, qui atteint son maximum au mois de juillet. Les basses eaux sont en hiver, où toutes les sources d'alimentation sont supprimées ou très réduites. Ce régime, qu'on peut qualifier à' alpin, est celui de tous les grands fleuves originaires des Alpes. Le Rhin à Waldshut (fig. 162) en offre un excellent exemple. C'est peut-être le cas où les précipitations sont le plus directement utiles aux cours d'eau. L'indice d'écoulement peut atteindre 35 et 40 p. 1.00; mais les variations sont d'autant plus fortes.
Fig. 158. — Régime de la Vistule à Cracovie, d'après l'ouvrage Der Weichselstrom.
HE, hautes eaux. BE, basses eaux.
MN, niveau moyen.
Alimentation pluviale. — En général, partout où l'alimentation par la fonte des neiges joue un grand rôle, l'indice d'écoulement est assez élevé. L'alimentation par les pluies ne permet pas une utilisa-
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tion aussi immédiate des précipitations; mais elle assure, toutes choses égales d'ailleurs, un régime plus constant. Ce régime est réglé par la variation annuelle de la pluviosité et de la température. On doit donc distinguer au moins quatre cas : celui des fleuves de la zone tempérée à pluviosité constante, celui des fleuves subtropicaux, celui des fleuves des contrées chaudes à saison sèche, celui des fleuves des contrées chaudes sans saison sèche.
La Seine est l'exemple le mieux connu du premier cas. Ce type, que l'on peut appeler séquanien, est celui de toutes les rivières de l'Europe occidentale qui ne sont pas originaires de montagnes (Saône, Moselle, Somme, Ems, etc.). Malgré l'abondance plus grande des précipitations en été, c'est précisément dans cette saison que les eaux sont le plus
basses. La raison en est la même que dans le cas des fleuves russes. L'indice d'écoulement est notablement abaissé, la plus grande partie de l'eau tombée étant absorbée par la végétation et l'évaporation. En hiver, au contraire, l'infiltration est la seule cause de perte des eaux; encore diminue-t-elle au fur et à mesure que le sol meuble se gorge d'eau : les sources superficielles tendent de plus en plus à rendre presque aussitôt l'eau tombée. L'indice découlement augmente ainsi progressivement, aussi le plus haut niveau des cours d'eau est-il atteint au moment où la température commence à s'élever notablement et la végétation à entrer en activité (mars, avril). Le graphique des débits de la Saône (fig. 159) est très caractéristique de ce régime. L'indice d'écoulement moyen est relativement bas pour ces rivières ; à peine un quart de l'eau tombée s'écoule dans le thalweg principal.
La proportion est encore plus faible semble-t-il dans les rivières de la zone subtropicale à saison sèche. La courbe des niveaux a la même allure, mais avec une amplitude bien plus grande. La chaleur est plus forte encore et l'évaporation plus intense en été; en outre cette saison est plus ou moins complètement privée de précipitations. Aussi le débit des cours d'eau peut-il s'abaisser jusqu'à un assèchement presque complet. Ce régime quasi torrentiel est commun dans les régions de climat méditerranéen. D'immenses lits de cailloux, où se traîne un maigre filet d'eau, font ressembler les rivières de ces régions aux ouadi désertiques (fiumare de l'Italie méridionale et de la Sicile).
Fig. 159. — Régime de la Auxonne (débit moyen d'après Tavernier.
Saône à en m3),
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La courbe des régimes fluviaux qu'on observe dans la zone chaude est généralement à peu près inverse de celle des régions tempérées. Le maximum plus ou moins marqué est toujours en été. La raison en est simple : nous n'avons plus de saison froide réduisant la perte d'eau par évaporation et relevant par suite l'indice d'écoulement. En toute saison, cet indice est très inférieur à celui des fleuves de la zone tempérée. Ce sont donc uniquement les variations de la pluviosité qui règlent celles des cours d'eau. Or, à peu près partout, c'est en été que les précipitations sont le plus abondantes. La courbe des niveaux des fleuves reflétera l'amplitude de celle des pluies.
Existe-t-il une saison sèche (régime tropical ou régime de moussons), il y aura une période de maigres d'hiver très prononcée. Le Nil à Khartoum (fig. 164) et le Yang-tsé-Kiang (fig.
160) sont les exemples les mieux connus de ce type fluvial extrêmement répandu. Tous les fleuves de l'Inde rentrent dans cette catégorie. La largeur extraordinaire de leur lit de cailloux à sec en hiver, la soudaineté et l'impétuosité de leurs crues déterminées par les premiers orages de la mousson, ont causé plus d'un déboire aux ingénieurs anglais, constructeurs de ponts pour les voies ferrées. Le Gange et le Yang-tsé-Kiang à un moindre degré, doivent une stabilité un peu plus grande à l'apport en été des eaux de fonte des neiges des hautes montagnes (fig. 160).
Dans les contrées équatoriales ne connaissant pas de saison sèche, le régime est encore plus constant. Le gonflement des eaux suit le maximum de pluies équinoxiales. Leur baisse est relativement peu prononcée et très lente. Le Congo et l'Amazone sont les seuls grands fleuves répondant à peu près à ce type de cours d'eau à régime pondéré. Encore faut-il noter que tous les deux sont plus ou moins influencés par des affluents à régime tropical.
Fig. 160.— Régime du Yang-tsé-Kiang,
d'après Loczy.
Niveau moyen au-dessus de l'étiage
en mètres.
Exemples de régimes complexes : le Danube, le Rhin. — En réalité il n'est guère de grand fleuve qu'on puisse classer sans hésitation
ni restriction dans une des catégories que nous venons de distinguer. Les affluents peuvent modifier complètement le caractère originaire du fleuve. Le climat des régions traversées peut agir par lui-même, si le rapport entre l'alimentation et l'évaporation change notablement de la source à l'embouchure.
La forme du bassin, la direction du cours du fleuve, la disposition du réseau des affluents, ont donc une importance aussi grande que les conditions de pente. Ce sont des traits physiques qui s'expliquent par l'évolution du modelé terrestre et relèvent de l'étude du relief du sol, mais dont on ne peut pas se dispenser de tenir compte, même dans une étude purement hydrologique. Quelques exemples feront comprendre cette complexité.
Le Danube est un des meilleurs exemples de métamorphose d'un régime fluvial [Penck, 18. — E. de Martonne, 20]. Le bassin de ce grand fleuve est de forme assez normale, le réseau des affluents est développé de façon symétrique, mais la proportion des montagnes est assez considérable; et, tandis que le cours supérieur part de contrées à climat moyen, le cours inférieur s'engage dans la région des steppes à sécheresse d'automne. Issu des pentes inférieures de la Forêt Noire, le Danube est par lui-même, un cours d'eau de type séquanien, mais la multitude d'affluents qu'il reçoit des Alpes le transforme rapidement en un fleuve alpin (fig. 161, Passau). Il garde ce caractère jusqu'à Vienne et Budapest, mais la traversée de la plaine hongroise modifie le régime. L'infiltration et l'évaporation font en effet baisser son niveau en été, tandis qu'au printemps ses affluents karpatiques et illyriens lui apportent un flot puissant, produit par la fonte des neiges sur des montagnes inférieures à 2.000 mètres et par les pluies de printemps caractéristiques du climat de ces régions. Aussi la courbe a-t-elle complètement changé à Orsova. Le maigre n'est plus en hiver, mais en automne ; le maximum, au lieu de s'étaler sur l'été, est reporté au printemps. L'influence du climat de steppe accentue encore le minimum et le rend plus précoce, tandis que la période des crues, retardée
Danube,
d'après Penck et E. de Martonne.
Niveaux moyens au-dessus de l'étiage.
par la faible pente du cours inférieur, ne se prononce qu'en juin (Tulcea). L'exemple du Rhin est aussi curieux à étudier [161. Le bassin de ce grand fleuve est de forme moins régulière que celui du Danube; mais la proportion des montagnes est moins forte. Elles sont à peu près entièrement limitées au bassin supérieur, qu'un étranglement sépare du bassin moyen largement étalé dans une région de collines et de basses montagnes, avec une ramure puissante d'aflluents. Aussi le régime est-il sujet à des changements faciles à comprendre. Le fleuve est nettement alpin jusqu'à Bàle (fig. 162, Waldshut). La présence de lacs ne suffît pas à amortir les mouvements tumultueux des crues de printemps. La montée des eaux se poursuit jusqu'au cœur de l'été. Cette poussée alpine est si vigoureuse, qu'elle se fera sentir jusque dans les plaines. Les affluents qui se greffent sur le tronçon moyen ont un régime tout différent. Ce sont des fleuves séquaniens à maigres d'été, à crues de printemps et d'hiver (Moselle, Main, Neckar). Leurs eaux viennent gonfler le Rhin, au moment où son origine alpine le menace de déficit. Ainsi se forme un régime combiné avec deux maxima, l'un de printemps, l'autre d'été, et une période de maigres d'automne. Le maximum d'été d'origine alpine cède de plus en plus le pas au maximum de printemps dans le cours inférieur, tandis que les maigres d'automne s'accentuent. Mais le débit est en somme toujours soutenu. Là est le grand avantage du Rhin sur le Danube. C'est ce qui lui a permis de devenir une artère navigable d'une importance exceptionnelle, tandis que, malgré bien des efforts, la navigation danubienne reste peu de chose, comparée au mouvement considérable de la batellerie rhénane.
Exemples de rivières de pays chauds :
Amazone, Niger, Nil. — Il nous est plus difficile d'analyser rigoureusement le régime des grands fleuves tropicaux, faute de données précises. L'Amazone est un des exemples les plus curieux, semble-t-il, de l'influence des affluents.
Ce roi des fleuves a son cours dirigé de l'Ouest à l'Est, suivant presque exactement l'Equateur. Il en résulte que ses affluents, disposés à peu près
Fig. 162. — Régime du Rhin et de ses principaux affluents, d'après Der Rheinstrom.
Niveaux moyens au-dessus de l'étiage.
symétriquement, sont originaires les uns de l'hémisphère Nord, les autres de l'hémisphère Sud, en sorte que leur régime doit être exactement inverse, la période des pluies tropicales dans un hémisphère correspondant à la période sèche dans l'autre. L'onde apportée par les affluents de rive gauche vient donc soutenir le grand fleuve, au moment où ses affluents de rive droite l'abandonnent. Le résultat est un régime singulièrement stable. Une masse énorme d'eau roule toujours ses flots dans le vaste lit de l'Amazone. La courbe du régime est produite par l'interférence de celle de ses affluents. Le maximum est entre mars et juillet. Malgré son énorme débit, l'Amazone est, comme tous les fleuves de plaine des pays chauds, un agent de drainage imparfait. Le déficit d'écoulement y est très élevé si l'on en
juge par le débit de la Madura [Schichtel, 27] qui accuse un coefficient d'écoulement inférieur à 20 0/0.
On sait que les fleuves de montagne des pays chauds peuvent au contraire avoir un coefficient d'écoulement très élevé (Rio San Juan du Nicaraguas 70 0/0 d'après Merz, 32).
Le Niger doit à la forme de son bassin un curieux système de crues combinées [24]. La boucle qu'il décrit à la limite du climat désertique, le prive de toute alimentation dans son cours moyen, le cours supérieur etle cours inférieur étant nourris par des pluies qui tombent en même temps. La crue qui se forme dans le cours supérieur, ou Djoliba, ne parvient qu'après un long parcours dans le cours inférieur. Sa marche est retardée par l'absence de pente dans la région située en amont de Tombouctou : les eaux s'étalent dans une immense plaine parsemée de lacs, avant de franchir par une série de cataractes les plateaux granitiques et gréseux, qui devaient jadis retenir complètement les eaux dans cette cuvette fermée. Ainsi la crue du Djoliba n'arrive au Kouarra ou bas Niger que plusieurs mois après la fin des pluies qui lui ont donné naissance. C'est justement le moment où les eaux du Kouarra, gonflées par les mêmes pluies, commencent à baisser. Cette circonstance permet au niveau du fleuve de se maintenir jusqu'en janvier et février (fig. 163).
Le Nil est peut-être l'organisme fluvial le plus complexe des pays chauds. Son bassin, dont la superficie est évaluée d'après les derniers documents à 2.867.000 km2, s'étend, comme son cours, long de 5.589 km., dans le sens méridien, de l'équateur jusqu'au 30e parallèle. Toute la gamme des climats chauds y est ainsi représentée, même le climat désertique qui règne dans tout le cours inférieur. Quelques affluents du cours supérieur sont même originaires de l'hémisphère Sud, et par suite subissent l'influence des saisons de pluies australes. La forme du bassin mérite aussi d'être considérée.
Fig 163. — Grues du Niger, d'après Lenfant. I, Régime à Say, moyen Niger (crue occidentale); — II, Régime à Gaya (crue orientale dominante en août-septembre); — III, Régime à Badjibo, bas Niger (combinaison de la crue orientale avec la crue occidentale retardée et atténuée).
Relativement peu étendu dans la région le plus abondante, il s'épanouit largement dans la région Soudanienne et à la limite du désert, pour se réduire de plus en plus dans le cours inférieur. En Egypte, le bassin fluvial est pratiquement réduit à la vallée du Nil ; le réseau d'ouadi qui y débouche est peu développé et rarement parcouru par quelques flots boueux après une averse. Le lit du fleuve n'est qu'un chenal d'écoulement pour les eaux venues des contrées soudaniennes et équatoriales. Si, malgré les pertes énormes subies dans ce long trajet par évaporation et infiltration, le Nil peut atteindre la mer et fertiliser les plaines de la Basse Egypte, c'est grâce à la combinaison heureuse des crues originaires des différentes parties de son bassin.
La région des sources du Nil est un haut plateau, où les eaux s'accumulent en vastes nappes lacustres, dans des aires d'effondrement récent. La surface des lacs est égale au 5èmu de la surface totale de cette partie du bassin (Victoria Nyanza, 68.000 km.2 ; Albert Nyanza, 4.500 ; Albert-Edouard Nyanza, 4.300). Ils sont reliés et alimentés par des rivières torrentueuses, qui descendent par une série de chutes les gradins des hauts plateaux. Le régime du Nil Blanc, issu de cette région lacustre, reflète les oscillations de niveau du Victoria et de l'Albert Nyanza. La montée des eaux qui correspond au maximum des pluies équatoriales dans la courbe du Victoria en maijuin (v. chap. iv), se traduit par une crue du Bahr el Djebel, qui atteint Gondokoro en juillet-août. L'altitude du thalweg est descendue à 470 m. De là jusqu'à Fachoda la descente n'est que de 70 m. Une immense plaine s'étale, où viennent converger de tous côtés des cours d'eau nourris par les pluies tropicales de la zone Soudanienne. La masse d'eau qu'ils apportent est considérable et croît constamment à partir de l'équinoxe jusqu'en octobre, tandis que, pendant la saison sèche, leur débit tombe très bas. Une multitude de bras latéraux et de marécages (Majeh) reçoivent le trop-plein des eaux de crues, que ne sollicite aucune
équatoriale, où l'alimentation est J FMAMJJAS0ND
