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Cartographie des débits d’étiage : application au bassin de la Meurthe

Cartography of low water conditions : application to the Meurthe basin
Kartographie der Abflüsse bei Niedrigwasser : Anwendung auf das Becken der Meurthe
Isabelle Arts et Michel Sary

Résumés

Les campagnes de jaugeages en basses eaux permettent de faire une investigation spatiale des écoulements à l’intérieur des bassins et d’élaborer les profils hydrologiques des différents cours d’eau qui servent à la détermination des zones de rendement homogène. Ces profils sont calés sur les débits fréquentiels caractéristiques des stations hydrométriques. Une carte des rendements hydrologiques pour l’ensemble du bassin est alors réalisée pour chacune des fréquences choisies.

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Texte intégral

1Depuis plusieurs années, le Laboratoire de Géographie Physique du CEGUM mène des recherches sur les débits d’étiage dans le bassin Rhin-Meuse. Ces recherches s’inscrivent dans un programme d’étude générale qui a pour but la connaissance précise de la ressource en eau dans le temps et dans l’espace, afin d’aboutir à terme à une gestion équilibrée de cette ressource et de ses différentes utilisations. Ce programme a permis l’élaboration d’une méthodologie pour l’étude des débits d’étiage (François et al., 1994), méthodologie qui a été appliquée pour la réalisation du catalogue des débits caractéristiques des cours d’eau du bassin de la Meurthe (Arts et al., 1996). Les données de ce catalogue font actuellement l’objet d’une étude méthodologique pour la cartographie des écoulements des bassins de la Meuse et de la Moselle françaises (Arts et François, 1997) dont les résultats intermédiaires, concernant le bassin de la Meurthe, sont présentés ici.

I. Le bassin de la Meurthe

2C’est un bassin au comportement hydrologique diversifié qui est bien équipé en stations hydrométriques et qui a fait l’objet de nombreuses campagnes de jaugeages en basses eaux.

3La superficie du bassin de la Meurthe est de 3085 km2. La rivière prend sa source sur le flanc nord-ouest du massif du Hohneck (à 1075 m d’altitude) et conflue avec la Moselle à Frouard (à 190 m d’altitude), 157 km en aval. Son cours, orienté sud-est/nord-ouest, traverse deux secteurs géographiques bien différenciés (Fig. 1).

Fig. 1 : Bassin de la Meurthe : carte de présentation

Fig. 1 : Bassin de la Meurthe : carte de présentation

A. Les différents milieux naturels

4Au sud-est, le Massif vosgien, avec des altitudes dépassant parfois 1300 m, offre des potentialités aquifères importantes. Les formations cristallines très fracturées, avec de nombreuses zones d’altération (arènes granitiques), constituent un réservoir morcelé, mais bien alimenté par des précipitations importantes (plus de 2000mm par an sur les hautes crêtes). Les grès du Trias, avec plus de 100 m d’épaisseur et une porosité d’interstices élevée, présentent un réservoir plus homogène, bien alimenté par des précipitations de plus de 1000 mm par an. Entre ces deux formations, les grès argileux du Permien ne constituent qu’un faible aquifère.

5Au nord-ouest, la partie du Plateau lorrain drainée par la Meurthe ne bénéficie pas des mêmes conditions d’alimentation pluviométrique et ne comprend pas d’aquifères puissants. En effet, ceux-ci sont situés dans des séries sédimentaires composées essentiellement de calcaires et de marnes, où seuls les calcaires du Muschelkalk et les grès du Rhétien peuvent localement soutenir les étiages. D’autre part, les altitudes faibles (400 m au maximum au nord du bassin) ainsi que la relative position d’abri par rapport au relief de côte de direction méridienne, situé à l’ouest, entraînent des précipitations moins abondantes (700 à 800 mm).

6Ces différences d’alimentation pluviométrique et de potentialité aquifère du bassin de la Meurthe induisent des écoulements bien différenciés, surtout en période d’étiage où ceux-ci sont uniquement alimentés par les nappes souterraines.

B. Les données hydrométriques

7Ces données sont obtenues par les enregistrements des stations hydrométriques et par des campagnes de ­jaugeages en période de basses eaux:

8• les stations hydrométriques permettent de saisir l’évolution des écoulements dans le temps. Pour cette étude, 10 stations ont été retenues (5 sur la Meurthe et 5 sur les principaux affluents, tableau 1) et traitées sur la période 1971-1990, les lacunes de certaines d’entre elles ayant été comblées par simple corrélation. Ces ­stations sont actuellement gérées par la DIREN Lorraine;

9• les campagnes de jaugeages ont été organisées en période de basses eaux, en plusieurs étapes de 1978 à 1996 pour différentes situations hydrologiques (étiage plus ou moins prononcé). Les mesures de débit ont été effectuées sur la Meurthe et les affluents de différents ordres, pour des surfaces partielles de bassin de 5 à 10km2, soit environ 500 points mesurés utilisés dans cette étude.

Tableau 1 : Stations hydrométriques retenues dans le bassin de la Meurthe (cours d’eau principal et affluents)

Tableau 1 : Stations hydrométriques retenues dans le bassin de la Meurthe (cours d’eau principal et affluents)

10Ainsi, les deux types de données hydrométriques sont complémentaires. Les stations fournissent des données en continu, mais elles ne caractérisent que l’exutoire du bassin qu’elles contrôlent (globalisation des écoulements internes du bassin). Les campagnes de jaugeages permettent une investigation spatiale des différents écoulements à l’intérieur du bassin, mais chaque campagne n’est représentative que d’une situation hydrologique particulière.

II. Les profils hydrologiques

11Les débits des campagnes de jaugeages en basses eaux permettent l’élaboration des profils hydrologiques des différents cours d’eau.

A. L’élaboration des profils hydrologiques

12Différents auteurs ont montré qu’il y a une relation entre le débit Q et la surface A correspondante du bassin versant, selon une loi générale: Q = h.Ag, où h et g sont des paramètres caractéristiques de chaque bassin. En coordonnées logarithmiques, la fonction se traduit par une droite d’équation :

13log (Q) = g.log(A) + log(h)

14Pour différentes situations hydrologiques (h différents), on obtient une série de droites parallèles (pente g constante).

15Cependant, en période d’étiage non influencée directement par la pluie, si le parallélisme des profils hydrologiques est bien réel, ceux-ci ne sont pas représentés par une seule droite mais par plusieurs segments : g n’est donc constant que pour une zone homogène du bassin. Ainsi en étiage, h représente l’état des réserves en eaux souterraines et g la concentration de ces eaux dans la rivière, différente pour chaque zone homogène (Decloux, Sary, 1991).

16Les cours d’eau du bassin de la Meurthe présentent en général des profils hydrologiques constitués de plusieurs segments qui traduisent le drainage de différentes zones hydrogéologiques par le réseau hydrographique.

17La pente d’un segment est représentative de l’augmentation ou de la diminution du débit spécifique de la zone homogène de bassin versant relative à ce segment :

  • si la pente est égale à 1, le débit spécifique est identique pour toute la zone homogène (débit et surface augmentent de la même façon),

  • si elle est supérieure à 1, le débit spécifique augmente de manière exponentielle (le débit augmente plus rapidement que la surface),

  • si elle est inférieure à 1, le débit spécifique diminue de la même manière (la surface augmente plus rapidement que le débit).

B. L’exemple de la Mortagne

18La Mortagne conflue avec la Meurthe, en rive gauche de celle-ci, entre les stations hydrométriques de Lunéville et de Damelevières. Son bassin versant, dont la superficie est de 582 km2, s’inscrit dans les formations gréseuses du Trias à l’amont (jusqu’à la station d’Autrey Sainte-Hélène) et dans les formations calcaires et argileuses du Muschelkalk et du Keuper à l’aval (Fig.1).

19De nombreuses campagnes de jaugeages ont été réalisées sur ce cours d’eau depuis une quinzaine d’années. Si l’on prend par exemple celles de 1989 (Fig. 2), on se rend compte d’une part que les débits s’alignent pratiquement sur des segments de droite et d’autre part que ces segments sont parallèles d’une campagne de mesures à l’autre. Sur le graphique, on constate qu’il existe une « cassure » des trois profils à une surface d’environ 60 km2, ce qui correspond à peu près à la zone où la Mortagne quitte les grès vosgiens pour s’écouler sur les calcaires du Plateau lorrain. On peut donc expliquer les pentes (g) plus fortes à l’amont par la présence d’aquifères puissants (grès) qui entraînent des rendements élevés. À l’aval, où les pentes sont plus faibles (calcaires et argiles), les légères variations de pente sont dues à la présence de petits affluents qui entraînent localement une augmentation de débit.

Fig. 2 : Profils hydrologiques de la Mortagne

Fig. 2 : Profils hydrologiques de la Mortagne

C. Les autres cours d’eau

20Les quatre cours d’eau représentés (Fig. 3) montrent la variété des profils hydrologiques des affluents.

Fig. 3: Profils hydrologiques de divers affluents

Fig. 3 : Profils hydrologiques de divers affluents

21La Plaine (surface de bassin: 127 km2), affluent de rive droite de la Meurthe en aval de Raon l’Étape, s’écoule intégralement dans les grès du Trias. Les pentes du profil hydrologique diffèrent peu et sont proches de 1, ce qui traduit une alimentation régulière tout au long du cours d’eau.

22La Verdurette (surface de bassin: 73 km2) est un affluent de rive gauche de la Vezouze. Elle prend sa source dans les grès du Trias (d’où une pente supérieure à 1 à l’amont). Ensuite, elle s’écoule successivement dans les marnes et argiles du Muschelkalk (pente proche de 0,5) puis dans les calcaires du Muschelkalk (pente à nouveau proche de 1).

23L’Amezule (surface de bassin: 87 km2) est un affluent de rive droite de la Meurthe, à l’extrémité aval du bassin. Elle s’écoule d’abord dans les marnes du Lias inférieur (débits d’étiage très faibles et pente quasi nulle à l’amont) puis dans les formations calcaro-gréseuses du Lias supérieur (pente proche de 10).

24La Morte (surface de bassin : 62 km2) est un affluent de rive gauche de la Fave. Elle s’inscrit presque intégralement dans les gneiss de Sainte-Marie-aux-Mines et, de ce fait, son profil hydrologique ne comporte qu’un seul segment (pente égale à 0,7).

25On constate donc, même si la Meurthe demeure un bassin relativement homogène dans son ensemble, que les cours d’eau ont des profils hydrologiques variés. L’allure de chaque profil est représentative des conditions hydrogéologiques des différents milieux du bassin que recoupe le cours d’eau.

III. Les débits caractéristiques

26Les débits d’étiage ont été calculés à chaque station pour les fréquences caractéristiques 1/2, 1/5 et 1/10 (tableau 2) en utilisant la loi log-normale. Les valeurs de ces débits et celle du module sont exprimées en l/s/km2 pour apprécier le rendement hydrologique des différents bassins.

Tableau 2: Débits caractéristiques des stations hydrométriques (période 1971-1990)

Tableau 2 : Débits caractéristiques des stations hydrométriques (période 1971-1990)

A. La différenciation des rendements hydrologiques

27Globalement, les rendements sont plus élevés pour les stations du Massif vosgien (Fraize, Saint-Dié, Moyen-moutier, Raon l’Étape, la Trouche et Autrey Sainte-Hélène) que pour celles du Plateau lorrain (Lunéville, Gerbéviller, Damelevières et Malzéville):

28• pour le module, les rendements sont de l’ordre de 18 à 21 l/s/km2 pour les bassins du Massif vosgien et de 12 à 15 l/s/km2 pour les bassins du Plateau lorrain, soit une diminution d’environ un tiers. Ceci s’explique par des précipitations plus élevées sur le massif que sur le plateau;

29• pour les débits d’étiage aux fréquences caractéristiques, les bassins du Massif vosgien ont également des rendements élevés (Q 1/2: 6 à 8 l/s/km2, Q 1/5 : 4 à 6 et Q 1/10 : 3 à 5) alors que les rendements des bassins du Plateau lorrain sont plus faibles (Q 1/2: 3 à 4 l/s/km2, Q 1/5: 2 à 3, Q 1/10: 1.5 à 2). Cette diminution de rendement de moitié entre les deux milieux est due essentiellement à la nature différente des aquifères. Les rendements des bassins du plateau, et plus particulièrement le bassin de la Meurthe à Damelevières et à Malzéville, seraient encore plus faibles si ceux-ci ne bénéficiaient pas des apports des bassins amont du Massif vosgien.

30Ainsi, que ce soit pour le module où le ruissellement joue un rôle important, ou que ce soit pour les débits d’étiage où la restitution des nappes est pratiquement exclusive, la différence entre le Massif vosgien et le Plateau lorrain est très bien marquée.

B. L’évolution des rendements hydrologiques par station

31L’évolution des rendements est appréciée par l’analyse des rapports successifs des débits caractéristiques pour chaque station (tableau 3).

Tableau 3: Rapports entre les débits par station

Tableau 3 : Rapports entre les débits par station

32Le rapport entre le débit Q 1/2 et le module est extrêmement variable d’une station à l’autre. On peut toutefois effectuer des regroupements :

33• pour les bassins situés dans les grès du Trias (stations de Moyenmoutier, La Trouche et Autrey Sainte-Hélène) le rapport est de 40 % et plus. Ceci dénote la part importante de l’alimentation des écoulements par la nappe des grès;

34• pour le bassin de la Meurthe à Fraize, dans les Vosges cristallines, ce rapport est moins élevé (35 %). Ceci est dû à une plus forte proportion du ruissellement lié aux précipitations importantes du massif. Mais ce rapport n’est plus que de 25 % à la station de Saint-Dié du fait du médiocre réservoir que constituent les grès argileux du Permien dans la dépression de Saint-Dié;

35• pour les bassins du Plateau lorrain, les rapports sont plus faibles: 31 % à Gerbéviller sur la Mortagne qui bénéficie encore du soutien des grès du Trias à l’amont (Autrey Sainte-Hélène), mais seulement 22 % à Lunéville sur la Vezouze où les affleurements des grès sont plus restreints;

36• pour l’ensemble du bassin de la Meurthe, à Damelevières ou à Malzéville, le rapport entre le débit Q 1/2 et le module se stabilise autour de 25 %, ce qui montre que l’écoulement global de la Meurthe bénéficie d’un soutien non négligeable des nappes du Massif vosgien en étiage moyen.

37Les rapports entre les débits de fréquence 1/2 et 1/5, puis entre les débits de fréquence 1/5 et 1/10, donnent des valeurs quasi identiques pour toutes les stations : 71 à 73 % pour les premiers et 83 à 85 % pour les seconds. Ceci est lié à l’écart-type des logarithmes des débits d’étiage qui est quasiment constant sur l’ensemble des cours d’eau du bassin de la Meurthe (tableau 4). Ces rapports traduisent une diminution lente et progressive des écoulements en étiage qui sont alimentés uniquement par la vidange des nappes souterraines. Les rapports sont un peu plus élevés à Fraize (Haute-Meurthe) et à Moyenmoutier (Rabodeau), ce qui s’explique par une vidange plus lente d’aquifères mieux alimentés. Par contre, ces rapports sont légèrement plus faibles à Gerbéviller (Mortagne) du fait d’une vidange plus rapide de certains aquifères, et en particulier celui des calcaires karstifiés du Muschelkalk.

Tableau 4: Valeur de l’écart-type de l’ajustement à la loi log-normale

Tableau 4 : Valeur de l’écart-type de l’ajustement à la loi log-normale

38Il y a donc, pour ces débits caractéristiques d’étiage, une évolution assez homogène sur l’ensemble du bassin. Cependant, cela ne veut pas dire que cette évolution s’effectue dans le même laps de temps pour toutes les stations. En effet, la vidange de la nappe des grès est généralement plus lente que celle des calcaires karstifiés du Muschelkalk. Il peut en résulter ainsi un décalage de plusieurs jours, voire d’un mois, entre deux stations pour que la même fréquence soit atteinte.

C. Comparaison des débits caractéristiques entre les stations

39Si l’évolution entre les débits d’étiage (Q 1/2, Q 1/5, Q1/10) est identique entre deux stations, il en résulte nécessairement un rapport unique pour les différentes fréquences (tableau 5). C’est le cas par exemple de la station de Saint-Dié qui est bien corrélée avec celle de Raon l’Étape (rapport de 50 %) ou avec celle de Lunéville (rapport de 66 %). Par contre, si l’évolution n’est pas la même, les rapports sont variables pour les différentes stations. Ainsi, la station de Saint-Dié est moins bien corrélée avec celle de Fraize (rapport de 34 à 37 %) ou avec celle de Gerbéviller (rapport de 82 à 75 %). Dans ces deux cas, les rapports sont non seulement différents mais en plus ils ne varient pas dans le même sens.

Tableau 5: Rapport entre les débits caractéristiques des différentes stations

Tableau 5 : Rapport entre les débits caractéristiques des différentes stations

NB: les rapports sont calculés en prenant en compte les débits les plus faibles par rapport aux plus élevés.

40Globalement les stations de Moyenmoutier et de Fraize offrent des rapports disparates avec les autres stations, mais elles sont bien corrélées entre elles. Seule la station de Gerbéviller n’a aucune corrélation bien nette avec une autre station.

41Cependant, la différence entre les rapports ne dépasse guère les 5 %.

IV. Cartographie des rendements

42L’utilisation des valeurs de rendement d’étiage aux stations hydrométriques, pour les différentes fréquences caractéristiques, peut permettre d’effectuer une cartographie de ces rendements. Mais avec 10 stations pour un bassin de 3085 km2, cette cartographie serait trop générale, d’où la nécessité d’utiliser les profils hydrologiques pour réaliser une cartographie plus détaillée.

A. L’utilisation des profils hydrologiques

43Les profils hydrologiques permettent de connaître les débits tout au long d’un cours d’eau et d’en déduire pour tout tronçon de celui-ci les apports qui lui sont propres. Ce tronçon correspondant à une surface de bassin, on en déduit un débit spécifique qui caractérise le rendement particulier de ce bassin intermédiaire. On peut ainsi multiplier les bassins intermédiaires en prenant en compte l’organisation des écoulements (apports dus aux affluents, aux sources, au drainage de nappes, …).

44Le calage des profils hydrologiques sur les débits caractéristiques d’étiage des stations hydrométriques permet de qualifier les rendements fréquentiels des bassins intermédiaires à l’amont d’une station ou entre deux stations.

45L’analyse comparée des débits fréquentiels des différentes stations a montré que les rapports de ces débits se caractérisaient par une valeur unique ou des valeurs proches (variation de 5 % au maximum). On peut donc considérer que l’ensemble du bassin de la Meurthe est relativement homogène dans l’évolution des modalités d’écoulement en étiage. La cartographie des rendements d’étiage caractéristiques permet de suivre l’évolution spatiale de ceux-ci.

46Pour cette cartographie, les rendements sont déterminés pour les zones définies par la « codification hydrographique » du bassin Rhin-Meuse qui couvrent des surfaces comparables de 30km2 en moyenne. Les classes des débits sont définies en fonction des rendements moyens d’étiage des différentes formations aquifères (Fig. 4).

Fig. 4 : Bassin de la Meurthe ; cartes des rendements

Fig. 4 : Bassin de la Meurthe ; cartes des rendements

47Les cartes aux trois fréquences caractéristiques d’étiage montrent bien la régionalisation des rendements dans le bassin de la Meurthe. On distingue nettement les forts rendements du Massif vosgien de ceux plus faibles du Plateau lorrain, ce qui correspond à peu près à la limite d’affleurement des grès du Trias.

B. Le Massif vosgien

48Les zones à haut rendement se situent dans les formations cristallines et métamorphiques du massif (bassins de la Haute Meurthe et de la Morte) et dans les formations gréseuses du Trias (bassins du Rabodeau, de la Plaine, de la Mortagne amont et de la Vezouze amont). Cependant, une zone intermédiaire est moins productive (bassin de la Fave et dépression de Saint-Dié).

49L’évolution entre les rendements des trois cartes est différente. Entre les fréquences 1/2 et 1/5, les rendements diminuent rapidement alors qu’entre les fréquences 1/5 et 1/10 la diminution est moins rapide. Il y a donc une stabilisation des rendements vers les hautes fréquences, ce qui démontre que certains aquifères ont de fortes capacités.

50Les zones les plus productives se situent d’une part à l’extrême amont de la Meurthe, là où le socle cristallin, très fracturé, comporte d’importantes poches d’altérites et où le fond de la vallée est encombré de puissants dépôts glaciaires, et d’autre part, à l’amont des bassins du Rabodeau, de la Plaine et de la Vezouze, là où la couverture des grès du Trias est plus épaisse. Le bassin amont du Rabodeau conserve un rendement toujours élevé (supérieur à 7 l/s/km2) qui peut s’expliquer par un transfert de nappe des bassins gréseux situés à l’est, sur le versant alsacien, où on observe en effet des rendements beaucoup plus faibles. La vidange des grès du bassin amont de la Mortagne (station d’Autrey Sainte-Hélène) est un peu plus importante du fait de la moindre épaisseur des grès du Trias.

51Les zones les moins productives se concentrent dans le bassin permien de Saint-Dié (grès argileux) et dans le bassin de la Fave où les formations gneissiques compactes constituent un réservoir de faible capacité. Ces zones, dont les rendements ne dépassent pas 5 l/s/km2 pour la fréquence 1/2, passent progressivement à des rendements inférieurs à 2 l/s/km2 (fréquence 1/5) et même inférieurs à 1 l/s/km2 (fréquence 1/10). Ces rendements sont comparables à ceux du Plateau lorrain où les aquifères sont peu productifs.

52Les rendements sont donc contrastés dans le Massif vosgien et ces contrastes perdurent entre les trois fréquences. Ceci s’explique par la diversité des capacités aquifères des formations et leur fracturation, mais aussi par des transferts entre bassins au niveau des interfluves (limite hydrogéologique difficile à déterminer) et par des circulations sous-alluviales dans les dépôts glaciaires et fluvio-glaciaires de fond de vallée.

C. Le Plateau lorrain

53Les rendements dépassent rarement 3 l/s/km2 et sont moins contrastés. Cette plus grande homogénéité des rendements est due aux faibles capacités aquifères des formations sédimentaires à dominante argileuse. Les calcaires du Muschelkalk peuvent localement produire des rendements un peu plus élevés, et les grès du Rhétien, situés à l’aval du bassin, soutenir légèrement les étiages des affluents de la Meurthe entre Damelevières et Malzéville.

54Comme précédemment dans le Massif vosgien, la décroissance des rendements est surtout sensible entre les fréquences 1/2 et 1/5. Ensuite, la diminution des rendements est faible et peu perceptible, même en utilisant des classes de débit aux limites très rapprochées.

55Les zones les plus productives (rendements supérieurs à 2 l/s/km2), ne sont présentes que pour la fréquence 1/2. Elles sont localisées principalement sur les calcaires du Muschelkalk, au contact des grès du Trias, et plus particulièrement sur les affluents de rive gauche de la Vezouze, là où les calcaires, plus soulevés par la tectonique, permettent un meilleur recoupement de la nappe par les cours d’eau.

56À cette fréquence, le bassin du Sanon présente également, pour toutes les zones hydrographiques, un rendement supérieur à 2 l/s/km2, alors qu’il est inscrit principalement dans les marnes du Keuper. Dans ce bassin, les rendements naturels, qui devraient être plus faibles, sont influencés par le canal de la Marne-au-Rhin dont le tracé est parallèle au cours du Sanon. Les apports du canal (déversoirs de trop-plein, fuites à travers les digues) étant difficiles à déterminer, il n’est pas possible de reconstituer les débits naturels. Les zones situées entre Damelevières et Malzéville sont également soumises à ces influences.

57Pour les autres fréquences (1/5 et 1/10), ces zones productives ont des rendements plus faibles, mais toujours supérieurs à 1 l/s/km2.

58Les zones les moins productives, à la fréquence 1/2, sont les bassins aval de la Vezouze et de la Mortagne (rendements inférieurs à 2 l/s/km2) inscrits dans les marnes du Keuper, et le bassin de la Meurthe entre la confluence de la Plaine et celle de la Vezouze (rendements inférieurs à 1 l/s/km2) qui n’est alimenté que par la nappe alluviale (aucun affluent et aucune source).

59Pour les autres fréquences, les rendements sont en dessous de 1 l/s/km2 et même en dessous de 0,5 l/s/km2 à la fréquence 1/10.

60Ainsi, pour le Plateau lorrain, les rendements sont peu contrastés. Ils sont toutefois encore soutenus pour les cours d’eau qui entaillent les calcaires du Muschelkalk ou pour ceux qui sont sous influence anthropique (apports du canal). Les rendements sont plus indigents pour les cours d’eau qui s’inscrivent essentiellement dans les marnes du Keuper.

61Cette analyse de la cartographie des rendements en étiage du bassin de la Meurthe montre bien que ceux-ci dépendent essentiellement du potentiel aquifère des formations recoupées par les différents cours d’eau. L’évolution entre les trois fréquences (1/2, 1/5 et 1/10) permet de caractériser la vidange plus ou moins prononcée des différentes nappes souterraines.

Conclusion

62La connaissance des débits de basses-eaux dans le bassin de la Meurthe, qu’ils soient observés aux stations hydrométriques ou mesurés lors de campagnes de jaugeages, permet de comprendre les modalités de l’écoulement dans ce bassin divisé en deux secteurs bien distincts. Grâce à la réalisation des profils hydrologiques, on peut spatialiser des rendements d’étiage et caractériser ainsi les comportements hydrologiques des sous-bassins. Toutefois, la spatialisation présentée ici est limitée par l’utilisation des zones déterminées par la « codification hydrographique » du bassin Rhin-Meuse. Une autre cartographie, respectant mieux les ruptures de pente des profils hydrologiques, permet de spatialiser les écoulements de façon beaucoup plus adaptée à la sectorisation des zones hydrogéologiques homogènes des différents bassins. C’est le cas également pour les cartes réalisées en mode maillé (ou « raster ») qui donnent une valeur de débit par km2. Le CEGUM améliore les modes de représentation et de spatialisation des écoulements en basses eaux dans le but de réaliser une cartographie globale de ces phénomènes pour les bassins de la Moselle et de la Meuse.

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Bibliographie

Arts I., François D., 1997. — Profils hydrologiques du bassin de la Meurthe - Proposition d’une typologie - Mosella, Tome XXIII, n°1-2, pp. 165-178.

Arts I., François D., Corbonnois J., Sary M., 1996. — Réalisation d’un catalogue des débits caractéristiques des cours d’eau du bassin de la Meurthe - Rapport CEGUM – Agence de l’Eau Rhin-Meuse, 30 p., annexes.

Decloux J.P., Sary M., 1991. — Campagnes d’étiage. Objectifs, traitement et valorisation des données – Mosella, Tome XVIII, n° spécial annuel, pp. 121-134.

François D., Sary M., Auer J.-C., Zumstein J.-F. (1994). — Étude méthodologique des débits d’étiage - Rapport CEGUM – Agence de l’Eau Rhin-Meuse, 30 p.

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Table des illustrations

Titre Fig. 1 : Bassin de la Meurthe : carte de présentation
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Titre Tableau 1 : Stations hydrométriques retenues dans le bassin de la Meurthe (cours d’eau principal et affluents)
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Titre Fig. 2 : Profils hydrologiques de la Mortagne
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Titre Fig. 3 : Profils hydrologiques de divers affluents
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Titre Tableau 2 : Débits caractéristiques des stations hydrométriques (période 1971-1990)
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Titre Tableau 3 : Rapports entre les débits par station
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Titre Tableau 5 : Rapport entre les débits caractéristiques des différentes stations
Légende NB : les rapports sont calculés en prenant en compte les débits les plus faibles par rapport aux plus élevés.
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Pour citer cet article

Référence électronique

Isabelle Arts et Michel Sary, « Cartographie des débits d’étiage : application au bassin de la Meurthe », Revue Géographique de l'Est [En ligne], vol. 40 / 1-2 | 2000, mis en ligne le 05 août 2013, consulté le 23 mai 2017. URL : http://rge.revues.org/4175

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Auteurs

Isabelle Arts

Centre d’Études Géographiques de l’Université de Metz (CEGUM) - Laboratoire de Géographie Physique - UFR Sciences Humaines et Arts - Ile du Saulcy, 57045 Metz Cedex 1

Michel Sary

Centre d’Études Géographiques de l’Université de Metz (CEGUM) - Laboratoire de Géographie Physique - UFR Sciences Humaines et Arts - Ile du Saulcy, 57045 Metz Cedex 1

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