Neige et hydrologie en hiver

[pinthotal]

Bonjour,

Je m'interroge sur un phénomène bien particulier : l'origine de l'eau des rivières de montagne pendant les mois d'hiver, lorsque les débits sont les plus bas (de décembre à février) et que l'ensemble des bassins versants sont enneigés (ex : l'Isère à Val d'Isère, la Durance en amont de Briançon, etc.) . On observe en effet un débit de base, faible mais non nul, et quasiment constant. Pourtant, les précipitations qu'elles soient solides ou liquides pendant cette période ne peuvent plus alimenter les cours d'eau puisqu'elles sont stockées par le manteau neigeux.

Mes hypothèses sont les suivantes :

- Soit il existe des nappes souterraines qui ont un stock suffisamment important pour se décharger pendant tout l'hiver. Il est toutefois surprenant que le débit ne faiblisse pas de façon significative entre décembre et février car on s'attendrait à ce que le débit faiblisse au fur et à mesure que les nappes se vident

- Soit il y a une fonte faible mais continue (quelques dixièmes de milimètres par jour suffisent) à la base du manteau neigeux en raison du flux géothermique qui s'infiltrerait dans le sol pour être routée à la rivière. Cela expliquerait bien ces débits constants mais les observations ne semblent pas à ma connaissance faire mention d'une fonte même très faible à la base du manteau.

J'ai beaucoup de mal à trouver des réponses dans la littérature.

Merci de ne répondre que si vous avez des connaissances précises sur le sujet, et de préférence avec références bibliographiques à l'appui (c'est beaucoup plus exploitable !).

Merci de votre aide

[Damien49]

Tu donnes toi-même la réponse :

les précipitations qu'elles soient solides ou liquides pendant cette période ne peuvent plus alimenter les cours d'eau puisqu'elles sont stockées par le manteau neigeux.

C'est au contraire une bonne réserve pour alimenter les cours d'eau de façon douce et constante. Toute la neige ne reste pas neige, même à température négative. Regarde les glaciers...

Soit il existe des nappes souterraines qui ont un stock suffisamment important pour se décharger pendant tout l'hiver.

Exact. Cela dépend des nappes, mais beaucoup ont une période de retour pluriannuel. Dans des terrains sableux ou granitiques par exemple l'infiltration se fait de quelques centimètres seulement par an (contrairement à un terrain karstique) , aussi ont peut comprendre que même après une sécheresse totale de plusieurs années, les cours d'eaux continueraient à ruisseler.

Je n'ai pas de référence bibliographique désolé, juste les souvenirs lointains de mes cours d'hydrologie ^^

[pinthotal]

C'est au contraire une bonne réserve pour alimenter les cours d'eau de façon douce et constante. Toute la neige ne reste pas neige, même à température négative. Regarde les glaciers...

une bonne réserve pour alimenter les cours d'eau : par fonte à l'interface sol-neige c'est bien ce dont tu parles ?Il y a donc de l'eau qui coule dessous le glacier même en plein hiver ? Aussi en raison du flux géothermique ?

Par contre quand tu dis "même à température négative", non, si ça fond la partie de neige ou de glace qui fond est forcément à 0°C !

Exact. Cela dépend des nappes, mais beaucoup ont une période de retour pluriannuel. Dans des terrains sableux ou granitiques par exemple l'infiltration se fait de quelques centimètres seulement par an (contrairement à un terrain karstique) , aussi ont peut comprendre que même après une sécheresse totale de plusieurs années, les cours d'eaux continueraient à ruisseler.

Je n'ai pas de référence bibliographique désolé, juste les souvenirs lointains de mes cours d'hydrologie ^^

sur les bassins alpins dont je parle je pense qu'il n'y a a priori pas des nappes aussi grandes que sur des grandes fleuves, mais ok il y en a sûrement. Mais le débit diminuerait au fur et à mesure que la nappe se vide, non ? Or vraiment les débits observés sont constants entre fin novembre et début mars.

[Damien49]

C'est au contraire une bonne réserve pour alimenter les cours d'eau de façon douce et constante. Toute la neige ne reste pas neige, même à température négative. Regarde les glaciers...

Ce que je veux dire c'est que de fortes pluies seront bien moins "efficaces" pour les nappes phréatiques en raison essentiellement du ruissellement qu'une couche de neige qui diffusera de l'eau liquide de façon lente et prolongé, ce qui est bien plus efficace pour les nappes phréatiques.

De plus l'automne et l'hiver constitue toujours la période de haut rechargement des nappes contrairement au printemps et à l'été en raison de l'absence de végétation donc d'évapotranspiration.

sur les bassins alpins dont je parle je pense qu'il n'y a a priori pas des nappes aussi grandes que sur des grandes fleuves, mais ok il y en a sûrement. Mais le débit diminuerait au fur et à mesure que la nappe se vide, non ? Or vraiment les débits observés sont constants entre fin novembre et début mars.

Les petits ruisseaux font les grandes rivières ^^

Plus sérieusement, je doute que dans les Alpes tu n'ai que des réseaux karstiques. Ca doit être plutôt en majorité le contraire je pense...

[pinthotal]

De plus l'automne et l'hiver constitue toujours la période de haut rechargement des nappes contrairement au printemps et à l'été en raison de l'absence de végétation donc d'évapotranspiration.

Dans les Alpes je veux bien être changé en crapaud si les nappes se rechargent pendant l'hiver. Le manteau neigeux stocke quasiment toutes les précipitations. En début d'automne d'accord, en hiver, non.

[Damien49]

Ne confond pas dans le temps : ruissellement, écoulement des rivières et rechargement des nappes. Comme je t'ai dis avant, un rechargement de nappes dans un réseau non karstique se fait de manière très lente de l'ordre de quelques centimètres par an.

L'eau qui s'écoule actuellement dans la rivière alpha provient peut être de pluies qui se sont passés il y a plusieurs années ou l'hiver dernier ou l'été dernier. La notion de réserve d'une nappe aquifère est une notion essentielle. Mais réduire un fonctionnement hydrologique en le généralisant à toutes les Alpes ne marchera pas. Chaque bassin versant fonctionne différemment en fonction surtout de sa nature géologique et topographique.

Un peu de lecture : http://members.unine.ch/philippe.renard/hydrogen/node1.html

[pinthotal]

Merci pour ce lien, je lis ça, ça a l'air très intéressant.

En effet j'avais pas pigé que tu parlais de nappes dont le rechargement est pluriannuel.

En fait je parlais initialement de toutes les Alpes mais en réalité je ne m'intéresse qu'au haut bassin de la Durance. Toutefois je ne suis pas hydrogéologue je ne sais pas du tout comment connaître le type de nappes présentes sur ce bassin.

[Météofun]

Tu peux éventuellement te renseigner au CEMAGREF de Lyon ou au SCHAPI ? Et peut-être aussi au CNRM mais là je ne suis pas certain si tu cherches pour un bassin en particulier …

Sinon il y a peut-être (surement) des labos de recherche ? ?

[pinthotal]

Tu peux éventuellement te renseigner au CEMAGREF de Lyon ou au SCHAPI ? Et peut-être aussi au CNRM mais là je ne suis pas certain si tu cherches pour un bassin en particulier …

Sinon il y a peut-être (surement) des labos de recherche ? ?

Le SCHAPI ne surveille pas ce bassin malheureusement. Je suis dans un labo de recherche et en contact avec des gens liés à ces thématiques, mais comme souvent en sciences tous les points de vue ne convergent pas vers la même réponse. C'est pour ça que je cherche des références bibliographiques.

[Damien49]

Une carte géologique des hautes alpes donnerait déjà quelques renseignements. A priori selon ce que j'ai trouvé, la vallée de la durance et de l'ubaye sont surtout calcaires et schisteux du jurassique - trias, donc non-karstique, donc à diffusion lente...

A approfondir tout ça, je suis pas géologue...

[pinthotal]

Une carte géologique des hautes alpes donnerait déjà quelques renseignements. A priori selon ce que j'ai trouvé, la vallée de la durance et de l'ubaye sont surtout calcaires et schisteux du jurassique - trias, donc non-karstique, donc à diffusion lente...

A approfondir tout ça, je suis pas géologue...

Merci de ton aide, j'ai contacté des hydrogéologues de l'université de savoie, j'attends leurs réponses.