Ecoulement


Etymologie & Histoire

Dér. de écouler (s’) de é du lat. ex, hors de et de couler ( du lat. colare, fluer), couler hors de quelque endroit, en parlant d’un fluide. Attesté en 1539 pour " mouvement d’un liquide qui s’écoule ".


Définitions existantes :

Remarque : En hydrologie, écoulement confond les phénomènes de couler (flux dans un espace défini, un cours d’eau) et de s’écouler (flux sortant).


Définition proposée :

Circulation des eaux terrestres sous l’effet de la pesanteur et flux résultant de cette circulation


Commentaires

Le terme " d’écoulement " se rapporte toujours à la circulation gravitaire de l’eau ; il recouvre plusieurs réalités  selon la profondeur à laquelle on se situe dans le sol :

* à la surface du sol. En hydrologie de surface, le terme " d’écoulement " concerne exclusivement la circulation de l’eau dans le réseau hydrographique. Il s’agit d’un phénomène qui peut se quantifier par des mesures directes de débits.

En dehors du réseau hydrographique, on parle de ruissellement (voir ce terme), pour qualifier un écoulement de surface se produisant exclusivement sur les versants.

* dans l’épaisseur du sol : Dans certaines conditions favorables, un écoulement latéral peut apparaître dans la zone non saturée du sol, au dessus du niveau phréatique principal. Ce type d’écoulement résulte de la diminution souvent rapide de la conductivité hydraulique avec la profondeur, ce qui fait que la conductivité hydraulique horizontale est alors beaucoup plus grande que la conductivité verticale. Lorsque des épisodes pluvieux prolongés se produisent, l’eau arrive dans le profil par le haut plus vite qu’il n’en sort par le bas, ce qui provoque la formation d’un niveau saturé dont l’eau s’écoule latéralement, dans le sens de la conductivité hydraulique la plus forte. Les conditions sont favorables à la formation de ce type d’écoulement lorsque le sol est nettement stratifié, la roche mère peu profonde, ou qu’il existe un horizon induré ou encore une semelle de labour. On parle d’écoulement hypodermique, ou latéral pour cet écoulement qui se produit au-dessus du niveau de la nappe permanente, sous formes de micro-nappes très localisées et éphémères.

Dans la zone saturée : Lorsqu’on se situe au niveau de la nappe, l’écoulement se fait par gravité en fonction du gradient hydraulique : il s’agit alors d’un écoulement de nappe (cf. : nappe et débit de base).

Le coefficient d’écoulement représente le ratio entre la quantité d’eau écoulée et la quantité d’eau précipitée pendant une période donnée et un bassin donné . Cette notion n’implique pas que toute l’eau écoulée provienne des précipitations considérées. Une partie peut provenir de précipitations antérieures ou tombées hors du bassin (s’il existe des transferts, de surface ou souterrains), ni réciproquement que toutes les précipitations non évapotranspirées se soient écoulées (différences de stock et sorties souterraines).

Le coefficient de ruissellement représente, lors d’une crue, la part de l’eau qui a exclusivement circulé en surface. Historiquement, il a été confondu avec le coefficient d’écoulement rapide et demeure parfois abusivement utilisé dans ce sens ; or le coefficient d’écoulement rapide représente le ratio entre le volume d’écoulement rapide, c’est à dire celui qui provoque le gonflement de l’hydrogramme – et qui incluse le plus souvent une part d’eau souterraine " poussée " par l’eau de la pluie considérée – et la pluie à l’origine de la crue. Le terme de coefficient de ruissellement fait référence à des processus de transfert, et celui de coefficient d’écoulement rapide à des volumes transférés. Le terme anglais " runoff " a une signification plus générale ; il recouvre les deux sens (quoiqu’on parle de plus en plus souvent de " surface runoff " pour le ruissellement).


Typologie :

 


C. Cosandey, mars 2000