Réserve hydrique / Réserve hydrologique


Etymologie et Histoire : voir "réserve (d’eau souterraine)"

Reserve (d’eau) :

- stock d’eau mobilisable contenu dans un réservoir naturel.

- volumes stockés dans une retenue (ou réservoir). Etat des réserves : total des volumes stockés à un moment donné dans les réservoirs d’un système d’eau. (Roche, 1977)


Définitions existantes :

Réserve utile : " réserve d’eau exploitable par les plantes " (Lambert, 1996).

"  cette réserve (Ru) est égale, au maximum, au volume d’eau emmagasiné entre le point de rétention et le point de flétrissement par la tranche de sol égale à la tranche de sol explorée parles racines (Poirée, Ollier, 1962)

Réserve facilement utilisable Rfu " celle que les plantes peuvent facilement utiliser par leur tension osmotique sans avoir à freiner l’ETR " (Lambert, 1996)

" la réserve facilement utilisable (Rfu) est en pratique ½ à 2/3 de la réserve utile (Poirée, Ollier, 1962)

Réserve d’eau du sol : "Quantité totale d’eau contenue dans le sol dans la zone non saturée, dans des conditions définies. Plus précisément quantité d’eau totale contenue dans un sol dont la capacité de rétention serait satisfaite, disponible pour l’évaporation, mais dont le dépassement permettrait seul l’infiltration efficace " (Dict. français d’hydrogéologie).


Définitions proposées :

Réserve hydrique ou réserve utile (Ru) : quantité d’eau du sol dont la végétation peut disposer pour assurer son alimentation en eau en l’absence de précipitation.

Réserve hydrologique : quantité d’eau dont peut disposer un cours d’eau à une date donnée pour alimenter son écoulement en l’absence de précipitation (voir réserve (d’eau souterraine)


Commentaires :

Du point de vue de l’hydrologie de surface, il existe dans le sol deux niveaux essentiels de mise en réserve de l’eau dans le sol. Chacun de ces niveaux a un fonctionnement propre, tant du point de vue des conditions de reconstitution que d’utilisation de l’eau qui y est retenue. A chaque niveau, la valeur des réserves résulte toujours de la combinaison d’une capacité de rétention (ou de stockage), qui dépend de la nature du sol, et d’un volume, qui dépend de l’épaisseur du sol concerné.

Ainsi, la réserve hydrique est localisée dans la tranche superficielle du sol. Elle correspond à la quantité d’eau dont la végétation peut disposer pour assurer son alimentation en eau en l’absence de précipitation. Sa valeur dépend de la capacité de rétention, du point de flétrissement et de l’épaisseur du sol concerné.

La capacité de rétention d’un sol représente la quantité d’eau que ce sol peut retenir, autrement dit de l’eau non soumise à gravité. Mais toute cette eau n’est pas utilisable par la végétation, une partie de l'eau étant trop fortement retenue par le sol pour être extraite par les racines : cette teneur en eau résiduelle correspond au point de flétrissement. Dans le sol, l’eau disponible pour la végétation est donc celle contenue la capacité de rétention et le point de flétrissement. Pour connaître le volume global dont peut disposer la végétation, il faut prendre en compte l’épaisseur de sol exploitable par les racines. Ce volume est généralement exprimé en lame d’eau, pour être facilement comparées aux pluies et à l’évaporation.

L’importance de cette réserve du point de vue de la végétation est telle qu’elle porte parfois le nom de " réserve utile ", ou même de " réserve agricole ", lorsqu’elle s’applique à des sols cultivés. Tout en privilégiant le terme plus explicite de " réserve hydrique ", on retient généralement l’abréviation Ru (du terme " réserve utile ", qu'on vient de voir), pour réserver " Rh " à la réserve hydrologique.

Par cette méthode, pour un sol de Brie (Mélarchez) dont la teneur en eau volumique à la capacité de rétention est de 33.5 %, celle au point de flétrissement 14.8 %, et la profondeur d’enracinement de 1.0 m, on calculera une réserve utile = 335 mm- 148 mm = 187 mm

Cette valeur de 187 mm d’eau représente donc la quantité d’eau (exprimée, comme la pluie, en lame d’eau, soit en mm) que le sol est susceptible de retenir à partir des pluies d’hiver et de restituer ensuite à la végétation. Il est facile de comprendre que lorsque la profondeur d’enracinement est plus importante, la réserve utile est plus élevée : c’est essentiellement par l’intermédiaire du rôle de cette " réserve utile " que le type de végétation peut modifier le bilan d’écoulement annuel. En effet, si capacité de rétention et teneur en eau du point de flétrissement dépendent avant tout de la texture, et dans une moindre mesure de la structure des sols, la profondeur d’enracinement dépend du type de végétation, pour peu que l’épaisseur du sol ne soit pas facteur limitant. Or une réserve utile plus grande peut permettre une évapotranspiration plus forte pendant l’été ; ce surplus d’évapotranspiration diminue d’autant l’écoulement annuel.

Le terme de réserve hydrique maximum (Ru max) désigne la valeur maximum de la réserve hydrique lorsqu’elle est totalement reconstituée, ce qui est le plus souvent le cas en début d’hiver en climat océanique. En modélisation, ce terme est utilisé pour désigner un paramètre des modèles déterministes Pluies Débits à réservoirs (il désigne alors la capacité maximum du sol, qui peut être plus ou moins remplie)

La réserve hydrologique est située plus en profondeur dans le sol, et correspond à toute ou une partie de la nappe. Au contraire de la réserve hydrique, elle est composée d’eau soumise à gravité, qui assure au cours d’eau l’essentiel de son alimentation, notamment pendant les périodes " non influencées", c’est à dire pendant lesquelles la pluie n’intervient pas. Sa valeur dépend de la porosité efficace de la nappe (soit la différence entre la porosité totale et la capacité de rétention), et du niveau phréatique qui rend compte de l’épaisseur des réserves. Elle correspond à la réserve régulatrice de Castany et Margat et à la réserve de tarissement du Dict. français d’hydrologie (on parle aussi de réserve de drainage). Elle s’exprime soit en volume pour un bassin versant donné, soit plutôt en lame d’eau écoulable rapportée à la surface du bassin. (cf. réserve d’eau souterraine)


C. Cosandey, Septembre 2000