Facteurs conditionnels des régimes hydro- logiques et des caractéristiques des réseaux

hydrographiques

Les cours d’eau sont tr&s étroitement lies au contexte géographique : relief, nature et degré d’altération des roches, climat, couverture végétale, tout se combine pour constituer les traits distinctifs de leur hydrologie.

Chacun d’eux est la résultante globale et subtile des caractéristiques de la region qu’il draine, rien ne reflète mieux qu’eux l’ensemble des réalités climatiques, oro- graphiques, géologiques et biogéographiques qui carac- térisent leur bassin hydrographique.

Etant donné la diversite qui, en ÉQUATEUR, caractérise leurs principaux facteurs conditionnels (cf.

article III), on peut donc s’attendre à rencontrer des réseaux hydrographiques aux formes et aux chevelus très variés. Les régimes hydrologiques sont également multiples et, bien souvent, seule la partie haute des bassins d’alimentation permet l’individualisation de processus simples ; en effet, plus en aval, les phéno- mènes enregistrés ne sont presque jamais representa- tifs de l’endroit où il sont observes puisqu’ils sont alors le fruit de l’intégration des différents régimes unitaires des zones traversées en amont.

II - Classification des régimes hydrologiques et description des principales caractéris- tiques des réseaux hydrographiques

Comme

AFC~RY, GRISOLLET

et

GUILMET

l’ont très justement signale par ailleurs, “pour avoir une utilité pratique, une ckzsszj%ation nepeut quepartir de fhznkes

simpler ou au moins facihent accesribh, pour aboutir à un cadre à la fois su$%ammentgt!néral (pour permettre de comparer des régimes ayant de nombrewc traits commun) et cependant assez détaille’ (pour y dzj2renck-r les régËmes que séparent seuhnent~quelques caractères plus ou moins importantsy. Malgré le facteur liitant que constitue la difficulté de définir des régimes hydrologiques qui ne soient pas composites dans la partie basse des rivières, la classification proposée s’efforce de suivre au mieux ce conseil plein de sagesse dicté par l’expérience.

C’est ainsi qu’une fois adaptée au cas spCcifrque de l’ÉQUATEUR, la classification du regime des cours d’eau proposée par PARDÉ a permis de distinguer un nombre raisonnable de grandes classes de regions hydrologiques. Rappelons que cette classification est basée sur deux criteres plus ou moins corr&?s, le pre- mier étant la nature et l’origine des hautes eaux (plu- viales, nivales, glaciaires ou mixtes) et le second étant la simplicité ou la complexité de la distribution men- suelle des débits au cours de Pande (regimes simples à un seul maximum traduisant un seul mode d’ali- mentation, regimes mixtes sous l’influence de plu- sieurs modes d’alimentation et régimes complexes correspondant aux influences très diverses observees en aval).

On trouvera ci-apres la description des principales caractéristiques des neuf grandes classes de réseaux et de régimes représentées à la figure 36.

1 - Régime pluvial tropical semi-humide de la région littorale

Il englobe les hautes collines de Mache, le bassin de Muisne, les hauts reliefs dominants du Manabi septentrional (cordillères de Jama, Coaque y Chindul), la dépression centrale de Chone-Portoviejo, la cordil- I$re sud et le versant occidental du rio Daule (monts de Colonche). Bien que les pluviométries annuelles diminuent du nord au sud et d’est en ouest, atteignant 2 000 mm à l’extrême nord-est alors qu’elles sont in&

rieures à 500 mm tout au long de la frange côtière mCridionale, elles prksentent une caractéristique com- mune : leur irrégularité interannuelle. C’est ainsi que le coefficient de variation interannuelle K3 (rapport entre les pluies de frequences décennales humide et sèche) est supérieur à 3 et peut atteindre 5. Une des causes de cette variabilité est sans aucun doute le phé- nomène du Niiio dont les precipitations elev&s sont responsables de crues parfois catastrophiques (cf. arti- cles VI et VII) ; elles sont le principal agent du modelé des vallees car elles entraînent un fort surcreusement et une sporadique mais très rapide evolution des pro- fds transversaux et longitudinaux des rivieres.

Article VIII n 127

Les régimes sont de type tropical avec un maxi- mum unique centré sur le mois de mars pour les rivières coulant vers Youest ; il est un peu plus tardif, en avril, pour celles s’écoulant vers l’est. Les valeurs minimales sont observees en décembre et sont sou- vent proches de l’étiage absolu Ctant donnée l’absence totale de precipitations.

Alors que dans la partie haute des cordilleres les modules annuels peuvent être voisins de 30 l/s/lun2, ils diminuent progressivement au fur et à mesure que l’on s’approche du littoral où la plupart des petits cours d’eau sont plus qtiun écoulement iutermittent et où les modules annuels sont toujours inférieurs à 10 l/s/lun2.

Afin de mieux connaître les caractéristiques hydrolo- giques des Ccoulements et les relations liant les pluies aux ruissellements, un bassin versant représentatif a éte installe sur le rio Banchal, affluent du rio Pajan. Ce bassin de 155 km2 a permis d’obtenir des résultats importants lors des precipitations elevées consécutives au Ni50 1982-1983 (proches de 2 500 mm alors que la pluviométrie annuelle est de l’ordre de 800 mm).

Les résultats en sont pr&entés a l’article VII mais il n’est pas inutile de rappeler quelquewnes des princi- pales valeurs observées :

- la lame d’eau Ccouke annuelle a atteint 835 mm, soit un coefficient d’écoulement de 37 % ; les écoulements les plus élevés ont étC observés de janvier à juillet et la lame deau Ccoulée a alors atteint 710 mm, son coefficient d’écoulement dépassant 44 % ;

- on a enregistré cinquante crues au cours des six pre- miers mois de l’annee ; trois d’entre elles ont eu un debit de pointe supérieur à 100 m3/s, le maximum Ctant observé le 1 I mars : 320 m?s, soit plus de 2 m3/s/lun2.

Il est intéressant de noter le rôle important que joue la géologie régionale pour soutenir les dtbits d’étiage alors que les pluies sont faibles ou nulles en étéi. C’est le cas du rio Ayampe dont l’écoulement per- manent trouve son origine dans la pluviosité beau- coup plus Clevée de son bassin amont, situé dans la cordillère de Chongon-Colonche. Un dense réseau de fractures y favorise l’inf~tration et constitue un chemin privilégié pour les eaux de pluie qui, apres leur mise en charge, alimentent sans arrêt la partie aval du bassin.

La vegetation beaucoup plus verdoyante de la basse plaine alluviale donne la fausse impression de béneficier d’une pluviosité plus Clevée que celle des zones alentour.

2 - lGgime pluvial trqkal tr& hmide de la région septentrionale

Il concerne le bassin de Borbon-Valdez, les versants nord-occidentaux et le haut bassin méridional (rios Quininde et Blanco) du rio Bsmeraldas. Les pluvio- metries y sont très éIevées, supérieures & 3 000 mm et peuvent dépasser 5 000 mm certaines années ; elles sont bien reparties tout au long de l’aunee avec un maximum relatif de fevrier à avril et un minimum relatif de septembre à décembre.

Maigre le manque de donnees, puisque les mesures effectuees sont encore insufBsantes pour établir les relations hauteur/débit, on peut avaucer que les modu- les spécifiques sont importants, de l’ordre de 80 l/s/km~, et que les Ctiages sont bien soutenus, dépassant tou- iours 20 l/s/km2.

I

Le lit des rivières, bien marqué sur le flanc occi- dental de la cordillère, devient de plus en plus méan- driforme au fur et à mesure qu’on se rapproche de la plaine côtiere où règne une vegétation très dense. En atteignant la zone maritime, riche en palétuviers, les cours d’eau deviennent franchement divagants et on observe de nombreux phénomènes de capture pen- dant la periode de hautes eaux.

11 faut insister sur la grande carence de l’informa- tion hydrologique, due a la densité très insufkante du réseau et à la qualite souvent critiquable des quelques données d’observation disponibles. Les quelques résultats chiffrés signalés ci-dessus proviennent donc de données Cparses et il n’est pour l’instant pas pos- sible de présenter une série complète de débits se réfé- rant à une seule station hydrométrique.

3 - Régime pluvial tropical aride de la côte méridionale

Il règne sur la bordure littorale du sud de la pro- vince du Manabi, ia péninsule de Santa Elena, l’île Puna et la frange côtière de la province d’E1 Oro.

La hauteur pluviométrique annuelle est toujours inférieure à 500 mm, à peine de l’ordre de 100 mm à la pointe de Salinas, et le système fluvial a un écoulement exclusivement temporaire. Les rivières peuvent rester à sec plusieurs annees de suite et seules les très fortes averses, genéralement celles rCsultant de phénomenes du Nifio, provoquent episodiquement des écoule- ments. On a pu obtenir une excellente estimation de leurs principales caractéristiques grâce à I’installa-

128 m L’eau en ÉQUATEUR

OC

=/ Y OSL OSL

=/ P 009

I

31VlN31MO 33WlUNI 1

33AV

I NIaNV -lVlMld lVNOlaP#W NKlNV81NI

lVAIN-OlMld

anblwlomAH 3wl3tl xlw?o10IlaAH

3wEm ..^,_ : .‘*‘*‘*.*.*.* a+u!~ ep u!sseq enb!qde-l6olpAq

~0~691

el ap ep!umq

sy~

iuoIs!smd l+nld

eul3e~uow ep l8A!U-O!3Ul~

OlU3US!JO

~3uonlJIJ!

30~9 lwo!p!ly u!pue

lu~nnfd

U!HJPJO~U!

IPA!U-OkAn(d

~S1UOp!330

$USSlOA Ilfl Sp!lUll~

le3!doJl

IP!All(d

seAon9 np u!ssuq np sxeldwos letv!doll

IP!An(d

l luuo!p!~~ur

e1g3 .el ap ap+

lea!dola le!Wd

l

(SUO!J~U~~dO8

UO!bQJ SI

ep$unq ep

sQJ, lSo!dOJ8

ls!Anld

eqo PI op opgunq-!Lues

lm!doll la!Anld

3nbI9O-IOYICIAH auuxoga

* . . . ..*

-** -*:.*. .:i:**:.: -.*-*. EII

(1, I’I 53

. . . ~;::::.: I... n $f@$ El ..$J.. . . . .

. .

zf%& I

_X_ii ::::::::L<;x::;

OI0

CII

3NN3lNOZVWV N0103kl V-l 30 s311 lNVlSISE!d 3awnH

lV!A-Ïld mmoioaw 3Wlml

09 001

ep!ou!oi enb!boloJpAq

ew!691

Un#

Sl!W!l 81 : -‘-*- d

‘F,

enb!BoloJpAq ew$iy un,p eywg :

aaNaog1

a v v 3'

1 S

=/

!Y

mVNOlalt13w MI~ 3103 vr3a w3do8.t 5flmbl~O~~ MlMld 3WlS30

ao3 v-~ 30 1V3!d011 MIWmi-Iw3S

lVIM1d 3ntEX3lOkl~

3Wl930

09 09 :

OZ

tion du bassin versant représentatif du rio Tinto mation et on ne donne ici que les indications permet- (69,3 km2) qui a precedé les precipitations et les ruis- tant de se faire une idée globale du @me hydrologique sellements vkitablement exceptionnels provoqués par tout à fait particulier de la région et de la rkurrence éle- le Nifio 1982-l 983. Comme cette situation a éd ana- vée de certains evénements. A titre d’exemple, voici la lysée aux articles VI et VII du présent ouvrage, le lec- série des pluies mensuelles d’ENS0 1982-1983 obser- teur est prié de s’y rapporter pour plus ample infor- vées à Salinas :

1982 1983

ONDJFMAMJJAS Année

11,8 1,4 6 402,2 198,2 304,8 606,8 734,4 501,2 66,2 0 0 2 833,2 La comparaison de ces données avec la série anté-

rieurement disponible (donc sans les inclure) par Tajus- tement des lois de distribution les mieux adaptées, Gabon pour les pluies annuelles et Pearson III pour les pluies mensuelles, montre des fréquences extrêmement rares. Voici une estimation des periodes de retour : - supérieures à plusieurs milliers d’années pour la tota-

lité de la période (une année entière), si on admet une distribution unimodale ;

- comprises entre 500 et 1 000 aus pour les mois de mai et juin ;

- comprises entre 100 et 250 ans pour les mois de jan- vier, avril et juillet.

En ce qui concerne les précipitations journalieres, trente-trois d’entre elles furent supérieures ou égales à la pluie annuelle antérieurement calculée, huit supé- rieures à la pluie décennale et deux à la pluie centennale (222,6 mm le 14 mai 1983 et 157,O mm le 6 avril 1983).

Ces pluies étant exceptionnelles, il en est de même des écoulements qui ont été continus du 2 janvier au 20 octobre 1983. De janvier à juillet (des soixante- neuf crues observees la dernière s’est produite le 12 juillet), la lame écoulée a atteint 945 mm ce qui correspond à un coeffkient d’écoulement moyen de 37 % (il a été supérieur à 50 % en mars et avril). Les débits de pointe ont dépassé trois fois 100 m?s et le plus élevé, enregistré le 22 février, a atteint 116 m3/s soit plus de 1,6 mW&-n2, ce qui est remarquablement élevé pour un bassin de cette taille. La fréquence de ces écoulements est voisine de celle estimée pour les prckipitations à Salinas.

Il faut aussi signaler que les fortes inondations observées dans la partie méridionale de la région concernée par ce régime ne sont pas provoquées par

des precipitations locales mais qu’elles trouvent leur origine dans les pluies de la partie haute des grands bassins ; c’est le cas des rios Jubones et Balao.

4 - Régime pluvial tropical complexe du bassin du Guayas

Le bassin du rio Guayas est traversé par des riviks originaires du haut bassin septentrional, tels les rios Daule et Quevedo, dont le régime est fortement altére par les écoulements latéraux en provenance de la cor- dillere côtière et plus particulièrement de la cordilkre occidentale. Apres une saison seche trks marquee de mai à novembre, les débits augmentent à partir de décembre et atteignent leur maximum en mars et avril. Contrairement à ce qu’on observe sur la fiauge littorale, l’origine diversifiee des écoulements contri- bue à réduire l’irrégularité interannuelle qui reste cependant assez élevée puisque les valeurs du coeffr- tient K3 se situent entre 2 et 4.

Le modelé des rivières, bien marqué dans la partie amont, devient méandriforme dans la partie basse où, lors des crues importantes, on observe de nombreux phénoménes de capture entre “esteros (bras de divaga- tion)” du fait de la faible pente et par le jeu des canaux d’irrigation. Les rivières provenant de la cordilke occidentale sont presque chaque année responsables de fortes crues qui provoquent des dommages d’impor- tance aux infrastructures viales et agricoles. Les mesu- res temporaires d’urgence alors adoptées, comme la surélévation des berges, se révelent toujours très pré- caires et souvent inefficaces ; par le fait du.rétr&isse- ment des sections elles contribuent au contraire à aug- menter les vitesses d’ecoulement. Un aménagement global de ces zones devra tôt ou tard être envisagé.

5 - Wgime pluvial tmpical humide du versant occidental

Ce régime concerne le versant extérieur de la cor- dillère occidentale, tout particukrement les rios Anga- marca, Prieto, Chanchan, Bulubulu et Caiiar, c’est-à- dire la zone qui reçoit de plein fouet l’impact des masses d’air chaud et humide d’origine océanique, renforcées par celles qui stagnent habituellement sur la plaine du Guayas. En Selevant, le refroidissement consécutif au processus d’expansion adiabatique entraîne leur condensation et provoque des précipita- tions importantes, tout particulièrement entre 500 et

1500 m d’altitude. Les totaux pluviométriques annuels, qui sont superieurs à 2 000 mm et peuvent locale- ment dépasser 4 000 mm, sont concentrés sur une période unique de janvier à avril. Associées aux fortes pentes, les pluies journalieres très élevées (plus de 100 mm pour la fréquence annuelle, 150 mm pour la décennale et 200 mm pour la centennale) génerent des crues très violentes dont les debits de pointe peuvent depasser 3 m3/s/km2 pour des bassins de l’ordre de 100 krn2. Les volumes ecoulés sont donc considérables et, comme ils sont freines en aval par les pentes plus mod&rées et surtout par des ouvrages inappropries, ils provoquent presque chaque année des inondations sérieuses aux conséquences souvent catastrophiques.

6 - Fugime phwio-nival interan&

Ce régime regroupe tous les ecoulements ayant trouvé naissance dans le couloir et les cuvettes de la zone interandine jusqu’à une limite sud constituée par les massifs de Saraguro. 11 englobe un grand nombre de rivieres ayant des caractéristiques très différentes, tels les rios Guayllabamba, Cut&i, Ambato, Cham- bo y Paute. Suivant l’altitude et les conditions geogra- phiques, les cours d’eau reçoivent des apports d’origine distincte, glacio-nivale ou provenant des precipita- tions et, d’amont en aval, ils sont dans la majorité des cas soumis à des influences successives trb diverses se traduisant par un régime complexe. 0n peut cepen- dant individualiser :

- des regimes de type pluvial présentant deux maxi- mums situés en mars-avril (preponderance des pre- cipitations provoquks par les masses Gair odanique) et en novembre (prédominance des pluies engendrées par les masses dair amazonien). PuisquYl conditionne en grande partie les possibilités de pénetration de

l’air humide, l’importance relative des pics est donc sous la dependance du relief;

- des regimes soumis a l’influence prépondérante de la fonte des neiges et des glaciers, caractérisés par un seul maximum g&kalement situé au mois de juillet.

II faut remarquer que de manière apparemment contradictoire, c’est ce régime qui regne dans les val- lées sèches interandines de la région centrale. En effet, alors que les grands volcans proches jouent un rôle d’écran qui reduit considérablement la pluviosite annuelle (elle est gén&alement inferieure à 500 mm), les riviks qui traversent ces d&pressions ont un regime glacio-nival dont les plus forts débits coïncident avec la période la plus seche ; ce n’est qu’exceptionnelle- ment qu’elles sont aussi alimentées par les torrents de la zone dont l’écoulement n’est q&ntermittent.

Un exemple typique en est fourni par le rio Ambato dont la majeure partie de l’écoulement provient de la fonte des glaces du volcan Chimborazo ;

- au sud de 2’3O’, un régime de type pluvial très for- tement influence par les masses d’air amazonien quand la topographie s’y prête, par exemple dans le cas des rios Paute ou Leon. Il s’agit en fait d’une zone de transition, tant vers le sud que vers l’est.

Etant donne les phases successives de l’orogénèse andine, dont certaines sont recentes, les rivieres sont loin d’avoir atteint leur profil d’équilibre ; les lits sont en règle genérale bien marqués, les pentes longitudi- nales prononcees et les processus Crosifs très dévelop- pés (extraordinaire sklimentation de la retenue du Paute). Pour quitter la vallée interandine, comme c’est le cas du rio Guayllabamba vers l’océan Pacifique ou du rio Pastaza vers l’Amazonie, elles ont creusé des gorges tres profondes qui forment des sites priviltgies pour l’installation d’aménagements hydro-électriques.

7 - Rkgime pluvial andin m&idional avec influence orientale

Dans la region andine méridionale, caracdrisée par son altitude et son relief modérés, les deux cor- dilleres ont perdu leur individualité. Les larges vallées qui s’ouvrent vers les zones littorales (valkes des rios Puyango et Catamayo) et vers le bassin amazonien (vallées des rios Zamora et Chinchipe) facilitent des échanges de tout type et le régime observe dans les Andes septentrionales s’en trouve donc fortement per- turbé. Sa caractCristique principale est une irregularité interannuelle très élevee, conséquence directe de son

132 q L’eau en ÉQUATEUR

étroite dependance du régime des vents qui peut par- fois privilégier I’influence orientale jusquà annuler celle d’origine océanique. La situation géographique et l’orientation des bassins versants d’alimentation constituent alors des critères essentiels.

Les régimes présentent habituellement deux maxi- mums centrés sur février-mars et juillet-août, Pétiage se situant vers la fin de l’année calendaire. L’amplitude des maximums est généralement fonction de la dis- tance du bassin aux deux zones d’influente mais, cer- taines années, il arrive qu’on observe un pic unique provenant exclusivement de précipitations d’origine amazonienne.

Contrairement à la région nord-andine, les rivieres sont plus proches de leur profil d’equiiibre, les pentes des lits sont moins fortes et les vallées plus larges.

8 - Régime glacio-nival de montagne

Le régime glacio-nival de montagne règne sur les ter- res froides et les paramos au-dessus de 3 500-4 000 m, là où les bassins hydrographiques de rivières telles que le Pita, le Tambo ou l’Antisana s’ttendent jusqu’à la cime de volcans élevés. La fonte des glaciers (la limite des neiges éternelles se situe à environ 4 800 m) constitue la base permanente de l’alimentation des cours d’eau dont les Ccoulements sont sporadiquement complétés par les apports provenant de précipitations à l’état solide, neige ou grêle.

C’est un régime dont le maximum unique est situe en juillet pour les rivières s’écoulant vers le couloir interandin et en août pour les cours d’eau du versant oriental, périodes qui dans les deux cas correspondent aux mois d’ensoleillement maximal. Etant donné le mode d’alimentation glaciaire, les écoulements pré- sentent des caracttristiques spéciales dont les trois principales sont :

- une pointe de crue journalière sitde l’après-midi, qui correspond aux eaux provenant de la fonte des glaciers au moment du maximum ensoleillement- temperature (généralement vers 13 heures) ; - une très grande régularité des écoulements puisque

le debit de base est soutenu et important, ce qui est illustré par la valeur très faible, inférieure à 2, du coeffkient de regularité intermensuelle (rapport entre les debits moyens du mois le plus fort et du mois le plus faible) ;

- des crues de forme tr&s aplatie, d’une part parce que les averses sont faibles et ont des intensites médiocres (on observe un gradient pluviometrique négatif au- dessus de 3 500-3 800 m et il est frequent que la pluviosite annuelle sur les versants occidentaux soit inférieure à 1 000 mm), d’autre part parce que les précipitations à l’état solide concourent a étaler les apports étant donne le temps nCcessaire à la fusion.

Maigre les pentes très élevées du haut bassin, Ptro- sion est limitée ; le modelé des vallées du reseau hydrographique est donc moins accentue qu’on pour- rait le penser et les lits sont relativement peu marques.

D’autre part, l’existence de nombreuses barrieres transversales, coulées de lave ou moraines glaciaires, se traduit par la présence de lacs ou de zones marka- geuses qui contribuent à la régulation des écoule- ments.

9 - Régime pluvial persistant tr&s humide de la région amazonienne

Ce regime concerne le versant andin oriental, les reliefs subandins, les piemonts et les zones périandines.

Bien que la pluviometrie des basses vallées abritees des rios Palora et Zamora soit relativement plus faible, environ 2 000 mm, cette région reçoit dans son ensemble des précipitations tres elevées qui atteignent 6 000 mm près du volcan Reventador. Les pluies sont bien distribuées tout au long de l’annee, mise a part une légère diminution de dtcembre à fevrier. C’est la raison pour laquelle, malgré la substantielle difference de relief qui existe entre la face externe, le pied de la cor- dillère Réale et la basse plaine, on peut considérer que la région est le siège d’un seul régime hydrologique.

Les modules specifiques annuels très élevt?s, superieurs à 50 l/s/km2 et souvent proches de 100 l/s/km2, pr6 sentent un maximum unique en juin-juillet et un minimum en décembre-janvier ; ils sont caracterisés par une très grande r&rlarite interannuelle (coefFr- tient K3 inferieur à 1,6).

Tout au long du flanc oriental de la cordilkre Réale et des zones de piemont, telles que le cône de dejection du rio Pastaza, les rivieres ont creusé des gorges profondes et abruptes. A la rupture de pente, elles débouchent sur de vastes plaines de divagation sableuses (c’est le cas de la zone agricole de Shushu- fmdi, riche des sédiments d’origine volcanique prove- nant de la haute cordillère) avant de Secouler par de larges vallées markageuses.

Article VIII n 133

Dans le document PRINCIPAUX ACQUIS EN HYDROCLIMATOLOGIE L’EAU EN ÉQUATEUR (Page 128-136)