Études rapports d’hydrologie 39

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Études et rapports d’hydrologie 39

(3)

Quelques titres

dans

cette collection:

5 . Discharge of selected rivers of the world (anglais/français/espagnol/russe). Volume I I I (Part IV): Mean monthly and extreme discharges (1976-1979). 1985.

30. Pollution et protection des aquzfires. 1986. (Publié également en anglais et en arabe.)

31. Methods of computation of the water balance of large lakes and reservoirs. Volume I : Methodology. 1981.

32. Application of results from representative and experimental basins. 1982.

33. Les eaux souterraines des roches dures du socle. 1987. (Publié également en anglais et en espagnol.) 34. Ground-water models. Volume I : Concepts, problems and methods of analysis with examples of their

35. Problèmes d’érosion, transport solide et sédimentation dans les bassins versants. 1986. (Publié également en anglais.) 36. Methods of computation of low stream flow. 1982.

37. Aspects spécifigues des méthodes de calcul pour les études hydrologiques. Actes du Symposium de Leningrad, 1977.

38. Méthodes de calcul pour les études hydrologiques concernant l’aménagement des eaux. 1985.

39. Aspects hydrologiques des sécheresses. 1987. (Publié également en anglais.) 40. Guidebook to studies of land subsidence due to ground-water withdrawal. 1984.

41. Guide to the hydrology of carbonate rocks. 1984.

42. Water and energy: demand and effects. 1985.

43. Planning and design of drainage systems in urban areas. (2 volumes.) ( A paraître.) 44. The process of water resources project planning: a systems approach. 1987.

45. Ground water problems in coastal areas. 1987.

46. The role of water in socio-economic development. ( A paraître.) 47. Communication strategies for heightening awareness of water. 1987.

48. Casebook of methods for computing hydrological parameters for water projects. 1987.

Volume II: Case studies. 1984.

application. 1982.

1981. (Publié seulement en russe.) (Publié également en anglais.)

L a liste complète des ouvrages de cette collection est publiée à la f i n de ce livre.

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Aspects hydrologiques

des sécheresses

Contribution au

Programme hydrologique international

Rapport préparé par

un Comité mixte Unesco/OMM.

Rapporteurs : M. A. Beran et J. A. Rodier

Unesco/OMM

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Les appellations employées dans cette publication et la présentation des données qui y figurent n’impliquent de la part de l’Unesco aucune prise de position quant au statut juridique des pays, territoires, villes ou zones, ou de leurs autorités, ni quant au tracé de leurs frontières ou limites.

Publié en 1987

par l’organisation des Nations Unies pour l’éducation, la science et la culture 7, place de Fontenoy, 75700 Paris, France Imprimé par Duculot, Gembloux, Belgique ISBN : 92-3-202288-5

Édition anglaise : ISBN 92-3-102288-1

O

Unesco/OMM 1987

(6)

Préface

S i l a q u a n t i t é t o t a l e d'eau présente

sur

t e r r e est généralement supposée à peu près constante, l'accroisçepnent rapide de l a population j o i n t

à

l'extension de l a culture irriguée e t au développement i n d u s t r i e l influencent fortement l a quantité e t l a q u a l i t é d e l'eau dans l a nature.

science du f a i t q u ' i l ne pouvait plus considérer l'eau n i aucune autre ressource naturelle

c m m ~

bonne à " j e t e r après usage".

rationnelle des ressources en eau s'est imposée.

cycle de l'eau, de ses variations e t de ses disponibilités.

des problèmes posés par l'eau dans l e mnde, l'Unesco a lancé

en

1965 l e p r d e r programme m n d i a l d'étude du cycle hydrologique : l a Décennie hydrologique internationale (DHI). Le p r c q r m de recherche entrepris a été ccmplété par

un

e f f o r t vigoureux d'éducation e t de for- m t i o n en matière d'hydrologie.

i n t é r ê t e t d'une u t i l i t é considérable pour l e s Etats -res.

majorité des Etats membres de l'Unesco avaient constitué des comités nationaux de l a DHI pour mener

à bien

des a c t i v i t é s nationales e t p a r t i c i p e r à des actions de coopération régionale e t internationale dans l e cadre du progranane de l a Décennie.

eau du mnde s ' é t a i t sensiblement améliorée. Partout l'hydrologie acquérait d r o i t de c i t é en tant que spécialisation professionnelle à part entière, e t des &yens de former des hydrologues avaient été créés.

n i e hydrologique internationale, l'Unesco, donnant

suite

aux recamandations des Etats membres, a lancé

en

1975 un nouveau p r o g r m e intergouvernemental à long terme : l e Progranune hydrc- logique international (PHI), destiné à prolonger l a Décennie.

Bien que l e PHI s o i t essentiellement

un

programne de recherche e t d'éducation, l'Unesco est consciente depuis l e début de l a nécessité d'en orienter l e s a c t i v i t é s vers l a solution pratique des p r o b l k s t r è s réels l i é s dans l e mnde aux ressources en eau. C'est pourquoi l e s o b j e c t i f s du Programne hydrologique international ont été pyogressivement élargis, c o n f o r m h t aux recatniandations de l a Conférence sur l'Eau organisée

par

l'Organisation des Nations Unies a f i n que l e Pmgramne porte mn seulement sur l'étude des mécanismes hydrologiques considérés

dans

leurs relations avec l'environnement e t l e s a c t i v i t é s humaines, mais aussi sur l e s aspects scientifiques de l ' u t i l i s a t i o n e t de l a conservation des ressources

en

eau

à

des f i n s diverses, de façon

à

répondre aux besoins

du

développenent éconcsniqUe e t social.

de sa f i n a l i t é scientifique, on a a i n s i réorienté sensiblement l e s o b j e c t i f s vers une approche n n i l t i d i s c i p l i n a i r e de l'évaluation, de l a p l a n i f i c a t i o n e t de l a gestion rationnelle des

ressources

en eau.

collections : "Etudes e t rapports d'hydrologie" e t "Notes techniques d'hydrologie". En outre, a f i n d'accélérer l'échange des informitions

dans

l e s damines

où

c e l l e s - c i sont particulière- ment demandées, e l l e publie des travaux de nature préliminaire sous l a forme de documents

Face

à

l'aggravation des problèmes

qui

se posent, l'homne a m e n c é à prendre con- Dès lors, l a nécessité d'une p o l i t i q u e cohérente de gestion Mais c e t t e gestion rationnelle ne saurait se fonder que sur l a connaissance approfondie du

Afin de concourir à l a solution

Les a c t i v i t i é s de l a Décennie se sont révélées du plus haut Au bout de ces dix années, l a

La connaissance des ressources en

Consciente de l a nécessité d ' é l a r g i r ces e f f o r t s

en

u t i l i s a n t

l ' é l a n

imprimé

par

l a Décen-

Sans détourner l e PHI

Au t i t r e de sa contribution à l a r é a l i s a t i o n des o b j e c t i f s du PHI, l'Unesco publie deux

tecmqueç.

LR

but

de l a c o l l e c t i o n "Etudes e t r a p p r t s d'hydrologie"

,

dont f a i t p a r t i e l e présent volume, est de présqnter l e s données rassemblées e t l e s principaux résultats obtenus l o r s d'enquêtes hydrologiques a i n s i que des informations sur l e s techniques de recherche

en

hydrologie.

un i n t é r ê t à l a f o i s pratique e t théorique pour l e s spécialistes en hydrologie e t pour toutes l e s personnes qui participent à l'évaluation, à l a p l a n i f i c a t i o n e t à l a gestion rationnelle des ressources en eau.

Les actes de colloques y figurent p a r f o i s également. On espère que ces ouvrages auront

(7)

Table des matières

AVANT-PROPOS

1 INTRODUCTION

. . .

1

1.1 G é n é r a l i t é s

. . .

1 . 2 Sécheresse h y d r o l o g i q u e

. . .

1 . 2 . 1 D i v e r s a s p e c t s de l a s é c h e r e s s e

. . .

1.2.2 D é f i n i t i o n de l a s é c h e r e s s e

. . .

1 . 2 . 3 D i v e r s a s p e c t s de l a s é c h e r e s s e h y d r o l o g i q u e

. . .

2 CARACTERISTIQUES DE LA SECHERESSE HYDROLOGIQUE

. . .

2 . 1 2 . 2 2 . 2 . 1 2 . 2 . 2 2 . 2 . 3 2 . 2 . 4 2 . 2 . 4 . 1 2 . 2 . 4 . 2 2 . 2 . 4 . 3 2 . 2 . 4 . 4 . 2.2.5 2 . 2 . 5 . 1 2.2.5.2 2.2.6 2 . 3 2 . 3 . 1 2.3.2 2 . 3 . 2 . 1 2.3.2.2 2.3.2.3 2.3.2.4 2 . 3 . 2 . 5 2.3.3 2 . 3 . 3 . 1 2 . 3 . 3 . 2 2.3.3.3 2.3.4 2.4 2 . 4 . 1 2.4.2 2.4.3

G é n é r a l i t é s

. . .

I n t r o d u c t i o n e t résumé

. . .

L e phénomène de p e r s i s t a n c e

. . .

O r i g i n e s p o s s i b l e s de l a p e r s i s t a n c e

. . .

Arguments p o u r e t c o n t r e l a p e r s i s t a n c e i n t e r a n n u e l l e

. . .

E s t - i l p o s s i b l e de c o n c i l i e r ces é l é m e n t s c o n t r a d i c t o i r e s ?

. . .

Les p r o c e s s u s avec une f a i b l e v a l e u r de p i p e u v e n t - i l s p r é s e n t e r de l o n g u e s Preuves d ' u n e p e r s i s t a n c e p l u s n e t t e a p r è s l e s années de v a l e u r s e x t r ê m e s

.

Les s t a t i o n s l e s p l u s s e p t e n t r i o n a l e s e t l e s p l u s sèches du S a h e l m o n t r e n t - e l l e s une p l u s grande p e r s i s t a n c e ?

. . .

Les groupes de s t a t i o n s p r é s e n t e n t - i l s p l u s de p e r s i s t a n c e que l e s s t a t i o n s i n d i v i d u e l l e s ?

. . .

P e r s i s t a n c e h l ' i n t é r i e u r de l ' a n n é e

. . .

Sous-système h y d r o l o g i q u e

. . .

Systèmes atmosphère e t i n t . e r f a c e a i r / s o l

. . .

C o n c l u s i o n s s u r l a p e r s i s t a n c e

. . .

H é t é r o g é n é i t é dans l ' e s p a c e e t l e temps

. . .

I n t r o d u c t i o n

. . .

H é t é r o g é n é i t é s p a t i a l e

. . .

Cause de l a v a r i a b i l i t é s p a t i a l e

. . .

Etendue s p a t i a l e d e l a s é c h e r e s s e

. . .

s é r i e s ( d ' a n n é e s s è c h e s ) ?

. . .

E t a b l i s s e m e n t des c a r t e s de s é v é r i t é de l a s é c h e r e s s e à p a r t i r des données p l u v i o m é t r i q u e s

. . .

Problèmes de c a r t o g r a p h i e des v a r i a b l e s h y d r o l o g i q u e s

. . .

T r a i t e m e n t s t a t i s t i q u e de l a v a r i a b i l i t é s p a t i a l e

. . .

H é t é r o g é n é i t é dans l e temps

. . .

C a r a c t è r e s généraux de l ' h é t é r o g é n é i t é dans l e temps

. . .

Exemples d ' é t u d e s de l a v a r i a b i l i t é dans l e temps

. . .

V a r i a b i l i t é de l ' é c o u l e m e n t

. . .

C o n c l u s i o n

. . .

Sécheresses e t changements c l i m a t i q u e s

. . .

O c c u r r e n c e des sécheresses d e p u i s 1 8 5 0

. . .

Les sécheresses s o n t - e l l e s p é r i o d i q u e s ?

. . . . .

. .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. .

. . . . . . . . . .

. .

. . . .

. .

7 7 7 7 8 8 1 0 1 0 11 1 2 1 2 1 3 1 3 1 4 1 5 1 5 1 5 1 6 1 6 1 6 1 6 1 9 2 0 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 4 2 5

(8)

2 . 4 . 4 2 . 4 . 5 2 . 4 . 6 2 . 4 . 7 2 . 5 3 3 . 1 3 . 1 . 1 3 . 1 . 2 3 . 1 . 2 . 1 3 . 1 . 2 . 2 3 . 1 . 2 . 3 3 . 1 . 2 . 4 3 . 1 . 2 . 5 3 . 1 . 2 . 6 3 . 1 . 2 . 7 3 . 1 . 3 3 . 1 . 3 . 1 3 . 1 . 3 . 2 3.1.3.3 3 . 1 . 3 . 4 3 . 1 . 3 . 5 3 . 2 3 . 2 . 1 3 . 2 . 2 3 . 2 . 2 . 1 3 . 2 . 2 . 2 3 . 2 . 2 . 3 3 . 3 3 . 3 . 1 3 . 3 . 1 . 1 3 . 3 . 1 . 2 3 . 3 . 1 . 3 3 . 3 . 1 . 4 3 . 3 . 1 . 5 3 . 3 . 1 . 6 3 . 3 . 1 . 7 3 . 3 . 1 . 8 3 . 3 . 2 3 . 3 . 2 . 1 3 . 3 . 2 . 2 3 . 3 . 2 . 3 3 . 3 . 3 3 . 4 4

4 . 1 4 . 2 4 . 2 . 1 4 . 2 . 2 4 . 3 4 . 3 . 1 4 . 3 . 2 4 . 3 . 2 . 1 4 . 3 . 2 . 2 4 . 3 . 2 . 3 4 . 3 . 2 . 4 4 . 3 . 3 4 . 3 . 4 4 . 3 . 5

Sécheresse e t c l i m a t en c o u r s de m o d i f i c a t i o n

. . .

Changements a n t h r o p o g é n i q u e s du c l i m a t

. . .

H i s t o i r e d u c l i m a t

. . .

Changement de c l i m a t e t o c c u r r e n c e de l a sécheresse

. . .

Références du C h a p i t r e 2

. . .

FACTEURS RESPONSABLES DES SECHERESSES

. . .

Aspects p a r t i c u l i e r s d e l a dynamique des masses d ' a i r

. . .

Quelques f a c t e u r s p h y s i q u e s a s s o c i é s aux sécheresses des l a t i t u d e s moyennes L a s u b s i d e n c e e t ses causes

. . .

L e r ô l e des c e l l u l e s de h a u t e p r e s s i o n

. . .

T é l é c o n n e x i o n s e n t r e l e s anomalies de p r e s s i o n

. . .

Mécanismes q u i t e n d e n t à engendrer e t m a i n t e n i r p a r eux-mêmes l a sécheresse R ô l e de l a t e m p é r a t u r e à l a s u r f a c e de l a mer

. . .

Grandes o n d u l a t i o n s dans l e s w e s t e r l i e s

. . .

F a c t e u r s e x t e r n e s r e s p o n s a b l e s de l a sécheresse

. . .

Sécheresses t r o p i c a l e s

. . .

L a s é c h e r e s s e en I n d e

. . .

L a s é c h e r e s s e en Amérique du S u d

. . .

La sécheresse en A u s t r a l i e

. . .

La s é c h e r e s s e dans l e Sud de l ' A f r i q u e

. . .

I n f l u e n c e de l'homme

. . .

I n f l u e n c e a n t h r o p o g é n i q u e s u r l e c l i m a t

. . .

Mécanismes p r o p r e s à chaque f a c t e u r anthropogénique

. . .

E f f e t s u r l a sécheresse

. . .

E f f e t s l o c a u x s u r l e c l i m a t

. . .

P o s s i b i l i t é s de p r é v i s i o n des sécheresses

. . .

Méthodes m é t é o r o l o g i q u e s de p r é v i s i o n

. . .

Méthodes a n a l o g i q u e s

. . .

Méthodes des r é g r e s s i o n s l i n é a i r e s

. . .

Téléconnex i o n s

. . .

Méthodes s t a t i s t i q u e s e t c i n é m a t i q u e s

. . .

T a b l e s de c o n t i n g e n c e

. . .

U t i l i s a t i o n d ' i n t e r a c t i o n s a i r - o c é a n

. . .

P r é v i s i o n s s t a t i s t i q u e s p a r l e s s é r i e s t e m p o r e l l e s

. . .

E x t r a p o l a t i o n dans l e temps h p a r t i r des c y c l e s

. . .

Méthodes h y d r o l o g i q u e s de p r é v i s i o n de l a sécheresse

. . .

Méthodes basées s u r l e t a r i s s e m e n t

. . .

Méthodes de r é g r e s s i o n

. . .

C y c l e s dans l ' é c o u l e m e n t a n n u e l

. . .

C r i t i q u e de l a p r é v i s i o n

. . .

A f r i q u e t r o p i c a l e

. . .

. .

. . . .

. .

. . . . . . . . . . . .

. .

. . . . . . . . . . . . . .

. .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

METHODOLOGIE POUR L'ETUDE DE L A SECHERESSE ET DES PERIODES DE BASSES EAUX

EXCEPTIONNELLES

. . .

Choix d ' i n d i c e s p o u r l e s d é b i t s e t l e s h a u t e u r s de p r é c i p i t a t i o n s

. . .

U t i l i s a t i o n d ' i n f o r m a t i o n s h i s t o r i q u e s e t géomorphologiques

. . .

Documents h i s t o r i q u e s e t témoignages des r i v e r a i n s

. . .

I n d i c e s géomorphologiques ou données l i é e s à l ' e n v i r o n n e m e n t a n c i e n

. . .

A n a l y s e de l a h a u t e u r des p r é c i p i t a t i o n s e t d ' a u t r e s v a r i a b l e s c l i m a t i q u e s

. .

. . .

P r é c i p i t a t i o n s a n n u e l l e s

. . .

P l u v i o s i t é

. . .

Q u a n t i l e s

. . .

A j u s t e m e n t des d i s t r i b u t i o n s

. . .

Longueur des séquences e t somme des séquences

. . .

A n a l y s e des p r é c i p i t a t i o n s d ' a u t r e s durées

. . .

I n d i c e s p l u s complexes basés s u r l e c l i m a t

. . .

D e s c r i p t i o n s p a t i a l e de l a sécheresse a f f e c t a n t l e s p l u i e s

. . .

2 6 2 7 2 7 2 8 2 9 3 3 3 3 3 3 3 4 3 4 3 8 4 0 4 5 4 5 4 5 5 1 5 1 5 1 5 4 5 8 5 8 5 9 6 1 6 1 6 1 6 1 6 1 6 3 6 3 6 3 6 3 6 3 6 4 6 5 6 5 6 5 6 6 6 6 6 6 6 7 6 7 6 7 6 8 6 9

7 5 7 5 7 6 7 6 7 7 7 8 1 8 7 8 7 9 7 9 7 9 8 1 8 1 8 2 8 2

(9)

4 . 4 4 . 4 . 1 4 . 4 . 2 4 . 4 . 3 4 . 5 4 . 5 . 1 4 . 5 . 2 4 . 6 4 . 6 . 1 4 . 6 . 2

4 . 6 . 3 4 . 6 . 4 4 . 6 . 5 4 . 6 . 6 4 . 7 5 5 . 1 5.2 5 . 2 . 1 5 . 2 . 2 5 . 3 5.4 5 . 4 . 1 5 . 4 . 2 5 . 5 5 . 5 . 1 5 . 5 . 1 . 1 5 . 5 . 1 . 2 5 . 5 . 1 . 3 5 . 5 . 1 . 4 5 . 5 . 1 . 5 5.5.2 5 . 5 . 2 . 1 5 . 5 . 2 . 2 5 . 6 5 . 6 . 1 5.6.2 5 . 6 . 3 5 . 6 . 4 5.6.5 5 . 6 . 6 5 . 6 . 7 5.7 5 . 8 5 . 9 6 6 . 1 6 . 1 . 1 6 . 1 . 2 6.1.3 6 . 1 . 3 . 1 6 . 1 . 3 . 2 6.1.3.3

A n a l y s e du d é b i t

. . .

Mesures s p é c i a l e s pendant l e s p é r i o d e s de basses eaux

. . .

A n a l y s e des d é b i t s des r i v i è r e s a y a n t une s a i s o n des p l u i e s e t une s a i s o n sèche b i e n d é f i n i e s

. . .

A n a l y s e des d é b i t s p o u r des r i v i è r e s sans s a i s o n des p l u i e s n i s a i s o n sèche b i e n d é f i n i e

. . .

A j u s t e m e n t de d i s t r i b u t i o n s s t a t i s t i q u e s aux données de l a sécheresse

. . .

Choix d ' u n t y p e de d i s t r i b u t i o n

. . .

Méthodes d ' a j u s t e m e n t des d i s t r i b u t i o n s

. . .

P o s s i b i l i t é s de p r é d é t e r m i n e r l a sécheresse p a r c o r r é l a t i o n avec l e s

c a r a c t é r i s t i q u e s g é o l o g i q u e s ou a u t r e s des b a s s i n s

. . .

Les grandes l i g n e s de l a méthode b r i t a n n i q u e p o u r l ' e s t i m a t i o n des c a r a c t é r i s t i q u e s de f a i b l e s écoulements s u r des b a s s i n s n ' a y a n t pas

f a i t l ' o b j e t de mesures

. . .

R e l a t i o n s avec l e s c a r a c t é r i s t i q u e s des b a s s i n s

. . .

L i a i s o n s i n t e r n e s avec l a d u r é e e t l a f r é q u e n c e

. . .

E s t i m a t i o n de f a i b l e s écoulements p o u r des b a s s i n s non observés de l a zone s a h é l i e n n e

. . .

Remarques à t i t r e de c o n c l u s i o n

. . .

8 3 8 3 84 8 5 8 6 86 87 8 9 89

90 9 0 9 0 9 3 9 3 9 5

LA SECHERESSE RECENTE DANS LES REGIONS TROPICALES

. . .

⁹⁹

. . .

^{9 9}

C a r a c t è r e s généraux de c e t t e sécheresse

. . .

⁹⁹

Régions a f f e c t é e s

. . .

⁹⁹

C a r a c t é r i s t i q u e s des sécheresses t r o p i c a l e s en g é n é r a l e t de l a d e r n i è r e

sécheresse

. . .

^{1 0 1}

Données d i s p o n i b l e s

. . .

^{1 0 1}

A n a l y s e des données

. . .

^{1 0 2}

I n d i c e s numériques

. . .

^{1 0 2}

R é s u l t a t s

. . .

D é b i t s moyens a n n u e l s pendant l a sécheresse

. . .

^{1 0 3}

P r é s e n t a t i o n des r é s u l t a t s

. . .

^{1 0 3}

D i s c u s s i o n des r é s u l t a t s

. . .

^{1 0 3}

P r é s e n t a t i o n de l a sécheresse année p a r année

. . .

104 Comparaison avec des r é g i o n s en dehors des zones t r o p i c a l e s

. . .

^{1 0 7}

R é c a p i t u l a t i o n des r é s u l t a t s de !.'étude

. . .

^{1 0 7}

D é b i t s a n n u e l s maximaux e t minimaux pendant l a sécheresse

. . .

¹⁰⁸

D é b i t a n n u e l maximal

. . .

^{1 0 8}

D é b i t s minimaux a n n u e l s

. . .

^{1 0 9}

Comparaison avec l e s sécheresses a n t é r i e u r e s

. . .

^{1 1 0}

S a h e l a f r i c a i n

. . .

¹¹⁰

I n d e

. . .

^{1 1 2}

Amérique c e n t r a l e e t Mexique

. . .

^{1 1 3}

Amérique du S u d

. . .

^{1 1 3}

A u s t r a l i e e t Océanie

. . .

^{1 1 5}

Seconde p é r i o d e de l a r é c e n t e sécheresse dans l e s r é g i o n s t r o p i c a l e s 1 1 6 C o n c l u s i o n

. . .

^{1 1 7}

1 3 1 Références du C h a p i t r e 5

SECHERESSE DANS LA ZONE TEMPEREE

. . .

^{1 3 3}

Quelques d é t a i l s s u r l ' a n a l y s e

. . .

^{1 0 3}

P a r t i e t r o p i c a l e de l ' A f r i q u e a u s t r a l e

. . .

^{1 1 3}

Recherches h i s t o r i q u e s p l u s e x t e n s i v e s

. . .

¹¹⁵

. . .

^{1 3 3}

Régions i n t é r e s s é e s p a r c e t t e é t u d e

. . .

^{1 3 3}

C o n t r a s t e s c l i m a t i q u e s

. . .

^{1 3 6}

C a r a c t é r i s t i q u e s de l a sécheresse dans l a zone tempérée

. . .

^{1 3 3}

C o n t r a s t e s e n t r e l a sécheresse au S a h e l e t c e l l e de l a zone tempérée

. . .

1 3 6 C o n t r a s t e s s u r l e p l a n de l a c o u v e r t u r e v é g é t a l e e t s u r l e p l a n s o c i a l

. . . .

^{1 3 6}

C o n t r a s t e s h y d r o l o g i q u e s

. . .

^{1 3 6}

(10)

6 . 2 6 . 2 . 1 6 . 2 . 2 6 . 2 . 2 . 1 6 . 2 . 2 . 2 6 . 2 . 2 . 3 6 . 2 . 2 . 4 6 . 3 6 . 4 6 . 4 . 1 6 . 4 . 2 6 . 4 . 3 6 . 4 . 4 6 . 4 . 5 6 . 4 . 6 6 . 4 . 7 6 . 5 6 . 5 . 1 6 . 5 . 2 6 . 5 . 3 6 . 6 7 7 . 1 7 . 2 7 . 3 7 . 3 . 1 7 . 3 . 2 7 . 3 . 3 7 . 3 . 4 7 . 3 . 5 7.4 7.5 7 . 6 7 . 7 8 8 . 1 8 . 1 . 1 8 . 1 . 2 8 . 1 . 3 8 . 1 . 4 8 . 1 . 5 8 . 1 . 6 8 . 2 8 . 3

Sécheresses dans l e passé r é c e n t

. . .

1 3 6 Europe o c c i d e n t a l e

. . .

^{1 3 6}

Sécheresses anciennes en Amérique du N o r d

. . .

^{1 3 7}

. . .

1 3 7 Région m a r i t i m e o u e s t

. . .

^{1 3 7}

P r a i r i e s du Nord

. . .

^{1 4 3}

L a r é g i o n d u N o r d - E s t

. . .

^{1 4 4}

La sécheresse de 1 9 7 2 s u r l a p a r t i e européenne de l'URSS

. . .

^{1 4 4}

D é t a i l s s u r l e s sécheresses en Europe o c c i d e n t a l e pendant l e s années 1 9 7 0

. . .

^{1 4 5}

. . .

^{1 4 5}

La sécheresse de 1 9 7 6 en B e l g i q u e e t ses conséquences

. . .

^{1 4 5}

Les sécheresses de 1 9 7 1 - 7 4 e t 1 9 7 6 en T c h é c o s l o v a q u i e

. . .

^{1 4 7}

La sécheresse en France de décembre 1 9 7 5 à j u i l l e t 1 9 7 6

. . .

^{1 4 7}

La sécheresse de 1 9 7 6 en R é p u b l i q u e f é d é r a l e d ' A l l e m a g n e ( B a v i é r e )

. . .

1 4 9 L a sécheresse de 1 9 7 6 aux Pays-Bas

. . .

1 4 9 Sécheresse des années 1 9 7 0 au Royaume-Uni

. . .

1 5 0 Sécheresse dans l a zone tempérée des E t a t s - U n i s pendant l e s années 1 9 7 0

. . . .

^{1 5 3}

Zones a f f e c t é e s p a r l a sécheresse de 1 9 7 6 - 1 9 7 7

. . .

1 5 3 C h r o n o l o g i e de l a sécheresse dans l ' O u e s t des E t a t s - U n i s

. . .

^{1 5 3}

C h r o n o l o g i e de l a sécheresse dans l e s p r a i r i e s du Nord

. . .

^{1 5 5}

. . .

^{1 5 7}

PERSPECTIVES POUR L A LIMITATION DES CONSEQUENCES DE LA SECHERESSE HYDROLOGIQUE 1 6 1 G é n é r a l i t é s

. . .

1 6 1 Aménagement des eaux de s u r f a c e

. . .

^{1 6 1}

Aménagement des eaux s o u t e r r a i n e s

. . .

^{1 6 3}

N é c e s s i t é d ' é v i t e r l a s u r e x p l o i t a t i o n

. . .

^{1 6 3}

Aménagement des r.essources en eaux s o u t e r r a i n e s

. . .

^{1 6 3}

P o s s i b i l i t é s d ' a u g m e n t a t i o n de l a r e c h a r g e des nappes e t de l e u r rendement

. .

^{1 6 4}

Problèmes de l a q u a l i t é des eaux s o u t e r r a i n e s

. . .

^{1 6 4}

C o n c l u s i o n

. . .

^{1 6 4}

R é d u c t i o n de l ' é v a p o r a t i o n

. . .

^{1 6 4}

Augmentation a r t i f i c i e l l e des p r é c i p i t a t i o n s

. . .

^{1 6 5}

Aménagement des s o l s , mesures l o g i s t i q u e s e t s o c i a l e s p o u r a t t é n u e r l e s

conséquences des sécheresses

. . .

^{1 6 6}

. . .

1 6 7

RECOMMaN DATIONS

. . .

1 6 9

Recommandations g é n é r a l e s p o u r l a r e c h e r c h e

. . .

^{1 6 9}

. . .

1 6 9 I n t r o d u c t i o n

1 6 9 Recherches o r i e n t é e s v e r s des i n d e x de sécheresse

. . .

1 7 0 Les sécheresses dans l e temps e t l ' e s p a c e

. . .

Mécanisme de l a sécheresse

. . .

^{1 7 0}

Analyses des sécheresses

. . .

^{1 7 1}

Conséquences de l a sécheresse

. . .

1 7 1

S u g g e s t i o n s p o u r l a c o o p é r a t i o n i n t e r n a t i o n a l e

. . .

^{1 7 1}

Référence du C h a p i t r e 8

. . .

^{1 7 2}

(11)

Avant-propos

Une s é r i e d ' é t u d e s s u r l e s sécheresses a é t é e n t r e p r i s e au c o u r s de l a Décennie h y d r o l o g i q u e i n t e r n a t i o n a l e l a n c é e p a r l ' U n e s c o en 1 9 6 5 .

De 1968 à 1 9 7 3 , pendant l a grande sécheresse qui a s é v i au Sahel e t dans d ' a u t r e s r é g i o n s t r o p i c a l e s , l e s gouvernements e t l e s o r g a n i s a t i o n s i n t e r n a t i o n a l e s i n t é r e s s é s o n t d é p l o y é l e maximum d ' e f f o r t s p o u r p a l l i e r l e s conséquences d i r e c t e s de c e t t e c a t a s t r o p h e , é t u d i e r l e s con- d i t i o n s e t l e s causes de l a sécheresse e t recommander des mesures s u s c e p t i b l e s d ' e n a t t é n u e r l e s e f f e t s à l ' a v e n i r .

L e Groupe d ' e x p e r t s c h a r g é p a r l e Comité e x é c u t i f de l ' O M M de l a l i a i s o n avec l a Décennie h y d r o l o g i q u e i n t e r n a t i o n a l e a demandé au r a p p o r t e u r de l ' O M M s u r l e s f a i b l e s écoulements e t l e s a s p e c t s connexes des sécheresses de p r é p a r e r un r a p p o r t s u r l ' é v a l u a t i o n des p r é c i p i t a t i o n s e t de l ' é c o u l e m e n t . Ce r a p p o r t , é c r i t en c o o p é r a t i o n avec l ' A s s o c i a t i o n i n t e r n a t i o n a l e des s c i e n c e s h y d r o l o g i q u e s ( A I S H ) , a é t é p r é s e n t é p a r c e t t e a s s o c i a t i o n à l a Conférence i n t e r n a t i o - n a l e s u r l e s r é s u l t a t s de l a Décennie h y d r o l o g i q u e i n t e r n a t i o n a l e e t su.r l e s programmes f u t u r s en h y d r o l o g i e , o r g a n i s é e c o n j o i n t e m e n t p a r l ' U n e s c o e t ~ 1 ' O M M au s i è g e de l ' U n e s c o à P a r i s , du 2 au 1 3 septembre 1974.

Le C o n s e i l i n t e r g o u v e r n e m e n t a l du Programme h y d r o l o g i q u e i n t e r n a t i o n a l de l ' U n e s c o a d é c i - dé à sa p r e m i è r e s e s s i o n , tenue à P a r i s du 9 au 1 7 a v r i l 1 9 7 5 , de nommer un r a p p o r t e u r c h a r g é d e p r é p a r e r un r a p p o r t f a i s a n t l e p o i n t s u r l ' é t a t des connaissances r e l a t i v e s aux a s p e c t s h y d r o - l o g i q u e s des sécheresses ( P r o j e t 3 . 5 du P H I ) . Ce r a p p o r t e u r d e v a i t t r a v a i l l e r en c o l l a b o r a t i o n é t r o i t e avec l ' O M M e t l ' A I S H , p r e n d r e en c o n s i d é r a t i o n l e s t r a v a u x a c c o m p l i s p a r d ' a u t r e s o r g a - n i s a t i o n s ( e n p a r t i c u l i e r l a FAO e t l e PNUE) e t s o u m e t t r e des p r o p o s i t i o n s en vue de f u t u r e s a c t i v i t é s .

A s a c i n q u i è m e s e s s i o n à Ottawa, en j u i l l e t 1 9 7 6 , l a Commission de l ' O M M p o u r l ' H y d r o l o g i e a également d é s i g n é un r a p p o r t e u r p o u r é t u d i e r e t a p p l i q u e r l e s méthodes d ' i n d e x a t i o n des sécheresses à l ' é c h e l l e c o n t i n e n t a l e , en t e n a n t compte dans t o u t e l a mesure du p o s s i b l e de l a sécheresse européenne de 1975-1976.

L o r s de s a deuxième s e s s i o n (20-27 j u i n 1977). l e C o n s e i l i n t e r g o u v e r n e m e n t a l du PHI a d é c i d é de recommander l ' é t a b l i s s e m e n t d'un c o m i t é m i x t e Unesco/OMM c h a r g é de p r é p a r e r un r a p - p o r t s u r l ' é t a t des connaissances r e l a t i v e s aux a s p e c t s h y d r o l o g i q u e s des sécheresses.

Les deux r a p p o r t e u r s de l ' U n e s c o e t de l ' O M M , r e s p e c t i v e m e n t l e D r . J.A. R o d i e r ( F r a n c e ) e t M. M.A. Beran (Royaume-Uni), q u i c o n s t i t u a i e n t c e c o m i t é m i x t e , s e s o n t r e n c o n t r é s à P a r i s l e 8 novembre 1977, o n t r é v i s é l e p l a n p r o v i s o i r e qui a v a i t é t é p r é s e n t é p a r l e D r . R o d i e r a u C o n s e i l i n t e r g o u v e r n e m e n t a l du PHI à sa s e s s i o n de j u i n 1 9 7 7 e t o n t r é p a r t i l e s tâches e n t r e l ' U n e s c o e t l ' O M M p o u r l a p r é p a r a t i o n du r a p p o r t .

Les a u t r e s e x p e r t s qui o n t c o n t r i b u é à l a p r é p a r a t i o n du p r é s e n t r a p p o r t s o n t : l e D r . L . D o r i z e ( F r a n c e ) p o u r l e s s e c t i o n s 2 . 4 , 3 . 1 e t 3.2; l e P r o f e s s e u r J. F l o h n ( R é p u b l i q u e f é d é r a l e d ' A l l e m a g n e ) p o u r l a s e c t i o n 2.3; L e P r o f e s s e u r J. Namias (E.U.) p o u r l e s s e c t i o n s 3 . 1 e t 3.3; M. L. S e r r a ( F r a n c e ) p o u r l e s s e c t i o n s 1 . 2 e t 4 . 1 .

M.A. Beran J.A. R o d i e r

(12)

1 Introduction

1.1 GENERALITES

O n c o n s i d è r e , de f a ç o n g é n é r a l e , q u ' i l y a s é c h e r e s s e I . o r s q u ' i 1 s e p r o d u i t p e n d a n t un temps assez l o n g e t s u r une s u p e r f i c i e étendue un d é f i c i t des d i s p o n i b i l i t é s n a t u r e l l e s en eau p a r r a p p o r t à l a v a l e u r moyenne de ces d i s p o n i b i l i t é s , q u ' i l s ' a g i s s e des p r é c i p i t a t i o n s , de l ' é c o u - l e m e n t s u p e r f i c i e l ou des nappes s o u t e r r a i n e s . O n ne d o i t pas c o n f o n d r e l a s é c h e r e s s e avec l ' a r i d i t é . Ce d e r n i e r t e r m e s ' a p p l i q u e à des r é g i o n s sèches en permanence p o u r l e s q u e l l e s , même dans des c i r c o n s t a n c e s normales, l e s d i s p o n i b i l i t é s en eau s o n t f a i b l e s . Les conséquences des sécheresses s o n t r e s s e n t i e s de f a ç o n t r è s a i g u ë dans l e s r é g i o n s q u i de t o u t e s f a ç o n s s o n t a r i d e s .

Q u e l l e que s o i t l a f o r m e SOUS l a q u e l l e e l l e s e m a n i f e s t e , l a s é c h e r e s s e e x e r c e un e f f e t d é - f a v o r a b l e s u r l ' é c o n o m i e en r é d u i s a n t ou même en a r r ê t a n t complètement l e s p r o d u c t i o n s de l ' a - g r i c u l t u r e , de l ' é l e v a g e , de l ' é n e r g i e h y d r o é l e c t r i q u e , e t l a f o u r n i t u r e de l ' e a u p o u r l ' i n d u s - t r i e e t l e s usages domestiques. Les pays en v o i e de développement s o n t p a r t i c u l i è r e m e n t s e n s i - b l e s à ces e f f e t s d é f a v o r a b l e s à un d o u b l e t i t r e . S ' i l s s o n t d i r e c t e m e n t a f f e c t é s p a r l a séche- r e s s e , l a d i f f i c i l e s i t u a t i o n économique de ces pays f a i t o b s t a c l e à l a r é u s s i t e de promptes me- s u r e s s u s c e p t i b l e s d ' e n r é s o u d r e l e s conséquences d é s a s t r e u s e s , e t s i l a s é c h e r e s s e s u r v i e n t dans un pays développé e x p o r t a n t des c é r é a l e s , l a f o u r n i t u r e de ces p r o d u i t s aux pays en v o i e de développement e s t moins i m p o r t a n t e e t son p r i x e s t p l u s é l e v é .

La s é c h e r e s s e p e u t ê t r e s i s é v è r e que l a f a m i n e p e u t en r é s u l t e r e t , dans c e r t a i n s c a s , l a s i t u a t i o n p e u t ê t r e t e l l e q u ' e n d é p i t de l a c o o p é r a t i o n i n t e r n a t i o n a l e , e l l e p e u t p r o v o q u e r l a m o r t de m i l l i o n s d ' ê t r e s humains.

Comme c e l a a é t é i n d i q u é p l u s h a u t , l e c a r a c t è r e e s s e n t i e l de l a s é c h e r e s s e e s t q u ' e l l e e s t l i é e à un d é f i c i t des d i s p o n i b i l i t é s en eau p o u r un usage s p é c i f i q u e donné. N a t u r e l l e m e n t , on o b s e r v e s u r l e s c o u r s d ' e a u des p é r i o d e s de basses eaux anormalement sèches au c o u r s de t o u t e sécheresse, m a i s l e u r é t u d e e s t de c a r a c t è r e p l u t ô t d i f f é r e n t . Les é t u d e s de basses eaux s o n t en r e l a t i o n avec l e t r a i t e m e n t s t a t i s t i q u e des données e t l a compréhension des p r o c e s s u s p h y - s i q u e s de l ' é c o u l e m e n t à un p o i n t donné du c o u r s de l a r i v i è r e dans une p e r s p e c t i v e à c o u r t terme. L ' é t u d e de l a s é c h e r e s s e c o n t r a s t e avec l ' é t u d e des basses eaux p a r l e f a i t q u ' e l l e s e r a p p o r t e à l a d e s c r i p t i o n des p r é c i p i t a t i o n s , de l ' é c o u l e m e n t des c o u r s d ' e a u , de l ' h u m i d i t é d u s o l , des eaux s o u t e r r a i n e s p e n d a n t une s a i s o n , un an ou p l u s i e u r s années, e t également à l ' é - tendue s p a t i a l e du phénomène.

P a r m i l e s nombreux a s p e c t s de l a sécheresse, l e p r é s e n t r a p p o r t a p o u r u n i q u e o b j e t l e s i m p l e a s p e c t de l a s é c h e r e s s e h y d r o l o g i q u e , c ' e s t - à - d i r e l e d é f i c i t de l ' é c o u l e m e n t dans l e s c o u r s d ' e a u , avec cependant q u e l q u e s c o n s i d é r a t i o n s s u r l e d é f i c i t des p r é c i p i t a t i o n s e t l e d é f i c i t des nappes s o u t e r r a i n e s .

1 . 2 SECHERESSE HYDROLOGIQUE

1 . 2 . 1 D i v e r s a s p e c t s de l a s é c h e r e s s e

Par d é f i n i t i o n , l a s é c h e r e s s e e s t une p é r i o d e d é f i c i t a i r e d ' u n e c e r t a i n e d u r é e , q u i p e u t s u b s i s - t e r quelques mois e t même un bon nombre d'années. Pour une s é c h e r e s s e donnée, l a s é v é r i t é de c e phénomène p e u t v a r i e r c o n s i d é r a b l e m e n t dans l ' e s p a c e e t dans l e temps, en a c c o r d avec l ' i r - r é g u l a r i t é s p a t i o - t e m p o r e l l e de l a d i s t r i b u t i o n des p l u i e s e t avec l ' h é t é r o g é n é i t é de l a r é - ponse h y d r o l o g i q u e des b a s s i n s v e r s a n t s a f f e c t é s p a r l a s é c h e r e s s e . Les c a r a c t è r e s de l a séche- r e s s e p e u v e n t ê t r e d i f f é r e n t s p o u r l e s d i f f é r e n t s r é g i m e s c l i m a t o l o g i q u e s e t h y d r o l o g i q u e s q u ' o n p e u t o b s e r v e r dans l e monde. Comme c e c i e s t e x p l i q u é c i - d e s s o u s , i l s p e u v e n t a u s s i v a r i e r dans une l a r g e mesure s u i v a n t l e s usages de l ' e a u .

(13)

U n exemple de ces v a r i a t i o n s du c a r a c t è r e de l a s é c h e r e s s e avec l ' u t i l i s a t i o n de l ' e a u p e u t ê t r e m i s en é v i d e n c e dans l a p a r t i e l a p l u s a r i d e du S a h e l où un d é f i c i t de l a h a u t e u r des p r é c i p i t a t i o n s e t une p l u s c o u r t e d u r é e de l a s a i s o n des p l u i e s p e u v e n t ne pas a f f e c t e r l e s p â t u r a g e s t a n t que l a g e r m i n a t i o n e t l a c r o i s s a n c e du c o u v e r t v é g é t a l s o n t a s s u r é e s , mais p e u v e n t r é d u i r e s é r i e u s e m e n t l a p r o d u c t i o n de c é r é a l e s . A i n s i une t e l l e s é c h e r e s s e a un e f f e t p l u s marqué p o u r l e c u l t i v a t e u r que p o u r l ' é l e v e u r .

Dans l e s r é g i o n s t - r o p i c a l e s , s i l a d i s t r i b u t i o n des p r é c i p i t a t i o n s au c o u r s de l ' a n n é e e s t t e l l e q u ' o n n ' o b s e r v e q u ' u n p e t i t nombre de f o r t e s a v e r s e s s u s c e p t i b l e s de donner l i e u à du r u i s s e l l e m e n t e t se p r o d u i s a n t à l a f i n de l a s a i s o n des p l u i e s , avec quelques averses de f a i b l e i m p o r t a n c e r é p a r t i e s s u r t o u t e c e t t e s a i s o n , ile s t p o s s i b l e que l a h a u t e u r de p r é - c i p i t a t i o n s a n n u e l l e s o i t d é f i c i t a i r e a l o r s que l ' é c o u l e m e n t a n n u e l e s t n o r m a l . A i n s i , b i e n q u ' i l n ' y a i t pas s é c h e r e s s e h y d r o l o g i q u e dans de t e l l e s c i r c o n s t a n c e s , l e rendement des r é - c o l t e s s e r a cependant en dessous de l a moyenne.

U n d é f i c i t en eau pendant l a p é r i o d e c r i t i q u e p o u r l e s c u l t u r e s e s t c o n s i d é r é comme une s é c h e r e s s e p a r l e s a g r i c u l t e u r s , m a i s s i l ' h i v e r p r é c é d e n t e t l e p r i n t e m p s o n t é t é t r è s humides, il e s t n o r m a l que l e s r é s e r v o i r s s o i e n t p l e i n s e t , en c e q u i concerne l e s e x p l o i t a n t s d'amé- nagements h y d r o é l e c t r i q u e s , iln ' y a pas de sécheresse.

Pour l e s années d o n t l a h a u t e u r t o t a l e des p r é c i p i t a t i o n s e s t n o r m a l e avec de f a i b l e s i n t e n s i t é s , e t t o u t p a r t i c u l i è r e m e n t l o r s q u e l e s v e n t s s o n t t r è s f o r t s , l a r e c h a r g e des a q u i f è - r e s s e r a i n s u f f i s a n t e même s i l ' é c o u l e m e n t dans l e s r i v i è r e s e s t n o r m a l . I 1 y a u r a a l o r s séche- r e s s e p o u r l e s u t i l i s a t e u r s des nappes s o u t e r r a i n e s .

Les sécheresses l e s p l u s sévères, t e l l e s que c e l l e s q u ' a s u b i e s récemment l e Sahel, l e s o n t à t o u s l e s t i t r e s : p r é c i p i t a t i o n s en dessous de l a moyenne, écoulements d é f i c i t a i r e s , r é - s e r v o i r s en p a r t i e v i d e s e t nappes s o u t e r r a i n e s à un n i v e a u p l u s bas que l a normale.

P a r m i l e s t y p e s de sécheresses q u i o n t é t é c i t é s p l u s h a u t , ceux q u i c o n c e r n e n t l ' a g r i - c u l t u r e o n t é t é é t u d i é s dans l a n o t e t e c h n i q u e No 138, " D r o u g h t and a g r i c u l t u r e " , é l a b o r é e p a r un g r o u p e de t r a v a i l de l ' O M M .

Comme il a é t é p r é c i s é p l u s h a u t , on c o n s i d è r e l a sécheresse h y d r o l o g i q u e comme un d é f i - c i t de l ' é c o u l e m e n t p a r r a p p o r t aux c o n d i t i o n s normales ou comme un abaissement n a t u r e l du n i - veau des nappes s o u t e r r a i n e s au-dessous du n i v e a u moyen, b i e n que p a r une s u r e x p l o i t a t i o n de ces nappes l a q u a n t i t é d ' e a u q u ' e l l e s o n t f o u r n i e s o i t r e s t é e l a même q u ' a v a n t l a sécheresse.

1 . 2 . 2 D é f i n i t i o n de l a s é c h e r e s s e

I 1 e s t t e n t a n t de r e c h e r c h e r des p h r a s e s s i m p l e s t e l l e s que c e l l e s que l ' o n t r o u v e dans l e s d i c - t i o n n a i r e s e t q u i résument en peu de mots t o u t c e que c o n t i e n t l ' i d é e de s é c h e r e s s e . C e l a n ' e s t pas t r è s f a c i l e , c a r l e s o b s e r v a t i o n s h y d r o l o g i q u e s que l ' o n f a i t h a b i t u e l l e m e n t

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h a u t e u r s de p r é c i p i t a t i o n s ou d é b i t s dans l e s r i v i è r e s , en r e l a t i o n avec l e s v a l e u r s moyennes

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s o n t l o i n d ' ê t r e c o n s t a n t e s dans l e temps e t iln ' y a pas de synchronisme e n t r e ces deux c a t é g o r i e s d ' o b s e r v a t i o n s . La s é c h e r e s s e a u c o u r s d ' u n e année ou d ' u n e s a i s o n n ' a f f e c t e pas avec l a même i n t e n s i t é e t s i m u l t a n é m e n t t o u s l e s p o i n t s du g l o b e , pas même l ' e n s e m b l e d ' u n c o n t i n e n t .

C o n t r a i r e m e n t aux c r u e s d o n t l e s c a r a c t é r i s t i q u e s p e u v e n t ê t r e mesurées e t q u a n t i f i é e s , l a s é c h e r e s s e semble t r è s s o u v e n t c o n s e r v e r une c o n n o t a t i o n q u a l i t a t i v e . A c e p o i n t de vue, e t p e u t - ê t r e de f a ç o n p l u s n e t t e dans l e cas p r é s e n t , ile s t e s s e n t i e l de d é f i n i r avec p r é c i s i o n c e que l ' o n v e u t a p p r e n d r e au s u j e t d ' u n e s é c h e r e s s e donnée e t s u r q u e l s p o i n t s p a r t i c u l i e r s e t q u e l l e s c a r a c t é r i s t i q u e s du phénomène on d o i t l e p l u s i n s i s t e r dans l e s é t u d e s . O n d o i t donc c o n s i d é r e r l a s é c h e r e s s e non comme une e n t i t é que l ' o n p e u t d é f i n i r en elle-même, mais comme u n é l é m e n t moteur i n i t i a l p r é s e n t a n t des a t t r i b u t s ou des conséquences. C ' e s t s u r ces conséquen- c e s , e t en p a r t i c u l i e r s u r l e s conséquences h y d r o l o g i q u e s , que nous a l l o n s c o n c e n t r e r n o t r e a t t e n t i o n e t c e s o n t e l l e s qu' nous a l l o n s c h e r c h e r à d é f i n i r dans l e p r é s e n t r a p p o r t .

Aucune c r u e , même l a p l u s c a t a s t r o p h i q u e e t l a p l u s mémorable, n ' a é t é r e s p o n s a b l e d ' a u - t a n t d e v i c t i m e s que l e s sécheresses e x c e p t i o n n e l l e s , p u i s q u e l e s d e s t r u c t i o n s provoquéees p a r l e s i n o n d a t i o n s s o n t c i r c o n s c r i t e s a l o r s que l e s sécheresses o n t p o u r c a r a c t é r i s t i q u e de f r a p p e r au c o u r s d ' u n e même p é r i o d e des étendues immenses.

O n p e u t é t u d i e r l a s é c h e r e s s e p o u r elle-même, ou l a sécheresse e t ses conséquences s u r l ' a g r i c u l t u r e , l ' é c o n o m i e ou l a s o c i é t é ; c e c i p e u t c o n d u i r e à p l u s i e u r s f a ç o n s de l a c a r a c t é - r i s e r , q u i p r é s e n t e n t de f o r t e s d i f f é r e n c e s comme c e l a a é t é d i t p l u s h a u t . Dans t o u s l e s c a s , ile s t é v i d e n t que l a n o t i o n de s é c h e r e s s e e s t r e l a t i v e , mais sa p r i n c i p a l e c a r a c t é r i s - t i q u e e s t une d é c r o i s s a n c e des d i s p o n i b i l i t é s en eau p o u r une époque p a r t i c u l i è r e e t s u r une r é g i o n p a r t i c u l i è r e p l u t ô t q u ' u n e d é c r o i s s a n c e g é n é r a l i s é e de ces d i s p o n i b i l i t é s en eau. C ' e s t donc l e c a r a c t è r e a n o r m a l de l a d i s t r i b u t i o n de ces d i s p o n i b i l i t é s q u i d o i t ê t r e c o n s i d é r é comme t y p i q u e des s é c h e r e s s e s .

L ' e a u q u i tombe sous forme de p r é c i p i t a t i o n s r é a p p a r a î t après un i n t e r v a l l e de temps d é t e r - m i n é SOUS f o r m e d ' é c o u l e m e n t dans l e s r i v i è r e s ou dans l e s nappes s o u t e r r a i n e s , ou r e s t e en r é s e r v e p o u r donner l i e u u l t é r i e u r e m e n t à é c o u l e m e n t a p r è s l a f o n t e de l a n e i g e ou de l a g l a c e . Par s u i t e des d é l a i s q u i s e cumulent dans l e mode d ' a c t i o n des d i f f é r e n t e s p a r t i e s de l a phase

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l e d é f i c i t ou l ' a b s e n c e de p r é c i p i t a t i o n s ) ne s o n t pas r e s s e n t i e s en même temps. A i n s i on p e u t c o n c e v o i r q u ' u n mois donné p u i s s e ê t r e c o n s i d é r é comme sec p a r un c l i m a t o l o g u e ou un a g r i - c u l t e u r q u i s o n t i n t é r e s s é s au p r e m i e r c h e f p a r l e s p l u i e s , a l o r s q u ' i l e s t c o n s i d é r é comme n o r - mal ou même au-dessus de l a moyenne p a r l ' h y d r o l o g u e q u i e s t d a v a n t a g e i n t é r e s s é p a r l ' é c o u l e - ment. C ' e s t p o u r q u o i il e s t n é c e s s a i r e de d é f i n i r non seulement l e f a c t e u r à c o n s i d é r e r ( p l u i e ou d é b i t ) , mais a u s s i l a d u r é e e t l ' é p o q u e é t u d i é e s . La d é f i n i t i o n d ' u n e p é r i o d e de base e s t e s - s e n t i e l l e l o r s q u e l a s é c h e r e s s e d o i t ê t r e d é c r i t e en termes de p l u v i o s i t é ou d ' h y d r a u l i c i t é . Ces deux termes q u i s o n t d ' u s a g e c o u r a n t en F r a n c e o n t é t é r e t e n u s comme des r a c c o u r c i s commodes p o u r c a r a c t é r i s e r l a h a u t e u r de p r é c i p i t a t i o n s t o t a l e ou l e volume d ' é c o u l e m e n t t o t a l p e n d a n t une p é r i o d e donnée p a r l e r a p p o r t ou l e p o u r c e n t a g e de ces g r a n d e u r s p a r r a p p o r t aux v a l e u r s moyennes à l o n g terme c a l c u l é e s p o u r l a même p é r i o d e . Une p l u v i o s i t é a n n u e l l e n o r m a l e ( v o i s i n e de l ' u n i t é ) p e u t c a c h e r l e f a i t que l ' a n n é e e s t s u s c e p t i b l e de c o m p o r t e r une p é r i o d e a n o r m a l e - ment sèche e t une p é r i o d e anormalement humide.

Par a n a l o g i e avec l ' a n a l y s e des c r u e s , q u i c o r r e s p o n d également à une d i s t r i b u t i o n a n o r m a l e des d é b i t s , on a tendance à c o n s i d é r e r l e m i n i m u m i n s t a n t a n é ou l e d é b i t j o u r n a l i e r m i n i m u m a t t e i n t au c o u r s d ' u n e année donnée comme une c a r a c t é r i s t i q u e ou une mesure de l a s é v é r i t é de l a sécheresse de c e t t e année. En f a i t l e s deux phénomènes s o n t fondamentalement d i f f é r e n t s . L a c r u e , en p a r t i c u l i e r l e d é b i t d e p o i n t e , e s t un phénomène t r a n s i t o i r e dû à des causes m u l - t i p l e s e t a l é a t o i r e s , t e l l e s que l ' i n t e n s i t é e t l a d u r é e de l a p l u i e , l a p e r m é a b i l i t é du s o l , e t c . . . Les basses eaux c o r r e s p o n d e n t à un phénomène q u i é v o l u e beaucoup p l u s l e n t e m e n t e t q u i e s t l i é de f a ç o n t r è s é t r o i t e à des s t r u c t u r e s de grande i n e r t i e , t e l l e s que l e volume t o t a l d ' e a u m i s en r é s e r v e dans l e s nappes s o u t e r r a i n e s e t l ' é v a p o t r a n s p i r a t i o n e s t i v a l e d u b a s s i n . I 1 e s t d i f f i c i l e d ' a f f i r m e r s u r des bases p h y s i q u e s que l e d é b i t m i n i m u m a u c o u r s d ' u n e année e s t 'absolument i n d é p e n d a n t de ceux des années p r é c é d e n t e s , même s i l a r i v i è r e a cessé de c o u l e r au p o i n t de mesure. Cependant, dans l a p r a t i q u e , o n t r o u v e que l a séquence des d é b i t s j o u r n a l i e r s en p é r i o d e d ' é t i a g e p r é s e n t e une image avec un m i n i m u m q u i e s t apparem- ment i n d é p e n d a n t des v a l e u r s m i n i m a l e s a n n u e l l e s v o i s i n e s . C e c i e s t

dû

normalement à l ' a c c u m u - l j t i o n d ' e f f e t s a n t h r o p o g é n i q u e s t e l s que l ' e x p l o i t a t i o n des b a r r a g e s , l e s manoeuvres des vannes de c r u e , l e s pompages dans l a r i v i è r e , s u r l ' h y d r o g r a m m e n a t u r e l r e l a t i v e m e n t r é g u l i e r .

Tout d é b i t , m a i s p l u s p a r t i c u l i è r e m e n t l e s v a l e u r s m i n i m a l e s des d é b i t s , p e u t a i n s i p r é s e n - t e r des v a r i a t i o n s a r t i f i c i e l l e s s i g n i f i c a t i v e s . U n d é f i c i t e x t r ê m e en eau p e u t s u r v e n i r de f a ç o n complètement d i s t i n c t e de l a s é c h e r e s s e au sens commun du terme. O u t r e l a n é c e s s i t é de c o r r i g e r l e s d é b i t s des v a r i a t i o n s a r t i f i c i e l l e s , on ne d o i t pas o u b l i e r une a u t r e c a t é g o r i e i m p o r t a n t e de d i f f i c u l t é s c o n c e r n a n t l e s d é b i t s o b s e r v é s : l a mesure des basses eaux e s t s o u v e n t d é l i c a t e , c e q u i e x p l i q u e de f r é q u e n t e s l a c u n e s ou d i s c o n t i n u i t é s dans l e s données p u b l i é e s , en p a r t i c u l i e r a u c o u r s des d é c e n n i e s a n c i e n n e s . De t o u t e s f a ç o n s , l ' e x a c t i t u d e des mesures e s t s o u v e n t d i s c u t a b l e , p a r t i c u l i è r e m e n t p o u r un c o u r s i n t e r v a l l e de temps.

Q u e l l e s s o n t l e s p r i n c i p a l e s c a r a c t é r i s t i q u e s numériques que l ' o n p e u t r a t t a c h e r aux basses eaux ?

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Le d é b i t m i n i m u m d o n t on a c a l c u l é l a v a l e u r moyenne s u r n j o u r s c o n s é c u t i f s ( n = 5, 1 0 , 2 0 , 3 0 j o u r s ou p l u s ) .

- La d a t e où ils e p r o d u i t .

- La f r é q u e n c e que l ' o n p e u t a t t r i b u e r à c e phénomène.

La d e r n i è r e c a r a c t é r i s t i q u e c i t é e s e r a d é t e r m i n é e s o i t en u t i l i s a n t l e s données à l o n g terme du s i t e de mesure, s o i t p a r a n a l o g i e avec des r e l e v é s comparables. U n c e r t a i n nombre de moyens p o u r c a r a c t é r i s e r l a f r é q u e n c e s o n t d ' u n usage c o u r a n t :

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U n s i m p l e c l a s s e m e n t p a r o r d r e d é c r o i s s a n t , c ' e s t - à - d i r e l a p l u s f a i b l e v a l e u r d e r a n g i dans un r e l e v é de N années.

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Une p r o b a b i l i t é du non-dépassement basée s u r des v a l e u r s t i r é e s de l ' é c h a n t i l l o n , c ' e s t - à - d i r e

i .

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Une approche N p l u s a p p r o f o n d i e basée s u r une a n a l y s e s t a t i s t i q u e de t o u t e s l e s v a l e u r s m i n i m a l e s a n n u e l l e s en p r o c é d a n t à un c h o i x c o r r e c t de l a d i s t r i b u t i o n s t a t i s t i q u e e t de l a méthode p o u r m e t t r e en p l a c e l e s p o i n t s r e p r é s e n t a t i f s .

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D ' a u t r e s méthodes p o u r r e p r é s e n t e r l a f r é q u e n c e e x p r i m a n t l a p r o b a b i l i t é en termes de p o u r c e n t a g e , ou a u t r e m e n t , l a p é r i o d e de r e t o u r é t a n t l ' i n t e r v a l l e moyen de r é c u r - r e n c e e n t r e deux non-dépassements du d é b i t de basses eaux que l ' o n a u r a c h o i s i .

Une r e p r é s e n t a t i o n i d é a l e de l a s é v é r i t é de l a p é r i o d e de basses eaux s u r v e n a n t au c o u r s d ' u n e sécheresse c o n s i s t e r a i t e n une s é r i e de c a r t e s de basses eaux, chacune d ' e l l e s é t a n t é t a - b l i e p o u r une v a l e u r donnée de n ( d u r é e p o u r l a q u e l l e on f a i t l a moyenne des d é b i t s ) e t une

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f r é q u e n c e donnée ( p a r exemple l e s c o n d i t i o n s médianes q u i ne s o n t pas dépassées p o u r l a m o i t i é des basses eaux a n n u e l l e s observées, l e s basses eaux q u i n q u e n n a l e s e t décennales au-dessous d e s q u e l l e s on r e t r o u v e un c i n q u i è m e ou un d i x i è m e des v a l e u r s m i n i m a l e s a n n u e l l e s de n j o u r s ) ; o n d o i t cependant p r e n d r e c o n s c i e n c e du f a i t que l a r é a l i s a t i o n d ' u n e t e l l e s é r i e de c a r t e s e x i g e un r é s e a u dense de s t a t i o n s s u r l e s b a s s i n s v e r s a n t s e t des s é r i e s d ' o b s e r v a t i o n s s ' é t e n d a n t s u r quelques décennies. Malheureusement ces c o n d i t i o n s i d é a l e s s o n t r a r e m e n t r é a l i s é e s .

Début e t f i n des sécheresses

Les sécheresses d i f f è r e n t des a u t r e s phénomènes m é t é o r o l o g i q u e s p a r l e u r a s p e c t t e m p o r e l . I 1 e s t d i f f i c i l e de d i r e à q u e l l e d a t e commence une sécheresse, à q u e l l e d a t e e l l e s e t e r m i n e e t a i n s i combien de temps e l l e a d u r é . Ce q u i e s t c e r t a i n , c ' e s t que c e t t e d u r é e p e u t ê t r e r e l a t i v e m e n t l o n g u e en comparaison avec d ' a u t r e s événements m é t é o r o l o g i q u e s .

L e d é b u t d ' u n e sécheresse, q u i p e u t seulement ê t r e d é t e r m i n é à l ' i n t é r i e u r d ' u n e f o u r c h e t t e de un ou deux m o i s , dépend dans une l a r g e mesure du p o i n t de vue des i n d i v i d u s concernés e t n ' e s t donc pas n é c e s s a i r e m e n t s i t u é au même moment, p a r exemple, p a r l ' a g r i c u l t e u r e t p a r l ' à y - d r o é l e c t r i c i e n . Une sécheresse dans son sens l e p l u s g é n é r a l ne commence pas immédiatement h l a f i n de l a d e r n i è r e p l u i e u t i l e . Pour l a sécheresse h y d r o l o g i q u e , l e debut du phénomène p e u t ê t r e r e t a r d é p a r s u i t e de l ' e f f e t a m o r t i s s e u r des r é s e r v e s s o u t e r r a i n e s q u i c o n t i n u e n t à s o u t e - n i r l e s d é b i t s , a u moins un c e r t a i n temps a p r è s l a f i n de l a p l u i e .

La f i n de l a sécheresse e s t p l u s v i s i b l e e t a u s s i p l u s f a c i l e à d é t e r m i n e r , en p a r t i c u l i e r l o r s q u e des c h u t e s de p l u i e s abondantes s a t u r e n t l e s o l , f o n t c r o î t r e l e d é b i t des r i v i è r e s e t r e c o n s t i t u e n t l e s r é s e r v e s s o u t e r r a i n e s . Des c r i t è r e s numériques d é d u i t s de l ' é t u d e e m p i r i - que d'un c e r t a i n nombre de cas o n t é t é proposés p o u r d é f i n i r l a f i n d'une p é r i o d e p r o l o n g e e de sécheresse.

En résumé, c e n ' e s t pas l a sécheresse elle-même q u i e s t d é f i n i e de f a ç o n s t r i c t e , mais des c a r a c t è r e s i m p o r t a n t s de c e t t e sécheresse. Des exemples o n t é t é donnés p l u s h a u t , mais beaucoup d ' a u t r e s c a r a c t é r i s t i q u e s ou des méthodes p o u r l e s q u a n t i f i e r s o n t i n d i q u é e s t o u t a u l o n g de c e r a p p o r t . O n a mentionné un c e r t a i n nombre de grandes c a t é g o r i e s de sécheresses dans l a s o u s - s e c t i o n s u i v a n t e .

1 . 2 . 3 D i v e r s a s p e c t s de l a sécheresse h y d r o l o g i q u e

O n p e u t d i s t i n g u e r s i x t y p e s de sécheresses à p a r t i r de d i f f é r e n t e s durées ou de d i f f é r e n t e s s é v é r i t é s :

1. U n d é f i c i t de l ' é c o u l e m e n t de 3 semaines à 3 mois pendant l e s p é r i o d e s de g e r m i n a t i o n e t de c r o i s s a n c e des p l a n t e s . C e c i p e u t ê t r e c a t a s t r o p h i q u e p o u r l ' a g r i c u l t e u r d o n t l e s c u l t u r e s dépendent de l ' i r r i g a t i o n e f f e c t u é e d i r e c t e m e n t à p a r t i r de l a r i v i è r e , sans r é s e r v o i r .

2 . U n d é b i t d ' é t i a g e i n f é r i e u r de f a ç o n s i g n i f i c a t i v e à l a v a l e u r normale de c e d é b i t d ' é t i a g e , ou un é t i a g e p l u s p r o l o n g é sans q u ' i l y a i t d é c a l a g e de l ' é p o q u e de c e t é t i a - ge p a r r a p p o r t à l a s a i s o n de c r o i s s a n c e des végétaux. La p é r i o d e de g e r m i n a t i o n n ' é - t a n t pas a f f e c t é e , c e t y p e de sécheresse a des conséquences moins graves p o u r l ' a g r i - c u l t u r e .

3 . U n d é f i c i t s i g n i f i c a t i f de l ' é c o u l e m e n t t o t a l a n n u e l . C e t t e sécheresse a f f e c i t e l a p r o d u c t i o n d ' é n e r g i e h y d r o é l e c t r i q u e e t l ' i r r i g a t i o n à p a r t i r de grands r é s e r v o i r s . 4 . L e n i v e a u des h a u t e s eaux a n n u e l l e s de l a r i v i è r e e s t au-dessous de l a normale. I 1

p e u t a l o r s d e v e n i r n é c e s s a i r e de p r o c é d e r à des pompages p o u r i r r i g u e r . Ce t y p e de s é c h e r e s s e e s t à r a p p r o c h e r du t y p e 3

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d é f i c i t de l ' é c o u l e m e n t a n n u e l .

5. Sécheresse s ' é t e n d a n t s u r p l u s i e u r s années c o n s é c u t i v e s , comme l e s "Secas" dans l e Nord-Est du B r é s i l . Le d é b i t s e m a i n t i e n t en dessous d'un s e u i l t r è s bas, ou l a r i v i è - r e s ' a s s è c h e même complètement e t p e u t r e s t e r a i n s i pendant t r è s longtemps.

6 . Une b a i s s e s i g n i f i c a t i v e e t n a t u r e l l e du n i v e a u des a q u i f è r e s . C e c i e s t d i f f i c i l e d q u a n t i f i e r , c a r l ' o b s e r v a t i o n du n i v e a u n a t u r e l de l ' a q u i f è r e e s t p e r t u r b é e p a r l a s u r e x p l o i t a t i o n des eaux s o u t e r r a i n e s au c o u r s de l a sécheresse.

L e p r é s e n t r a p p o r t concerne p l u s p a r t i c u l i è r e m e n t l e s seconde, t r o i s i è m e , q u a t r i è m e e t c i n q u i è m e c a t é g o r i e s de sécheresses. La p r e m i è r e c a t é g o r i e a é t é p r i s e en compte dans une l a r g e mesure dans l e r a p p o r t de l ' O M M , "Sécheresse e t a g r i c u l t u r e " , e t l a s i x i è m e c a t é g o r i e , d i f f i c i l e à b i e n m e t t r e en évidence, e s t é t r o i t e m e n t l i é e aux a u t r e s . O n d o i t également n o t e r dans c e c o n t e x t e que s ' i l e x i s t e un d é c a i a g e n o t a b l e e n t r e l a r e c h a r g e des a q u i f è r e s e t l e n i - veau dans l e s p u i t s , des sécheresses de c o u r t e d u r é e p e u v e n t ê t r e a l o r s a m o r t i e s e t l e u r i m p o r - t a n c e e s t a i n s i r é d u i t e .

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Une é t u d e e f f i c a c e d ' u n e sécheresse de l a c i n q u i è m e c a t é g o r i e dans l e s pays t r o p i c a u x e x i g e d ' a n a l y s e r l e s p l u s grands d é b i t s a n n u e l s e t l e s p l u s f a i b l e s a u s s i b i e n que l e s d é b i t s moyens a n n u e l s . L ' é v a l u a t i o n de l a p é r i o d e de r e t o u r d e v r a i t p r e n d r e en compte l e d é f i c i t de chaque année p r i s e i n d i v i d u e l l e m e n t e t l e d é f i c i t de l ' e n s e m b l e .