HYDROGRAPHIE

La notion de profil d'équilibre

L'examen des profils longitudinaux des organismes hydrographiques conduit à discuter la notion de profil d'équilibre. Apparue, dès les débuts des Temps modernes, dans les écrits d'ingénieurs hydrauliciens, elle a été développée et enrichie dès la fin du xix^e siècle avec l'essor de la géomorphologie.

Dans une perspective théorique, le profil d'équilibre se conçoit sous la forme d'une courbe parabolique à concavité tournée vers le haut, depuis l'origine de l'écoulement jusqu'à son raccordement au niveau de base. Par définition, il est tel qu'en chacun de ses points existe un équilibre entre la puissance du courant et la résistance du lit. La fonction de transport s'effectue alors avec le minimum de dissipation d'énergie par ablation et frottement. Cette courbe régulière est asymptotique à une horizontale passant par le niveau de base, car on ne saurait concevoir d'écoulement sans pente.

À cette conception théorique, il convient de substituer celle du profil d'équilibre réel, non exempt de ruptures de pente. En fait, des perturbations modifient l'évolution du rapport entre les débits liquide et solide des écoulements, par exemple à l'aval des confluences. Si les apports des affluents provoquent un déséquilibre en faveur de la charge, il y a augmentation de la pente vers l'aval ; à l'inverse, un accroissement du débit cause son atténuation. Selon le cas, la brisure du profil du collecteur sera convexe ou concave.

Par ailleurs, des changements dans la nature des affleurements rocheux causent des variations dans la résistance du lit à l'érosion. Bien des ruptures de pente et des modifications corrélatives de son calibrage coïncident avec des roches plus dures.

Les milieux bioclimatiques aussi influent sur les modalités du façonnement des lits. En raison de leur diversité, on ne saurait admettre l'existence d'un profil d'équilibre aux caractéristiques universelles. Celui des grands fleuves tropicaux, par exemple, présente une alternance de paliers et de ruptures de pente. En effet, celles-ci ne semblent guère réductibles, du fait du faible pouvoir de creusement d'eaux mal armées en éléments grossiers par suite de la prépondérance de l'altération biochimique dans l'attaque des roches. En milieu aride, en revanche, les glacis d'ablation des piémonts montrent des profils d'équilibre d'une étonnante régularité. Les causes susceptibles de perturber le rapport entre les débits liquide et solide des écoulements diffus y sont, en effet, minimes. D'une part, l'homogénéité lithologique de ces piémonts en faveur des roches meubles supprime les conséquences de la variabilité de la résistance du lit ; d'autre part, les crues, arrivant entièrement constituées des montagnes servant d'impluvium, se développent vers l'aval sans subir de perturbations majeures de leurs débits, en raison de la faible importance relative des apports éventuels d'affluents.

Dans ces conditions, la notion d'équilibre ne peut être liée à la régularité de la pente du profil. Elle correspond plutôt à la réalisation d'un lit tapissé d'alluvions, de sorte que toute crue y trouve les éléments nécessaires au maintien de l'équilibre entre sa puissance et sa charge. Ces écoulements à « fond mobile » remanient alors leurs lits, par des rajustements locaux et de nature variable selon les circonstances, sans qu'il y ait ablation ni dépôt de façon définitive. Le profil d'équilibre réel représente un état moyen des relations entre les débits liquide et solide soumis à des variations d'amplitude limitée.

Ainsi conçu, le profil d'équilibre apparaît non seulement mobile, mais aussi provisoire. Issu d'une régularisation développée en fonction[...]