3.1. Les Flux d’eau et le régime de débits de l’Ivai

Pour comprendre le fonctionnement d’un bassin versant, il est fondamental de connaître le régime hydrologique (ou des flux) des cours d’eau étudiés. Selon Arnell (2002), « le « régime des flux » décrit la variation des flux d’un cours d’eau au long de l’année, et il est généralement représenté par l’écoulement mensuel. Pour Pardé (1933), le régime hydrologique est « l’ensemble des phénomènes qui concernent l’alimentation des cours d’eau et les variations de leurs débits ». D’après ces deux concepts, on peut dire que le régime d’un cours d’eau est donné par la distribution des débits au long de l’année, cette distribution étant liée à plusieurs contributions issues des différentes sources d’alimentation disponibles.

A partir de la fin du XIXème siècle, plusieurs propositions de typologie des régimes ont été faites. La classification proposée par Pardé (1933), basée sur la source des flux et la distribution des débits au long de l’année est une des plus utilisées. Selon cette classification, les régimes se divisent en trois types : les régimes simples, les régimes complexes de première ordre (ou originels) et les régimes complexes de deuxième ordre (ou changeants). Les régimes simples sont ceux qui présentent seulement deux saisons hydrologiques, une d’abondance et une de pénurie, avec la prépondérance d’un seul mode d’alimentation. Les régimes complexes de premier ordre (ou originels) sont ceux qui ont plus d’une période d’abondance et d’étiage, en raison de deux ou plusieurs modes d’alimentation dominants au long de l’année. Les régimes complexes de deuxième ordre (ou changeants) caractérisent les bassins très étendus, dont la partie supérieure présente un régime simple ou même complexe ; au fur et à mesure qu’on se dirige vers l’aval, la complexité du régime augmente, en raison des différentes influences que subit le bassin versant. Parfois les différents régions d’un bassin versant peuvent présenter des comportements contradictoires entre eux, mais c’est l’effet cumulé de toutes ces dynamiques ponctuelles qui détermine le régime des flux (PARDE, 1933 ; ARNELL, 2002).

En général, les études sur le régime des cours d’eau font l’analyse de séries de débits en s’appuyant sur différents critères, comme la distribution saisonnière des débits, leur magnitude, leur fréquence et leur durée. Dans la plupart des cas, le régime des débits est basé sur les conditions moyennes de fonctionnement du cours d’eau ; néanmoins ceci n’empêche pas qu’on puisse s’intéresser à d’autres conditions de flux. On peut faire, par exemple, une étude du régime de crues ou du régime des étiages d’un cours d’eau.

Pour bien caractériser le régime de l’Ivaí, on a travaillé les séries hydrométriques sous plusieurs aspects afin d’extraire une quantité significative d’informations portant sur le fonctionnement de ce système hydrographique. Les paramètres de la statistique descriptive présentent les mesures de tendance centrale (moyennes, modules et médianes) et de dispersion (écart-type) dans chaque section. A une autre échelle temporelle, la distribution des débits à l’échelle du mois permet une compréhension du fonctionnement saisonnier du système hydrologique. L’application de certains coefficients adimensionnels aide à renforcer les observations faites et donne au bassin de l’Ivaí un ensemble de valeurs comparables à celles d’autres bassins versants. La caractérisation du régime de l’Ivaí ne se limite pas à étudier le comportement moyen de la rivière, mais explore aussi les comportements extrêmes, à travers l’étude des débits caractéristiques de crue et d’étiage. D’autres sujets importants sont aussi travaillés au long de ce chapitre, dans le but de systématiser le fonctionnement hydrologique amont-aval du bassin versant.