4.2 Sectorisation de synthèse des cours d’eau du bassin versant de l’Ivaí

La sectorisation synthétique des cours d’eau du bassin de l’Ivaí a été faite à partir de la superposition de toutes les sectorisations auparavant élaborées. Pour ceci, on a utilisé la base du réseau hydrographique à l’échelle du 1/1 000 000ème. Le choix d’utiliser le réseau hydrographique à cette échelle est imposé par la qualité des données utilisées dans le travail d’élaboration de la sectorisation de l’Ivaí. La majeure partie des données utilisées à l’échelle du bassin a été originellement prélevée à l’échelle régionale, de sorte que l’utilisation d’une échelle plus fine pour la sectorisation finale conduirait à une extrapolation excessive des résultats obtenus à partir des informations régionales. De plus, cette échelle cartographique est la même que celle utilisée par le SEMA - Secrétariat de l’Environnement et des Ressources en Eau de l’Etat du Paraná et par la SUDERHSA pour les plans d’aménagement des ressources hydriques au niveau de l’Etat du Paraná.

Le travail de synthèse a commencé par la superposition du réseau hydrographique sur la carte des écorégions. Ensuite, chaque tronçon du réseau hydrographique a été affecté à l’écorégion à laquelle il appartient. Pour la majeure partie des tronçons, le point de séparation entre deux types a été placé sur les limites des écorégions, mais dans les cas où une confluence se trouvait très proche de la limite de l’écorégion, on a utilisé la confluence comme point de séparation. Ceci fait, on a superposé à la carte basée sur les écorégions les limites des tronçons issus de la sectorisation du profil en long et de la sectorisation faite en fonction de la puissance de chenal. En fonction de ces limites, on a ainsi raffiné le découpage de la Dos Patos et de l’Ivaí.

Une fois cet effort de synthèse fait, les cours d’eau du bassin de l’Ivaí ont été classés en 17 types (Figure 94). Chaque type a été identifié par un code hiérarchisé composé de trois lettres et deux chiffres. Les trois lettres renvoient à la première échelle d’analyse et identifient l’écorégion à laquelle appartiennent les tronçons ; le premier chiffre renvoie à la deuxième échelle, celle de la subdivision de l’écorégion ; le dernier chiffre renvoie à la troisième échelle d’analyse et identifie les différents types de tronçons dans une même subdivision d’écorégion. Chacun des 17 types identifiés a donc été donc selon ces principales caractéristiques :

HPS1-1 – Le type HPS1-1 (Figure 95) correspond aux premiers kilomètres de la Dos Patos, dans le haut bassin de l’Ivaí. Ce tronçon se trouve sur la partie haute de l’escarpement du 3ème Plateau, celle qui est tournée vers le 2ème Plateau, et les altitudes sont comprises entre 700 m et 1 300 m. Le cours d’eau est soumis à un climat du type tempéré humide, avec été moins chaud et sans saison sèche. Le total pluviométrique se trouve autour de 1600 mm par an. Les terrains drainés par ce tronçon sont majoritairement basaltiques, coupés par des dikes de diabase qui prennent la direction préférentielle SE-NO. Sur le bedrock, on trouve des formations superficielles en général peu profondes et riches en particules minérales (des Neosols Lithiques, des Cambisols et des Latosols de façon secondaire). Originellement, ce tronçon était occupé par la Forêt Ombrophile Mixte ou Forêt d’Araucárias, mais actuellement l’occupation des sols est plus variée. Le chenal, qui coule dans une vallée assez fermée, est relativement étroit, fortement contrôlé par la structure et soumis à une très forte pente (pente moyenne d’environ 2,5 %). Le cours d’eau coule souvent sur le bedrock, et le lit peut parfois présenter des rapides, des marches et des petites chutes. La principale caractéristique hydrologique de ce tronçon est sa rapide capacité de réponse aux forts événements pluviométriques. Pendant les fortes précipitations, la montée et la descente de l’eau peut se faire de façon très rapide (les flash floods décrites dans la littérature). La charge sédimentaire est formée principalement d’un mélange de matériaux grossiers (des granules et des graviers mélangés au sable grossier et moyen), avec une participation moins importante des fractions les plus fines. Cette charge est déplacée principalement pendant le passage des forts débits de crue.

HPS1-2 – Le type HPS1-2 correspond aux cours d’eau du 2ème Plateau, aux altitudes comprises entre 600 m et 1 000 m (Figure 96). Ces cours d’eau sont soumis à un climat du type tempéré humide, avec été moins chaud et sans saison sèche, cependant les totaux pluviométriques ne dépassent pas les 1600 mm annuels. Les précipitations sont distribuées de façon inégale car elles sont influencées para la topographie. Les surfaces drainées correspondent aux séquences sédimentaires paléozoïques, qui sont recouvertes par des formations superficielles relativement épaisses et bien développées (des Argisols et des Latosols). Les cours d’eau étaient originellement entourés par la Forêt Ombrophile Mixte ou Forêt d’Araucárias, avec une présence importante de l’Erva-Mate. Les chenaux sont en générale étroits et sinueux, cette sinuosité étant fortement contrôlée par la structure. Les contrôles structuraux sont aussi responsables de l’occurrence de quelques marches et chutes observées dans ces cours d’eau. Ces tronçons tendent cependant à présenter une pente moyenne relativement faible (autour de 0,1 %). En termes hydrologiques, ces cours d’eau présentent une forte augmentation amont-aval des débits, et pendant les épisodes pluviométriques les plus intenses ils répondent aussi de façon relativement rapide. La vitesse de vidange des nappes phréatiques est très variable, mais fréquemment forte. Pendant les crues, la puissance augmente de façon importante et ces chenaux sont soumis à une forte turbulence, qui arrive à mettre en suspension les matériaux sédimentaires les plus grossiers (jusqu’à des granules et petits graviers) normalement transportés au fond du chenal. C’est pour cette raison qu’on peut trouver des dépôts de ces matériaux grossiers sur les berges, enrichis par les matériaux fins de la phase de décrue.

HPB1-1 – Le type HPB1-1 correspond aux tronçons qui se trouvent sur la partie haute de l’escarpement du 3ème Plateau, celle qui est tournée vers le 2ème Plateau (Figure 97). Ces cours d’eau se trouvent à des altitudes qui varient entre 700 m et 1 300 m et ils sont soumis à un climat tempéré humide avec un été moins chaud et sans saison sèche. Le total pluviométrique est inférieur à 1600 mm par an, mais parfois il peut atteindre cette valeur. Ces cours d’eau drainent des terrains où le basalte prédomine comme bedrock, coupé par des dikes de diabase qui prennent la direction préférentielle SE-NO. En surface, la couverture pédologique est formée par des sols peu profonds, peu développées et riches en matériaux minéraux (des Néosols Lithiques, des Cambisols et des Latosols de façon secondaire). La végétation originelle qui entourait ces cours d’eau était la Forêt Ombrophile Mixte ou Forêt d’Araucárias, néanmoins l’occupation agricole a beaucoup changé la couverture végétale. Les chenaux sont en général étroits, fortement contrôlés par la structure de la roche sous-jacente. Le bedrock peut affleurer au fond du chenal, et peut être à l’origine de rapides, de marches et de petites chutes. En termes hydrologiques, ces cours d’eau ont tendance à répondre rapidement aux épisodes pluvieux extrêmes ; les eaux peuvent monter et descendre de façon très rapide (flash floods). La charge sédimentaire est majoritairement grossière (des granules et des graviers mélangés au sable grossier et moyen), avec des fractions plus fines en petite quantité. Cette charge est remobilisée principalement à l’occasion des forts débits de crues.

HPS2-1 – Le type HPS2-1 correspond au tronçon de la Dos Patos qui se trouve sur le 2ème Plateau, entre les altitudes de 508 m et 700 m (Figure 98). Ce tronçon draine les séquences sédimentaires qui forment le 2ème Plateau, et qui sont recouvertes par des sols peu profonds et pas très bien développés, riches en matériaux minéraux (des Néosols Lithiques, avec occurrence secondaire de sols un peu mieux développés, comme les Argisols et les Latosols). Ce tronçon est soumis à un climat du type tempéré avec été moins chaud et sans saison sèche. Les précipitations son inférieures à 1 600 mm par an et leur distribution spatiale est influencée par la topographie. Originellement, ce tronçon était entouré par la Forêt Ombrophile Mixte ou Forêt d’Araucárias, avec importante occurrence de l’Erva-Mate. Le chenal creuse son sillon au fond d’une vallée étroite, aux versants raides. Son parcours est sinueux, avec des méandres amples et irréguliers, non mobiles, complètement ancrés par la structure. Celle-ci confère à ce tronçon quelques points de dénivellement abrupt (des marches et des chutes) et beaucoup de rapides. La caractéristique la plus remarquable de ce tronçon est sa forte pente moyenne (autour de 0,8 %). En raison de cette forte pente, la puissance de chenal est aussi très forte, ce qui indique que ce tronçon possède une importante capacité d’érosion et de transport de sédiments. En quelques endroits, on peut trouver des petites îles formés en raison de l’élargissement du chenal, qui érode une partie des ses berges, ou de la coupure d’une petite partie de la convexité de certains méandres. Les données hydrologiques ont montré que l’augmentation amont-aval des débits moyens et de crue dans cette partie de l’Ivaí est très importante, de sorte qu’on peut estimer que ce tronçon est soumis à des fortes crues, avec une très forte turbulence, capable de suspendre des cailloux et des galets dans la colonne d’eau, et de les déposer sur les berges. Il est probable que ces processus ont lieu au début du printemps et pendant l’été, quand les débits les plus forts sont enregistrés plus fréquemment.

HPS2-2 – Le type HPS2-2 correspond aux cours d’eau qui se trouvent sur le 2ème Plateau, à des altitudes comprises entre 500 m et 1 200 m, et au tronçon principal de l’Ivaí entre la confluence du São João et la station de Tereza Cristina (Figure 99). Ils se trouvent dans le domaine du climat tempéré humide, avec un été moins chaud et sans saison sèche. Les totaux pluviométriques sont inférieurs à 1600 mm annuels, mais la distribution des précipitations se réalise de façon inégale en fonction des variations de la topographie. Les terrains drainés sont formés par les séquences sédimentaires paléozoïques, et ces séquences sont recouvertes par des sols pas très profonds et riches en matériaux lithiques (notamment des Néosols Lithiques, avec occurrence secondaire de sols mieux développés, comme des Argisols et des Latosols). La végétation qui originellement entourait les cours d’eau était la Forêt Ombrophile Mixte ou Forêt d’Araucárias, avec une présence importante de l’Erva-Mate. Les chenaux sont en générale étroits et relativement sinueux, et ils incisent les terrains moins élevés qui se trouvent entre les dikes de diabase. Ces dikes, orientés préférentiellement SE-NO, imposent un certain contrôle sur le réseau hydrographique, car ils jouent le rôle de barrières topographiques face auxquelles les cours d’eau doivent adapter leur parcours. Les cours d’eau tendent aussi à suivre la direction préférentielle des dikes, et au long de leur parcours ils reçoivent la contribution d’affluents très courts qui descendent les versants dans l’espace réduit situé entre deux dikes. Certains cours d’eau majeurs arrivent à couper transversalement les dikes. La structure est responsable aussi de la fréquente occurrence de marches et de chutes observées dans ces cours d’eau, surtout quand ils descendent les versants les plus raides. Néanmoins, dans le chenal de l’Ivaí la pente moyenne n’est pas très raide (environ 0,04%). En termes hydrologiques, ce tronçon présente une forte augmentation des débits moyens et de crue. Le début du printemps et l’été sont deux périodes importantes pour les forts débits. Les puissances spécifiques sont relativement faibles, mais il est probable que ces valeurs puissent être un peu plus élevées car, en raison de l’inexistence d’une station hydrologique dans ce tronçon, on ne connaît pas avec précision les débits moyens et de pleins bords. Les étiages ne sont pas très importants, et la vitesse de tarissement des nappes souterraines est très variable, mais en général elle est haute. La charge sédimentaire transportée dans ce tronçon est relativement grossière, avec du sable grossier et parfois des granules et des graviers, ce qui est une évidence de la forte turbulence qui a lieu pendant les crues. Comme cela a été observé sur d’autres tronçons de l’Ivaí, ces matériaux grossiers sont remontés et déposés sur les berges pendant le pic des crues, et ils sont enrichis en limon et argile pendant la phase de décrue.

HPS2-3 – Le type HPS2-3 correspond aux tronçons de l’Ivaí localisés sur les séquences sédimentaires du 2ème Plateau, entre la station de Tereza Cristina et la confluence avec la Pedrinho (Figure 100). Les altitudes au bord du chenal sont comprises entre 470 m et 500 m, mais les surfaces les plus élevées au voisinage du chenal sont à une altitude d’environ 600 m. Ce tronçon est soumis à un climat de type tempéré humide, avec un été moins chaud et sans saison sèche. Les totaux pluviométriques sont inférieurs à 1600 mm annuels, et les précipitations sont distribuées de façon inégale en raison des variations de la topographie. En ce qui concerne les formations superficielles qui recouvrent les séquences sédimentaires paléozoïques, elles sont en général peu profondes sur les versants les plus raides (des Néosols Lithiques), et un peu plus développées dans les terrains moins inclinés (des Argisols et des Latosols). Sur ces sols, la végétation qui originellement entourait l’Ivaí était la Forêt Ombrophile Mixte ou Forêt d’Araucárias, avec une importante présence d’Erva-Mate. Le chenal est incisé dans une vallée pas très ouverte longée par des versants relativement raides. A certains endroits, on commence à trouver des petits terrasses d’origine fluviale, coincés entre les versants raides et le chenal. Dans cette vallée, l’Ivaí coule avec une pente relativement douce (0,04%) et développe un style sinueux, avec d’amples méandres irréguliers et géométriques fortement contrôlés par la structure. Ce tronçon présente une forte augmentation des débits moyens et de crue car il reçoit les contributions des affluents qui drainent le plateau de Pitanga, une des régions les plus arrosées du bassin de l’Ivaí. Les débits les plus importants ont lieu au début du printemps et pendant l’été, et secondairement à la transition automne-hiver. Les étiages deviennent un peu plus importants que dans les tronçons précédents, et pour ces raisons la variation des débits est aussi importante. La vitesse de tarissement des nappes souterraines est relativement haute et variable. Les valeurs de la puissance spécifique maximale ne sont pas très importantes (environ 50 W/m²), ce qui montre que la capacité érosive et de transport est un peu limitée par la faiblesse de la pente. Une des caractéristiques plus remarquables de ce tronçon est la charge sédimentaire : en raison de la turbulence réduite, les matériaux les plus grossiers deviennent de plus en plus rares dans les dépôts des berges qui deviennent plus sableux et enrichis en matériaux fins à la décrue.

HPB1-2 – Le HPB1-2 correspond aux cours d’eau qui se trouvent sur le 3ème Plateau, à des altitudes comprises entre 600 m et 1 200 m (Figure 101). Ces cours d’eau drainent des terrains basaltiques recouverts par des formations superficielles peu profondes et riches en matériaux minéraux (Néosols Lithiques), avec occurrence de formations un peu mieux développés dans les terrains moins accidentés. Ces cours d’eau se trouvent dans le domaine du climat de type tempéré humide, avec un été tempéré et des précipitations très abondantes, qui dépassent facilement les 1600 mm. La végétation qui originellement entourait ces cours d’eau était la Forêt Ombrophile Mixte ou Forêt d’Araucárias, avec une importante occurrence de l’Erva-Mate. La pente est relativement faible, sauf pour les versants tournés vers la vallée de l’Ivaí. En fonction de la faible perméabilité, le réseau hydrographique est très dense, et on observe un fort parallélisme entre les cours d’eau en raison des contrôles structuraux. La sinuosité des chenaux est faible, sauf dans les tronçons d’ordre plus important, où on observe des méandres irréguliers, non mobiles, contrôlés par le bedrock. En termes hydrologiques, ces cours d’eau sont très bien approvisionnés en eau en raison des forts totaux pluviométriques annuels. Les débits les plus importants ont lieu dans les mois d’été et au début du printemps. Ces cours d’eau présentent aussi une variabilité des débits importante, car les eaux peuvent monter très rapidement à l’occasion des événements pluviométriques les plus intenses. Dans le cas du chenal de l’Ivaí, on observe un tronçon à pente relativement douce (0,04%), un style sinueux à méandres amples, irréguliers et immobiles, un chenal avec quelques rapides, le tout étant fortement contrôlé par la structure du bedrock. Les débits moyens et de crue augmentent fortement en direction de l’aval, et la variabilité des débits est aussi importante. Les puissances sont variables en raison des variations de la largeur du lit, mais en général elles sont relativement faibles à cause de la pente faible. La charge transportée est riche, peu grossière, car la turbulence plus faible ne peut mettre en suspension les matériaux les plus grossiers dans la colonne d’eau.

MVL1-1 – Le MVL1-1 correspond aux cours d’eau qui se trouvent sur le 3ème Plateau et qui drainent la partie supérieure de la moyenne vallée de l’Ivaí (Figure 102). Ces cours d’eau traversent les terrains basaltiques et des formations superficielles plus récentes (dépôts de talus et dépôts fluviaux quaternaires), ainsi que les formations superficielles issues de la pédogenèse. Les altitudes varient entre 300 m et 500 m. Les cours d’eau de ce type se trouvent dans le domaine du climat tempéré humide avec un été chaud et des pluies abondantes. Les totaux pluviométriques dépassent les 1600 mm annuels. La combinaison de la lithologie, des conditions climatiques favorables et du relief moins mouvementé donne des formations superficielles plus profondes et développées (des Nitosols), riches en matériaux fin. La végétation qui originellement entourait ces cours d’eau était la Forêt Saisonnière Semi-décidue. Le réseau hydrographique incise un ensemble de vallées un peu plus ouvertes, avec quelques points étroits, longées par des collines au premier plan, et par les plateaux au deuxième plan. Le réseau présente une densité variable, probablement conditionnée par les caractéristiques du bedrock, l’épaisseur et la perméabilité des formations superficielles. Les cours d’eau de premier rang présentent des chenaux étroits et peu sinueux ; au fur et à mesure que le rang augmente les chenaux deviennent plus sinueux, mais comme il a déjà été observé pour les types précédents, cette sinuosité est fortement contrôlée par la structure. Quant au chenal de l’Ivaí, il coule selon une pente moyennement douce (0,04 %), et son tracé est encore sinueux, mais moins qu’auparavant. Les méandres encaissés sont de plus grande taille, et parfois ils sont intercalés entre de longs tronçons rectilignes. Les contrôles structuraux sont toujours importants et ils conditionnent quelques changements de direction du chenal, la présence de rapides et marches. Un autre aspect remarquable du chenal est la variation de largeur du lit mineur, qui devient de plus en plus importante. La dynamique hydrologique est semblable au tronçon précédent, avec une forte augmentation amont-aval des débits moyens et de crue, mais une turbulence un peu faible en raison de la pente douce. Les débits les plus importants ont lieu principalement aux mois d’été, au printemps et à la transition automne-hiver. Les étiages sont plus importants qu’auparavant, ce qui a pour conséquence une forte variation des débits. La vitesse de tarissement des nappes est forte, mais elle peut être très variable selon les caractéristiques du basalte sous-jacent. Les valeurs de puissance sont moyennes à faibles, et pour cette raison le transport de sédiments se limite aux fractions sableuses, limoneuses et argileuses. Dans les dépôts des berges, on retrouve toujours des matériaux de taille moyenne enrichis par les matériaux fins de la décrue.

MVL1-2 – Le type MVL1-2 correspond à un tronçon de l’Ivaí relativement court qui se trouve sur le 3ème Plateau, toujours dans l’écorégion de la haute vallée de l’Ivaí (Figure 103). Ce tronçon draine les terrains basaltiques entre 370 m et 410 m, qui sont recouverts par des formations plus récentes (dépôts de talus et dépôts fluviaux quaternaires), ainsi que les formations superficielles issues de la pédogenèse. Le climat qui prédomine dans cette région est le climat tempéré humide avec un été chaud et des pluies abondantes, qui dépassent les 1600 mm annuels. Les formations superficielles sont bien développées, avec des profils profonds et riches en matériaux fins (des Nitosols). Originellement, ce tronçon était entouré par la Forêt Saisonnière Semi-décidue, mais l’usage du sol a modifié beaucoup le paysage. Le chenal est sinueux, avec des méandres amples, irréguliers et immobiles, intercalés avec quelques tronçons plus ou moins rectilignes, ce qui fait que cette sinuosité n’est pas très accentuée. La largeur du chenal est très variable, et le chenal est marqué par l’occurrence fréquente de rapides et d’îles. Par rapport au tronçon amont, la pente est plus forte (0,07 %), et le profil en long présent une certaine concavité. En ce qui concerne l’hydrologie, on observe encore une forte augmentation amont-aval des débits moyens et de crue. La région est relativement bien arrosée, mais on doit prendre en compte aussi que ce tronçon reçoit la contribution venue de l’Alonso, un important affluent de l’Ivaí qui draine le plateau de Faxinal, une région à forts totaux pluviométriques. Les débits les plus importants sont enregistrés au printemps, au début de l’été et à la transition automne-hiver. La variabilité des débits est aussi importante en raison de quelques périodes d’étiage. La vitesse de tarissement des nappes est forte mais très variable, car elle dépend de la qualité du basalte sous-jacent et de l’épaisseur des formations superficielles, ce qui peut varier fortement dans cette région. Par rapport aux puissances spécifiques, la combinaison de forts débits, d’une pente un peu plus raide et d’un chenal avec largeur très variable fait que les puissances soient plus importantes, mais très variables. La puissance spécifique maximale calculée pour ce tronçon (130 W/m²) fait presque quatre fois la puissance spécifique minimale. Dans ces conditions, la charge transportée n’est pas très grossière ; les dépôts sur les berges sont composés de matériaux sableux enrichis par les sédiments fins de la décrue.

MVL1-3 – Le type MVL1-3 correspond à un tronçon de l’Ivaí qui se trouve sur le 3ème Plateau, en aval d’Ubá do Sul, toujours dans les limites de l’écorégion de la haute vallée de l’Ivaí (Figure 104). Ce tronçon draine les terrains basaltiques situés entre 300 m et 370 m, qui sont recouverts par des formations plus récentes (dépôts de talus et dépôts fluviaux quaternaires), ainsi que les formations superficielles issues de la pédogenèse. Le climat auquel est soumis le tronçon est le climat tempéré humide avec un été chaud et des pluies abondantes, au-dessus de 1600 mm annuels. Les formations superficielles sont en général bien développées, avec des profils profonds et riches en matériaux fins (des Nitosols). La végétation originelle qui entourait ce tronçon était la Forêt Saisonnière Semi-décidue, néanmoins l’usage du sol a fortement modifié le paysage. Le chenal, qui incise une vallée plus ouverte, est moyennement sinueux, avec des méandres amples et irréguliers, non mobiles, ancrés par la structure. La pente moyenne est la même que celle observée dans le tronçon amont (0,07%). Les rapides, dalles rocheuses et îles sont fréquents au long de ce secteur. En termes hydrologiques, ce tronçon est le premier où l’influence tropicale devient un peu plus claire. Les débits les plus importants ont lieu au milieu du printemps, au début de l’été, et à la transition automne-hiver. Les forts débits des mois d’été deviennent plus importants par rapport aux tronçons amont, un trait caractéristique du climat tropical. Les étiages sont encore importants et la vitesse de tarissement des nappes souterraines est une des plus fortes et plus dispersées de tout le bassin versant. La puissance spécifique présente une forte variabilité entre la valeur minimale et la valeur maximale (la puissance maximale fait neuf fois la puissance minimale) en raison des variations de largeur du lit mineur. Cependant, les puissances sont relativement fortes, ce qui indique que ce tronçon possède une importante capacité érosive et de transport. Les dépôts des berges confirment ces caractéristiques car on trouve des matériaux sableux un peu plus grossiers. Hormis les matériaux sableux, à partir de ce tronçon on commence à retrouver sur les berges des dépôts très boueux, laissés par l’Ivaí au moment de la décrue, quand la turbulence se réduit.

MPB1-1 – Les cours d’eau du type MPB1-1 se trouvent sur le 3ème Plateau ; ils drainent les terrains basaltiques qui se trouvent à des altitudes entre 500 et 900 m (Figure 105). Les formations superficielles qui recouvrent ce basalte sont en général peu profondes et mal développées, riches en matériaux minéraux (des Néosols Lithiques). Les cours d’eau sont soumis à un climat de type tempéré humide avec été chaud. Les précipitations sont très abondantes puisqu’elles dépassent facilement les 1600 mm, avec quelques secteurs même au-dessus de 1800 mm. Sur ce plateau d’altitude moyenne, la végétation originelle qui entourait ces cours d’eau était la Forêt Saisonnière Semi-décidue. En raison de la faible perméabilité des basaltes et des formations superficielles peu profondes, le réseau hydrographique est très dense. Les contrôles structuraux sont très présents dans l’organisation du réseau de drainage : à l’échelle du réseau les cours d’eau sont disposés de façon orthogonale, parallèle ou en treillis, tandis qu’à l’échelle du chenal les cours d’eau présentent un style sinueux très anguleux. Les informations sur l’hydrologie de ces cours d’eau ne sont pas disponibles, mais d’après la combinaison des facteurs de contrôle, on peut estimer que, si les débits sont relativement faibles, ils doivent présenter une forte variabilité liée à la dynamique des précipitations. Pendant les fortes pluies, les terrains basaltiques ne sont pas capables de retenir beaucoup d’eau, de sorte que prédomine l’écoulement de surface. Dans les cours d’eau, l’eau monte et descend très vite, de façon similaire à ce qu’on observe pour les tronçons de la tête du bassin versant. Par rapport à la charge sédimentaire, la charge de fond peut présenter des matériaux grossiers (du sable grossier et des cailloux), mélangés avec des matériaux fins issus de la décomposition des basaltes. En fonction des caractéristiques lithologiques, pédologiques et des forts totaux pluviométriques, il est fortement probable que ces cours d’eau soient des grands fournisseurs de matériaux fins pour l’Ivaí.

MPB2-1 – Le type MPB2-1 correspond aux cours d’eau qui se trouvent sur le 3ème Plateau et qui drainent les deux plateaux basaltiques d’altitude comprise entre 500 et 800 m au nord et au sud de l’Ivaí (Figure 106). Sur ces plateaux basaltiques, prédominent les sols peu profonds et pas très développés, riches en matériaux minéraux (des Néosols Lithiques). Les cours d’eau sont soumis à un climat du type tempéré humide à été chaud. Les totaux pluviométriques sont autour de 1600 mm annuels. Originellement, ces cours d’eau étaient entourés par la Forêt Saisonnière Semi-décidue, avec occurrence secondaire de la Forêt Ombrophile Mixte ou Forêt d’Araucárias dans les parties les plus hautes. Le réseau hydrographique est moins dense, et organisé selon un style parallèle moins marqué. A l’échelle des chenaux, ils sont moyennement sinueux, avec une sinuosité irrégulière ancrée dans la structure. Les contrôles structuraux sont à l’origine de quelques dénivellements dans les chenaux (des rapides, marches et même des chutes). En termes hydrologiques, ces cours d’eau doivent présenter une certaine variabilité des débits car les précipitations sont moins abondantes et les étiages plus importants (en fonction du climat avec une forte influence tropicale). La vitesse de tarissement des nappes est relativement forte et variable, de sorte que pendant les saisons à faibles précipitations les nappes souterraines n’arrivent pas à soutenir longtemps les débits. En ce qui concerne la charge sédimentaire, il est probable que la charge de fond a des matériaux grossiers, mais ce fait ne pourrait être confirmé que par des prélèvements sur le terrain. Ces cours d’eau doivent transmettre à l’Ivaí des quantités importantes de matériaux fins issus de la décomposition des basaltes et de l’érosion des sols argileux.

MVL2-1 – Le type MVL2-1 correspond aux cours d’eau qui se trouvent sur le 3ème Plateau, dans la partie inférieure de la moyenne vallée de l’Ivaí, à des altitudes comprises entre 275 m et 500 m (Figure 107). Ces cours d’eau drainent des terrains basaltiques recouverts par des formations superficielles argileuses, profondes et bien développées (des Nitosols), et parfois recouvertes aussi par des dépôts sédimentaires d’origine gravitaire (talus) et fluviale (des levées naturelles et des petits terrasses). Le climat prédominant dans cette région est le climat tempéré humide à été chaud. Les précipitations annuelles sont moins abondantes, inférieures à 1600 mm. Dans ces conditions, la végétation qui originellement entourait les cours d’eau était la Forêt Saisonnière Semi-décidue, mais l’usage intense des sols à des fins agricoles a supprimé la majeure partie de cette formation végétale. Le réseau hydrographique n’est pas très dense, et il s’incise au fond d’une vallée très ouverte. Les chenaux sont sinueux, avec une sinuosité irrégulière conditionnée par la structure du basalte sous-jacent. Quant au chenal de l’Ivaí, il est aussi moyennement sinueux, avec des méandres amples et irréguliers, parfois intercalés avec des tronçons de faible sinuosité. Il coule avec une pente moyenne (0,07%), au long d’un profil en long relativement concave. En ce qui concerne l’hydrologie, ce tronçon est sous l’influence forte des tronçons amont, mais on arrive quand même à observer dans la dynamique des débits une influence tropicale croissante. Les débits les plus élevés ont lieu à la transition automne-hiver, au début de l’été et au début du printemps. Les étiages sont aussi importants, et la vitesse de tarissement de la nappe souterraine est forte à moyenne, avec une forte variabilité. La puissance spécifique est élevée mais l’écart entre les valeurs de la puissance minimale et de la puissance maximale est moins important : la puissance maximale fait un peu plus que trois fois la puissance minimale. En raison des fortes puissances, on peut estimer que face à de possibles interférences anthropiques dans l’hydrosystème du bassin de l’Ivaí, ce tronçon possède une forte capacité de modification et d’ajustement. Les valeurs de la puissance spécifique montrent aussi que ce tronçon présente une forte capacité érosive et de transport de sédiments. Les sédiments prélevés présentent une fraction grossière, mais cela a été comme observé dans d’autres tronçons, le matériel fin est très abondant. A la fin des crues, un dépôt très boueux beurre les matériaux sableux laissés sur les berges.

MVL2-2 – Le type MVL2-2 correspond au chenal de l’Ivaí qui se trouve sur le 3ème Plateau, dans la partie inférieure de la moyenne vallée de l’Ivaí, à des altitudes comprises entre 260 m et 275 m (Figure 108). Ce tronçon coule sur les terrains basaltiques recouverts par des formations superficielles argileuses, profondes et bien développées (des Nitosols), et parfois recouverts aussi par des dépôts sédimentaires d’origine fluviale (des levées naturelles et des petites terrasses). Le climat prédominant dans cette région est le climat tempéré humide à été chaud. Les précipitations annuelles sont inférieures à 1600 mm. La végétation qui originellement entourait les cours d’eau était la Forêt Saisonnière Semi-décidue, mais l’usage intense des sols à des fins agricoles a supprimé la majeure partie de cette formation végétale. En ce qui concerne la dynamique hydrologique, les débits moyens et de crue présentent une réduction par rapport à la surface drainée. La cause probable de ce changement de comportement peut être liée au déversement de l’Ivaí sur les dépôts alluviaux adjacents. Dans ce secteur, les berges présentent quelques points bas qui peuvent permettre le passage de l’eau pendant les crues. Les débits les plus importants ont lieu à la transition automne-hiver, au milieu du printemps et au début de l’été. Les étiages sont moins importants qu’auparavant, et ils ont lieu principalement aux mois d’avril et d’août. La vitesse de tarissement des nappes est faible, de sorte que pendant les étiages ces nappes peuvent soutenir les débits de base de l’Ivaí pendant un certain temps. Le tronçon n’est pas très sinueux, et il coule selon une pente relativement faible (0,02 %) Le profil en long présente une forme faiblement concave. La largeur du chenal varie peu, sauf en certains points où on peut observer des élargissements ou des rétrécissements localisés. Les valeurs de puissance sont moyennes à faibles, en raison de la pente faible, et l’écart entre la puissance minimale et maximale est relativement réduit (la puissance spécifique maximale fait deux fois la puissance spécifique minimale). La charge transportée dans ce tronçon est riche en matériaux fins, mais on peut trouver sur les berges des dépôts riches en sable grossier. Au fur et à mesure qu’on s’éloigne du chenal, les sédiments deviennent de plus en plus fins en raison de la réduction de la compétence. Sur les berges, pas très loin du chenal, il est possible de rencontrer aussi des endroits un peu moins élevés, probablement des paléo-chenaux, qui peuvent être réactivés pendant les grandes crues.

CGP2-1 – Le type CGP2-1 correspond aux tronçons qui se trouvent sur le 3ème Plateau et sur la plaine alluviale qui longe les derniers kilomètres de l’Ivaí (Figure 109). Ces tronçons drainent les terrains sédimentaires formés par le grès Caiuá et recouverts par les différentes couches de sédiments d’origine fluviale qui forment la plaine. Le climat qui prédomine sur cette région est du type climat tempéré humide avec un été chaud et un hiver sec. Les précipitations sont inférieures à 1600 mm par an. La végétation qui entourait ces tronçons était la Forêt Saisonnière Semi-décidue et la Steppe (Campo). La Forêt Saisonnière Semi-décidue se concentrait plutôt aux bords des cours d’eau, sur la levée naturelle, tandis que la Steppe occupait les zones de plaine soumises à des inondations périodiques. L’usage agricole a fortement changé la couverture végétale sur cette région. Le réseau hydrographique n’est pas très dense, et les chenaux sont relativement sinueux, avec une certaine mobilité. Les contrôles structuraux sont présents, et l’on distingue quelques changements de direction de drainage ou des alignements de cours d’eau liés à la structure de la roche sous-jacente. Quant au chenal de l’Ivaí, il coule avec une pente très faible (0,016 %), est faiblement sinueux, avec quelques méandres très amples et irréguliers, actuellement non mobiles. Les contrôles structuraux sont présents et ils déterminent la forme et la position de ces méandres. En termes hydrologiques, ce tronçon présente une dynamique de débits complexe en raison des contributions venues de l’amont. Les débits les plus importants ont lieu à la transition automne-hiver, au milieu du printemps et au début de l’été. On observe une réduction des débits moyens et de crue, et ceci peut être lié à la perte d’eau vers la plaine. Les étiages sont moins importants, et ils ont lieu principalement pendant les mois d’avril et d’août. La vitesse de tarissement des nappes est faible et peu variable, de sorte que ces nappes peuvent soutenir le débit de base de l’Ivaí pendant les périodes de pénurie. La puissance spécifique est faible en raison de la faible pente, si bien que ce tronçon ne présente pas une forte capacité de modification de son tracé, d’autant que la charge transportée est riche en sable et en limons. Sur la plaine, on retrouve une succession de couches sableuses et limoneuses-argileuses. Les couches sableuses représentent les dépôts de crue, tandis que les couches limoneuses-argileuses sont les dépôts fins issus de la suspension graduée, laissés par l’Ivaí à la décrue.

CGP1-1 – Le type CGP1-1 correspond aux cours d’eau qui se trouvent sur le 3ème Plateau, sur les collines gréseuses du bas bassin versant de l’Ivaí (Figure 110). Ces collines, avec des altitudes qui ne dépassent pas les 500 m, sont formées par le grès Caiuá et elles sont recouvertes par des sols profonds, généralement riches en matériaux sableux (Argisols et Latosols). Ces cours d’eau se trouvent dans le domaine du climat tempéré humide avec un été chaud et un hiver sec. Les précipitations sont moins abondantes et elles ne dépassent pas les 1600 mm annuels. Originellement, ces cours d’eau étaient entourés par la Forêt Saisonnière Semi-décidue, mais l’intense usage agricole a fortement changé le paysage. Le réseau hydrographique n’est pas très dense, et il inscrit dans les vallées, entre les collines gréseuses, des lits relativement parallèles. La sinuosité des chenaux n’est pas très forte, mais le réseau est soumis à d’importants contrôles structuraux, avec des changements brusques de direction de drainage et des chenaux alignés sur les grands axes structuraux du relief. En termes hydrologiques, il est probable que ces tronçons présentent une variation moins intense des débits car les nappes phréatiques les soutiennent pendant les périodes de pénurie, et la perméabilité du grès et des formations superficielles réduit la magnitude des crues. La vitesse de tarissement de la nappe phréatique est basse et peu variable. En ce qui concerne la charge sédimentaire, il est probable que ces cours d’eau transportent beaucoup de sable, en raison de l’érosion du grès et des formations superficielles. Cette région est très touchée par les processus d’érosion, surtout dans les têtes de bassin, et pour cette raison il est probable que ces cours d’eau sont fortement approvisionnés en sédiments.

CGP2-2 – Le type CGP2-2 correspond au tronçon de l’Ivaí qui se trouve à la traversée du 3ème Plateau, en aval de la station de Tapira Jusante (Figure 111). Ce tronçon draine les terrains gréseux recouverts par les différentes couches de sédiments d’origine fluviale qui forment la plaine. Le climat qui prédomine sur cette région est de type climat tempéré humide avec un été chaud et un hiver sec. Les précipitations sont inférieures à 1600 mm par an. La végétation qui originellement entourait ce tronçon était la Forêt Saisonnière Semi-décidue et la Steppe (Campo). La Forêt Saisonnière Semi-décidue était placée plus au bord des cours d’eau, sur la levée naturelle, tandis que la Steppe occupait les zones de plaine soumises à des inondations périodiques. L’usage agricole a fortement changé la couverture végétale de cette région. Le chenal est sinueux, avec des méandres très grands et irréguliers, non mobiles, et contrôlés para les grandes lignes structurales régionales. Le chenal coule avec une pente très faible (0,016%), et la largeur du lit mineur ne présente pas de variations considérables. Le long de ce tronçon, on peut trouver des îles, mais elles ne sont pas très fréquentes. En ce qui concerne l’hydrologie, ce tronçon présente un régime complexe car il subit l’influence du régime de tous les tronçons en amont. Les débits les plus importants sont enregistrés au mois de mai, mais le mois de janvier est aussi marqué par des forts débits. Il est important d’ajouter que ce tronçon se caractérise par une réduction des débits de crue due à la perte d’eau par débordement dans la plaine. Les étiages ne sont pas très importants, et la vitesse de tarissement des nappes est lente, si bien qu’elles sont capables de soutenir le débit de base pendant les périodes de pénurie pluviométrique. En raison de la faible pente et des débits de crue moins forts les valeurs de la puissance spécifique sont relativement faibles, ce qui montre que ce tronçon ne présente pas une capacité importante de modification de son chenal. Un autre facteur qui rend complexe la dynamique hydrologique de ce tronçon est l’influence du Paraná : sous certaines conditions, les eaux du Paraná entrent dans le chenal de l’Ivaí, ce qui cause une inversion de la direction de flux dans les derniers kilomètres du tronçon. La charge sédimentaire est en général formée par des matériaux fins (sable fin, limon et argile), mais le passage de crues exceptionnelles peut augmenter la turbulence et entraîner en suspension des matériaux un peu plus grossiers (du sable très grossier).

La sectorisation élaborée donne une bonne idée des différents paysages fluviaux existants dans le bassin de l’Ivaí. Dans cet effort de synthèse, on a réussi à identifier au moins 17 types de cours d’eau distincts, ce qui montre qui le bassin de l’Ivaí n’est pas aussi homogène que les organismes de gestion le considèrent.

Les résultats trouvés présentent bien sûr quelques limites, car la disponibilité en données n’est pas la même pour l’ensemble du bassin versant. Le tronçon principal de l’Ivaí a été étudié de façon plus systématique, car on disposait de 26 variables pour faire le découpage. Les affluents ont été découpés à partir de 6 variables ; si à première vue le nombre de variables semble insuffisant, on doit faire attention au fait que les 6 variables utilisées pour ces affluents sont les facteurs de contrôle du bassin versant : géologie, sols, climat, pluviométrie, topographie et végétation originelle.