Indicateur 5 : Évolution passée des débits

Définition

Les débits des cours d’eau font partie intégrante du cycle de l’eau. Ils résultent des écoulements de surface (ruissellement) en fonction de la topographie, ainsi que des écoulements souterrains (infiltration dans les nappes). Ces écoulements se produisent plus ou moins rapidement en fonction des précipitations. Les débits sont fortement influencés par le climat, et le changement climatique a donc des conséquences directes sur les valeurs des débits.

L’étude de l’indicateur des débits permet de suivre l’impact de l’évolution climatique passée sur le bassin et d’identifier les zones les plus sensibles grâce à sa mise à jour régulière.

Certains sous-indicateurs correspondent à ceux utilisés par :

Sous-indicateurs

1. Évolution des débits moyens

Les débits correspondent à la quantité d’eau traversant la section des cours d’eau pendant un certain temps, exprimés en mètre cube par seconde (m³/s). L’ Hydroportail, géré par la DREAL, met à disposition les données des débits moyens journaliers depuis l’ouverture des stations hydrométriques jusqu’à aujourd’hui.

L’objectif est de déterminer l’évolution des débits interannuels, sur les périodes annuelles et saisonnières, afin de suivre l’impact du changement climatique sur les cours d’eau.

Les saisons sont définies sur 3 mois :

  • pour l’hiver : mois de décembre de l’année n-1, mois de janvier et de février
  • pour le printemps : mois de mars, avril et mai
  • pour l’été : mois de juin, juillet et août
  • pour l’automne : mois de septembre, octobre et novembre

Une période de référence de 20 ans (2001 – 2020), définissant un climat de référence, comparée aux moyennes annuelles et saisonnières permet d’évaluer l’évolution de ces indicateurs et du changement climatique.

  • Si l’écart à la normale est positif, les débits moyens sont plus hauts que la normale
  • Si l’écart est négatif, alors les débits moyens sont plus bas que la normale

*Certaines tendances d’évolution sont statistiquement non significatives et sont présentées à titre indicatif 

1.1. Débit moyen annuel

La carte ci-dessous présente les tendances des débits moyens annuels, calculées pour chaque station, et interpolées à l’échelle du bassin de la Charente. Ces tendances sont exprimées en pourcentage par an.

  • Sur l’ensemble du bassin, les débits moyens annuels augmentent, avec des tendances de 0 à + 4 % par an, mais une légère baisse est observée sur la Tardoire à Montbron (- 0,5 % par an)

Exemple de la station de la Tardoire à Montbron – Moulin de Lavaud

L’exemple de la station hydrométrique de la Tardoire à Montbron – Moulin de Lavaud illustre l’évolution des débits annuels. Cette station, active depuis 1967, fournit des données qui permettent d’identifier une tendance sur deux périodes distinctes :

  • 1967-2024 : diminution des débits de – 0,33 % par an, soit une baisse totale de – 19 % en 57 ans.
  • 2001-2024 : diminution plus marquée des débits de – 0,54 % par an, soit une baisse totale de – 12 % en 23 ans.

En se basant sur la normale climatique 2001-2020 (5,07 m³/s) :

  • Une diminution progressive des débits moyens annuels est observée à partir de 1980.
  • La moyenne glissante sur 10 ans montre qu’à partir de 1985, les débits oscillent de manière cyclique autour de la normale, mais une tendance à la baisse se dessine ces dernières années.

1.2. Débit moyen saisonnier

La carte suivante présente les tendances des débits moyens saisonniers à l’échelle du bassin de la Charente, avec des variations en % par an. Les principales observations sont :

  • Toutes les saisons montrent une évolution des débits variant entre – 0,4 % et + 4,0 % par an, selon les stations.
  • En hiver, les débits moyens ont globalement augmenté sur la majorité du bassin.
  • Au printemps et en été, les débits montrent une tendance globale à la diminution, mais peuvent varier de – 2 % à + 3 % par an.
  • En automne, les débits augmentent entre 0 % et + 10 % par an.

Ainsi, les débits moyens saisonniers ont tendance à augmenter en hiver et en automne, tandis qu’ils diminuent au printemps et en été sur quelques sous bassins.

Exemple de la station de la Tardoire à Montbron – Moulin de Lavaud

Les évolutions des débits moyens saisonniers sur le bassin de la Charente sont différentes sur plusieurs périodes :

  • En 57 ans selon la tendance 1967-2024 :
    • Hiver : augmentation de 2 %
    • Printemps et été : diminution de – 24 % à – 43 %
    • Automne : diminution de – 47 %
  • En 23 ans selon la tendance 2001-2024:
    • Hiver : augmentation de + 22 %
    • Printemps et été : diminution plus marquée, de – 36 % à – 47 %
    • Automne : augmentation de + 15 %

Quelques tendances saisonnières ressortent :

  • En hiver, les débits moyens varient beaucoup d’une année à l’autre par rapport à la normale.
  • Depuis 1990, le printemps et l’été présentent des années avec des débits moyens inférieurs à la normale.
  • Depuis 2000, les débits d’automne ont tendance à diminuer.

Sur la période 1967-2024, les débits ont globalement diminué sur plusieurs saisons, malgré certaines augmentations ponctuelles selon les périodes.

2. Évolution des débits extrêmes

2.1. Débits mensuels maximaux

Pour chaque année, le débit mensuel maximal correspond au débit moyen mensuel le plus élevé, calculé à partir des débits moyens quotidiens et exprimé en m³/s.

*Certaines tendances d’évolution sont statistiquement non significatives et sont présentées à titre indicatif 

Exemple de la station de la Tardoire à Montbron – Moulin de Lavaud

Cet exemple illustre l’évolution des débits mensuels. Les observations montrent :

  • Débit mensuel maximal : Aucune évolution claire ne se dégage sur la période 1967-2024, mais il y a une fluctuation notable des débits d’une année à l’autre. Cela reflète des variations naturelles influencées par des conditions météorologiques et climatiques changeantes, rendant difficile l’identification d’une évolution précise des valeurs maximales mensuelles. Sur la période 2001-2024, une évolution à la hausse se dégage de + 0,16 m³/s par an.

2.2. Débits mensuels minimaux

Pour chaque année, le débit mensuel minimal correspond au débit moyen mensuel le plus bas, calculé à partir des débits moyens quotidiens et exprimés en m³/s

*Certaines tendances d’évolution sont statistiquement non significatives et sont présentées à titre indicatif 

Exemple de la station de la Tardoire à Montbron – Moulin de Lavaud

Cet exemple de la station de la Tardoire met en évidence l’évolution des débits mensuels, avec des observations notables :

  • Débit mensuel minimal : l’analyse montre une stabilité des débits sur la période 1967-2024. Sur la période plus récente de 2001-2024, une légère évolution à la hausse avec une augmentation de + 0,06 m³/s par an, soit 1,38 m³/s en 23 ans.

2.3. Débits journaliers maximaux

Les débits journaliers les plus élevés par année sont déterminés en identifiant les débits moyens quotidiens les plus forts pour chaque année, exprimés en m³/s.

*Certaines tendances d’évolution sont statistiquement non significatives et sont présentées à titre indicatif 

Exemple de la station de la Tardoire à Montbron – Moulin de Lavaud

L’exemple de la station de la Tardoire illustre l’évolution des débits journaliers :

  • Les débits journaliers maximaux ne montrent pas d’évolution claire et révèlent une fluctuation d’une année à l’autre. Sur la période 1967-2024, l’évolution est de + 0,01 m³/s par an, soit + 0,56 m³/s en 57 ans. Sur la période plus récente de 2001-2024, les débits diminuent légèrement avec une baisse de – 0,04 m³/s par an, soit – 2 m³/s en 23 ans.

2.4. Débits journaliers minimaux

Les débits journaliers les plus bas par année sont déterminés en identifiant les débits moyens quotidiens les plus faibles de chaque année, exprimés en m³/s.

*Certaines tendances d’évolution sont statistiquement non significatives et sont présentées à titre indicatif 

Exemple de la station de la Tardoire à Montbron – Moulin de Lavaud

L’exemple de la station de la Tardoire illustre l’évolution des débits journaliers :

  • Les débits journaliers minimaux montrent une évolution à la baisse, avec des variations d’une année à l’autre. Sur la période 1967-2024 elle est de – 0,01 m³/s par an, soit – 0,56 m³/s en 57 ans. Sur la période plus récente de 2001-2024, cette évolution montre une baisse de – 0,01 m³/s par an, soit – 0,23 m³/s en 23 ans.

2.5. Débits moyens minimaux sur 10 jours

Les débits journaliers minimaux moyens sur 10 jours sont déterminés en calculant la moyenne glissante des débits les plus faibles sur une période de 10 jours pour chaque année, exprimés en m³/s.

*Certaines tendances d’évolution sont statistiquement non significatives et sont présentées à titre indicatif 

Exemple de la station de la Tardoire à Montbron – Moulin de Lavaud

La normale hydrologique 2001-2020 pour ce paramètre sur la Tardoire à à Montbron est de 0,58 m3/s

L’exemple de la station de la Tardoire illustre l’évolution des débits journaliers :

  • Les débits journaliers minimaux moyens sur 10 jours montrent une évolution à la baisse, en-dessous de la normale depuis 7 ans. Sur la période 1967-2023, ils diminuent de – 2,52 % par an, soit – 141 % en 56 ans. Sur la période plus récente de 2001-2023, la diminution s’accélère avec une baisse de – 3,73 % par an, soit – 85 % en 23 ans.

2.6. Débits moyens maximaux sur 10 jours

Les débits journaliers maximaux moyens sur 10 jours sont déterminés en calculant la moyenne glissante des débits les plus forts sur une période de 10 jours pour chaque année, exprimés en m³/s.

*Certaines tendances d’évolution sont statistiquement non significatives et sont présentées à titre indicatif 

Exemple de la station de la Tardoire à Montbron – Moulin de Lavaud

La normale hydrologique 2001-2020 pour ce paramètre sur la Tardoire à Montbron est de 22,24 m3/s

L’exemple de la station de la Tardoire illustre l’évolution des débits journaliers :

  • Les débits journaliers maximaux moyens sur 10 jours montrent une évolution à la hausse, avec des variations d’une année à l’autre. Sur la période 1967-2024, l’augmentation est de + 0,16 % par an, soit + 9 % en 57 ans. Sur la période plus récente de 2001-2024, l’évolution s’accélère avec une hausse de + 1,39 % par an, soit + 77 % en 23 ans.

3. Respect du Débit d’Objectif d’Étiage (DOE)

L’évolution du nombre de jours durant lesquels les débits journaliers minimaux moyens sur 10 jours sont inférieurs aux objectifs d’étiage des stations hydrométriques est déterminée en réalisant la moyenne glissante sur 10 jours des débits quotidiens les plus faibles de chaque année, exprimée en m³/s.

*Certaines tendances d’évolution sont statistiquement non significatives et sont présentées à titre indicatif 

Exemple de la station de la Boutonne à Saint Séverin sur Boutonne – Moulin de Châtre

L’exemple de la station de la Boutonne illustre l’évolution du nombre de jours sous le DOE :

  • Les périodes d’étiage se manifestent presque chaque année, avec des années de sécheresse particulièrement remarquables, telles que 1989, 1990, 2005, 2009, 2017 et 2022.

Retrouver la fiche pédagogique de l’indicateur 5 ci-jointe :

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