Les risques liés au débit dans les sports d’eau vive

Les risques liés au débit dans les sports d’eau vive

Notre liberté à pratiquer des sports d’eau vive doit nous amener, dès que possible, à connaître les risques liés au débit, dangers inhérents au milieu. Estimer le débit d’un cours d’eau avant d’engager sa descente est indispensable. C’est la première chose que je regarde en arrivant près de l’eau, pas vous ?
Mais savez-vous que le niveau d’eau peut varier au fil de votre descente ?

Descente canyon du Verdon
Canyon du Verdon

Avant d’entrer dans un cours d’eau étroit, tel un canyon, ou un torrent nous devons être en mesure de connaître :

L’évènement particulier lié au débit dont nous devons nous prévenir est une montée soudaine des eaux !

Se former et se renseigner afin de ne pas porter atteinte à sa sécurité ou celle d'autrui est donc très important !

Le débit, LA référence du niveau d’eau des parcours d’eau vive

Qu’est ce que le débit d’une rivière ?

Le débit d’un cours d’eau est la quantité d’eau qui s’écoule, en un point donnée, à un moment donné. Il s’exprime en mètres cubes par seconde (notées m3/s). Pour une meilleure représentation, imaginez une ligne qui traverse la rivière d’une rive à l’autre. Le débit est la quantité (en volume) d’eau qui franchie cette ligne par seconde.

Il existe plusieurs données de débit :

  • Le débit réel, celui qui est en cours actuellement au moment où vous voulez prendre le départ.
  • Les moyennes de débit regroupent les débits enregistrés au cours des jours, des mois et des années. Elles permettent de récupérer des données, d’en ressortir les périodes de navigation les plus propices, les périodes de crue ou d’étiage. Elles servent également de référence aux scientifiques pour des analyses comme celle du changement climatique.

Quelle correspondance avec mon parcours sportif ?

Le volume d’eau n’a réellement une signification que si nous le rapprochons des quatre autres caractéristiques d’un cours d’eau.

La pente, la sinuosité, la largeur entre les berges et l’encombrement sont des éléments a ajouter au débit d’eau . Les sports d’eau vive pratiqués dans des torrents, rivières ou canyon ont des classifications de parcours qui prends en compte l’ensemble de ces éléments.

Les 5 caractéristiques d'un cours d'eau

Sur les topo-guides des activités, le débit recommandé par parcours est généralement mentionné. Lisez attentivement les recommandations ! Vous pourrez les rapprocher des données récupérées en amont pour organiser votre sortie. Le cas échéant vous les comparerez le jour J au niveau d’eau présent.

Les variations des niveaux d’eau

Le débit peut avoir des variations de 2 ordres, naturel ou artificiel.

Les variations du débit naturel

Le débit d’un cours d’eau est sensible aux fluctuations saisonnières de pluviométrie et de température. Il est révélateur des régimes d’alimentation. Ces derniers au nombre de trois, pluvial, nival ou glaciaire, peuvent suivant les rivières s’additionner. Pour mettre en relation les précipitations et les débits d’un cours d’eau, il faut délimiter les surfaces qui contribuent à alimenter ce dernier. Le bassin versant regroupe toutes les surfaces qui contribuent à l’écoulement au niveau de la section de rivière appréciée.

Ainsi, en fonction du régime d’alimentation, des conditions météorologiques et du bassin, le débit d’un cours d’eau peut réellement évoluer au fil de la journée, des heures et même instantanément en cas de crue !

Les variations du débit artificiel

Les cours d’eau sont parfois régulés par des centrales hydroélectriques, mais leur débit est tout de même influencé par leur régime d’alimentation. Manuel ou automatique, des lâchers d’eau en fonction du niveau de remplissant du bassin de réserve sont courant. Il faut avoir en tête cette notion, car elle est très importante dans la pratique du cannyonning.

Les risques dans la pratique des sports d’eau vive

Les éléments présentés plus haut permettent de comprendre que les débits des cours d’eau fluctuent au cours de l’année. Il existe des « événements » particuliers, c’est-à-dire les moments où il est particulièrement fort, voir en crue. Ce qui est le plus a redouter est une montée soudaine des eaux !

Des risques inhérents à la pratique des sports d’eau vive

En temps que pratiquant, nous devons être conscient de ce risque. Il est indispensable de connaître l’ensemble des facteurs qui peuvent occasionner une montée des eaux, rappel :

  • Le régime nival et glaciaire : le niveau d’eau augmente en fin de journée et atteint son maximum en début de soirée.
  • Un fort orage sur un bassin versant à quelques km peut entrainer une crue soudaine dans le lit du canyon en aval.
  • Un lâcher automatique par une centrale hydroélectrique.
  • Le calme des zones de départ n’a rien de comparable aux effets de l’eau accélérée dans les gorges étroites et les goulottes.

Pour éviter d’être pris au piège, il faut savoir analyser et prendre en compte des facteurs essentiels :

La prise de risque

Gorges de Daluis risque de crue

Savoir lire les éléments, apprendre à s’écouter dans la pratique, avoir confiance en son instinct, c’est connaître ses limites. Savoir s’adapter aux milieux changeants et incertains, c’est aussi parfois savoir renoncer et faire demi tour. Dès lors, rien n’est plus important que de savoir interrompre sa pratique pour maintenir sa sécurité et son intégrité physique.

Renoncer n’est pas un échec mais plutôt un gage de bonne pratique !

Comment connaître le débit d’une rivière avant de s’engager ?

Le débit du cours d’eau est un facteur important de la difficulté d’un parcours. Lors de la préparation de la sortie, vous devez déjà vous poser des questions, comme :

  • Quel est le régime d’alimentation du cours d’eau visé ?
  • Quel est son alimentation à cette période ?
  • Quelle météo est-il annoncé ?

Mais il existe des outils permettant de connaitre les niveaux d’eau à distance mais aussi sur place.

Se renseigner à distance sur les niveaux d’eau

Les évolutions technologiques et malheureusement certains accidents ont permis de développer des systèmes d’alertes pour informer la population. En voici quelque-uns :

  • Webcam : Haute-Alpes,
  • Sites spécialisés : descente-canyon, eauxvives.org
  • Réseau Vigicrue : collecte en continue les niveaux d’eau et les débits des cours d’eau observés en temps réel sur près de 1700 points.
  • Vigilance météo
  • Limniphone, répondeur téléphonique automatique renseignant sur les lâchers d’eau éventuel et le débit prévu.
  • Renseignant auprès des clubs locaux ou de bases commerciales

Lecture du niveau d’eau sur place

Limnimètre, échelle couleur
Echelle Ardèche

Sur place, le dernier relevé possible reste le repérage visuel et la lecture des échelles, appelée limnimètre.

  • Degré de difficulté noté par couleur, comme sur l’Ardèche
  • Echelle avec une graduation numérique
  • Affiche digitale, comme sur le bassin d’eau vive de Bourg St Maurice

La lecture et l’interprétation du débit sur place permet de s’engager avec un niveau d’eau connu. Elle ne permet pas de prendre en compte l’ensemble des facteurs pouvant faire évoluer le débit sur la journée ou les heures à venir.

Veillez également à bien respecter les arrêtés préfectoraux mentionnés sur les panneaux d’information. Ainsi vous ne pourrez pas être pris au dépourvu lors de la pratique des sports d’eaux vives.

Bassin versant et sports d’eau vive

Bassin versant et sports d’eau vive

Un bassin versant est l’espace drainé par un cours d’eau et ses affluents. Il influence de part sa taille les cours d’eau utilisés pour la pratique des sports d’eau vive. Il est indéniablement lié à de nombreux accident de canyoning entre autre, mais aussi de kayak de rivière.

Comment fonctionne un bassin versant ?

Un bassin versant marque la limite entre un bassin et ses bassins voisins. Les bassins versant présentent des formes, délimités les uns des autres par des frontières naturelles qui sont appelées les lignes de crêtes ou lignes de partage des eaux.

Le partage des eaux

Le bassin versant fonctionne en trois dimensions :

  • De l’amont vers l’aval : le bassin versant a une continuité longitudinale de l’amont vers l’aval.
  • Latéralement : le bassin versant récupère les eaux des crêtes vers le lit de la rivière au fond de la vallée.
  • Verticalement, les eaux superficielles vers des eaux souterraines et vice versa.

Une ligne de partage des eaux est une ligne de divergence de pentes entre deux bassins. Les eaux des précipitations de part et d’autre de cette ligne s’écoulent dans deux directions différentes. Elles emportent avec elles les éléments dissous ou en suspension tels que les sédiments et les pollutions.

A l’intérieur d’un même bassin, toutes les eaux reçues suivent, du fait du relief, une pente naturelle. Son fonctionnement s’identifie à un entonnoir en dirigeant l’eau vers la partie la plus basse appelée talwegs. L’ensemble des eaux ainsi tombés poursuivent leur parcours dans cet espace convergent. Ces points sont appelés exutoires et correspondent soit à un cours d’eau, un lac , la mer ou l’océan.

Chaque bassin versant est unique de par sa taille, sa forme, son orientation, la densité de son réseau hydrographique, le relief, la nature du sol, l’occupation du sol (cultures, haies, forêts, plans d’eau…), son climat…, mais également l’urbanisation et les activités humaines.

Le cours d’eau principal

Nageurs en eau vive au départ de la romanche

Chaque bassin versant se subdivise en un certain nombre de bassins élémentaires ou sous-bassins versants. Ils correspondent à la surface d’alimentation des affluents se jetant dans le cours d’eau principal.

Les concepts du cours d’eau principal et de sa source sont parfois arbitraires. La plupart des bassins de drainage ont un cours d’eau principal. Il est bien défini de l’embouchure au bassin versant, avec une ligne de partage des eaux. Généralement, c’est le cours ayant le débit d’eau le plus élevé ou la zone de drainage la plus longue.

L’eau de la rivière est chargée de toute l’histoire des pentes qu’elle a parcourues avec ses sédiments et ses pollutions.

L’impact du bassin versant sur les cours d’eau

Le niveau d’eau

Les conditions météorologiques sont les facteurs d’influences de la quantité d’eau évacuées dans les cours d’eau. Sur son chemin, la rivière a collecté l’eau provenant de tous les points du bassin versant :

  • l’eau des affluents,
  • l’eau de pluie,
  • la fonte des glaciers,
  • l’eau d’origine souterraine

Un orage sur une vallée voisine ou en amont peut soudainement faire monter les eaux en aval. C’est un des risques majeurs pour les activités liées à une pratique engagée comme la Nage en Eau Vive, le Kayak de rivière, et surtout le canyoning !

Je vous invite à lire le compte rendu d’un accident dans le canyon de Zoicu en Corse en 2018. On parle d’une vague de 3 mètres de haut ! La puissance de l’eau arrivant du bassin amont peut faire céder des retenues naturelles. L’eau propulsée sur l’aval a une force terrible tel un vrai tsunami. Elle peut atteindre une force et une hauteur démesurable !

Sur un bassin versant, le ruissellement, l’érosion des sols, les inondations, les crues peuvent être fortement impacter tout ce qui se trouve en aval. La présence de barrages hydroélectriques peut régulariser le régime d’une rivière sur l’année mais rarement éliminer tous les phénomènes de crue.

La topologie des cours d’eau

Dépôt de sédiment sur le bord d'un cours d'eau

En amont du bassin se produit principalement le phénomène d’érosion : la pente étant plus forte, la force de l’eau emporte des petites particules de terre. Le terrain est ainsi peu à peu creusé par l’eau.

En aval du bassin, dans les zones plus calmes, où la pente et le courant sont plus faibles, les particules transportées par le courant d’eau vive se déposent. Les plus grosses en premier, puis les plus fines : c’est la sédimentation.

Dans notre pratique sportive, il faut connaître cette notion car elle peut avoir des impact sur la profondeur des cours d’eau ou des retenues comme les vasques.

  • Une vasque où habituellement vous aviez l’habitude de réaliser un saut peut se remplir et rendre ce dernier impossible ! Plusieurs mètres de profondeur peuvent se remplir de graviers, de sable suite à une récupération sédimentaire en amont. Ces résidus se retrouvent stockés par le ralentissement du courant, juste à votre endroit ! Il faut être vigilant à la profondeur des cours d’eau même lorsque l’on connait très bien les lieux ! Un repérage est nécessaire.
  • Les crues, elles, ont cet avantage de balayer une partie de cette couche sédimentaire, comme un réel coup de karcher.
Vague torrent chargée en sédiments
Eaux chargées en sédiments (épaisses et lourdes)

La pollution des eaux vives

Noyade accidentelle d’un mouton Pollution organique

L’eau récupérée dans le bassin draine tout ce qui se trouve en aval et particulièrement les éléments toxiques qui peuvent rendre l’eau impropre à la consommation ou à la baignade. Les pollutions peuvent être accidentelles ou non :

  • Eaux usées des villages ou des villes.
  • Rejet industriels,
  • Agricoles : produits phytosanitaires, élevage intensif, engrais (nitrates, pesticides),
  • La vie animales local : cadavres, urines des animaux (leptospirose).

A retenir pour la pratique des sports d’eau vive !

La connaissance du fonctionnement d’un bassin versant est fondamentale dans toute étude des risques naturels liés à la pratique des sports d’eau vive.
Il a une influence sur :

  • Le niveau d’eau
  • La qualité de l’eau
  • l’évolution de la topographie du cours d’eau

De plus, la surface du bassin versant est également un point très important à prendre en compte. Plus le bassin est grand, plus il va concentrer de l’eau vers son point aval. Certains topos guide de canyon intègre la surface du bassin dans les caractéristique de chacun des site praticables, mais peuvent également renseigner sur les moyens d’alimentation annexes (exemple ci-contre)

Le Topo guide des Pré-alpes d’Isère et de Savoie de Bernard HAUSER et Delphine BARATIN, donne des informations essentiel sur le caractère aquatique de chacune des fiches, comme pour le Canyon “Le bout du monde” dans le massif des Bauges où il est noté l’importante résurgence.

Attention, le bassin versant topographique mentionné sur une carte, n’est pas forcément le seul moyen d’alimentation du cours d’eau. Comme écrit précédemment dans l’article les eaux souterraines ont également leur part d’influence.

Source de la Souloise – Les Gillardes
Photo Marie FROSSARD

La Souloise est un exemple typique. Dans le massif du Dévoluy, la plus grande partie des circulations d’eau se passe en souterrain du fait de ces chourums et des bonnes conditions d’absorption avec de grandes surfaces d’affleurement à faible pente.
Après infiltration, l’eau suit un parcours quasi vertical qui la conduit à un réseau noyé dans lequel elle circule. Elle rejoint les Gillardes, point bas à une centaine de mètres au-dessus du fond de la nappe, les eaux ressortent dans les blocs d’éboulis.

Quelle influence des régimes hydrologiques sur la pratique des sports d’eau vive ?

Quelle influence des régimes hydrologiques sur la pratique des sports d’eau vive ?

Pour pratiquer les sports d’eau vive, il est important avant toute sortie de connaître l’influence que les régimes hydrologiques peuvent avoir sur la pratique des sports de montagne et en particulier, les sports d’eau vive. En plus de pouvoir apprécier le niveau d’eau des cours d’eau, il faut surtout pouvoir anticiper l’évolution probable de celui-ci au fil de la journée. Le régime d’un cours d’eau reflète essentiellement la variation saisonnière des précipitations et des températures. Les cours d’eau sont parfois régulés par des barrages, mais leur débit est tout de même influencé par leur régime d’alimentation.

Massif des Ecrins fonte des neiges
Massif des Ecrins – Photo Marie FROSSARD

L’hydrologie est la science qui s’intéresse à tous les aspects du cycle de l’eau, elle consiste non seulement :

  • A mesurer le débit des cours d’eau.
  • A connaître leurs variations habituelles au cours des saisons. C’est à dire leur régime hydrologique, dans le temps et dans l’espace. Le régime hydrologique est la succession des débits moyens mensuels calculés d’après les mesures effectuées sur plusieurs dizaines d’années.

L’influence des saisons sur les niveaux d’eau

Les conditions météorologiques, avec les températures et les précipitations, sont les facteurs d’influence de la quantité d’eau évacuées dans les cours d’eau à court, moyen et long terme. L’enchainement des saisons créé un véritable cycle hydrologique qui entraine d’importantes variations des niveaux d’eau. Tout bon sportif et pratiquant les sports de pleine nature se doit de connaître les phénomènes et les risques que cela peut avoir dans sa pratique.

L’année hydrologique

L’année hydrologique est une période de 12 mois qui débute après le mois habituel des plus basses eaux. En fonction de la situation météorologique des régions, l’année hydrologique peut débuter à des dates différentes. En France, elle débute généralement au mois de septembre.

Ce cycle d’un an de fonctionnement d’un cours d’eau se segmente en 4 périodes et corresponds approximativement aux 4 saisons :

  1. L’automne, le début de l’année hydrologique : les premières pluies et la fin des chaleurs élèvent généralement les débits.
  2. L’hiver apparaît comme la période la plus favorable aux écoulements. Le sol reçoit plus d’eau qu’ils ne peuvent en contenir, ainsi l’eau peut atteindre la nappe phréatique et la recharger.
  3. Le printemps, période de vidange, les débits baisses, d’avril à août la baisse des débits moyens est générale et systématique.
  4. La pénurie estivale : en été, les étiages sont très creusés, et vont même, pour certains cours d’eau, jusqu’au tarissement complet.

L’année typique pour les sports d’eau vive sous l’influence des régimes d’alimentation

L’année hydrologique pour les sports d’eau vive se répartie d’une manière différente. La période commence dès le mois de mars et fait suite à la période hivernale moins propice à la pratique. En fonction de la situation météorologique des régions, l’année des sports d’eau vive peut débuter à des dates différentes.

Le printemps

Les torrents et rivières commencent à se remplirent d’eau. Les chaleurs augmentent et permet dès le mois de mai de récupérer les eaux issus de la fonte des neiges. L’eau a une couleur caractéristique, d’une clarté limpide et translucide. C’est idéalement la période la plus propice aux pratiques des sports d’eau vive dans les cours d’eau d’un régime nivale.

L’été

La fonte des neiges arrivant à sa fin, le régime glaciaire prend le relais. La fraîcheur de la fin de nuit et du matin ne permette pas aux glaces de fondre. Il faut attendre le réchauffement de la journée. La fin d’après-midi offre un niveau d’eau idéal et parfois trop élevé ! Le débit évoluant au fil de la journée, il faut être en mesure d’apprécier le niveau technique demandé avant de s’engager sur la rivière. Le niveau le plus haut est souvent atteint en début de soirée.

L’automne

Les cours d’eau des montagnes sont rarement praticables. Il faut davantage s’orienter sur des rivières au régime pluvial pour allonger sa pratique sportive jusqu’au début de l’hiver.

L’hiver

cours d'eau glacée
Cours d’eau gelée

La pratique des sports d’eau vive est réservé aux moins frileux ! Exposé au froid la température interne du corps baisse graduellement. Une tenue adaptée est nécessaire, d’autant plus que l’eau refroidit 25 fois plus vite le corps humain que l’air. Il est primordial en tant que pratiquant d’activité de pleine nature d’être sensibilisé aux risques liés à l’exposition au froid. La connaissance des moyens de prévention et à défaut des conduites à tenir est indispensable !

La classification des régimes hydrologiques

Une des classifications des régimes hydrologiques des rivières les plus simples distingue trois principaux types de régimes, dans lesquels on regroupe des régimes en fonctions des différents réservoirs d’eau.

Les régimes simples d’alimentation des cours d’eau

Les cours d’eau alimentés par un seul mode d’alimentation font partie des régimes simples, de base. Ils ont au nombre de trois, le régime glaciaire, le régime nival et le régime pluvial, appelés ainsi d’après l’origine de l’eau la glace, la neige ou la pluie.

Le régime pluvial

montagne écoulement pluie
Régime pluvial

Les cours d’eau au régime pluvial sont alimentés par des précipitations sous forme de pluie. Phénomène naturel par lequel des gouttes d’eau tombent des nuages vers le sol, le régime pluvial est peu régulier, étroitement lié aux périodes de précipitations.

Le régime nival

Lorsque les cours d’eau ont un régime exclusivement nival, leur lits s’alimentent au printemps par la fonte des neiges. Ce phénomène climatique saisonnier des régions tempérées réside dans la transformation en eau de ruissellement de la neige et de la glace qui se sont accumulées durant la saison froide. Ceci se produit sous l’effet de la chaleur du début de la saison chaude alors que la température passe au-dessus de 0°C. Il faut savoir que la fonte des neiges peut provoquer des inondations saisonnières d’envergure ! Le régime nival se caractérise par des hautes eaux, s’étalant du printemps au milieu de l’été, et des basses eaux, lorsque la neige est entièrement fondue, à partir de la fin de l’été et en automne. C’est le cas de la majorité des rivières des Alpes (ex : Isère, Romanche, Durance …).

Le régime glaciaire

fonte d'un glacier
Fonte d’un glacier

Le régime glaciaire entraîne des niveaux d’eau dans les torrents avec des hautes eaux en été et des basses eaux en hiver. Le glacier accumule les précipitations en hiver (sous forme de glace, ou neige) et libère ses réserves par la fonte en été. Il présente, en période estivale, un débit diurne supérieur au débit nocturne, résultant de la différence de T°C extérieur entre la nuit et le jour. Le Vénéon, en Isère est très caractéristique d’une alimentation glaciaire. Ils nous arrivent régulièrement lors de navigation en fin de journée, d’entendre les cailloux rouler par la force de l’eau sur le fond du lit de la rivière, c’est assez surprenant !

Les régimes mixtes d’alimentation des cours d’eau

Les régimes mixtes résultent de l’interaction de deux modes d’alimentation principaux. Les différents régimes peuvent se combiner en régime pluvio-nival, régime nivo-glaciaire. C’est le cas pour les cours d’eau qui ont leurs sources dans les régions montagneuses et bien évidemment pour les cours d’eau importants dont les affluents peuvent avoir des régimes différents, c’est le cas du Rhône en France.

Nous retrouvons dans le nom des régimes mixtes l’association des deux noms des régimes simples avec la mise en avant du régime prépondérant par rapport au deuxième :

  • Le régime nivo-pluvial : influencé de manière équilibrée par la fonte des neiges (nivo) et les précipitations (pluvial). Les basses eaux sont en été et automne, les hautes eaux sont en hiver et surtout au printemps.
  • Le régime pluvio-nival, reçoit une influence prépondérante des pluies par rapport à celle de la fonte des neiges. Ils ont en général 2 maxima dans l’année ( mars-avril et novembre-décembre).
  • Le régime nivo-glaciaire.

Les régimes complexes d’alimentation des cours d’eau

Le glacier du rhône
Glacier du Rhône

Les régimes complexes sont le résultat de la succession de plusieurs influences le long du cours d’eau. La répercutions des divers régimes en amont apportent aux cours d’eau l’ensemble des modes d’alimentation.

Ces régimes complexes ne concernent que les grands fleuves et ne présentent pas d’intérêt pour les adeptes des sports d’eau vive. L’exemple classique est le Rhône. D’origine glaciaire, il subit une influence nivale jusqu’au Lac Léman, puis une influence pluvio-nivale jusqu’à Lyon où à la Sâone il donne alors son caractère pluvial. L’Isère lui redonne une influence pluviale à l’approche de la Mer Méditerranée.

Conséquences du changement climatique sur les régimes des eaux

Le changement climatique a un impact sur l’ensemble du cycle de l’eau. Il fait subir aussi bien aux eaux de surface qu’aux eaux souterraines des modifications quantitatives et qualitatives, avec toutes les conséquences qui en résultent.

***

Le comportement des cours d’eau diffère d’une année sur l’autre, et chaque année présente une situation particulière. Il est primordial en tant que sportif évoluant dans le milieu aquatique d’en retenir les traits les plus significatifs ou les plus fréquents. Des épisodes exceptionnels ont tendances ces dernières années de faire leur apparitions. Il faut en être conscient et apprendre à lire le milieu, se renseigner pour nous permettre d’apprécier au plus juste les risques d’engagement et savoir renoncer si le besoin ou le doute s’en faisait ressentir.