Le circuit de l’eau

L’eau est la substance indispensable à toute vie sur terre ainsi qu’au développement de toute activité humaine.

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Comment s’effectue le cycle de l’eau sur terre ?

Un professionnel de la plomberie nous explique le déroulement : L’eau des océans, des fleuves, des rivières, des lacs et des étangs est chauffée par le soleil, c’est la phase d’évaporation. Elle monte dans l’atmosphère où elle rencontre les couches d’air froid. Cette vapeur d’eau se condense en minuscules gouttelettes poussées au gré du vent. Elles s’agglomèrent pour former les nuages. Ceux-ci libèrent leur contenu sur terre sous forme de précipitation de pluie, neige ou grêle en fonction des saisons et des conditions atmosphériques. Cette eau réalimente les océans ou autre point stagnant, une partie s’infiltre : 11 % dans le sol pour alimenter les nappes phréatiques où ruisselle 24 % pour aller grossir les fleuves, canaux, rivières ou ruisseaux qui se déversent dans les océans. Ensuite, on recommence un nouveau cycle de l’eau puisque 65 % s’évapore.

L’eau couvre 70 % de la surface de la terre mais elle est stockée en très grande partie dans les océans pour près de 96 % et sur les glaciers 2 %. Seul 0,3 % de cette eau est directement utilisable par l’homme. Elle est stockée dans les lacs, les cours d’eau et les nappes phréatiques.

En France, on estime le volume moyen des précipitations annuelles à 440 milliards de mètres cube. Notre pays est donc suffisamment riche en eau au regard de nos besoins qui s’élèvent à environ 40 milliards de mètres cube par an. Ces prélèvements se répartissent de la manière suivante :

  • 25 milliards de mètres cube pour les centrales électriques, thermiques ou nucléaires,
  • 6 milliards de mètres cube pour les collectivités locales,
  • 5 milliards de mètres cube pour l’agriculture,
  • 4 milliards de mètres cube pour l’industrie.

Les consommations nettes globales, c’est-à-dire les volumes d’eau non restitués au milieu aquatique, s’élèvent à environ 5 milliards de mètres cube. 68 % sont le fait de l’agriculture pour l’irrigation, puis 24 % pour l’alimentation et l’eau potable, 5 % pour l’industrie, et 3 % pour l’énergie.

Les secteurs industriels les plus consommateurs d’eau sont l’industrie agroalimentaire, l’industrie papetière (il faut en effet 300 I d’eau pour fabriquer 1 kg de papier) et la métallurgie (100 I d’eau sont nécessaires à la fabrication d’1 kg d’aluminium).

En ce qui concerne la consommation humaine directe, on l’estime à 150 à 200 L d’eau par personne et par jour. Cette demande est couverte à hauteur de 60 % par les eaux souterraines, 30 % par les eaux de surface et 10 % par les eaux mixtes, c’est-à-dire des eaux souterraines en contact avec des eaux de surface. On compte environ 33 250 captages à 94 % d’origine souterraine.

En ce qui concerne les réserves d’eau sur le territoire français, celles-ci sont estimées à 1 000 milliards de mètres cube soit une trentaine d’années de provisions sans renouvellement au rythme de la consommation actuelle et à 100 milliards de mètres cube le volume moyen de renouvellement des nappes.

Le réseau hydrographique français est doté d’une très grande densité puisque l’ensemble des cours d’eau représente une longueur totale de 270 000 kilomètres. Les quatre grands fleuves français (Garonne, Loire, Rhône et Seine) collectent les deux tiers des eaux du territoire. Le reste étant assuré par les affluents des pays voisins (Rhin, Escaut) ou par la présence de nombreux bassins côtiers (Adour, Somme, Charente, Var…).

A cela, Il faut ajouter que notre pays dispose, outre un niveau tout à fait satisfaisant de précipitations et d’écoulement, de très bonnes capacités de stockage, grûce aux chaînes de montagnes et à d’importants aquifères souterrains.

On notera cependant que la répartition des ressources sur le territoire national n’est pas uniforme et de fait certaines régions souffrent de phénomènes climatiques particuliers ou ne disposent pas de ressources souterraines suffisantes. Il est donc nécessaire de prévoir des équipements tels que des barrages ou des réservoirs pour faire face à d’éventuelles difficultés temporaires.

Le cycle de l’eau en milieu urbain

I c cycle de l’eau en milieu urbain est très différent du fait de l’imperméabilisation croissante des sols. Il nécessite des infrastructures beaucoup plus Importantes tant pour récupérer l’eau que pour la stocker, l’assainir ou la distribuer à la population. Les analyses effectuées en milieu urbain indiquent que les coefficients d’imperméabilisation, et donc d’urbanisation, ne cessent de progresser. Par conséquent, les pertes au ruissellement dues à l’évaporation et à l’infiltration sont très faibles sur les surfaces revêtues telles que la voirie, les toitures d’immeubles… En revanche, le ruissellement croît avec l’urbanisation et l’imperméabilisation des sols. De plus, l’évolution en matière de construction a mené à connecter systématiquement les surfaces imperméabilisées au réseau alors qu’elles étaient auparavant reliées à une zone perméable.

Le cycle de l’eau en milieu rural

On notera que le coefficient de ruissellement est de 10 % en milieu rural contre 45 % en zone urbanisée voire jusqu’à 70 % sur certains bassins versants très urbanisés.

En zone rurale, la formule de Turc permet d’avoir un ordre de grandeur de la quantité d’eau pluviale repartant dans l’atmosphère soit sous forme d’évaporation, soit sous forme d’évapotranspiration. Celle-ci est fonction de divers paramètres que nous vous détaillons ci-dessous.

L’ETP (l’évapotranspiration) résulte d’un ensemble de flux d’énergie à la surface du sol. Elle est fonction de :

  • l’énergie solaire reçue des déséquilibres hydriques entre l’air et la surface,
  • l’intensité des échanges entre l’air et la surface qui dépend notamment de la vitesse du vent.

 

Le pourcentage d’eau ne ruisselant pas et ne s’évaporant pas, est infiltré directement dans le sol.

Dans le cadre du développement durable, les départements se doivent d’anticiper les problèmes liés aux eaux pluviales en s’appliquant sur les données scientifiques et analytiques que les spécialistes sont susceptibles de leur donner et surtout en programmant et en intégrant autant que faire se peut les évolutions en matière d’urbanisation et d’évolution des besoins dans les décennies à venir.