L'eau douce provient des précipitations, lesquelles
varient selon l'emplacement géographique et le climat. Géographie
et climat influent tous deux sur l'époque et
le volume des précipitations, qui peuvent être soit concentrées
en quelques mois, soit réparties sur toute l'année.
En région subtropicale, par exemple dans les zones
de savane africaine et dans celles d'Asie soumises au régime des
moussons, les pluies sont en général concentrées en une seule
saison.
En région équatoriale, c'est-à-dire dans les zones de forêt humide
d'Afrique, d'Extrême-Orient et d'Amérique du Sud, les pluies sont
généralement mieux réparties sur toute l'année, avec une ou deux
saisons pluvieuses particulièrement fortes.
1.1 Infiltration et ruissellement des eaux
de pluie
L'eau de pluie qui tombe sur la surface du sol s'y infiltre
ou ruisselle superficiellement. Une partie
de l'eau qui s'infiltre dans le sol est absorbée par les couches
superficielles, une autre s'enfonce dans les couches plus profondes.
L'eau qui ne peut pas s'infiltrer ruisselle sur la surface du
sol.
Le degré d'infiltration ou de ruissellement des eaux de pluie
dépend de la perméabilité du sol en surface, de la présence de
végétation et de la topographie des lieux.
Perméabilité du sol superficiel
Plus la surface du sol est perméable, plus l'eau
de pluie s'infiltre facilement. Dans certains cas, la surface
peut être complètement imperméable (par exemple, quand le sol
est rocheux) et l'eau de pluie ne s'infiltre pas du tout: elle
ruisselle.
Intensité des chutes de pluie
Par pluie peu intense, il y a peu de ruissellement et davantage
d'infiltration.
Par forte pluie, il y a plus de ruissellement et moins d'infiltration.
Si les précipitations ne dépassent pas
la quantité que le sol peut absorber, elles s'infiltrent en totalité:
il n'y a pas de ruissellement.
Présence de végétation
Par forte pluie la présence de végétation influe
beaucoup sur l'infiltration. Les branches d'arbres et les feuilles
atténuent l'inténsité de la pluie ou en ralentissent l'impact,
permettant à l'eau de mieux s'infiltrer dans le sol. Plus il y
a de végétation, moins il y a de ruissellement.
Topographie locale
Lorsque la pluie tombe en terrain plat, là où le
sol ne permet pas à toute l'eau de s'infiltrer immédiatement,
il se forme des mares. Avec le temps, une partie de l'eau des
mares s'infiltre lentement, tandis que celle qui ne s'infiltre
pas s'évapore.
Quand la pluie tombe sur un terrain en pente et qu'elle
ne s'infiltre pas immédiatement, l'eau s'écoule le long de la pente
et forme des ruisseaux dans les vallées.
1.2 Que devient l'eau d'infiltration dans le sol?
L'eau qui s'infiltre peut, dans une certaine mesure, être absorbée
par le sol, selon son épaisseur et sa composition. Plus il contient d'argile, plus il peut
retenir d'eau. Mais l'argile n'absorbe pas l'eau rapidement.
Rappelez-vous: l'eau pénètre lentement dans les sols argileux,
mais ceux- ci peuvent en retenir davantage que les sols sableux.
L'eau pénètre rapidement dans les sols sableux, mais ils la retiennent
moins que les sols argileux.
L'eau absorbée par le sol est en partie utilisée
par les plantes et s'évapore en partie à la surface. L'eau qui
n'a pas été absorbée continue à s'infiltrer vers le sous-sol:
la rapidité et la profondeur de cette infiltration dépendent
de la composition, de la structure et des couches du sous-sol,
ainsi que de la structure des formations rocheuses sous-jacentes.
La profondeur à laquelle on trouve l'eau dans le sol varie donc
de quelques centimètres à plusieurs mètres.
Lorsque les formations rocheuses sous-jacentes sont poreuses,
l'eau peut s'infiltrer à grande profondeur. Il est alors
difficile de l'atteindre.
Lorsque les formations rocheuses sous-jacentes sont imperméables,
l'eau ne peut pas s'infiltrer profondément. Elle s'accumule
au-dessus de la roche et il est plus facile d'y accéder.
L'eau qui n'a pas été absorbée par le sol est l'eau souterraine.
Le niveau auquel on la trouve est la nappe phréatique.
Quand celle-ci est suffisamment élevée pour émerger dans les basses
terres, il se forme un marais, un lac ou un cours d'eau (voir paragraphe 15).
1.3 Sources et puits fournissent l'eau d'infiltration
Lorsque l'eau souterraine présente sur une roche imperméable
pénètre dans une couche de terrain perméable, de sable ou de gravier
par exemple, elle commence à s'y infiltrer. On appelle alors cette
couche de terrain riche en eau, une couche aquifère. Lorsque
celle-ci arrive à la surface du sol, l'eau qu'elle porte s'écoule:
c'est une source.
La période durant laquelle l'eau d'une source coule peut varier,
car la circulation de l'eau dans une couche aquifère est plus
ou moins rapide selon la topographie. Le volume et la périodicité
de l'écoulement dépendent aussi de l'importance des précipitations
et de leur répartition dans l'année, ainsi que de la superficie
du périmètre qui alimente la source en eaux de pluie.
Lorsqu'une couche aquifère est proche de la surface
du sol sans toutefois l'atteindre, on peut parfois trouver l'eau
en creusant un trou. C'est un puits.
Lorsqu'une couche aquifère est éloignée de la surface du sol,
à une profondeur difficile à atteindre par excavation, on peut
parfois trouver l'eau par forage.
Lorsqu'une couche aquifère est emprisonnée entre
deux couches imperméables qui, par suite de la topographie, plongent
dans le sous- sol, son eau suit la pente et elle est soumise à
pression. Plus l'eau emprisonnée descend dans le sous-sol, plus
la pression augmente.
Si la couche supérieure imperméable se fracture
naturellement, l'eau sous pression s'élève vers la surface du
sol et, si la pression est assez forte pour percer celle-ci, l'eau
jaillit. C'est une source artésienne. Si la pression
n'est pas suffisante et que l'eau demeure au-dessous de la surface
du sol, il est parfois possible de l'atteindre en creusant ou
en forant un trou. C'est un puits artésien.
1.4 Que devient l'eau de ruissellement?
Sur les terrains en pente, l'eau s'écoule en surface
vers les plaines adjacentes en contre-bas. L'eau souterraine en
excès dans le sol tend aussi à s'écouler vers les plaines. Si
la hauteur d'eau dans le sol est suffisamment élevée, le ruissellement
conflue au-dessus du sol. On a alors une nappe phréatique qui
émerge au-dessus de la surface.
1.5 Marais, lacs et cours d'eau fournissent
l'eau de ruissellement
Lorsque les eaux de ruissellement se rassemblent dans les plaines
n'ayant que peu ou pas de drainage naturel, ni peu ou pas de pente,
il se forme un marais ou unlac.
Lorsque les eaux se rassemblent dans
des plaines bien drainées naturellement et en pente, il se forme
un cours d'eau.
L'effet des eaux d'infiltration sur les plans d'eau en surface
est progressif et difficile à détecter.
En revanche, l'effet des eaux de ruissellement sur les plans d'eau
en surface est plus perceptible. Immédiatement après un orage, par
exemple, le niveau des marais, lacs et cours d'eau peut monter rapidement.
1.6 Bassins versants et réseaux hydrographiques
Les cours d'eau sont alimentés par l'infiltration des eaux souterraines
et par le ruissellement superficiel s'écoulant sur les pentes
adjacentes vers le lit principal. L'ensemble du périmètre qui
alimente un cours d'eau est son bassin versant.
Le bassin versant d'un cours d'eau est délimité par les crêtes
des collines avoisinantes. La pluie qui tombe d'un côté ou de
l'autre d'une même crête s'écoulera dans l'une ou l'autre vallée.
Au fur et à mesure de son écoulement, une rivière peut se joindre
à d'autres venant de vallées adjacentes et former ainsi un réseau
hydrographique. Ces rivières grossissent en même temps
que le réseau se développe et peuvent alors devenir des fleuves.
Le volume d'eau disponible en un point donné
du réseau hydrographique est la résultante des eaux fournies
par tous les bassins versants situés en amont de ce
point. Lorsqu'on choisit un emplacement, par exemple pour y construire
un barrage, son déplacement sur une très courte distance en amont
ou en aval peut beaucoup influer sur le volume d'eau disponible.
Exemple
1.7 Besoins en eau d'un étang piscicole
Pour un étang piscicole, il faut au départ la quantité
d'eau voulue pour le remplir, c'est-à-dire une quantité égale
au volume qu'il doit avoir.
L'étang une fois rempli, il y a des pertes d'eau par infiltration
dans le sol, à travers le fond et les berges, ainsi que par le
système de vidange. Les pertes d'eau de ce genre sont des infiltrations.
Après remplissage, il se produit aussi des
pertes par évaporation: l'eau s'évapore dans l'air à la surface
de l'étang pour former de la vapeur d'eau. L'évaporation est d'autant
plus grande que la température de l'air s'élève, que les vents
soufflent davantage et que l'air est plus sec.
La quantité d'eau nécessaire au total pour la pisciculture peut
se calculer en additionnant:
le volume de l'étang au début de la période d'élevage des
poissons;
les pertes par infiltration pendant toute la période d'élevage
des poissons;
les pertes par évaporation pendant toute la période d'élevage
des poissons.
Il vous faut assez d'eau pour remplir votre étang dans des délais
raisonnables, pour compenser les pertes par- évaporation et par
infiltration tout au long de la période de croissance des poissons,
et enfin pour que vous puissiez exploiter l'étang d'une façon continue
au cours de l'année.
La nappe phréatique comme source d'eau
Il vaut mieux éviter de vous fier au niveau naturel de l'eau
pour remplir votre étang. Selon l'emplacement, le niveau de la
nappe phréatique tend à varier considérablement d'une saison à
l'autre. D'où des difficultés pour régulariser le niveau d'eau
de l'étang, pour exploiter celui-ci et pour récolter les poissons.
En saison sèche, quand le niveau de la nappe phréatique
est bas, il peut descendre au-dessous de celui du fond
de l'étang: vous n'aurez donc pas d'eau pour le remplir, ni pour
remplacer les pertes par évaporation et par infiltration.
En saison des pluies, quand le niveau de la nappe phréatique
est haut, vous ne pourrez pas vidanger votre étang, par
exemple au moment où vous voudrez récolter le poisson.
Autres moyens d'alimentation en eau: sources, rivières et
fleuves
Là où c'est possible, il est préférable de construire votre étang
bien au- dessus du niveau maximal saisonnier de la nappe phréatique
et de choisir une autre source d'eau.
Si vous construisez votre étang à un niveau
supérieur à celui de la nappe phréatique, vous devrez amener
l'eau d'un endroit situé plus haut que l'étang. Selon les ressources
en eau disponibles, vous pouvez opter pour une source, une rivière
ou un fleuve.
Une fois choisi votre moyen d'alimentation, il vous faut estimer
quelle quantité d'eau il peut vous apporter à diverses époques
de l'année. Vous devez mesurer le débit en eau.
Mesure du débit
En appliquant la méthode décrite au paragraphe
31, calculez approximativement le débit à différentes périodes
de l'année. Si vous trouvez que la quantité d'eau disponible semble
supérieure aux besoins de l'étang que vous vous proposez
de construire, aucune autre mesure de débit n'est nécessaire.
Si vous trouvez que la quantité d'eau disponible semble très
voisine de vos besoins, il vaut mieux procéder à des calculs
plus précis. Pour cela, au moyen des méthodes décrites aux paragraphes
32 à 36, mesurez de nouveau le débit à différentes périodes
de l'année. Vous devez vous assurer qu'il y aura suffisamment
d'eau pour remplir votre étang et l'exploiter toute l'année.
Si les variations du débit de votre source d'alimentation sont
telles, tout au long de l'année, qu'il vous est difficile de déterminer
avec précision le débit disponible, vous pouvez juger bon d'en
faire un relevé annuel.
En vous servant d'une des méthodes
plus précises décrites aux paragraphes 32 à 36, mesurez le
débit au moins une fois par mois pendant un an. Faites vos mesures
au même moment chaque mois et chaque fois au même endroit de la
source ou du cours d'eau. Inscrivez soigneusement vos mesures,
dont la série vous permettra de mieux préparer vos opérations
de pisciculture.
Quand faut-il construire une retenue?
Si, ayant fait vos mesures précises du débit, vous constatez qu'il
y a trop peu d'eau à certaines époques de l'année pour satisfaire
vos besoins, mais que le débit total annuel est suffisant pour alimenter
votre étang, vous pouvez juger bon de construire une retenue.
Note: vous constaterez peut-être que
la source d'alimentation existante ne fournit pas suffisamment d'eau
pour que vous puissiez exploiter votre étang toute l'année. Pendant
la saison où elle ne vous en donne pas assez pour la pisciculture,
vous pouvez utiliser le fond de l'étang en le mettant en culture.