(A) Sens classiques.
(a) Pour un liquide (comme l'eau) ou un fluide (air), l'écoulement est le fait de s'écouler (se répendre, se dissiper). Sens figuré. Pour des marchandises, l'écoulement est le fait, pour leur propriétaire, de les vendre sur le marché, en réalisant leur valeur d'échange. Faute de quoi, ce sont les finances du producteur qui sont "à sec".
(b) L'écoulement est le mécanisme par lequel un fluide (eau, air, huile, neige, etc) se trouve guidé par un support sur lequel (plan) ou dans lequel (cylindre creux, etc) il glisse sans trop d'adhérence, sans trop d'érosion ni trop de dépôt d'alluvions. On peut étudier l'écoulement sans analyser les modifications du support (érosion, dépôt) ni celles du fluide (chargement en charge alluviale ou dépôt de ses alluvions). Idéalement, les parties d'un fluide ne sont pas liées entre elles. Le fluide réel n'est pas toujours une collection de parties indépendantes. D'où un écoulement turbulent.
(c) L'écoulement des gouttes de pluie sur une vitre est un merveilleux spectacle naturel. Un simple écoulement de gouttes de pluie sur le support lisse et plan d'une vitre verticale montre que l'écoulement n'est pourtant pas un phénomène simple. Normalement ! Si la pesanteur de l'eau (attraction de la Terre ou gravité) était la seule force en présence, l'eau s'écoulerait en autant de lignes verticales qu'il tient de gouttes d'eau dans la largeur de la vitre. L'eau (même pure) ayant une certaine adhérence sur la vitre (pourtant électriquement non conductrice), nous voyons d'abord les gouttes mouiller aléatoirement la vitre. Une goutte qui mouille ne coule pas encore. La pluie mouille la vitre jusqu'à ce que celle-ci soit trempée (très mouillée). La vitre supporte alors un champ de gouttes.
(c) De nouvelles gouttes venant à tomber sur des points déjà mouillés, il y a coalescence des gouttes. La pesanteur accrue des gouttes dépasse les forces d'adhérence. Une goutte amorce une chute sur la pente verticale. C'est le début de la percolation. Sa chute n'est pas verticale. Elle est guidée par les zones mouillées qu'elle trouve sur son chemin. Sa trajectoire n'est donc pas une ligne droite (la ligne de plus grande pente dans un plan vertical) mais une ligne brisée ou fractale. Autrement dit, seule une goutte d'eau isolée ou imaginaire tend à descendre une pente selon la ligne droite de plus grande pente. Les eaux de pluie concrètes sont des eaux dont l'écoulement manifeste une interdépendance. Dans sa chute, la goute entraîne d'autres goutes. Elle provoque une avalanche.
(d) Les formes réticulaires (en réseau), dessinées par la pluie battante sur une vitre, nous donnent une vision d'un chaos structurant et de ce que peuvent être des attracteurs étranges.
(e) Cet écoulement est l'origine du ruissellement, la formation des ruisseaux. Comme chacun le sait, bien qu'il pleuve presque partout, il n'y a pas de ruisseaux partout. Le Sapeur Camembert dirait qu'ils ne passent que là où la nature a prévu des ponts.
(f) Voir Flambage périodique. Turbulence. Vortex.
(B) Ecoulement et réserves d'eau.
(a) L'écoulement est le fait de couler. L'écoulement s'oppose donc à la stagnation. Un cours d'eau ne se distingue d'une eau stagnante (marais, tourbière) ou dormante (lac, étang) que dans la mesure où il s'écoule.
(b) Un cours d'eau apparaît quand l'écoulement de surface fait suite, soit à un écoulement souterrain (la source se définit comme l'endroit où l'eau sort de terre), soit à une lente percolation dans une sagne ou une tourbière. Le problème est différent en pays de calcaire (les eaux souterraines d'un relief karstique) et en pays de granite (le ruissellement de surface et les failles).
(c) La végétation a besoin d'eau. L'homme assure l'irrigation de ses cultures. La végétation d'altitude (sphaigne, mousse, Hautes Chaumes, sorbier des oiseleurs, pinède, sapinière, hêtraie-sapinière) influence l'écoulement des eaux jusqu'à l'étage des habitations et des cultures. Elle peut jouer le rôle de réserve d'eau (la tourbe) et de protection du sol (le tapis herbeux).
(d) L'irrigation des prés est assurée par un écoulement d'eau. Cette eau est apportée par l'homme quand le sol est trop sec. C'est l'irrigation (apport d'eau) proprement dite.
(e) Cette eau est retirée par l'homme quand le sol est trop humide (marais). On parle alors de drainage (suppression des excès d'eau). Dans le cas du frayage de la Goutte de l'Oule, c'est le même réseau de béals qui assure le drainage d'une sagne ou tourbière (dans une ancienne goulotte glaciaire) et l'irrigation des pâturages d'estive à proximité immédiate. Un écoulement satisfaisant du cours d'eau doit être laminaire ou fluvial, c'est-à-dire ni turbulent, ni torrentiel.
(f) La disparition de la végétation d'altitude (ou l'impossibilité de son installation) favorise ou provoque un écoulement torrentiel. Ce dernier est particulièrement dévastateur. Il entraîne l'humus et le sol, par érosion physique. Par les ravines qu'il crée, l'écoulement torrentiel institue le lit du torrent qui reproduira bientôt l'écoulement torrentiel.
(g) Voir Érosion hydraulique. Etages de la végétation. Lit majeur. Lit mineur. Vallée morte.
(C) Terminologie
(a) L'hydrologie fluviale étudie l'écoulement des fleuves. L'eau transportée par les fleuves (et tous les cours d'eau en amont de chacun d'eux) ne représente que 7 pour 100 de l'eau précipitée par les pluies (et neiges) sur les continents. Pourtant cette eau écoulée est la seule responsable de l'érosion hydraulique.
(b) Le déficit d'écoulement (précipitation non-écoulée), dû à l'évaporation, est considérable. Mais il concerne l'atmosphère. Le contenu des nappes phréatiques passe un jour ou l'autre dans les fleuves et fait retour dans les océans.
(c) La dynamique fluviale étudie le travail (érosion, sédimentation) réalisé par le fleuve au cours de son écoulement.
(d) Voir Evapotranspiration. Méandres.
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Mis en ligne le Mercredi 16 Juillet 2008.
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