Preface
IX
des outils evoques .
Que cette science hyd rologiqu e qu an t ifiabl e, quan ti fiee, est complexe ! Elle
incorpore cinq milieu x ph ysiqu es distincts : l'atrno sph ere par ou transite t oute
I'eau met eorique ; les neiges et glaces, ou par fois I'eau se piege pour de longues
durees ; la surface du sol ou elle rui sselle ainsi que Ie dedale du chevelu hydrographique ou elle s'ecoule ; Ie milieu souterrain, ou t an tot elle se st ocke
temporairement ava nt d 'etre reprise par la vegetation , tantot elle circul e pour
atteindre la profondeur et former les aquiferes ; l'ocean enfin, ou se boucle Ie
bilan du cycle, fermant egalement Ie bilan t her mique de la plan et e, dont depend Ie climat . Fair e un e hydrologie scient ifique capable de nou s inform er des
clim ats, des ressources en eau et des evenements extremes de dem ain implique
de s'interesser a chacun de ces milieu x, au x processus int rinsequ es qui y gouvern ent les transferts , it leurs couplages, a leurs inst ationnarit es... et de faire
preuve de prudence et de methode pour ne pas ceder aveuglernent aux mirages
de form alismes qui surestimera ient les informations reellernent disponibles pour
t raite r ces sujets .
Les bases scientifiques et les grandes lignes des modelisations de chac un de
ces milieu x sont ici donnees ; I'accent est ensuite mis sur les composa nt es plu s
hydrologiques au sens st rict : les pr ecipit ations, les ecoulements superficiels,
I'infil tration dan s les sols, les ecoulernents souterrains ; to us les elements sont
ici rassernbles pour compr endre et qu antifier les processus concernes, de la plu s
peti t e it la plu s grande echelle, en ne perdant jam ais de vue les donnees obj ectiveme nt disp onibles et Ie moyen de les recueillir, de les interpreter.
II y a exactement trent e ans, j 'ai publie un petit ou vrage sur I'hydrologie
souterraine, que j 'avais intitule « Hydrogeologie qu an titative ». Mon obj ectif
etait de faire evoluer I'enseignement de cet te discipline d 'une approche descriptive, op erati onnelle, a un e approche plu s po rteuse d 'innovation et plu s cap abl e
d 'abord er des questio ns nouvelles. Les auteurs , en trait ant cette fois I'ensembl e
du cycle, de facon int egree ent re les eau x souterraines et les ecoulements de
surface, m 'on t fait Ie plaisir d 'un clin d 'ceil par Ie t it re qu 'ils ont choisi pour Ie
present ouvrage et je les en remercie.
L'ensembl e des sciences de la nature a connu recernm ent un e evolution tres
carac te rist ique, qu e I'on a appele « la geometrisat ion du reel ». E lle a consiste
a te ndre a representor et ana lyser I'esp ace geometrique ou se deroul ent les processus naturels, leurs form es, leurs emboitement s ou leurs relations internes,
comme les fonctions de covar iances spatiales, les st ructures fract ales, la connect ivite ou les seuils de percolation , outil s qui perm ettent d 'atteindre l'emergence
des lois globales, valables a grande echelle, de la meme facon qu e I'addition de
processus aleatoires ind ep end an t s conduit , selon Ie theore ms central limite, a
l'ernergence de la loi gaussienne ; tout cela est main tenan t encadre par l'arrivee
des systemes d 'inform atio n geographiques et des GPS, des images satellitaires,
IX
des outils evoques .
Que cette science hyd rologiqu e qu an t ifiabl e, quan ti fiee, est complexe ! Elle
incorpore cinq milieu x ph ysiqu es distincts : l'atrno sph ere par ou transite t oute
I'eau met eorique ; les neiges et glaces, ou par fois I'eau se piege pour de longues
durees ; la surface du sol ou elle rui sselle ainsi que Ie dedale du chevelu hydrographique ou elle s'ecoule ; Ie milieu souterrain, ou t an tot elle se st ocke
temporairement ava nt d 'etre reprise par la vegetation , tantot elle circul e pour
atteindre la profondeur et former les aquiferes ; l'ocean enfin, ou se boucle Ie
bilan du cycle, fermant egalement Ie bilan t her mique de la plan et e, dont depend Ie climat . Fair e un e hydrologie scient ifique capable de nou s inform er des
clim ats, des ressources en eau et des evenements extremes de dem ain implique
de s'interesser a chacun de ces milieu x, au x processus int rinsequ es qui y gouvern ent les transferts , it leurs couplages, a leurs inst ationnarit es... et de faire
preuve de prudence et de methode pour ne pas ceder aveuglernent aux mirages
de form alismes qui surestimera ient les informations reellernent disponibles pour
t raite r ces sujets .
Les bases scientifiques et les grandes lignes des modelisations de chac un de
ces milieu x sont ici donnees ; I'accent est ensuite mis sur les composa nt es plu s
hydrologiques au sens st rict : les pr ecipit ations, les ecoulements superficiels,
I'infil tration dan s les sols, les ecoulernents souterrains ; to us les elements sont
ici rassernbles pour compr endre et qu antifier les processus concernes, de la plu s
peti t e it la plu s grande echelle, en ne perdant jam ais de vue les donnees obj ectiveme nt disp onibles et Ie moyen de les recueillir, de les interpreter.
II y a exactement trent e ans, j 'ai publie un petit ou vrage sur I'hydrologie
souterraine, que j 'avais intitule « Hydrogeologie qu an titative ». Mon obj ectif
etait de faire evoluer I'enseignement de cet te discipline d 'une approche descriptive, op erati onnelle, a un e approche plu s po rteuse d 'innovation et plu s cap abl e
d 'abord er des questio ns nouvelles. Les auteurs , en trait ant cette fois I'ensembl e
du cycle, de facon int egree ent re les eau x souterraines et les ecoulements de
surface, m 'on t fait Ie plaisir d 'un clin d 'ceil par Ie t it re qu 'ils ont choisi pour Ie
present ouvrage et je les en remercie.
L'ensembl e des sciences de la nature a connu recernm ent un e evolution tres
carac te rist ique, qu e I'on a appele « la geometrisat ion du reel ». E lle a consiste
a te ndre a representor et ana lyser I'esp ace geometrique ou se deroul ent les processus naturels, leurs form es, leurs emboitement s ou leurs relations internes,
comme les fonctions de covar iances spatiales, les st ructures fract ales, la connect ivite ou les seuils de percolation , outil s qui perm ettent d 'atteindre l'emergence
des lois globales, valables a grande echelle, de la meme facon qu e I'addition de
processus aleatoires ind ep end an t s conduit , selon Ie theore ms central limite, a
l'ernergence de la loi gaussienne ; tout cela est main tenan t encadre par l'arrivee
des systemes d 'inform atio n geographiques et des GPS, des images satellitaires,