FONCTIONNEMENT 1470 4 000 000 6 000 000 HYDROLOGIQUE …

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Cote du lac (m-IGN)

Dé

bit

de

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mis

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L/s

)

FONCTIONNEMENT

HYDROLOGIQUE DU LAUVITEL

(Parc national des Ecrins, France)

893600 893800 894000 894200 894400

3302600

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La neige et la modélisation de sa fusion

Les précipitations

Les pertes hydrologiques

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01/09/08 01/11/08 01/01/09 01/03/09 01/05/09 01/07/09

Hau

teu

r d

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ieg

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m)

Hauteur neige calculée BV (m) Hauteur neige calculée à 1550 (m)

Hauteur neige mesurée à la station (m)

Le lac du Lauvitel, ou « Le Lauvitel », situé à 1500 m d’altitude,

présente une fluctuation annuelle du niveau de son plan d’eau

exceptionnelle à l’échelle de l’ensemble des Alpes. Aussi, il réagit très

fortement aux entrées climatiques et à leurs variations.

L’étude des relations entre les niveaux lacustres et les paramètres

climatiques permet ainsi de mieux cerner les conséquences du

changement climatique dans les Alpes. Suivre à long terme un milieu

de haute montagne, c’est d’ailleurs l’un des objectifs de la Réserve

intégrale qui couvre largement la partie amont du bassin du Lauvitel.

Le niveau du plan d’eau

oscille généralement entre

1480 m et 1500 m

d’altitude. Le marnage

annuel moyen est d’environ

20 m.

En juin, les variations de la

cote du plan d’eau sont

maximales, les vitesses

sont de 50 à 60 cm/jour, et

peuvent même dépasser

1 m/jour .

* Université Joseph Fourier, Institut de Géographie Alpine, Laboratoire PACTE, dominique.dumas@ujf-grenoble.fr

** Parc national des Ecrins

Une sentinelle environnementale

Un marnage exceptionnel pour un lac alpin

Bathymétrie transformation des niveaux lacustres en volume d’eau

A la cote 1500 m, on est proche du

niveau le plus haut enregistré depuis

2005. Le lac présente un volume de

près de 12 Mm3, une superficie de

0,389 km², et une profondeur

maximale de 65 m. C’est l’un des

plus grands lacs naturels d’altitude

des Alpes.

Pour établir le bilan hydrologique du

lac, il faut modéliser la surface et le

volume du remplissage en fonction

de l’altitude du plan d’eau. La

bathymétrie permet de construire

ces modèlesNous avons installé un réseau de 14 pluviomètres dans le

vallon du Lauvitel (triangles rouges). A partir de ces relevés,

le modèle pluviométrique PLUVIA, a été utilisé pour

cartographier d’une manière optimale les entrées d’eau sur

l’ensemble du bassin.

Les eaux de fonte du bassin

du Lauvitel constituent la

principale source d’eau du

lac. La méthode « degré-

jour » a été retenue pour

cerner l’apport lié à cette

fusion nivale. La

modélisation du manteau

neigeux montre une très

bonne correspondance avec

les observations.

La détermination du fonctionnement

hydrologique nécessite d’estimer les

volumes d’eau des résurgences qui

contribuent à diminuer le volume d’eau

lacustre. Il existe une très forte relation

entre ces débits, mesurés

ponctuellement, et le niveau de lac. On

peut ainsi reconstituer le débit des

émissaires tout au long de l’année.

Première estimation

des flux annuels moyens (en Mm3)

L’évaporation

Il est toujours difficile de déterminer la part de

l'évapotranspiration réelle dans un bilan

hydrologique.

Plusieurs méthodes ont été utilisées. Les méthodes

de PENMAN et d’Oudin (2004) sont les plus

performantes. La méthode de PENMAN est basée

sur une évaluation objective du bilan énergétique

de la surface évaporante. Elle nécessite cependant

la connaissance de nombreux paramètres

atmosphériques.

L'ordre de grandeur des différentes composantes du bilan est

relativement bien évalué à partir de l’intégration de différents modèles.

L'équilibre hydrique de la cuvette révèle la part des apports des

précipitations, des écoulements liés à la fusion nivale, et la faiblesse du

prélèvement dû à l'évaporation.

Le bilan hydrologique permet de mettre en avant, et de quantifier, le

caractère important de la fusion nivale dans le régime hydrologique du

Lauvitel (9 Mm3). L’évaporation engendre une perte faible (0,14 Mm3).

Ce volume reste certes important dans l'absolu, mais relativement

faible au regard des précipitations reçues (19,9 Mm3) et des

écoulements sur l'ensemble du bassin (11,7 Mm3).

Dominique Dumas*, Denis Fiat** et Hervé Cortot**

La station météo du Lauvitel

Elle mesure en continue les principaux paramètres

climatiques du bassin. Elle a été utilisée pour caler et

définir les principaux termes du bilan hydrologique

(précipitations, fusion nivale, évaporation).

0,0

0,5

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2,0

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ETP Oudin

ETP Penman

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Vo

lum

e (

m3

)

Volume (m3) Cote fin journée j-1

Lac

Bassin versant

Hauteur

moyenne

de neige

sur

l’ensemble

du bassin

Hauteur de

neige (calculée

et observée) à

la station

météo

mesures

des débits

Station météo

Remerciements : Nous tenons à remercier les nombreux agents du Parc national des Ecrins pour leur aide.

Cette étude a également bénéficié des travaux des étudiants de Master Pierre Herman et Cyril Valois.