Voir la source de Débit (hydrologie)

[[Fichier:If-tantalusweir large.jpg|thumb|Seuil de mesure du débit d'un cours d'eau dans le parc de [[Yellowstone]] ([[États-Unis]]).]]
[[File:Srisailam-dam-with-gates-open-2.jpg|thumb|Pour un débit constant, illustration de la relation entre la section d'écoulement et la vitesse du flux, et avec sa dilution/compression (barrage de Srisailam ([[Inde]]).]]
Le '''débit '''d'un [[cours d'eau]] est le volume d'eau liquide traversant une section transversale de l'écoulement, par unité de temps<ref name="Hydro">{{Lien brisé |url= http://hydro.eaufrance.fr/glossaire.php |titre=hydro.eaufrance.fr/glossaire.p… |brisé le=02-06-2023}}.</ref>. Il comprend tout ce qui est transporté avec cette eau, comme les matières solides en suspension (exemples : le [[sable]], les [[sédiment]]s), les [[produits chimiques]] dissous (exemples : le calcaire, les sels dont les nitrates, sulfates, chlorures et phosphates), des éléments biologiques (exemple : les [[Bacillariophyta|diatomées]]). 

Sans autre précision il s'agit du [[QIX (hydrologie)|débit instantané]], mais il peut aussi s'agir du [[Module (hydrologie)|module inter-annuel]].

== Histoire du mot ==
Dans le domaine de l'[[Hydraulique fluviale|hydraulique]] et de l'[[hydrologie]], le mot « débit » est utilisé au moins depuis le début du {{s|XIX|e}}<ref>{{Ouvrage|langue=fr|prénom1=Pierre, Louis, Georges|nom1=Du Buat|titre=Principes d'hydraulique et de pyrodynamique|sous-titre=vérifiés par un grand nombre d'expériences|tome=Troisième|éditeur=Firmin Didot|lieu=Paris|année=1816|pages totales=638|passage=279, 282|id=rvY4AAAAMAAJ}}</ref>{{,}}<ref>{{Ouvrage|langue=fr|prénom1=Arthur Jules, M.|nom1=Morin|titre=Hydraulique|éditeur=Hachette|lieu=Paris|année=1865|pages totales=638|passage=74, 89, 94, 147, 253|id=91JYAAAAYAAJ}}</ref> avec les notions de vitesse d'[[Écoulement de canaux et rivières|écoulement et de géométrie transversale.]]

== Signification du débit d'un bassin versant ==
Inséré dans le [[cycle de l'eau]] et après [[ruissellement]], le débit instantané d'un cours d'eau en un lieu particulier dépend directement d'une part des caractéristiques du [[bassin versant]] au-dessus de ce lieu, comme sa superficie, sa [[pente (topographie)|pente]] moyenne, son [[temps de concentration]] (présence de [[barrage]]), ses types de couverture ([[Couvert végétal|végétale]], agricole, [[urbanisation|urbaine]]), de sa géologie ([[Perméabilité (fluide)|perméabilité]] des [[Strate (géologie)|couches de terrain]], présence de [[Nappe d'eau souterraine|nappes]] / [[aquifère]], circulation d'eau souterraine, etc.), d'autre part de la [[météorologie]] récente et passée ([[précipitations]] / [[pluviométrie]], [[évapotranspiration]]) en intensité et en durée, et enfin des usages de l'eau (prélèvements d'eau [[Eau domestique|domestique]], [[eau agricole|agricole]] / [[irrigation]], [[Eau industrielle|industrielle]]) dans ce bassin versant.

En [[hydraulique fluviale]], l'[[hydrogramme]] indique comment le débit instantané varie dans le temps après une précipitation ([[pluie]], [[orage]], [[cyclone tropical]], etc.) à un point donné d'un cours d'eau. Le flux d'eau monte alors plus ou moins rapidement jusqu'à un débit de pointe (pic de [[crue]] correspondant au niveau d’eau maximal atteint), puis descend relativement lentement. L'estimation de ce débit de pointe est déterminante pour l'étude des [[inondation]]s. L'analyse de la relation entre l'intensité et la durée des précipitations (par exemple 10 mm/h sur 2 heures puis 25mm sur une heure) et la réponse en termes de débits de ce cours d'eau s'établit dans une série d'hydrogrammes représentatifs. Les précipitations historiques réelles peuvent alors être modélisées mathématiquement pour se caler aux caractéristiques des inondations historiques. Puis à l'aide des [[période de retour|périodes de retour]] des précipitations il devient possible d'estimer des niveaux d'inondation.

Les forts débits transportent vers l'aval beaucoup plus de [[sédiment]]s et de plus grands éléments ([[Grave (granulat)|graviers]] / cailloux / [[Bloc (géologie)|blocs]], branches / arbres) que les petits débits. Ils peuvent également éroder les [[berge]]s et endommager les infrastructures publiques.

== Détermination du débit ==
=== Modalités de calcul ===
En hydrologie et dans une première approximation, on ne considère que la composante Eau, avec un écoulement uniforme (intensité <math>V~</math> de la vitesse de l'écoulement constante dans une section <math>S~</math>, normale au champ de vitesse). Dans ce cas, le débit volumique <math>D_v~</math> se calcule<ref name=Hydrol2>{{Ouvrage|langue=fr|prénom1=Benoît|nom1=Hingray|prénom2=Cécile|nom2=Picouet|prénom3=André|nom3=Musy|titre=Hydrologie 2|sous-titre=Une science pour l'ingénieur|éditeur=Presses polytechniques et universitaires romandes|collection=Ingénierie de l'environnement|lieu=Lausanne|année=2009|pages totales=600|passage=7, 88, 283|isbn=978-2-88074-798-5|isbn2=2-88074-798-8|lire en ligne=https://books.google.com/books?id=M4_5kvNXgw0C&printsec=frontcover}}</ref> à partir des seules vitesse <math>V~</math> et section droite <math>S~</math> :

:<math> D_v = V \cdot S </math> en {{m3}}/s

=== Mesure ===
L'[[hydrométrie]] est la science de la mesure du débit des eaux continentales, superficielles ou souterraines. Le débit des [[cours d'eau]] s’exprime en m³/s pour les [[fleuve]]s, en m³/h pour les cours d'eau plus modestes

Le [[débitmètre]] est l'appareil qui permet la mesure directe du débit dans une section constante (exemple: un [[tuyau]]). Il en existe de différents types. Le [[limnimètre]] permet d'accéder au débit d'un cours d'eau grâce à une courbe de tarage. 

L'[[unité de mesure]] dérivée du [[Système international d'unités]] d'un [[Débit (physique)|débit]] volumique est le [[mètre cube]] par [[Seconde (temps)|seconde]] (m{{3}}/s). Le [[litre]] par [[Seconde (temps)|seconde]] (l/s) est aussi utilisé pour les [[Source (hydrologie)|sources]] et les [[ruisseau]]x<ref name="Hydro"/>. Les valeurs sont données le plus souvent avec 3 chiffres significatifs.

L'action de mesure du débit d'un cours d'eau s'appelle un « jaugeage ». Elle s'effectue souvent dans un lieu équipé de façon adéquate que l'on appelle « station de jaugeage » avec une section géométrique d'écoulement bien établie.

La lettre Q est aussi souvent utilisée pour signifier le débit, en particulier à l'international<ref>{{Ouvrage |langue=fr |auteur1=Walter H. Graf |titre=Hydraulique fluviale |sous-titre=écoulement et phénomènes de transport dans les canaux à géométrie simple |éditeur=Presses polytechniques et universitaires romandes |lieu=Lausanne |année=2000 |pages totales=629 |passage=88 |isbn=2-88074-442-3}}</ref>.

La courbe graphique du débit selon le [[Temps (physique)|temps]] s'appelle un [[hydrogramme]]. Ses formes sont variées.

== Différents types ==
Pour un même cours d'eau, à un même endroit de [[Hydrométrie|jaugeage]], à partir d'une chronique contrôlée et validée de données, sur une [[Période de retour|période de référence]] indiquée par un chiffre, on peut calculer [[Statistique descriptive|statistiquement]] différents débits :
* le débit '''moyen''' : journalier<ref name="Hydro"/>{{, }}<ref name="Glossaire Débit"/> (QMJ), mensuel<ref name="Hydro"/> (QMM), annuel<ref name="Hydro"/>{{, }}<ref name="Glossaire Débit"/> (QMA), pluriannuel (2, 5, 10, 30, 50, 100, 1000, etc.), inter-annuel (= [[Module (hydrologie)|module]])<ref name="Glossaire Débit"/> ;
* le débit '''maximal instantané''' en [[crue]] : instantané ([[QIX (hydrologie)|QIX]]), ou journalier ([[QJX]]) ; Exemples : QIX100 : débit instantané maximal centennal, QJX10 débit journalier maximal décennal ;
* le débit '''minimal''' en [[étiage]]<ref name="Glossaire Débit"/> : annuel ([[QMNA]]) ou pluriannuel (exemple : QMNA30 débit minimal trentennal), ou sur 3 jours consécutifs sur un mois considéré ([[VCN3]])<ref name="Glossaire Débit"/>, ou le débit caractéristique d'étiage (DCE) au-dessous duquel l'écoulement descend statistiquement dix jours par an (pas forcément consécutifs) sur une longue série d'années (exemple : DCE10 : décennal) ;
* le [[débit spécifique]]<ref name="Hydro"/>{{, }}<ref name="Glossaire Débit"/> du bassin versant (QSP), en l/s/km{{2}}.

D'autre part des débits particuliers sont distingués : 
* pour mesurer des éléments transportés : débit liquide<ref name="Glossaire Débit">{{Lien web|auteur= |url=http://www.glossaire-eau.fr/glossaire-recherche?search=d%C3%A9bit |titre=débit |sous-titre= |date= |site=Glossaire Eau & Milieux aquatiques |éditeur=[[Office international de l'eau]] |isbn= |page= |consulté le=4 novembre 2019 }}</ref>, débit solide<ref name="Glossaire Débit"/> ;
* pour évaluer l'impact biologique et écologique d'un aménagement : débit minimal (biologique)<ref name="Glossaire Débit"/> / [[débit réservé]]<ref name="Glossaire Débit"/>, débit naturel<ref name="Glossaire Débit"/>, débit affecté<ref name="Glossaire Débit"/>, débit contrôlé<ref name="Glossaire Débit"/>, débit de crue utile (DCU)<ref name="Glossaire Débit"/>, débit écologique<ref name="Glossaire Débit"/> (en [[2022]], la [[jurisprudence]] en France rappelle que le débit minimal biologique d'un cours d'eau ne peut être remis en cause par les besoins de l'[[irrigation]])<ref>{{Lien web |titre=Le débit minimal biologique d'un cours d'eau ne peut être remis en cause par les besoins de l'irrigation |url=http://web.archive.org/web/20230130100851/https://www.actu-environnement.com/ae/news/debit-minimal-biologique-cours-eau-tet-besoins-irrigation-jugement-tribunal-montpellier-40765.php4 |site=web.archive.org |date=2023-01-30 |consulté le=2023-01-30}}</ref> ;
* dans un cadre de [[risques naturels]] et de gestion des [[inondation]]s : débit de crue<ref name="Glossaire Débit"/>, débit de seuil d'alerte (DSA)<ref name="Glossaire Débit"/>, débit de crise (DCR)<ref name="Glossaire Débit"/> ;
* en [[hydroélectricité]] : débit d'équipement, débit d'armement, débit (maximal) dérivé.

== Utilisations ==
Le débit en hydrologie s'utilise essentiellement dans :
* le processus de transformation de la [[pluie]] en débit dans un [[bassin versant]] et sa modélisation<ref name=Hydrol2/>{{,}}<ref name=EstimCrue>{{Ouvrage|langue=fr|prénom1=Michel|nom1=Lang|prénom2=Jacques|nom2=Lavabre|titre=Estimation de la crue centennale pour les plans de prévention des risques d'inondation|éditeur=Quae|année=2007|pages totales=215|passage=27, 101 et suivantes|isbn=978-2-7592-0067-2|isbn2=2-7592-0067-1|lire en ligne=https://books.google.com/books?id=Iqjh6vUDWUEC&printsec=frontcover}}</ref>{{,}}<ref>{{Ouvrage|langue=fr|prénom1=Pierre-Alain|nom1=Roche|prénom2=Jacques|nom2=Miquel|prénom3=Eric|nom3=Gaume|titre=Hydrologie quantitative|sous-titre=Processus, modèles et aide à la décision|éditeur=Springer|lieu=Paris|année=2012|pages totales=590|passage=276 et suivantes|isbn=978-2-8178-0105-6|isbn2=2-8178-0105-9|lire en ligne=https://books.google.com/books?id=aMAMzJjQ_nYC&printsec=frontcover}}</ref> ;
* la prévention du risque de [[crue]] et d'[[inondation]]<ref name=Hydrol2/>{{,}}<ref name=EstimCrue/>{{,}}<ref>{{Ouvrage|langue=fr|prénom1=Freddy|nom1=Vinet|titre=Le risque inondation|sous-titre=Diagnostic et gestion|éditeur=Lavoisier|collection=Tec & Doc|année=2010|pages totales=318|passage=49-50|isbn=978-2-7430-1827-6|isbn2=2-7430-1827-5|lire en ligne=https://books.google.com/books?id=HUPvAQAAQBAJ&printsec=frontcover}}</ref>.

== Notes et références ==
{{références|colonnes=2}}

== Voir aussi ==
{{Autres projets
|wiktionary =débit
}}

=== Articles connexes ===
{{Début de colonnes|nombre=3}}
* [[Débit (physique)]]
* [[Flux (physique)|Flux]]
* [[Hydraulique]] : [[Hydraulique fluviale|fluviale]], [[Hydraulique urbaine|urbaine]], [[Écoulement en charge|en charge]]
* [[Lexique hydrologique]]
* [[Crue]] / [[Inondation]]
* [[Étiage]]
* [[Plan de prévention du risque inondation]] (PPRI)
* [[Hydrologie isotopique]]
{{Fin de colonnes}}

=== Lien externe ===
{{...}}

=== Bibliographie ===
{{...}}
{{Palette|Hydrologie}}
{{Portail|eau|lacs et cours d'eau}}

[[Catégorie:Hydrologie]]