PRÉSENTATION GÉNÉRALE
La Bionne est un sous-affluent de la Loire, d’une longueur de 18km. Plusieurs ruisseaux se succèdent depuis son origine à Loury, et elle reçoit son patronyme officiel à Boigny-sur-Bionne. Après avoir traversé cette commune du Nord au Sud, la rivière constitue la limite naturelle entre Saint-Jean-de-Braye et Chécy. Enfin, elle s’invite à Combleux avant de se jeter dans le Canal d’Orléans, et donc indirectement dans la Loire.
Le SANDRE (Service d’Administration Nationale des Données et Référentiels sur l’Eau), attribue plusieurs tronçons au réseau hydrographique de la Bionne :
- Le cours d’eau principal, bien qu’il soit en réalité constitué de la Grande Esse dans sa partie haute, puis de la Bionne dans sa partie basse.
- Un premier affluent : la petite Esse
- Un second affluent : Le Ruet (ou le Buat) possédant lui-même un petit affluent sans nom.
- Un troisième et dernier affluent : l’Ivoirie
LA EARTHCACHE
N’oublions pas qu’une « earthcache » doit proposer un cours de Sciences de la Terre. J’ai choisi de vous emmener à la découverte des méthodes de classification des cours d’eau !
Mais commençons par un petit lexique qui vous aidera à comprendre la suite :
- Affluent : cours d'eau qui se jette dans un autre cours d'eau, en général au débit plus important, au niveau d'un point de confluence.
- Confluence : Point où un cours d’eau, appelé affluent, se jette dans un autre.
- Exutoire : Endroit où un cours d’eau prend fin, en libérant le débit sortant dans un autre élément du réseau hydrographique.
- Réseau hydrographique : Ensemble des milieux aquatiques présents sur un territoire donné, le terme de réseau évoquant explicitement les liens physiques et fonctionnels entre ces milieux.
- Source : Endroit où l’eau sort naturellement de Terre, bien souvent l’origine d’un cours d’eau.
- Tronçon : Partie d’un cours d’eau, située généralement entre deux éléments de rupture (source, confluence…)
Maintenant, voici la leçon :
“Toutes les ramifications de l’eau à quelque degré de leur parcours que ce soit, si elles sont d’égale rapidité, sont de taille égale à celle de la rivière principale” Cette note de Léonard de Vinci, en 1508, démontre l’intérêt que portent depuis longtemps les scientifiques à l’étude et la classification (ou hiérarchisation) des réseaux hydrographiques.
La classification d’un réseau hydrographique est une manière de hiérarchiser l’ensemble des branches de ce réseau en attribuant à chacune une valeur qui caractérise son importance. Cette classification, qui peut être reprise au niveau des stations de mesure, aide à la définition du cours d’eau et permet des comparaisons entre réseaux hydrographiques différents.
Depuis le précepte du grand Léonard, plusieurs techniques de classification ont été proposées :
- En 1914, l’hydrologue allemand Gravelius estime que les segments du réseau hydrographique d’un bassin versant quelconque sont susceptibles de hiérarchisation. Le cours d’eau principal du bassin versant reçoit l’ordre « 1 » depuis son exutoire jusqu’à sa source ; de la même façon, les affluents reçoivent des numéros d’ordre, qui augmentent en direction de l’amont.
- En 1945, Horton inverse le système d’ordination de Gravelius, en donnant l’ordre « 1 » aux sources et en augmentant la valeur en direction du tronc hydrographique principal. Dans ce système le rang d’un cours d’eau est le même sur toute sa longueur, de la source à l’exutoire, de façon à ce que chaque cours d’eau possède une valeur d’ordre unique.
- En 1957, Strahler affine la proposition d’Horton et développe un nouveau système d’ordination. Il considère que le fait d’attribuer un même numéro d’ordre à la totalité d’un cours d’eau donne une fausse idée de sa taille, car les sources et l’exutoire ont le même rang alors que les caractéristiques présentées (taille, débit…) peuvent y être très différentes. Ainsi, dans sa nouvelle proposition, il adopte comme unité hydrographique le tronçon. La méthode proposée attribue la valeur « 1 » à tous les tronçons de tête de bassin ; la rencontre de deux tronçons de valeur « 1 » produit, après leur confluence, un tronçon de valeur « 2 » ; le rencontre de deux tronçons de valeur « 2 » produit un tronçon de valeur « 3 », et ainsi de suite… Précision importante : un tronçon issu de la confluence de deux tronçons d’ordre différent prend le rang le plus élevé des deux. Enfin, dans cette technique, l’ordre du cours d’eau principal est celui relevé à l’exutoire.
- En 1966, une nouvelle proposition d’ordination des chenaux est faite par Shreve. Celui-ci souhaite que la taille du réseau hydrographique (le nombre de tronçons) soit prise en compte dans la classification. Ainsi, toutes les valeurs d’ordre s’ajoutent aux confluences. Les sources reçoivent la valeur « 1 », la rencontre de deux tronçons de valeur « 1 » produit un tronçon de valeur « 2 », la rencontre d’un tronçon d’ordre « 1 » avec un tronçon d’ordre « 2 » produit un tronçon d’ordre « 3 », et ainsi de suite... La totalisation des ordres de tous les tronçons donne, à l’exutoire du bassin versant, la quantité totale de tronçons de rang « 1 ».
Ce n’est pas si simple, alors voici un complément qui devrait vous aider à comprendre : une comparaison schématique des méthodes de classification, à partir d’un réseau fictif.
Dernières précisions avant de passer à la résolution :
- Je vous ai présenté une version simplifiée des méthodes de classification, car de nombreux éléments entrent en compte dans la hiérarchisation. Le débit ou la taille d’un tronçon sont par exemple des éléments à considérer dans la façon de les comptabiliser.
- Certaines parties d’un cours d’eau peuvent être importantes dans un réseau hydrographique, et pourtant ne pas être comptabilisées. Un « bras » par exemple ne bénéficie d’aucun rang, car il n’est pas un tronçon à part entière, il s’agit uniquement d’un dédoublement du cours d’eau.
- Selon les deux dernières méthodes de Strahler et Shreve, chaque cours d'eau comprend une multitude d 'ordres selon ses tronçons : le rang du cours d'eau est celui relevé à son exutoire.
- Parmi les quatre méthodes exposées, toutes ont été ou sont reconnues par la communauté scientifique, mais la méthode de Strahler est la plus communément utilisée.
RÉSOLUTION DE LA CACHE
Pour valider la cache vous devrez répondre aux interrogations suivantes :
Questions nécessitant d’appliquer les informations sur les méthodes de hiérarchisation au réseau hydrographique de la Bionne :
1) Quel rang occupe la Bionne dans la classification de Gravelius ?
2) Quel rang occupe la Bionne dans la classification d’Horton ?
3) Quel rang occupe la Bionne dans la classification de Strahler ?
4) Quel rang occupe la Bionne dans la classification de Shreve ?
Question nécessitant une observation de terrain, et une interprétation à partir des techniques de hiérarchisation exposées dans la fiche :
5) Deux parties du réseau hydrographique de la Bionne se rejoignent aux coordonnées de la cache. En observant la zone allant du WP1 au WP2, déterminez si cette confluence a une incidence sur la classification du réseau hydrographique, et expliquez pourquoi.
Loguez cette EarthCache en "Found it", en y ajoutant si vous le souhaitez une photo de vous sur les lieux de la cache, ou d’un élément qui vous a plu aux abords de la Bionne.
Merci de ne pas indiquer de réponse(s) dans votre log et de ne pas joindre de photo(s) spoilante(s).
Loguez cette cache "Found it" et envoyez-moi vos propositions de réponses soit via mon profil, soit via la messagerie geocaching.com (Message Center). Vous aurez un petit retour de ma part pour confirmer ou infirmer vos réponses.
Les logs qui ne seront pas accompagnés de ce message privé seront automatiquement supprimés.
GENERAL PRESENTATION
La Bionne is a sub-tributary of the Loire, 18km long. Several streams follow each other since its origin in Loury, and it receives its official surname in Boigny-sur-Bionne. After crossing this town from north to south, the river is the natural boundary between Saint-Jean-de-Braye and Chécy. Finally, she invites herself to Combleux before throwing herself into the Canal d'Orléans, and thus indirectly into the Loire.
The SANDRE (National Adlinistration for Data and Standards on Water), assignes several sections to the hydrographic network of Bionne :
- The main watercourse, althought in fact it consists of the Grande Esse in its upper part, then the Bionne in its lower part.
- A first tributary : the Little Esse.
- A second tributary : Ruet (or Buat) owning itself a small trbutary without name.
- A third and last tributary : the Ivoirie
THE EARTHCACHE
Let's not forget that an earthcache must offer a course in Earth Sciences. I chose to take you to the discovery of stream classification methods!
But let's start with a little lexicon that will help you understand the following :
- Tributary : A watercourse that flows into another watercourse, usually at a higher flow, at a confluence point.
- Confluence : Point where a watercourse, called a tributary, flows into another.
- Outfall : Location where a watercourse terminates, releasing the outflow into another element of the drainage system.
- Hydrographic network : All aquatic environments present on a given territory, the term network explicitly evoking the physical and functional links between these environments.
- Source : The place where water naturally comes out of Earth, often the origin of a watercourse.
- Section : Part of a watercourse, generally located between two fracture elements (source, confluence ...)
Now, here's the lesson :
"All branches of the water to some degree of their journey whatsoever, if they are of equal speed, are equal in size to that of the main river" This note of Leonardo da Vinci in 1508, demonstrates the long-standing interest of scientists in the study and classification (or hierarchy) of river systems.
The classification of a hydrographic network is a way of ranking all the branches of this network by assigning to each a value that characterizes its importance. This classification, which can be taken up at the level of the measuring stations, helps in the definition of the watercourse and allows comparisons between different hydrographic networks.
Since the precept of the great Leonard, several classification techniques have been proposed :
- In 1914, the German hydrologist Gravelius considers that the segments of the hydrographic network of any watershed are likely to be hierarchical. The main watercourse of the watershed receives order "1" from its outlet to its source; in the same way, the tributaries receive order numbers, which increase towards the upstream.
- In 1945, Horton reversed the Gravelius ordination system, giving the order "1" to the sources and increasing the value towards the main hydrographic trunk. In this system the rank of a stream is the same over its entire length, from source to outlet, so that each stream has a unique order value.
- In 1957, Strahler refines Horton's proposal and develops a new ordination system. He considers that assigning the same number to the whole of a watercourse gives a false idea of its size, since the sources and the outlet have the same rank while the characteristics presented (size , flow ...) can be very different. Thus, in its new proposal, it adopts as hydrographic unit the section. The proposed method attributes the value "1" to all head sections of the basin; the meeting of two sections of value "1" produces, after their confluence, a section of value "2"; the meeting of two sections of "2" produces a value segment "3", and so on ... Important point: a stretch from the confluence of two sections of different order takes the highest rank of the two. Finally, in this technique, the order of the main watercourse is that recorded at the outlet.
- In 1966, a new proposal for channel ordination was made by Shreve. He wants the size of the hydrographic network (the number of sections) to be taken into account in the classification. Thus, all the order values are added to the confluences. Sources receive the value "1", the meeting of two sections of "1" produces a value of section "2", encountering a command section "1" with a serial section "2" product a command section "3", and so on ... the aggregation of orders from all sections gives, at the outlet of the watershed, the total amount of rank sections "1".
This is not so simple, so here is a complement that should help you understand: a schematic comparison of classification methods, from a fictitious network.
Latest clarifications before moving to the resolution :
- I have presented a simplified version of the classification methods, because many elements are taken into account in the hierarchy. The speed or the size of a section are for example elements to be considered in the way of accounting for them.
- Some parts of a watercourse may be important in a river system, yet not be counted. An "arm" for example does not benefit from any rank, because it is not a section in itself, it is only a duplication of the stream.
- According to the last two methods of Strahler and Shreve, each watercourse comprises a multitude of ord ers according to its sections: the rank of the watercourse is that noted at its outlet.
- Of the four methods presented, all have been or are recognized by the scientific community, but Strahler's method is the most commonly used.
RESOLUTION OF THE CACHE
To validate the cache you will have to answer the following questions:
Questions requiring the application of information on prioritization methods to the Bionne river system :
1) What rank does Bionne occupy in Gravelius's classification?
2) What rank does Bionne occupy in Horton's classification?
3) What rank does Bionne occupy in Strahler's classification?
4) What rank does Bionne occupy in Shreve's classification?
Question requiring field observation, and interpretation based on the prioritization techniques outlined in the sheet :
5) Two parts of the hydrographic network of Bionne meet at the coordinates of the cache. By observing the area from WP1 to WP2, determine if this confluence is affecting the classification of the river system, and explain why.
Log this EarthCache into "Found it", adding if you want a photo of you on the scene of the cache, or an element that you liked around the Bionne.
Please do not indicate any answer (s) in your log and do not attach any photo (s) including answer (s).
Log this cache "Found it" and send me your proposals for answers either via my profile or via the messaging geocaching.com (Message Center). You will have a little feedback from me to confirm or refute your answers.
Logs that are not accompanied by this private message will be automatically deleted.
Sources :
- Wikipédia
- http://www.risques-meteo.ac-versailles.fr
- https://hydrologie.org
- http://theses.univ-lyon2.fr