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Cycle hydrologique (cycle de l'eau)

Comprendre le cycle hydrologique

Le cycle hydrologique est la circulation sans fin de l'eau de l'atmosphère vers la terre et de nouveau vers l'atmosphère par condensation, précipitations, évaporation et transpiration. Le chauffage de l’eau de mer par la lumière du soleil est la clé pour que le processus du cycle hydrologique puisse se poursuivre en continu. Le flux d'air s'évapore, puis retombe sous forme de précipitations sous forme de pluie, de neige, de grésil et de grésil, de bruine ou de brouillard.

Comprendre le cycle hydrologique selon les experts

Voici plusieurs définitions du cycle hydrologique selon les experts, notamment :

1. Selon Suyono (2006)

Selon Suyono (2006), le cycle hydrologique est l’eau qui s’évapore dans l’air depuis la surface de la terre et de la mer, changeant deviennent des nuages ​​après avoir subi plusieurs processus, puis tombent sous forme de pluie ou de neige à la surface de la mer ou continent.

2. Selon Soemarto (1987)

Selon Soemarto (1987), le cycle hydrologique est le mouvement de l'eau de mer dans l'air, qui retombe ensuite dans l'air. surface terrestre à nouveau sous forme de pluie ou d'autres formes de précipitations, et se jette finalement dans la mer retour. Le chauffage de l’eau des océans par la lumière du soleil est la clé du fonctionnement continu du processus du cycle hydrologique.

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Étapes du cycle de l'eau (cycle hydrologique)

En chemin vers la terre, certaines précipitations peuvent s'évaporer ou retomber directement et être ensuite interceptées par les plantes avant d'atteindre le sol. Après avoir atteint le sol, le cycle hydrologique continue de se dérouler naturellement, continuellement selon trois techniques différentes :

1. Évaporation / Transpiration 

Eau présente dans la mer, sur terre, dans les rivières, dans les plantes, etc. puis il s'évapore dans l'espace (atmosphère) et ensuite il deviendra des nuages. A l'état saturé, la vapeur d'eau (nuages) va devenir des taches d'eau qui vont ensuite tomber (précipitations) sous forme de pluie, neige, grêle.

2. Infiltration/percolation dans le sol 

L'eau pénètre dans le sol au-delà des fissures et des pores du sol et des roches vers la nappe phréatique. L'eau peut se déplacer par capillarité ou se déplacer verticalement ou latéralement sous la surface du sol, de sorte que l'eau pénètre dans le système d'eau de surface.

3. Les eaux de surface 

L'eau se déplace de la surface du terrain près du cours d'eau principal puis du lac; Plus le terrain est en pente et moins il y a de pores, plus l'écoulement en surface est important. L'écoulement à la surface des terres peut être observé généralement dans les zones urbaines. Les rivières se rejoignent et forment des rivières primaires qui transportent toutes les eaux de surface autour de la zone avant du fleuve vers la mer.

Les eaux de surface, qu'elles soient courantes ou stagnantes (lacs, réservoirs, marécages), ainsi que toutes les eaux souterraines, s'accumulent et s'écoulent pour former des rivières et aboutissent dans la mer. Le processus de déplacement de l'eau sur terre se produit dans les composantes du cycle hydrologique qui forment le système Cité des Rivières (DAS). L’eau totale sur Terre dans son ensemble est relativement constante, ce qui change c’est sa forme et son emplacement. La plus grande place se trouve dans la mer.

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Le processus du cycle de l'eau

Le cycle hydrologique est la circulation de l'eau en changeant de forme et en revenant à sa forme initiale. Cela montre que le volume d’eau à la surface de la Terre est constant. Même si le climat et les conditions météorologiques changent, l'emplacement entraîne une modification du volume sous certaines formes, mais dans l'ensemble, l'eau reste la même.

Le cycle de l’eau dure naturellement assez longtemps. Il est difficile de calculer exactement la durée du cycle de l’eau, car cela dépend en réalité des conditions géographiques, de l’utilisation humaine et d’un certain nombre d’autres facteurs.

Le cycle de l'eau ou cycle hydrologique est la circulation sans fin de l'eau de l'atmosphère vers la terre et retour vers l'atmosphère par condensation, précipitations, évaporation et transpiration.

Tout comme le processus de photosynthèse dans le cycle du carbone, le soleil joue également un rôle important dans le cycle hydrologique. Le soleil est une source d’énergie qui alimente le cycle de l’eau, chauffant l’eau des océans et des mers. Sous l’effet de cet échauffement, l’eau s’évapore sous forme de vapeur d’eau dans l’air. 90 % de l’eau qui s’évapore provient de l’océan. La glace et la neige peuvent également se sublimer et se transformer directement en vapeur d'eau. En dehors de tout cela, l’évapotranspiration de l’eau se produit également à partir des plantes et s’évapore du sol, ce qui augmente la quantité d’eau entrant dans l’atmosphère.

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Une fois que l’eau se transforme en vapeur d’eau, les courants d’air ascendants captent la vapeur d’eau et la transportent dans l’atmosphère. Plus un endroit est élevé, plus la température de l'air est basse. Plus tard, les températures froides dans l’atmosphère provoquent la condensation de la vapeur d’eau en nuages. Dans certains cas, la vapeur d'eau se condense à la surface de la Terre et forme du brouillard.

Les courants d’air (vent) transportent de la vapeur d’eau dans le monde entier. De nombreux processus météorologiques se produisent dans cette section. Les particules de nuages ​​entrent en collision, grandissent et l’eau tombe du ciel sous forme de précipitations. Certaines précipitations tombent sous forme de neige, de grêle ou de grésil et peuvent s'accumuler sous forme de glace et de glaciers, qui peuvent stocker l'eau gelée pendant des milliers d'années.

Le manteau neigeux (neige solide) peut fondre et fondre, et l'eau de fonte s'écoule sur le sol sous forme de fonte des neiges (neige fondue). La majeure partie de l'eau tombe à la surface et retourne à la mer ou à la terre sous forme de pluie, où elle s'écoule sur la terre sous forme de ruissellement de surface.

Une partie du ruissellement se déverse dans les rivières, les égouts, les ruisseaux, les vallées, etc. Tous ces flux se dirigent vers l'océan. une partie du ruissellement se transforme en eaux souterraines et est stockée sous forme d'eau douce dans les lacs. Tous les eaux de ruissellement ne se déversent pas dans les rivières; une grande partie s’infiltre dans le sol.

L’eau s’infiltre profondément dans le sol et recharge les aquifères, qui constituent des réserves d’eau douce pendant de longues périodes. Certaines infiltrations restent proches de la surface du sol et peuvent remonter à la surface des masses d’eau (et de la mer) sous forme de rejets d’eaux souterraines. Une partie du sol trouve des ouvertures dans la surface du sol et sort sous forme de sources d'eau douce. Au fil du temps, l’eau retourne vers l’océan, où commence notre cycle hydrologique.

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Types de cycle hydrologique (cycle de l'eau)

Le cycle hydrologique se divise en trois types, à savoir :

1. Cycle court

L'eau de mer s'évapore puis, par un processus de condensation, elle se transforme en fines gouttelettes d'eau ou en nuages, puis la pluie tombe directement dans la mer et se répète.

2. Cycle moyen

L'eau de mer s'évapore et est transportée par le vent vers la terre et, par un processus de condensation, elle se transforme en nuages ​​puis retombe. sous forme de pluie sur terre, puis s'infiltre dans le sol et retourne ensuite à la mer par les rivières ou canaux d'eau.

3. Cycle long

L'eau de mer s'évapore, après être devenue des nuages ​​grâce à un processus de condensation, puis transportée par le vent vers certains endroits. plus haut sur terre et la neige ou la glace tombe sur les montagnes grand. Les blocs de glace se déposent sur les sommets des montagnes et, en raison de leur gravité, glissent vers des endroits plus bas, fondent pour former des glaciers, puis s'écoulent à travers les rivières jusqu'à la mer.

Éléments du cycle hydrologique

Voici plusieurs éléments du cycle hydrologique, notamment :

  • Précipitation

Vapeur d'eau qui tombe à la surface de la terre. La plupart des précipitations se produisent sous forme de pluie, mais elles se produisent également sous forme de neige, de grêle, de gouttes de brouillard, de graupel et de grésil.

  • Auvent d'interception

Les précipitations sont interceptées par les feuilles des plantes et finissent par s'évaporer dans l'atmosphère plutôt que de tomber au sol.

  • Fonte des neiges

Ruissellement produit par la fonte des neiges.

  • Ruissellement

Les différentes façons dont l’eau circule à travers le pays. Cela inclut à la fois le ruissellement de surface et le ruissellement de canal. En s'écoulant, l'eau peut s'infiltrer dans le sol, s'évaporer dans l'air, être stockée dans des lacs ou des réservoirs, ou être extraite à des fins agricoles ou autres.

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  • Infiltration

L'écoulement de l'eau de la surface du sol vers le sol. Une fois infiltrée, l’eau se transforme en humidité du sol ou en eau souterraine.

  • Courants souterrains

Écoulement des eaux souterraines, dans les zones Vadose et les aquifères. L’eau souterraine peut retourner à la surface (par exemple sous forme de source ou de pompe) ou éventuellement s’infiltrer dans l’océan. L’eau retourne à la surface du sol à une altitude inférieure à celle où elle a été infiltrée, sous la pression de la gravité ou de la gravité induite. Le sol a tendance à se déplacer lentement et à se reconstituer lentement, de sorte qu'il peut rester dans les aquifères pendant des milliers d'années.

  • Évaporation

Transformation de l'eau de la phase liquide à la phase gazeuse lorsqu'elle se déplace du sol ou de la masse d'eau vers la haute atmosphère. La source d'énergie pour l'évaporation est principalement le rayonnement solaire. L'évaporation inclut implicitement la transpiration des plantes, même si ensemble, elles sont généralement appelées évapotranspiration.

  • Sublimation

Changement direct d'état de l'eau solide (neige ou glace) à la vapeur d'eau.

  • Advection

Le mouvement de l’eau – sous forme solide, liquide ou vapeur – dans l’atmosphère. Sans advection, l’eau qui s’évapore des océans ne peut pas tomber sous forme de précipitations sur terre.

  • Condensation

La transformation de la vapeur d'eau en gouttelettes d'eau liquides dans l'air, les nuages ​​et le brouillard est sa forme.

  • Transpiration

Libération de vapeur d’eau des plantes et du sol dans l’air. La vapeur d'eau est un gaz invisible.

Avantages du cycle hydrologique

Ce cycle hydrologique est un cycle naturel qui recèle de nombreux bienfaits. Les avantages du cycle hydrologique comprennent :

  • Lavage de la biosphère

La biosphère est un lieu où vivent les êtres vivants, les plantes et les animaux, y compris les humains. La biosphère comprend la lithosphère (roche/terre), l'hydrosphère (eau) et l'atmosphère (air). Au cours de son parcours, le cycle hydrologique traverse trois lieux, à savoir la lithosphère, l'hydrosphère et l'atmosphère. L'eau est un excellent solvant universel, tout ce qu'elle traverse sera dissous par l'eau, à l'exception des liquides comme l'huile.

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Lorsque l’eau subit pour la première fois le cycle hydrologique, l’eau d’une rivière, d’une mer, d’un lac, etc. subit une évaporation. Le résultat de l’évaporation est une eau relativement propre. Cette eau propre est l’ingrédient de base pour laver la biosphère. Lorsqu'elle se déplace dans l'atmosphère, l'eau dissout les particules de poussière, les gaz (NOx, SOx), les aérosols, les fumées, le brouillard, etc., de même lorsque l'eau se transforme en gouttelettes d'eau ou en précipitations. Tout ce qui se trouve dans l'atmosphère est dissous et lié par l'eau pour être amené à la surface de la terre, de sorte que l'atmosphère devienne naturellement propre.

Les nuages ​​​​dans l'atmosphère sont de l'eau chargée électriquement, de sorte que les nuages ​​qui se rencontrent provoquent des éclairs ou des éclairs. La foudre est très utile pour la fixation afin que N se forme2 ce qui est utile sur Cycle de l'azote.

Avant d'atteindre la surface du sol, une partie de l'eau de pluie frappe les feuilles recouvertes de poussière ou de particules de plomb sur les plantes sur l'autoroute, de la poussière de chaux dans la zone. les industries de la chaux, du ciment, etc. seront nettoyées, afin que les feuilles puissent parfaitement réaliser la photosynthèse, les stomates des feuilles s'ouvriront, l'évaporation des feuilles sera impossible perturbé. De même, traitez le toit de la maison. La forme et la position des feuilles varient, influençant grandement la chute de l’eau de pluie sur le sol.

L'eau de pluie qui tombe sur la terre avec une certaine force gravitationnelle ouvrira une fine couche couche arable. Une partie de l'eau qui tombe sur terre subit une percolation dans le sol sous forme d'eaux souterraines et en partie sous forme d'eaux de surface. (s'enfuir). Lorsqu’elle coule, l’eau va dissoudre les éléments minéraux présents dans les roches broyées.

L’eau à la surface dissoudra les éléments nutritifs à la surface du sol, y compris les résidus ou excès des activités agricoles, résidentielles et industrielles. Lorsque l’eau de la rivière pénètre dans les zones résidentielles, elle dissout les déchets domestiques, par exemple les détergents, les huiles, les excréments, les détritus, etc. En entrant dans les zones agricoles, les restes d'engrais, de pesticides, etc. sont dissous.

L’entrée dans les zones industrielles dissoudra les déchets industriels, par exemple l’huile, les colorants, l’ammoniac, etc. Pendant ce temps, les eaux souterraines, qu’elles soient libres ou comprimées, s’écoulent vers l’océan en dissolvant les minéraux rocheux présents dans le sol.

Tout écoulement d’eau finit par s’arrêter dans le lac ou la mer. Des dépôts minéraux excessifs font que l’eau de mer est pleine d’éléments minéraux, dont le sel qui rend l’eau de mer salée. D’autres matières d’origine hydrique se déposeront lentement sur le fond marin.

Les éléments nutritifs de la roche du sol seront poussés par les vagues de la mer vers la côte, créant ainsi un delta de terres fertiles. Les éléments polluants transportés par l’eau vont se dégrader naturellement avec le temps ne dépassez pas le seuil de capacité en eau sinon l'eau effectuera son propre mécanisme de lavage Seul.

  • Position de déplacement de l'eau

La quantité d’eau sur terre est relativement stable, elle n’augmente ni ne diminue, seules la position/le lieu et la qualité changent. La quantité totale d'eau dans le monde est de 1 362 000 000 km3, qui comprend les océans (97,2 %), les glaces/glaciers (2,15 %), les eaux souterraines (0,61 %), les eaux de surface (0,05 %), les lacs d'eau douce (0,009%), mer/lac salé (0,008%), rivières, atmosphère, etc. (0,073%) (Lamb James C en juillet Soemirat, 1996, 79).

L’eau directement utilisable représente donc environ 2,8 % de l’eau mondiale. Théoriquement, toute l'eau sur terre est statique, en raison de la chaleur du soleil, de la chaleur géothermique, de la hauteur et du bas de la surface terrestre, de sorte que l'eau se déplace selon les lois du cycle hydrologique. Le cycle hydrologique fait tourner ou déplace directement l’eau de divers endroits. A l’origine sur terre, dans l’océan, transféré dans l’air, au sol, etc.

Dans chaque lieu/position, l'eau présente des avantages différents, en fonction de la capacité des humains à l'utiliser. Selon Lamb James C (July Soemirat, 1996, 79), l'eau qui participe à la circulation du cycle hydrologique ne représente que 521 000 km3/an (0,038 % de l'eau totale).

La circulation de l'eau dans le processus d'évaporation du cycle hydrologique est de 521 000 km3 / an qui provient de 84 % de l'évaporation des océans et de 14 % de l'évaporation des terres, mais lorsque les précipitations tombent dans l'océan, 80 % et 20 % tombent sur la terre. Par rapport à la proportion d'évaporation et de précipitations sur terre, il y a une différence de 6% soit environ 31 260 km3/th.

Cette situation est due au fait que sur terre il y a des montagnes et des collines qui peuvent empêcher la formation de nuages. condensation et précipitations dans les zones montagneuses, de sorte que l'eau s'écoule dans les rivières et les eaux souterraines vers les basses terres et jusqu'à mer.

Dans les plaines et les océans, il existe un équilibre aléatoire entre l’évaporation et les précipitations. La condition de précipitations excessives dues à l'évaporation est compensée par l'eau des rivières ou les eaux de fond qui s'écoulent vers la mer ou y entrent (July Soemirat, 1996, 79).

  • Approvisionnement en eau

Seuls 521 000 km d'eau participent à la circulation du cycle hydrologique3/th, ce qui signifie 1 427,1015 litres/jour. Si la planète compte 6 milliards d'habitants et que ses besoins en eau sont de 200 litres/jour, il lui faudra 1.2.10 eau.12 litres/jour, alors que l'eau qui circule est de 1 427,1015 litres/jour.

Il existe donc encore un excès d’eau qui est utilisé par les plantes et autres animaux, ce qui ne perturbera pas l’état de l’eau qui coule dans les rivières, les eaux souterraines, les lacs et l’existence de la mer. Dans la circulation hydrologique, l’eau passe par différents endroits. Surtout sur terre, que ce soit en surface ou sous terre.

D’après les calculs ci-dessus, la quantité d’eau est tout à fait suffisante pour répondre aux besoins des humains, des animaux ou des plantes. Cependant, chaque région a une qualité et une quantité différentes, il y a des carences, des suffisances et des avantages, mais au total cela reste très suffisant.

Les montagnards n'ont pas besoin d'aller à la mer pour satisfaire leurs besoins en eau, il leur suffit d'attendre la pluie ou l'écoulement superficiel ou de la puiser dans une douche ou un lac. Dans les zones urbaines plates, il suffit de prélever l'eau des eaux souterraines ou de la purifier des eaux de surface. Tous les besoins en eau sont satisfaits tant en termes de quantité que de localisation.

  • Durée de vie des ressources

L'eau est une nécessité absolue pour tout être vivant. Sans eau, la vie ne peut exister. Après que la terre se soit formée, puis qu'elle se soit refroidie et rétrécie, de l'eau a commencé à se former et a rempli les rides de la terre. De nouvelles gouttelettes d'eau se forment à mesure que l'activité volcanique se produit. L’eau à cette époque était encore fraîche et il n’y avait aucune vie. Ensuite, en raison de la chaleur du soleil, de la chaleur géothermique et de la nature de l’eau, de l’évaporation, des nuages, de la pluie, des eaux souterraines, des rivières, des lacs et des mers commencent à se former, de sorte que le cycle hydrologique soit parfait.

La vie s'est formée pour la première fois à partir de la foudre résultant de la rencontre de deux nuages ​​​​qui ont frappé la surface de l'eau douce, des rayons ultraviolets, de la chaleur et des rayons de rayonnement (Hendro Darmodjo, 1984/1985, 4). À cette époque, les éléments de la vie commençaient à se former et finalement de simples créatures se formaient au fond de l’eau douce. Puis, au fil de l’évolution, des créatures comme celles d’aujourd’hui ont émergé. Jusqu'à présent, l'eau est une partie indissociable d'un être vivant ou de la vie.

Un micro-organisme, le grain est moins capable de se développer ou est inactif dans des conditions sèches sans eau. Lorsqu'il y a de l'eau, le grain commence à pousser, le micro-organisme commence à être actif. Même dans la lithosphère sèche, il est presque certain que la vie y est lente, manquant de actif, lent à se développer, mais une fois qu'il y a de l'eau, toute vie montre son identité de créature vie.

  • Ressource Énergie

Le cycle hydrologique permet à l'eau de pluie de tomber sur les montagnes ou les hauts plateaux. En raison de la gravité, l’eau s’écoule vers les endroits bas. Les différences de hauteur du terrain traversé par l'eau se traduiront par une force de l'eau qui coule plus forte, plus la force de l'eau est élevée et basse, plus la force de l'eau est forte.

Le pouvoir de l’eau peut être utilisé comme source d’énergie. Si la population utilise suffisamment d'énergie pour faire tourner le moulin, piler, tandis que l'énergie Les plus grandes peuvent être utilisées pour faire tourner des turbines afin de produire de l'électricité dont nous pouvons actuellement profiter dans nos maisons. Ce.

  • Site touristique

Brouillard dans les montagnes, cascades, nuages ​​épais, bruine, lacs, ruisseaux, rivières souterraines, les stalactites, les stalagmites, les sources, les puits artésiens, les vagues océaniques font tous partie du cycle hydrologie. Cette situation a été formée par des milliers d'années de cycles hydrologiques et sa beauté peut désormais être utilisée comme une attraction touristique attrayante. Vous pouvez imaginer que si l’eau ne s’écoulait pas selon le cycle hydrologique, toutes les conditions mentionnées ci-dessus n’existeraient pas.

Impact des activités humaines sur le cycle hydrologique

Impact négatif des activités humaines sur le cycle de l'eau

  • La déforestation

Une déforestation excessive qui a un impact sur l’infiltration de l’eau dans les sols. Les forêts dénudées ne seront pas capables d’absorber l’eau, de sorte que lorsqu’il pleut, l’eau s’écoule directement dans la mer. Parce qu'aucune infiltration ne se produit car la forêt est dénudée, la couche supérieure de sol et d'humus est érodée par l'eau qui coule. L'ouverture de la surface du sol entraîne une diminution drastique de la capacité d'interception de la pluie, provoquant la chute de la pluie. frappe directement la surface du sol et brise la matrice du sol en particules de sol petit.

Certaines particules du sol ferment les pores du sol et compactent la surface du sol, réduisant ainsi la capacité d'infiltration. À mesure que la capacité d’infiltration diminue, la quantité d’écoulement de surface augmente et la quantité d’eau s’écoulant vers le sous-sol pour reconstituer les eaux souterraines diminue. Le flux de surface devient une énergie qui peut éroder les particules de sol à la surface et les transporter vers d'autres endroits dans le cadre du processus d'érosion.

  • Développement résidentiel

Le développement résidentiel ne prête pas attention aux aspects liés à l'absorption de l'eau des terres, ce qui donne lieu à des terres qui devraient être utilisées comme lieu. l'absorption d'eau est couverte par les zones résidentielles, où il est certain que la plupart des cours résidentielles sont fermées par des routes, ciment/béton.

  • Manipulation humaine à grande échelle

La manipulation humaine à grande échelle de l’eau modifie considérablement les schémas mondiaux de débit des rivières. Les changements qui en résultent dans le niveau de la mer, la salinité des océans et les propriétés biophysiques de la surface terrestre pourraient, à terme, entraîner des rétroactions climatiques. La régulation humaine du débit des rivières et de la végétation sèche a réduit le ruissellement des rivières d'environ 324 km/an.

La diminution annuelle du ruissellement correspond à une baisse du niveau de la mer de 0,8 mm/an. Ce chiffre représente une fraction significative de l’élévation observée du niveau de la mer de 1 à 2 mm/an, mais dans la direction opposée. Ainsi, sans le détournement des eaux de ruissellement par l’homme, le niveau de la mer augmenterait plus rapidement qu’il ne le fait réellement.

  • La majorité des humains influencent les processus du cycle de l’eau sur terre

Stockage de l’eau dans des réservoirs, exploitation des eaux souterraines, irrigation, urbanisation, brûlage, déforestation, utilisation des zones humides. La baisse annuelle du ruissellement correspond à la baisse du niveau de la mer; sans le détournement du ruissellement par l’homme, le niveau de la mer augmenterait plus rapidement qu’il ne le fait réellement.

  • Défrichement

Pour des profits en termes d'affaires, d'économie et de socialisation de la communauté, de nombreuses forêts sont abattues et Les nouveaux terrains désaffectés sont transformés en terrains industriels, logements ou terrains agriculture. En conséquence, la zone de captage d’eau est réduite.

  • Utilisation de diverses substances chimiques

Diverses substances chimiques rejetées dans l’air et dans l’environnement en raison des activités humaines affectent également la teneur en eau de pluie qui tombe sur la terre. Ces différentes substances chimiques vont s’accumuler dans les eaux de pluie, actuellement dangereuses pour l’homme.

BIBLIOGRAPHIE:

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  • Kodoatie, RJ et Sjarief, R. 2008. Gestion intégrée des ressources en eau. Editeur Andi. Yogyakarta.
  • Linsley RK., Kohler, MA., et Paulhus, JLH. 1982. Hydrologie pour les ingénieurs. Collines McGraw. New York.
  • Viessman, W., Lewis, GL et Knapp, J.W. 1989. Introduction à l'hydrologie. Pub Harper Collins. New York.

C'est la discussion sur Cycle hydrologique (cycle de l'eau) - Processus, types et images J'espère que cela pourra être utile aux lecteurs des professeurs d'éducation. Avec Aminnn… 😀