Le point où un cours d'eau a son origine est sa source. De cette source à son confluent ou à son embouchure, il reçoît, de part et d'autre, directement ou par l'intermédiaire d'affluents, toutes les eaux qui découlent des terrains plus élevés. La région, délimitée par une ligne de faite ou ceinture, dont il reçoit ainsi les eaux, constitue son bassin. Tout cours d'eau, si faible soit-il, a un bassin. On appelle plus particulièrement bassin fluvial celui qui embrasse les bassins d'un fleuve et de ses divers affluents.
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La Garonne, à Saint-Martory (Haute-Garonne). (Photo : S. Jodra, 2008).

Certains cours d'eau ne peuvent jamais être utilisés par la navigation, soit que leur largeur ou leur profondeur restent jusqu'à la fin insuffisantes, soit que leur courant demeure torrentiel, ou que des obstacles barrent leur lit. Pour les autres, on distingue le point où ils deviennent flottables et celui où ils deviennent navigables. Ces points, qui sont déterminés officiellement dans chaque pays, et que marquent respectivement sur les cartes une petite rame (symbole pratiquement abandonné aujourd'hui) et une petite ancre, ne correspondent d'ailleurs pas toujours à la réalité. Ainsi, la Seine, qui, administrativement, est déclarée navigable à partir de Méry, ne le devient, en fait, que 26 kilomètres plus bas, à Marcilly.

Le tableau ci-dessous permet la comparaison entre les  fleuves les plus importants.
 

Hydrologie et hydrométrie

Le régime d'un cours d'eau est l'ensemble des phénomènes qui, se produisent dans ses états successifs. Ses deux éléments essentiels sont l'étiage, c.-à-d. le niveau des basses eaux normales en chaque point du cours d'eau, et le niveau des plus hautes eaux, c.-à-d. le niveau le plus élevé qui se soit produit lors des grandes crues. Le plus bas niveau observé porte plus spécialement le nom de plus bas étiage, celui correspondant aux basses eaux normales et fixé une fois pour toutes comme base des observations étant l'étiage proprement dit ou étiage conventionnel. Le niveau des hautes eaux au delà duquel toute navigation doit cesser constitue les plus hautes eaux de navigation. Enfin on appelle eaux moyennes celles qui s'observent pendant une partie notable de l'année et assurent, en même temps, à la navigation un mouillage convenable, sans que la vitesse devienne gênante. Comme la précédente, cette dernière désignation est, on le conçoit, moins que précise.

Les circonstances atmosphériques n'influent pas seules sur le régime des fleuves et des rivières, sur les débits d'étiage et sur l'importance des crues. Toute une série d'autres causes interviennent, la plupart défavorablement, appauvrissant les étiages et aggravant les crues : la destruction des forêts, qui réduit considérablement l'imbibition du sol, le dessèchement des étangs, qui diminue aussi l'emmagasinement, le développement des irrigations, qui absorbe les sources et favorise l'évaporation, les endiguements et les curages, dont les effets réflexes se font sentir loin en aval. Les cultures ont également sur le régime des fleuves et des rivières une action considérable. Quant aux époques des étiages et des grandes eaux, elles varient beaucoup avec la région où le cours d'eau prend naissance. Si c'est dans une vallée commandée par des massifs montagneux d'une grande hauteur, on la précipitation de la vapeur d'eau se fait sous forme de neige, il y a, d'une part, un étiage d'hiver et un étiage d'été, d'autre part, des crues de printemps, d'automne et même aussi d'hiver. Ailleurs, il n'y a qu'un étiage d'été et que des crues d'automne et d'hiver.

Le nombre de mètres cubes d'eau qui passent dans l'unité de temps, la seconde ordinairement, de l'amont à l'aval du profil transversal d'un cours d'eau en un point donné, est ce qu'on appelle le débit du cours d'eau en ce point. Son calcul ne va pas, du reste, sans de grandes difficultés. Le seul débit qu'on puisse déterminer, aussi bien à l'étiage qu'aux plus hautes eaux, est un débit apparent, pouvant être fort diffèrent du débit réel. Dans tous les cas, la valeur élevée du rapport entre le débit en hautes eaux et le débit à l'étiage est la caractéristique d'un régime torrentiel. Il est, pour la Loire, de 261 à Briare et de 161 à Tours; pour la Garonne, de 167 à Toulouse et de 143 à Langon; pour le Rhône, de 47 en aval du confluent de la Saône et de 38 en aval du confluent de la Durance; pour la Seine, de 34 à Paris; pour la Somme, à Abbeville, de 2,2. On appelle module le débit moyen par seconde calculé sur l'année entière. Le module du Rhône, à Lyon, est, par exemple, de 865 m³.

Constitution et forme du lit.
Le sillon dans lequel se maintiennent les eaux, en temps ordinaire, est le lit mineur. Les berges en sont les bords au-dessus de l'étiage. La portion de la vallée recouverte par les plus hautes eaux est le lit majeur. Le Pô, qui a un lit mineur de 1 à 2 kilomètres de largeur, a un lit majeur de 5 à 60 kilomètres. Le Nil, avant d'avoir son cours régulé par le Haut-barrage d'Assouan, passait, de même, dans sa basse vallée, de 650 ou 700 m à 16 km. La Loire, au contraire, ne varie guère, sur la plus grande partie de son cours, que du simple au double ou au triple. Le sol du lit mineur est formé, d'une façon générale et sauf dans quelques gorges rocheuses, par des couches alternées de gravier et de sable plus ou moins vaseux, que les eaux corrodent et affouillent, entraînant, dès qu'elles en ont la puissance, les matériaux qui les constituent, soit qu'elles les roulent, soit qu'elles les prennent en suspension, et les reposant aussitôt que, pour une cause quelconque, cette puissance est retombée au-dessous de sa limite d'efficacité. De là ces déplacements intermittents et par étapes, cette extrême mobilité du lit, qu'on constate dans tous les cours d'eau. L'importance en varie, du reste, non seulement avec la masse des eaux et la pente, qui favorisent la puissance d'entraînement, mais aussi avec la grosseur, le poids spécifique et la forme des matériaux, qui opposent, suivant les cas, une résistance plus ou moins grande. Ainsi l'argile de potier et le gros sable jaune anguleux se mettent en mouvement, d'après les expériences faites, dès que la vitesse dépasse respectivement 0,08 m et 0,22 m par seconde, tandis que les petits galets arrondis, d'un pouce de diamètre, et les pierres anguleuses à fusil, de la grosseur d'un oeuf, ne cèdent qu'aux vitesses respectives de 0,65 m et de 1 m. Ce mouvement des matériaux est ce qu'on appelle le débit solide du cours d'eau. Il suit les périodes du mouvement des eaux. Dans les torrents, où, par définition, la violence du courant est grande, il atteint des proportions souvent considérables, et on n'a eu que trop souvent à déplorer les ravages de ces masses de déjections. Le Var, seul, charrie ainsi 11 millions environ de m³ de limon par an, le Rhône 21 millions, le Pô 40 millions, le Danube 60 millions.

La forme du lit peut être envisagée sous trois aspects, suivant que l'on considère son plan, son profil en travers ou son profil en long. La forme en plan est toujours sinueuse. Elle est constituée par une série de courbes et de contre-courbes, se succédant en sens inverse et réunies par des raccordements plus ou moins brusques. La profondeur est inégalement répartie dans le profil en travers. Elle est plus grande dans les parties du lit qui présentent le moins de résistance à l'entraînement. Le profil en long du thalweg ne présente ni une pente uniforme, ni une pente continue, mais un certain nombre de pentes principales, dont les brisures et l'inclinaison sont déterminées par les seuils de rochers ou les grands affluents. Dans l'intervalle de ces points de passage, il est composé d'une suite de pentes et de contre-pentes formant une ligne sinueuse, qui oscille, en s'en rapprochant plus ou moins, autour de la pente moyenne de la région. Les reliefs et les creux de cette ligne sinueuse sont déterminés par les affluents secondaires et par la distribution des résistances dans l'étendue du lit. Celui-ci est formé par une série de fosses (ou mouilles) séparées par des seuils (ou hauts-fonds, maigres), et le profil en long de la surface des eaux affecte l'apparence d'un escalier dont les paliers correspondraient aux fosses et les marches aux seuils. Cette forme est d'autant plus accentuée que la pente générale du cours d'eau est plus forte; elle est surtout sensible quand les eaux sont très basses. Elle s'atténue, et la pente superficielle tend vers la régularité à mesure que le débit augmente. Chaque crue renouvelle les matériaux qui tapissent le lit et modifie sa forme. La nouvelle forme se rapproche de l'ancienne par ses dispositions générales : sinuosités des rives et du profil du thalweg; elle en diffère plus ou moins, suivant les circonstances, par le tracé des sinuosités, la position des profondeurs, la situation; l'orientation et le relief des seuils. Mais quand, sur un cours d'eau, les rives sont solidement fixées, les crues ordinaires ne modifient plus que dans des proportions très restreintes la forme da plan et, après leur passage, les profondeurs se reproduisent aux mêmes points. Les seuils se reforment aux mêmes placés et ne diffèrent plus que par le relief et l'orientation. (GE).