La Fontaine de Vaucluse alimente en permanence la Sorgue, qui s’écoule dans la plaine des Sorgues à travers un vaste et complexe maillage de cours d’eau, jusqu’à l’Ouvèze et le Rhône.

En dehors des périodes pluvieuses et de crue, elle est la source quasi exclusive des écoulements de ce réseau. Son alimentation pérenne confère aux Sorgues un régime hydrologique atypique en Provence :

• les étiages sont peu marqués, avec des écoulements maintenus à près de 4 m3/s au cours des périodes les plus sèches (alors que de nombreux cours d’eau de la région sont alors à sec !) ;
• les crues de la Fontaine sont lentes, peu brutales et décalées par rapport aux pluies qui en sont à l’origine.

En période sèche, les débits de la Sorgue proviennent, dans leur quasi totalité, de la Fontaine de Vaucluse ( QMNA5 =5,4 m3/s). Les seuls apports notables sont ceux des affluents Auzon et Grande Levade et du Canal de L’Isle (quelques centaines de l/s chacun). Les apports de la Nesque et des autres affluents sont nuls ou négligeables.

Les débits moyens
La Fontaine de Vaucluse apporte un débit moyen mensuel de 18,6 m3/s. Au niveau du Partage des eaux à L’Isle sur la Sorgue, environ 63 % du débit passe dans la Sorgue de L’Isle et 37 % dans la Sorgue de Velleron.

La Grande Levade apporte à la Sorgue, en moyenne, 1,4 m3/s et le Canal de L’Isle 1 m3/s (hors période d’irrigation).

• 65 m3/s pour une occurrence 5 ans ,
• 74 m3/s pour une occurrence 10 ans,
• 100 m3/s pour une occurrence 100 ans.