Il creuse son lit entre les buttes de Montcey, Comberjon, Villeparois, Colombier, puis entre Coulevon, le Sabot de Frotey-les-Vesoul et la Motte.
Il baigne la ville de Vesoul où il reçoit les eaux du Bâtard puis de la Colombine et enfin de la Vaugine dans la plaine de Vaivre-et-Montoille.
À partir de Vesoul, il prend la direction de l'ouest, autrefois s'épanchait dans un marécage, occupé désormais par le lac de Vaivre.
Peu après il se jette dans la Saône au niveau de Chemilly à 207,50 m d'altitude[6].
Le Durgeon traverse six zones hydrographiques « la Colombine » U052, « Le Durgeon de la Colombine à la Saône » U053, « Le Durgeon du Bâtard inclus à la Colombine » U051, « Le Durgeon de sa source au Bâtard », U050« La Saône du Durgeon au Ravin inclus » U060, « La Saône de la Lanterne au Durgeon » U048[1],[note 1].
Organisme gestionnaire
L'organisme gestionnaire est le SMETA ou Syndicat mixte d'Etudes et de Travaux pour l'Aménagement du Durgeon et de ses affluents[3], sis à Vesoul.
Affluents
Le Durgeon a treize tronçons affluents référencés[1] :
le Bâtard (rd), 15,2 km, bassin de 5,21 km2 a sept affluents :
la Gueuse (rd),
le ruisseau du Bois (rd),
le ruisseau de Vienne (rg),
le ruisseau du Parc (rg),
le ruisseau des Prés Mourey (rd),
le ruisseau des Fourches (rd), avec un affluent :
le ruisseau de Gressoux (rd),
le ruisseau des Venards (rg),
la Colombine (rg), bassin de 89,4 km2, rivière karstique, alimentée par la résurgence de Font de Champdamoy, dont la source alimente en eau Vesoul ; le gouffre du Frais-Puits, sur la rivière souterraine, déborde parfois et inonde la plaine de Frotey-lès-Vesoul
ruisseau de la Méline, ou ruisseau de la Fontaine du Diable (rg),
Son débit a été observé sur une période de 15 ans (1980-1994), à Pontcey, localité du département de la Haute-Saône peu avant son confluent avec la Saône[2]. Le bassin versant de la rivière y est de 410 km2 (soit la quasi-totalité de ce dernier).
Le module de la rivière à Pontcey est de 6,67 m3/s.
Débit moyen mensuel (en m3/s) Station hydrologique : U0534020 - le Durgeon à Pontcey pour un bassin versant de 410 km2[2] (données calculées sur 15 ans)
Le Durgeon présente des fluctuations saisonnières de débit très marquées, comme bien souvent dans l'est de la France, avec des hautes eaux d'hiver portant le débit mensuel moyen dans une fourchette allant de 8,4 à 12,6 m3/s, de décembre à avril inclus (avec un maximum en décembre). Dès le mois de mai, on assiste à une baisse progressive des débits jusqu'aux basses eaux d'été, de juillet à septembre inclus, mouvement accompagné d'une baisse du débit moyen mensuel allant jusqu'à 1,59 m3/s au mois d'août. Mais les fluctuations sont bien plus prononcées sur de courtes périodes et aussi d'après les années.
Étiage ou basses eaux
À l'étiage, le VCN3 peut chuter jusque 0,49 m3/s, en cas de période quinquennale sèche, ce qui est assez bas, mais parfaitement normal dans cette région de France.
Crues
Les crues peuvent être assez importantes. Ainsi les QIX 2 et QIX 5 valent respectivement 55 et 62 m3/s. Le QIX 10 est de 67 m3/s et le QIX 20 de 72 m3/s. Quant au QIX 50, il n'a pas été calculé faute de durée d'observation suffisante.
Toujours à Pontcey, le débit instantané maximal enregistré a été de 76,2 m3/s le , tandis que la valeur journalière maximale était de 75 m3/s le même jour. En comparant le premier de ces chiffres avec les QIX de la rivière, on constate que cette crue était d'ordre vicennal, et donc pas du tout exceptionnelle.
Le , une crue a provoqué une inondation de la vallée du Durgeon et de la Colombine : le pont de Coulevon était submergé, le parking de l'hypermarché de Vesoul et les entrepôts Peugeot étaient inondés.
Lame d'eau et débit spécifique
Le Durgeon est une rivière abondante, alimentée par des précipitations elles aussi abondantes, sur toute la surface de son bassin. La lame d'eau écoulée dans son bassin versant est de 515 millimètres annuellement, ce qui est élevé, largement supérieur à la moyenne d'ensemble de la France tous bassins confondus, et même légèrement supérieur à la moyenne du bassin de la Saône (501 millimètres par an à Lyon), mais inférieur à la moyenne de la totalité du bassin du Doubs (765 millimètres par an à Neublans-Abergement). Le débit spécifique (ou Qsp) de la rivière atteint 16,3 litres par seconde et par kilomètre carré de bassin.
Dans le cadre du contrat de rivière Durgeon, une opération de sensibilisation et d'éducation à l'environnement est réalisée par Franche-Comté Nature Environnement, avec les écoles du bassin.
ZNIEFF's
La confluence de la Vaugine avec le Durgeon est dans un site naturel protégé par la ZNIEFF 430020160 dite Basse vallée du Durgeon, pour une superficie de 428 hectares[7]