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~ DIVISION DES RESSOURCES EN MU ~

Iv- / - 9

V OBSERVATION DES CRUES DE LI AUT

Mo A l 1971

OBSERVATION DES _ClWE§, DE L'AUTOMNE 1~69

SUR L'OUED MERGOELLIL AU NIVEAU DE lJAl!9UZ

(Annule et remplace la note de Mai)( 1970 )

- A.WTORGUE, Chargé deRecherchœ de l'ORSTOM •

- EOCBE DUVAL, HydrOlogue

à la Division desRessources· en Eau.

•

"

( ) BSERVATION DES CRUES DE L'AUTOMNE 1969

SOR L'OUED MER~L AU NIVEAU DE HAFlOUZ

La présente note a pour but de prés~nter les observations effectuées sur

le Mergu,ellil à la station de Haffouz au cours des importantes crues de Septembre

et Octobre 1969.

ta partie sta.tistiqüe 'ainsi que 1 j ~terprétation des phénomènes ont étévolonta:l1le~ent nêgligées et feront l'objet d;une note ultérieure. On ne trouvera

donc idi q~'un eXpàS~ de faite hydroldgiqUes d~coulant directement des données

d'observR.tions.

Les crues du Merguellil observées à B' en Septembre et Ootobre 1969 Ontdéjà domé lieu à une première étude parue en Mai 1970. Depuis, des 1'$nseignëments

importants nouveaux tels que la ooJmaissance précise de la section mouillée au maxi-

mum de la grande crue du 27 Septembre ont conduit à des modifications de la courbe

d'étalonnage et. par suite, des apports.

Cette nouvelle note tient compte de ces modifioati.ons tout en reprenant

l'essentiel de la précédente.

I-GENERALITES

1-1 - Ratœ2l des principales caractéristiques du bassin versant

Limité au cassis de la route Haffouz-El Ala (station B,); le bassin

versant du .rguellil s'étend sur une surface de 651 Km2

au relief très accidenté:

la station de Haffouz est à 150 métres d'altitude alors que les plateaux et les

lignes de cdtes limit~t le bassin au Nord et à l •Ouest dépa.ssent couramment 900 métr€ 3

d'altitude (le point oulminant, c'est à dire le massif de la. Kesra, est à 108' m).

La pente moyellDB du courS' d•eau principal est de 11 0/00 •

De l' amont vers l'aval le bassin est orienté Nord-Ouest Sud-Est, cet axe

correspondant, il convient de le remarquer,à la direction des vents dominants.

1-2 - Desoription des installations hydrologiques

On trouvera en annexe un extrait de carte au 1/50.oooe sur lequel ont

été reportés les emplacements des principales stations.

Nous ne mentionncms que les équipements de la station aval dont seules

les données ont été dépouillées à ce jour.

.. / ..

(2)

Jusqu'à la date du 26 Septembre 1969, le seuil de contrale de la station

B' était constitué pal' le cassis de la route Ha.:ffouz-El Ala, ouvrage massif et sta-

ble en béton à l'amont duquel avaient été mis en place une batterie dléchelles et

un llmnigraphe Stevens hebdomadaire. Cette station a été correctement exploitée

jusqu'au 26 Septembre: ce jour là à 17h00, les ancrages de berges du cassis ont

entièrement disparu sous la violence du courant, entrdnant avec eux la plupart des

éléments d'échelles. Le limrügraphe est cepandant resté en place sur une sorte d' i1.ot

au milieu du nouveau lit de 1 t Oued et a ainsi, par la suite, enregistré un bon nom-

bre de pointes de crues.

La station de mesure des débits était située à trois kilométras en aval du

seuil de contrale car au droi t de ce dernier la largeur de l'Oued avait été jugée

trop importante pour la mise en place d'un téléphérique. Les débits jaugés sont donc

relatifs à une superficie de bassin versant sensiblement plus grande (679 Km2 au lieu

de 651 Km2) mais le bassin versant intermédiaire de l'Oued Msilah étant entièrement

traité en C.E.S. les apports correspondants peuvent 6tre considérés comme relative-

ment négligeables.

Le téléphérique mis en service au début de l'almée 1969 a permis de pré-

ciser l'étalonnage de B' jusqu'à 200 m'/s.

Pour les débits supérieurs les hydrométristes se sont heurtés à de graves

diN'ioultés de mise en oeuvre ; une multitude de corps flottants ont entrainé à

plusieurs reprises la perte du saumon et la rupture du cable porteur. Il convient

d'ailleurs de signaler que l'installation a été rendue défiQitivement hors d'usage

lors de la dernière crue d'Octobre par suite de l'affouillement des berges et de la

disparition du poteau de renvoi.

II - ET.A.U>NNAGE DE LA STATION

2-1 - Etablissement d'une cOurbe valable jusgù'su ~61911969

Une série de 9 traversées complètes au téléphérique à laquelle s'ajoutent

une cinquantaine de jaugeages d'étiage et de moyennes eaux permet de tracer cette

courbe avec précision pour des débits inférieurs à 160 m'1s et avec une précisionmoindre jusqu'à 200 m'1s. Au delà, c'est à dire jusqu'à 1300 m'1S,IIextrapolations'appuie sur les hypothèses ou constations suivantes:

12 ) Le cassis de route. perpendiculaire à la direction générale de l' écoule-

ment, peut-6tre considéré comme un déversoir à seuil épais de section rectangulaire

dés que la charge atteint une cinquantaine de centimétres.

22) Le seuil est suffisamment surélevé (, métres environs au-dessus du

lit aval) pour que le niveau aval n'ait aucune réaction sur le niveau amont, m6me

au très forts débits.

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32) Par suite des apports solides, le fond de l'oued à l'amont immédiat

du cassis est arasé à la cote du seuil. Dés que la charge atteint quelques centirné-

tres sur ce dernier, on peut donc considérer que la hauteur de pelle du déversoir

est nulle.

42 ) Au-dessus de la cote 200 la totalité du débit s'écoule sous le cassis

par l' intermédiair.e de deux pertuis dont l'étalonnage est connu de longue date. Toute-

fois, au cours de crues importantes, ces pertuis sont partiellement obstrués par des

roches ou des troncs d'arbres et nous convenons que pour des cotes supérieures à

280, le débit Qp slécoUlant à travers eux ne peut dépasser 15 m3/a.

Moyennant ces hypothèses, le débit Qd de déversement a été calculé pour

différentes cotes par la formule =

Qd = m • S (li) V a.g (H-Ho)dans laquelle li est la cote à l'échelle exprimé en métres, Ho la cote de déver-

sement, S la surface mouillée au-dessus du cassis etm! uncoefficient de débit supposé

constant.

Ho est connu et égal' à 2 métres. La courbe donnant la surface mouillée a

été déduite d'un relevé topographique du cassis de route (figure 2-1-1). ~t au

coefficient , il a été calcUlé en faisant entrer dans la formule donnant Qd les

paramètres relatifs aux deux jaugeages effectués aux cotes les plus importantes:

r-=-e:...::-e:..::-=--=-=-e:::::::-=-= ",,-=-=-e:_=-= -e-=-e-=-= ~-e:- _---.c:.' Q H S Qp m

(m3/s) (métres) (m2/s) (m3/s)

162 2,65 75 12 0,6'

90 2,50 45 10 0,62-=-e:-=-=-=-= ~~-e:._=-= --=-==...-::-:: ~-=-=-e::-:: ~-=-=-=-

En définitive, la valeur moyenne 0,625 a été retenue pour le coefficient de

débit et correspond d'ailleurs aux valeurs communément admises pour ce type d'ouvrage.

La courbe d'étaloIll1age ainsi extrapolée est représentée sur le graphique 2-1-2.

2-2 - EtaloDnaRe après rupture du cass.i§.

Le 26 Septembre à 17 heures, le cassis a 6té rompu en des points bien

localisés, principalement aux ancrages de berges; mais une grande partie du massif

en béton a résisté jusqu'à nos jours, conservant ainsi à la station une certaine

stabilité en hautes eaux.

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Il est donc permis de supposer sans risque d'erreur grossière que la

oour~ dt étalonnage a peu évolué pour des débits supérieurs à 200 m"/ s au cours des

dernières crues.

Entre les pointes de crue, les échelles étant emportées et le limnigraphe

envasé, il ~'existe pas d'étalonnage mais le tracé des hydrogrammes a pu ~tre

grossièrement reconstitué pour les décrues à partir de douze jaugeages au moulinet

effectués pour des débits inférieurs à 115 m"js.

Au-dessus de la cote 222 (débit de l'ordre de 180 m"/ s), on possède les

enregistrements des crues, à l'exception de ceux du 5 et 6 Octobre qui ont été

perdus dans l'Oued par l'observateur. Une courbe d'étalonnage (Gr. 2...2-1) reposant

principalement sur deux points à pu ainsi être tracée:

Premier point

Au moment de la rupture du cassis, en l'espace de quelques minutes, c'est

à dire en un temps suffisamment court pour que l'on puisse admettre que le débit ait

peu varié, le limnigramme de la crue accuse une chute très visible sur l'enregistre-

ment, la cote du plan d'eau à B" passant rapidement d.e "10 à 280. Le 1ébit était

alors de 690 m"js d'après le premier étalonnage.

Deuxième point

Il correspond à la cote maximale de la crue du 27 Septembre pour lequel

nous aVOns pu déterminer de façon satisfaisante la section mouillée et la vitesse

moyenne.

La. section mouillée maximale a été obtenue au mois de Ju.in 1970 en explorant

par une méthode de réfraction sismique le profil du lit au droit du téléphérique.

Cette exploration a mis en évidence les différente couches de terrain remaniées ou

non par les crues,les vitesses de propagation étant généralement très différentes

suivant qu'elles se situent dans les couches d'alluvions récentes ou antérieures

à la crue. Les résultats obtenus par cette méthode recoupés avec lee observations

fai tes "de visu " au cours de la décrue (relèvement continu du fond du lit) ont per-

mis le tracé du profil en travers maxi ma] sous le téléphérique. On trouvera ce pro-

fil ainsi que les profils topographiques faits à différentes périodes sur la figure

2-2-2.

2La surface mouillée maximale ainsi obtenue est de 502 m alors que la

surface mouillée correspondante évaluée à B" était de 600 m2

• Cette différence

parait normale compte-tenu du ré"trécissement (largeur de 170 métres au téléphérique

et de plus de 700 métres au niv~au du cassis de B").

.. / ..

.. / ..

,.

(5)

Quant à la vitesse moyenne, elle a été déterminée à partir de mesures de

vitesses aux flotteurs faites au voisinage du marimum, de la. crue du 27 Septembre,

la seule qui se soit produite de jour.

Ces mesures portaient sur des corps flottants, généralement de gros arbr,es, de

dimensions telles que leurs vitesses doivent représenter une moyenne sur une verti-

cale plut8t qu'une vitesse superficielle.

Les vitesses ainsi mesurées entre les vertic.·!U.es 110 et 180 sont toutes

supérieures à 4 métres par seconde, les plus fortes atteingant 7 à 8 métres par

seconde en rive droite.

Unè pondération par les profondeurs a donné une vitesse moyenne de 5,70m{s

au maTi mum de la crue.

III - PRESENTATION DES RESULTATS

,..1 - Pluviométrie1

On trouvera ci-après sur deux tableaux séparés les relevés pluviométriques

quotidiens des postes intéressant le bassin pour les mois de Septembre et Octobre.

Pour situer l'importance du phénomène nous avons mentionné en regard

des pluviométries de 1969 quelques moyennes en millimétres établies sur 11 ans au

poste de'Bou Hafna et 75 ans au poste de Maktar:

F-=-==-=--=-=-=-=-=-=-=-F-"':-=-=-----=-= e-c=-'""'C:-=IIIIIIC:"'::-=-=-= - -= =- coStation Moyenne Pluie de Moyenne Pluie de MoyenneSept. Sept. 1969 Oct. Oct. 1969 Interannuelle

Maktar 41,0 418,1 40,8 439,6 388,1

Bou Ha.fna. 19,8 331,4 32,7 867,0 220,1

-=-=-=--=-= ::e::-c: -=-=-::-=-=-1::- -=-_1.::_--=-=

Les utilisateurs interessés qui consulteront les cartes d'isohyètes dans

les bUlletins pluviométriques de Septembre et Octobre 1969 pourront d'autre part

constater l'existence systématique de noyaux à pluviométrie particulièrement élevée

portant sur les bassins contigus des Oueds Merguellil et El Hattab.

'-2 - HJd~oeremmesLes principales caractéristiques des crues ont été rassemblées sur un

tableau ci-joint. Quant aux hydrogrammes, ils sont donnés en annexe en regard des

hyétogrammes des principales averses. La disposition de ces hyétogrammes permet

de constater que pour certaines crues, les averses à fortes intensités semblent se

propager de l' amont vers l'aval du bassin et renforcerainsi l'onde de crue. Ce

phénomène, assez apparent, notamment pour la crue du 27 Septembre, l'eut expliquer

les valeurs peu communes de certains maximums de débit.

BASSIN VERSANT MERGUELLIL

Pluviométrie Octobre1969

...::---""'C~ '_.~-- --=-=-=-=-~-=-=-=-= ...::-=-=---- F-= - -=-=-=-=F-=-- -=-=--== - -=-=-=-=-==-=-c:- -=...c:...::-=-=--

Station Maktar B7-BS La Kesra El Guaria ~ El Ala Ousseltia Bou Rafna Raffouz~ P PG P P Ferm.4 SM St. Tél. ObservationsDate P P PG

12 7.5 4.1 2,0 Les chiffres donnés pour3 4,6 10,4 5,6 Bou Ha.fna. ont été critiqués4 ils sont pourtant légère-5 " 18,.0 12,9 48,2 60,5 57,0 30,0 45,4 28,8 ment douteux.-6 24~0 21.5 40.5 75,6 150.0 82.5 200.4 156.57 7,0 2,6 7,8 1..,11,5 73,0 18,0 73,2 4,1.68 . 'Le.9

,

10 26,5 2,3 4.2 0.711 7,712 6,0 0,3 P. = Pluviométre13 PG. = P1uviographe14- '- 5.5 1,215 2.8 44,0 4,9 2.1 4.416 5.217 0,218 20,31q r--~ 3.9 2.0 2.4 .1.1:; ? 1_.-?O ~I:; 0,1521 44_,)_____ 32,8 22,2 48,0 69,0 77.4 7.822 55.0 41.9 73,6 85.6 78.5 75.7 164.5 86.623 63.0 0.424 2.6 1.8 0.525 1,4 2,2 5,126 3,5 41.2 80.6 60.2 33.0 57.5 86.5 38.727 75,4 30,0 54,6 55.6 150.0 72.4 197.4 129.728 - 66tL 71.2 10.0 23.4 13.5 17,6 5,4I--~ - .29 6,5 11,0 90,9 20,0 4,130 47,631 1,2

~ 77,9 379!1 6 1485,5 651 ,5 461 ,2 867,0 512!, 9~-i-

.' TOTAL 439,6.'C.-c::_-:-==:-==....o: _=-=_=....=-= ~:--_-_=-= __=-=-=OIIIIIIC:_:.ea::-=..".=_=_=--=-=-=e-=:--=_:..--=_=-=_=.-.=-.=-=;:_=-=-= -=-=_=.._=--=:.:c~:='"aa=. ,=:==....=. .... - _~ '::n.', • _ =.-'-.;;.:- ,.".c....-r .....=_.Ir=-=.",=="'_~

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BASSIN VERSANT MERGUELLIL

. Pluviométrie de Septembre 1969

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~Makta.r Jf7-ES LaKesra El Guaria El Ala. Ousseltia :iouhafna Haffouz Observations

SM Ferm. 4 ~ St. Tél.Date P PG PG P P P P PG

12 n~u lV.:>

3 9.4 1,5 Les chiffres donnés pour4 0.5 Bou Rafna ont été criti-5 qués ils sont pourtant6 '3.0 légèrement douteux.7 3.8 3.8 3,6 6,3 4,08 15,4 3,3 6,8 390 1.49 6.5 2.4 5.0 1.0 2.4

1011

1- '2 2.0

"3,6 1,8 3,4 3,8

141516 1-0 16.017 "5.Q18 P. = Pluviométre19 , P.G. = Pluviographe20 1.5 1-021 10,8 1.0 26.4 22.622 26.0 j9.0 1,3 14,5 16,023 3,124 23.5 39,5 19.6 6,0 24,0 12.7 6.72j 34.0 48.9 43.3 40.2 78,0 25.0 101.0 100.426 63.5 103,6 186,8 112,3 54,0 128.0 102.0 51.927 156.0 6.5 47,9 60,3 49,0 95,7 81.228 96.0 9.0 30,029 6,1 2,4 10.130 6,0- .-= -

TOTAL 4~8,1 223,4 359~4 259,0 31'),7 .L 2S·t~2 273,0r_·=,.no::-.;:-=-= ~--=_=-=-=-: ::-=~-=--=- -=-=---=....=-- ....=-..=... ......:....=- ~,=~~=.....= -~-=...=""""=...,=K'''''='~-=_::.-=_.:c_=-=__=_.a= .::"'-"=.~.,.-:- .....~_=...--..=-.-~- .:,:'_:;:;: _...;...:_=_~~__ ::_::.:....='L..,=

(6)Mais compte-tenu de la fçon dont ont été obtenues les courbes d'étalon-

nage, il convient de ne pas attribuer une précision excessive à ces valeurs maxima-

les. En revanche, les heures des maximums et minimums et par suite les temps de

base et de montée ont été obtenus avec précision. D'autre part, l'enregistrement

de la crue du 7 Octobre 1969 ayant été perdu, le limnigramme a d-d être reconstitué

à partir d'observations fragmentaires parmis lesquelles figure heureusement la

cote maTi ma le du plan d'eau relevée sur les berges.

Etant donné en outre la difficulté qu'il y a à isoler les averses ayant

donné naissance à une pointe de crue donnée, il ne faut pas considérer comme très

significatives les valeurs journalières des coefficients de ruissellement.

Il convient enfin de remarquer que les chiffres relatifs au ruissellement

comprennent aussi le transport solide: d'après les observations faites sur

l'alluvionnement dans la plaine de Kairouan on peut admettre en première approxima-

tion( 10 ") de transport solide en volume pour l'apport global des Oueds Merguellil

et Zéroud. Si l'on adopte cette valeur pour la crue de Septembre; le coefficient

réel de ruissellement passe alors de (31,1 %à 27 %.)

TABLEAU DE CARACTERISTIQUES DE CRUEC'

Oued : MERGUELLIL Station: RAFFOUZ Super:ficie IN : 679 Km2 Code :L

~..;:-' sa: -e;~-=-=-=-=-=___--..c:-==-=-=-e= _-=-=-=-=-=_-=-=-=-=-=--==-=....c;:-=-=-..c:-.::-=-=:AVERSE RUISSELLEMENT

1

N2: DATE P.Moy. P.Max. P.Min. l Max. V.r. R.r. K.r. t.m. Q Max.-

mm mm mm mm/h 103 in3 mm % m3/s m3/sKm~

1ère 24/9 22,9 78,0 6,7 26,0 0,342 0,5 2,0 % 89 0,130crue 25/9 73,6 .90,5 25,0 53,0 12,240 18,0 25,0 % 4h30 940 1,384-

26/9 111,8 ~86,8 49,0 89,0 35,640 52,5 47,0 % 1h30 1,300 2,65027/9 55,' 95,7 6,9 137,0 33,420 49,,0 - 1hOC . 2,887 4,251

~otal Pour 263,6 81,642 120,0 45,5 %l1a période

2ème 5/10 44,0 '60,5 15,4 91,0 0,677 1,0 2,2 % jOO 0,147crue 6/10 102,7 ~OO,O 21,5 130,0 31,620 46,5 22,0 % 4hOO 2,887 4,251

r- 7/10 26,9 '3,2 2,6 18,0 0,379 0,5 1,8 % - 23 0,029,

Total pour173,6 32,676 48,0 36,0 %1.a période ,

Il3ème 21/10 44,1 77,4 7,8 41,0 1,614 2,3 5,2 % ~OO 80 0,117crue

22/10 92,2 ~64,5 41,9 63,0 14,520 21,4 23,2/% 2h30 2,100 ',09223/10 - 2,340 3,4 - 35

/rotal pourlIa période 137,3 18,474 27,1 19,7%

4ème 26/10 61,0 86,5 18,6 54,0 9,600 14,2 23,21fJ 6hOO 400 0,590crue, 27/10 94,4 72,0 30,0 72,0 18,600 27,4 29,0 ,~ 8h30 790 1,030

28/10 28,9 71,0 6,5 12,0 0,129 0,2 - 129/10 39,9 90,9 5,4 36,0 7,740 11,4 28,5 % ThOO 600 0,882

Total pour 224,2 36,069 53,2 23,8 %la période-

Valeurs max. 111,8 ~OO,O 37,0 " 81,642 120,0 45,5 % 2,887 4,251-~

,

Valeurs min. 22,9 12,0 18,474 27,1 19,7%~

TOTAUX 798,7 68,861 248,7 31,1 %- ..-.:-e:::-=-==~~~ --e::-'-~- -::;-e::-e:::""",,-=-=-=-e::o..::::-= -e:-e::---= --=-=-=-=I-::~-=-

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