NUM6 UNIVERSITE NANGUI 080318 121547 1

:Ministère de I'Œnseiqnement Supérieur

et de fa ~clierclie Scientifique

Nom: KOUAKOU

Prénoms : Kouassi Salomond

Laboratoire de Geosciences et Environnement

N° de série:

Mémoire pour l'obtention du

Diplôme de Master en Sciences et Gestion de

l'Environnement

OPTION:

Geosciences et Environnement

SUJET

Cartographie du

d'inondation sur le

. nsque bassin

versant du Gourou (District

d'Abidjan).

Date de soutenance: 27 Novembre 2015

1 Cartographie du risque d'inondation sur le bassin versant du Gourou

Table des matières

REMERCIEMENTS i

LISTE DES FIGURES ii

LISTE DES TABLEAUX iii

SIGLES ET ACRONYMES iv

RESUME V

ABSTRACT vi

INTRODUCTION 1

CHAPITRE 1 : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE 4

1.1. Eléments de contexte 5

1.1.1. Notion de risque 5

1.1.1.1. Définition du concept.. 5

1.1.1.2. Typologie de risque 5

1.1.1.3. Risque d'inondation 6

1.1.1.4.

1.1.1.5.

Typologie de risque d'inondation 6

Méthode d'évaluation du risque d'inondation 7

1.1.2. Notion d'aléa 7

1.1.2.l. Définition de l'aléa 7

1.1.2.2. Approches d'évaluation de l'aléa 7

1.1.3. Notion de vulnérabilité 9

1.1.3.l. Définition de la vulnérabilité 9

1.1.3.2. Approches d'évaluation de la vulnérabilité 9

1.2. Présentation de la zone d'étude 10

1.2.1. Localisation géographique 10

1.2.2.

1.2.3.

1.2.4.

Caractéristiques physiques 11

Relief 11

Climat 11

1.2.4.1.

1.2.4.2.

1.2.4.3.

1.2.5.

1.2.7.

1.2.8.

1.2.9.

Saisons 11

Pluviométrie 12

Température 12

Réseau hydrographie 13

Géologie 14

Hydrogéologie 14

Population sur le bassin du Gourou 14

Cartographie du risque d'inondation sur le bassin versant du Gourou

1.2.1 O. Occupation du bassin 14

CHAPITRE 2 : DONNEES ET METHODES 16

2.1. Données d'étude 17

2.1.1. Données pluviométriques 17

2.1.2.

2.1.3.

Données satellitaires 17

Donnée d'altimétrique 17

2.1 .4. Données cartographiques 17

2.2. Approche méthodologique 18

2.2.1. Caractérisation de l'aléa pluviométrique 18

2.2.l.l. Analyse des tendances des paramètres pluviométriques 18

2.2.1.2.

2.2.2.

Analyse de l'occurrence des paramètres pluviométriques 19

Caractérisation de la sensibilité à l'inondation 19

2.2.2.l.

2.2.3.

Cartographie de la sensibilité 19

Caractérisation de la vulnérabilité à l'inondation 20

2.2.3.l.

2.2.3.2.

2.2.3.3.

Extraction de la zone d'étude 20

Classification supervisée 20

Choix des thèmes 21

2.2.3.4. Evaluation de la classification supervisée 21

2.2.3.5. Carte de vulnérabilité à l'inondation 21

2.2.4. Cartographie du risque d'inondation 22

2.2.4.l. Classification des critères 22

2.2.4.2.

2.2.4.3.

Cotes attribuées aux critères 23

Évaluation et pondération des critères 24

2.3. Outils de traitement des données 32

CHAPITRE 3 : RESULTATS ET DISCUSSION 33

3.1. Résultats 34

3 .1.1. Analyses des tendances pluviométriques 34

3.1.l.l. Tendances des pluies extrêmes horaires 34

3.1.1.2. Tendances des pluies mensuelles extrêmes 34

3.1.1.3. Tendance des pluies annuelles extrêmes 35

3.1.2. Analyse de l'occurrence des pluies extrêmes 36

3.1.2.l. Analyse spatiale des quantiles extrêmes 36

3.1.2.2. Cartographie de gradex pluviométrique 37

3.1.3. Analyse de la vulnérabilité au risque d'inondation 37


3.1.3.1.

3.1.3.2.

Cartographie de l'occupation du sol 37

Evolution de l'occupation du sol de 2002 à 2013 40

3.1.3.3. Cartographie de la vulnérabilité au risque d'inondation 40

3.1.4. Cartographie de la sensibilité au risque d'inondation 41

3.1.4.1. Cartographie des pentes 41

3.1.4.2. Cartographie de la densité de drainage 42

3.1.4.3. Cartographie de la densité du réseau d'assainissement.. 43

3.1.4.4. Cartographie de la sensibilité 45

3.1.5. Cartographique des zones à risque d'inondation 46

3.2. Discussion 48

CONCLUSION ET PERSPECTIVES 51

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 53


REMERCIEMENTS Au terme de ce travail, nous voudrions de manière sincère exprimer toute notre

reconnaissance à tous ceux qui ont contribué à la réalisation de ce document de quelque

manière que ce soit.

Nous remercions le Professeur GOULA Bi Tié Albert, Directeur scientifique du mémoire,

pour ses conseils avisés, ses orientations et son humanisme qui ont contribués à l'élaboration

de ce mémoire.

Je remercie Docteur SORO Gneneyougo Emile, encadreur scientifique pour ses conseils

scientifiques et ses critiques constructives qui ont été d'une importance capitale à la

réalisation de ce présent mémoire. Merci Docteur pour l'intérêt particulier que vous avez

accordé à ce travail.

Je remercie Professeur N'GO Yao Alexis pour avoir accepté de présider le jury de ce

mémoire de master. Vos commentaires et critiques m'ont permis d'améliorer ce mémoire.

Je remercie sincèrement Docteur DAO Amidon pour avoir accepté de prendre part au jury de

ce mémoire en tant qu'examinateur. Vos avis et suggestions m'ont été très utiles dans la

réalisation de ce mémoire.

Je tiens à adresser mes remerciements à la Société de Développement d'Exploitation

Aéroportuaire Aéronautique et Météorologique (SODEXAM), nous ont fourni les données

pluviométriques.

Je voudrais adresser mes chaleureux et profonds remerciements à mes parents, pour leur

soutien moral, matériel et financier.

A tous ceux qui m'ont aidé de près ou de loin, à vous tous MERCI ! !


LISTE DES FIGURES Figure 1: Situation géographique de la zone d'étude (Akossi, 2011 modifié) 10

Figure 2: Evolution mensuelle de la pluviométrie à la station de l'Université Nangui

Abrogoua (année 2014) 12

Figure 3: Evolution de la température mensuelle à la station de l'Université Nangui Abrogoua

·················································································································································· 12 Figure 4: Carte du réseau hydrographique 13

Figure 5: Décomposition du risque d'inondation en sensibilité (aléa) et vulnérabilité

(Dauphine, 2001 ) 22

Figure 6: Hiérarchie des critères retenus pour la cartographie du risque d'inondation 25

Figure 7: Synthèse méthodologique de la mise en place de la carte des risques à l'inondation

du bassin du Gourou 31

Figure 8: Carte des pluies maximales annuelles pour divers période de retour 36

Figure 9: carte du gradex pluviométrique 37

Figure 10: carte d'occupation du sol de 2002 et 2013 39

Figure 11: Dynamique des différents types d'occupation du sol de 2002 à 2013 40

Figure 12: Carte de vulnérabilité à l'inondation 41

Figure 13: Carte des pentes du bassin versant du gourou 42

Figure 14: Carte de densité du réseau de drainage 43

Figure 15: Carte de densité du réseau d'assainissement 44

Figure 16: carte de sensibilité à l'inondation du bassin du Gourou 45

Figure 17: Carte des zones à de risque d'inondation 47

11


LISTE DES TABLEAUX Tableau I: lois statistiques utilisées en hydrologie 8

Tableau II: Caractéristiques de la station d'étude (S : Synoptique ; P : pluviométrique) 17

Tableau III: loi de distribution statistique utilisé pour l'analyse fréquentielle 19

Tableau IV: Classification des critères relatifs à la carte du risque d'inondation 22

Tableau V: Cotes attribuées au critère « pente » 23

Tableau VI: Cotes attribuées au critère « drainage » 23

Tableau VII: Cotes attribuées au critère « Assainissement» 23

Tableau VIII: Cotes attribuées aux unités d'occupation du sol 24

Tableau IX: Echelle de comparaison des critères (Saaty, 1980) 26

Tableau X: Indice aléatoire d'une matrice de même dimension (SAATY, 1980) 27

Tableau XI: Matrice [A] de sensibilité aux inondations 27

Tableau XII: Matrice [A] normalisée 28

Tableau XIII: Poids des paramètres de sensibilités 29

Tableau XIV: Matrice de la vulnérabilité à l'inondation 29

Tableau XV: Poids du paramètre de Vulnérabilité du terrain à l'inondation 29

Tableau XVI: Matrice relative au risque d'inondation 30

Tableau XVII: Poids des critères « vulnérabilité et sensibilité » 30

Tableau XVIII: Tendances des séries horaires extrêmes pour divers pas de temps 34

Tableau XIX: Tendances des pluies mensuelles extrêmes 35

Tableau XX: Tendance des pluies journalières maximales annuelles 35

lll


SIGLES ET ACRONYMES

AHP: Analytic Hierarchy Process CEMAGREF: Centre d'Etude du Machinisme Agricole et du Génie Rural des Eaux et Forêts

ENVI: Environment for Visualizing Image

ETM+: Enhanced Thematic Mapper+

HYFRAN: Hydrological Frequency ANalysis

MK: Mann-Kendall

MNA: Model Numérique d' Altitude

MNT: Model Numérique de Terrain SODEXAM: Société d'Exploitation et de Développement Aéroportuaire Aéronautique et

Météorologique

SRTM: Shuttle Radar Topographie Mission

lV


RESUME

Le réchauffement climatique en cours est accompagné d'une augmentation des inondations

avec des conséquences catastrophiques pour les sociétés humaines. Pour une meilleure

protection des populations contre les inondations, il est indispensable d'élaborer des stratégies

d'atténuation ou d'adaptation le cas échéant à travers divers outils tels que les cartes du risque

d'inondation. C'est dans un tel contexte que cette étude a été proposée afin d'élaborer une

cartographie des zones à risques d'inondation dans le bassin versant du Gourou confronté à

d'importantes inondations chaque année. Pour y parvenir, des données climatiques et

satellitaires ont été analysées via des méthodes statistiques et de traitements d'images. La

caractérisation de l'aléa pluviométrique a permis de mettre en évidence une baisse de la

pluviométrie sous sa composante extrême. Après l'élaboration de la carte de vulnérabilité et

de la sensibilité, les analyses révèlent que les zones classées à risque d'inondation "fort" et

"très fort" couvrent près de 85,75% de la superficie du bassin versant du Gourou.

MOTS CLES : Cartographie, risque d'inondation, Bassin du Gourou, Abidjan

V


ABSTRACT

Global warming is accompanied by increases in flooding resulting in catastrophic

consequences for human societies. For better protection of populations against flooding, it is

essential to develop mitigation or adaptation strategies where appropriate through various

tools such as maps of flood risk. It is in this context that this study was proposed to develop a

mapping of areas at risk of flooding in the Guru river basin where severe flooding occur every

year. To achieve this, climate and satellite data were analyzed using statistical methods and

image processing. The characterization of rainfall hazard allowed showing a decline in

rainfall in its extreme component. After the development of the map of vulnerability and

sensitivity analyzes it appears that areas of "high" and "very high" risk of flooding cover

almost 85.75% of the area of the Gourou river basin.

Keywords: Mapping, Flooding Risk, Gourou River Basin, Abidjan (Côte d'Ivoire)

Vl


INTRODUCTION

KOUAKOU KOUASSI SALOMOND Master : Géosciences et Environnement 1


Les catastrophes naturelles ont toujours existé et constituent un phénomène courant et

récurrent dans l'histoire de l'humanité (Gbeassor et al., 2006). Mais, depuis quelques

décennies les phénomènes catastrophiques semblent advenir à un rythme plus accéléré et

semblent être potentiellement, plus dangereux et plus dévastateurs. Plusieurs régions du

monde sont touchées avec des dommages considérables (Gbaguidi, 2011). C'est à cette

situation qu'est soumis les pays africains qui en terme de fréquence, de typologie, de

catastrophe naturelle, sont les plus frappés par les inondations. Par ailleurs, ces évènements

extrêmes s'avèrent désastreux pour les communautés urbaines dépourvues de solutions

durables de lutte (Gaye, 2009).

En Afrique de l'Ouest, en dépit de ce contexte climatique caractérisé par un déficit

pluviométrique, de nombreux pays (Benin, Burkina Faso, Côte d'Ivoire, Niger, Ghana,

Sénégal, Togo) sont confrontés à de graves problèmes d'inondation tant en milieu urbain que

rural (Goula et al., 2010). En effet, OCHA (2009), relèvent que les inondations ont entrainé

plusieurs pertes en vies humaines dans la plupart des pays de l'Afrique de l'Ouest. Ces

événements entraînent des pertes de vies et la destruction ou l'affaiblissement des moyens

d'existence des populations et par conséquent la fragilisation de leur sécurité alimentaire et

nutritionnelle (Berz, 2000).

En Côte d'Ivoire, durant les deux dernières décennies, les inondations ont été très destructives

notamment dans la ville d'Abidjan. A titre d'illustration, lors des épisodes pluvieux du 30 au

31 mai 1996, les inondations ont occasionné trente morts et des dégâts matériels (Gbla,

1999). En juin 2014, les pluies diluviennes qui se sont abattues sur la ville d'Abidjan ont été

sans pitié tant pour les hommes que pour les maisons entrainant ainsi plus de 27 morts

(Ochou, 2014). Cet inventaire, non exhaustif, montre les conséquences néfastes des

inondations notamment en milieu urbain.

Pour ces événements, l'hydrologie joue un rôle majeur. Les pluies " fortes" sont souvent à

l'origine des catastrophes, mais ne sont pas les seules facteurs : l'état hydrique des sols, les

caractéristiques des terrains (pentes, profondeurs des sols), couvert végétal sont aussi

déterminants. Par ailleurs, l'ampleur des dommages liés aux inondations récurrentes à

Abidjan a mis à jour les insuffisances de gestion dans Je domaine du risque d'inondation. Une

voie d'amélioration de la gestion du risque lié à ces phénomènes naturels passe par une

meilleure compréhension des processus mis en jeu. Des initiatives ont été menées dans des

communes de la ville d'Abidjan (Savané et al., 2003 ; Kouassi et al., 2008 ; Deguy, 2015)

avec des résultats encourageants. KOUAKOU KOUASSI SALOMOND Master: Géosciences et Environnement

2


Peu d'études se sont penchées sur les inondations dans les bassins versants urbains du district

d'Abidjan. D'où cette étude sur le bassin versant du Gourou. Ce bassin est à cheval entre

quatre communes du district d'Abidjan (Adjamé, Abobo, Cocody et Plateau) avec une

population de 2 800 000 personnes dont 500 000 populations riveraines. Ce bassin versant en

milieu urbain est définie par sa forte et anarchique urbanisation, la réalisation partielle des

réseaux de voirie, d'assainissement et de drainage et la mauvaise gestion des déchets solides

qui entrainent des crues de forte amplitude, l'érosion des sols et l'incapacité du réseau

d'assainissement existant d'absorber et d'évacuer les eaux de drainage. Cette situation

entraine des inondations récurrentes au niveau du carrefour de l'indénié et des quartiers

environnants (Anonyme 1, 2010).

Il apparait indispensable d'analyser les zones à risque d'inondation afin de mettre en place des

actions de préventions pour une meilleure protection des populations et de leurs biens. C'est

dans ce contexte que l'on a initié cette étude qui porte sur « la cartographie du risque

d'inondation sur le bassin versant du Gourou (District d'Abidjan) ». L'objectif général est d'établir une carte des zones à risque d'inondation sur le bassin versant

du Gourou. De manière spécifique, il s'agit:

• de caractériser l'aléa pluviométrique ;

• d'établir la carte de vulnérabilité à l'inondation ;

• de cartographier les zones à risques d'inondation.

Le présent mémoire s'articule autour de trois grandes parties. Des considérations générales

relatives à l'analyse des phénomènes d'inondation et au cadre physique de la zone d'étude

sont présentées dans la première partie.

La deuxième partie, présente les données collectées, les outils de traitement et le cadre

méthodologique adopté.

La troisième partie, est consacrée à la présentation des résultats obtenus et des discussions qui

s'y dégagent.

A la suite de cette troisième partie, la conclusion générale dresse le bilan des connaissances

acquises au cours de cette étude ainsi que les perspectives de recherche qu'elle suscite.



CHAPITRE 1 : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE



1.1. Eléments de contexte

La clarification de certains concepts clés tient une place prépondérante dans la compréhension

et l'analyse du thème choisi. En effet, étudier les problèmes d'inondation nécessite la

définition des concepts tels que : aléa, risque, vulnérabilité et inondations.

1.1.1. Notion de risque

1.1.1.1. Définition du concept

Le terme risque vient de l'Italien: Risco qui signifie "ce qui coupe" et désigne un danger

potentiel perçu dans un contexte social, économique et culturel donné. La notion du risque est

très proche de celle d'incertitude. Aujourd'hui la question du risque intéresse beaucoup de

disciplines, de chercheurs et d'acteurs économiques: géologues, économistes, juristes,

assureurs, météorologues, historiens, géographes, aménageurs. Le risque est une notion

composite. Il est le produit d'un aléa et d'une vulnérabilité (Boubchir, 2007). En effet la

sensibilité au risque varie dans le temps, d'une société à l'autre et d'une culture à l'autre. Il

s'applique à une population ou à un individu, à un moment donné de son histoire. La notion de

risque est donc relative et dépend de la manière dont les sociétés conçoivent leur fragilité face

aux périls (Hangnon, 2009).

Il résulte de cela que le risque est la probabilité qu'un phénomène (de quelque nature)

potentiellement dangereux survienne, et qui par ses caractéristiques peut provoquer des dégâts

et dommages sur un espace donné et une période de temps donné. la notion de risque

comporte deux facteurs explicatifs (Kane, 2007): il s'agit d'une part de la fréquence et

l'amplitude des événements (aléas) pouvant causer des dommages et d'autre part du potentiel

de dommages ou vulnérabilité qui dépend du type, de la valeur et de l'exposition des éléments

affectés par ces aléas. Le risque est défini comme une notion composite résultant du produit

de l'aléa par la vulnérabilité (Manche, 2000; Ancey, 2005; Gilard et Gendreau, 1998;

Oberlin et al., 1993).

1.1.1.2. Typologie de risque

Les risques sont des phénomènes complexes. Une meilleure étude des risques améliore leur

compréhension et permet d'anticiper les mesures de sécurité à mettre en place pour les

prévenir. C'est pour cela qu'il est important de les classer. Cette classification des risques est

pertinente dans la mesure où elle permet de cerner la notion de "risque" par une approche

concentrique.

KOUAKOU KOUASSI SALOMOND Master: Géosciences et Environnement 5


Les risques liés à la nature (risques naturels). C'est notamment le cas de toutes les

catastrophes dites "naturelles": tremblement de terre, inondation, incendie, tempête,

ouragan, tornade, cyclone, typhon, grêles, raz de marée, tsunami, orage, foudre,

avalanche, éboulement, mouvements de terrain, éruption volcanique, pollutions,

phénomènes climatiques, changements climatiques, effet de serre.

Les risques liés à l'activité anthropique (risques technologiques). Ces risques n'ont pas

pour source le milieu naturel. En effet, ils sont la conséquence directe et perverse

d'une industrialisation peu réglementée mais aussi des systèmes de transport de

matières premières, de produits dangereux, d'endommagement de pipe-lines. Ces

risques regroupent les guerres, les terrorismes, les émeutes.

1.1.1.3. Risque d'inondation

Une inondation est une submersion, rapide ou lente, d'une zone pouvant être habitée ; elle

correspond au débordement des eaux (Boubchir, 2007). C'est un phénomène naturel lié aux

caractéristiques géomorphologiques et météorologiques d'un bassin versant. Elle ne devient

un risque que lorsqu'elle occasionne des dommages de tout genre (Hangnon, 2009). Le

risque d'inondation peut donc être défini comme étant un phénomène naturel lié aux

caractéristiques géomorphologiques et météorologiques d'un bassin versant qui se manifeste

par une submersion, rapide ou lente, d'une zone pouvant être habitée ; et qui occasionne des

dommages de tout genre.

1.1.1.4. Typologie de risque d'inondation

Il existe trois types d'inondation (Marant, 2009).

Les inondations lentes : Elles se produisent plutôt en plaine, lorsque la rivière sort

lentement de son lit mineur pour inonder son lit majeur pendant une période

relativement longue. Ce type d'inondation peut également être causé par des

remontées du niveau d'eau de la nappe phréatique après plusieurs années humides.

les crues torrentielles: après un épisode pluvieux intense, les eaux ruissellent

rapidement vers les cours d'eau; ce qui engendre des crues très violentes et brutales.

Ce type de crue se rencontre surtout à l'amont des rivières lorsque les pentes des cours

d'eaux sont encore importantes.



Le ruissellement pluvial: Ce type d'inondation résulte des aménagements réalisés par

l'Homme. L'imperméabilisation des sols (voirie, toiture ... ) et les pratiques culturales

limitent l'infiltration de l'eau dans le sol et favorisent le ruissellement en surface. En

période de fortes pluies, les réseaux d'assainissement peuvent subir une saturation ce

qui peut engendrer des débordements et des écoulements plus ou moins importants

dans les rues.

1.1.1.5. Méthode d'évaluation du risque d'inondation

La méthode Inondabilité a été développée dans les années 1990 par le CEMAGREF pour

disposer d'un outil d'évaluation du risque d'inondation à l'échelle du bassin versant et

proposer un cadre de négociation sur la notion de risque acceptable. Elle repose sur l'idée

d'exprimer l'aléa (intensité physique du phénomène naturel) et la vulnérabilité (sensibilité

d'un usage du sol aux inondations) avec une même unité hydrologique, la période de retour

(Lang et al., 2007).

1.1.2. Notion d'aléa

1.1.2.1. Définition de l'aléa

L'aléa, reste un phénomène menaçant d'origine naturelle et/ou anthropique, susceptible

d'affecter un espace donné, en particulier par la nature et la valeur des éléments exposés que

cet espace supporte (hommes, biens, activités .... ). Il se caractérise par sa nature, son identité,

sa probabilité d'occurrence et sa fréquence quant elle peut être estimée (Gbeassor, 2006).

L'aléa est lié à la notion de hasard. Dans le contexte de l'étude des risques, l'aléa se définie

comme la probabilité d'occurrence d'un phénomène. C'est un processus physique,

lithosphérique ou climatique.

1.1.2.2. Approches d'évaluation de l'aléa

Divers approches basés sur l'analyse fréquentiel permettent d'évaluer l'aléa notamment l'aléa

pluviométrique. Les méthodes ou tests statistiques sont basées sur l'évaluation des tendances

dans les séries pluviométriques. Entre autres les tests de tendance, on peut citer celui de

Sperman et de Kendall. Ces deux méthodes non-paramétriques sont libres et assez robustes

pour les extrêmes et les écarts vis-à-vis d'une relation linéaire.

KOUAKOU KOUASSI SALOMOND Master : Géosciences el Environnement 7


Il existe également l'ajustement aux lois de probabilités afin d'évaluer l'occurrence des

pluies. Les statisticiens eux-mêmes, reconnaissent qu'une loi de probabilité adéquate pour

représenter un phénomène météorologique donnée doit non seulement répondre à certaines

considérations probabilistes mais aussi tenir compte des divers aspects liés au processus

physique et au problème décisionnel (Hache et al., 1999). Pour le choix du modèle

probabiliste le plus approprié, certains auteurs se basent sur le comportement asymptotique

des lois, l'expérience et l'habitude. D'autres auteurs préfèrent l'utilisation des tests

d'adéquation et des diagrammes. Ces méthodes peuvent contribuer à faciliter le choix, mais il

faut noter qu'il n'existe pas de méthode universelle et infaillible. Le tableau I résume

l'essentiel de ces lois et leurs paramètres.

Tableau I: lois statistiques utilisées en hydrologie

loi Fonction de densité de probabilité Paramètres

Exponentielle J(x)= ~ ex~- x:m} a,m

Loi Généralisée des Valeurs Extrêmes

I [ k ]){_1 l [ k Jf) J(x)=-;; 1--;;(x-u) exp - I--;;(x-11)

a,u,k

Gumbel a .u

Normal /(x)=-1-exp{- (x-µ)2} a.fin 2a2

a,µ

Log Normal 2 J(x) 1 exj (1nx-p)2} xa.Jm. L 2a2

a,µ

Log Normal 3 a,µ

Weibull c,a

Gamma a,Â

Pearson Type 3 a" J(x) = -(x -m)'-1 e-a(x-111) r(,i)

a,À.,m

Gamma généralisée

Isla'' ..,_le-(,u)' J(x) = r(,1.) x

s,À.,a

Gamma Inverse

a" ( \ )"+1 _a J(x) = r(,i) ; e %



1.1.3. Notion de vulnérabilité

1.1.3.1. Définition de la vulnérabilité

D'après l'étymologie, la vulnérabilité est le fait d'être sensible aux blessures, aux attaques. Il

n'existe pas de définition unifiée du concept vulnérabilité dans la littérature scientifique

(Cherizard et al., 2005). Par exemple (Cutter et Boruff, 2003), le voit comme une

formulation rhétorique permettant d'avertir d'un danger et des pertes qui pourraient

l'accompagner. D'autres (Watson et al., 1996; Klein et Nicholls, 1999) la définissent comme

la capacité d'un système à répondre aux contraintes et aux chocs qu'il subit.

Au regard de ces approches, la vulnérabilité c'est l'ensemble de conditions et de processus

résultant de facteurs physiques, sociaux, économiques et environnementaux, qui augmentent

la sensibilité d'une communauté, d'une région, d'une nation aux effets des aléas. Elle traduit

les conséquences dommageables de l'aléa sur les populations et les aménagements. C'est à

dire, La vulnérabilité concerne directement les populations et notamment les lieux de forte

concentration. La vulnérabilité est donc un ensemble de pré-conditions qui se révèlent au

moment de la catastrophe.

1.1.3.2. Approches d'évaluation de la vulnérabilité

Il existe de nombreuses méthodes de caractérisation et d'évaluation de la vulnérabilité des

risques naturels, en particulier :

Les vulnérabilités par des données de nature hydrologique, mais a l'inconvénient de

définir la vulnérabilité indépendamment de tout aspect économique (Dauphine, 2001).

En outre, si la modélisation et la caractérisation de l'aléa sont opérationnelles et bien

cernées, les paramètres visant à modéliser les vulnérabilités sont plus discutables car

subjectifs (Strategis, 2003). Afin de remplir pleinement son objectif, l'aide à la

décision par un jeu de concertation/négociation, la méthode ne devrait pas se baser

uniquement sur une analyse «technique » des vulnérabilités et il semble nécessaire d'y

introduire la dimension socio-économique du risque.

Les techniques hiérarchiques multicritères : la plus connue (Graillot et al., 2001) a

pour objectif de caractériser la vulnérabilité des zones urbaines et des projets

d'aménagement exposés à un risque à partir du mode d'occupation du sol. La

vulnérabilité est appréhendée en fonction de son importance. Au final, un indice

d'évaluation unique définit la valeur de l'occupation du sol en termes d'enjeux

économiques et humains.



1.2. Présentation de la zone d'étude

1.2.1. Localisation géographique La zone d'étude, le bassin versant du Gourou est situé au sud de la Côte d'Ivoire dans le

District d'Abidjan (figure 1). Il est à cheval sur plusieurs communes dont celle d' Abobo,

d' Adjame, du plateau et de Cocody. Il est limité:

à l'Est par le prolongement du boulevard Latrille ;

à l'Ouest par la ligne du chemin de fer Adjamé-Anyama;

au Nord par le quartier d' Abobo-té;

au Sud du niveau du carrefour de l'indénié, son exutoire;

N

Bassin D versant

du Gourou

-·....-..t-- 0 •..••... .-1, •. ....._ ••.

, .•....•..•..•

Figure 1: Situation géographique de la zone d'étude (Akossi, 2011 modifié)



1.2.2. Caractéristiques physiques

Le bassin Gourou couvre une superficie de 27,5 Km2. Il s'étend d' A bobo à l'échangeur de

l'Indénié à Adjamé sur 9 kilomètres long et d'une largeur moyenne de 3 kilomètres avec une

population de près de 500 000 habitants (Anonyme 1, 2010). Il est limité à l'Est par le

prolongement du boulevard Latrille vers le quartier des deux plateaux et à l'Ouest par la ligne

du chemin de fer (Adjamé-Anyama), Tout le bassin versant est aujourd'hui urbanisé jusqu'au

lit mineur des thalwegs, avec des occupations anarchiques.

1.2.3. Relief

Le bassin du Gourou présente les mêmes traits de caractères que la quasi-totalité de la ville

d'Abidjan. Une surface, relativement plane en amont dans la zone d' Abobo-gare, connait des

ravinements moyennement profonds dans son prolongement. Vers le zoo d'Abidjan et

l'hôpital militaire les talus de ces ravins sont modérés, mais les pentes s'accentuent aux

environs du camp de la gendarmerie d' Agban et à la périphérie de Williamsville.

1.2.4. Climat

1.2.4.1. Saisons

Le bassin versant a un climat équatorial de transition (climat attiéen), marqué par quatre (4)

saisons nettement différenciées par le régime pluviométrique, à défaut de variations

importantes de température (Eldin, 1971).

la grande saison sèche, de Décembre à Avril, caractérisés par un ciel très nuageux et

brumeux, le matin, dégagé et ensoleillé, le reste de la journée la tension de vapeur

d'eau est très forte car les effets de l'harmattan sont moins marqués. Les précipitations

sont rares;

la grande saison des pluies, de mai à juillet, caractérisée par de très fortes nébulosités,

des pluies fréquentes et abondantes, et souvent longues (24 heures ou plus) ;

la petite saison sèche, d'août à septembre, caractérisée par une durée de l'insolation

très faible. Le nombre de jours de pluies est élevé mais les quantités d'eau recueillies

sont très faibles ;

la petite saison des pluies, d'octobre à novembre, caractérisée par une température et

une tension de vapeur d'eau très élevée. La durée de l'insolation est importante. La

période de la grande saison des pluies correspond à celle des crues des fleuves de la

région.

KOUAKOU KOUASSI SALOMOND Master : Géoscicnces et Environnement 11


1.2.4.2. Pluviométrie La pluviométrie moyenne mensuelle varie de 21 à 899 mm avec un pic dans le mois de juin

qui est le mois le plus pluvieux de l'année avec 899 mm de pluie. Ces différentes valeurs

indiquent l'importance des pluies sur la zone (Figure 2).

Station Université Nangui Abrogoua

1000 900 - - 800 ê _, 700

C1) ·;::j 600 ~ ;" 500 "C 400 '"' ::: ~ 300 ::: 200 c;; ::r: 100

0 ~,q} . q} ~~', z~ ~~ <."

\7>(;:- '<<i:' ~

Figure 2: Evolution mensuelle de la pluviométrie à la station de l'Université Nangui

Abrogoua (année 2014).

1.2.4.3. Température Les variations de température mensuelle de l'année 2014 mettent en évidence les

caractéristiques de chaque saison notamment la saison sèche où soufflent l'harmattan et la

saison des pluies où souffle la mousson. La température mensuelle est supérieure à 27 °C

(mois de février, mars et avril) et inferieur à 25°C (mois de juillet, aout et septembre).

Station Université Nangui Abrogoua 28

~ 27 QI C

26 C QI > 0 E 25 QI

2 ~ 24 •QI a. E

23 QI 1-

22 ~,tt,'- ,,,_..,ri; ~~.., ... ~ ~~ :s-~ -~i· ','li '<'l,

.f ') ',~ Mois

Figure 3: Evolution de la température mensuelle à la station de l'Université Nangui Abrogoua



1.2.5. Réseau hydrographie Le réseau hydrographique est dense du fait de la régularité des pluies et de l'immensité de la

lagune (Coulibaly et al, 2014). Dans la zone d'influence directe du bassin versant, il n'existe

pas de cours d'eau. Par ailleurs, dans la zone d'influence indirecte du bassin versant, on

rencontre de nombreux cours d'eau de directions variables.

386.000 388.000 390.000

+ y

N

A

+

+

~ + + + m Il) 386

1000 388000 390

1000 8

D Limite du gourou

Talweg

Figure 4: Carte du réseau hydrographique

1.2.6. Pédologie La pédologie de la région d'Abidjan au 1/200000 ème fait apparaître les sols ferrallitiques les

sols hydromorphes et les sols récents (Perraud, 1971). Les sols ferrallitiques qu'on rencontre

sur les bas et hauts plateaux présentent une structure dans laquelle l'altération des minéraux

est complète. La mise en place de cette texture pédologique provient du processus de

ferrallisation développé sous l'influence des facteurs paléo climatiques et des types très

anciens de végétation.



1.2.7. Géologie

Le district d'Abidjan dans lequel se trouve le bassin versant du gourou appartient à ce bassin

sédimentaire qui présente une géologie simple: sables et vases quaternaires, des sables

argileux avec quelques niveaux d'argiles bariolées du Continental Terminal et des calcaires

gréseux du crétacée (Tastet, 1979).

1.2.8. Hydrogéologie

Du point de vue hydrogéologique, on retrouve sur le bassin versant du gourou, les aquifères

du bassin sédimentaire côtier sont des aquifères assez homogènes et très perméables. On

distingue la nappe du Continental Terminal, encore appelée « nappe d'Abidjan », et la nappe fossile du Crétacé Supérieur ou Maestrichtien. Seule la nappe du Continental Terminal est

exploitée par les différents champs captant.

1.2.9. Population sur le bassin du Gourou

Le District d'Abidjan connaît depuis plusieurs décennies une démographie galopante et cela

s'est accentué du fait de la crise socio politique des dix dernières années. Cette évolution

fulgurante de la population touche aussi les quatre (4) communes constituant le bassin versant

du Gourou. En effet, la population est estimée à près de 500000 habitants (Anonyme 1,

2010). Aussi, les conununes regorgent d'importantes infrastructures tant économiques, que

socio-éducatives, administratives et politiques. Cette situation suscite l'intérêt de résider à

proximité des lieux de travail. Il en résulte une concentration de la population dans les

quartiers précaires zone souvent à risque d'inondation.

1.2.10. Occupation du bassin

Géographiquement, ce sont les communes d' Abobo, Adjamé, Cocody et Plateau qui

constituent le bassin du Gourou. Chacune de ces communes a des spécificités et des réalités

socio-économiques qui lui sont propres, soit du fait de sa démographie soit du fait de son

poids économique.

Abobo : Essentiellement constituée d'habitats populaires, Abobo est la commune la

plus peuplée de Côte d'Ivoire. La forte densité démographique et l'insuffisance de

réseau de drainage entraînent un écoulement permanent des eaux pluviales et usées

dans les rues ; créant ainsi des sillons plus ou moins considérables à la surface du sol

(Koffi, 2013).



Adjamé : Bien que petite par sa superficie, cette commune est très importante pour

l'économie ivoirienne vu le nombre d'activités commerciales qui s'y déroulent. La

commune d'Adjamé n'est pas en marge de cette situation alarmante d'insalubrité liée

aux systèmes d'assainissement (Tuo, 2009). Cocody : Réputée pour ses quartiers résidentiels haut standing ( ex : II Plateaux,

Riviera), Cocody possède un réseau d'assainissement beaucoup fonctionnel. Cela est

surtout favorisé par la présence de bitume et de nombreux espaces couverts.

Plateau : Considéré comme le centre des affaires de la capitale économique, cette

commune est le siège de la quasi-totalité des activités administratives. Comme son

nom l'indique, sa surface est relativement plane, mais présente un versant qui va,

croissant dans les deux sens, de la place de la République à l'ONUCI et à l'échangeur

de l 'lndénié.

KOUAKOU KOUASSI SALOMOND Master: Géoscicnces et Environnement 15


CHAPITRE 2 : DONNEES ET METHODES



2.1. Données d'étude

2.1.1. Données pluviométriques

Les données utilisées sont constitués d'intensités maximales annuelles et de pluies maximales 1 annuelles. Ces données couvrent la période de 1936 à 2013 selon les stations utilisées. Les

données proviennent de la banque de données de la Société d'Exploitation et de

développement Aéroportuaire Aéronautique et Météorologique (SODEXAM). Les

caractéristiques des stations d'étude sont consignées dans le tableau II.

Tableau Il: Caractéristiques de la station d'étude (S : Synoptique; P : pluviométrique)

Code Station Latitude Longitude Type de {02 C2 station

1090000100 Abidjan-Aéro2ort 5,25 -3,93 s 1090003400 Banco 5,38 -4,03 p 1090000800 Abidjan Cocodï 5,31 -4,00 p 1090000900 Abid ~ort 5,30 -4,01 p

2.1.2. Données satellitaires Dans cette étude, les images satellitaires ETM + (Enhanced Thematic Mapper +) de Landsat

(scène n°196/056) du 06 Mars 2002 et de 2013 géoréférencées ont été utilisé. Les images ont

été obtenues gratuitement par téléchargement sur le site du gouvernement américain

http://earthexplorer.usgs.gov/.

2.1.3. Donnée altimétrique Le Modèle Numérique de Terrain (MNT) de résolution 90m est recueilli en 2008 par la

navette spatiale américaine Endeavour. Le MNT issu des missions SRTM (Shuttle Radar

Topographie Mission) de la zone d'étude permet d'obtenir la carte des pentes.

2.1.4. Données cartographiques Les données cartographiques sont de diverses sources. La carte du réseau hydrographique

extrait du MNT est utilisée pour réaliser la carte de densité de drainage. La carte du réseau

d'assainissement est utilisée pour l'élaboration de la carte de densité du réseau

d'assainissement.



2.2. Approche méthodologique

2.2.1. Caractérisation de l'aléa pluviométrique

2.2.1.1. Analyse des tendances des paramètres pluviométriques

- Test de Mann Kendall

Selon Mann (1945) et Kendall (1975), le test sur le rang permet de déterminer si la

corrélation entre le temps et la variable caractéristique des pluies extrêmes est significative ou

non. Soit (x;,···,xn) un échantillon de valeurs indépendantes issu d'une variable aléatoireX,

dont on cherche à évaluer la stationnarité; la statistique de Mann-Kendal est définie comme

suit: n-1 n

S = L Isigne(x; -x) i=l J=i+I

Où X; et x 1 sont les valeurs séquentielles des données , n la longueur de l'ensemble des

données.

En d'autres termes, la statistique est calculée en dénombrant pour tous coupleS(x;,x)«J' le

nombre de cas où la seconde valeur est supérieure à la première et le nombre de cas où la

seconde est inférieure; puis en faisant la différence entre ces deux quantités. La présence

d'une tendance statistiquement significative est évaluée en utilisant la valeur de z:

~ S>O ~var(S)'

Z = ~ O,S = 0 ~ S<O

~var(S)'

En présence de valeurs identiques dans la série, la variance de S peut être définie comme suit: Il

Var(s) = n(n -1)(2n + 5)- LtJ(i-1) / 18 i=l

Où t; désigne le nombre d'égalités impliquant k valeurs.

Une valeur positive (ou négative) de z indique une tendance ascendante (ou descendante) et

sa significativité est comparée à la valeur critique o. ou seuil de significativité du test.



2.2.1.2. Analyse de l'occurrence des paramètres pluviométriques

- Choix de la loi

Le choix de la loi de distribution statistique de Gumbel pour l'ajustement des échantillons,

repose sur des travaux antérieurs (Goula et al., 2007 ; Soro et al., 2008). Les caractéristiques

statistiques de la loi de Gumbel sont consignées dans le tableau III.

Tableau III: loi de distribution statistique utilisé pour l'analyse fréquentielle

Loi Fonction de densité de Q_robabilité Paramètres

Gumbel ( ) J [ X - U ( X - U ]] f x = -:- exp - -a- - exp -a- u,a

- Méthode d'ajustement des paramètres

L'efficacité d'une méthode d'ajustement dépend du mode de sélection de la loi de probabilité

et de la taille de l'échantillon. La méthode du maximum de vraisemblance a été retenue parce

qu'elle a l'avantage d'être applicable à toutes les distributions statistiques à l'exception de la

distribution Log-Pearson type 3 (LP3). De plus, cette méthode donne des estimateurs corrects

et efficaces (Laborde, 2000). L'application de cette méthode à la loi de Gumbel donne les

équations suivantes pour le gradex et le mode (Otten et Van, 1980).

2.2.2. Caractérisation de la sensibilité à l'inondation

2.2.2.1. Cartographie de la sensibilité La pente du terrain, le réseau de drainage, le réseau d'assainissement sont les différents

facteurs pris en compte dans la cartographie de la sensibilité (aléa).

Le traitement des données relatives à ces différents facteurs nous ont permis d'établir la carte

des pentes, la carte de densité de drainage et d'assainissement dont la combinaison dans le

SIG ArcView a abouti à la carte de sensibilité à l'inondation.

- MNA et carte des indices de pentes La caractérisation de la topographie au niveau de la zone d'étude s'est faite par la réalisation

de Modèle Numérique d' Altitude (MNA).

Pour la réalisation de la carte des pentes, nous avons rééchantillonné le MNA et appliqué un

masque à l'image afin d'extraire la zone d'étude et l'exporté dans le logiciel ArcView 4.7. Le

masque et le contour de la zone d'étude a été numérisé sous Mapinfo 7.5 pour donner une

image de la zone d'étude. KOUAKOU KOUASSI SALOMOND Master : Géosciences et Environnement

19


- Densité de drainage Le réseau de drainage est numérisé dans le logiciel ENVI 4.7 à partir du MNT et exporté sous

Mapinfo. Ensuite, on applique un maillage de la zone en carré de 1 km de côté. Alors, une

base de données est faite sur Excel prenant en compte les coordonnées (X, Y). Cette base de

données est exportée dans ArcView 3.2. Enfin, la carte de densité de drainage est obtenue à

partir de la méthode de distance inverse (IDW).

- Densité du réseau d'assainissement La densité du réseau d'assainissement est obtenue à partir de la numérisation du réseau

d'assainissement dans le logiciel ENVI 4.7 et on applique un maillage de la carte du réseau

d'assainissement en carré de 1km de côté et le calcul de la longueur cumulée par maille.

2.2.3. Caractérisation de la vulnérabilité à l'inondation

2.2.3.1. Extraction de la zone d'étude

Dans cette étude, la vulnérabilité est caractérisée à partir d'un seul critère : l'occupation du

sol. La scène 196-056 des images Landsat couvrent de vastes superficies. Il a été nécessaire

d'en extraire la portion couvrant notre zone d'étude. Il s'agit de l'extraction d'une fenêtre

d'image couvrant le périmètre à partir de deux coordonnées déterminées sur l'image. L'une

des coordonnées est prise au niveau du coin supérieur gauche (X= 385515 ; Y= 598695) et

l'autre appartient au coin inférieur droit de l'image (X= 390945 ; Y= 590325). Ces

coordonnées sont en UTM. Les trois canaux ETM+4(R), ETM+5(V) et ETM + 3(B) ont donné

la meilleure composition qui a été utilisée pour la classification en vue de l'extraction

d'informations sur l'occupation du sol.

2.2.3.2. Classification supervisée

On classe les pixels de l'ensemble de l'image par comparaison de chaque pixel avec les

domaines connus. La procédure assigne à chacun des pixels de l'image l'une des catégories

d'occupation du sol. Cette méthode présente un grand avantage, du fait que la classification

peut alors être standardisée, car, elle est indépendante de la zone et de la méthode utilisée

(Coulibaly, 2009). Dans le cadre de cette étude, la classification supervisée a servi à attribuer

les différentes régions d'intérêt.



2.2.3.3. Choix des thèmes

L'analyse de l'image et l'acquisition des éléments de terrains nécessaires nous ont permis de

retenir quatre (4) types d'occupation de sol. Il s'agit de: Habitat/ sol nu; eau; culture /jachère;

forêt. Sur la base des quatre types d'occupation du sol, la méthode de classification supervisée

basée sur le maximum de vraisemblance a été effectuée sur les images de 2002 et de 2013.

Cette méthode calcule la probabilité d'appartenance d'un pixel à une classe donnée. Le pixel

sera affecté à la classe pour laquelle la probabilité est la plus forte (Collet, 1996).

2.2.3.4. Evaluation de la classification supervisée

Les matrices de confusion des classifications vont être calculées pour valider les

classifications réalisées. Les précisions globales (P) et les coefficients de Kappa (K) des

zones d'entrainement permettent de vérifier la qualité de l'apprentissage et donnent une

estimation de la validité des classifications. Selon Landis et Koch (1977) le coefficient de

Kappa est excellent quand il est compris entre 0,81-1 ; bon lorsqu'il est compris entre 0,61-

0,80; et modéré entre 0,21-0,60. Les résultats des précisions globales et des coefficients de

kappa sont donnés par le logiciel ENVI4.7.

2.2.3.5. Carte de vulnérabilité à l'inondation

L'étude du phénomène d'inondation est délicate. Il est donc utile de préciser les paramètres

pris en compte dans la zone d'étude. Ces paramètres sont constitués de variables

environnementales et naturelles dont la susceptibilité à produire une inondation est effective.

Ainsi, pour l'élaboration de la carte de vulnérabilité à l'inondation, les différents thèmes

d'occupation du sol ont été utilisés. La forêt, les cultures, l'eau et les sols nus représentent les

variables naturelles. Les habitats définissent les variables environnementales.



2.2.4. Cartographie du risque d'inondation

Le risque d'inondation défini comme un événement dommageable doté d'une certaine

probabilité, liée à la conjonction de la sensibilité (l'aléa) et de la vulnérabilité. Il peut être

modélisé au moyen de ces deux composantes distinctes (Figure 5). Ce modèle convient à la

plupart des risques naturels d'où l'équation (Dauphine, 2001) :

Risque= Sensibilité * Vulnérabilité

SENSIBILITE VULNERABILITE

(Phénomène naturel) (Sensibilité de l'occupation du sol)

, Ir

RISQUE

Figure 5: Décomposition du risque d'inondation en sensibilité (aléa) et vulnérabilité

(Dauphine, 2001).

2.2.4.1. Classification des critères

La classification des critères est une phase très importante et doit être judicieusement bien

menée. L'élaboration de chaque classe doit tenir compte de la variance des données et

s'appuyer sur la classification adoptée lors des travaux antérieurs. Pour concevoir le SIG,

quatre (4) classes ont été retenues pour chaque critère (Koumassi et al., 2014). Ce sont :

faible, moyenne, forte et très forte.

Les critères choisis sont les aspects représentatifs pour expliquer au mieux la recrudescence

des inondations dans la zone d'étude (tableau IV).

Tableau IV: Classification des critères relatifs à la carte du risque d'inondation

Faible

Pente(%) 0-5,2

Densité drainage (km/km1) 0-0,8

Densité d'assainissement (km/km2)

0-1,3

Occupation du sol Forêt

KOUAKOU KOUASSI SALOMOND

Moyenne Forte Très forte

5,2-10,3 10,3 - 15,5 15,5 -20,6

0,8 -1,6 1,6 -2,4 2,4 - 3,1

1,3 -2,3 2,3 - 3,3 3,3 -4,3

Culture/ Eau Habitat / Sol Jachère nu

Master : Géosciences et Environnement 22


2.2.4.2. Cotes attribuées aux critères

Pour l'élaboration des cartes liées au phénomène d'inondation, des cotes ont été attribuées

aux facteurs pentes, densité de drainage, densité d'assainissement et occupation du sol.

L'attribution des cotes à chaque critère se fait en ayant à l'esprit le contexte général de

l'étude. (Tableau V, VI, VII et VIII).

Tableau V: Cotes attribuées au critère « pente »

Pente(%) Intervalle Cote

0-5,2 10

5,2- 10,3 8

10,3 -15,5 3

15,5 -20,6 1

Tableau VI: Cotes attribuées au critère « drainage »

Densité de drainage Intervalle Cote

0-0,8 9

0,8 - 1,6 8

1,6 - 2,4 3 2,4-3,1

Tableau VII: Cotes attribuées au critère « Assainissement »

Densité d'assainissement Intervalle Cote

0-1,3 8

1,3 -2,3 7

2,3 - 3,3 3

3,3 -4,3 1



Tableau VIII: Cotes attribuées aux unités d'occupation du sol

Occupation du sol Intervalle Cote

Habitat/ Sol nu 9

Eau 7

Culture/ Jachère 3

Forêt 1

2.2.4.3. Évaluation et pondération des critères

Dans cette étude, la méthode utilisée pour déterminer les poids des critères est la méthode

multicritère (Analytic Hierarchy Process (AHP)) de Saaty.

Selon SAATY (1980), cette méthode permet la prise des décisions efficaces relatives à des

problèmes complexes par la décomposition et la structuration en des problèmes plus

accessible aux décideurs afin d'affiner son processus de décision.

L'application de cette méthode consiste à :

Décomposer le problème complexe en une structure hiérarchique (niveaux);

classifier des parties variables selon un ordre hiérarchique par combinaison binaire;

attribuer des valeurs numériques à des jugements subjectifs sur l'importance relative

de chaque variable;

synthétiser des jugements pour déterminer les variables prioritaires;

tester la cohérence des appréciations et des jugements.

Ainsi, la démarche adoptée par la AHP peut être résumée en trois grandes parties.

,/ Elaboration de la hiérarchie

Pour l'élaboration de la hiérarchie, la méthode simplifie le problème à résoudre selon une

structure hiérarchique, puis donne une importance relative à chaque élément de chaque

niveau. Ainsi, les paramètres élaborés sont regroupés en un ensemble homogène et disposés

en différents niveaux (Figure 6). Les différents niveaux de la méthode AHP (Analytic

Hierarchy Process) sont (Anonyme 2, 1990):

- mveau 0: objectif général qui est ici, la détermination de zones de nsque

d'inondation;

- mveau 1 : ce niveau concerne le critère de décision ou d'analyse. Dans le cas de la

présente étude, les critères d'analyse retenus sont au nombre de deux (2), qui sont la KOUAKOU KOUASSI SALOMOND Master: Géosciences et Environnement

24


vulnérabilité et la sensibilité. Saaty ( 1980) recommande de limiter le nombre de critère de

décision à sept (7) au plus ;

- niveau 2 : ce niveau traduit les caractéristiques des critères. Les caractéristiques des

critères dans cette étude sont les différents paramètres qui influencent la sensibilité ou la

vulnérabilité à l'inondation.

La hiérarchie établie dans le cas de cette étude est illustrée par la figure 6

/

carte du risque d'inondation

•••

carte de sensibilité carte de vulnérabilité à l'inondation

1 ••• ••• ·Il' -

[ p 1 -- [As l

,-----._

Avec P= Pente, AS=Assainissement, D= Drainage, OS= Occupation du Sol

Figure 6: Hiérarchie des critères retenus pour la cartographie du risque d'inondation

./ Combinaison binaire La combinaison binaire consiste à comparer l'importance relative de tous les paramètres pris

deux à deux de chaque critère de décision, ensuite, comparer les critères en fonction de

l'objectif principal. A la suite des comparaisons binaires, une vérification de la cohérence des

jugements à travers l'établissement des priorités est nécessaire. En effet, l'établissement des

priorités permet de synthétiser les appréciations d'une façon mathématique afin de vérifier la

cohérence. Ainsi, dans une matrice, l'élément de la colonne de gauche est comparé

successivement à chaque élément de la ligne de la matrice. Si la comparaison n'est pas

favorable à l'élément de la colonne de gauche par rapport à un élément de la ligne,

l'appréciation est exprimée à l'aide de la fraction et dans le cas contraire à l'aide d'un entier.

Le tableau IX fait état de l'échelle de comparaison des différents éléments .



Tableau IX: Echelle de comparaison des critères (Saaty, 1980)

Valeurs Comparaison -

1 Egale importance -

3 Modérément important -

5 Important -

7 Très important

9 Extrêmement im.E_ortant

2, 4, 6, Valeurs 8 intermédiaires

Echelle verbale

Les deux éléments ont une importance égale

Un élément est un peu plus important que l'autre

Un élément est plus important que l'autre

Un élément est beaucoup plus important que l'autre

La dominance d'un élément est très remarquable

Valeurs intermédiaires entre deux jugements, utilisées pour affiner le jugement

./ Elaboration des matrices et détermination des priorités

Le principe de l'élaboration des matrices et la détermination des priorités se fait de la manière

suivante:

déterminer les vecteurs propres (Vp) de chaque critère et de chaque élément:

Vp = Vw I x .... x Wk

avec k =>nombre de paramètres comparés et Wk => principales notes attribuées aux

paramètres;

calculer les coefficients de pondération (Cp): Cp= Vp Vpl+ ..... +Vpk

La somme des Cp de tous les paramètres d'une matrice doit être égale à 1

normaliser la matrice en divisant chaque élément d'une colonne par la somme de cette

colonne;

faire la moyenne de chaque ligne pour déterminer le vecteur prioritaire [C];

multiplier chaque colonne de la matrice par le vecteur prioritaire lui correspondant

pour déterminer la priorité globale [D];

diviser chaque priorité globale par le vecteur prioritaire lui correspondant afin de

déterminer la priorité rationnelle [E];

déterminer la moyenne des priorités rationnelles (Xmax) : À max = [E] k

calculer l'indice de cohérence (le): Je = À max - k k-1 /



déterminer le ratio de cohérence (Re). Le ratio de cohérence peut être interprété

comme la probabilité que la matrice soit complétée d'une manière aléatoire. En effet, les

réponses obtenues présentent souvent un certain degré d'incohérence. La méthode AHP

n'exige pas que les jugements soient cohérents ni transitifs, par contre, Saaty (1980) a défini

la valeur du ratio de cohérence. Dans le cas où la valeur du ratio de cohérence dépasse l 0%,

les appréciations peuvent exiger certaines révisions.

Re= Je la

(la) est l'indice aléatoire. Les valeurs de (la) sont consignées dans le tableau X.

Tableau X: Indice aléatoire d'une matrice de même dimension (SAATY, 1980).

Nombre de critères 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

la 0,00 0,58 0,90 1,12 1,24 1,32 1,41 1,45 1,49 1,51

Avec le nombre de critères = nombre de paramètres comparé

- Matrice de sensibilité Le critère relatif à la sensibilité est constitué de la carte des pentes, la carte de densité de

drainage et la carte de densité du réseau d'assainissement. La détermination des poids des

paramètres de cette matrice se base sur la comparaison entre ces paramètres eux-mêmes.

Le tableau XI indique les valeurs des vecteurs propres et du coefficient de pondération des

paramètres du critère aléa lié aux inondations.

Tableau XI: Matrice [A] de sensibilité aux inondations

D AS p Vp Cp

D l 3 1/5 0,84 0,19

AS 1/3 l 1/7 0,36 0,08

p 5 7 1 3,27 0,73

I 6,33 11 1,33 4,47 1

Application : Exemple de calcul du vecteur propre (Vp) et du coefficient de pondération (Cp)

de la densité d'assainissement du tableau X (deuxième ligne).

Vp= V(l/3)xlx(l/7) =0,36

1 KOUAKOU KOUASSI SALOMOND

0,36 et Cp =

447 = 0,08

' Master : Géosciences et Environnement

27


La densité d'assainissement (0,08) est faible dans l'étude de la cartographie des zones à

risque d'inondation. Par contre, le coefficient de pondération de la pente (0,73) est le plus

élevé. Bien que la somme des Cp donne 1, une vérification de la cohérence des jugements est

recommandée par le processus de Hiérarchie Analytique (AHP). Les différents résultats de la

vérification sont consignés dans le tableau XII.

Tableau XII: Matrice [A] normalisée

D AS p [D]= (A]*(C]

[E]= À.max le [D]/[C]

Re

D 3,08 0,04 0,07

AS 0,05 0,09 0.10 0,24 0,08 0,25 3,12

p 2,18 0,73 2,24 3,07

1 3 9,24

[A] = Matrice originale, [C] = Vecteur prioritaire, [D] = Priorité globale, [E] = Priorité rationnelle, le = Indice de cohérence et Re = ratio de cohérence. Appliquons le principe de la vérification de la cohérence des jugements. Après avoir normalisé et déterminé la somme des

lignes normalisées, calculons [C] de la deuxième ligne, Âmax, le, la et Re:

[CJ=[0":4] -[CJ= 0,08 9 24 Âmax = -' - = 3 08 3 ,

3,08 - 3 = 0,04 le= 1 3-

0,04 = 0,07 Re= 0,58

RC = 0,07 = 7 % donc RC ( 10 % alors la matrice est cohérente.

Les différents poids des paramètres de sensibilités (Densité de drainage, densité

d'assainissement et la pente du terrain) sont enregistrés dans le tableau XIII ci-dessous.



Tableau XIII: Poids des paramètres de sensibilités

Paramètres sensibilités Poids

Densité de drainage 0,19

Densité d'assainissement 0,08

Pente 0,73

La carte relative à la sensibilité est ainsi obtenue à partir de la formule

Carte de sensibilité= (0,19 x carte « drainage»)+ (0,08 x carte « assainissement»)

+ (0, 73 x carte « pente »)

- Matrice de la vulnérabilité du terrain à l'inondation

Le critère relatif à la vulnérabilité du terrain à l'inondation est basé sur l'occupation du sol. La

matrice et le poids du paramètre « vulnérabilité à l'inondation » sont consignés dans les

tableaux XIV et XV.

Tableau XIV: Matrice de la vulnérabilité à l'inondation

OS Cp Amax le Re

os 1 0,00 0

La matrice est cohérente car Re = 0 % < 10 %

Tableau XV: Poids du paramètre de Vulnérabilité du terrain à l'inondation

Paramètre vulnérabilité Poids

Occupation du sol 1

La carte relative à la vulnérabilité du terrain à l'inondation est obtenue à partir de la formule

suivante:

Carte de vulnérabilité: lx OS

- Matrice relative au risque d'inondation

La matrice relative au risque d'inondation est consignée dans le tableau XVI

KOUAKOU KOUASSI SALOMOND Mastcr : Géoscienccs et Environnement 29


Tableau XVI: Matrice relative au risque d'inondation

V A Vp Cp Àmax le Re

V 1 3 1,73 0,75

A 1/3 1 0,58 0,25 2 0,0 0

I 1,33 4 2,31 1

Avec V = Vulnérabilité du terrain, A = Alea (Sensibilité)

La matrice est cohérente car Re = 0 % < 10 %

Le tableau XVII présente les poids des critères vulnérabilité et sensibilité.

Tableau XVII: Poids des critères « vulnérabilité et sensibilité »

Critères Poids

Vulnérabilité 0,75

Sensibilité 0,25

La carte relative au risque d'inondation est ainsi obtenue à partir de la formule suivante :

Zone à risque d'inondation= 0,75 x Carte de vulnérabilité+ 0,25 x Carte de sensibilité

L'organigramme de conception du SIG est résumé à la figure 7



Image satellitaire Landsat Carte du Réseau MNA ETM+ d'assainissement

(Résolution 90 m) éditée en 1996 Scène n° 196/056

.(

Réseau hydrographique Génération des ( Extraction de la zone d'étude fichiers

'~ Interprétation visuelle

Maillage et calcul l Classification supervisée

,1, ,1,

' 1, ' Carte de densité du Carte

Densité de Carte de pente réseau d'occupation du drainage d'assainissement sol

' 1/

/ ....._ Pondération et combinaison Codification des classes

' ! Carte de sensibilité Carte de Vulnérabilité

1

Pondération et combinaison

CARTE DES RISQUES D'INONDATION

Figure 7: Synthèse méthodologique de la mise en place de la carte des risques à l'inondation

du bassin du Gourou



2.3. Outils de traitement des données

Le traitement des données s'est fait à l'aide de différents logiciels :

- Logiciel HYFRAN Le logiciel HYFRAN permet de réaliser une analyse fréquentielle complète pour n'importe

quelle variable pour laquelle on dispose d'observations indépendantes (absence

d'autocorrélation) et identiquement distribuées (homogénéité, stationnarité).

- Logiciel ENVI 4. 7 Le logiciel ENVI (Environment for Visualizing Images) a été utilisé pour le traitement des

images satellitaires et la numérisation du réseau hydrographique.

- Logiciel Maplnfo 7.5 Il a été utilisé pour la numérisation du contour de la zone d'étude, le maillage du réseau

hydrographique ainsi que l'exportation des objets carte dans les applications.

- Logiciel Surfer 8 Le logiciel Surfer 8 a été utilisé pour élaborer les cartes des isohyètes.

- Logiciel ArcView

Il a servi à l'établissement et au croissement de différentes cartes.



CHAPITRE 3: RESULTATS ET DISCUSSION



3.1. Résultats

3.1.1. Analyses des tendances pluviométriques

3.1.1.1. Tendances des pluies extrêmes horaires

Le tableau XVIII présente les indices relatifs aux changements graduels dans les séries

d'intensités maximales annuelles. Les tendances négatives indiquent une tendance à la baisse

des pluies horaires extrêmes. La tendance est significative à la baisse à partir de la durée de 30

min pour le test de Mann-Kendall. Les chiffres en gras indiquent des tendances significatives

au risque de 5%.

Tableau XVIII: Tendances des séries horaires extrêmes pour divers pas de temps

Durée Statistique du test Tendance observée Décision du test

10 min -77,60 baisse non significative

15 min -75,88 baisse non significative

30 min -98,52 baisse significative







(les chiffres en gras indiquent une tendance significative au risque de 5 %.)

3.1.1.2. Tendances des pluies mensuelles extrêmes

Le tableau XIX présente les tendances observées dans les séries de pluies extrêmes

mensuelles à la station d'Abidjan Aéroport. Globalement, on note des tendances négatives qui

sont non significatives.



Tableau XIX: Tendances des pluies mensuelles extrêmes

Mois Statistique du test Tendance observée Décision du test

Janvier -65,7 baisse non significative

Février -4,6 baisse non significative

Mars -78,2 baisse non significative

Avril -23,8 baisse non significative

Mai -5,3 baisse non significative

Juin -40,4 baisse non significative

Juillet -88,6 baisse non significative

Août -93,2 baisse non significative

Septembre -32,3 baisse non significative

Octobre -58,8 baisse non significative

Novembre -77,8 baisse non significative

Décembre 88,5 hausse non significative


3.1.1.3. Tendance des pluies annuelles extrêmes

Le tableau XX présente les tendances observées dans les séries de pluies extrêmes annuelles à

la station d'Abidjan Aéroport. L'on observe une baisse significative dans les pluies

journalières maximales annuelles d'Abidjan sur la période 1936-2013. Ainsi, les pluies fortes

sont devenues moins fréquentes dans la ville d'Abidjan.

Tableau XX: Tendance des pluies journalières maximales annuelles

Année Statistique du test Tendance observée Décision du test

1936 - 2013 -97,23 baisse significative




Tlan 6lllllllD

-- 1

Pluie

1 74

72

7D

611

66

64

62 5lllllOO

3ll6IIOO 38lllOll 3lllllOO

0 2llOCla

T50an 600000

~ 1 Pluie

1

3.1.2.Analyse de l'occurrence des pluies extrêmes

3.1.2.1. Analyse spatiale des quantiles extrêmes La répartition des pluies extrêmes sur le bassin oscille entre 62 mm et 322 mm (Figure 8). Les

pluies les plus fortes sont observées à l'Ouest tandis que les intensités de pluie les plus faibles

sont observées à l'Est du bassin pour toutes les périodes de retour. L'on n'a constaté que

l'évolution des isohyètes est proportionnelle à celle des durées de retour. En effet, plus la

valeur des isohyètes est élevée, plus sa période de retour est grande.

TlOao

Pluie

5IIOOOO-.__...------,-----,--~ 5IIIOOOO '--,-------,-----.-~

3ll6IIOO

D 2llOOII

T 1001111

3IIIOOO

210

205

200

1115

Pluie

303

298

293

288 3l!IDOOO

3llliOOO 3IIIOOO 3!lOOOO 0 2000m

0

Figure 8: Carte des pluies maximales annuelles pour divers période de retour



3.1.2.2. Cartographie de gradex pluviométrique

La figure 9 présente l'évolution du gradient des valeurs extrêmes de pluies dans le bassin

versant du Gourou. Le gradient croit de l'est du bassin (commune de Cocody) vers l'ouest

(forêt du Banco) 60œOO ·.----------------,

590)00-,

Â Pluie

43.2

42.6

42

592000-

' 590)00- ____,...._ 386000 388000 39.6

0

Figure 9: carte du gradex pluviométrique

2000m

3.1.3. Analyse de la vulnérabilité au risque d'inondation

3.1.3.1. Cartographie de l'occupation du sol La carte d'occupation du sol en 2002 montre que plus de la moitié de la zone d'étude est

constituée d'habitat et de sol nu d'environ 57,49 % (Figure 10). La classe Culture/ jachère

correspond à 38,12% du bassin du Gourou. La culture est disséminée sur toute la zone

d'étude, principalement à l'ouest, au centre et au sud.

KOUAKOU KOUASSl SALOMOND Master : Géosciences et Environnement 37


Les cultures concernent les plantations de banane à Abobo Anador et une cocoteraie à

l'université Nangui Abrogoua, et celles de maïs, de manioc et d'autres cultures. La jachère

concerne les zones de couvert végétal sur le bassin. La classe eau concerne 0,32 km2 de

superficie, ce qui fait 1, 17 % de la superficie totale. Ce thème prend en compte l'étendue du

réseau hydrographique sur le bassin et également tous les endroits où la présence de l'eau

(étangs) est marquée. La classe forêt représente 3,22% de la zone d'étude soit 0,89 Km2. Cette

forêt est une partie de la forêt du Banco, quelques forêts au centre et sur le réseau

hydrographique de la zone d'étude. Le thème Habitat/ Sol nu regroupe les habitats urbanisés

et les habitats précaires. Il y a également des sols nus qui sont tous les espaces dénudés qui

n'ont aucun bâti. Ils peuvent également comprendre les terrains en cours de lotissement ou en

construction. Cette classe représente 15,81 km2 soit 57,49 % de la zone d'étude.

En 2013, l'ensemble du bassin versant est marqué, de manière massive, par des habitats et sol

nu, lesquels occupent approximativement 85,09 % de la superficie totale de la zone étudiée.

La culture et la jachère couvrent 12,04 % du bassin, la forêt 2,07 %, et l'eau 0,80% (figure

10).



390000 386000 388000 390000 386000 388000

N

A 8

8

V. \D ~ 0 0

V. 'D

8

i1W~-,,d~~ ~

0 - . ~ u.- 0

+ 0 + a:. r 0 # Lo~ .. on --- limik du gCJIIRIII H-..-1 Sal nn - -Han C=:J Calbm: / Ja::Jam

i1 ···~ m ~ ~-- 1,. E,u~ ~ 0 3 Ka 1% 1% Cabn/ 8 on

388000 390000

Figure 10: carte d'occupation du sol de 2002 et 2013



3.1.3.2. Evolution de l'occupation du sol de 2002 à 2013

Entre 2002 et 2013, l'analyse montre une croissance de l'habitat/ sol nu. Les habitats/ sol nu

ont pratiquement doublé, ils sont passées de 15,81 K.m2 à 23,40 K.m2• Cette croissante est due

à l'installation anarchique de la population sur le bassin et au déplacement de la population

due à la crise sociopolitique de 2002. Par contre, on observe une baisse importante de culture /

jachère (10,48 K.m2 à 3,31 Km2), une légère diminution de l'eau (0,32 K.m2 à 0,22 K.m2) et de

la forêt (0,89 Km2 à 0,57 K.m2).

25 1 23,4

• Occupation du sol 2002 • Occupation du sol 2013

0,32 0,22 0,89 0,57

Habitat/ sol nu Eau Culture/ Forêt jachère

Type d'occuparlon du sol

Figure 11: Dynamique des différents types d'occupation du sol de 2002 à 2013

3.1.3.3. Cartographie de la vulnérabilité au risque d'inondation

La carte de vulnérabilité à l'inondation est obtenue à partir de la carte d'occupation du sol

(2013). Cette carte (figure 12) indique les différentes zones vulnérables à l'inondation. Elle

comporte quatre classes, son analyse a permis de distinguer deux (2) types de zones: Les

zones les plus exposées et les zones les moins exposées à l'inondation. Les zones les plus

exposées correspondent aux enjeux au sol à forte et très forte vulnérabilité avec un

pourcentage de 85,89 %. Elles sont marquées par une présence d'habitat et une activité

anthropique plus importante. Les zones les moins exposées sont les enjeux au sol à moyenne

et faible vulnérabilité. Elles concernent les endroits où il n'y a la forêt et les cultures avec un

pourcentage de 14,11 %. Dans ces zones, le ruissellement de l'eau de pluie est moins

important, ce qui réduit la vulnérabilité à l'inondation. KOUAKOU KOUASSI SALOMOND Master: Géosciences et Environnement

40


386.000 388.000 390.000

8 0 00

°' V)

+ A

+

VI \0 00 0 0 0

Légende VI t8 # Localités 0 8 D Limite du gourou - vuJnéeabilité faible D vulnerabilité moyenne - vul nerab il ité forte

8 ~ ~ D vulnérabilité très forte

~ + + + li O 3Km

8 0

~ V)

+

386000 388000 390000

Figure 12: Carte de vulnérabilité à l'inondation

3.1.4. Cartographie de la sensibilité au risque d'inondation Dans l'étude des phénomènes d'inondation plusieurs cartes thématiques (carte des pentes,

carte de densité de drainage, carte de densité de réseau d'assainissement) ont été obtenues

après divers traitements.

3.1.4.1. Cartographie des pentes La carte des pentes est représentée à la figure 13. Les classes obtenues sont reparties comme

suit: zone à pente faible : elle se trouve localisée en grande partie dans le Nord de la zone

d'étude avec un pourcentage de 48,387 %. Les pentes oscillent ente 0% et 5,2% soit 13,31

K_m2. KOUAKOU KOUASSI SALOMOND Master : Géosciences et Environnement

41


zone à pente moyenne : elle est dispersée sur toute la zone d'étude et représente

33,871 %. Les pentes sont comprises entre 5,2% et 10,3% pour une superficie de 9,31 Km2;

zone à pente forte: elle correspond à 16,129 % de la zone d'étude. Les pentes sont

comprises entre 10,3% et 15,5% soit 4,44Km2;

zone à pente très forte : ces pentes sont comprises entre 15,5% et 20,6%. Elle occupe

0,44% de la zone d'étude soit 1,613 Km2•

386000 388.000 390.000

8 0 00 0\ .,...

1 § N 0\ .,...

1

+ N

A

+

+

Vl \0 00 ·o 8

u,

l 0 0

u,

-~ 8

1~ t t * ,-0 .,... 386000 388000 390000 8

u,

Légende # Localités

D Limite du gourou D faible <o - 5,2) D moyenne(5,2- l0,3) - forte (10,3 -15,5) - très forte(15,5 - 20,6) 0 3 Km

Figure 13: Carte des pentes du bassin versant du gourou

3.1.4.2. Cartographie de la densité de drainage La carte de densité de drainage renseigne sur la densité du réseau hydrographique dans la

zone d'étude (figure 14). Les différentes classes identifiées sont: faible densité : cette plage couvre 14,11 % de la zone d'étude. Elle couvre une partie

du Nord et de l'Est de la zone d'étude. Ce sont des zones où le drainage est relativement

faible. Elles sont marquées par une forte sensibilité et un fort risque d'inondation;



densité moyenne: cette classe couvre plus de la moitié de la zone d'étude avec 57,56

% de la superficie totale. Elle s'étend sur toutes les parties de la zone d'étude. Les zones à

densité moyenne ont une sensibilité et un risque d'inondation moyen avec une densité de

drainage moyenne. forte densité : cette plage représente 27 ,41 % du secteur d'étude. Elle couvre une partie

du centre et s'étant jusqu'au sud de la zone d'étude. Dans les zones à forte densité la

sensibilité et le risque d'inondation sont faibles. très forte densité : elle représente 0,92% de la zone d'étude. Elle se présente sous

forme de petites plages au centre de notre zone d'étude. Dans cette zone la sensibilité au

phénomène d'inondation et aux risques d'inondation sont très faible.

386.000 390.000 388.000

u, 'P

8

8

Legende

/V Limite du bassin du gourou # Localités D Faible(O- 0,8 ) D Moyenne(0,8 - 1,6 ) - Forte(l,6 - 2,4) - Très forte(2,4- 3,1)

8J u, 0 t t t Lg ~ 386000 388000 390000 8

Figure 14: Carte de densité du réseau de drainage

3.1.4.3. Cartographie de la densité du réseau d'assainissement La répartition de la densité du réseau d'assainissement de la zone d'étude renseigne sur un

paramètre important dans l'avènement des inondations (figure 15). Sa présence ou son

absence ainsi que son dysfonctionnement peuvent être à la base de graves inondations. Les

différentes classes obtenues sont les suivantes : KOUAKOU KOUASSI SALOMOND Master : Géosciences et Environnement

43


densité d'assainissement faible: représentant plus de la moitié de la zone avec 66,94

% de la superficie totale, se sont les zones dépourvues de canaux d'évacuations des eaux

pluviales. Elle occupe toute la partie Nord, le Centre et une partie de l'ouest. Ceci montre que

la zone d'étude présente un déficit en réseau d'assainissement;

densité d'assainissement moyenne: elle couvre 23,19 % de la zone d'étude et se

trouve dans la partie Sud et l'est; densité d'assainissement forte: elle est estimée à 8,65% et repartie sur tout le sud de la

zone d'étude. Densité d'assainissement très forte: elle occupe seulement 1,22% de la zone d'étude.

Près de 66,94% de la zone d'étude est faiblement desservie en réseau d'assainissement ou

d'évacuation des eaux usées et eaux de pluie.

386.000 388000 390.000

§ 00

°' V)

+

#Abobo Anador

N

A Vl

8

!~~+-··· 2platea~bid0nvil) + rs r.::--/

Légende

# Localités

;~ ~-~ ~

D Limite du gourou

+ D faible (0- t,3) D moyenne (1,3 - 2,3) - forte (2.3 - 3.3) - très forte (3,3 - 4,3) 0 3 Km

~~

1

+ + + ~§ V) 1 1 1 8

386000 388000 390000

Figure 15: Carte de densité du réseau d'assainissement



3.1.4.4. Cartographie de la sensibilité La carte de sensibilité à l'inondation est élaborée à partir de la matrice de sensibilité obtenue

avec les pentes, la densité du réseau d'assainissement et la densité de drainage. Elle met en

évidence quatre zones comme l'indique la figure 16:

La zone de faible sensibilité à l'inondation (1,83 %): elle est caractérisée par une pente

très forte.

La zone de sensibilité moyenne: elle est éparpillé sur la partie centre jusqu'au sud du

bassin couvrant un taux de 16,38 % de la zone d'étude. elle est caractérisée par une forte

pente et drainage moyen.

La zone de forte sensibilité occupe une partie considérable dans la zone d'étude. Cette

zone est marquée par une pente moyenne, un moyen drainage des eaux et un faible réseau

d'assainissement. Cette plage occupe une proportion de 33,79 % de la zone d'étude.

La zone de très forte sensibilité se trouve en grande partie au Nord, au Sud-ouest et

l'Est de la zone d'étude. Elle est caractérisée par un faible réseau d'assainissement, un faible

drainage des eaux et une faible pente. Cette plage occupe 48 % de la zone d'étude. C'est

l'unité la plus représentée.

386.000 388.000 390000

8 0 N

°' Ir)

V, \0 00

8 0

V,

~ 8 0

V,

.~ 0 0

V,

·i 0

8J ~- ...,,_ l~ 8 t t t 8 ~ 386000 388000 390000 o

Légende # Localités

C] Limite du gourou c=J Faible sensibilité - Moyenne sensibilité c=J Forte sensibilité - Très forte sensibilité

Figure 16: carte de sensibilité à l'inondation du bassin du Gourou



3.1.5. Cartographique des zones à risque d'inondation

La carte de risque d'inondation a été déterminée par la superposition de la carte de

vulnérabilité et celle de sensibilité à l'inondation.

La carte de risque d'inondation, obtenue définit quatre niveau de risque repartie dans l'ordre

suivant (figure 17):

Risque faible : il occupe une superficie de 0,38 km2 soit un pourcentage de 1,37 % de

la zone d'étude.

Risque moyen: il couvre une superficie de 3,54 km", ce qui représente 12,88 % de la

superficie totale et se trouve en grande partie au Centre et au Nord du bassin.

Risque fort : il représente 8,63 km2 de la superficie avec un pourcentage de 31,39 %.

les zones à fort risque d'inondation se situent presque sur la quasi-totalité de la zone de la

zone. Ces zones sont marquées par une pente et un drainage sensiblement faible des eaux et

une faible densité d'assainissement.

Risque très forte: cette plage occupe 14,95 km2 ce qui fait 54,36 % du secteur d'étude.

Les zones à très forte risque d'inondation se situent en grande partie dans le Nord, Sud et le

Sud-ouest. Ces zones sont marquées par une faible pente, un faible drainage des eaux et une

densité de drainage faible.

La carte de risque d'inondation a permis d'identifier les zones à potentielle nsque

d'inondation. Les zones de fort et de très fort risque d'inondation couvrent une superficie de

85,75 %. L'analyse de cette carte montre que le bassin du Gourou est exposé aux phénomènes

d'inondation.

KOUAKOU KOUASSI SALOMOND Master : Géosciences el Environnement 46


386000 388000 390000

0 0 0 00 O"I V")

8 0 -o O"I V")

+

+

N

A

+

Vl -o 00 0

8

Vl \Cl

.~ 0 0

Vl

'f ·o 8

Légende

11 ~-;+-~;:r ~i # Localités + D Limite du gourou

CJ risque faible c=J risque moyen CJ risque fort

~j 11111 risque très fort

3 Km ~1 0 + + +

1 1 1 0 V")

386000 388000 390000

Figure 17: Carte des zones à de risque d'inondation



3.2. Discussion

L'analyse de l'aléa pluviométrique dans sa composante extrême indique une baisse des

évènements pluvieux à l'échelle horaire et annuelle sur le bassin versant du Gourou. L'échelle

mensuelle est affectée par des baisses qui ne sont pas significatives. A l'échelle de l'Afrique

de l'Ouest, Easterling et al. (2000) et Groisman et al. (2005) ont aussi constaté une nette

diminution des forts événements pluvieux. Les tendances à la baisse détectées dans les séries

de variables descriptives des pluies journalières maximales annuelles même si elles ne sont

pas généralisées à toute les échelles; sont toutefois en accord avec l'évolution générale de la

pluviométrie annuelle de l'Afrique de l'Ouest (Servat et al., 1999). Cela est corroboré par les

travaux de Zhai et al. (2005) en Chine et Zhang et al. (2001) au Canada; ceux-ci indiquent

que les changements détectés au niveau des pluies extrêmes évoluent dans le même sens que

celui des pluies annuelles. L'IPCC (2001) fait remarquer qu'une baisse de la moyenne des

pluies annuelles devrait entrainer une baisse très significative de la moyenne des pluies

extrêmes. La recrudescence des phénomènes extrêmes notamment les inondations, dans

plusieurs régions du monde et leur médiatisation ont contribué à tirer la sonnette d'alarme sur

l'hypothèse que ceux-ci pouvaient être dus au réchauffement climatique (Easterling et al.,

2000). Cependant, les pluies " fortes" sont souvent à l'origine des catastrophes, mais ne sont

pas les seules facteurs : l'état hydrique des sols, les caractéristiques des terrains (pentes,

profondeurs des sols), couvert végétal sont aussi déterminants. Selon Di Baldassarre et al.

(2010), les récentes inondations survenues en Afrique sont principalement liées à une hausse

de la vulnérabilité des populations. Ces auteurs soulignent que cette augmentation de la

vulnérabilité des habitats humains peut être attribuée à un certain nombre de facteurs socio

économiques : croissance démographique rapide, infrastructures précaires, grande pauvreté.

Dans certaines régions de l'Afrique, cette vulnérabilité est accentuée par une urbanisation

anarchique qui conduit les populations à être de plus en plus exposées au risque d'inondation

(Hardoy et al., 2001, Douglas et al., 2008). C'est le cas de la ville de Lusaka en Zambie, où

le risque d'inondation a considérablement augmenté à cause d'une croissance très rapide des

habitats dans les zones inondables (Nchito, 2007). Ce même phénomène a été aussi observé

en Afrique de l'Ouest, particulièrement à Dakar (Sénégal) et à Ouagadougou (Burkina Faso),

où les habitats humains ont été fortement affectés par des inondations en 2009 (Di

Baldassarre et al., 2010).



Dans le district d'Abidjan, notamment sur le bassin versant du Gourou, l'analyse de

l'occupation du sol révèle une hausse très important des habitats et sols nus associés à des

déficits au niveau de l'assainissement tant pluvial que pour les eaux vannes. Cette situation

engendre des zones très exposées au risque d'inondation. Selon Boubchir (2007), la forte

croissance des habitats se traduit par la croissance de la vulnérabilité, d'où l'augmentation du

risque d'inondation dans une zone.

Divers autres facteurs physiques peuvent également contribuées à l'aggravation des

inondations dans le bassin versant du Gourou. Ainsi, dans la présente étude, les zones les plus

vulnérables sont celles proches des versants abrupts, des bas-fonds du fait de la

géomorphologie du sol. Cela est en accord avec l'étude réalisée par Savane et al. (2003) qui

stipule que dans les fonds des cuvettes et sur les versants la vulnérabilité à l'inondation est

très élevée. Dans la commune d' Attécoubé Hauhouot (2008) a montré que l'urbanisation

rapide, incontrôlée, anarchique, qui fragilise le milieu exacerbe les risques d'érosion et

d'inondation. Par ailleurs, la cartographie de la pente a mis en évidence que le bassin du

Gourou est située en grande partie dans une zone de faible pente. Ces résultats sont en accords

avec ceux de Savane et al. (2003) qui soulignent que les zones de faibles pentes augmentent

le risque d'inondation. Les analyses ont montré que le bassin est moyennement desservi en

réseau de drainage des eaux. Le bassin du Gourou avec une configuration topographique et

une occupation anarchique de l'espace urbain dans certains endroits, connaît à chaque période

pluvieuse des problèmes de drainage et d'inondation. Ces problèmes de drainage sont causés

par le sable qui se dépose en grande quantité dans le lit des canaux du réseau de drainage pour

faire obstruction au passage des eaux de ruissellement (Coulibaly et al., 2014). En outre, près

de 66% de la zone est faiblement desservie en réseau d'assainissement ou d'évacuation des

eaux usées et eaux de pluie. Ces résultats sont en accord avec ceux de Kouamé (2003), qui a

indiqué lors de ces travaux sur la prévention et l'étude des risques d'inondation dans la

commune de Cocody que cette commune qui a une portion non négligeable dans le bassin est

faiblement desservie en réseau d'assainissement; ce qui peut conduire à de graves

inondations.

Par ailleurs, la carte de sensibilité à l'inondation obtenue par combinaison des cartes de

pentes, de drainage et d'assainissement montre que la zone d'étude est très sensible aux

phénomènes d'inondations. Ce qui est normal, puisque le site d'étude est une zone de faible

pente, de drainage moyen et de faible évacuation des eaux usées et de pluie (Kouamé, 2003).



A l'analyse des différentes composantes du risque d'inondation, le bassin du Gourou apparaît

principalement comme une zone à risque d'inondation élevée. Ce risque élevé est caractérisé

par des pentes faibles, un drainage moyen, une faible densité de réseau d'assainissement et

une activité anthropique importante. Ces résultats sont en accord avec ceux obtenus dans les

travaux antérieurs de Boubchir (2007), Hauhouot (2008), Ould Sidicheikh et al. (2007),

Kouamé (2013). En effet, ses auteurs, effectuant des études sur l'inondation dans différentes

régions ont montré qu'une zone à risque d'inondation se traduit par une forte croissance et

non contrôlée de l'occupation du sol, une pente faible et une faible évacuation des eaux.



CONCLUSION ET PERSPECTIVES

1



L'étude de cartographie des zones à risque d'inondation dans le bassin du Gourou a été

réalisée en combinant les données satellitaires, assainissement et MNT dans un SIG a permis

de cartographier les zones à risque d'inondation. Ainsi, la carte des risques à l'inondation

obtenue constitue un important outil d'aide à la décision qui contribuera à l'élaboration des

stratégies d'atténuation et d'adaptation des populations aux risques d'inondation dans le

bassin du Gourou. Le niveau du risque d'inondation varie de faible à très fort.

1,37 % des zones cartographiées, ont un risque faible. Dans ces zones la pente est

forte, ce qui favorise le ruissellement de l'eau.

12,88 % de la zone d'étude à un risque moyen. Le ruissellement de l'eau est

relativement important dans ces zones.

31,39 % du secteur d'étude présente un risque fort. Dans ces endroits, la pente est

relativement faible, ce qui favorise l'inondation

la plus grande partie de la zone cartographiée (54,36 %), à un risque élevé. Cette zone

couvre presque toute la zone d'étude.

Les zones à fort et très fort risque d'inondation couvrent 85,75 % de la zone d'étude exceptée

les secteurs à forte pente qui sont très minimes.

Les résultats obtenus au cours de ce mémoire seront d'un apport certain aux conseils

généraux, aux municipalités, aux bureaux d'études et aux organisations de gestion du risque.

Dans l'avenir et pour une gestion plus rationnelle, les suggestions suivantes sont préconisées:

le traitement et l'intégration d'images à très haute résolution afin de perfectionner et

affiner la cartographie de l'occupation du sol;

l'extension de cette étude à tout le district d'Abidjan et dans d'autres villes, de

l'intérieur de la Côte d'Ivoire, touchées par les inondations;

1 KOUAKOU KOUASSI SALOMOND Master : Géosciences et Environnement

52

Cartographie du risque d'inondation sur Je bassin versant du Gourou

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