Utilisation d’Un Modèle Pour l’Évaluation Des Débits d’Eau Dans Un Bassin Versant Non Jaugé

7/25/2019 Utilisation dUn Modle Pour lvaluation Des Dbits dEau Dans Un Bassin Versant Non Jaug

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-

Anne 2010

Facult des Sciences de la TerreDpartement de gologie

Mmoire

En vue de l'obtention du diplme de

MagistreOption : Hydrogologie

THEME

Prsente par :Mr. BOUCHEBCHEB Abdelmadjid

(Ingnieur dEtat, Universit Badji Mokhtar-Annaba)

Directeur de mmoire

Dr. KHANCHOUL Kamel

Devant le jury compos de :

Prsident : Dr.CHAAB SALAH M.C. Universit ANNABAExaminateurs:Dr.ZOUINI DERRADJI M.C. Universit ANNABA

Dr.SAAIDIA BACHIR M.C. Universit ANNABA

BADJI MOKHTAR-ANNABA UNIVERSITY

UNIVERSIT BADJI MOKHTAR-ANNABA

Utilisation dun modle pour lvaluation des

dbits deau dans un bassin versant non jaug


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110

Rfrences bibliographiques

Brod, D. 1995. Contribution l'estimation des crues rares l'aide de mthodes dterministes

- Apport de la description gomorphologique pour la simulation des processus d'coulement.

Thse EPFL No. 1319.

Bonn, F., Rochon, G. 1992, Prcis de tldtection: Principes et mthodes. Volume 1. Presse

de luniversit du Qubec/AUPELF.

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observations on their calibration and use. Journal of Hydrology 19: 1-20.

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240 pages.Ghachi, A. 1982. Hydrologie et utilisation des ressources en eau de la Seybouse. Thse de

3eme cycle, Universit de Toulouse, 499p.

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Khanchoul, K. 2006.Quantification de lrosion et des transports solides dans certains basins

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Marre, A.1992. Le tell oriental algrien : de Collo la frontire tunisienne. Etude gomor-

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http://www3.interscience.wiley.com/journal/109862866/abstracthttp://www3.interscience.wiley.com/journal/109862866/abstracthttp://www3.interscience.wiley.com/journal/109862866/abstracthttp://www3.interscience.wiley.com/journal/109862866/abstract


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iv

Remerciements.

Si aprs deux annes de travail, jai pu participer la recherche dans le modle hydrologique,

cest grce au concours que mont apport plusieurs personnalits que je tiens remercier,

Monsieur le docteur Khanchoul Kamel qui ma fait apprcier ce genre de travail, cest un

directeur de mmoire, attentif et bienveillant qui a bien voulu accepter de diriger mes travaux

de recherche, il a apport un vif intrt mon travail en maccordant son temps prcieux pour

me lire et morienter.

Il est galement de mon devoir dexprimer ma vive gratitude au personnel de lANRH de

Constantine en particulier HADEF, BOUACIDA et TACHETACH qui ont mi ma

disposition les donnes climatiques et hydrologiques.

Je tiens aussi remercier Boukhrissa qui ma accord son temps prcieux me perfectionner

sur diffrents logiciels.

Je tiens particulirement remercier les docteurs : SAADIA BACHIR , CHAAB SALAH et

ZOUINI DERRADJI qui mont fait lhonneur de me lire le manuscrit et tre membres du

jury.

Mes remerciements tous ceux qui ont bien voulu maider faire paratre ce travail.

A la mmoire de mon pre et ma mre qui auraient t trs fiers de me voir enfin arriv ce

stade, ils mavaient fait prendre depuis ma tendre enfance.

A mon pouse qui avec son dvouement et ses sacrifices, ce travail a pu voir le jour.

A mes enfants.

A mes frres, leurs pouses et leurs enfants .

A ma belle sur Saliha et mon beau frre, son pouse et ses enfants.


4/121

ii

Abstract

The present study focuses on estimating the water resource of the Bougous site II

subwatershed (236 km) by introducing a hydrologic model. The Mellah watershed (551 km)

is taken as a basin reference to calibrate the model and that in order to validate the model for

use by comparing the measured and estimated volumes. The used model in this study isnamed WMS (Watershed Modeling System). The choice of the present subwatershed is based

on the project of the construction of a dam at site II that is going to be done, which is located

upward of the Mexenna dam.

In addition, this research work is between the hydrology and the spatial approaches. It

feeds the aspect of the technical development associated to the use of the remote sensing

images, digital elevation modelling, and to GIS to characterize the hydrologic space.

The two basins are oriented South-West to North-Est, and are characterized by a

temperate and humid Mediterranean climate, with rainy and fresh winters, and hot and dry

summers. These basins constitute good sites for dam projects construction.

The calibrations done on 8 selected storm events have permitted to show a simple

remark, that the time of rising limb does not depend on the intensity of discharge, but itdepends essentially on the selected precipitation distribution function. The application of the

model and the SCS method have given, in general, results of flows close to the observed

values of storm events. Moreover, the WMS model has revealed that the error in the annual

volume taken from the measured and estimated annual volumes is very low; with an

underestimation of only 3,89%.

Using the period of 26 years (1975/76 to 2000/2001), the mean annual volume in

Wadi Bougous site II is equal to 37,29 Hm3, with a mean annual runoff of 154,14 mm. in

addition, the simulation has given a mean annual discharge of 1,19 m3/s. using runoffs taken

from the daily rainfalls of Ain Assel and Ain Kerma, we have obtained respectively simulated

volumes of 41,80 Hm3and 34,89 Hm3.

Due to the low degree of the flow underestimation by the model, the WMS program

used to estimate the water resources in a non gauged basin can be done with success.

However, the volume estimated from the A.N.HYD (1997) study has revealed that the later is

over-estimated compared to the simulated one. This over-estimation is evaluated to be 46%.


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iii

Rsum

La prsente tude tente destimer la ressource en eau du sous-bassin de lOued

Bougous site II (236 km2) en introduisant une tude de modlisation hydrologique de ce

bassin. Le bassin de lOued Mellah (551 km2) est pris comme bassin versant de rfrence

pour le calage du modle en vue de valider le modle par une comparaison des volumesmesurs et estims. Le modle appliqu dans ce travail est celui du WMS (Watershed

Modeling System). Le choix du prsent sous-bassin entre dans le cadre du lancement dun

projet de construction dun barrage au niveau du site II, situ en amont du barrage de

Mexenna.

Par ailleurs, ce travail de recherche sinscrit dans le champ intermdiaire entre

lhydrologie et les approches spatiales. Il se nourrit de laspect de dveloppement technique

associ lutilisation des images de tldtection, des modles numriques de terrain et du

SIG pour caractriser lespace hydrologique.

Les deux bassins sallongent en direction Sud-Ouest vers le Nord-Est et sont

caractriss par un climat mditerranen de latitude moyenne tempr et humide, avec des

hivers pluvieux et doux et des ts chauds et secs. Ces bassins constituent les meilleurs sitesfavorables la construction de barrages.

Les calages effectus sur 8 crues choisies ont permis de dgager une remarque simple,

que le temps de monte de lhydrogramme ne dpend pas de lintensit des dbits, mais il

dpend essentiellement de la fonction de distribution de prcipitation choisie. L'application du

modle et la mthode du SCS ont fourni en rgle gnrale des rsultats d'coulements proches

des valeurs observes sur la plupart des crues. Entre autres, le modle WMS a rvl que

lerreur constate du volume deau annuel issue du volume annuel mesur et du volume

annuel estim est trs faible; on a une sous-estimation de seulement 3,89%.

Sur la priode de 26 annes (1975/76 2000/2001), le volume moyen annuel lOued

Bougous au site II est estim 37,29 Hm3, soit une lame deau coule moyenne de 154,14

mm. Par ailleurs, la simulation a donn un dbit moyen annuel gal 1,19 m3/s. En utilisant

les ruissellements issus des prcipitations journalires de Ain Assel et Ain Kerma, on a obtenu

respectivement des apports simuls de 41,80 Hm3et 34,89 Hm3.

Vu le faible degr de la sous-estimation de lcoulement par le modle, le logiciel

WMS utilis pour lestimation des ressources en eau dun bassin versant non jaug peut tre

appliqu avec succs. Par contre, le volume estim partir de ltude de lA.N.HYD (1997) a

rvl que ce dernier est surestim compare celui simul. Cette surestimation est value

46%.


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i

(2

2362

(

)

.

551

2

(.

Wms:

.2

.

SIG.

-

-

:

.

.

SCS

.

WMS.

.

% : 3.89

01/200075/1975(26 (2.37.293

: /

145.14:

1.193

:

41.803

WMS 34.893

.

)1997( ANHYD .

.

%

46


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viii

TABLES DES MATIERES

INTRODUCTION GENERALE.....1

CHAPITRE 1 : CARACTERISTIQUES PHYSIQUES DES BASSINS VERSANTS...5

Introduction..6

1. Aperu gographique .. ..6

1.1. Le bassin versant de lOued Mellah.6

1.2. Le sous bassin versant de lOued Bougous ....8

1.3. Barrage de Bougous.9

2. Gologie ...10

2.1. Le bassin versant de lOued Mellah..112.2. Le sous bassin versant de lOued Bougous.....................12

3. Les pentes ....13

3.1. Modle numrique de terrain ..13

3.2. Cartes des pentes ..... 16

4. Lhydrographie. ...19

Conclusion:.23

CHAPITRE 2 :LES CARACTERISTIQUES CLIMATIQUES.24

Introduction :.......25

1- Variabilit des prcipitations26

1.1. Variation annelle des prcipitations26

1.2. Variation lchelle des crues 28

1.3. Variabilit interannuelle des prcipitations .29

1.4. Rgime saisonnier.32

1.5. Rpartition des pluies journalires et averses des crues ...33

1.5.1 Dtermination du jour pluvieux ...33

2. Dcomposition du rgime en apport dintensit ......35

3. Facteur vapo-thermique , Rgime pluviomtrique..37

3.1. Temprature et vapotranspiration....37

3.2. Rgime pluviomtrique.40


8/121

ix

1-Rgime mditerranen.40

2- Rgime subtropical .40

3. Rgime mensuel ..40

4. Analyse du bilan hydrique ...41

Conclusion ...42

CHAPITRE 3 :LES ECOULEMENTS SUPERFICIELS.....44

Introduction.45

1. Analyse des sries de dbits......45

1.1. Comblement des lacunes ...45

1.2. Courbe de tarage....46

2. Variabilit interannuelle des dbits ......47

3. Dispersion des dbits annuels ..48

4. Calcul du coefficient dcoulement .....49

5. Variabilit mensuelle des dbits...50

6. Analyse des crues .52

Variabilit des crues .53

7. Estimation des volumes deau ......54

7.1. Calcul des volumes deau mesurs .......55

7.2. Calcul des volumes deau par les mthodes empiriques ...............................55

a. Formule dAjel-smail ..55

b. Formule de sograh .....56

c. Formule de turc et sami ...57

Conclusion...57

CHAPITRE 4 :CLASSIFICATION DE LIMAGE...59

Introduction60

1. Limage satellite ..60

2. Les traitements de base .......61

2.1. Analyse de lhistogramme ....63

2.2. Les transformations des comptes numriques ..63

2.3. Amlioration radiomtrique ..64

.Amlioration de la dynamique .....64

.Les tables de coloration (look up table) ....64


9/121

x

.Analyse du contraste .....65

2.4- Amlioration spatiale ....66

3. Classification de limage ..66

3.1.Etablissement des noyaux ............67

3.2. LAnalyse statistique et radiomtrique des noyaux ............................68

3.3. La sparabilit .69

3.4. La qualit des noyaux ............69

3.5. La table de performance (Matrice de confusion) ....70

4.Rsultats de la classification .....72

4.1. Occupation du sol du Bassin de loued mellah.....72

4.2. Occupation du sol du bassin de loued bougous...73

Conclusion....74

CHAPITRE 5 :APPLICATION DU MODELE HYDROLOGIQUE ET ESTIMATION

DES ECOULEMENTS...76

Introduction.....77

1. Le logiciel WMS..78

1.1. Dlimitation automatique du bassin versant ....79

1.2. Loutil SIG.....81

1.3. curve number..83

2. Diffrents types de modles hydrologiques..................................86

2.1. Historique du modle HEC-1...86

2.2. Description do modle HEC-1.....87

3. Dtermination du CN (curve number ).....88

4. Ajustement du modle .....89

5. Mthodes du SCS (soil conservation service).......................92

6. Rsultats et discutions...94

6.1. Relation pluie dbit............94

6.2. Calage du modle...95

6.3. Estimation des ressources en eau ....100

6.3.1. Bassin versant de loued Mellah...................100

6.3.2. Sous-bassin des oueds Ranem et Sfa............102

6.3.3. Bassin versant de lOued Bougous au site II ..103


10/121

xi

Conclusion.105

CONCLUSION GENERALE 107


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v

Liste des tableaux

Tableau 1. Reprsentation des sites tudis ...10

Tableau 2.Reprsentation des classes des pentes dans les bassins tudis...17

Tableau 3. Reprsentation des coordonnes des stations pluviomtriques.25

Tableau 4. Variabilit annuelle des prcipitations .27

Tableau 5. Ecart la moyenne des prcipitations annuelles...28

Tableau 6. Rgime saisonnier des prcipitations32

Tableau 7. Rgime saisonnier pluviomtrique (mthode des rapports ).34

Tableau 9.Dcomposition des rgimes pluviomtriques...36

Tableau 10. Variation mensuelle de lETP .39

Tableau 11. Coefficients pluviomtriques mensuels ...41

Tableau 12. Bilan hydrique du bassin de loued bougous ..42

Tableau 13. Dispersion des coulements annuels ..49

Tableau 14. Paramtres annuels de lcoulement..50

Tableau 15. Quelques principales crues enregistres ..54

Tableau 16. Rpartition en pourcentage du nombre des crues dans les deux oueds tudi.54

Tableau 17. Sparabilit entre les 16 noyaux choisis pour la classification..70

Tableau 18. Matrice de confusion des 16 noyaux choisis pour la classification...71

Tableau 19. Description de quelques catgories doccupation du sol et valeur de CN

Correspondante...82

Tableau 20. Les attributs de loccupation du sol et type de sol de loued mellah .84

Tableau 21. Les volumes et les dbits de pointe observs et simuls des crues slectionnes....98

Tableau 22. Reprsentation des volumes deau mesurs et estims..104


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1

INTRODUCTION GENERALE

Une prise de conscience internationale vis vis du changement climatique et de ses

consquences est observe depuis les annes 80. Les causes et les impacts de ce changement

climatique sont lobjet de nombreux dbats que nous ne chercherons pas ici introduire.

Cependant, lensemble des communauts semble tre daccord sur le fait que les vnements

extrmes vont saccentuer sous leffet de ce changement climatique. Do une inquitude

grandissante de lopinion publique face aux impacts de ces changements sur les ressources

naturelles et particulirement les ressources en eau.

Nous assistons une mobilisation importante autour de la thmatique des ressources en

eau: dossiers, loi, dcrets, programmes sociaux et de recherche fleurissent. Depuis 1965,

lOrganisation des Nations Unies pour lEducation, les Sciences et la Culture (UNESCO) a mis

en place une succession de programmes hydrologiques visant dune part mieux comprendre le

fonctionnement hydrologique des diffrentes rgions du globe et dautre part accompagner les

diffrents utilisateurs une gestion optimise et concerte pour viter les gaspillages mais surtout

des tensions politiques potentielles majeures. La mobilisation autour de leau observe depuis

quelques dizaines dannes est motive par des proccupations qui dpassent maintenant la

ressource en elle-mme : les enjeux sociaux, politiques et stratgiques sont majeurs.

80% de leau douce de surface de la plante est recueillie par les zones de relief, qui nereprsentent que 20% de la surface terrestre, grce aux barrires orographiques naturelles quelles

constituent face aux masses dair. Suite une dforestation ou un surpturage, un

appauvrissement du sol et une perte de sol (rosion) sont observs. Les environnements fragiles

sont pourtant particulirement stratgiques prserver dans le contexte actuel de recherche de

durabilit et de rarfaction de la ressource en eau. En effet, une rosion importante conduit un

stockage minimal deau dans les sols et donc un approvisionnement des cours deau moins long

et des vnements extrmes encore plus violents aucune retenue des pluies abondantes. Elle

peut aussi provoquer un envasement des barrages.

La raret des informations disponibles sur les bassins versants est lorigine dune

mconnaissance de leur fonctionnement hydrologique. Cette raret est lie la difficult

deffectuer des mesures sur le terrain, particulirement sur des zones situes en altitude (Puech,

2000). Le manque daccessibilit, les conditions climatiques du milieu, le transport intense de


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2

sdiments dans les lits des rivires, labsence de sources dnergie et la ncessit de dvelopper

des dispositifs spcifiques empchent parfois une densification des rseaux de mesure des pluies

et des dbits (Klemes, 1990). Le manque de donnes conduit des indterminations ou de

fortes imprcisions sur les estimations des dbits. En effet, les approches classiques ne permettent

pas une estimation fiable et prcise des dbits pour les frquences rares :

- les mthodes statistiques sont inutilisables, faute dune quantit suffisante de mesures (Brod,1995) ;- les mthodes empiriques posent des problmes en ce qui concerne lestimation plus ou moins

exacte des ressources en eau. En outre, elles ne permettent pas daccder la connaissance

complte de la distribution de frquence des dbits ou des hydrogrammes de crue. La forme des

hydrogrammes de crue savre pourtant utile dans le cadre de la gestion du transport solide et du

dimensionnement des ouvrages.

Ces approches classiques ne tiennent pas ou peu compte des caractristiques des bassins

versants, telles que la gomorphologie, la vgtation, la pdologie ou la gologie, susceptibles

dinfluencer de manire non ngligeable la gnration des crues.

A linverse, une approche base sur une modlisation conceptuelle et dterministe du

processus de transformation de la pluie en dbit dans le bassin versant peut amliorer la

connaissance des crues dans toute la gamme de frquence des dbits, aider la comprhension du

fonctionnement hydrologique des bassins et fournir les lames coules.

Le plus souvent, l hydrologue dispose de donnes de pluie qui sont gnralement

beaucoup plus abondantes et mieux distribues spatialement que les sries de dbit. Cest la

raison qui nous pousse naturellement nous intresser aux modles pluie-dbit : ils nous

permettent de reconstituer ou de complter des sries de dbit partir des sries de pluie. Les

modles pluie dbit sadaptent aux particulari ts du comportement hydrologique dun bassin

versant au travers de leurs paramtres. Pour pouvoir appliquer utilement ces modles,

lhydrologue a besoin dune mthode permettant de dterminer leurs paramtres, quel que soit le

bassin versant.

Par ailleurs, lutilisation de la tldtection, des Modles Numriques de Terrain (MNT)

et du SIG (Systmes dInformations Gographiques) pour la connaissance du fonctionnement des

hydrosystmes est devenue trs intressante. Cette recherche est donc linterface de deux

domaines : lapproche spatiale et lhydrologie. Les donnes de la tldtection sont a priori


14/121

3

opportunes pour amliorer la prvision des dbits. Le rle important de cet outil concerne

limpact de loccupation du sol, type de sol et de la morphologie dans lexplication des

comportements hydrologiques et leur introduction dans les modlisations. Lensemble des

recherches menes sorganise autour de la valorisation des informations descriptives internes au

bassin versant dans la comprhension des phnomnes dcoulements.

Mon travail de recherche sinscrit dans le champ intermdiaire entre lhydrologie et les

approches spatiales. Il se nourrit de deux aspects :

- un aspect de dveloppement technique associ lutilisation des images de tldtection,

des modles numriques de terrain et du SIG pour caractriser lespace hydrologique ;

- un aspect hydrologique pour une amlioration des mthodes par utilisation des donnes

spatiales et du logiciel de Watershed Modeling System (WMS), pour une intgration dans

les modlisations et une meilleure estimation des coulements.

Dans cet objectif, un bassin versant avec une station de mesure a t choisi afin de fournir

suffisamment de donnes pour entamer une tude de modlisation hydrologique de ce bassin. Le

bassin choisi pour cette tude est celui de lOued Mellah (551 km2) qui est pris comme bassin de

rfrence pour le calage du modle des dbits mesurs et estims. Le petit bassin versant de

lOued Bougous (248,87 km2) est le bassin o on voudrait appliquer le modle du WMS pour

estimer lcoulement car l'Agence Nationale des Barrages prvoit de lancer la construction d'un

barrage sur l'oued Bougous situ l'amont de Mexenna. Le volume deau simul sera compar

celui calcul par le bureau dtude A.N.HYD. en 1996 (Agence Nationale des Etudes

Hydrauliques).

Cette tude est conue en trois principaux chapitres:

* Le premier chapitre sera consacr ltude du milieu physique et des facteurs conditionnant le

rgime hydrologique. Il sintressera la prsentation des donnes monographiques des deux

rgions tudies.

* Le deuxime et le troisime chapitre comporteront sur ltude des diffrentes composantes

hydroclimatiques, savoir, les prcipitations, lcoulement et lvapotranspiration. Nous allons

procder, en fin de ce chapitre, une confrontation entre pluies et coulements, comme moyen de

contrle des donnes hydromtriques et aussi pour slectionner les vnements qui vont tre pris

comme rfrence dans le calage du modle pluie - dbit.


15/121

4

* Le quatrime chapitre traitera essentiellement le traitement et la classification des images et

ltablissement de la carte doccupation des sols. Le dernier chapitre sera rserv au calage dun

modle hydrologique de transformation pluie dbit, la reconstitution des hydrogrammes

observs par le programme WMS et lestimation des volumes au niveau des bassins tudis. Il est

noter que le rsultat de cette modlisation va dpendre en grande partie de la qualit et la

fiabilit des donnes hydromtriques et surtout des donnes pluviomtriques.


16/121

5

CHAPITRE I

CARACTERISTIQUES PHYSIQUES

DES BASSINS VERSANTS


17/121

6

Introduction

Ce premier chapitre est une prsentation du contexte physique, au sens large du terme,

dans lequel cette tude a t mene. On y trouvera, tout d'abord, une localisation des bassins

versants tudis et une description du relief dans son ensemble.

L'Algrie du Nord est traverse d'est en ouest par un ensemble de monts qui forme le

relief de l'extrme Nord-Est algrien. Il s'y prsente comme un bourrelet longeant et dominant la

Mer Mditerrane depuis Guerbs jusqu' la frontire tunisienne. Ce relief, trs morcel, est le

rsultat des phases tectoniques qui ont touch la rgion. Ces reliefs sont profondment rods en

raison d'un matriel sdimentaire majoritairement tendre (argiles, marnes, marno-calcaires) et des

pentes raides dues la tectonique rcente (Plio-Quaternaire) qui a mis ces volumes montagneux

en place.

1. Aperu gographique

1.1. Le bassin versant de lOued Mellah

Ce bassin fait partie du grand bassin de la Seybouse (6450 km2

L'Oued Ranem est form de la confluence des oueds Sekaka et Rirane qui traversent une

rgion trs accidente aux versants fortement escarps. L'Oued Sekaka est nat de la jonction de

l'Oued R'biba et de l'Oued Hammam qui draine les eaux de la rgion de Douar Aine Ketone. Le

chevelu de l'Oued R'biba prend sa source d'une multitude de djebels et kefs aux sommets aigus,

qui reprsentent pour la plupart la ligne de crtes du bassin de l'Oued Mellah. Au sud-ouest, il y a

Djebel Bardou (1261 m), au sud et sud-est apparaissent djebels Ras el Alia (1317 m), El Azega

(1100 m), Tebaga (1227m) et Djebel Safiat el Aouied (1151 m). Quant l'Oued Hammam, d'une

orientation Sud-Ouest - Nord-Est, ces drains sont nat de Djebel Schvara (864 m) situ au Nord-

). Il est contrl par la

station hydromtrique de Bouchegouf qui se situe l'est de la moyenne Seybouse et occupe une

superficie de 551 km. Il est en forme allonge d'une orientation Sud-Ouest Nord-Est et une

topographie trs htrogne (Fig. 1). Le cours d'eau principal de l'Oued Mellah est form de la

runion de l'Oued Sfa et de l'Oued Ranem. Ce dernier prsente dans son cours suprieur une

direction Sud-Ouest Nord-Est qui lui est impos par le bombement triasique qu'il traverse au

Djebel Nador et par le changement d'orientation des axes des plis (Khanchoul, 2006).


18/121

7

Ouest et des djebels Zouara (1292 m), Bou Aichoun (1102 m) et Besbessa (963 m) positionns au

sud-est du bassin.

Fig. 1.Situation gographique (en haut avec le numro 1) et carte de relief (en bas) du bassin versant de

lOued Mellah.


19/121

8

L'Oued Rirane et ses affluents, suivant une direction Sud-Est - Nord-Ouest, traversent un

ensemble de reliefs montagneux fortement cern par les ravines. A l'oppos de l'Oued Ranem, on

distingue l'Oued Sfa et ses principaux affluents marqus par les oueds Aouassia, Meza et

Bouredine. La runion de ces deux derniers forment l'Oued Sfa, d'une orientation Est - Ouest.

1.2. Le sous-bassin versant de lOued Bougous

Le sous-bassin versant de lOued Bougous fait partie du bassin versant de lOued Kbir

Est. Le bassin versant de l'Oued Kbir Est fait partie des bassins versants ctiers constantinois et

se situe lextrme Nord-Est algrien. Il est drain par deux oueds : Oued Bougous et Oued

Ballauta (ou Oued MKimne).

Le sous-bassin de lOued Bougous stend selon la longitude de 820' 835' et latitude

de 3630' 3642'. Il est limit au Nord par le cordon dunaire de Bouteldja formant un obstacle

avec la mer Mditerrane, au Sud par les reliefs montagneux de Oum Ed Diss, lOuest par le

sous-bassin versant de la Bounamoussa et Djebel Dir, et lEst par Djebel Rhorra et Fernana

(Tunisie) (Fig. 1 en haut avec numro 2 et Fig. 2).

Fig. 2. Carte de relief du sous-bassin versant de lOued Bougous.


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9

La rpartition des altitudes a t faite en utilisant le modle numrique de terrain

correspondant au bassin versant tudi. Le traitement du MNT nous a permis de dvelopper les

diffrentes classes daltitude et ce par le biais du logiciel SIG-ArcView. Sur le plan

gomorphologique, nous distinguons deux (02) zones assez bien diffrencies. Il s'agit de :

- la zone des plaines est forme par le couloir Bouteldja - El Tarf - Ain Assel et se trouve

encadre par les massifs de la chane numidique,

- la zone des versants et collines, dpassant les 200 m daltitude, est situe essentiellement dans la

partie sud du sous-bassin versant et constitue une batterie de chane de montagnes allonges sur

une dizaine de kilomtres, direction gnrale NNE-SSO. Les points culminants sont les djebels

Rhorra (1202 m), Oum Ed Diss (1150 m), Dir (1041 m).

Le djebel Rhorra de direction SW-NE correspond des crtes de roches au pendage trs

fort (Marre, 1992). On observe une structure synclinale qu'utilise en partie l'Oued Bougous.

1.3. Barrage de Bougous

Suite au ramnagement du barrage Mexenna (Wilaya d'El Tarf), l'Agence Nationale des

Barrages prvoit de lancer la construction d'un barrage sur l'Oued Bougous, situ l'amont de

Mexenna, dans le but de compenser la rduction de la capacit de ce dernier, dont le bassin

versant est constitu de trois oueds (Bougous, Ballouta et Kebir. Est). La surface du bassin

prvue pour la construction du barrage est gale 236 km.

En 1991, relativement au ramnagement du barrage de Mexenna, une tude de

prfaisabilite du barrage du Bougous avait t mene. Dans cette tude quatre sites avaient t

prospects (Tableau 1). Pour l'tude avaient t utilises des cartes topographiques l'chelle

1/5000 et 1/25000.Des visites supplmentaires sur les quatre sites tudis ont t effectues au

dbut de 1995.

* Choix des sites:

- Pour le site I, la retenue du barrage Mexanna va inonder le site I de Bougous.

- Site II: C'est le site qui s'y prte le mieux l'dification d'un barrage. La construction d'une

retenue sur ce site entranerait l'inondation d'une zone habitable : Mechtat Medjouda dont le

nombre d'habitation est d'environ quarante maisons. Une voie de communication desservant la

rgion sera aussi inonde. Cependant, la projection d'une digue de col avec une hauteur de 50 m


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10

et une largeur en crte de 650 m, afin de protger la localit Mechtat - Medjouda en rive droite,

qui se trouve en amont du site Bougous II. En outre, une station de pompage est ncessaire, avec

une puissance notable pour parer la localit des inondations surtout lors des grandes averses.

Tableau 1. Reprsentation des sites tudis.

Sites

Surface

du B.V

km

I

2

250

II 236

III 204

IV 192

- Site III et IV:l'implantation d'une digue ces endroits entranerait l'inondation totale du village

Bougous et la voie d'accs celui-ci ainsi que la majorit des terres. De mme que sera noy le

nouveau village du mme nom, ainsi que les deux ponts enjambant et desservant le village.

2. Gologie

Les deux bassins versants choisis apparaissent comme une mosaque daffleurements de

roches varies, parmi lesquelles on distingue les flyschs, les grs, les calcaires, les marnes et

argiles. Chacune de ces roches ragit diffremment au travail de lrosion et de lcoulement.

Ainsi, cette rosion hydrique dgage dans les secteurs aux roches dures des volumes montagneux,

imposants par endroit, donnant lieu des cours deau moins nombreux et plus troits. Par contre,

les secteurs constitus de roches tendres prsentent des formes collinaires basses spares par des

cours deau plus au moins larges.

2.1. Le bassin versant de lOued Mellah


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11

Les alluvions de lOued Mellah sont assez bien rpandues dans la zone d'tude et les

principales accumulations sont celles de l'Oued Sfa, l'Oued R'biba et l'Oued el Hammam. Les

sols dans le bassin de lOued Mellah sont constitus par (Fig. 3):

- Les sols peu volus (sols calcaires) avec une dominance des rgosols se dveloppant dans les

secteurs riches en marnes et calcaires. Les lithosols sont uniquement prsents aux Djebels

Zouara, Bardou et les reliefs grseux lest du bassin.

- Les sols dapport colluvial tendance vertique (sols bruns) sont observs dans la rgion des

grs numidiens o les argiles, par endroit, sont bien exposes.

- Les sols calcimagnsiques prsentent la plus grande partie du bassin soit quil sagit des sols

peu volus ou des sols bruns calcaires. En effet, la rpartition importante des roches riches ou

contenant des lments carbonats a fait dominer cette classe de sol.

Fig. 3.Carte des types de sols du bassin de lOued Mellah.


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12

A lEst de lOued Mellah et longeant sur une certaine distance lOued Sfa, apparaissent

les dpts marneux barrmiens de Medjez Sfa. Ces marnes tendres se localisent essentiellement

au pied des versants avec des pentes plus au moins faibles. Lensemble des Marnes et marno-

calcaires du Crtac sont trs peu rpandus dans le bassin versant de lOued Mellah. Ce sont

surtout les calcaires et marnes du Snonien suprieur, que traverse lOued Rbiba, qui sont les

mieux reprsents dans la partie ouest du bassin. Ces formations se prsentent en structures

plisses d'amplitude variable, affecte le plus souvent par des failles. Ces roches affleurent Sfa

Ali, au nord et Sud de Djebel Zouara, Mechtat Besbassa et Djebel Arous.

Les dpts mio-pliocnes du bassin de lOued Mellah sont accumuls dans les bassins

deffondrement de Hammam N'Bails et Mechroha-Ain Tahamamine. Le synclinal de Hammam

N'Bails se caractrise par un matriel dtritique continental remani de type poudingues grseux,

argiles rouges et gypsifres, calcaires lacustres et travertineux, conglomrats et de la mollasse. Le

bassin d'effondrement de Mechroha comprend un matriel un peu diversifi.

Les affleurements triasiques se rpartissent essentiellement dans le secteur de Nador-

N'bails Mechroha. Les affleurements de Nador-Mechroha sont les plus importants du bassin

versant de lOued Mellah. Ils se prsentent comme une association de cargneules et gypses,

comprenant aussi les argiles, marnes barioles, calcaires et dolomies. Ce Trias, limit par des

failles verticales, apparat souvent en position chevauchante sur les terrains avoisinants.

Le bassin de Mechroha est drain par l'Oued Aouissia dont son cours suit une faille

cache sous les formations quaternaires. Ce sont la tectonique d'effondrement et le diapirisme du

Trias qui sont lorigine de la cration de ce cours deau. Tout fait louest, le Djebel Nador

forme une immense boutonnire qui laisse affleurer les sdiments triasiques gypso-salins.

2.2. Le sous-bassin versant de lOued Bougous

Le sous-bassin comporte deux formations gologiques principales appartenant aux roches

sdimentaires. Le type de sol dominant dans le bassin est reprsent par les sols peu volus

caractristiques des sols bruns. Ces sols se dveloppent principalement sur les affleurements

grseux et les argiles sous-numidiennes.

Les conglomrats et argiles du Mio-Pliocne occupent Djebel Dir et ses versants. Cette

srie occupe une faible proportion du sous-bassin. Le reste de la surface du sous-bassin est

occupe par les grs et les argiles numidiens de lOligocne. Au niveau de Djebel Rhorra, le


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relief devient plus grseux. La srie des grs prsente des anticlinaux et des synclinaux de

direction SW-NE.

A cet ensemble structural viennent sajouter des failles normales de direction SW-NE. La

faille de lOued Bougous installe dans le fond de la dpression est un exemple daccidents

tectoniques dge Plio-Quaternaire. Au niveau du Djebel Rhorra, il y a une structure synclinale,

considre auparavant comme une dpression, quutilise en partie lOued Bougous. Le flanc Sud-

Est de ce synclinal grseux se dresse abruptement et constitue la barre du Djebel Rhorra. Vu la

raideur de ses versants, le ravinement a pu grimper plus en amont et a form un dense chevelu.

Cette lithologie permet sous le climat actuel une certaine stabilit de l'ensemble des

versants. Les phnomnes d'rosion dclenchs ou rendus plus agressifs par l'action de l'homme

sont localiss et souvent marginaux.

3. Les pentes

Les pentes constituent un facteur fondamental du potentiel morphognique et

hydrologique des bassins versants tudis. Lampleur des dnivellations et la vigueur des pentes

crent des conditions particulirement propices lcoulement hydrique. Une trs lgre

augmentation ou diminution de la pente sera lourde de rpercussions au plan morphodynamique.

De mme, le ruissellement ninfluence la surface topographique que lorsque la longueur des

pentes est largement suffisante pour provoquer une concentration des eaux de surface.

Les cartes des pentes des deux bassins versants tudis ont t tablies en utilisant le

Modle Numrique de Terrain (MNT) et le logiciel Global Mapper et ce pour pouvoir numriser

et transformer les images en courbes de niveau et dlimiter les bassins versants.

3.1. Modle Numrique de Terrain

Un modle numrique de terrain appel singulirement MNT, est une carte indiquant la

forme brute du terrain, sans construction ni vgtation. Il correspond donc une schmatisation

du model de la rgion tudie. Lensemble des points de la carte tablie, correspond une

altitude permettant de travailler sur un modle surfacique numrique.

Le modle numrique de terrain (MNT) est une reprsentation de la topographie

(altimtrie et/ou bathymtrie) d'une zone terrestre sous une forme adapte son utilisation par un


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calculateur numrique (ordinateur) (Fig. 4). En cartographie, les altitudes sont habituellement

reprsentes par des courbes de niveaux et des points de cts. Ce modle permet ainsi:

- de reconstituer une vue en images de synthse du terrain,

- de dterminer une trajectoire de survol du terrain,

- de calculer des surfaces ou des volumes,

- de tracer des profils topographiques,

- d'une manire gnrale, de manipuler de faon quantitative le terrain tudi.

Fig. 4.Modle numrique de terrain des sites tudis. A- rgion de lOued Mellah ; B- rgion de lOued

Bougous.

Llaboration du MNT est un processus long, car la vectorisation des courbes de niveaux

demande beaucoup de temps. La prcision est importante car plus on digitalise de lignes de

niveau, plus la prcision du model numrique sera importante. Dans la mise en vidence des

inondations dues aux petits ruisseaux communaux, il est donc indispensable de travailler avec la

meilleure prcision possible.


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Afin dexcuter le MNT, il est indispensable dutiliser le logiciel Global Mapper. Global

Mapper est un outil de visualisation capable d'afficher les images raster, les donnes d'altitude et

les donnes vectorielles les plus rpandues. Il permet aussi, en son sein, un accs direct la

totalit de la base de donnes TerraServer d'imagerie satellitaire et de cartes topographiques de

l'USGS ainsi que la visualisation des donnes d'altitudes en vrai 3D.Ainsi un modle numrique

de terrain (MNT) peut tre charg avec une carte topographique ( l'aide de Global Mapper) pour

crer une vue 3D de la carte (Fig. 5).Les bassins des oueds Mellah et Bougous ont t dlimits

et individualiss du MNT global en important leurs fichiers en forme poly.shape du modle

WMS (watershed modeling system). Ainsi, lindividuation des MNT ne peut se faire quaprs

avoir dlimit les bassins versants laide du WMS.

A- bassin versant de lOued Mellah

Fig. 5.Modles numriques de terrain des bassins versants tudis.


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B- bassin versant de lOued Bougous

Suite Fig. 5.

3.2. Cartes des pentes

Le logiciel Arcview, qui reprsente l'tape finale du traitement des cartes, nous a servi

laborer les cartes des pentes (classes des pentes et surfaces). Ce logiciel, considr comme une

collection intgre et extensible de logiciels SIG professionnels, est un outil pour grer,

visualiser, interroger et analyser toutes les donnes disposant d'une composante spatiale

caractres gographiques.

ArcView s'est depuis plusieurs annes impos comme le standard des Systmes

d'Information Gographique Bureautique. Diffus aujourd'hui plusieurs centaines de milliers

dexemplaires dans le monde, il est utilis dans une trs large varit de secteurs d'activit. Le

succs remport par ArcView vient aussi du fait qu'il peut la fois tre utilis comme un SIG

bureautique autonome et comme un logiciel client au sein d'une architecture globale dans le cadre

d'ArcGIS.


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Les systmes d'information gographiques (SIG) intgrent de plus en plus la troisime

dimension sous forme d'un MNT. Les modles numriques de terrain trouvent son application en

sciences de la terre, pour l'analyse quantitative de la morphologie, qui peut renseigner le

chercheur sur la prsence d'un signal tectonique, climatique ou lithologique.

Les cartes des pentes restent forcment descriptives, mme si elles ont pu dgager les

principales caractristiques des bassins versants. Or, pour armer ce facteur dterminant de

lrosion hydrique, elles doivent tre plus quantitatives. Cest cet gard que nous avons procd

au calcul des pentes et leur rpartition par classe. En fonction des diffrents processus

morphogniques analyses dans la plupart des paysages de lextrme nord-est algrien, cinq

classes sont figures dans le tableau 2.

Tableau 2. Rpartition des classes des pentes dans les bassins tudis.

Oued

Bougous

Oued

Mellah

Classes des pentes

(%)

Superficies

km %

Superficies

km %

0 - 3 19 7,63 37,64 6,84

3 - 10 125 50,23 266,08 48,38

10 - 15 74,12 29,78 157,67 28,67

15 - 25 25 10,05 78,81 14,33

> 25 5,75 2,31 9,80 1,78

Total 248,87 100 550 100

Pente moyenne (%) * 16,80 19,35

* pente moyenne estime partir de WMS

La classe 3-10% est plus reprsente dans le bassin de lOued Mellah. Elle est observe

dans la zone incruste par les formations triasiques et le long de la valle de l'Oued Sfa et ses

deux principaux affluents, Oued Bouredine et Oued Meza (Fig. 6). Au niveau de lOued

Bougous, ces pentes sont localises un peu partout dans le bassin.

La classe des pentes 10-15% est frquente sur les bas-versants des valles faonnes par

les cours deau. Sur ces surfaces, le ruissellement diffus demeure le phnomne rosif le plus

dominant. Ces pentes sont surtout reprsentes dans le bassin de lOued Mellah par les

formations grseuses, gypso-argileuses et les marnes et calcaires du Snonien suprieur. A


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lOued Bougous, cette classe importante se localise surtout au Nord Ouest, au Sud et Sud-Est o

se rpartissent les versants issus des diffrents volumes montagneux.

A- Bassin versant de lOued Mellah

B- Bassin versant de lOued Bougous

Fig. 6.Cartes des pentes des bassins versants tudis.


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Linfluence des volumes montagneux saperoit au niveau des pentes fortes (15-25%) o

les reliefs encore matures aux affleurements moins rsistants ou structuralement perturbs sont

dissqus. En effet, cette classe des pentes est plus au moins dominante dans le secteur de lOued

Bougous o ces pentes occupent une grande majorit de la partie sud du bassin (Fig. 5). A lOued

Mellah, c'est la partie ouest qui montre la plus grande tendue de cette classe et ce sont les

calcaires et marnes qui caractrisent cette rgion. La partie Est nenglobe que trs peu de ces

surfaces raides, qui s'observent surtout sous forme de versants irrguliers de nature grseuse et

gypso-argileuse que recoupent les oueds Bouredine, Meza et Ranem.

Il en ressort de cette cartographie que lagressivit de lcoulement va tre plus prsente

partir des rgions ouest et sud-ouest dans le bassin de lOued Mellah, particulirement au niveau

des affluents de lOued Ranem. Par contre dans le bassin de Bougous, lcoulement fort

proviendrait particulirement de la rgion sud.

3.3. Lhydrographie

La disposition du rseau hydrographique est souvent le miroir de certains traits de

l'volution des phnomnes structuraux. Il fournit une premire approximation de la sensibilit

lithologique vis vis de l'rosion (Khanchoul, 2006). Les rseaux hydrographiques des bassins

versants tudis ont t raliss la base du modle numrique de terrain (MNT) et gnrs

ensuite partir du WMS.

La mise en place du rseau hydrographique des bassins du Tell Oriental algrien s'est faite

partir d'une topographie qui existait au Pliocne. A la fin du Pliocne, des mouvements

tectoniques donnrent au Tell son volume montagneux (Marre, 1992). Ces mouvements sont

l'origine de la reprise de creusement des cours d'eau qui ont pu inciser des profondes valles et

des gorges. Par ailleurs, des constatations peuvent tre faites sur l'adaptation du rseau

hydrographique la structure d'un nombre de cours d'eau du Tell Nord Constantinois et

Guelmien. Dans le bassin de Hammam NBails, lOued El Hammam sa confluence avec lOued

Rbiba forme un coude de 90 (Fig. 7). Cependant, d'autres sections de ces cours sont inadaptes

la structure ; c'est le cas de la sortie de l'Oued Seybouse du bassin de Guelma (gorge de la

station de Nador).

Les indices morphomtriques ont pos les bases thoriques de tout un courant de pense

en hydrologie, notamment la suite des travaux dHorton (1945) qui montrent la tendance


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naturelle la concentration de lcoulement (Cosandey, 2003). Les indices morphomtriques

peuvent donc tre un important sujet dinvestigation dans la comprhension du dynamisme dune

rivire, tout comme lhydrologie lest pour lanalyse dun bassin versant.


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Fig. 7.Rseaux hydrographiques des bassins versants : A- Oued Mellah ; B- Oued Bougous.

La densit de drainage prsente un grand intrt car elle est directement contrle par

l'interaction de la gologie et du climat (Ritter, 1984). En gnral, les surfaces substrat rsistant

ou celles caractrises par des capacits d'infiltration leves ont des cours d'eau espacs et donc

des densits de drainage faibles. Quand la rsistance ou la permabilit de la surface dcrot, le

ruissellement devient plus important donnant des cours d'eau plus serrs et la densit de drainage

tend devenir plus leve. A cela, s'ajoute l'abondance des prcipitations, responsables de la

prennit ou l'intermittence des cours d'eau.

Les valeurs de densit de drainage obtenues des bassins sont gales 4,53 km-2

et 3,22

km-2

dans respectivement les bassins de lOued Mellah et lOued Bougous. La frquence des

talwegs (quotient du nombre de talwegs d'ordre 1 par la surface du bassin) est un paramtre qui

rend compte d'un effet de densit en nombre, certainement comparable l'effet de densit en

longueur que reprsente la densit de drainage. La valeur de la frquence des talwegs est de 6,07

km-2

lOued Mellah et 4,42 km-2

lOued Bougous.

Le coefficient orographique introduit dans cette tude reflte l'nergie d'une morphomtrie

favorable ou dfavorable l'rosion, Il est donc un indicateur de l'intensit des processus de

l'rosion oprant sur les versants dont il mesure la raideur gnrale du bassin. La formule du

coefficient orographique utilise dans cette section est la suivante :

Co = Hmoy x tg d'o tg =A

minH-Hmoy

avec Hmoy : altitude moyenne (m); H min : altitude minimale (m)

A : surface du bassin versant (km)

La valeur du coefficient est beaucoup plus suprieure dans le bassin de lOued Bougous

(Co = 769) celle du bassin de lOued Mellah (Co = 591), ce qui implique une nergie

dcoulement en eau superficielle leve et une morphomtrie favorable l'rosion hydrique

(Fig. 8).


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Fig. 8. Cartes altimtriques du bassin de lOued Mellah (en haut) et du bassin de lOued Bougous (en bas).

Ainsi, la faible tendue du bassin de lOued Bougous, malgr son altitude moyenne

modeste (458 m) et sa topographie gnralement moins accentue, compare celle de lOued


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Mellah (altitude moyenne de 640m ) (Fig. 8), a fait que le relief de lOued de Bougous se voit le

plus fort. Les cartes de la figure 8 ont t ralises laide du MNT dont le bassin a subi au

pralable la cration de TIN en utilisant le logiciel Arcview.

Le TIN est appel en franaisRseau de triangles irrgulierset en anglais Triangular

Irregular Network. La surface topographique est reprsente par une succession de facettes

triangulaires adjacentes, de forme et de taille variables, construites partir dun nuage de points

(correspondant gnralement au jeu de points de rfrence). Ce format permet la prise en compte

la plus forte de la morphologie du terrain grce lintgration de linformation donne par des

points caractristiques (lments de lorographie tels que sommets, cuvettes, cols) ou des lignes

caractristiques (lignes de crtes, talwegs, lignes de rupture, contour de lac). Par le choix des

lments de segmentation, la reprsentation du TIN peut seffectuer suivant des considrations

thmatiques, par exemple dans le cadre dune application hydrologique.

Conclusion

Suite lanalyse physique du milieu on a constat que la dclivit dpasse par endroit les

20%, les versants raides sont dchirs par les ruisseaux qui creusent profondment leurs lits en

toutes directions. Ceci tmoigne de la forte rodibilit des deux milieux tudis (Oued Mellah et

Oued Bougous) do lexistence de mouvements de masses qui se manifestent par les

boulements et les glissements de terrain.

En outre, les deux bassins sont occups par un chevelu dense donnant des versants aux

pentes assez fortes et aux surfaces souvent irrgulires. Cette situation a t favorise

essentiellement par la nature lithologique du terrain dont la grande partie est occupe par des

roches vulnrables lrosion telles que les argiles et les marnes.

Le couvert forestier important na pas abrit le sol de ce phnomne destructeur car il

comporte souvent un sous bois peu dense donnant lavantage aux pluies de se ruisseler plus vite

quailleurs. Egalement, la partie forte pente gnralement moins protge a favoris les

arrachages du sol. Ce dernier entran par leau et peut contribuer lenvasement du barrage de

Mexenna et celui de Bougous.


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CHAPITRE 2

LES CARACTERISTIQUES

CLIMATIQUES


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Introduction

En raison de limportance des prcipitations et pour rpondre aux normes prconises

par lONM, on devrait multiplier le nombre des stations pluviomtriques surtout au niveau

des rgions montagneuses car la hauteur des pluies augmente avec laccroissement de

laltitude. Malheureusement, notre site dtude est reprsent par un nombre de stations trs

faible.

Les stations existantes sont installes dans des sites choisis et se trouvent dans des

lieux dgags dobstacles qui peuvent empcher lexposition. Pour mieux reprsenter le

climat de terrain de recherche, nous avons choisi 06 stations pluviomtriques reparties avec

03 stations pour chaque bassin, dont nous disposons pour la plupart dune longue srie de

donnes pluviomtriques et de tempratures mensuelles qui stalent de:1975/76 2007/2008,

sauf pour Hammam NBails dont la srie stale de 1981/82 2007/08. Ces stations sont

reprsentes par des donnes journalires de prcipitations.

Le tableau 3 indique pour chaque station la rgion naturelle dans laquelle elle se

trouve, les coordonnes gographiques, laltitude et le bassin dont elle appartient.

Tableau 3. Reprsentation des coordonnes gographiques des stations pluviomtriques.

Bassin versant Nombre de lastation

rgion longitude latitude Altitude(m)

Oued Mellah MechrohaBouchegouf

H. Nbails

MontagneMontagnePimont

75030"E074253"E076327E"

362128"362732"362591"

748100450

Oued KebirEst

Ain AsselRoum SoukAin Kerma

PimontPimont

Montagne

082202"E075706E"081156"E

364607"367773"363525"

32150235

Les deux bassins versants tudis sont caractriss par un bioclimat de type

mditerranen sub-humide. Ces deux Bassins qui font partie de lextrme nord-est algrien se

situent dans une rgion bien arrose de lAfrique du nord.

Le climat est influenc par le centre daction ngatif de la mer Mditerrane en hiver

et au printemps. En t, il est soumis linfluence continentale qui domine la rgion. Mais ce

sont le rif, le moyen atlas et la Kabylie de Collo qui reprsentent des ples dhumidit les plus

levs, avec des pluies qui peuvent atteindre facilement plus de 1000 mm, et qui sopposent

aux rgions orientales relativement moins arroses (800 900 mm).


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1. Variabilit des prcipitations

1.1 Variation annuelle des prcipitations

Suite lanalyse des donnes des prcipitations sur une priode assez longue,comptant 33 annes soit du 1975/76 2007/2008, on a pu remarquer que le gradient des

prcipitations croit du sud au nord. Ceci sexplique aisment que laugmentation de pluie est

fonction de laccroissement de laltitude. Les prcipitations augmentent de 542,40 mm

Bouchegouf 1029,40 mm Mechroha (Tableau 4).

Cet accroissement nest pas d seulement leffet de laltitude car dautres facteurs

qui ne manquent pas dimportance agissent en collaboration sur le phnomne de variation.

Par exemple la distance de la mer permet de remarquer que les hauteurs de pluie diminuent au

fur et mesure quon sloigne du littoral cause de lappauvrissement progressif de

latmosphre en vapeur deau.

Lanalyse des prcipitations annuelles dans les 06 stations choisies montre que les

moyennes des prcipitations sont assez proches des mdianes, ceci explique la faible

variabilit interannuelle confirme par la plupart des coefficients de dispersion relative

(coefficient de variation) (Tableau 4). Les valeurs du coefficient de variation des 6 stations

sont reprsentes ainsi :

- Pour le Bassin versant de lOued Kbir Est, les stations pluviomtriques se caractrisent par

des valeurs qui varient entre 0,26 et 0,34.

- Pour le Bassin versant de lOued Mellah, on a des valeurs qui oscillent entre 0,26 et 0,40.

La station de Mechroha est situe dans une rgion la plus arrose du bassin de lOued

Mellah, ceci est confirm par sa situation gographique leve. En utilisant le coefficient

pluviomtrique (rapport de la pluie annuelle la pluie moyenne annuelle), nous avons

constat que lOued Kbir Est englobe 58% de priodes humides alors que lOued Mellah

contient 42% de priodes humides.


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Tableau 4. Variabilit annuelle des prcipitations.

BassinsVersants

Stations

Pluviomtriques

Prcipitations

par station(mm)

Prcipitations

moyennes(mm)

OuedMellah

Mechroha

Bouchegouf

H. NBails

P =1029,40 = 412,28Cv = 0,40

P = 542,40 =142,76Cv = 0,26

P = 687,20 = 233,01

Cv = 0,34

P= 785,90

= 248,65Cv = 0,32(3mestationexclue)

Kbir Est

Ain Assel

Roum Souk

Ain Kerma

P = 799,77 =186,20Cv = 0,23

P = 724,64 = 230,45Cv = 0,32

P = 679,87 = 228,72Cv = 0,34

P = 734,76 = 167,28Cv = 0,23

Les annes extrmes, humides et sches, communes les plus reprsentatives dans les

stations pluviomtriques correspondent respectivement : 02/03 et 96/97. Les valeurs des

carts la moyenne prises en compte ici sont du premier, second et troisime ordre de

grandeur. Lanne de plus forte pluviosit montre un cart la moyenne qui varie entre

+51,86% Bouchegouf et +26,47% Mechroha alors que pour lanne de plus faible

pluviosit cet cart varie entre -55,78% et -33.00%. Cependant la station de Mechroha les

valeurs de lcart la moyenne commune des annes humides extrmes sont loin dtre

vraiment significatives (Tableau 5). Dautres annes sont marques par une forte pluviosit

dont les valeurs leves, de cet cart : la station de Mechroha situes en 2me et 3me

position, correspondent respectivement +78,58% (04/05) et +53,30 (02/03).


40/121

28

Tableau 5. carts la moyenne des prcipitations annuelles (priode 1975-2008).

Station Anne humide extrme Anne sche extrmeAin el Assel

R. SoukAin KermaBouchegoufMechrohaH.N Bails

+53,30% (02/03)+66,21%(86/87)+81.74%(00/01)+61.70%(02/03)+78.58%(04/05)+68.22%(03/04)

-44.71%(96/97)-77.21%(94/95)-48.51%(83/84)-46.23%(01/02)-59.44%(87/88)-77.63%(82/83)

Ltude de lvolution des pluies annuelles et des carts la moyenne a fait ressortir

que la variabilit des prcipitations montre bien la complexit du climat mditerranen au

niveau des deux bassins. Cela est confirm pour des valeurs extrmes des prcipitations,

particulirement celles des annes humides qui changent souvent dune station lautre et au

sein du mme bassin. Les nuances spatiales des prcipitations sont susceptibles de provoquer

une rosion hydrique diffrentielle dune anne lautre et dune zone lautre au sein du

mme bassin. Face cette rosion, le couvert vgtal, tel quil est, se trouve impuissant

interdire la formation de ces ravineaux qui rongent les rives et dracinent les arbres. Ce genre

drosion est gnralement provoqu par des hauteurs de prcipitations trs leves,

atteignant 884 mm Bouchegouf, 1859,9 mm Mechroha, 1145,1 mm Hammam NBails,

1225 mm Ain el Assel, 1169,8 mm Roum Souk, et 1168,7 Ain Kerma.

1.2. Variation lchelle des crues

Lintensit des prcipitations est la quantit deau reue en une unit de temps.

Ltude des intensits de chutes de pluie est trs importante car elle nous renseigne sur la

vraie rpartition dans le temps, vrai dire, elle donne lintensit des averses. Peu intense, la

pluie svapore mesure quelle tombe ; au contraire, les chutes de pluie trs intenses saturent

rapidement le sol, de sorte quune grande partie sera perdue par leffet du ruissellement. Ceseaux de ruissellement peuvent participer lentrainement dune importante quantit des

matriaux fins, et ce lorsque les conditions sy prtent (pente, degr de saturation). Selon nos

analyses les prcipitations moyennes annuelles lchelle des crues dans les deux bassins

versants sont de 414,92 mm (Oued Mellah) et 308,87 mm (Oued Kbir Est).

Les prcipitations lchelle des crues montrent une variabilit de pluie plus forte

compare celle de la srie dont le coefficient de variation est de 0,65 pour lOued Mellah et

0,78 pour lOued Kbir Est.


41/121

29

On pense que les meilleures prcipitations ou les prcipitations optimales sont celles

dune intensit de 1mm par heure sur une surface horizontale, et moins de 1mm sur une

surface oblique. Evidemment, cet optimum dpend de plusieurs facteurs qui demeurent en

dehors de notre sujet. Disons seulement que lutilit des intensits des prcipitations est

primordiale soit en agriculture, soit en gnie-civil ou en Hydrologie. Elle sert contrler le

drainage, la dimension des barrages, les rseaux dvacuation urbaine, etc.

Malgr cette importance, les donnes sur les intensits ne sont pas disponibles dans

toutes les stations pluviomtriques. Les renseignements sur les intensits des chutes de pluie

demandent linstallation dun pluviographe rotation quotidienne ou hebdomadaire.

Les valeurs extrmes des prcipitations sont enregistres en 2004/05 Mechroha avec

une hauteur de 1859,9 mm et en 2002/03 Ain el Assel avec une hauteur de 1225 mm.

1.3. Variabilit intermensuelle des prcipitations

Les hauteursmoyennes desprcipitations mensuelles observes dansla rgion tudie

au cours des 33 annes sont reportes Figure 9. Cette figure nous permet de remarquer

lexistence de deux priodes tout fait diffrentes :

- la priode de scheresse qui correspond la saison dt.

- la priode pluvieuse (humide) qui englobe les autres saisons de lanne. Les sries des jours

sans pluies sont frquentes en Hiver, elles constituent lune des caractristiques du climat du

pays.

La forte variabilit inter mensuelle des prcipitations apparat travers les coefficients

de variations leves. Les valeurs les plus fortes de ce coefficient sont observes aux mois

dt avec des maxima qui varient entre 1,83 (Bouchegouf) et 4,05 (Roum Souk). A travers

toutes les stations, le maximum sobserve au mois de juillet (Tableau 6), ce qui nous permet

de dire que les deux bassins versants sont soumis au mme rgime climatique.

La variabilit des prcipitations aussi marque en t et au dbut de lautomnesexplique par une faible pluviomtrie des mois secs caractristiques du climat mditerranen

de lAlgrie du Nord dune part et les pluies diluviennes des premiers orages de la fin du

printemps et fin dt dautre part (Ghachi, 1982). Les pluies caractre orageux sont souvent

dangereuses pour la conservation du sol, le maintien de lquilibre des versants, et les

inondations qui peuvent tre dvastatrices lchelle humaine ou pour les infrastructures.

La variabilit des pluies mensuelles la plus faible se situe en saison pluvieuse ;

Cependant, les variations mensuelles restent quand mme fortes compares celles des


42/121

30

prcipitations annuelles. Les coefficients de variation oscillent entre 0,44 et 0,86 pendant la

saison hivernale, et entre 0,51 et 1,00 pendant la saison printanire.

En associant les stations pluviomtriques dans chacun des deux bassins versants on remarque

que la priode humide est situe entre novembre et avril, avec des pluies maxima enregistres

en novembre, dcembre et janvier dans le bassin de lOued Kbir Est, et des maxima en

dcembre, janvier et mars dans le bassin de lOued Mellah (Fig. 9). Les minima des mois secs

sont observs en juillet et parfois en aot.

Par ailleurs, les prcipitations mensuelles montrent des valeurs leves en dcembre

pour les stations utilises, lexception de la station de Mechroha qui a enregistr des valeurs

leves en mars. Ceci explique, dune faon gnrale, lhomognit spatiale des

prcipitations lchelle du bassin versant, provoquant souvent des crues au niveau de tous

les oueds drainant ce bassin.

0

20

40

60

80

100

120

140

S O N D J F M A M J J A

Mois

Pr

cipitationsmensuelles(mm)

Ain Assel

Ain Kerma

Roum Souk

0

20

40

60

80

100

120

140

160


Mois

Prcipitationsmensuelles(mm)

Mechroha

Bouchegouf

Hammam N'Bails

0

20

40

60

80

100

120

140


Mois

Prcipitation

smensuelles(mm)

Oued Mellah

Oued Kbir Est

Fig.9. Variation mensuelle des prcipitations aux diffrentes stations.


43/121

31

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5


Mois

Cv

Ain Assel

Roum Souk

Ain Kerma

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3


Mois

Cv

Bouchegouf

Mechroha

Hammam N'Bails

Fig. 10. Variabilit des coefficients de variation (1975-2008).

En outre, on voit nettement la diffrence des moyennes mensuelles des prcipitations

entre toutes les stations. La station de Mechroha situe la crte de la montagne reoit une

lame deau plus leve que les autres stations, ensuite viennent en ordre dcroissant la station

de H.N Bails, puis la station de Bouchegouf. Lampleur de la variation est trs nette entre laplaine et la montagne. Cette remarque traduit lattnuation de la continentalit pluviale avec

laltitude. Ce phnomne est aussi observ dans le bassin versant de loued Kbir Est o on

remarque que la station de Ain el Assel est lendroit le plus arros ; viennent ensuite la station

de Roum Souk puis celle de Ain Kerma. Ce qui nous permet de dire, que les stations situes

sur les versants Nord-Ouest reprsentent des prcipitations moyennes mensuelles plus

importantes que celles des stations situes sur les versants Sud-Est, avec une dcroissance

remarquable du Nord au Sud.


44/121

32

1.4. Rgime saisonnier

La mthode consiste grouper les mois 3 par 3, il en rsulte 4 totaux pluviomtriques

saisonniers moyens. Ensuite, on procde un arrangement de ces 4 saisons par ordre

dcroissant de pluviosit. Le tableau 6 montre le rgime saisonnier pour les 6 stations de1975/76 2007/2008. Selon cet arrangement, on voit que la saison la plus arrose est lhiver

par rapport toutes les stations que ce soient les stations de montagne ou les stations de la

plaine ou (pimont) ; tandis que la saison la plus sche est lt pour toutes les stations.

Tableau 6. Rgime saisonnier des prcipitations.

Automne Hiver Printemps Et

Ain el Assel 251,4 332,6 191,6 24,2

R. Souk 212,8 537,4 168,9 18,2

Ain Kerma 158,2 446,6 202,3 30,9

Bouchegouf 132,3 216,7 162,7 30,7

Mechroha 238,1 390,1 360,9 41,1

H.N Bails 150,8 444,2 208,8 34,8

A premire vue, la priode pluvieuse dbute partir du mois doctobre pour se

terminer au mois de mai. Elle regroupe huit mois de lanne. Cette priode humide peut se

manifester par un rgime dcoulement trs important pouvant participer intensifier

lrosion hydrique, surtout au niveau des sols dnuds ou de nature gologique trs tendre.

En ce qui concerne lanalyse du rgime saisonnier pluviomtrique, dautres mthodes

ont t proposes. Il sagit par exemple de la mthode des rapports qui consiste diviser la

somme des prcipitations trimestrielles par le total annuel. Celle-ci nous montre la tendance

des prcipitations ou sa concentration sur une courte priode de lanne. Suivant cette

mthode le rgime saisonnier de notre rgion est comme suit (Tableau 7):


45/121

33

Tableau 7. Rgime saisonnier pluviomtrique.

hiver automne printemps EtAin el Assel

R. SoukAin KermaBouchegoufMechrohaH.N Bails

0.41

0.740.650.400.380.65

0.31

0.290.230.240.230.22

0.24

0.230.300.300.350.30

0.03

0.020.040.050.040.05

Daprs ce tableau 7, on remarque que lt est plus sec en plaine quen montagne.

Contrairement aux pluies hivernales lchelle de la srie qui ne dpasse gure 48 %

de la pluie annuelle moyenne dans les bassins tudis, les plus fortes pluies lchelle des

crues sont observes en hivers avec plus de 51% de la pluie annuelle moyenne (des crues

analyses).

1.5. Rpartition des pluies journalires et averses des crues

Ltude hydrologique de projet donne beaucoup dimportance au dbit maximal

instantan ; ce dbit est en relation troite avec laverse de crue. De ce fait, il est essentiel de

descendre une chelle temporelle plus ou moins fine dans lanalyse des prcipitations, voire

lchelle journalire. Les donnes des pluies extrmes correspondent gnralement aux

pluies torrentielles dont les valeurs donnent une tranche deau gale ou suprieure 30 mm en

24 heures. On parle alors dune averse qui peut tre dfinie comme un pisode pluvieux

continu pouvant avoir plusieurs pointes dintensit.

1.5.1. Dtermination du jour pluvieux

On appelle jour pluvieux le jour ou, entre 0h et 24 h, la pluie ou un autre phnomne

hydromtore a mouill ou couvert entirement le sol. Certains auteurs distinguent entre les

jours de pluie mesurable, cest--dire suprieure ou gale 0,1 mm et ceux o il ne tombe quequelques gouttes (trace). Quant aux prcipitations il faut entendre la totalit de leau recueillie

dans le pluviomtre, quelque soit lorigine de cette eau : pluie, neige, grle ou toute autre

forme de condensation.

Tenant compte de ces dfinitions, on a calcul sur 33 annes dobservations, allant du

1erseptembre 1981 jusquau 31 Aot 2008 (soit 9867 jours), 1906 jours pluvieux la station

de Roum Souk et 2240 jours pluvieux la station de Bouchegouf. Donc la probabilit

doccurrence dun jour de pluie la station de Roum Souk est de lordre de 0,20, cest--direquon a une chance sur 5 (cinq) davoir un jour pluvieux.


46/121

34

Pour la station de Bouchegouf, la probabilit doccurrence dun jour de pluie est de

lordre de 0,23, cest--dire quon a une chance sur quatre davoir un jour pluvieux.

Evidemment cette valeur donne une ide gnrale sur les jours pluvieux car la probabilit

diffre dune saison lautre et plus prcisment dun mois lautre. Le tableau ci-dessous

(Tableau 8) donne les probabilits moyennes de jours de pluie de 27 ans Roum Souk et

Bouchegouf.

Tableau 8. Probabilit doccurrence des jours pluvieux.


Roum Souk 0,12 0,18 0,31 0,36 0,34 0,30 0,24 0,26 0,11 0,04 0,02 0,03

Bouchegouf 0,18 0,20 0,31 0,36 0,34 0,32 0,30 0,28 0,21 0,11 0,03 0,07

Le tableau 8, qui illustre les valeurs de probabilit, montre une forte probabilit de

jours de pluie en hiver avec deux maxima pour les mois de dcembre et janvier qui ont

presque une chance sur deux davoir un jour de pluie. En t les probabilits des jours

pluvieux sont trs faibles, surtout le mois de juillet qui a presque 2 3 de chances sur cent

davoir un jour pluvieux ; cest--dire quil pleut un jour sur 33 jours. Daprs cette valeur, il

savre que le mois de juillet est le mois le plus sec de lanne.

En somme, les chances des jours pluvieux suivant les stations peuvent tre classes en

ordre croissant avec lhiver, le printemps, lautomne et lt. Ajoutons que les totaux

journaliers sont trs faibles en t et plus levs pendant les autres saisons. Ceci arrive cause

de lintensit de lvaporation en t car la plupart des gouttes de pluie svaporent avant

datteindre le sol.

Les hauteurs de pluie maximales journalires sont elles mmes dautant plus leves

que la pluie annuelle est plus forte. Concernant la variabilit des pluies torrentielles, on

remarque que leur frquence la plus forte concide avec les mois les plus pluvieux de lanne.

Dcembre tant dans lensemble le mois de plus forte frquence des pluies torrentielles de la

srie 1981- 2008. Ces pluies brusques et dintensits leves sont aussi bien reprsentes au

mois de novembre, surtout dans les deux stations de Ain el Assel et Mechroha.

Les techniques modernes prconisent, fin dobtenir le meilleur contrle des eaux de

ruissellement, la connaissance et lanalyse rigoureuse des averses qui peuvent tre les


47/121

35

responsables des inondations Alarmantes que connat lAlgrie actuelle dans lenvasement

des barrages.

A la lumire de nos donnes, les averses de frquence et damplitude modres dont

font partie la plupart de nos stations contribuent un coulement important et une rosion du

sol sur une longue priode de temps. Cependant les effets de quelques averses extrmes

observes peuvent tre plus dramatiques.

2. Dcomposition du rgime en apport dintensit

La dcomposition du rgime pluviomtrique en apport dintensit donne permet de

dgager les nuances rgionales. La mthode consiste calculer la moyenne mensuelle des

prcipitations pour une dure connue et rpartir cette moyenne entre les diffrentes

intensits journalires. Par exemple, on calcule le total des prcipitations suprieures un

certain seuil par jour et, en oprant ainsi mois par mois, on aboutit une rpartition mensuelle

pour les 12 mois de lanne puis on joint les seuils dgales intensits annuelles.

Compte tenu de la disponibilit des donnes nous avons retenu seulement une seule

station par chaque bassin, en loccurrence : la station de Roum Souk pour le bassin de lOued

Kbir Est et Bouchegouf pour le bassin versant de lOued Mellah. La priode commune est de

4 ans (2004-2008) ; cette priode a t dcompose en fonction de lintensit des

prcipitations. On a arrang les diffrentes intensits en 6 classes comme suit : infrieure 2

mm, entre 2 et 5 mm, de 5 10 mm de 10 20 mm, de 20 40 mm et suprieure 40 mm par

jour. Le rsultat est port dans le tableau 9 daprs lequel on note :

- Une faible importance relative des rapports des prcipitations correspond aux faibles

intensits pour tous les mois de lanne.

- Une grande importance relative des rapports de prcipitations correspond aux fortes

intensits. Il en va ainsi pour le mois de dcembre avec:

* A Roum Souk : 3,94% des valeurs sont infrieures 2 mm/jour, 10,01% de 2 5mm/ jour,22,97% de 5 10 mm/jour ; 32,70% de 10 20 mm/jour ; 13,27% de 20 40 mm/jour ;

17,11% des valeurs suprieures 40 mm/jour.

* A Bouchegouf : 4,83% des valeurs sont infrieures 2 mm/jour ; 13,61% de 2 5mm/jour ;

23,64% de 20 10 mm/jour ; 25,87% de 10 20 mm/jour ; 15,43% de 20 40 mm/jour ;

28,4% des valeurs suprieures 40 mm/jour.

Il en ressort de ces calculs que plus de 30% des prcipitations pour la station de Roum

Souk et Bouchegouf tombent sous forme de pluie torrentielle. Si on accepte la dfinitiondune pluie torrentielle, cest une pluie o lon reoit une tranche deau journalire de 20 mm


48/121

36

et plus. A cet effet, on remarque que presque la moiti des prcipitations de tous les mois de

lanne (except les mois dt) tombe sous forme de pluie torrentielle. Ceci diminue son

utilit et accentue son danger de sorte quune grande partie de la pluie est perdue par

ruissellement qui ne manque pas daggraver laspect rosif et de mettre en alerte les moyens

des communications, ainsi que le potentiel conomique dune faon gnrale.

Tableau 9. Dcomposition des rgimes pluviomtriques.

Station de Roum Souk

Sommation des jours de pluieIntensit S O N D J F M A M J J A

2 mm/jour 5,0 1,6 8,5 8,5 10,1 11,2 4,8 5,1 2,2 5,0 0,3 3,9

2 -5 mm/jour 12,0 17,8 36,8 37,6 21,3 10,9 18,5 11,0 2,3 00 00 00

5 10 mm/jour 13,0 36,4 50,2 85,5 21,0 76,6 74,6 18,4 5,1 00 00 5,0

10 20 mm/jour 16,00 44,5 49,5 149,5 93,2 39,4 131,7 14,0 11,5 00 00 00

20 40 mm/jour 24,0 00 24,0 20,00 00 20,8 57,2 76,9 00 00 00 00

> 40 mm/jour 00 00 00 119,5 48,0 00 00 120,0 00 00 00 00

Station de Bouchegouf

Intensit S O N D J F M A M J J A

2mm/jour

8,8 6,3 15,1 18,4 5,6 13,0 12,0 6,4 5,2 5,9 1,1 1,7

2 -5mm/jour

17,8 21,1 29,0 39,6 23,1 34,0 25,9 39,5 14,3 17,5 7,2 11,4

510mm/jour

21,7 54,2 56,9 61,4 98,7 47,4 62,7 27,6 19,2 12,6 5,3 19,5

1020mm/jour

24,2 50,5 00 94,7 110,8 81,4 81,9 52,8 36,8 00 00 00

2040mm/jour

43,8 53,1 00 105,9 20,3 00 73,5 00 21,4 00 00 00

>40mm/jour

44,5 00 00 127,1 00 00 122,4 48,4 00 00 00 00

Entre autres, les rsultats montrent une forte irrgularit de prcipitations entre les

diffrents mois de lanne avec un maximum au mois de dcembre.


49/121

37

3. Facteur vapo-thermique, rgime pluviomtrique

3.1. Temprature et vapotranspiration

La temprature a un rle trs important dans le sens o elle indique la condition du

passage de la chaleur dune substance une autre. Cest galement un facteur qui affecte ladisponibilit de lnergie et cest grce aux degrs - jour que la vgtation manifeste son

rythme biologique, do le calcul de lvapotranspiration est ncessaire.

Connatre le bilan deau dune rgion, cest valuer la rpartition des prcipitations

entre les diffrentes composantes du bilan hydrique savoir : lcoulement, linfiltration et

lvaporation. Ce dernier paramtre est le plus important des trois. Cette connaissance est lun

des moyens fondamentaux dintervention pour russir en amnagement dun territoire, en

agriculture, en urbanisation, en lutte contre lrosion, ou tout autre projet qui vise protgerlenvironnement et croitre lexploitation maximum du potentiel naturel. Lvaporation est la

restitution de leau sous forme de vapeur de la surface terrestre, quelque soit sa nature (sols,

vgtaux, eau libre), latmosphre.

A lorigine, lETP tait mesure dans la plupart des cas laide de Bacs et

dvaporomtres et occasionnellement laide des lysimtres; mais ces instruments colossaux

et couteux nestiment que lETP physiologique qui se passe sur une surface restreinte et

artificielle et il faut passer de leurs donnes locales lETP climatique qui se produit grandechelle. Cest pourquoi des nombreuses formules ont t tablies pour calculer lETP partir

des quatre lments fondamentaux : temprature, dficit de saturation, vent et radiation

globale qui rgissent ce phnomne. Cependant, ces paramtres ne sont pas tous mesurs dans

toutes les stations quelque soit leur classe, surtout la radiation qui soulve des difficults de

mesure linverse de la temprature quon peut avoir facilement de presque tous les bulletins

dobservations mtorologiques. De ce fait tous les auteurs lont intgr dans leurs formules.

Lobjectif de cette prsentation est de retenir la formule la plus adapte et la plus

employe dans ce domaine. Nous retiendrons ici que la formule de Thornthwaite vu quelle ne

requiert que les donnes les plus disponibles dans les stations mtorologiques, savoir la

temprature ; de ce fait elle rend de grands services lestimation de lvapotranspiration de

notre zone dtude quipement mtorologique trs modeste. Grce une srie de

tempratures prises au niveau de la station de Bouchegouf et une autre srie prise la station

mtorologique dEl Kala, la temprature moyenne annuelle varient entre 11,5 et 27,0 pour la

station de Bouchegouf et entre 12,72 et 27,30 pour la station dEl Kala.


50/121

38

Daprs ses expriences au lysimtres Thornthwaite sest aperu que lETP dun sol

cultiv est approvisionn constamment en eau au voisinage de la capacit de rtention, peut

sexprimer par la formule suivante :

ETP = C*Ta

o : ETP : vapotranspiration potentielle en cm

C : facteur de correction qui dpend du temps et du lieu, par lequel on doit multiplier les

valeurs de lETP non corriges pour obtenir les valeurs corriges.

C est donn par des tables

T : temprature moyenne mensuelle en C

a : Indice li la temprature, on le calcule par la relation a = 0.016I+0.5

i = (t/5)1,514; I = =

12

1i

i

La fonction ETP= f(t) peut tre reprsente par une droite porte sur graphique de cordonnes

logarithmiques. De ce fait nous avons construit un abaque sur une feuille de papier log-log 2

cycles (Fig. 11).

Le calcul de lETP pour les deux stations : Ain el Assel et Bouchegouf tait ainsi :

- Sur les abscisses on a port lETP en cm.

- Sur les ordonnes on a report les tempratures (moyennes mensuelle en C).

A partir de la valeur 1,62 extraite de labscisse, nous avons tir une droite parallle

lchelle des tempratures mensuelles. Cette droite reprsente lchelle de lindice thermique

annuel I. Elle est gradue selon I gale 10 fois lchelle des tempratures mensuelles. Aprs

le calcul de I , on la report sur son chelle. Par la suite, on a fait passer une ligne droite

reliant le point I calcul et report sur son chelle avec le point de convergence (T = 26,5, e

=13,5). Sur cet abaque, on a lu directement lETP en centimtres du mois (non corrig) en

connaissant simplement la temprature moyenne mensuelle de ce mois. Ensuite on a procd

la correction suivant les tables donnes par lauteur.


51/121

39

Fig. 11. Graphique reprsentant lvapotranspiration.

Le tableau 10 porte les rsultats des calculs de lETP Ain Assel et Bouchegouf selon

la formule de Thornthwaite. Pour la station de Ain Assel, la priode de rfrence 1972 -

2005 a t retenue pour les moyennes mensuelles de la temprature. Alors que pour la stationde Bouchegouf la priode de rfrence est de 1990 2006.

Tableau 10.Variation mensuelle de lETP.

var S O N D J F M A M J J A I

AinelAssel

TI

ETpC

ETP(mm)

23,910,281011,03104,0

21,98,8585

0,9782,4

16,66,1556

0,8547,6

13,74,6036

0,8329,9

13,04,2532

0,8627,5

12,74,1031

0,8426,1

14,44,9638

1,0339,2

16,25,9350

1,1055,0

19,67,9171

1,2286,6

23,110,151001,23123,0

25,811,991271,25158,7

27,313,071361,17

159,7

92,24

939,7

Bouchegouf

TI

ETpC

ETP(mm)

23,4010,351051,03108

19,18,2277,50,9775,2

15,05,2843

0,8637

12,33,9731

0,8426

12,13,8128,50,8724,8

11,541024

0,8520,4

13,04,9633

1,0334

15,05,2844

1,1048,4

19,17,6170,11,2184,8

23,310,151051,22131,8

27,212,99145,21,24180

27,0012,85149,01,16

164,7

89,51

935,1

T = temprature moyenne mensuelle en degrs celsius ; i = indice mensuels (daprs tables) ; I = indicethermique annuel ; ETp = vapotranspiration potentielle brute en mm ; C = facteur de correction ; ETP =vapotranspiration potentielle corrige en mm.

Daprs nos calculs lanne hydrologique se divise en deux priodes presque gales :

lhiver o les prcipitations dpassent lvapotranspiration potentielle et lt o lesprcipitations utiles sont ngatives. Entre autres, les hauteurs des prcipitations atteignent leur


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apoge en hiver, saison laquelle lETP atteint son minimum et vice-versa en t. Ce

contrast

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Utilisation d’Un Modèle Pour l’Évaluation Des Débits d’Eau Dans Un Bassin Versant Non Jaugé