Efficacité des aménagements de lutte contre le ravinement: cas du bassin versant d’El Hnach (Tunisie)

Résumé

La lutte contre le ravinement a longtemps été un point clé des stratégies de lutte contre l’érosion en milieu méditerranéen. Cependant l’évaluation de l’efficacité des stratégies et pratiques d’aménagements fait défaut. Dans ce contexte, l’objectif du présent travail est de proposer et tester une méthode d’évaluation de l’efficacité d’aménagements réalisés pour limiter le ravinement. La démarche adoptée s’appuie sur l’interprétation de photographies aériennes de différentes dates. Elle est développée sur le bassin versant tunisien d’El Hnach (3,7 km²), partiellement aménagé vers 1989 avec diverses pratiques anti-érosives (plantations d’arbres, construction de banquettes, de seuils et de cordons de pierre). La comparaison entre zones aménagées et zones non aménagées est réalisée après correction des effets pente, lithologie et climat grâce à une normalisation par rapport au comportement de secteurs « témoins » non aménagés. La cartographie de l’évolution des longueurs de ravines entre 1952 et 2004 a permis de mesurer les dynamiques de ravinement et de mettre en évidence la grande variabilité de l’efficacité des aménagements selon le contexte de pente et de géologie.

Editeur Z.W. Kundzewicz; Editeur associé G. Mahé

Citation Rebai, H., Raclot, D., et Ben Ouezdou, H., 2013. Efficacité des aménagements de lutte contre le ravinement (cas du bassin versant d’El Hnach, Tunisie). Hydrological Sciences Journal, 58 (7), 1532–1541.     

Sécheresse et modification de la relation pluie–débit: cas du bassin versant de l’Oued Sebdou (Algérie Occidentale)

L’objectif de ce travail est d’étudier les variations temporelles hydrométéorologiques et d’identifier les tendances dans la relation pluie–débit du bassin versant de l’Oued Sebdou, un sous bassin de la Tafna, situé dans le Nord-Ouest algérien. A partir des données pluviométriques (1941–2012) et hydrométriques (1972–2012), des tests statistiques ont permis d’identifier les ruptures et évaluer les déficits hydrométéorologiques. Les résultats ont révélé une modification du régime des précipitations se traduisant nettement par une tendance à la baisse survenue au milieu des années 1970, soit une réduction de 25%. En outre, la réduction des écoulements durant une période de 40 ans dépasse 58% avec une rupture décelée au début des années 1980. L’identification des tendances dans la relation pluie–débit a été menée par l’application de l’approche des simulations croisées à partir du modèle GR2M sur plusieurs sous-périodes de cinq ans. Une non-stationnarité de la relation pluie–débit a été mise en évidence durant la période 1985–2004, ce qui indique une tendance à la baisse des lames d’eau mensuelles écoulées sur le bassin versant de l’Oued Sebdou.     

Analyse du transport solide en suspension dans le bassin versant de l'Oued El Hammam (Algérie du Nord)

Résumé

Dans les régions semi-arides et arides, caractérisées par des précipitations relativement faibles et souvent à caractère torrentiel, les facteurs climatiques jouent un rôle primordial dans l'érosion des sols à l'échelle des versants. La majeure partie de l'exportation des matériaux solides est effectuée par les cours d'eau lors des crues. La présente étude traite de l'évaluation et de la quantification du transport solide dans le bassin versant de l'Oued El Hammam, un sous-bassin important de la Macta caractérisé par une forte érosion hydrique. La sensibilité des roches à l'érosion, l'intensité des précipitations et les perturbations du régime d'écoulement font que le flux des matières en suspension (MES) transportées par l'Oued El Hammam atteint des valeurs très importantes. L'analyse du bilan qui règle le processus pluie–ruissellement–transport solide montre de bonnes relations, notamment entre la lame d'eau écoulée et la quantité de charge solide transportée. Nous présentons des modèles statistiques permettant de reproduire les flux de MES. Après calage et validation des modèles sur les chroniques mesurées, ils sont utilisés afin de reconstituer des chroniques de flux de MES non mesurées, à partir de données historiques de débit et de pluie. L'étude de la relation C–Q à l'échelle de la crue a été modélisée par une fonction puissance Y = aX^b ; une analyse statistique de la constante a et de l'exposant b a été menée afin d'expliquer le comportement de ces deux paramètres et de mieux comprendre l'aspect aussi bien pratique que théorique des processus.

Citation El Mahi, A., Meddi, M., et Bravard, J.-P., 2012. Analyse du transport solide en suspension dans le bassin versant de l'Oued El Hammam (Algérie du Nord). Hydrological Sciences Journal, 57 (8), 1642–1661.     

Etude de la dynamique sédimentaire dans le bassin versant de l'Oued Bellah (Algérie)

Abstract

Suspended sediment dynamics influenced by rainstorms and factors controlling changes in suspended sediment concentrations, were investigated during hydrological events in a small scale, since small agricultural drainage basins can be considered as one of the most important sediment sources. Suspended sediment concentrations were measured during discharge waves in the years 1987–1990, 1992, 2000 and 2001. Positive and anti-clockwise hysteresis was observed at Rybárik basin. A procedure of isolating factors controlling suspended sediment concentrations and dynamics has given a more realistic view on production and transport of suspended sediment. It is confirmed that spatial and temporal variability of sediment availability and suspended sediment dilution by the baseflow, mainly in the case of two or more waves immediately following one after another, significantly control suspended sediment concentrations and dynamics.     

Réponse hydrologique d’un bassin semi-aride aux événements pluviométriques et aménagements de versant (bassin du Merguellil,Tunisie centrale)

RÉSUMÉ

L’influence cumulée des aménagements de versants sur les écoulements en zones semi-arides demeure peu étudiée et comprise à l’échelle de grands bassins versants. En Tunisie centrale, nous étudions les variations de la réponse hydrologique du bassin du Merguellil à l’échelle annuelle et pour 114 événements entre 1989 et 2010. Sur cette période, les aménagements de conservation des eaux et des sols ont progressivement drainé de 5% à 30% des surfaces du bassin. L’analyse statistique révèle la forte variabilité des pluies et des débits annuels, mais ne distingue aucune tendance déficitaire. L’approche événementielle démontre que les variations des écoulements annuels sont liées aux apports générés par un nombre très limité (cinq à six par an en moyenne) d’épisodes pluvieux supérieurs à 15 mm. Le nombre très variable de ces évènements ainsi que les écarts importants observés sur leur coefficient de ruissellement (K_R) respectif sont déterminants sur les apports annuels. Pour les événements de plus de 60 mm, les différences d’intensités pluviométriques, de couvert végétal et d’humidité du sol réduisent le ruissellement jusqu’à 80%. Toutefois, les K_R d’averses de moins de 40 mm, sur des sols au couvert végétal et d’humidité semblables, ont également diminué de 45% après l’extension des aménagements de CES à la fin des années 1990.     

Analyse multi-échelles de la variabilité spatiale de l’équivalent en eau de la neige (EEN) sur le territoire de l’Est du Canada

La présente étude a pour objectif d’analyser la variabilité spatiale multi-échelles de l’équivalent en eau de la neige (EEN). Dans un premier temps, la variabilité spatiale de l’EEN par rapport à la latitude et à la longitude a été analysée. Des indices locaux ont été utilisés pour caractériser les différentes structures spatiales. Par la suite, les structures spatiales homogènes ont été délimitées à l’aide de l’approche de segmentation spatiale multi-résolutions en utilisant des méta-variables physiographiques. La segmentation a été validée à l’aide du test non paramétrique de Kruskal-Wallis appliqué aux données de l’EEN de chaque paire de zones adjacentes. À l’échelle régionale, la segmentation spatiale a permis d’identifier six zones géographiques différenciées par leur position par rapport aux modes de circulations atmosphériques et la disposition du relief. À l’échelle locale, la segmentation spatiale montre le rôle de la pente, de la courbure, etc. dans la variabilité spatiale du couvert nival.

Editeur Z. W. Kundzewicz; Editeur associé E. Gargouri     

Application du réseau des neurones artificiels à la prévision des débits horaires: Cas du bassin versant de l’Eure,France

RÉSUMÉ

Les modèles pluie–débit sont fortement utilisés dans la gestion des risques hydrologiques et la prévision des crues. Dans cette étude, nous présentons un modèle pluie–débit pour la prévision des débits horaires basé sur la technique des réseaux de neurones artificiels (RNA). Ce modèle a été développé et appliqué sur le bassin versant de l’Eure au Nord-Ouest de la France afin de dépasser les problèmes dus à la non-linéarité de la relation pluie–débit et à l’imprécision des données collectées. La création de ce modèle a nécessité plusieurs étapes pendant lesquelles nous avons pu déterminer les paramètres du modèle permettant la compréhension de la complexité hydrologique et la production des informations nécessaires à la prévision. Elles ont abouti à un modèle de réseau de neurones artificiels capable d’effectuer, en quelques secondes, des prévisions des crues efficaces jusqu’à un horizon de prévision de 48 h. Ces résultats confirment que les modèles RNA peuvent jouer un rôle important dans le domaine de la prévision car capables de modéliser la non-linéarité des relations pluie–débit rencontrées sur certains bassins hydrologiques.

Editor Z.W. Kundzewicz Associate editor E. Gargouri     

Contribution de la gravimétrie à l’étude de la structure profonde du bassin de Bou-Houria (Maroc Nord-oriental) : implications hydrogéologiques

Résumé

Cette étude vise à améliorer la connaissance de la structure du bassin de Bou-Houria en se basant sur l’analyse et l’interprétation de données gravimétriques. Des cartes de l’anomalie résiduelle, du gradient vertical et du gradient horizontal ont été calculées à partir de la carte de l’anomalie de Bouguer. Ces cartes fournissent des informations sur la variation de la densité dans le sous-sol et permettent de mieux cerner la structure de la zone d’étude en mettant en évidence les principales unités et accidents tectoniques généralement masqués par les dépôts quaternaires. L’ensemble des résultats obtenus conduit à l’amélioration de la carte structurale de la zone d’étude, qui pourrait constituer un document de base pour orienter les futurs travaux d’exploration des eaux souterraines dans le bassin.     

Cartographie du potentiel en eau souterraine du bassin versant de la Lobo (Centre-Ouest,Côte d’Ivoire) : approche par analyse multicritère

RÉSUMÉ

Ce travail aborde le problème d’accessibilité en eau potable dans les zones fissurées de la Côte d’Ivoire notamment en saison sèche. Sur le bassin versant de la Lobo, le problème se pose avec plus d’acuité puisque les retenues aménagées pour l’alimentation en eau des populations ne sont pas correctement alimentées ces dernières années et sujettes à une très forte eutrophisation. L’approche pluridisciplinaire (télédétection, analyse multicritère et système d’information hydrogéologique à référence spatiale) a été adoptée. La cartographie des sites potentiels en eau montre que la quasi-totalité du bassin de la Lobo possède une bonne et excellente disponibilité en eau souterraine (93% de la superficie totale). Cette bonne disponibilité en eau souterraine est due à une faible pente et à une bonne densité de fracturation qui entrainent une bonne infiltration des eaux dans l’aquifère. L’identification des sites potentiels montre que près de 72% de la superficie du bassin est favorable à l’implantation d’ouvrages à gros débits. Dans l’ensemble, ces aquifères présentent une bonne accessibilité avec cependant, une exploitabilité médiocre.

Editeur Z. W. Kundzewicz; Edithur Associé M.D. Fidelibus     

Interactions eaux de surface–eaux souterraines: bassin versant de l'Oued Mikkes (Maroc)

Résumé

Le bassin de l'Oued Mikkès est situé au centre-nord du Maroc. Il comporte trois zones distinctes présentant des géologies assez diversifiées et abritant des nappes souterraines; une nappe phréatique et une autre captive dans le bassin du Sais et une nappe libre dans le causse Moyen Atlasique. Il correspond à un régime simple pluvial océanique soutenu par les eaux souterraines. La baisse importante du niveau des nappes du bassin de Mikkès observée depuis le début des années 1980 est probablement due à l'effet combiné de la sécheresse et de la surexploitation. Ceci a une influence sur les débits des sources et sur celui de l'oued. Pour la nappe phréatique du Sais, la corrélation positive et la proximité des courbes de fluctuations temporelles entre le débit de la rivière et le niveau piézométrique en dehors des périodes de crues suggère une relation d'alimentation–drainage entre la nappe et la rivière. La ressemblance des courbes de variations du niveau piézométrique de la nappe phréatique et du niveau de la nappe profonde laisse supposer l'existence d'une connexion hydraulique entre la nappe profonde et la rivière. Cependant, le reflet d'une très forte infiltration au sein du causse Moyen Atlasique ne permet pas de démontrer une corrélation positive entre le niveau de la rivière et celui de la nappe.

Citation Belhassan, K., Hessane, M. A. & Essahlaoui, A. (2010) Interactions eaux de surface–eaux souterraines: bassin versant de l'Oued Mikkes (Maroc). Hydrol. Sci. J. 55(8), 1371–1384.     

Prospection géophysique pour la recherche d’eau souterraine dans le Nord-Ouest de la Tunisie

RÉSUMÉ

Des sondages électriques verticaux, des enregistrements diagraphiques et des données de forages sont utilisés pour identifier et caractériser les aquifères de la région de Bou Salem (Nord-Ouest de la Tunisie). Les données de résistivité apparente mesurées à chaque sondage électrique vertical pour les différentes distances AB sont interprétées unidimensionnellement. Les enregistrements diagraphiques ont permis la restitution précise des colonnes lithologiques des forages préexistants et par conséquent l’étalonnage des sondages électriques. L’analyse et l’interprétation des données révèlent que les alluvions quaternaires perméables se limitent aux zones proximales des oueds Kasseb et Bouhertma. Cette distribution est contrôlée par les mécanismes de sédimentation dans les plaines d’inondation et par la réactivation des accidents N–S en failles normales durant le Quaternaire récent. Il ressort aussi que les calcaires éocènes et crétacés correspondant au substratum des alluvions quaternaires et caractérisés par des fortes résistivités peuvent constituer d’intéressants aquifères.     

Apport de la gravimétrie à l’étude des structures effondrées du Nord-Est de la Tunisie: implications hydrogéologiques

Résumé

Cette étude basée sur l’analyse des données gravimétriques a pour but d’améliorer la connaissance des structures effondrées du Nord-Est de la Tunisie. La carte de l’anomalie résiduelle a d’abord été calculée à partir de la carte de l’anomalie de Bouguer en enlevant un gradient régional. La résiduelle calculée fournit des informations sur la variation de la densité dans les bassins sédimentaires de l’Oued Chafrou-Khlidia, de Mornag et de Grombalia. Afin de mettre en évidence les différentes structures géologiques (failles, bassins, etc.) dans le secteur d’étude, différentes techniques (gradient vertical, gradient horizontal, prolongement vers le haut, déconvolution d’Euler) ont été appliquées à la carte gravimétrique des structures effondrées du Nord-Est de la Tunisie. Les résultats obtenus ont permis de dresser une carte structurale présentant le système de failles responsable de la structuration de la zone d’étude. Cette carte constitue un document très utile pour orienter les recherches hydrogéologiques futures qui seront menées dans ces plaines.

Editeur Z.W. Kundzewicz

Citation Ouerghi, S., Rebai, N., Gabtni, H., Farhat, B., et Bouaziz, S., 2013. Apport de la gravimétrie à l’étude des structures effondrées du Nord-Est de la Tunisie: implications hydrogéologiques. Hydrological Sciences Journal, 58 (6), 1361–1373.     

Apports de la sismique réflexion à l'étude de l'aquifère du Continental Intercalaire du Jérid (Tunisie)

Résumé

De nombreux travaux de recherche pétrolière par sismique réflexion et sondages profonds ont été réalisés en Tunisie méridionale. La présente étude concerne la réinterprétation de ces données dans le secteur du Jérid en vue d'appréhender la géométrie et le fonctionnement de l'aquifère du Continental Intercalaire (CI), cible potentielle pour l'alimentation en eau. Pour ce faire, nous avons identifié sur les différentes sections sismiques le réflecteur correspondant à la dolomie aptienne qui marque le toit de l'aquifère. Elaborée en conséquence, la carte des isochrones de cet horizon montre l'influence de la tectonique sur la géométrie du CI dans le Jérid. Le plissement des séries du Crétacé inférieur, la réactivation des accidents NE–SO et E–O en failles inverses et le jeu normal des accidents NO–SE sont à l'origine d'un aquifère compartimenté en blocs soulevés et affaissés. Les coupes géosismiques révèlent que cette structuration a des implications sur la profondeur des réservoirs et la circulation des eaux souterraines. Les résultats obtenus permettent de rationaliser les travaux de recherche hydrogéologique qui seront ultérieurement menés dans le secteur du Jérid.

Citation Guellala, R., Ben Marzoug, H., Inoubli, M. H. & Moumni, L. (2011) Apports de la sismique réflexion à l'étude de l'aquifère du Continental Intercalaire du Jérid (Tunisie). Hydrol. Sci. J. 56(6), 1040–1052.     

Qualité des eaux du cours principal de la Medjerda (Tunisie et Algérie) et trois de ses affluents Nord

Résumé

Une étude a été effectuée dans la zone Nord-Ouest du bassin versant de la Medjerda avec pour objectif de fournir de nouvelles connaissances sur la qualité des eaux ainsi que sur le type de relation qui peut exister entre les variables physico-chimiques, bactériologiques et les indices de diversité/densité de la méiofaune. Les résultats montrent une dégradation de la qualité du cours principal de la Medjerda et de trois de ses affluents Nord (augmentation de la salinité, teneur en nitrate, matière organique, coliformes…). Les indices de diversité et d’équitabilité suivent cette évolution régressive des variables physico-chimiques et apportent de nouvelles connaissances sur le type et la qualité du sédiment.

Editeur Z.W. Kundzewicz ; Editeur associé B. Touaïbia     

Contribution de la gravimétrie à l'étude de la structure de la plaine de Mornag (nord est de la Tunisie): implications hydrogéologiques

Résumé

Cette étude est basée sur l'analyse des données gravimétriques; elle a pour but d'améliorer la connaissance de la structure de la plaine de Mornag. La carte de l'anomalie résiduelle a d'abord été calculée à partir de la carte de l'anomalie de Bouguer en enlevant un gradient régional. La résiduelle calculée fournit des informations sur la variation de la densité dans le bassin de Mornag. Afin de mettre en évidence les différentes structures dans le bassin, nous avons calculé la magnitude du gradient horizontal (MGH). Cette technique a permis de déterminer des linéaments gravimétriques représentant l'emplacement des contrastes de densité, et de déduire une carte structurale de la zone d'étude. Cette carte constitue un document très utile pour orienter l'exploration des ressources en eau dans la plaine de Mornag.

Citation Farhat, B., Benassi, R., Jallouli, C. & Ben Mammou, A. (2010) Contribution de la gravimétrie à l'étude de la structure de la plaine de Mornag (nord est de la Tunisie): implications hydrogéologiques. Hydrol. Sci. J. 55(8), 1396–1404.