GEOLOGIE DU BASSIN DE LA TAFNA

GEOLOGIE DU BASSIN DE LA TAFNA

ETUDE DES PRECIPITATIONS

Les précipitations d’une région sont intimement liées au climat. Les précipitations varient dans le temps et dans l’espace. Des régions sont plus arrosées que d’autres et des mois qui sont plus pluvieux que d’autres.

FORMATION DES PRECIPITATIONS :

La pluie est un phénomène associé aux systèmes nuageux, qui dépend des micro-physiques des nuages et aussi des mouvements atmosphériques à plus grandes échelles.
Les petites gouttes d’eau en suspension dans l’atmosphère constituent les nuages et sont appelées gouttelettes nuageuses. Les gouttes d’eau suffisamment grosses chutent et forment les gouttes de pluie.
La formation des gouttes d’eau dépend des changements d’état de l’eau présente dans l’atmosphère. La quantité d’eau présente et ses changements d’état sont liés aux mouvements verticaux au sein de l’atmosphère.
Lorsqu’une particule d’air relativement chaude et humide monte en altitude, les transformations thermodynamiques (dépression, refroidissement ….) qu’elle subie peuvent conduire a la saturation de l’air et la condensation de la vapeur. Celle-ci se manifeste par l’apparition de gouttelettes d’eau engendrée par la déposition de vapeur d’eau dans un premier temps autour des micros particules qu’on appelle noyau de condensation, puis sur les gouttelettes déjà formées.
Le grossissement de ces gouttelettes se fait par deux mécanismes à savoir:
1- A haute altitude les gouttelettes liquides cohabitent avec des cristaux, ceux-ci ont une vapeur saturante plus faible et un transfert d’eau s’opère entre les gouttelettes liquides et les cristaux de glace.
2- Le mécanisme de coalescence : c’est le grossissement des gouttelettes par collision c’est-à-dire ; deux gouttelettes s’entre choc et n’enforment qu’une. Et collection c’est-à-dire : les plus grosses gouttelettes absorbent les plus petites l’ensemble ainsi formé compose le nuage. Lorsque les gouttelettes ont atteint une taille critique, elles chutent, elles ne sont appelées gouttes de pluie, elles peuvent encore grossir par collection de
petites en suspension dans le nuage, la figure II.1 Schématise ces différents processus et la figure II. 2 donne la tailles caractéristiques de ces gouttelettes [13]

LES PRINCIPAUX SYSTEMES PRECIPITANTS :

Les systèmes précipitants sont le résultat de l’ascendance de masse d’air chaud et humide. On distingue trois types de mécanismes déclenchant ces mouvements verticaux, qui sont illustrés si après :

Système précipitant convectifs :

Le système convectif apparaît lorsque deux masses d’air de températures différentes entrent en contacte et plus particulièrement une masse d’air froide recouvre un sol plus chaud ou lorsque les basses couches sont chauffées par les radiations solaires, l’air de ces basses couches se dilate alors, s’allège et s’élève sous l’effet de la poussée d’ARCHIMÈDE elle s’élève en se refroidissant jusqu’au niveau de condensation, altitude a laquelle se forme la base du nuage. L’air continue de s’élever en se condensant ainsi jusqu’au niveau d’équilibre thermique, altitude du sommet du nuage. Celui-ci peut atteindre des altitudes de l’ordre de 12 km pour les situations les plus convectives. Ce système est décrit par 03 phases : développement, maturité et dissipation tel qu’il est représenté sur la figure II.3.

Système précipitant orographique:

La présence d’un relief (une chaîne de montagne par exemple) sur la trajectoire d’une masse d’air provoque l’élévation de celle-ci. Le refroidissement induit peut entraîner la formation d’une couverture nuageuse et déclancher des précipitations. figure II.4. Ce type de système est relié aux perturbations cycloniques [14].Ces précipitations, d’intensité et d’extension variables, touchent principalement le versant situé au vent. Le versant sous le vent est au contraire plus sec, car l’humidité relative de la masse d’air et donc la pluie est moindre voir nulle lorsqu’elle descend sur le versant sous le vent [16].

 Système précipitant cycloniques ou frontaux :

Ces systèmes précipitants sont engendrés au voisinage des surfaces de contact entre deux masses d’air de température et d’humidité différentes, que l’on appelle un front. La masse d’air chaud est toujours soulevée en altitude par la masse d’air froid. Suivant que la masse d’air chaud suive ou précède la masse d’air froid, on trouve un front chaud ou froid. Figure II.5
Dans le cas d’un front froid, les nuages ont un développement vertical important et les précipitations sont intenses. Dans le cas d’un front chaud, les nuages ont une extension horizontale importante et les précipitations sont plus faibles que pour le front froid. La figure II.6 illustre ces deux cas [16].

PRESENTATION DU RESEAU METEOROLOGIQUE 

Organisation des données 

L’observation est la base de la climatologie, c’est sur sa qualité et quantité que reposent les résultats de chaque analyse statistique et les conclusions qui en découlent. Le relevé météorologique au sol est le seul moyen dont dispose le météorologue pour mesurer les paramètres climatiques. Les observations effectuées en altitude ont apportée de nouvelles données, une nouvelle étape a été franchie avec l’utilisation du ballon sonde, du radar et du satellite météorologique [18]. Malgré les progrès, la mesure au sol est restée le moyen fondamental pour la précision météorologique. Dans les paragraphes qui suivent nous allons rappelés les principes de l’organisation des observations et les conditions requise pour obtenir de bonnes données.
a) Choix des emplacements :
L’emplacement de la station dépend de sa position en altitude, sa distance par rapport a la mer et de la topographie des lieux. A une échelle plus fine les obstacles voisins ont également une influence, l’emplacement des stations doit être à l’abri de toutes influence extrême.
b) Fréquence d’observation :
D’après l’OMM les stations peuvent êtres classées comme suit :
*stations météorologiques principales (SMP) : stations tenue par un personnel spécialisé qui effectue de nombreuses observations selon une périodicité horaire. Elle donne les mesures de la température, la précipitation, l’insolation, le vent, la nébulosité, l’humidité et la pression.
* stations météorologiques auxiliaires (SMA) : ce sont des stations tenues par un personnel autre que professionnel, qui prélève au moins trois observations par jour elle donne des données de précipitation et de température
*poste pluviométrique (PP): qui donne uniquement des mesures de précipitations.
c) Choix des instruments de mesure et les conditions d’installation :
Les conditions d’installation des instruments et le type de matériel d’observation doivent être aussi proche que possible de l’installation standard de l’OMM.
Les instruments de mesure doivent présentés les caractéristiques suivantes :
• la fidélité : la faculté pour l’appareil de mesure, d’indiquer toujours les mêmes valeurs ;
• la justesse : indication de valeurs justes et exactes ;
• la sensibilité : de faible variations de la grandeur à mesurer doivent apparaître nettement sur l’instrument de mesure ;
• la robustesse, la simplicité et la fiabilité : il est indispensable d’ajouter ses qualités vue les conditions particulières de fonctionnement et de manipulation (fonctionnement en plein air, manipulation fréquentes, mesures rapides, etc.)
D’après le règlement de l’OMM, les stations principales doivent être contrôlées aux moins une fois tout les deux ans, les auxiliaires et pluviométriques une fois tout les quatre ans.
d) Degré de précision des mesures :
Les mesures météorologiques peuvent être affectées d’erreurs systématiques et accidentelles. Les premières proviennent de l’instrument lui-même ou de la méthode de mesure, par contre les accidentelles sont d’origine multiple et souvent inconnue. [19].

Les mesures de pluviométriques 

La mesure des précipitations est simple a réaliser localement, mais une des plus complexe en météorologie, vue la forte hétérogénéité spatiale des précipitations, celles ci sont exprimées en mm de hauteur d’eau et en intensité, mm/h. La quantité totale de précipitations atteignant le sol est représentée par l’épaisseur équivalente qu’aurait une lame d’eau uniforme sur une surface horizontale. La hauteur des précipitations est exprimée en mm et indique la quantité en litre sur une surface de un mètre carré.
Il faut implanter ces capteurs avec attention, car, s’ils sont situés près d’obstacles comme des arbres ou des bâtiments, les perturbations occasionnées par ces obstacles sont sources d’erreurs. Une règle commune est d’implanter le capteur à une distance minimale égale au double de la hauteur de l’obstacle.
Les recherches effectuées sur les perturbations occasionnées par le capteur lui-même montrent que celui-ci fait obstruction aux mouvements de l’air et que le collecteur de pluie de par sa forme en entonnoir, engendre des turbulences parasites. Le résultat est que la mesure de la pluie faite à un mètre de hauteur est généralement inférieure à la hauteur réelle précipitée au sol. Dans beaucoup de cas, ce phénomène n’est pas pris en compte, mais il peut être corrigé par une formule mathématique en fonction du sens et de la force du vent. On peut aussi mesurer la pluie au sol avec un pluviomètre type SNOWDON dont la grille autours de la bague réceptrice minore les effets du vent.
On obtient des résultats corrects avec cette méthode mais elle n’est guère appliquée. La norme de l’OMM (Office Mondial de Météorologie) est de placer la bague collectrice à un mètre de la surface du sol.
Il est possible de mesurer les précipitations selon différentes méthodes :
Il existe deux classes d’instrument permettant de mesurer la pluie :
o un pluviomètre, qui donne la pluie globale a une station pendant un temps donné .le modèle le plus utilisé est le pluviomètre association ; cet appareil es couramment utilisé en Algérie et en France ; il a été très rependu par les soins de l’association scientifique de France d’où le nom de pluviomètre association [16] Il est composé de trois parties :
1- un seau en zinc ou en polyester où s’accumule la pluie recueillie,
2- un entonnoir en métal formant la surface réceptrice et comportant un trou assez petit pour diminuer les pertes par évaporation protégé par une tôle métallique fine.
3- une bague circulaire a bords presque tranchants de 226mm de diamètre limitant
la surface de réception de 400cm2.
Ce pluviomètre est installé sur un support de telle façon que le niveau de la bague soit à une hauteur de 1.5m au dessus d’un sol. Pour mesurer la hauteur d’eau tombée, on verse le contenue du seau dans une éprouvette graduée en millimètres et en dixièmes de millimètres.
[20].
o Un pluviographe, qui permet de faire l’analyse et la répartition des pluies dans le temps. Le plus utilisé dans le réseau de l’ONM est le pluviographe a auget basculeur. figure II.7 ; cet appareil comporte en dessous de son entonnoir de collecte d’eau, une pièce pivotante dont les deux compartiments peuvent recevoir l’eau tour a tour.
Il existe d’autres models de pluviographes :
ƒ les pluviographe à siphon, l’eau collectée est stockée jusqu’à un seuil critique où un dispositif de siphonage s’amorce, évacuant l’eau recueillie.
ƒ les pluviographe à pesée, le poids du récipient collecteur est enregistré en continu
Figure II.7 : Pluviographe enregistreurs à auget basculeur [20].
La mesure de précipitation entraîne de nombreuses erreurs et de caractères hétérogènes. Ces erreurs sont représentées essentiellement par deux types ; les erreurs instrumentales et les erreurs dues à l’environnement ;
a- les erreurs instrumentales :
L’erreur instrumentale se différent entre elle par deux points principaux ; l’appareil de mesure lui-même et la méthode d’exploitation. En conséquent, chaque type d’appareil ou pour chaque méthode de mesure est relié a des imperfections que l’on essaye de contrôler ou diminuer et de corriger. Ces imperfections sont de caractères divers :
ƒ Profondeur de la bague du pluviomètre :
Plusieurs comparaisons ont été effectuées en utilisant de nombreux pluviomètres possédant une hauteur de bague différente.
Ces comparaisons furent effectuées en mesurant parallèlement le vent et les précipitations. Les résultats constatés sont :
• par vent fort, la bague la plus profonde soit mieux adaptée que la petite.
• Par vent modéré, la profondeur de la bague ne semble pas établie.
• Par vent faible, la bague la moins profonde indique les meilleurs résultats
ƒ Influence de la forme du collecteur :
La forme du pluviomètre a une influence déterminante sur la captation de l’eau. Des essais en soufflerie sur des pluviomètres de forme cylindrique a épaulement tronconique cylindrique pure et sur des pluviomètres association, ont démontrés que le troisième type de pluviomètre modifie le moins le champ aérodynamique autour du capteur cette modification est illustrée sur la figure II.8 [20].

Table des matières

INTRODUCTION 
CHAPITRE I : PRESENTATION DU BASSIN VERSANT DE LA TAFNA 
I.1. SITUATION GEOGRAPHIQUE
I.1.1. Les zones montagneuses
I.1.2. Les zones des plaines et des plateaux
I.2. MORPHOLOGIE :
I.2.1. FORME DU BASSIN VERSANT
I.2.2. RECTANGLE EQUIVALENT
I.3. RESEAU HYDROGRAPHIQUE
I.3.1 Oued Isser
I.2.2 Oued Tafna
I.4. ETUDE DU RELIEF
I.4.1. Courbe hypsométrique
I.5. HYDROGRAPHIE
I.5.1. Haute Tafna
I.5.2. Moyenne Tafna :
I.5. 3. Basse Tafna
I.6. SOLS ET VEGETATION
I.7. GEOLOGIE DU BASSIN DE LA TAFNA
I.7. 2 Le secondaire :
I.7.3 le tertiaire
I.7.3.1.1 L’éocène
1.7.3.2 Le Miocène
I.7.4 Le plio quaternaire
I.6. CLIMAT DE BASSIN VERSANT
CHAPITRE II. ETUDE DES PRECIPITATIONS 
II.1. FORMATION DES PRECIPITATIONS
II.2. LES PRINCIPAUX SYSTEMES PRECIPITANTS
II.2.1. Système précipitant convectifs
II.2.2. Système précipitant orographique
II.2.3. Système précipitant cycloniques ou frontaux
II.3. PRESENTATION DU RESEAU METEOROLOGIQUE
II.3.1. Organisation des données
II.3.2. les mesures de pluviométriques
CHAPITRE III ETUDE D E LA STATIONNARITE 
III.1. GENERALITES
III.1.1 Définition de la stationnarité
III.1.2. Classification des tests de stationnarité
III.2. PRESENTATIONS DES STATIONS UTILISEES
III.3. PRECIPITATIONS SAISONNIERES :
III.4. ETUDE DE LA STATIONNARITE DE LA PLUVIOMETRIE
CHAPITRE IV ETUDE PROBBILISTE DES VALEURES EXTREMES
IV.1. INTRODUCTION
IV.2. DEFINITIONS DE QUELQUES PARAMETRES
IV.2. PRESENTATION DES THEORIES UTILISEES
IV.3. RESULTATS ET DISCUSSIONS
IV.3.1. Application du test khi-deux
IV.4. COMPARAISON GRAPHIQUE ENTRE LES LOIS D’AJUSTEMENT
CHAPITRE V : ETUDE DES IDF
V.1. NOTION D’AVERSE ET D’INTENSITE
V.2. DEFINITION DES COURBES I.D.F
V.3. UTILISATION DES COURBES I.D.F
V.4. CONSTRUCTION DES COURBES I.D.F
V.5. COURBES IDF DE LA ZONE D’ETUDE
V.6. AJUSTEMENT A LA LOI DE MONTANA
V.5. DISCUSSION DES RESULTATS
CONCLUSION

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