Les méthodes d’interpolation et les méthodes d’extrapolation

Les méthodes d’interpolation et les méthodes d’extrapolation

Chapitre II Caractéristiques de la région d’étude

Introduction

Le bassin versant de la Tafna vu ces caractéristiques constitue une source considérable de sédiments en suspension se déposant au fur et à mesure au fond de ses réservoirs d’eau. Afin de pouvoir effectuer une analyse et une comparaison sur la base des observations issues de différents sous-bassins, il est utile de rechercher les causes et les paramètres qui influencent la variabilité hydrologique. La recherche de ces causes conduit à ce qui fait la différence entre un bassin et un autre : le climat et le milieu physique (Dubreuil, 1974). Les caractéristiques morphométriques et climatiques d’un bassin versant influent fortement sur la réponse hydrologique et sur le régime des écoulements. La connaissance de ces paramètres (forme, altitude, pente du relief, etc…) conduit à une bonne compréhension de l’importance des apports liquides et solides engendrés par un bassin par rapport à un autre.

Situation géographique de la zone d’étude

Le bassin versant de l’Oued Tafna (figure. II.1) couvre une grande partie de l’Ouest de l’Algérie. Il appartient à l’unité hydrographique de l’Oranie-Chott Chergui. Il draine une superficie de 7245 Km2 et alimente cinq grands barrages de la willaya de Tlemcen: Béni Bahdel, Hammam Boughrara, Meffrouche, Sikkak et Sidi Abdelli.
Près de 73% de la surface drainée par cet Oued se trouve dans le territoire Algérien, partagé entre la wilaya de Tlemcen avec 69,3% et la wilaya d’Ain Témouchent avec 03,6%, le reste se trouve à l’intérieur du territoire Marocain.
Ce bassin est limité au Nord-Ouest par Djebel Traras, et au Nord-est par Djebel Tessala. Il est composé dans sa partie Sud-Est par les monts de Tlemcen et dans sa partie centrale (Maghnia) et Est (Ghossels) on trouve des plateaux de 200 à 500 m d’altitude.
Son cours d’eau principal est Oued Tafna qui prend naissance au sud de Sebdou à 1500 m d’altitude dans les gorges encaissées des monts de Tlemcen, les premières eaux descendent d’un sillon formé par l’ourlet montagneux qui borde les Hauts-plateaux. Le colonel Niox (1980) décrit que la Tafna et l’Oued Isser qui est le principal affluent y prennent leurs sources au pied du Djebel Kouabet et coulent en sens opposé, ils décrivent une grande circonférence, en enveloppant dans leurs courbes le massif montagneux de Tlemcen. Du côté de Maghnia l’Oued Tafna recueille l’Oued Mouilah et l’Oued Ouaderfou. Après cette jonction, il change de direction en traversant les plaines et les plateaux intérieurs (Maghnia, Zenata, Ouled Riah). Aux environs de Remchi, il conflue avec Oued Isser à 80 m d’altitude et à 25 km de la côte. Il termine son parcours dans la mer Méditerranée en traversant la plage de Rachgoun.
Le parcours de l’Oued Tafna est d’environ 148 Km de long. Il permet une distinction de trois zones: la haute, la moyenne et la basse Tafna.

La haute Tafna

D’une superficie de 1016 Km² et d’un périmètre de 165 km, ce bassin est régularisé par le barrage de Béni Bahdel qui date de la période 1934-1940, d’une capacité initiale de 63 millions de m3.
Elle s’étend depuis la résurgence de l’Oued Tafna au niveau de Ghar Boumaza au sud de Sebdou, il creuse son chemin en recevant des ramifications qui se réunissent au environ de Sebdou, au-delà de laquelle, il traverse une vallée encaissée. Aux environs de Beni Bahdel, il reçoit l’Oued Khemis sur sa rive droite et l’Oued Sebdou sur sa rive gauche. Dans ce travail on se limite pour l’étude de cas à une partie de la haute Tafna correspondant au sous-bassin versant de Sebdou.

La moyenne Tafna

A l’aval de Béni Bahdel la rivière se dégage des longues gorges dans lesquelles son lit est encaissé, elle reçoit de nombreux affluents dont l’Oued Mouilah sur la rive gauche. La moyenne Tafna comprend la partie entre le barrage Hammam Boughrara et le confluent de l’Oued Isser. Elle comprend, en rive gauche une partie du versant sud des monts des Traras et en rive droite une partie du versant Nord des monts de Tlemcen.
L’Oued Isser coule d’abord vers le Nord-est, il se replie ensuite perpendiculairement au Nord pour couler dans la vallée des Ouled Mimoun, il se jette dans le barrage de Sidi Abdelli (El Izdihar) qui est d’une capacité globale de 110 millions de m3 deuxième grand barrage de la wilaya après celui de Hammam Boughrara, sa mise en service est en 1989. La partie du bassin versant formée par l’Oued Isser avant le barrage constitue le sous bassin versant d’Isser concerné par notre étude en parallèle avec celui de Sebdou (figure. II.1).

La basse Tafna

L’Oued Tafna traverse les plaines de Remchi où il reçoit l’Oued Isser, et perce la muraille des montagnes des Traras pour enfin rejoindre la côte. La wilaya de Tlemcen couvre donc partiellement l’amont de ce sous-bassin versant.

Le sous bassin versant de l’Oued Sebdou

Il est d’une superficie de 255.50 km2 et d’un périmètre de 78 km. La longueur de son cours d’eau principal est de 30.9 km. Ce sous-bassin versant représente la partie de la haute Tafna avant le barrage de Béni Bahdel.
Figure. II.2. Réseau hydrographique du sous-bassin versant de l’Oued Sebdou.
La majorité des valeurs des paramètres morphologiques des deux sous bassins versants Sebdou et Isser sont reprises d’après (Bouanani, 2004), et récapitulées respectivement dans le tableau. II. 1, II. 5.
Tableau. II.1. Quelques Paramètres morphométriques du sous-bassin versant de l’Oued Sebdou.
L’analyse du tableau précédent reflète certaines informations:
– La valeur du coefficient de compacité est de 1.37. Elle indique que le bassin versant est un peu allongé (Kc>1) ;
– Le bassin versant est bien drainé, d’un réseau hydrographique mal organisé (Rc>2) ;
– L’indice de pente global dans ce cas ne permet pas de donner une idée sur le relief d’après la classification de l’Orstom. Il se limite à des surfaces de bassin versant inférieur à 25 km2. La classification qui ne tient pas compte de la surface est fonction de la dénivelée spécifique Ds donnée à partir de la formule suivante :
Ds  I g A  255m
A : Est la surface du bassin versant en m2 ;
En se référant au tableau II.2, on constate que ce bassin versant est d’un relief fort.
Tableau. II.2. Classement du relief à partir de la dénivelée spécifique selon la classification de l’ORSTOM (Indépendant de la surface).
La pente est l’un des facteurs conditionnant le ruissellement. Une pente qui dépasse 20% engendre un écoulement très fort (Boulghobra, 2006). D’après la figure. II.3, presque la moitié (49%) de la surface de ce sous bassin versant présente des pentes supérieures à 25% (Megnounif et al, 2003) dessinant le périmètre du sous bassin et coïncidant avec la zone montagneuse (les monts de Tlemcen). Ces pentes tendent à s’adoucir en se dirigeant vers le centre où se localisent les plaines intérieures.
La plupart des facteurs météorologiques et hydrologiques sont fortement liés à l’altitude. La répartition des altitudes en fonction des pourcentages des surfaces cumulées permet de tracer la courbe hypsométrique (figure. II.4). Celle-ci reflète par sa forme l’allure des pentes et leurs répartitions en altitude. Cette courbe montre une pente faible dans les hautes altitudes, et une pente qui s’accentue vers les basses altitudes. Son allure indique que le bassin versant de l’Oued Sebdou est en état de jeunesse aux niveaux des aires à haute altitude allant vers un état d’équilibre à faible potentiel érosive au niveau inferieur.
Ce bassin versant est d’un coefficient de torrentialité important dû à son caractère pentu, et le temps que met la goutte d’eau la plus éloignée pour arriver à l’exutoire (Tc) est de 7 heures.
La géologie d’un bassin versant conditionne le régime de ses cours d’eau. En période de crue l’écoulement superficiel est d’autant plus important que les terrains sont imperméables. Alors qu’en période de décrue l’écoulement est important suite à la résurgence des eaux qui est fonction de l’importance des nappes et des sols perméables.
D’après la carte lithologique du bassin versant (figure .II.5), et d’après la classification d’ORSTOM (Tableau. II.3) on constate que le sous bassin versant de Sebdou est constitué d’une faible occupation de grés, une faible alternance de calcaires et marnes et l’existence d’une faible zone occupée par les calcaires et les dolomies karstiques se localisant en grande partie au Sud Ouest. Tandis que la part du lion est occupée par des marno-calcaires. Quoique les calcaires et les grés soient des formations perméables et dures, leur association avec des argiles gonflantes favorise le déclanchement du ruissellement d’où l’entraînement des particules fines (Arabi et al, 2004). En termes de pourcentage ce bassin versant est constitué à 75% de sa superficie de formations perméables et 25% en formations non perméables (Bouanani, 2004). Si on traduit ces pourcentages aux sols susceptibles à l’érosion et sols résistants on aura 45% des sols résistants et 55% des sols fragiles à l’érosion. La partie centrale du bassin correspondant à la cuvette de Sebdou constituée par des alluvions perméables.
Figure. II.5. Carte lithologique du bassin versant de Sebdou.
Tableau. II.4. Classification des sols d’après ORSTOM.
Le couvert végétal vient ajouter son influence à celle de la nature géologique pour conditionner la rapidité du ruissellement superficiel. Le taux d’évaporation et la capacité de rétention du bassin sans écarter son rôle important dans le maintien de la structure du sol et la lutte contre l’érosion. Nous avons 9.62% de la surface du bassin versant est d’un couvert végétal mort, 33.84% d’un couvert forestier dégradé. Il résulte que plus de 43% du bassin versant est mal protégée contre l’érosion hydrique.
Les terres de pâturage (souvent tassées) occupent une aire de 16.68% et les cultures extensives (instables) sont pratiquées dans 16.14 % de la superficie. Ces deux types de couvert végétal protègent moins le sol par rapport au couvert forestier et agro-forestier (Sabir, 2007).
La partie sud du bassin versant est occupée dans sa grande partie par un couvert forestier dégradé ou mort sur des pentes fortes (>25%) et sur des formations constituées d’une alternance marneuse. Elle constitue une zone productive en sédiments.
Le couvert forestier normal et l’arboriculture occupent respectivement 21.78 % et 1.94 % de la surface globale du sous bassin versant.
Tableau. II.5. Répartition du couvert végétal dans le bassin versant de Sebdou.

Table des matières

Introduction générale
Chapitre I: Les méthodes de régression
I.1. Introduction
I.2. Les méthodes d’interpolation et les méthodes d’extrapolation
I.2.1. Interpolation
I.2.2. Extrapolation
I.2.2.1. Technique utilisée : La corrélation et la régression
I.2.2.2. La construction d’un bon modèle
I.2.2.3. Principaux modèles existants
I.2.2.3.1. Ligne tracée à l’oeil
II.2.2.3.2. Le modèle linéaire
I.2.2.3.3. Le modèle logarithmique (Népérien)
I.2.2.3.4. Le modèle polynomiale
I.2.2.3.5. Le modèle exponentiel
I.2.2.3.6. Le modèle en puissance
Chapitre II: Caractéristiques de la région d’étude
II.1. Introduction
II. 2. Situation géographique de la zone d’étude
II.2.1. La haute Tafna
II.2.2. La moyenne Tafna
II.2.3. La basse Tafna
II.3. Le sous bassin versant de l’Oued Sebdou
II.4. Le sous bassin versant de l’Oued Isser
II.5. Aperçu climatique
II.5.1. Température
II.5.2. Précipitation
II.5.3. Relation entre lame d’eau écoulée et lame d’eau précipitée
II.5.4. Evaluation des apports liquides et solides au niveau des sous bassins versants Sebdou et Isser
II.5.4.1. Le bassin versant de Sebdou
II.5.4.1.1.Variation interannuelle des apports liquides et solides
II.5.4.1.2.Variation mensuelle des apports liquides et solides
II.5.4.1.2.Variation saisonnière des apports liquides et solides
II.5.4.2. Le bassin versant de l’Isser
II.5.4.2.1. Variation inter annuelle des apports liquides et solides
II.5.4.2.2. Variation mensuelle des apports liquides et solides
II.5.4.2.3. Variation saisonnière des apports liquides et solides
Chapitre III: Etude de cas
III.1. Introduction
III.2. Démarche du travail
III.3. Sélection du modèle adéquat
Chapitre IV: Comparaison entre les deux bassins versants
IV.1. Introduction
IV.2. Coefficient de détermination r²
IV.3. Coefficient d’efficacité du modèle R²
IV.4. Erreur d’estimation E (%)
IV.5. Paramètres de l’équation de la fonction puissance
Conclusion générale
Annexe: Généralités
1. Introduction
2. Types d’érosion
2.1. Erosion éolienne
2.2. Erosion hydrique
2.2.1. Les agents de l’érosion hydrique
2.2.1.1. Les précipitations
2.2.1.2. Le ruissellement
2.2.1.3. Le sol
2.2.1.4. Couvert végétale
2.2.1.4. La topographie
3. Ampleur de l’érosion hydrique
4. Les formes d’érosion hydrique
4.1. Erosion en nappe (sheet érosion)
4.2. Erosion linéaire (micro-channel ou Rill érosion)
5. Prédiction d’érosion hydrique
5.1. Formule Universelle de perte en sol (USLE)
5.2. Formule de Cavrilovic
5.3. Formule de Fournier
5.4. Formule de Tixeront
5.5. Formule de Sogreah
5.6. Formule de l’ANRH
6. Transport solide
6.1. La charge en suspension (suspended load)
6.2. La charge de fond (bed load)
6.3. Mécanisme du transport solide
6.4. Estimation du transport solide
6.4.1. Transport solide par charriage
6.4.1.1. Les équations
6.4.1.2. Les méthodes de mesure
6.4.2. Transport solide en suspension
6.4.2.1. Les formules
6.4.2.2. Méthodes de mesure
6.4.2.3. Les méthodes alternatives
Références bibliographiques

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