Monographie hydrologique du bassin versant du SILI au pont routier

Le Sénégal dispose dans sa partie Sud-Est d’importantes ressources en eau et bénéficie d’une pluviométrie abondante avec précipitations comprises entre 1000 et 1300mm par an. Il est drainé par le fleuve Gambie sur 80% de sa superficie par la rivière Falémé (qui prend sa source dans la partie Nord du Fouta-Djalon (Guinée) sur 18 % de sa superficie. Situé entre les latitudes 11°22 Nord et 14°40 Nord et les longitudes 11°13 Ouest et 16°42 Ouest, le bassin de la Gambie a une superficie de 77 054km² partagée entre quatre Etats.

La République de Guinée où le fleuve Gambie prend sa source, à 1125m d’altitude aux environs de Labé (capitale administrative de la moyenne Guinée, dans le FoutaDjalon pour 11850 Km² soit 15,4%. La République du Sénégal dans laquelle il draine presque toute la région administrative de Tambacounda(ou anciennement Sénégal orientale) pour 54631Km2 soit 70,9%. La République de Gambie où il termine son cours pour 10556Km² soit 13,7%. Et la République de Guinée-Bissau enfin pour seulement 16Km² soit 0,02%.

Le bassin de la Gambie a déjà fait l’objet de nombreux travaux. La récente thèse de Doctorat d’Etat de Sow A.A (2007) fait une synthèse globale de l’écoulement, des régimes et des bilans de ce bassin. Des travaux sectoriels ont été consacrés aux nombreux affluents de la Gambie, mais à l’exclusion toutefois du bassin du Sili qui fait l’objet de notre présente étude.

Le Sili est une petite rivière non pérenne qui se trouve dans le Sud -Est du Sénégal à 5km de la ville de Kédougou, vers la frontière de la République de Guinée, entre les latitudes 12°32 et 12°38 Nord et les longitudes 12°15 et 12°22 Ouest. Situé sur la rive gauche du fleuve Gambie, le bassin versant du Sili avec une superficie de 90Km2 fait partie des plus petits sous bassins de la Gambie. Il est équipé d’une seule station hydrométrique : le Sili au pont routier (12°32 de latitude Nord et 12°16 de longitude Ouest).

Notre objectif pour ce mémoire de maîtrise est de procéder à une étude monographique de ce cours d’eau temporaire. C’est-à-dire que nous nous proposons de cerner sur ce vaste ensemble géographique que constitue le bassin du fleuve Gambie le comportement hydrologique du bassin du Sili tout en prenant en compte l’ensemble des paramètres qui conditionnent l’écoulement de ce modeste cours d’eau. Il s’agit du relief, de l’altitude, de la pédologie, de la géologie et de l’hydrogéologie et surtout du climat avec les précipitations saisonnières dont l’impact est déterminant dans cet écoulement et sa variabilité.

METHODOLOGIE

Pour réaliser ce mémoire de maîtrise, nous avons adopté la démarche suivante : la recherche bibliographique préparatoire et la collecte des données spécifiques du sujet. La recherche bibliographique qui a occupé une place importante dans la conduite de ce travail nous a permis de constituer une connaissance globale de la zone d’étude retenue. Elle a été effectuée pour l’essentiel dans les centres de documentation, les organismes spécialisés et les bibliothèques de Dakar. Ainsi nous avons visité la bibliothèque de l’UCAD, celle de l’IRD, la salle de cartographie de l’IRD (ex ORSTOM), la salle de travail du département de Géographie, la salle de cartographie de l’IGN de Dakar, la salle de documentation de la DGPRE, la salle du Centre de Suivi Ecologique, l’OMVG.

Pour la collecte des données, l’essentielle pu être réalisé à l’Agence Nationale de la Météorologie du Sénégal, à la DGPRE ainsi qu’au laboratoire d’Hydrologie de l’UCAD. C’est l’analyse de l’ensemble de ces données qui nous a permis de réaliser les graphiques qui illustrent et documentent notre étude ; nous avons eu recours pou leur élaboration au logiciel Excel (tableur de la suite bureautique Microsoft Office) mais également au logiciel Hydracces, logiciel de gestion et d’exploitation de bases de données hydrologiques mis à notre disposition par l’OMVG.

LES FACTEURS PHYSIQUES DU BASSIN 

PRESENTATION DU BASSIN 

Le bassin versant du Sili est situé à l’extrême sud-ouest du bassin de la Gambie. Il draine à 5km de Kédougou, entre 12°32’ et 12°38’ de latitude nord et 12°15’ et 12°22’ de longitude Ouest un bassin versant de 90km2 . Affluent de rive gauche de la Gambie (carte 1), le Sili ne couvre qu’une fine partie de ce bassin et reçoit une moyenne de 1231 mm de pluie par an. Le Sili est un cours d’eau temporaire et est contrôlé par une seule station hydrométrique, le Sili au pont routier.

LES FACTEURS PHYSIQUES 

Il s’agit principalement de la morphométrie, la géologie et l’hydrogèologie, la pédologie, la végétation et enfin du réseau hydrographique.

Les caractéristiques morphométriques du bassin
L’étude de ces caractéristiques permet de déterminer la forme du bassin, d’analyser l’ampleur des systèmes de pente dans le bassin par le calcul de l’indice de compacité Gravelius mais aussi l’indice d’Horton. L’essentiel des données physiques analysées ici ont été empruntés à Niang (1995) mais aussi à Konaté (1998) qui sont deux auteurs à avoir travaillé sur le bassin du sili.

Le relief et les systèmes de pente et les altitudes

Le Sili a un relief peu accidenté. L’altitude est très faible en moyenne, elle est d’environ de 224 mètres au-dessus du niveau de la mer. Le Sili présente cependant une élévation, il s’agit de la carrière de marbre du massif de Bandafassi dont le plateau principal atteint 383 mètres. On rencontre dans la région des cuirasses latéritiques qui dominent les plaines alluviales d’une à plusieurs dizaines de mètres. Elles engendrent une morphologie excessivement accidentée. Les massifs de roches vertes appartenant au complexe volcano- sédimentaire birrimien forment de nombreuses collines très allongées selon une direction générale Nord, Nord Est- Sud, Sud-ouest à Nord Est- Sud-ouest.

La pente du bassin est étroitement liée au relief du bassin du Sili. Elle est d’autant plus forte que le relief est rigoureux. Elle n’est réellement forte que dans l’extrême ouest du bassin.

La pente moyenne peut être déterminée, elle est considérée comme une variable indépendante et donne une bonne indication sur le temps de parcours du ruissellement direct donc sur le temps de concentration. Elle influence directement le débit de pointe lors d’une averse et est calculée dans un bassin versant suivant l’expression :

Imoy= H max- Hmin/ √A

Hmax est l’altitude maximale du bassin (en mètre) Hmin est l’altitude minimale du bassin (en mètre) A est la superficie du bassin (en km2) La pente moyenne du Sili est de 9, 28m/km et cette valeur décroît du Sud au Nord (NIANG d, 1995) .

Ainsi le relief va accélérer ou ralentir l’écoulement selon son importance. Il va également agir sur le tracé du cours d’eau par conséquent sur le réseau hydrographique en constituant par exemple un obstacle qui oblige le cours d’eau à décrire parfois des sinuosités. Pour les altitudes, elles sont inégalement réparties dans le bassin versant. Les zones les plus élevées se localisent à l’extrémité ouest du bassin. La courbe hypsométrique (fig. 1) montre bien cette inégale répartition des altitudes dans le bassin. Une analyse de cette courbe montre que 4,5% de la superficie du bassin est à plus de 200métres d’altitude. Cette partie constituée de glacis cuirassés formés dans les schistes du birrimien correspond aux inselbergs de bandafassi leur sommet, à 4métres de la surface éocène se situe à 382métres Ensuite une zone située entre 160 et 200métres qui occupe 35, 8% du bassin. Cela correspond aux glacis cuirassés qui sont situés au pied de la falaise doléritique du massif de Ndébou.

La majeure partie du bassin (96,6%) est située entre 120 et 160métres. Il s’agit de zone fortement cuirassée correspondant au moyen glacis dont la surface s’incline en pente douce jusqu’à proximité de l’exutoire.

Et enfin les zones basses, c’est-à-dire situés à une altitude inférieure à 120 mètres représente 3,36% de la superficie du bassin ; elles correspondent aux vallées alluviales qui entourent la zone de confluence.

La géologie et l’hydrogéologie 

Ces deux notions restent étroitement liées. En effet, la nature et l’histoire des formations rencontrées dans le bassin versant du Sili conditionnent les possibilités d’existence de nappes.

L’histoire géologique de la région reflète celle de tout le continent ouest africain, pays de vieille plate-forme (LAMAGAT et al 1988). Les formations sédimentaires très anciennes traversées de roches volcaniques ont été fortement plissées par une tectonique birrimienne, métamorphisée et injectées de roches granitiques. Le socle antécambrien a été fossilisé sous des couches sédimentaires du protérozoïque et n’apparaît que dans quelques fenêtres taillées dans la couverture. (NIANG D, 1995) Pendant l’Infracambrien et le Cambrien, se sont déposées d’épaisses séries sédimentaires principalement gréseuses. Elles sont affectées par des plissements et traversées de venues doléritiques. Ces grés et ces dolérites forment le relief du bassin (MICHEL, 1970).

L’étude hydrogéologique est étroitement liée au mode d’altération des roches dans le bassin. La nature des roches commande l’infiltration profonde dans le bassin- versant du Sili. Le degré de perméabilité du bassin dépend donc des résultats de l’altérat ion des roches. Ce qui va fournir des renseignements sur les possibilités aquifères du bassin. Dans le domaine du socle, l’aquifère n’est pas généralisé, mais il existe des nappes locales et dispersées. Le socle cristallin est situé en grande partie dans une zone à forte pluviosité et il reçoit une alimentation de l’ordre de quelques centaines de millions de mètres cubes par an (réservoir renouvelable, exploitable). Toute fois, il montre des réservoirs souterrains d’une certaine ampleur qui pourraient régulariser ce volume d’eau annuel, ainsi les débits ponctuels des ouvrages de captage sont-ils limités. Le primaire quant à lui ne paraît receler aucune nappe d’extension notable. Si quelques puits présentent un débit intéressant, la majorité par contre est stérile ou tarie avant le retour des pluies. (NIANG Dial, 1993) Une analyse combinée de la carte géologique et de l’échelle de perméabilité permet de saisir le degré de perméabilité des formations du bassin.

Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
METHODOLOGIE
PREMIERE PARTIE: LE CADRE PHYSIQUE DU BASSIN DU SILI
CHAPITRE I : LES FACTEURS PHYSIQUES DU BASSIN
DEUXIEME PARTIE : LES FACTEURS CLIMATIQUES ET LEURS INFLUENCES SUR L’ECOULEMENT
CHAPITRE II : RESEAU DE POSTE PLUVIOMETRIQUES ET CRITIQUE STATISTIQUE DES DONNEES
CHAPITRE III : LES PARAMETRES CLIMATIQUES DU BASSIN
TROISIEME PARTIE : LES MODALITES DE L’ECOULEMENT DANS LE BASSIN VERSANT DU SILI
CHAPITRE IV : PRESENTATION DE LA STATION HYDROMETRIQUE ET ETAT DES DONNEES
CHAPITRE V : LE BILAN ET LE REGIME HYDROLOGIQUE DU BASSIN
CHAPITRE VI : LES FORMES EXTREMES DE L’ECOULEMENT
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES

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