UNIVERSITE DE KASDI MERBAH OUARGLA FACULTE DES SCIENCES PRATIQUE DEPARTEMENT D'HYDRAULIQUE ET GENIE CIVIL
MEMOIRE EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLOME DE MAGISTERE Spécialté : Hydraulique Option : Aménagement hydraulique en zones arides
Présenté par : MEKHLOUFI Nabil THEME
Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
Soutenais le : 18/12/2014 Devant le jury d'examen : Président : KRIKER A Professeur Université de Kasdi Merbah Ouargla Examinateur : SAKER M.L Professeur Université de Kasdi Merbah Ouargla Examinateur : BOUBEKRI A Professeur Université de Kasdi Merbah Ouargla Promoteur : BOUTOUTAOU D Professeur Université de Kasdi Merbah Ouargla
Promotion : 2014 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
RESUME : L’estimation des débits des rivières et, en particulier, l’estimation des débits d’apports minimaux (les étiages) au quel il est possible de s’attendre au cours d’une période donnée, est un facteur important pour la planification et la modélisation des ressources, Actuellement, la prédétermination et/ou la prévision des débits d’étiage se fait uniquement sur la base de données de mesures ou de l’analogie hydrologique. Malheureusement le réseau hydrographique de l’Algérie n’est pas bien équipé par des stations hydrométriques ce qui engendre d’énormes problèmes pour la prédétermination et la prévision des débits d’étiages. Une analyse hydrologique détaillée de quelques cours d’eau équipés des stations hydrométriques nous a permis la prédétermination et la prévision des débits d’étiage. Sur la base de cette importante information, un modèle de prévision de débit d’étiage à été établi. Ce modèle permet le calcul de ces débits dans n’importe quel Oued non équipé de station de mesures en présence de Peu de données. Les cartes de coefficient de tarissement et des débits d’étiage établies permettent de faire une prévision d’étiage sur n’import quel cours d’eau, en l’absence totale de données. Le modèle et les cartes établis peuvent être utilisés par les ingénieurs et les planificateurs de la ressource en eau dans l’établissement des études hydrologiques des barrages et retenues collinaires pour les conditions hydrologiques et climatiques de l’Algérie. Mots clés : estimation, modélisation, prédétermination, prévision, débits d’étiage, coefficient de tarissement ﻣﻠﺨﺺ: ﯾﻌﺘﺒﺮ ﺗﻘﺪﯾﺮ ﺗﺪﻓﻘﺎت اﻷﻧﮭﺎر ﻋﺎﻣﺔ، وﻣﻌﺪﻻت ﺗﺪﻓﻘﺎت اﻟﺤﺪ اﻷدﻧﻰ (اﻟﺘﺪﻓﻘﺎت اﻟﻤﻨﺨﻔﻀﺔ) ﺧﺎﺻﺔ، واﻟﺘﻲ ﯾﻤﻜﻦ أن ﻧﺘﻮﻗﻌﮭﺎ ﺧﻼل ﻓﺘﺮة ﻣﻌﯿﻨﺔ، ﻋﺎﻣﻼ ﻣﮭﻤﺎ ﻟﻠﺘﺨﻄﯿﻂ وﻧﻤﺬﺟﺔ اﻟﻤﻮارد. وﯾﺘﻢ ﺣﺎﻟﯿﺎ اﻟﺘﺤﺪﯾﺪ اﻟﻤﺴﺒﻖ و/أو ﺗﻨﺒﺆ اﻟﺘﺪﻓﻘﺎت اﻟﻤﻨﺨﻔﻀﺔ ﻓﻘﻂ ﻋﻠﻰ أﺳﺎس ﻣﻌﻄﯿﺎت اﻟﻘﯿﺎس أو اﻟﻘﯿﺎس اﻟﮭﯿﺪروﻟﻮﺟﻲ. وﻣﻦ اﻟﻤﺆﺳﻒ أن اﻟﺸﺒﻜﺔ اﻟﮭﯿﺪروﻏﺮاﻓﯿﺔ ﻓﻲ اﻟﺠﺰاﺋﺮ ﻟﯿﺴﺖ ﻣﺠﮭﺰة ﺗﺠﮭﯿﺰا ﺟﯿﺪا ﻟﻠﻤﺤﻄﺎت اﻟﮭﯿﺪروﻣﺘﺮﯾﺔ و اﻟﺘﻲ وﻟﺪت ﻣﺸﺎﻛﻞ ﻛﺒﯿﺮة ﻣﻦ أﺟﻞ اﻟﺘﺤﺪﯾﺪ اﻟﻤﺴﺒﻖ واﻟﺘﻨﺒﺆ ﺑﺎﻟﺘﺪﻓﻘﺎت اﻟﻤﻨﺨﻔﻀﺔ. إن اﻟﺘﺤﻠﯿﻞ اﻟﮭﯿﺪروﻟﻮﺟﻲ اﻟﻤﻔﺼﻞ ﻟﺒﻌﺾ اﻟﻤﺤﻄﺎت اﻟﮭﯿﺪروﻣﺘﺮﯾﺔ وﻣﺠﺎري اﻟﻤﺎﺋﯿﺔ ﺳﻤﺢ ﻟﻨﺎ اﻟﺘﺤﺪﯾﺪ اﻟﻤﺴﺒﻖ واﻟﺘﻨﺒﺆ ﺑﺎﻟﺘﺪﻓﻘﺎت اﻟﻤﻨﺨﻔﻀﺔ. ھﺬا اﻟﻨﻤﻮذج ﯾﺴﻤﺢ ﺑﺤﺴﺎب ھﺬه اﻟﻤﻌﺪﻻت ﻓﻲ أي ﻧﮭﺮ ﻛﺎن ﻏﯿﺮ ﻣﺰود ﺑﻤﺤﻄﺔ ﻗﯿﺎس ﻓﻲ وﺟﻮد ﺑﯿﺎﻧﺎت ﻣﺤﺪدة. إن ﺑﻄﺎﻗﺎت ﻣﻌﺎﻣﻼت اﻟﺮﻛﻮد واﻧﺨﻔﺎض اﻟﺘﺪﻓﻘﺎت اﻟﻤﻨﺸﺄة ﺗﺴﻤﺢ ﺑﺎﻟﺘﻨﺒﺆ ﻟﺘﻮﻗﻌﺎت اﻧﺨﻔﺎض ﺗﺪﻓﻖ ﻓﻲ أي ﻣﺠﺮى ﻣﺎﺋﻲ و ﻓﻲ اﻟﻐﯿﺎب اﻟﺘﺎم ﻟﻠﺒﯿﺎﻧﺎت. ﯾﻤﻜﻦ أن ﺗﺴﺘﺨﺪم اﻟﺒﻄﺎﻗﺎت واﻟﻨﻤﺎذج اﻟﻤﻨﺸﺄة ﻣﻦ ﻗﺒﻞ اﻟﻤﮭﻨﺪﺳﯿﻦ واﻟﻤﺨﻄﻄﯿﻦ ﻟﻠﻤﻮارد اﻟﻤﺎﺋﯿﺔ ﻓﻲ إﻧﺸﺎء اﻟﺪراﺳﺎت اﻟﮭﯿﺪروﻟﻮﺟﯿﺔ ﻟﻠﺴﺪود واﻟﺴﺪود اﻟﺼﻐﯿﺮة ﻓﻲ اﻟﻈﺮوف اﻟﮭﯿﺪروﻟﻮﺟﯿﺔ واﻟﻤﻨﺎﺧﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ ﺑﺎﻟﺠﺰاﺋﺮ. ﻛﻠﻤﺎت ﻣﻔﺘﺎﺣﯿﮫ: ﺗﻘﺪﯾﺮ، اﻟﺘﺪﻓﻘﺎت اﻟﻤﻨﺨﻔﻀﺔ ،اﻟﺘﺤﺪﯾﺪ اﻟﻤﺴﺒﻖ، اﻟﻨﻤﻮذج ، اﻟﻤﺨﻄﻄﯿﻦ ABSTRACT: The estimation of river flows and, in particular, the estimation of rates of minimum flows(low flows) in which it is possible to expect during a given period, is an important factor in the planning and modeling of the resource currently predetermination and/or predicting low flows is done only on the basis of given measurement or hydrological analogy. Unfortunately the river system of Algeria is not well equipped for hydrometric station that engendered enormous problems for predetermination and forecasting low flows. A detailed hydrological analysis of some rivers team hydrometric station allowed us predetermination and forecasting low flows have been established. This model allows the calculation of these rates in does not import what with river gauging station in the presence of limited data. Cards recession coefficients and low flows established to allow a low flows forecast will import streams in the total absence of data. Model and set cards can be used by engineers and planners of water resources in the establishment of hydrological studies of dams and small dams for hydrological and climatic conditions of Algeria. Key words: estimation, predetermination, predicting, low flows, recession coefficients, Model
1 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
Remerciement Au terme de ce modeste travail, je tiens à exprimer ma profonde gratitude et mes vifs remerciements à : Mon promoteur Mr Boutoutaou Djamel professeur à l’université de KASDI MERBAH Ouargla, pour ses orientations, ses précieux conseils. Mes remerciements vont également à l’ensemble du personnel des : . Laboratoire de Protection des Ecosystème en Zones Arides et Semi-Arides . l’Agence Nationale des Ressources Hydriques ANRH Tous ceux qui j’ai aidés de prés ou de loin dans l’élaboration de ce travail. Je tien enfin à remercier le président et les Honorables membres de jury d’avoir accepté de juger ce travail.
Mr. Mekhloufi nabil
2 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
Dédicaces
Je dédie ce travail :
A ma mère que j’aime beaucoup et que dieu les garde
A mes frères et sœurs.
A ma fiancée A mon Promoteur
A toute la famille.
A tout mes amis
A tous ceux que j’aime.
Mr. Mekhloufi nabil
3 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
List des tableaux
Tableau I-1 Températures moyennes mensuelles dans différentes régions 21 de l’Algérie (1992-2002) en °C Tableau I-2 Moyenne mensuelles des humidités relatives de l’air en (%) 22 Tableau III-1 Test d’homogénéité 49 Tableau III-2 les résultats du test d’homogénéité des séries des débits des 50 cours d’eau étudiés Tableau III-3 les caractéristiques statistiques des séries des débits d’étiage 55 des cours d’eau Tableau III-4 : les lois d’ajustements testées sur les données d’étiage des 60 différents bassins versants de l’Algérie du Nord Tableau III-5 Résultats d’ajustements des débits d’étiage en m3/s par loi 62 log-normal Tableau III-6 les résultats de test du Khi-deux « χ² » des différents 77 intervalles de temps Tableau IV-1 Débit moyen journalier d’Oued EL Harrach en m3/s 91 (1991/1992) Tableau IV-2 Série des valeurs à partir du point (B) 93 Tableau IV-3 Résultats du calcul des paramètres du modèle Q0 et α d’Oued 94 EL Harrach Tableau IV-4 Résultats du calcul des paramètres du modèle Q0 et α pour 95 tous les bassins versants du nord de l’Algérie Tableau IV-5 Comparaison du débit observé et débit calcule d’Oued EL 98 Harrach (station BARAKI)( l’année 1991-1992)
4 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
List des figures Figure I-1 Localisation de zone d'étude 16 Figure I-2 Principaux reliefs de l’Algérie [Encyclopédie Hachette, 2001] 18 Figure II-1 Station hydrométrique deAin Smara sur l’oued Rhumel (profil en 37 travers) Figure II-2 Station de Grarem : seuil de jaugeage et échelles limnimétriques 37 Figure II-3 Etapes de calcul d’un débit moyen journalier 38 Figure II-4 Courbes de tarage de la station de Douar Tassadane (d’après A.N.R.H,) 39 Figure II-5 Courbes de tarage de la station de Grarem (d’après A.N.R.H., 40 Constantine) Figure III-1 Illustration de l'influence des aménagements hydrauliques sur la courbe 46 des débits classés d'un cours d'eau Figure III-2 les courbes d’ajustement des débits d’étiage par loi log normale. 74 Figure IV-1 Méthodes simplifiées de séparation des composantes de l’hydrogramme 85 (BLAVOUX, 1978) Figure IV-2 Décomposition de l'hydrogramme par la méthode de BARNES 86 Figure IV-3 Vidange d’une masse spongieuse 86 Figure IV-4 courbe de tarissement d’Oued KEBIR EST 89 Figure IV-5 courbe de tarissement d’Oued BOU SELLAM 89 Figure IV-6 Hydrogramme de crue d’oued El-Harrach station 02.14.18 92 Figure IV-7 Courbes de tarissement de S.B.V.02-14-18 92 Figure IV-8 comparaison entre débit observé et débit calculé d’oued EL- 99 HARRACH (1991-1992) Figure IV-9 Mode de représentation de l’information géographique dans le système 105 de SIG Figure IV-10 Les différents types des projections cartographiques 107 Figure IV-11 Carte des débits d’étiage initial moyen des cours d’eau du Nord de 109 l’Algérie Figure IV-12 Carte des coefficients de tarissement moyen (α) des cours d’eau du 110 Nord de l’Algérie
5 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
List des cartes Carte I-1 Températures moyennes annuelles de l’Algérie du nord 21 Carte I-2 Répartition des postes pluviométriques 23 Carte I- 3 Pluviométrie moyenne annuelle en mm du Nord de l’Algérie [ANRH] 25 Carte II-1 carte géologique de l’Algérie d’après la carte géologique I.N.Afrique 29 Carte II-2 Carte géologique de l’Algérie du Nord 32 Carte II-3 Répartition des classes de perméabilité [A.N.R.H] 33 Répartition des grands bassins versants et réseau hydrographique du Carte II-4 34 Nord de l'Algérie Carte II-5 Organisation des grands bassins versants du nord de l’Algérie 36
6 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
Sommaire Liste des tableaux Page Liste des figures Liste des cartes Sommaire Introduction
CHAPITRE I : Caractéristiques physico-géographiques et climatiques des bassins versants du nord de l’Algérie
1. Situation géographique et reliefs 15 1-1. Situation géographique 15 1-2. Le relief 16 2. Végétation et sol 19 3. Caractéristiques climatiques 20 3.1 Température de l’air 20 3.2 Humidité de l’air 22 4. Pluviométrie 23 Conclusion 26
CHAPITRE II : Formation géographique. Réseau hydrographique et l’écoulement des cours d’eau du Nord de L’Algérie
1. Aperçu géologique des bassins versants 28 1-1. L’Algérie alpine 28 1-2.Plate-forme saharienne 28 2. Description lithologique des bassins de l’Algérie du Nord 29 2-1. Le Paléozoïque (Primaire) 29 2-2. Trias 30 2-3. Lias 30 2-4. Jurassique 30 2-5. Crétacé inférieur 30 2-6. Crétacé supérieur 30 2-7. Eocène 31 2-8. Oligocène 31
7 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
2-9. Miocène inférieur 31 2-10. Miocène moyen 31 2-11. Miocène supérieur 31 2-12. Pliocène 31 2-13. Quaternaire 31 3. Réseau hydrographique des cours d’eau de l’Algérie du nord 33 3-1. Les bassins hydrographiques 34 3-1.1. Mesures des débits aux sites des stations hydrométriques 36 3-1.2.Mesures en eau des débits et exploitation des données hydrométriques 38 3-2. Ecoulements des cours d’eau dans les bassins versants du nord de l’Algérie 41 Conclusion 42
CHAPITRE III : Prédétermination des débits d’étiages des cours d’eau du Nord de l’Algérie
1. Définition du débit d’étiage 45 1.1. Facteurs influençant les basses eaux 45 2. Méthodes de prédétermination 46 2.1. Utilisation des données historiques 46 2.2. Analyse fréquentielle des débits d'étiages 47 3. Méthode de probabilités 47
3.1. Traitement statistique des données des observations 47 3.2. Les série des débits d’étiage 47 3.3. Homogénéité des données des débits des étiages 48 3.3.1. Test de Wilcoxon 48 3.4. Ajustement statistique des séries des débits d’étiage 53 3.4.1. Détermination des caractéristiques statistiques d’une série 53 a- La moyenne arithmétique 53 b- l’écart - type 53 c- le coefficient de variation 53 d- Le coefficient d’asymétrie 54
3.5. Les principales lois de distribution statistique utiliseés en hydrologie 58 a. La loi log-normal (loi de Galton) 58 b. Loi de Weibull 58
8 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
c. Loi d'Exponentiel 59
3.6. Ajustement des débits d’étiage aux lois statistique 59 3.6.1. Choix du type de loi d’ajustement 59 3.7. Test d’adéquation d’ajustement statistique 75 3.7.1. Test du Khi – Carre ‘’ χ 2’’ 75 CONCLUSION 79
CHAPITRE IV : Prévision des débits d’étiages des cours d’eau du Nord de l’Algérie
1. Différentes composantes de l'écoulement 82
1.1. Le ruissellement direct 82
1.2. L’écoulement hypodermique 83
1.3. L’écoulement souterrain 83
2. Les méthodes de séparation des écoulements 84
2.1. Les méthodes graphiques 84
a- Les méthodes simplifiées 84 b- La méthode de BARNES (1939) 85 3. Formules de la courbe de tarissement 86 a - Etude Théorique 86 4. Méthodes de prévision 88 4.1 Méthode des courbes de tarissement 88 4.1.1. Description des courbes de tarissement 88 5. Modélisation (prévision) des étiages du bassin versant 90 6. Validation du modèle de calcul d’étiage 97 7. Cartographie des paramètres du modèle de prévision 104 7.1. Définition d’un Système d’Information Géographique (SIG) 104 7.1.1 : Les avantages du SIG 104 7.2. Mode de représentation des données 104 7.2.1 : Mode raster 105 7.2.2 : Mode vecteur 105 7.3. Les projections cartographiques 105 7.3.1. Des projections selon les altérations 106 7.3.1.1. Les projections conformes 106
9 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
7.3.1.2. Les projections équivalentes 106 7.3.1.3. Les projections aphylactiques 106 7.3.2. Des projections selon les propriétés géométriques 106 7.3.2.1. Projections cylindrique 106 7.3.2.2. Projection Conique 107 7.3.2.3. Projection azimutales 107 8. Définition du programme Mapinfo Professionnelle 107
8.1. Structure des données sur Mapinfo Professionnelle 108 Conclusion 111
Conclusion général
Référe nce Bibliographique
Annexe
10 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
INTRODUCTION GENERAL
11 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
Introduction général: Longtemps négligés, les étiages « basses eaux » prennent aujourd’hui une importance croissant aux yeux non seulement des hydrologues mais aussi des autorités et des populations. Cette prise de conscience résulte de la pression toujours grandissante sur la ressource en eau des rivières et du fait qu’il y a rarement concomitance, le hasard climatique et la variabilité saisonnière aidant, entre la ressource et les besoins. L’homme se trouve donc obligé d’orienter ses activités en fonction des ressources à disposition. Donc, l’estimation de la ressource en eau dans les rivières et ,en particulier, l’estimation des débits d’apports minimaux auquel il est possible de s’attendre au cours d’une période donnée, est un facteur important pour la planification des usages. Cette planification implique en particulier de fixer les valeurs limites des différents prélèvements ou apports artificiels qui permettent de maintenir dans les cours d’eau des conditions convenables pendant les périodes de étiage. Cette recherche a pour objectif la prédétermination et la prévision des étiages dans les Oueds de l'Algérie septentrional. Pour cela on essayera de présenter les éléments nécessaires à l’analyse et à l’estimation des basses eaux (l’étiage). Dans notre travail, nous allons aborder dans la première partie, la présentation de la zone d’étude (nord de l’Algérie), et l’étude des caractéristiques physico-géographiques et climatique de cette zone. La deuxième partie de notre travail est consacrée à la présentation de la géologie des bassins versants et le réseau hydrographique. Le troisième chapitre est consacré à la définition des termes d’étiage ainsi que les facteurs influençant sur ce dernier. Un traitement statistique des données d’observation, Un ajustement des étiages aux lois statistiques, et une prédétermination des étiages au nord de l’Algérie, ont été appliquées aux données de mesures des débits de tous les réseaux hydrographiques. Le quatrième chapitre traite les méthodes de séparation des écoulements, les courbes de tarissement, Ainsi que la prévision des étiages du nord de l’Algérie. A la fin de ce chapitre, nous avons présente les cartes de coefficient de tarissement et les débits initial d’étiages En fin, nous terminons par une conclusion générale.
12 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
Caractéristiques physico-géographiques et climatiques des bassins versants du nord de l’Algérie
13 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
Caractéristiques physico-géographiques et climatiques des bassins versants du nord de l’Algérie
1. Situation géographique et relief : 1-1. Situation géographique : L’Algérie est située au Nord-Ouest du continent africain; elle constitue avec le Maroc et la Tunisie la bordure sud de la Méditerranée. C’est un pays très large, sa superficie est de 2 381 741 Km2, dont le quatre cinquième est occupé par le Sahara. Des contrastes physiques et climatique sont bien marqués selon un axe nord-sud qui s’étend sur une distance de 1 800 Km. La majorité de la population est concentrée dans la partie septentrionale du territoire, large seulement de 200 Km où le climat méditerranéen est plus clément et plus favorable aux activités humaines. Notre zone d’étude concerne toute la partie nord de l’Algérie (Figure I-1). Elle est limitée par les parallèles 33° et 37° N et par les longitudes 2° Ouest et 10° Est. La surface totale de cette zone est d’environ 365 000 Km2. Elle s’étend sur une largeur de 350 Km environ et sur 1000 Km le long du littoral. Le Maroc et la Tunisie constituent respectivement les limites Ouest et Est la mer Méditerranéenne constitue la limite Nord et les flancs sud de l’Atlas saharien la limite Sud. Elle est caractérisée par un climat méditerranéen dans sa partie nord et subdésertique dans sa partie sud. Cette zone renferme les principales ressources en eaux de surface et les infrastructures hydrauliques du pays. La partie sud de l’Algérie est plutôt alimentée par ses ressources en eaux souterraines principalement de la nappe albienne,
14 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
Figure I-1 : Localisation de zone d'étude 1-2. Le relief : Le relief est le résultat d’une conjugaison de plusieurs facteurs et particulièrement par l’évolution géologique et par l’action de l’érosion à une grande échelle (des milliers ou des millions d’années). Dans ce contexte, l’Algérie est divisée en quatre ensembles distincts (Figure I-2). Selon un axe nord-sud on rencontre : Zone littorale : elle est d’une largeur de 80 à 190 Km. Elle est constituée de l’Atlas Tellien (ou le Tell) long de 700 Km environ. La partie orientale est surtout marquée par les massifs très montagneux. Ces derniers sont représentés par le massif du Djurdjura qui culmine au pic de Lala Khadîdja (2308 m d’altitude) et plus à l’Est par le massif cristallin de l’Edough. Plus au Sud, se dressent les monts du Titteri. Elle-même relayée par le massif de Guergour et les monts de Ferdjioua (Nord-Est de Sétif). Ces derniers sont prolongés par les monts de Constantine et de la Medjerda. Dans la partie occidentale de l’Atlas Tellien, culminent les massifs du Dahra, Ouarsenis et Trara. Entre ces massifs s’intercalent les plaines du Cheliff et de Sidi Bel Abbés à l’Ouest, la Mitidja au centre et Seybousse à l’Est. Au Nord de l’Atlas Tellien et en bordure de la mer s’étend le Sahel. Hautes plaines : Au Sud de l’Atlas Tellien, une immense zone s’étend d’Est en Ouest du pays, offrant un paysage de steppes, d’une altitude variant entre 600 et 1 000 m. A l’Ouest, elles s’étirent sur près de 500 Km sur une largeur de 100 à 200 Km. A l’Est, elles s’étendent sur une
15 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale longueur de 200 Km environ et en raison d’un relief un peu plus élevé qu’à l’Ouest (entre 800 et 1 000 m) on parle de Hauts plateaux. Le climat qui caractérise cette région est de type semi- aride. Atlas saharien: il est constitué de montagnes anciennes d’âge Eocène, fragmentées d’Ouest en Est par l’érosion suivant une direction générale NE-SO. Les monts des Ksour, djebel Amour, monts d’Ouled Naïl, Mzab et djebel Aurès constituent les principaux monts de l’Atlas Saharien qui culminent au Mont Chelia dans les Aurès à 2 328 m d’altitude. Ses contreforts abritent plusieurs oasis. Sahara: elle couvre une grande partie du territoire (environ 2 millions Km2). Le climat est sec et aride. Du point de vue géologique, le Sahara appartient au vieux socle africain, constitué principalement de roches précambriennes. Le socle cristallin n’affleure que dans les massifs montagneux (dans le Hoggar et lAtakor). Il est recouvert d’une forte couche sédimentaire (grès du Primaire et calcaires, grès et argiles du Secondaire). Au Nord, le socle est recouvert de formations néogène arrachées de l’Atlas au cours du Tertiaire. On distingue trois types de paysages qui se développent au Sahara Les Hamadas: plateaux de dalles rocheuses Les Regs grandes étendues de gravier et de cailloux; Les Ergs: immenses étendues de dunes de sables accumulés par l’érosion.
16 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
Figure I-2 : Principaux relief d’Algérie [Encyclopédie Hachette, 2001] Dans les plaines caillouteuses (les regs), on rencontre des oasis qui sont autant de centres urbains comme El Oued, Ghardaïa et Djanet. Le point culminant de l’Algérie est situé dans le Hoggar au point de Tahat à 2918 m d’altitude. Le massif des Eglab à l’Ouest et celui du Hoggar à l’Est, forment pratiquement les limites septentrionales du Sahara algérien.
17 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
2. Végétation et sol : La végétation en Algérie est très diversifiée. En général au Nord du pays, elle est de type méditerranéen. Dans les hauts plateaux elle est steppique et plutôt rare, de type désertique au Sahara. Parmi les espèces végétales qui caractérisent le climat méditerranéen, nous citons le pin d’Alep, le cèdre de l’Atlas, le chêne liège, le chêne vert, la lavande, le genévrier, etc. Le chêne liège est une des espèces les plus caractéristiques de la région méditerranéenne occidentale. Il occupe une partie du littoral algérien allant d’Alger jusqu’à Annaba. Le chêne vert, très répandu en Algérie, caractérise l’étage montagnard. Il commence à se manifester à partir de 400 m jusqu’à 1 700 m dans le Tell et jusqu’à 1 900 m dans l’Atlas présaharien. Il se mélange avec le pin d’Alep et le chêne liège à sa limite inférieure et avec le cèdre, le chêne à feuilles caduques et le genévrier aux hautes altitudes. Le cèdre caractérise le domaine des hautes montagnes de l’étage subalpin. Il apparaît généralement dans le Djurdjura, l’Ouarsenis, la région de Théniet El Had, les Babors et dans les Aurès ; mais il fait défaut dans l’Oranais. En dehors des chênes zenes, les formations forestières d’arbres à feuilles caduques n’occupent qu’une étendue restreinte. Elles sont représentées par des associations à orme, frêne et futaie, qui se développent sur des alluvions argileuses. Les formations frutescentes sont peu nombreuses en Algérie, même si les broussailles aient l’apparence de la végétation la plus dominante, mais elles ne sont qu’un stade de dégradation des formations forestières. Le boisement passe au maquis qui n’est composé que d’arbrisseaux. Le maquis se dégrade à son tour et passe à la friche. Les espèces qui constituent le maquis sont l’olivier, le chêne kermès et le genêt. Les Steppes occupent de vastes espaces dont les limites passent par Saïda, Boghar, Sétif et Constantine qui marque le début du domaine. Elles sont très représentées dans l’Oranie. Elles se mêlent à quelques lambeaux de chênes verts et se développent sur des sols essentiellement calcaires. L’alfa et l’armoise sont des espèces très caractéristiques des zones steppiques. En dehors des formations végétales précitées, l’Homme a introduit quelques espèces comme le figuier de barbarie, originaire du Mexique et les eucalyptus d’origine australienne. Ils sont plantés pour assainir les marécages. [25]
18 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
3. Caractéristiques climatiques : L’immense superficie de l’Algérie d’une part et la proximité de sa partie nord à la mer d’autre part, donne naissance à un climat très varié selon un axe nord-sud. Le Tell est caractérisé par un climat de type méditerranéen Le climat des hauts plateaux est beaucoup plus rude. Il est plus froid et neigeux pendant l’hiver et plus chaud et plus sec pendant l’été. Le climat de ces zones est dit « semi aride» Au Sahara, on rencontre un climat aride très chaud, avec un contraste des températures diurnes très marqué. La différence des températures dans les déserts entre le jour et la nuit peut atteindre 60°C (exemple à El Oued, les températures peuvent atteindre 54°C pendant la journée et -10°C la nuit). Ce contraste de température peut donner des formes spécifiques aux roches qui finissent par s’éclater avec la répétition du processus de dilatation et de rétrécissement dues à ce phénomène de variation de températures. 3.1 Température de l’air : La température caractérise l’état thermodynamique de l’air. Elle est mesurée à l’aide des thermomètres de différents types et exprimée en trois échelles : Celsus, Kelvinet Fahrenheit. Les températures moyennes annuelles et mensuelles régissent directement en interaction avec les autres facteurs météorologiques (insolation, déficit hygrométrique, pression barométrique etc.). L’influence de la mer, comme facteur attiédissant en hiver et rafraîchissante en été, est assez marquée sur les régions du littoral. De même, les contrastes saisonniers sont bien marqués entre l’hiver et l’été. (Touazi, 2001). En ce qui concerne les températures, le contraste est bien marqué entre l’hiver et l’été. Les minima thermiques sont atteints au mois de janvier ou février (inférieur à 10 °C), alors que les maxima sont atteints en juillet ou août (entre 25 et 30°C). Le contraste entre l’hiver et l’été s’accentue fortement en s’éloignant de la mer. En effet, dans les régions telliennes les températures enregistrées en hiver sont en dessous de 0 °C dès que l’on dépasse les 1000 m, elles peuvent atteindre –10 °C. La Carte I-1 donne la distribution spéciale de la température moyenne annuelle.
19 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
17.5 17.8 18.6 17.8 18.8 16.9 18.3 COLLO ANNABAEL KALA 400 18.1 18.4 SKIKDA MER M E D I T E R R A N E E DELL17Y.7S CAP SIGLI JIJEL 18.0 ALGER BEJAIA 18.7 TIZI OUZOU 17.2 18.2 CHERCHELL 15.5 16.3 14.6 TENES 13.3 GUELMA 18.7 B1L4.I6DA BOUIRA 14.2 CONSTANTINE 1S3O.9 UK AHRAS 18.5 18.6 AIN DMEIFLLIAANAMEDEA 15.0 CHLEF SETIF SEDRATA 300 C1A7.8P IVI 14.2 18.7 16.3 B.B.ARRERIDJ 18.1 MOSTAGANE18M.3 BIR CHOUHADA ARZEW SIDI AISSA 17.9 RELIZANE 14.1 14.4 ORAN 15.8 TISSEMSILT M 'SILA 18.0 16.5 14.2 BATNA 12.7 TEBESSA 15.6 MASCARA TIARET 15.7 17.5 17.3 BENI SAF ARRIS 200 SIDI BEL ABBES KSAR CHELLALA BOU SAADA GHAZAOUET16.6 16.4 21.3 T1L6.E8MCEN 13.5 SAIDA 13.5 BISKRA BENI BA HDEL BGE DOUALHIA DJELFA 20.2 13.5 OULED DJELLAL 15.4 100 EL ARICHA 13.0 EL KHEITER AFLOU 17.4 13.5 LAGHOUAT EL BAYADH 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
0 100 200 Km 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 °c
Carte I-1 : Températures moyennes annuelles de l’Algérie du nord Le tableau I-1 ci-dessous donne la répartition mensuelle de la températur e de l’air de quelques zones géographiques de l’Algérie du nord Tableau I-1 : Température moyennes mensuelles dans différentes régions de l’Algérie (1992-2002) en °C Station 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 Année Littoral 11.4 11.4 13.6 15.1 19.1 22.5 25.1 26.3 23.3 19.7 15.2 12.3 18.1 Dar El Beïda Atlas tellien 8.9 9.9 12.8 14.5 18.9 23.6 26.8 27.1 22.4 18.4 13.0 10.2 17.2 Mascara Haut plateau Sétif/ Ain- 5.5 6.5 9.4 11.5 17.7 22.5 26.3 25.9 20.5 15.7 10.0 6.6 14.8 Sfiha Atlas Saharien 4.8 6.5 9.4 12.4 18.3 23.6 27.6 26.9 21.5 15.8 9.6 6.1 15.2 El Bayadh
20 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
3.2 Humidité de l’air : La répartition mensuelle de l’humidité de l’air dans les littorales ne subit pas une grande fluctuation. Les valeurs moyennes de l’humidité relative restent pratiquement les même durant l’année. Par contre à l’intérieur du pays, elle subit une grande variation au cours de l’année au fur et à mesure qu’on s’éloigne de la mer. Les données du tableau I-2 indiquent La variation de l’humidité de l’air dans les différentes zones de l’Algérie Tableau I-2 : Moyenne mensuelles des humidités relatives de l’air en (%) Station 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 Anne Littoral 77 74 74 71 75 72 70 71 71 73 74 77 75 Annaba Atlas tellien 70 67 60 59 56 47 42 43 55 62 70 73 58 Miliana Les hauts plateaux 76 71 62 57 51 41 35 38 55 62 72 77 57 Sétif/ Ain- Sfiha Atlas Saharien 57 46 41 35 30 27 24 28 38 44 53 58 40 Biskra
Comme le montre le tableau ci-dessus, les valeurs moyennes de l’humidité relative dans la partie littorale restent pratiquement les même durant l’année. Effectivement, la différence entre les mois à l’humidité relative minimale et maximale, c'est-à-dire l’amplitude annuelle, ne dépasse pas 10 %. 4. Pluviométrie : Le réseau d’observation sur la pluviométrie en Algérie est géré par l’Agence Nationale des Ressources Hydrauliques (ANRH). Ce réseau est constitué de plus de 1000 postes pluviométriques implantés et distribués d’une façon homogène sur le territoire national voir (Carte I-2).
21 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
s e
u q i r t
é m o i
v u l p
s e t s o p
s
e d
n
o i t i t
r a p é R
:
2
- I
e t r a C
La répartition spatiale des précipitations est caractérisée par un gradient Nord-Sud bien marqué et un gradient Est-Ouest plus faible. Les précipitations annuelles varient de 200 à 1200 mm. Il est évident que les massifs montagneux sont caractérisés par les valeurs maximales. Surtout dans le massif du Djurdjura situé en Kabylie et le massif de l’Edough situé un peu plus à l’Est où les hauteurs des précipitations atteignent 1500 mm. Toute fois, de telles valeurs sont limitées à quelques sommets de montagne. Les précipitations augmentent d’Ouest en Est et diminuent du Nord au Sud.
22 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
Dans l’Atlas Tellien et les Hautes Plaines tellienne la hauteur de précipitation est de 400- 500 mm par an. La région du Sahara est caractérisée par des valeurs minimales, moins de 100 mm par an. (Voir Carte I-3).
]
H R N
A [
e i
r é g l A ’ l
e d
d r o N
u d
m m
n
e
e l l
e u n
n a
e
n n e y
o m
e
i r t é
m o i v
u l P
:
3
- I
e t r
a C
23 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
Conclusion : Le présent chapitre décrit la zone d’étude géographique qui est la région de nord de l’Algérie ; il donne des aperçus sur la végétation et les sols de la zone étudiée et sur les principales caractéristiques météorologiques du climat telle que la température et l’humidité de l’aire. Dans l’analyse des températures et de l’humidité de l’air, on n’a utilisé que les données des stations contrôlées par l’Office Nationale de la Météorologie (ONM). Certaines analyses, telles que l’analyse des précipitations, ont été effectuées en utilisant les données disponibles de la zone d’étude contrôlée par l’Agence Nationale des Ressources hydrauliques (ANRH). Le sol est caractérisée par un texture sableuse ou sablo-limoneuse, et par un nature salée. La région étudiée se caractériser par une végétation très diversifiée où dominent quelques espaces vivaces (le cèdre, chêne liège…)
24 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
Formation géographique. Réseau hydrographique et l’écoulement des cours d’eau du Nord de L’Algérie
25 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
Formation géographique. Réseau hydrographique et l’écoulement des cours d’eau du Nord de L’Algérie
1. Aperçu géologique des bassins versants : L’histoire géologique de l’Algérie s’inscrit dans le processus de la géodynamique globale de la tectonique des plaques donnant naissance à deux domaines distincts :
Au Nord l’Algérie alpine Au Sud la plate-forme saharienne.
Vu l’étendue de l’Algérie et la variation lithologique d’une région à l’autre au sein du même âge géologique, il est très difficile de donner une description assez fidèle de la lithologie constituant les grands bassins sédimentaires. A cet effet, nous nous contentons de donner une description assez sommaire des principaux complexes lithologiques (Carte II-1, Carte II-2) (Assaba M., 2004). 1-1. L’Algérie alpine :
Elle concerne le Nord du territoire étudié. Les chaînes alpines algériennes sont nées de la collision des plaques Afrique-Europe. L’Algérie du Nord est constituée de reliefs jeunes, formés au cours du Tertiaire par les mouvements alpins. Du Nord au Sud, on rencontre :[12] Les dépôts tertiaires et quaternaires reposant sur un socle métamorphique; L’Atlas Tellien: c’est un domaine des nappes constitué des séries sédimentaires allant du Jurassique au Miocène; Le Hodna: c’est un bassin de remplissage, constitué par les dépôts continentaux d’âge Eocène et Oligocène; Les Hauts Plateaux: constitués d’une couverture sédimentaire réduite: L’Atlas saharien: c’est un bassin de comblement constitué par une puissante série sédimentaire du Tertiaire; Bassin du Chott Melrhir: il est situé au Sud-Est du bassin Constantinois a remplissage crétacé. 1-2.Plate-forme saharienne : Elle est située au Sud de l’Algérie alpine, Elle comprend un socle précambrien sur lequel repose en discordance une puissante couverture sédimentaire, on distingue d’Ouest en Est: Bassin de Tindouf et de Reggane; Bassin de Bechar; Bassin d’Ahnet Timimoun;
26 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
Bassin du Mouydir et de Aguemou-Oued Mya; Synéclise d’Illizi- Ghadames,
Carte II-1 : carte géologique de l’Algérie d’après la carte géologique internationale de l’Afrique (Feuille n°2) CGMW/UNESCO,1990 2. Description lithologique des bassins l’Algérie du Nord : Dans cette description lithologique des principaux complexes géologiques, nous nous sommes focalisés sur la partie nord de l’Algérie où l’information est abondante à travers de nombreuses recherches scientifiques réalisées au cours de ce dernier siècle. 2-1. Le Paléozoïque (Primaire) : Son affleurement est limité à quelques régions comme la grande Kabylie, la petite Kabylie, l’Algérois, région d’Annaba et quelques affleurements dans l’Oranais. Il est constitué de gneiss et granites en grande Kabylie, des tufs volcaniques, gneiss et micaschistes dans l’Algérois et granites et rhyolites en petite Kabylie d’El Milia Collo.
27 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
2-2. Trias : Son affleurement est très limité à quelques intrusions locales. Il est constitué essentiellement par des évaporites. 2-3. Lias : Il est essentiellement constitué des formations détritiques à la base. Surmonté par des évaporites et termine par des carbonates. Dans la région du Hodna (mont de Bellazma), il est constitué de dolomies et calcaires. A djebel Nador (région de haret), il est constitué de dolomies, calcaires et marnes. A Beni-Ouartelane (région de Sétif), on rencontre des argiles, gypses, marno-calcaires et des calcaires. Au Cheliff, on rencontre des calcaires, marno-calcaires et de galets de schistes. 2-4. Jurassique : Le Jurassique moyen est constitué de roches carbonatées (en Kabylie) et des calcaires, dolomies et argiles dans la région de Tlemcen à djebel Moudzab Rigou. Le Jurassique supérieur est essentiellement constitué de roches marno-carbonatées. Il affleure depuis la Meseta oranaise jusqu’à la région de Tlemcen. On le rencontre également dans le Tell constantinois et le Hodna. 2-5. Crétacé inférieur : Il est caractérisé par une sédimentation détritique. Sa surface d’affleurement est très large en Algérie du Nord notamment les grès qui couvrent une très large superficie. A l’Est de Constantine (El Khroub), il est essentiellement formé de calcaires, dolomies et de marno-calcaires. Au mont du Hodna, on rencontre des grès intercalés par des bancs de calcaires et des marnes. Dans les Hautes Plaines sétefiennes, les grès surmontés par une alternance marno-calcaires sont les formations les plus répandues. 2-6. Crétacé supérieur : Il est caractérisé surtout par l’absence de la sédimentation détritique. Les formations marno-calcaires et les marnes gypseuses sont les caractéristiques essentielles de cet étage géologique. 2-7. Eocène : Cet étage du Tertiaire est caractérisé par des dépôts des marno-calcaires, marnes gypses et de grès dans les Aurès. Des calcaires surmontés par des marnes sableuses dans le Hodna et des calcaires, calcaires argileux et marno-calcaires dans la région du Sétif.
28 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
2-8. Oligocène : Il est essentiellement constitué de calcaires, conglomérats, marnes et grès. Dans le Tell algérois, on rencontre des schistes rouges, des poudingues et des sables argileux. Au Nord-Ouest de Sétif (djebel Meghriss), il est surtout marneux. 2-9. Miocène inférieur : Il affleure localement sur des reliefs côtiers, essentiellement constitués des formations éruptives et des complexes volcano-sêdimentaires. On trouve des marnes à petits lits gréseux dans la vallée de la Tafna, des grès et poudingues dans le Tell algérois, des marnes dans les Babors et des marnes, des conglomérats et grès en petite Kabylie. 2-10. Miocène moyen : Il est caractérisé par marnes gréseuses en Oranais et des conglomérats surmontés par des argiles et de marnes dans la région de Batna. 2-11. Miocène supérieur : La nature lithologique de cet étage géologique diffère d’une région à l’autre. Dans la région de M’sila, il est surtout caractérisé par des formations volcaniques. Dans le Tell algérois et la région de Ain M’lila, il est marneux. A Aïn Fakroun, on rencontre des grès et des conglomérats surmontés par des intercalations marneuses, (Assaba M., 2004). 2-12. Pliocène : Il est constitué de formations marneuses au Nord-Ouest d’Oran et sur la rive droite de la vallée de Tafna et le Cheliff. Dans l’Algérois, il est essentiellement constitué de calcaires gréseux et de marnes. 2-13. Quaternaire : Il affleure pratiquement dans toute l’Algérie du Nord. Ses formations sont d’une mince épaisseur de quelques centimètres à quelques dizaines de mètres. Généralement, il affleure au niveau des rivières sous formes des alluvions. La partie occidentale est constituée généralement par des grès et des alluvions (grès le long de l'Oued Tafna et les alluvions le long de la moyenne Tafna). Dans le Tell algérois, on rencontre des éboulis, encroûtements calcaires et des grès.
29 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
Carte II-2: Carte géologique de l’Algérie du Nord (numérisée à partir d’un fond au 1/800 000) (TOUAZI, 2001)
En fait cette complexité peut être relativement réduite dans l'optique d'une classification hydrologique des terrains. L'analyse des faciès rencontrés permet de se ramener à quatre grands types de terrains : Imperméables Semi-perméables Perméables Très perméables
30 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
Carte II-3 : Répartition des classes de perméabilité [A.N.R.H] [2]
3. Réseau hydrographique des cours d’eau de l’Algérie du nord : Hormis le Cheliff qui coule sur une longueur de 700 Km, les cours d’eau en Algérie sont d’une longueur faible. Ils drainent des bassins versants de taille réduite, et ils ressemblent beaucoup plus à des torrents qu’à des rivières. Leurs débits moyens sont faibles et irréguliers. Après des pluies d’orages, ces torrents deviennent des agents d’érosion de puissance redoutable. Les gorges du Rhumel (Constantine), de la Chiffa (Médéa) et de Palestro (Boumerdès), sont des exemples de la puissance d’érosion de ces torrents. Tous les cours d’eau du Tell se jettent dans la Méditerranée. Les plus connus sont: le Cheliff, le Rhumel, la Tafna, le Sébaou et l’Isser Les hautes plaines disposent d’un réseau hydrographique atrophié et incomplet. Les eaux de pluie se concentrent dans des fonds de cuvelles pour former des lacs temporaires qui disparaissent pendant l’été avec l’accélération du processus d’évaporation, certains de ces lacs sont permanents et sont également alimentés par les eaux souterraines, constituants ainsi de véritables zones endoréiques à réseaux hydrographiques convergents : Chott Ech, Zahrez Rharbi, Zahrez Chergui, Chott El Hodna, Chott Garaet El Taref, etc. Les Oueds issus des massifs de l’Atlas saharien, tel l’Oued Saoura dans la région de Béchar, coulent vers le Sahara, qui vont vite se perdre dans les sables en constituant ainsi de véritables rivières souterraines. Le plus connu de ces cours d’eau souterrains est l’lgharghar, qui alimente les puits artésiens de l’Oued R’hir et fait vivre des millions de palmiers. Les bassins versants et le réseau hydrographique sont présentés dans la Carte II-4.[25]
31 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
Carte II-4: Répartition des grands bassins versant et réseau hydrographique du Nord de l'Algérie
3-1. Les bassins hydrographiques: Les grands traits d'une région géographique fortement contrastée ont été esquissés afin de saisir ici la variété des contextes physiques caractérisant les bassins fluviaux. Cette variété des milieux influe notablement sur les processus hydrologiques que nous aborderons, par la suite, au niveau des bassins jaugés. En Algérie, pays à dominance semi-aride et où l’eau est au coeur des préoccupations de la société et des pouvoirs publics, la notion de bassin versant rentre de plus en plus dans le langage courant des ingénieurs et des décideurs. Le bassin est défini comme une entité topographique et hydrographique dans laquelle se produisent des entrées d’eau (sous forme de précipitations essentiellement, sans oublier les apports souterrains issus d’autres bassins) et où l’écoulement (et le transport de matériaux mobilisés par l’érosion) s’effectue suivant un système de pentes et de drains naturels en direction de l’exutoire ou embouchure du cours d’eau collecteur. «Les processus de transfert d’eau s’expriment dans les réseaux hydrographiques, considérés comme des éléments linéaires, par opposition aux bassins versants, éléments de la surface terrestre » (Bravard J-P. et Petit F., 2000). (Carte II-5)
32 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
Cette unité de drainage est essentielle en hydrologie « pas seulement parce qu’elle permet le calcul de bilans mais aussi parce qu’elle représente une unité fonctionnelle, qui rend compte d’une dépendance rigoureuse de l’amont à l’aval. Ce n’est qu’à l’échelle du bassin versant, en prenant en compte toutes ses composantes, qu’il est possible d’aborder l’étude des fonctionnements hydrologiques, les relations pluies-débits, la formation des crues, la sévérité des étiages... ». Il convient d’ajouter à cette idée de Cosandey C. et Robinson M. (2000) que c’est également, à l’échelle du bassin versant, qu’il devient de plus en plus aisé d’étudier les aménagements hydrauliques et de leurs impacts sur le cycle hydrologique, de même que les phénomènes de pollution et de leurs transferts amont-aval. En somme, les questions de la gestion de l’eau au sens large du terme. Mais, condition fondamentale, ce sont les données de mesures hydrométriques accumulées au niveau des bassins jaugés qui permettent de quantifier valablement les débits des cours d’eau et d’analyser les mécanismes hydrologiques dans le temps et dans l’espace. Les bases de données hydrologiques disponibles sur le nord de l’Algérie souffrent néanmoins d’une discontinuité plus ou moins importante, tant chronologique que géographique. La sélection des bassins jaugés et de leurs séries communes d’observation hydrométrique tient compte de ces contraintes qu’il y a lieu de suppléer, par la suite, à l’aide des techniques de généralisation spatiale de l’information.
JIJEL 40 0 ALGER BV 03 ANNABA 03 M E R M E D I T E R R A N E E BV 02 V 3 B V 0 E BV 02 B BV 10 I 9 BV 15 14 0 CONSTANTINE V S V B B I CHLEF N 30 0 12 ORAN V U BV 07 B BV 01 T BV 04 M 'SILA TEBESSA BV 05 BV 11 17 20 0 TLEMCEN V B BV 16 BV 06 C SAIDA DJELFA BISKRA O R 10 0 A BV 08 M AFLOU BV 13
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Limites des bassins versants 0 100 200 km 01- Cheliff 05- Chott Hodna 11- Macta 02- Côtiers Algérois 06 – Chott Melrhir 12- Medjerda Mellegue 03- Côtiers Constantinois 07- Hauts plateaux 14- Seybouse 04- Côtiers Oranie 08- Hauts Plateaux Oranie 15- Soummam 09- Isser 10- Kebir Rhumel 16- Tafna 17 : Zahrez
Carte II-5 Organisation des grands bassins versants du nord de l’Algérie
33 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
3-1.1. Mesure des débits au site des stations hydrométriques : En chaque station, en plus de l’enregistrement en continu des hauteurs d’eau à l’aide du limnigraphe (comparé aux relevés de hauteur à l’échelle limnimétrique), sont entrepris des jaugeages périodiques au moulinet (vélocimétrie à élément rotatif pour mesurer la vitesse de l’eau ou méthode d’exploration du champ des vitesses) (Audinet M., 1995). Le moulinet est fixé à un support maintenu (perches et micro-perches) ou suspendu (saumon). Les jaugeages de crue sont entrepris, lorsque les conditions d’équipement s’y prêtent (station équipée de traille téléphérique ou à partir d’un pont par le biais d’une cyclopotence), à l’aide du moulinet monté sur saumon ou lest profilé (figure II-1, II-2).
Figure II-1: Station hydrométrique d’Ain Smara sur l’oued Rhumel (profil en travers)
Figure II-2 : Station de Grarem : seuil de jaugeage et échelles limnimétriques
En étiage, les jaugeages sont établis au déversoir lorsque l’emploi du moulinet devient impossible (cf. sur la figure II-2, seuil en béton de Grarem, station aujourd’hui abandonnée car située dans le lac de retenue du barrage de Beni Haroun).
34 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
Le réseau hydrométrique algérien connaît, depuis peu de temps, un début de modernisation avec l’installation progressive de stations dites « automatiques » (enregistreurs électroniques), remplaçant le mode d’enregistrement graphique sur papier (le limnigraphe classique). Le transfert des données sur ordinateur est facilité grâce à la capacité de mémoire dont est muni l’appareil d’enregistrement électronique.[17] 3-1.2.Mesure en eau des débits et exploitation des données hydrométriques : Les étapes de calcul des débits moyens journaliers en une station hydrométrique sont illustrées par la figure II-3. Grâce à la traduction de la courbe de tarage Q (H) en barème d’étalonnage d’une part, et le dépouillement des limnigrammes H (t) (cotes d’eau de l’oued enregistrées en continu sur des bandes limnigraphiques) d’autre part, il devient possible de déduire, dans une dernière étape, les débits moyens journaliers Qj (t)
Figure II-3 : Etapes de calcul d’un débit moyen journalier
Tracée à l’aide d’une série de jaugeages périodiques, la courbe de tarage Q (H) représente les débits instantanés en fonction des hauteurs d’eau correspondantes. Comme le montre l’exemple de la station de Douar Tassadane (figure. II-4), il est bien souvent nécessaire d’établir différentes courbes suivant les périodes de l’année « On obtient donc un faisceau de courbes de tarage auxquelles sont attachées différentes périodes de validité » (Laborde J-P., 2000a). Les courbes de tarage ne sont pas stables. En basses eaux, la relation hauteur-débit est perturbée en raison des modifications subies par le lit de l’oued et de l’influence de la végétation. En hautes eaux, malgré les précautions prises, les courbes de tarage sont considérées comme approximatives pour le calcul des débits de crue.
35 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
Figure II-4 : Courbes de tarage de la station de Douar Tassadane (d’après A.N.R.H,)
Pour estimer les débits des crues non jaugées, les services d’hydrométrie de l’A.N.R.H. utilisent fréquemment la formule de Manning-Strickler pour le calcul de la vitesse moyenne et ensuite la reconstitution du débit (Q) comme le produit de la vitesse (V) et de l’aire de la section mouillée (S). La formule de Manning-Strickler s’écrit :
2 1 V K R 3 I 2
Dans laquelle : V : vitesse moyenne en m/s ; R : rayon hydraulique en mètres = rapport de l’aire de la surface mouillée à la longueur du périmètre mouillé (pour une rivière, il est pratiquement assimilable à la profondeur moyenne) ; K : coefficient d’ajustement ; I : pente de la ligne d’énergie (souvent assimilée à la pente de la surface libre).
36 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
Il est suggéré, en outre, d’améliorer le tracé de la partie supérieure de la courbe de tarage par l’application étendue de la méthode du jaugeage au flotteur, à l’exemple de la crue exceptionnelle de 1984 observée à la station de Grarem (Sarvary I., 1986) (figure II-5). .[17]
Figure II-5 : Courbes de tarage de la station de Grarem (d’après A.N.R.H., Constantine)
3-2. Ecoulements des cours d’eau dans les bassins versants du nord de l’Algérie : Les données climatiques sont non seulement en elles-mêmes des éléments décisifs du milieu physique, mais ont aussi des répercussions profondes sur les autres composantes de ce milieu. Il existe un lien évident entre le volume, la variation annuelle des précipitations et d’autre part le débit et le régime des oueds.
37 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
Le régime des rivières du Maghreb présente des caractères généraux si typiques que le terme d’oued est passé dans le vocabulaire géographique. Il s’applique à des cours d’eau qui ont des écoulements irréguliers : le lit de la plupart, à sec en été, est parcouru par des crues violentes et abondantes. Un certain nombre d’oueds telliens sont pérennes et maintiennent des écoulements en été. Ce sont les oueds qui draînent de vastes bassins versants : la masse d’eau, infiltrée dans les sols et restituée progressivement, atteint un volume suffisant pour compenser l’absence de ـ précipitations estivales et la forte évaporation. Ces basses eaux représentent un débit très faible à peine supérieur à 1 m3/s pour deux d’entre eux, le Chélif et la Soummam. Au milieu des galets et des sables encombrant de larges lits, un mince filet d’eau glisse de flaque en flaque et, incapable de franchir la flèche de sable qui barre les embouchures, alimente une mare plus importante, la guelta. Les cours d’eau de petite taille n’ont d’écoulements pérennes que grâce à des circonstances particulières. L’oued Maffrouch (bassin-versant : 90 km2) et l’oued Chouly (178 km2) ont leur étiage soutenu par les sources résurgentes du causse de Tlemcen. L’oued Djendjen bénéficie des fortes précipitions et des chutes de neige du massif de Collo. Pendant la saison pluvieuse, le débit augmente mais les eaux ne couvrent que partiellement la surface du lit. Le débit moyen du Chélif à Pontéba a oscillé entre 7,5 et 33,5 m3/s (1952-1957) alors que la superficie du bassin draîné par ce fleuve, le plus long d’Algérie, atteint 30 000 km2. Ce n’est qu’en période de crue résultant de pluies orageuse et concentrées, que les eaux occupent la totalité du lit et débordent même par-dessus les berges. Les débits de pointe se sont situés pour le Chélif entre 134 et 1560 m3/s ; chiffres largement dépassés lors de crues exceptionnelles : 4 200 m3/s en 1934 et 4 000 m3/s en 1958. Sur les cours d’eau de moindre taille, les crues sont aussi impressionnantes : oued Sébaou (1 512 km2) 1 580 m3/s en 1953 et oued Hamiz (139 km2) 660 m3/s en 1954. Cette absence de pondération qui résulte directement de l’irrégularité des précipitations fait que les trois quarts des débits annuels s’écoulent en quelques mois et que valeur des débits annuels varie d’une année à l’autre de façon considérable. Entre 1952 et 1957, le débit annuel de l’oued Fodda (800 km2) a atteint deux extrêmes : 30 millions et 159 millions de m3 ; celui de l’oued Sarno (massif du Tessala) 2,1 et 26,8 millions de m3 ; celui du Chélif 237,5 et 1 056,5 millions de m3. Une opposition analogue au contraste climatique distingue les oueds du Tell occidental de ceux du Tell oriental. Ces derniers écoulent des volumes plus considérables en raison de la valeur plus grande des précipitations et de l’aspect plus montagneux des bassins versants. On remarquera que la Mekerra et l’oued El Hammam quoique situés dans le Tell occidental plus sec, ont des basses eaux moins
38 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale prononcées : l’eau, infiltrée dans le rebord calcaire des Hautes Plaines, est lentement restituée au cours de l’été. L’irrégularité, caractérisant les oueds, s’accentue au fur et à mesure que l’aridité croît. Les oueds des Hautes Plaines sont normalement à sec et les crues qui ont lieu chaque année, ne parcourent pas toute la longueur du réseau hydrographique ; les eaux s’étalent et s’infiltrent à la hauteur d’élargissements des vallées qui d’une façon générale et en dehors des secteurs montagneux, sont moins bien dessinées que dans le Tell. L’exemple de le plus expressif est celui du Chélif : il se constitue à Boughzoul par la réunion du Nahr Ouassel qui longe la bordure sud- tellienne, et l’oued Touil qui prend sa source dans le djebel Ammour ; alors que les crues du Hahr Ouassel débouchent annuellement dans le barrage réservoir de Boughzoul, celles de l’oued Touil n’y parvienent pas toujours ; la conjonction des crues donne des débits supérieurs à 1000 m3/s. Les massifs montagneux bordiers, mieux arrosés, alimentent des écoulements fréquents qui restent cependant inférieurs à ceux du Tell oranais. Conclusion : Ce chapitre décrit la géologie des bassins versants pour la région d’étude dans leur contexte général. L’ensemble de la région est situé autour de la Méditerranée, qui est classée selon les formations géologiques et leurs intérêts hydrogéologiques. Concernant le relief, ce dernier est très contrasté et diversifié d’une région à l’autre. On note la présence de nombreux massifs montagneux tels que aux tel que Djurjura. Le réseau hydrographique des cours d’eau de la région d’étude (l’Algérie du Nord) est très dense dans la partie nord et beaucoup moins important (lâché) dans la partie sud. La disparité de l’écoulement des cours d’eau s’inscrit dans les contrastes Nord-Sud caractérisant le contexte physico climatique varié au Nord de l’Algérie. L’opposition entre deux grands types d’organismes hydrographiques est fondamentale dans la compréhension de l’hydrologie régionale : au Nord, des cours d’eau exoréiques, débouchant sur la mer Méditerranée, à travers le bourrelet du Tell et les plaines côtières, et au Sud, un réseau d’oueds endoréiques, relié aux dépressions lacustres des Hautes Plaines et du Piémont saharien. Les abondants écoulements des cours d’eau exoréiques, les affluents des zones montagneuses telliennes, aux formations géologiques peu perméables, sont à l’origine d’un accroissement rapide des écoulements.
39 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
Prédétermination des débits d’étiages des cours d’eau du Nord de l’Algérie
40 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
Prédétermination des débits d’étiages des cours d’eau du Nord de l’Algérie
1. Définition de débit d’étiage : On appelle étiage le niveau le plus bas d’un cours d’eau, et l’on distingue par la suite : - L’étiage annuel, qui représente le minimum minimorum du niveau de l’année (hydrologique ou calendaire) - L’étiage exceptionnel ou absolu, qui représente le minimum minimorum du niveau connu.
Mais, on recouvre, par extension, sous cette même appellation d’étiage : - L’étiage caractéristique annuel, qui représente le niveau dépassé pendant 355 jours dans le cours de l’année (hydrologique ou calendaire) - L’étiage caractéristique moyen, qui représente le niveau dépassé pendant une moyenne de 355 jours par an, au cours d’un certain nombre d’années (hydrologique ou calendaire)
- On donne, parfois aussi, le nom d’étiage à la plus faible valeur de la moyenne mobile des niveaux atteints pendant 10 jours consécutifs de l’année (hydrologique ou calendaire). [13]
1.1. Facteurs influençant les basses eaux : Les facteurs naturels qui influencent les basses eaux (l’étiage) incluent la distribution et les propriétés des sols dont celles définissant leur capacité d'infiltration, les caractéristiques hydrauliques et l'extension des aquifères, le niveau, la fréquence et le volume de la recharge de la nappe souterraine, les taux d'évaporation et d'évapotranspiration sur le bassin, le type et la distribution spatiale du couvert végétal, la topographie et le climat. Différents facteurs anthropiques peuvent également affecter de façon significative les étiages. Les barrages, les prélèvements ou encore les rejets dans le cours d'eau - induits par les activités agricoles, industrielles ou municipales ont par exemple une influence directe. Certaines actions anthropiques les affectent aussi indirectement. C'est le cas par exemple des prélèvements dans les nappes, le drainage artificiel des sols pour l'agriculture, les modifications de l'occupation des sols comme celles liées à l'urbanisation et à la déforestation ou la re-forestation, (La figure III.1) illustre l'influence typique des prélèvements d'eau sur la courbe des débits classés d'un cours d'eau. .[6]
41 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
Figure III.1 : Illustration de l'influence d'aménagements hydrauliques sur la courbe des débits classés d'un cours d'eau, (a) Configuration du bassin: en A: prélèvement pour dérivation; en B: restitution de l'eau prélevée (cf. après turbinage) ; (b) courbes de débits classés obtenues sur la base des observations : (1) en amont du prélèvement - correspond au régime «naturel», (2) en aval de la restitution d'eau et (3) entre le prélèvement et la restitution (tronçon de débit minimal). 2. Méthodes de prédétermination : La prédétermination des étiages est une problématique incontournable liée aux basses eaux. Elle consiste à associer des périodes de récurrence ou des temps de retour, aux débits d'étiage estimés. C'est sur cette base que les débits caractéristiques d'étiage nécessaires à l'élaboration des textes réglementaires sur la protection des eaux sont déterminés. Les méthodes de prédétermination des étiages se basent soit sur des données d'étiages historiques, soit sur une analyse fréquentielle des débits observés sur une période donnée. Des modèles de simulation hydrologique ou des méthodes régionales sont aussi souvent utilisés dans le cas où peu ou pas d'observations de débits sont disponibles. Ces différentes approches sont précisées ci-dessous. .[6]
2.1. Utilisation des données historiques : La méthode historique n'est pas une méthode de prédétermination à proprement dit puisqu'elle n'associe pas nécessairement une période de récurrence aux débits d'étiages estimés. Elle repose sur l'idée qu'il est peu probable d'observer des étiages aussi sévères que ceux observés dans un passé suffisamment étendu et nécessite une étude critique et approfondie des chroniques locales de débits (cf. archives officielles des Services publics, de communautés locales, annuaires hydrologiques, recherches historiques). Les étiages sont rarement bien recensés. Comparés aux crues, les étiages sont souvent moins spectaculaires et laissent rarement des traces matérielles repérables derrière eux.
L'application de cette méthode doit, par conséquent, être faite avec circonspection et confortée par d'autres techniques de prédétermination. Cette méthode est peu utilisée.
42 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
2.2. Analyse fréquentielle des débits d'étiages : L'analyse fréquentielle peut avoir l'un ou l'autre des objectifs suivants. Dans les deux cas, elle nécessite un nombre suffisant de données. L'analyse fréquentielle permet de déterminer combien de jours par an, en moyenne, la valeur d'un débit moyen journalier Q a été atteinte ou dépassée, ou inversement de déterminer quelle est la valeur du débit moyen journalier Q qui est en moyenne atteinte ou dépassée n jours par an. La réponse à l'une ou l'autre de ces questions nécessite la détermination de la courbe des débits classés. D'autre part, l'analyse fréquentielle permet de déterminer la période de retour d'un débit caractéristique d'étiage ou, inversement de déterminer la valeur d'un débit caractéristique d'étiage pour une période de retour T donnée. Cette analyse utilise les techniques d'ajustement fréquentiel classiques appliquées à l'échantillon des N estimations du débit caractéristique d'étiage obtenu sur une longue période d'observation. Dans le cas où les observations de débit sont en nombre insuffisant, l'analyse fréquentielle des débits d'étiage peut se baser sur des données de débits reconstituées. La reconstitution d'une série chronologique de débits se fait généralement sur la base de longues séries de différentes variables météorologiques pertinentes (précipitations, évapotranspiration en particulier) à l'aide d'un modèle hydrologique déterministe de simulation continue. Le modèle hydrologique doit évidemment permettre de représenter les principaux processus à l'origine des étiages, en particulier les pertes aux écoulements liés à l'évapotranspiration. 3. Méthode de probabilités :
3.1. Les série des débits d’étiage : Nous avons constitue des série des débits d’étiage de 75 stations hydrométriques. Avants le traitement statistique, nous avons teste touts les séries sélectionnés à l’homogénéisation. 3.2. Traitement statistique des données d’observation Pour saisir l'objet de l'analyse statistique, nous sommes amenés à poser un certain nombre de questions jugées nécessaires. Ces questions sont les suivantes: 1 – Peut-on admettre que les données à notre possession sont le résultat des observations indépendantes d'une variable aléatoire; 2 – Peut-on admettre que les échantillons initiaux sont extraits d'une même Population 3 – Peut-on supposer que la loi de probabilité de la variable aléatoire ζ est symétrique par rapport au centre (moyenne) de groupement des valeurs de ζ ; 4 – Quel est le modèle le plus approprié pour décrire la loi de probabilité des données traitées, et en particulier comment vérifier l'adéquation du modèle choisi avec les données d'observation disponibles; La réponse à ces questions est donnée par divers tests statistiques qui sont les suivants Tests d'homogénéité des échantillons, et tests d’adéquation. 3.3. Homogénéité des données des débits des étiages : Plusieurs tests statistiques sont utilisés pour s’assurer de l’homogénéité d’une série statistique. Nous retenons pour notre étude le test de Wilcoxon. 3.3.1. Test de Wilcoxon C’est un test non paramétrique qui utilise la série des rangs des observations, au lieu de la série de leurs valeurs. Le test de Wilcoxon se base sur le principe suivant : Si l’échantillon X est issu d'une même population Y, l'échantillon X U Y (union de X et de Y) en est également issu.
43 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale
On procède ainsi : Soit une série d’observations de longueur N à partir de laquelle on tire deux échantillons X et Y : N1 et N2 sont respectivement les tailles de ces échantillons, avec N = N1 + N2 et N1 ≤ N2 On classe ensuite les valeurs de notre série par ordre croissant. Par la suite, nous ne nous intéresserons qu’au rang de chacun des éléments des deux échantillons dans cette série. Si une valeur se répète plusieurs fois, on lui associe le rang moyen correspondant. .[22] On calcule ensuite la somme Wx des rangs des éléments du premier échantillon dans la série commune :
Wx = Wilcoxon a montré que, dans le cas ou les deux échantillons X et Y constituent une série homogène, la quantité Wx est comprise entre deux bornes Wmax et Wmin données par les formules suivantes :
Z 1- : représente la valeur de la variable centrée réduit de la loi normale correspondant à
1- (au seuil de confiance de 95 % nous avons Z 1- = 1.96 Le tableau III.1 donne le détail du Test d’homogénéité pour la série de débit des étiages de coure d’eau de Oued CHIFFA Code : 02.11.26 (1985/1986). Tableau III.1 : exemple de test d’homogénéité des débits des étiages de Oued CHIFFA (1985/1986). (1) (2) (3) (4) (5) Série X Y Rangs X U Y Origine 0.05 0.05 0.19 1 0.29 Y 0.07 0.07 0.16 2 0.26 Y 0.16 0.16 0.11 3 0.19 Y 0.15 0.15 0.29 4 0.19 Y 0.04 0.04 0.26 5 0.16 Y 0.05 0.05 0.19 6 0.16 X 0.19 0.13 7 0.15 X 0.16 0.07 8 0.13 Y 0.11 9 0.11 Y 0.29 10 0.07 Y 0.26 11 0.07 X 0.19 12 0.05 X 0.13 13 0.05 X 0.07 14 0.04 X
W x = 24 W min = 16.03 W max.= 73.97 16.03 < W x < 73.97 L’inégalité W min< W x 44 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale C. station Nome de l’Oued W x W min W max Observation 01.36.02 Cheliff 345 340.79 499.21 Homogène 01.23.11 Sly 88 86.74 177.26 Homogène 01.18.01 Ebda 80 68.51 151.49 Homogène 01.15.01 Harbil 80 39.48 112.52 Homogène 01.22.03 Cheliff 47 25.83 86.17 Homogène 01.20.01 Cheliff 33 15.60 68.40 Homogène 01.16.02 Deurdeur 46 38.05 105.95 Homogène 01.09.07 -- 17 7.37 88.63 Homogène 02.11.26 Chiffa 24 16.03 73.97 Homogène 02.12.01 Mazafran 115 110.39 213.61 Homogène 02.13.01 El harrach 52 39.48 112.52 Homogène 02.14.18 El harrach 120 110.39 213.61 Homogène 02.20.01 Sebaou 163 153.42 26658 Homogène 02.03.18 Bourkika 16 7.30 57.70 Homogène 02.06.09 Kaddara 32 16.03 73.97 Homogène 02.18.03 Sebaou 65 39.48 112.52 Homogène 03.11.01 El kebir ouest 191 184.58 310.42 Hétérogène 03.11.02 Hammam 15 7.37 52.63 Homogène 04.01.01 Tlata 90 86.74 177.26 Homogène 04.02.20 Mellah 116 106.97 205.03 Homogène 05.05.01 El ham 345 276.76 425.24 Homogène 05.09.01 Ksob 84 38.05 105.95 Homogène 05.17.01 Bou saada 28 26.76 92.24 Homogène 06.12.01 El hai 83 68.51 151.49 Homogène 06.15.02 El abiod 104 89.67 185.33 Homogène 06.18.01 El arab 144 68.51 151.49 Homogène 06.23.08 Cheria 20 7.30 57.70 Homogène 07.03.01 EL Mahder 48 7.30 57.70 Homogène 09.05.01 Isser 301 296.63 482.37 Homogène 09.01.01 Malah Ouest 83 68.51 151.49 Homogène 09.04.08 Isser 32 26.76 92.24 Homogène 10.01.09 El Kebir 65 56 124 Homogène 10.04.03 Rhumel 118 106.97 205.03 Homogène 10.07.01 El Ancer 89 58.20 130.80 Homogène 10.03.01 Rhumel 78 68.51 151.49 Homogène 10.06.01 Grarem 38 15.60 68.40 Homogène 11.02.01 Mekerra 412 366.58 578.42 Homogène 11.11.06 Saida 29 16.03 73.97 Homogène 11.01.01 Mekerra 103 68.51 151.49 Homogène 11.03.01 Mekerra 653 528.98 796.02 Homogène 11.03.03 -- 32 7.30 57.70 Homogène 11.03.31 -- 116 106.97 205.03 Homogène 11.05.06 -- 70 89.67 185.33 Hétérogène 45 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale Suit de tableau : C.station Nome de l’Oued W x W min W max Observation 11.10.03 -- 94 86.74 177.26 Homogène 11.11.27 -- 168 89.67 185.33 Homogène 11.13.02 Sahaouat 91 89.67 185.33 Homogène 11.14.03 Fekane 40 39.48 112.52 Homogène 11.15.18 -- 93 89.67 185.33 Homogène 11.15.05 -- 96 86.74 177.26 Homogène 11.14.25 Maoussa 30 16.03 73.97 Homogène 11.14.12 Froha 33 16.03 73.97 Homogène 11.12.01 Taria 29 16.03 73.97 Homogène 12.04.01 Mellegue 85 58.20 130.80 Homogène 12.04.04 Mellegue 15 7.30 57.70 Homogène 14.02.02 Cherf 84 68.51 151.49 Homogène 14.03.01 Bouhamdane 94 68.51 151.49 Homogène 14.05.01 Melah 124 127.61 236.39 Hétérogène 14.06.01 Seybousse 133 127.61 236.39 Homogène 15.02.04 Zaiane 66 89.67 185.33 Hétérogène 15.04.01 Azerou 108 86.74 177.26 Homogène 15.06.01 Bou Sellam 119 86.74 177.26 Homogène 15.07.02 Bou Sellam 84 89.67 185.33 Hétérogène 15.09.01 Bou Sellam 129 110.39 213.61 Homogène 15.01.06 Eddous 89 89.68 185.33 Hétérogène 15.10.01 Soummam 150 68.51 151.49 Homogène 15.07.03 Bou Sellam 31 7.30 57.70 Homogène 15.07.01 Bou Sellam 32 16.03 73.97 Homogène 16.04.01 Sebdou 20 7.30 57.70 Homogène 16.06.01 Chouly 98 96.78 133.22 Homogène 16.07.02 Isser 54 39.48 112.52 Homogène 16.08.01 Tafna 251 246.61 365.39 Homogène 16.04.02 -- 82 106.97 205.03 Hétérogène 16.05.04 Mouilah 78 89.67 185.33 Hétérogène 16.07.04 Sikkak 33 26.76 92.24 Homogène Comme le montre le tableau, ci-dessus, 90% des séries des débits des étiages sont homogènes, 10% sont hétérogènes. Nous pouvons conclure, qu’on peut considérer que tous les séries sont homogènes et l’hétérogénéité qui est apparue est due uniquement au hasard vu le nombre limité d’observation. 3.4. Ajustement statistique des série des débites d’étiages 3.4.1. Détermination des caractéristiques statistiques d’une série .[23] e- La moyenne arithmétique C’est la valeur la plus utilisée en pratique pour caractériser l’ordre du grandeur du phénomène étudie. La moyenne arithmétique est calculée par la relation suivant : 46 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale : Valeur moyenne : Valeur « i » dans la série N : nombre du grandeur de la série f- l’écart - type L’écart - type indique la disparition des observations auteur de la moyenne, c’est le paramètre de disparition : - Pour N >30 : - Pour N ≤ 30 : g- le coefficient de variation Pour obtenir un nombre abstrait indépendante des unités de mesure et permettant de comparer les disparitions dans différents séries hydrologiques. On utilise le coefficient de variation qui est représenté par le rapport entre l écart-type et la moyenne : Coefficient de variation. Si on change le rapport par k. le coefficient de variation est égal à : - Pour N > 30 : - Pour N ≤ 30 Le coefficient d’asymétrie Le coefficient d’asymétrie, indique la symétrie de la distribution par rapport à la moyenne. Pour un rang adimensionnel : 47 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale Les résultats de calcul des paramètres statistiques de tout les cours d’eau sont donnes dans le tableau III.3. Tableau III-3: les caractéristiques statistiques des séries des débits d’étiage des cours d’eaux Coef Coef Nome de La moyenne L’ecart-type C. station de variation d’asymétrie l’Oued 01.36.02 Cheliff 1.9 1.6 0.8 1.3 01.23.11 Sly 0.11 0.12 1.1 1.8 01.18.01 Ebda 0.086 0.067 0.78 0.65 01.15.01 Harbil 0.15 0.52 3.4 4.2 01.22.03 Cheliff 1.6 1.4 0.875 0.855 01.20.01 Cheliff 1.98 1.38 0.696 0.508 01.16.02 Deurdeur 0.0374 0.0307 0.823 0.793 01.09.07 -- 0.0481 0.0322 0.77 0.657 02.11.26 Chiffa 0.14 0.078 0.57 0.54 02.12.01 Mazafran 0.35 0.61 1.7 3.3 02.13.01 El harrach 0.35 0.21 0.6 0.2 02.14.18 El harrach 0.28 0.16 0.59 0.28 02.20.01 Sebaou 1.4 5.9 4.1 5.4 02.03.18 Bourkika 0.0117 0.0103 0.883 0.211 02.06.09 Kaddara 0.0436 0.0564 1.29 2.07 02.18.03 Sebaou 0.424 0.202 0.476 0.281 El kebir 03.11.01 0.11 0.16 1.4 2.1 ouest 03.11.02 Hammam 0.071 0.076 1.1 2.2 04.01.01 Tlata 0.021 0.029 1.3 1.7 04.02.20 Mellah 0.23 0.036 0.15 0.55 05.05.01 El ham 0.059 0.027 0.45 0.42 05.09.01 Ksob 0.085 0.057 0.67 0.96 05.17.01 Bou saada 0.0736 0.0233 0.316 0.352 06.12.01 El hai 0.047 0.057 1.2 1.5 06.15.02 El abiod 0.036 0.03 0.83 0.94 06.18.01 El arab 0.031 0.032 1 1.1 06.23.08 Cheria 0.0251 0.0337 1.34 2.10 48 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale Suit de tableau : Coef Coef Nome de La moyenne L’ecart-type C. station de variation d’asymétrie l’Oued EL 07.03.01 0.183 0.103 0.563 0.433 Mahder 09.05.01 Isser 0.31 0.42 1.4 1.4 Malah 09.01.01 0.0376 0.0472 1.26 1.87 Ouest 09.04.08 Isser 0.284 0341 1.2 2.65 10.01.09 El Kebir 0.22 0.15 0.72 1 10.04.03 Rhumel 0.17 0.25 1.5 4.1 10.07.01 El Ancer 1.9 2.1 1.1 3.6 10.03.01 Rhumel 0.109 0.0569 0.521 0.0878 10.06.01 Grarem 0.983 0.534 0.543 1.31 11.02.01 Mekerra 0.34 0.19 0.57 1 11.11.06 Saida 0.11 0.088 0.83 1.5 11.01.01 Mekerra 0.0235 0.0249 1.06 2.29 11.03.01 Mekerra 0.628 0.303 0.483 1.97 11.03.03 -- 0.122 0.119 0.972 0.556 11.03.31 -- 0.0462 0.0696 1.51 2.01 11.05.06 -- 0.0877 0.102 1.16 1.05 11.10.03 -- 0.0659 0.0791 1.2 2.22 11.11.27 -- 0.0569 0.038 0.669 0.572 11.13.02 Sahaouat 0.309 0.341 1.1 1.36 11.14.03 Fekane 0.26 0.168 0.646 -0.411 11.15.18 -- 0.6403 0.4847 0.7571 0.9648 11.15.05 -- 0.4238 0.3847 0.9078 2.385 11.14.25 Maoussa 0.0136 0.0111 0.810 1.35 11.14.12 Froha 0.0162 0.0176 1.09 2.22 11.12.01 Taria 0.0124 0.0279 2.25 3.33 12.04.01 Mellegue 0.051 0.066 1.3 1.6 12.04.04 Mellegue 0.0992 0.131 1.32 1.48 49 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale Suit de tableau : Coef Coef Nome de La moyenne L’ecart-type C. station de variation d’asymétrie l’Oued 14.02.02 Cherf 0.057 0.09 1.6 3.3 14.03.01 Bouhamdane 0.1 0.05 0.49 2.9 14.05.01 Melah 0.22 0.16 0.76 0.79 14.06.01 Seybousse 0.68 0.78 1.9 1.1 15.02.04 Zaiane 0.068 0.078 1.2 2.1 15.04.01 Azerou 0.042 0.065 1.6 2.4 15.06.01 Bou Sellam 0.04 0.012 0.3 0.85 15.07.02 Bou Sellam 0.037 0.04 1.1 0.97 15.09.01 Bou Sellam 0.45 0.3 0.67 1.1 15.01.06 Eddous 0.06 0.0681 1.14 1.69 15.10.01 Soummam 2.01 0.811 0.404 0.672 15.07.03 Bou Sellam 0.354 0.191 0.539 0.479 15.07.01 Bou Sellam 0.015 0.0161 1.07 0.976 16.04.01 Sebdou 0.017 0.014 0.83 0.69 16.06.01 Chouly 0.071 0.028 0.4 0.21 16.07.02 Isser 0.36 0.33 0.93 0.85 16.08.01 Tafna 1.4 1.1 0.8 0.83 16.04.02 -- 0.345 0.267 0.772 1.73 16.05.04 Mouilah 0.544 0.448 0.824 0.308 16.07.04 Sikkak 0.076 0.104 1.37 1.55 3.5. Les principales lois de distribution statistique utilisées en hydrologie Les mathémathècien ont développé un bon nombre de lois de répartition statistique dont chacune peut s’adapter à un au plusieurs phénomènes concret et permettre aussi d’améliorer considérablement leurs compréhension. Nous nous contenterons de rappeler les lois les plus fréquemment utilisée en hydrologie. C’est lois n’ont que trois paramètres au plus, et bien souvent que deux. 50 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale d. La loi log-normal (loi de Galton) : La fonction de répartition de la loi log-normal est le suivant : Avec : Les valeurs de F (X) sont fournée par la table de l’intervalle de gauss en fonction de la variable réduit Z. e. Loi de Weibull : Une variable aléatoire X est distribuée selon une loi Weibull à deux paramètres s’il existe des valeurs des paramètres c ( > 0) et α ( > 0) telles que la variable Soit distribuée selon une loi exponentielle de fonction de densité de probabilité : , y > 0 La densité de probabilité de la variable X (loi Weibull) est donc : , x > 0, > 0 et c > 0 f. Loi d'Exponentiel : La loi à décroissance exponentielle la plus simple est une simple exponentielle : Elle s’applique sur des échantillons qui ont une fréquence des valeurs nulles égale à zéro. Pour les cas ou la fréquence des valeurs nulles est non nulle , on peut utiliser une loi plus générale et similaire : 3.6. Ajustement des débits d’étiage aux lois statistique 3.6.1. Choix du type de loi d’ajustement Echantillon classé, fréquence expérimentale, moyenne et variante empirique calculées, il s’agit de trouver une loi de probabilité susceptible de s’ajuster de manière adéquate sur cet échantillon. Le choix du type de loi susceptible de s’ajustés au mieux à l’échantillon, s’effectue à l’aide de deux critères expérimentaux: 1- Dans une région climatique donnée. Un variable hydro-pluviométrique déterminée suit généralement la même loi en tout site d’observations d’où l’intérêt des études régionales systématiques et celui de la connaissance de toute étude antérieur. 51 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale 2- On absence d’information régionale, on fait un essai de rapport graphique des points observés sur papier à l’échelle gaussienne des abscisses ce qui permet d’envisager une loi normale ou une loi dissymétrique. Dans notre étude nous avons testés toutes les lois décrites ci-dessus (Log-normal, Weibull et exponentiel). Il s’est avéré que les lois log-normale s’ajustent au mieux aux données empiriques (données des débits des étiages) .Par contre pour les autres lois (exponentiel et Weibull) les points expérimentaux (observés) ne s'alignent pas bien avec les droites d’ajustement de ces dernières. Nous avons retenu la loi log-normale pour la suite de l’étude. L’ajustement a été établi par le programme "HYFRAN", Nous présentons dans les tableaux III.4 ci-dessous le résultat du calcul des débits d’étiages fréquentiels établis par la loi log – normale retenue. 52 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale Tableau III.5: Résultats d’ajustement des débits d’étiages en m3/s par loi log-normal: Code de Station 01.36.02 01.23.11 01.18.01 01.15.01 01.22.03 01.20.01 01.16.02 01.09.07 02.11.26 Surface (km2) 43700 1225 270 157 27820 26410 500 515 314 Altitude (m) - 717 736 842 - - 1024 1239 833 100 0.066 0 0 0 0.104 0.0187 0 0 0.026 50 0.093 0 0 0 0.136 0.0299 0 0 0.031 Années sèches 20 0.16 0 0 0 0.205 0.0608 0 0 0.04 10 0.24 0 0.0038 0 0.294 0.114 0 0.00798 0.051 n o i t 0.42 0.0097 0.028 0 0.456 0.245 0.0124 0.0172 0.067 a 5 n i m Moyen 2 1.2 0.084 0.076 0.016 1.05 1.05 0.0293 0.0346 0.12 r e t é 5 3.5 0.19 0.14 0.1 2.43 4.52 0.0582 0.0629 0.2 d é r P 10 6 0.26 0.18 0.22 3.77 9.70 0.082 0.0851 0.26 Années humides 20 9.5 0.32 0.21 0.4 5.42 18.2 0.109 0.109 0.33 50 16 0.4 0.25 0.79 8.14 37 0.148 0.144 0.43 100 22 0.46 0.28 1.2 10.7 59.4 0.182 0.173 0.51 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale La suite : Code de Station 02.12.01 02.13.01 02.14.18 02.20.01 02.03.18 02.06.09 02.18.03 03.11.01 03.11.02 Surface (km2) 1900 387 970 2390 72 93 1490 1130 485 Altitude (m) 446 830 - 590 243 466 635 278 156 100 0 0 0 0 0 0 0.102 0 0.0059 50 0 0 0 0 0 0 0.118 0 0.0076 Années sèches 20 0 0 0.048 0 0 0 0.149 0 0.011 10 0 0.097 0.081 0 0 0 0.182 0 0.015 n o i t 0 0.15 0.12 0.048 0 0 0.233 0.0021 0.023 a 5 n i m Moyen 2 0.11 0.29 0.23 0.25 0.0122 0.0274 0.373 0.039 0.048 r e t é 5 0.53 0.53 0.42 0.88 0.0203 0.0674 0.596 0.18 0.10 d é r P 10 1.1 0.73 0.58 1.6 0.0252 0.104 0.793 0.37 0.15 Années humides 20 1.9 0.94 0.75 2.7 0.0299 0.146 0.935 0.67 0.21 50 3.4 1.2 1 4.7 0.036 0.214 1.17 1.3 0.30 100 5.2 1.5 1.2 6.8 0.0407 0.276 1.37 2 0.39 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale La suite : Code de Station 04.01.01 04.02.20 05.05.01 05.09.01 05.17.01 06.12.01 06.15.02 06.18.01 06.23.08 Surface (km2) 100 712.1 5600 1330 1020 1170 1050 2085 785 Altitude (m) 364 - 760 637 - 1209 1410 1105 1200 100 0 0.16 0.015 0.0096 0.0335 0 0 0 0.001 50 0 0.17 0.017 0.012 0.0365 0 0 0 0.0014 Années sèches 20 0 0.18 0.021 0.017 0.0416 0 0 0 0.0022 10 0 0.19 0.026 0.023 0.0467 0 0.0051 0 0.0033 n o i t 0.0019 0.2 0.033 0.033 0.0537 0.0026 0.011 0.0035 0.0054 a 5 n i m Moyen 2 0.0092 0.23 0.052 0.066 0.0702 0.024 0.027 0.02 0.0137 r e t é 5 0.031 0.26 0.082 0.13 0.0918 0.073 0.056 0.049 0.0345 d é r P 10 0.056 0.28 0.1 0.19 0.106 0.12 0.082 0.075 0.0559 Années humides 20 0.092 0.29 0.13 0.26 0.119 0.19 0.11 0.11 0.0831 50 0.16 0.31 0.16 0.36 0.135 0.31 0.2 0.16 0.13 100 0.23 0.32 0.18 0.45 0.147 0.43 0.25 0.2 0.175 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale La suite : Code de Station 07.03.01 09.05.01 09.01.01 09.04.08 10.01.09 10.04.03 10.07.01 10.03.01 10.06.01 Surface (km2) 305 3615 665 2570 930 2340 8735 1130 5320 Altitude (m) 1230 750 342 843 955 861 767 900 806 100 0.0382 0 0 0 0 0.004 0.29 0.0189 0.265 50 0.045 0 0 0 0 0.0058 0.35 0.0227 0.305 Années sèches 20 0.0577 0.0021 0 0 0 0.01 0.46 0.0299 0.376 10 0.0719 0.0056 0 0.0399 0.052 0.016 0.6 0.0383 0.452 n o i t 0.0939 0.015 0 0.0761 0.084 0.029 0.81 0.0516 0.566 a 5 n i m Moyen 2 0.156 0.08 0.0237 0.186 0.17 0.089 1.5 0.0914 0.870 r e t é 5 0.260 0.4 0.0593 0.417 0.33 0.27 2.6 0.162 1.34 d é r P 10 0.340 0.94 0.0911 0.631 0.46 0.49 3.5 0.218 1.67 Années humides 20 0.424 1.9 0.128 0.887 0.61 0.79 4.6 0.279 2.01 50 0.543 4.1 0.188 1.30 0.84 1.4 6.1 0.368 2.48 100 0.640 6.9 0.241 1.67 1 1.9 7.3 0.443 2.85 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale La suite : Code de Station 11.02.01 11.11.06 11.01.01 11.03.01 11.03.03 11.03.31 11.05.06 11.10.03 11.11.27 Surface (km2) 1890 400 955 3000 1744 300 746 257 98 Altitude (m) 1093 887 1160 - - - - - 1035 100 0.065 0.012 0 0.183 0 0 0 0 0 50 0.078 0.015 0 0.208 0 0 0 0 0 Années sèches 20 0.1 0.02 0 0.254 0 0 0 0.000924 0.0078 10 0.13 0.028 0 0.303 0 0 0 0.00342 0.0146 n o i t 0.17 0.039 0 0.375 0 0 0 0.00793 0.0226 a 5 n i m Moyen 2 0.28 0.078 0.0198 0.564 0.0775 0.0131 0.036 0.0301 0.0453 r e t é 5 0.48 0.15 0.0374 0.847 0.219 0.0649 0.154 0.105 0.0872 d é r P 10 0.63 0.22 0.0503 1.05 0.353 0.14 0.294 0.201 0.122 Années humides 20 0.8 0.3 0.0639 1.25 0.519 0.259 0.491 0.341 0.161 50 1 0.41 0.0831 1.52 0.793 0.514 0.865 0.619 0.221 100 1.2 0.52 0.0989 1.74 1.05 0.809 1.26 0.921 0.271 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale La suite : Code de Station 11.13.02 11.14.03 11.15.18 11.15.05 11.14.25 11.14.12 11.12.01 12.04.01 12.04.04 Surface (km2) 2210 1160 7950 7685 79.2 132 1360 4575 3540 Altitude (m) 845 671 - - - 835 962 - 990 100 0.00477 0.0061 0 0.03649 0 0 0 0 0 50 0.00712 0.0089 0 0.04668 0 0 0 0 0 Années sèches 20 0.013 0.0158 0 0.06757 0 0 0 0 0 10 0.0222 0.0262 0.09313 0.09386 0.00251 0 0 0 0.00464 n o i t 0.0424 0.0484 0.2068 0.1397 0.0047 0.00505 0 0 0.0144 a 5 n i m Moyen 2 0.146 0.156 0.4877 0.2990 0.0104 0.0125 0.00432 0.029 0.0485 r e t é 5 0.504 0.505 1.029 0.6399 0.0212 0.0241 0.0157 0.085 0.139 d é r P 10 0.962 0.932 1.503 0.9527 0.0305 0.0334 0.0273 0.14 0.239 Années humides 20 1.64 1.55 2.056 1.323 0.0410 0.0434 0.0422 0.2 0.371 50 3 2.74 2.902 1.915 0.0573 0.0583 0.0679 0.3 0.606 100 4.48 4 3.656 2.451 0.0715 0.0709 0.0928 0.39 0.841 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale La suite : Code de Station 14.02.02 14.03.01 14.05.01 14.06.01 15.02.04 15.04.01 15.06.01 15.07.02 15.09.01 Surface (km2) 1710 1105 550 3055 800 605 105 2350 4050 Altitude (m) 885 785 641 - 848 880 1205 1000 960 100 0 0.04 0 0 0.0019 0 0.02 0 0 50 0 0.044 0 0 0.0026 0 0.021 0 0 Années sèches 20 0.00034 0.052 0 0 0.0044 0 0.024 0 0.059 10 0.0022 0.059 0.024 0 0.007 0 0.027 0 0.11 n o i t 0.0055 0.069 0.054 0 0.012 0.0033 0.03 0 0.17 a 5 n i m Moyen 2 0.023 0.095 0.15 0.25 0.036 0.02 0.039 0.022 0.35 r e t é 5 0.086 0.13 0.37 1.4 0.11 0.059 0.05 0.058 0.71 d é r P 10 0.17 0.15 0.59 3 0.18 0.1 0.056 0.093 1 Années humides 20 0.3 0.17 0.86 5.8 0.29 0.15 0.063 0.13 1.4 50 0.56 0.2 1.3 12 0.49 0.25 0.071 0.2 1.9 100 0.85 0.22 1.7 19 0.7 0.34 0.076 0.27 2.4 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale La suite : Code de Station 15.01.06 15.10.01 15.07.03 15.07.01 16.04.01 16.06.01 16.07.02 16.08.01 16.04..02 16.05.04 16.07.04 Surface (km2) 842 8420 2960 1800 195 170 1230 6900 600 2650 320 Altitude (m) 729 860 - - 1132 1235 810 780 1097 - 760 100 0 0.727 0.0556 0 0 0.023 0 0.0041 0.0464 0.0148 0 50 0 0.812 0.0676 0 0 0.026 0 0.0072 0.057 0.0211 0 Années 20 0 0.957 0.0906 0 0 0.031 0 0.017 0.0775 0.0359 0 sèches 10 0 1.11 0.118 0 0.0022 0.037 0.019 0.037 0.102 0.0576 0 n o i t 0 1.32 0.161 0 0.0052 0.044 0.047 0.095 0.142 0.102 0 a 5 n i m Moyen 2 0.0391 1.86 0.295 0.0125 0.013 0.065 0.18 0.56 0.267 0.304 0.0228 r e t é 5 0.0964 2.61 0.540 0.0267 0.028 0.094 0.63 3.4 0.502 0.908 0.127 d é r P 10 0.148 3.11 0.740 0.0366 0.041 0.11 1.2 8.6 0.698 1.61 0.283 Années 20 0.21 3.61 0.961 0.0469 0.057 0.13 2 19 0.917 2.58 0.535 humides 50 0.308 4.25 1.29 0.0613 0.082 0.16 3.6 44 1.25 4.39 1.08 100 0.398 4.75 1.57 0.0713 0.1 0.18 5.4 79 1.53 6.25 1.72 Dans ces tableaux en représente les résultats d’ajustement des débits des étiages qui établir par la loi log normale. Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale L’analyse d’ajustement statistique, nous a permis de conclue que l’assèchement des oueds du grand bassin versant (01)-CHELLIF , commence à partir des période de retour T= 10 ÷ 20 ans, à l’excepter pour les grands bassin à superficie dépassant S ≥ 2000 ÷ 3000 km2 , dans ces cours d’eau, l’étiage est toujours maintenu. Pour le bassin de COTIERS ALGEROIS (02), les étiages sont maintenu, même durant les années sèches pour les superficies dépassant 950 ÷ 1000 km2, ayant des altitudes dépassant 600 ÷ 700 m. Concernant le bassin versants (03)-COTIERS CONSTANTINOIS (04)- COTIER ORANAIS l’étiage est maintenu pour les petits bassins versant de superficie inferieur à 200 km2 en particulier pour les bassins du (03) ou il reçoivent une quantité importante des précipitations dépassant 600 ÷ 800 mm par année. Les bassins versants du (05)-CHOTT HODNA et (06)-CHOTT MELRHIR ET (07)-HAUTS PLATEAUX CONSTANTINOIS, qui sont caractérisée par un climat semi-aride et une faible pluviométrie, les étiages des cours d’eau sont maintenus uniquement pour les grandes superficies des bassins versants qui dépassent 1000 ÷ 1500 km2, pour les bassins du 05 et 07, à l’opposé les étiages sont maintenus pour les surfaces inferieurs à 1000 km2 pour le bassin versant du MELRHIR(06). Les bassins versants du (09)-ISSER et du (10)-KEBIR RHUMEL, qui sont caractérisés par une pluviométrie allant de 500 ÷ 700 mm par années, ont un étiage presque stable, même pour des années hydrologiquement sèches, comme le cas du bassin (09). Pour le grand bassin (10) les étiages sont maintenus pour toutes les gammes de superficies. Le grande bassin (11)-MACTA, les écoulement, minimums (étiage) sont maintenus durant toute l’année, les bassins à formation karstiques, pour les autres bassin les étiages se manifestant uniquement pour les grands bassin versant dépassant 1000 km2. Concernant les basins (14)-SYBOUSE et (15)-SOUMMAM, les cours d’eau coulent durant les étiages pour les bassins versant supérieurs à 1000 ÷ 1500 km2 et à des altitudes dépassant 1000 m pour les petits bassins versant (S < 1000 km2), l’étiage est maintenu pour des altitudes dépassant 500÷1000 m. Il est à souligner que l’écoulement, les étiages en particulier, en Algérie n’obéissent pas à aucune loi de répartition géographique. 59 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale En réalité l’étiage est fonction de la structure hydrogéologique des bassins en premier lieu, en deuxième lieu les éléments météorologiques, en particulier, la pluviométrie, et les caractéristiques morphologiques du bassin versant. Nous présentons aussi comme exemple dans la figure III.2, la courbe d'ajustement des débits des étiages de station 02.14.18 sur le papier de probabilité log normale. Figure III.2: la courbe d’ajustement des débits d’étiages de station 02.14.18 par loi log normale. 60 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale A partir de l’analyse des courbes d’ajustement des débits d’étiages, nous conclu que toute les données sont situés à l’intérieur de l’intervalle de confiance de 95%, sauf 5% des valeurs dans les séries sont situes à l’extérieure de l’intervalle de confiance, cela est lié probablement au problème d'échantillonnage (voir l’annexe N°1). 3.7. Test d’adéquation d’ajustement statistique [23] L'application des tests d’adéquation consiste à vérifier l’hypothèse H0, selon laquelle une certaine loi de répartition F(x) s’ajuste aux points expérimentaux .c’est à dire que H0 est considérée l’hypothèse vrai, appelée hypothèse nulle. Toute autre hypothèse est alternative H1. Le risque consenti et choisi à l’avance et que nous appelons α de rejeter H0, alors qu’elle est vraie est appelé seuil de signification on a : α probabilité de rejeter H0, alors qu’elle est vraie, ou bien α probabilité de nous tromper dans notre choix. La loi choisie pour ajuster la distribution statistique de l’échantillon, ne représente qu’approximativement l’échantillon étudié, l’erreur commise en adoptant une loi donnée est une erreur d’adéquation. Il convient par conséquent de comparer l’adéquation de ces lois afin d’adopter le meilleur ajustement.L’un des tests le plus employé, est le test du Khi carré ‘’ χ 2’’ 3.7.1. Test du Khi – Carre ‘’ χ 2’’ Il permet de juger la qualité de l’ajustement d’une distribution théorique a une distribution expérimentale. 1 – on divise l’intervalle de variation en K classe de façon que chacune d’elle contienne au minimum 5 données expérimentales. La classe « i » est bornée par les valeurs X i-1 et Xi choisi arbitrairement. On détermine la fréquence absolue observée ou l’effectif de chaque classe : fo1, fo2,…, fok avec = N. N = taille de l’échantillon. 2 – on peut obtenir les fréquences théoriques : ft1 = N.P1. ft2 = N. P2, ftk = N.Pk ou Pi représente la probabilité que la variable étudiée prenne une valeur appartenant à la classe i, c'est-à-dire que Ou f (x) = la fonction de densité de probabilité choisie, les limites de l’intégrale étant 61 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale On a aussi : 3 – Pour évaluer l’ampleur de l’écart entre les fréquences absolues observées foi et les fréquences théorique fti obtenues à partir de la loi théorique que l’on suppose adéquate, on utilise la quantité. 2 2 Une fois le (χ ) relatif a l’échantillon déterminer, on la compare au χ v ;α donné par la table (annexe 2) pour un degré de liberté : k : nombre de classe r : nombre de paramètre qui caractérisent complètent la distribution théorique ( dans le cas de la loi normale r = 2) et une probabilité au dépassement α ( seuil de signification fixe a la l’avance par exemple FD = α = 0.05). Deux cas peuvent se poser : 2 2 a) Si χ e est plus petit que χ v; α, l’on accepte l’hypothèse que le phénomène étudie suit la distribution théorique choisie et que les écarts entre les fréquences observées et les fréquences théoriques ne sont pas significatif. 2 2 b) Si χ est plus grand que χ v; α, l’on rejette l’hypothèse H0 considéré car les écarts sont significatifs ; ce qui veut dire que les données expérimentales suivent une loi autre que celle de notre hypothèse, et l’on essaye une autre loi d’ajustement. Les résultats du test d’adéquation des données empiriques aux lois théoriques sont donnés dans le tableau III.6 62 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale Tableau III.6 : les résultats de test de Khi-deux « χ² » à des différents intervalles de temps: χ² p-value Dégrée de liberté Nombre de classe 01.36.02 12.66 0.0268 5 8 01.23.11 1.04 0.7907 3 7 01.18.01 7.29 0.0262 2 6 01.15.01 6.67 0.0357 2 6 01.22.03 3.33 0.1889 2 5 01.20.01 8.92 0.0115 2 5 01.16.02 3.82 0.1478 2 6 01.09.07 5.82 0.0159 1 5 02.11.26 2.43 0.2969 2 5 02.12.01 7.38 0.0606 3 7 02.13.01 2.97 0.2479 2 6 02.14.18 11.15 0.0109 3 7 02.20.01 4.07 0.2541 3 7 02.03.18 5.5 0.019 1 5 02.06.09 2.43 0.1191 1 5 02.18.03 3.33 0.3430 3 6 03.11.01 8.0 0.096 4 8 03.11.02 2.18 0.3359 2 5 04.01.01 10.78 0.013 3 7 04.02.20 11.68 0.0199 4 7 05.05.01 9.16 0.1029 5 8 05.09.01 3.12 0.3738 3 6 05.17.01 5 0.1718 3 6 06.12.01 1 0.6065 2 6 06.15.02 1.67 0.6444 3 7 06.18.01 3.86 0.1454 2 6 06.23.08 3.83 0.1471 2 5 07.03.01 2.17 0.3385 2 5 09.05.01 12.8 0.0123 4 8 63 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale Suit du tableau III.6 : χ² p-value Dégrée de liberté Nombre de classe 09.01.01 2.14 0.3425 2 6 09.04.08 2.75 0.2528 2 6 10.01.09 4.05 0.1318 2 6 10.04.03 12.8 0.0123 4 7 10.07.01 5.2 0.1577 3 6 10.03.01 4.43 0.2188 3 6 10.06.01 4.31 0.116 2 5 11.02.01 3.45 0.75 6 9 11.11.06 1.71 0.4244 2 5 11.01.01 3.29 0.1934 2 6 11.03.01 69.85 0.121 6 9 11.03.03 3.83 0.0502 1 5 11.03.31 4.96 0.1747 3 7 11.05.06 9.83 0.02 3 7 11.10.03 7.13 0.0679 3 7 11.11.27 2.83 0.4180 3 7 11.13.02 3.42 0.4907 4 7 11.14.03 24 0.897 3 6 11.15.18 7.5 0.0576 3 7 11.15.05 4.7 0.32 4 7 11.14.25 3.86 0.0495 1 5 11.14.12 2.43 0.1191 1 5 11.12.01 1 0.6065 2 6 12.04.01 8.2 0.0166 2 6 12.04.04 3.83 0.0502 1 5 14.02.02 1 0.6065 2 6 14.03.01 13 0.0046 3 6 14.05.01 8.52 0.0364 3 7 14.06.01 5.93 0.1153 3 7 64 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale Suit du tableau III.6: χ² p-value Dégrée de liberté Nombre de classe 15.02.04 6.33 0.1756 4 7 15.04.01 8.96 0.0299 3 7 15.06.01 17.48 0.0016 4 7 15.07.02 9.83 0.02 3 7 15.09.01 13.31 0.004 3 7 15.01.06 2.83 0.4180 3 7 15.10.01 1.57 0.6659 3 6 15.07.03 2.17 0.3385 2 5 15.07.01 4.57 0.0325 1 5 16.04.01 1.33 0.2482 1 5 16.06.01 4.18 0.2425 3 6 16.07.02 7.21 0.0272 2 6 16.08.01 28.77 0.0245 5 8 16.04.02 2.72 0.6057 4 7 16.05.04 9.83 0.0433 4 7 16.07.04 5 0.0821 2 6 La loi théorique choisie (loi loi log normal) représente bien les séries d’observation. Conclusion: Le présent chapitre à pour objectif de traiter les données des mesures en utilisant l’outil statistique. Le test d’homogénéité de Wilcoxon à été utilisé pour détecter les anomalies éventuelles des données des mesures de ces séries. Ce test a montré que les données d'observations sont homogènes et issue de la même population statistique.. Les paramètres statistiques caractérisant les séries des débits d’étiages tels que la moyenne arithmétique , l'écart-type, le coefficient de variation et le coefficient d'asymétrie ont été déterminés. Dans notre étude, nous avons testés quelques lois couramment utilisées en hydrologie (Log-normal, Weibull et Exponentiel) pour déterminer les quantiles des 65 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale débits d’étiages. Il s’est avéré que la loi log-normale s’ajuste mieux aux données empiriques. Par contre, pour les autres lois (Weibull et Exponentiel) les points expérimentaux (observés) ne s'alignent pas bien avec les droites d’ajustement de ces dernières. Nous avons retenu la loi log-normale pour la suite de l’étude. L’ajustement a été établi par le programme "HYFRAN" L'application des tests d’adéquation consiste à vérifier l’hypothèse H0, selon la laquelle une certaine loi de répartition F(x) s’ajuste mieux aux points expérimentaux. L’un des tests qu'on a utilisé est le test du Khi carré ‘’ χ 2 ’’. Il permet de juger la qualité de l’ajustement d’une distribution théorique à une distribution expérimentale. Le χ² calculé pour nos échantillons est situé dans la zone favorable c'est-à-dire qu'il y a 95 % de chance, la loi log-normale choisie s’ajuste bien les séries d’observation des débits d’étiages. 66 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale Prévision des débits d’étiages des cours d’eau du Nord de l’Algérie 67 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale Prévision des débits d’étiages des cours d’eau du Nord de l’Algérie La prévision des étiages qui consiste à déterminer ou évaluer l'évolution du débit d'étiage à partir d'une date donnée (temps initial) est une problématique déterminante dans la gestion des ressources en eau. L'anticipation du moment où le débit est susceptible de passer en dessous d'une valeur critique doit par exemple permettre de mieux satisfaire aux exigences réglementaires et d'optimiser l'utilisation de la ressource. 13] Les méthodes de prévision les plus courantes se basent sur les courbes de tarissement, sur des modèles de simulation hydrologique ou sur des analyses de corrélation visant à établir des relations entre les débits à prévoir et différentes variables explicatives pertinentes. 1. Différentes composantes de l'écoulement L'hydrogramme de crue d'un cours d'eau, pour un événement donné, est le résultat de trois composantes principales qui sont : le ruissellement direct, le ruissellement hypodermique ou retardé et l'écoulement souterrain. La séparation de ces composantes au niveau de l'hydrogramme ne peut pas se faire sans comprendre les différents processus qui génèrent l'écoulement total d'un cours d'eau. Dans ce qui suit, on décrit ces différents types d'écoulement.[10] 1.1. Le ruissellement direct : Le ruissellement direct est le résultat de la fraction de la pluie (pluie nette) qui s’écoule en surface. Du point de vue des processus de déclenchement, on peut distinguer deux types de ruissellement de surface : le ruissellement hortonien, qui a lieu lorsque l’intensité de la pluie est supérieure à la capacité d’infiltration ou d’absorption du sol, et l’écoulement produit par des intensités de pluie très inférieures sur les terrains saturés des pièges topographiques (ou les pentes sont faibles et les horizons du sol sont peu perméables) du bassin versant. Pour le ruissellent direct, on peut citer la pluie tombant directement sur les surfaces d’eau libre. Outre les cas particuliers (retenu d’eau, marais, régions inondées), ces apports ne constituent qu’un très faible pourcentage et sont la plupart 68 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale du temps confondus avec le ruissellement direct du fait d’un temps de réponse très court. La teneur isotopique de l’eau de ruissellement direct est variable dans l’espace et surtout dans le temps au cours d’une averse. Un très léger enrichissement est possible lors des pertes par évaporation, mais ce phénomène est limité en période pluvieuse sous climats français (BLAVOUX ,1978). La concentration en éléments dissous du ruissellement direct évolue en fonction du trajet de l’eau. La concentration en sels dissous n’est donc pas un indicateur stable. Ceci constitue le principal inconvénient de la méthode chimique de séparation des écoulements. Dans le signal hydrologique, la ruissellement direct constitue souvent la première partie d’une crue du basin. 1.2. L’écoulement hypodermique C’est la portion des précipitations infiltrées qui n’est pas descendue jusqu’à la nappe libre mais qui passe de la surface du sol vers les cours d’eau en cheminant au- dessous de la surface du sol (Glossaire International d’Hydrologie). Elle emprunte souvent des chemins préférentiels par exemple les failles ou les ‘’galeries’’ créées par les bioturbations. La matrice sol n’est donc pas saturée. La teneur isotopique du ruissellement hypodermique est différent de celle de la pluie. Cette dernière en tombant sur le sol pousse par effet de pression une eau préexistante qui correspond au mélange des infiltrations antérieures. Néanmoins, dans le cas ou l’infiltration serait très élevée, la teneur isotopique du ruissellement hypodermique sera proche à la fin de l’épisode pluvieux de celle de la pluie (BLAVOUX,1978). En ce qui concerne les éléments chimiques, la minéralisation du ruissellement hypodermique est généralement plus proche de celle des eaux souterraines que de celle de la pluie. Au niveau du signal hydrologique, l’écoulement hypodermique contribue en principe après le ruissellement direct au gonflement d’une crue. 1.3. L’écoulement souterrain : L’écoulement souterrain représente la partie fournie à l’écoulement total par les aquifères du bassin, soit directement par émergence visible, soit d’une manière occulte par drainage des nappes libres. Après la crue, on aura un drainage lent des aquifères temporaires qui contribuent à l’écoulement souterrain. Par conséquent, 69 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale l’assimilation du débit de base de la rivière à l’écoulement souterrain’’ permanent’’ ne peut se faire qu’en période d’étiage prolongé. La teneur isotopique de la nappe peut présenter une certaine variabilité spatio-temporelle. A travers les sources qui drainent la nappe du bassin versant, on peut mesurer la teneur en18O des eaux souterraines. 2. Les méthodes de séparation des écoulements : Afin d’étudier le cycle de l’eau, les hydrologues ont tenté de décomposer les hydrogrammes de crue selon les différentes contributions de l’écoulement. Ceci a été le plus souvent abordé à travers des bilans hydriques, par l’analyse du rapport entrée- sortie des compartiments hydrologiques ou par l’étude de la variation du volume d’eau des réservoirs impliqués dans ces bilans. Ainsi plusieurs méthodes ont été inventées. Les principales sont présentées ci-après : [10] 2.1. Les méthodes graphiques c- Les méthodes simplifiées : Ces méthodes ont été proposées avec l’hypothèse d’une simplification des composantes de l’hydrogramme de crue en supposant qu’au niveau d’un cours d’eau en crue, le débit associé est le résultat de la superposition de deux écoulements : l’écoulement souterrain qui provient de la vidange des aquifères du bassin versant et le ruissèlement total engendré par la pluie. Ce dernier regroupe à la fois le ruissèlement direct et celui retardé (hypodermique). Ces méthodes font appel essentiellement à l’expérience et au jugement de l’opérateur. La méthode la plus simple, citée par BALVOUX(1978), consiste à tracer une horizontale du point(A) qui marque le début de la courbe de concentration jusqu’à l’intersection (A’) avec la courbe de tarissement (figure IV.1). Une variante de cette méthode consiste à joindre par une droite le point (A) à une point (B) (point de ruptures) choisi arbitrairement sur la courbe de tarissement. Le coté arbitraire de la méthode influence naturellement les proportions de mélange. Une modification de cette méthode consiste à prolonger la courbe de ruissellement avant l’averse jusqu’au point (C) (figure 1) situé sur la verticale de la point de crue. Par la suite, (C) et (B) sont reliés (LLAMAS, 1993). 70 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale Figure IV.1 : Méthodes simplifiées de séparation des composantes de l’hydrogramme (BLAVOUX, 1978) d- La méthode de BARNES (1939) C’est une méthode qui permet de séparer l’hydroqramme de crue en trois composantes. Elle consiste à représenter les courbes de décrue de chacune des composantes en coordonnées semi-logarithmiques par des droites de pentes différentes permettent de les séparer (figure IV.2). En prolongeant la partie terminale de l’hydrogramm jusqu’à la verticale de la pointe (point C), on aura la courbe de décrue souterraine (ABC). En retranchant les ordonnées de cette courbe de celle de l’hydrogramme global, on obtiendra une nouvelle courbe qui sera la somme des hydrogrammes de ruissellement de surface et de l’écoulement hypodermique. Par le même principe que ci-dessus, on obtiendra une droite (DE) qui correspond à la décrue de l’écoulement hypodermique et enfin on obtient l’hydrogramme de ruissellement superficiel. C’est une méthode arbitraire ou le tracé de la montée de crue est laissé à l’appréciation de l’opérateur car les hydrogrammes de crue sont rarement simples. 71 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale Figure IV.2 : Décomposition de l'hydrogramme par la méthode de BARNES 3. Formules de la courbe de tarissement : Les formules de la courbe de tarissement d’un cours d’eau drainant un bassin versant sont identiques à celles qui régissent la vidange d’une nappe en régime non influencé. A. Etude Théorique : Etudions l’évolution du débit d’une source en régime non influencé, c'est-à-dire durent la période au cours de laquelle elle ne reçoit aucune apport extérieur, donc son débit Q est uniquement fonction du volume d’eau « V » accumulé dans la nappe qui l’alimente. Nous pouvons calculer la formule qui régit cette vidange. Assimilons, avec L.Serra, la nappe à un vaste récipient remplie de matière poreuse (Figure IV.3). [13] Figure IV.3: Vidange d’une masse spongieuse 72 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale Soit H0 le niveau piézométrique de la nappe souterraine à l’instant t0. Le débit Q déversé, d’après la loi poiseuille est proportionnelle à la charge h : C étant un coefficient numérique. Dans l’intervalle de temps séparent deux instants t et t+dt, la masse spongieuse libérera un volume Q dt. La perte de charge correspondante sera dh. Nous aurons : Mais le volume libéré est aussi égale au produit de la surface de base de la masse spongieuse A par l’abaissement de niveau dh, d’où : d’où : Et : D’où, par intégration : Et : (IV. 1) D’après Q = C h, nous avons également : Et : Si nous substituons cette valeur de ln h dans l‘équation (IV. 1), nous obtenons : (IV. 2) D’où nous tirons : (IV. 3) étant la base des logarithmes népériens. A l’instant initial, lorsque t = t0, Q = Q0 et d’après (IV. 2) D’où en substituant cette valeur de la constante dans la formule (IV. 3) : Mais C/A est une constante du matériau aquifère appelée le coefficient de tarissement. Il est désigné par α. D’où : 73 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale Si nous prenons les valeurs Q0 et Q1 de deux jours consécutifs d’une période de tarissement : t1 – t0 = 1 D’où : Nous constatons que si à un instant donné t, il existe un débit Qt , la loi de décroissance de ce débit en fonction du temps sera toujours la même. La courbe de tarissement réelle s’en rapproche d’autant plus que la période de sécheresse est plus longue. 4. Méthodes de prévision: 4.1 Méthode des courbes de tarissement : Les débits des cours d'eau varient, le plus souvent, d'une façon absolument déroutante avec la température et les pluies, mais il existe des bassins dans lesquels ne tombe, parfois, pas de pluies appréciables pendant des semaines ou des mois: les cours d'eau n'y vivent alors pratiquement plus qu'aux dépens de l'épuisement progressif des nappes souterraines, et leur débit décroit alors régulièrement avec le temps. Les courbes qui représentent cette décroissance en fonction du temps s'appellent des "courbes de tarissement ", et l'on peut, par suite, prévoir les débits de pénurie Q, puis les débits d'étiage, des cours d'eau lorsqu'on connait leurs courbes de tarissement (sauf relèvement de débit par des pluies appréciables survenant à l'improviste) .[6] 4.1.1. Description des courbes de tarissement : La courbe de tarissement est la fin de la partie décroissante de l’hydrogramme. Elle commence en B où la courbe présente un changement de courbure et est représentée par B B’. Le point B est choisi arbitrairement par comparaison avec diverses courbes déjà étudiée. La courbe de tarissement est d’autant plus caractéristique que la période d’absence de précipitations est plus longue. Nous représentons sur les figures IV.4 et IV.5, les hydrogrammes de deux Oueds (Oued KEBIR EST et BOU SELLAM). 74 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale Figure IV.4: courbe de tarissement d’Oued KEBIR EST Figure IV.5: courbe de tarissement d’Oued BOU SELLAM Nous remarquons immédiatement que la décroissent des débits est plus régulier en pays semi-arides. Pour l’interprétation des courbes de tarissement, il faut donc choisir la période sécheresse la plus long possible. 75 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale 5. Modélisation (prévision) des étiages du bassin versant : La modélisation des étiages est basée sur les étapes suivantes : 1- Choix des périodes d’étiages plus ou moins longues dans l’année hydrologique après chaque crue importante. 2- Recherche du point d’inflexion (B) qui caractérise le commencement du tarissement des cours d’eau. Ce point est déterminé à l’endroit de l’intersection des tangentes des tronçons de décrue et de tarissement. 3- Constitution une nouvelle série des valeurs d’étiage 4- Ajustement des données et établissement du modèle d’étiage. Un exemple de modélisation et prévision des étiages des cours d’eau est donné sur le sous bassin versant contrôlé par la station hydrométrique de BARAKI oued EL HARRACH et code de station 02-14-18 (1991/1992). 5.1 - Première étape : Choix des périodes d’étiages plus ou moins longues durant l’année hydrologique après chaque crue importante. (Bassin de BARAKI) comme le montre dans le tableau suivant : 76 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale Tableau IV-1 : Débit moyen journalier d’Oued EL Harrach en m3/s (1991/1992) Jour Sept Oct Nov Dec Janv Fevr Mar Avr Mai Juin Juil Aout Année 1 0.36 0.36 1.3 1.56 1.43 9.59 4.04 5.91 4.22 1.95 0.706 0.42 2 0.36 0.36 1.3 1.56 1.43 7.34 3.86 4.61 3.86 1.82 0.706 0.42 3 0.36 0.45 1.19 1.56 1.43 6.37 3.86 4.4 5.57 1.82 0.706 0.42 4 0.36 0.42 1.19 1.56 1.43 5.45 3.86 4.4 79 2.7 0.706 0.42 5 0.36 25.1 1.19 1.56 1.3 5.03 3.68 4.4 87.9 1.95 0.706 0.42 6 0.36 6.93 1.19 1.56 1.3 4.82 3.68 5.45 22.8 1.69 0.642 0.42 7 0.36 1.4 1.19 1.56 1.3 4.82 4.04 4.89 11.8 1.69 0.514 0.42 8 0.36 0.642 1.19 1.56 1.3 4.61 4.4 36.6 8.49 1.56 0.514 0.42 9 0.36 0.578 1.19 1.56 1.3 4.22 4.04 162 7.2 1.56 0.514 0.42 10 0.36 0.578 1.19 1.56 1.3 4.22 34.9 243 6.75 1.56 0.514 0.42 11 0.36 0.578 1.19 1.56 1.3 4.22 14.1 93.6 5.91 1.56 0.514 0.39 12 0.36 0.578 1.19 1.56 1.3 4.22 8.28 55.6 5.45 1.56 0.514 0.39 13 0.36 0.514 1.19 1.56 1.3 4.04 5.68 32.5 5.03 1.43 0.514 0.39 14 0.36 0.514 1.19 1.43 1.3 4.04 4.82 22.8 4.82 1.43 0.514 0.39 15 0.36 0.514 1.19 1.43 1.3 3.86 4.61 17.1 4.61 1.43 0.514 0.39 16 0.36 0.514 1.19 1.43 1.3 3.68 4.61 14.4 4.4 1.3 0.514 0.39 17 0.36 0.514 1.19 1.69 1.3 3.68 4.4 13.7 4.04 1.19 0.45 0.39 18 0.36 0.514 1.09 1.56 1.3 3.5 4.4 10.2 3.86 1.09 0.45 0.39 19 0.36 17.3 1.09 1.56 1.3 3.5 4.22 8.14 3.68 1.09 0.45 0.39 20 0.36 44.5 1.09 1.56 1.3 3.5 4.22 6.9 3.34 0.982 0.45 0.39 21 0.36 10.8 1.56 1.56 1.95 4.64 4.04 6.75 3.18 1.95 0.45 0.36 22 0.36 2.26 1.43 1.56 1.69 5.28 3.86 6.6 3.02 1.69 0.45 0.36 23 0.36 1.69 2.24 1.56 1.69 4.75 3.86 6.37 3.02 1.43 0.45 0.36 24 0.36 1.56 3.7 1.56 1.69 4.4 4.61 5.68 3.42 1.09 0.45 0.36 25 0.36 1.43 1.69 1.56 114 4.4 4.22 5.03 17.8 0.982 0.45 0.36 26 0.36 1.3 1.69 1.56 606 4.4 6.14 4.61 3.39 0.876 0.45 0.36 27 0.36 1.3 1.69 1.56 139 4.4 19.6 4.4 3.02 0.77 0.45 0.36 28 0.36 1.3 1.69 1.43 158 4.22 15.8 4.22 2.86 0.77 0.42 0.36 29 0.36 1.3 1.56 1.43 49.9 4.22 9.82 4.82 2.7 0.77 0.42 0.36 30 0.36 1.3 1.56 1.43 25.2 7.44 4.4 2.25 0.77 0.42 0.36 31 1.3 1.43 16.3 6.03 2.1 0.42 0.36 77 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale 5.2- Deuxième étape : Le point B est choisi de la façon suivant, on trace deux tangente, la première au début de la décrue et la deuxième à la fin de la décrue, le point de rencontre des deux linges représente le point B- point de commencement de l’étiage du cours d’eau. A titre d’exemple on donne le cas de l’hydrogramme enregistré à la station 02.14.18 de OUED EL HARRACH. Voir figure IV.4 Figure IV.6: Hydrogramme de crue d’oued El-Harrach station 02.14.18 5.3 – Troisième étape : On constitue une nouvelle série des valeurs ç partir de point (B) jusqu’à la fin de la série d’origine. Les valeurs de cette série sont présentées dans le Tableau IV-2 78 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale Tableau IV-2 : Série des valeurs a partir de point (B) Date (1991-1992) jour Débit, m3 07-Mai 0 11.8 08-Mai 1 8.49 09-Mai 2 7.2 10-Mai 3 6.75 11-Mai 4 5.91 12-Mai 5 5.45 13-Mai 6 5.03 14-Mai 7 4.82 15-Mai 8 4.61 16-Mai 9 4.4 17-Mai 10 4.04 18-Mai 11 3.86 19-Mai 12 3.68 20-Mai 13 3.34 21-Mai 14 3.18 22-Mai 15 3.02 23-Mai 16 3.02 5.4 - Quatrième étape: on ajuste nos données et on établit l’équation du modèle des étiages qui est de type : .Voir figure IV.5 ci-dessous. Pour Oued EL Harrach . 79 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale Figure IV.7: Courbes de Tarissement de S.B.V.02-14-18 Les résultats de calcul des différents débits d’étiages pour les différents bassins versants sont donnés en annexes à l’exception des résultats de calcul des paramètres du modèle Q0 et α.qui sont donnés par le tableau IV.4. commencant le sous bassin de BARAKI, les résultats sont donnés dans le Tableau IV.3. Tableau IV.3 : Résultats de calcul des paramètres du modèle Q0 et α d’Oued EL Harrach Année Date Q0 α 1985-1986 25 Mars - 09 Avril 12.31 0.05 1986-1987 05 Avril - 10 Avril 6.361 0.18 1987-1988 04 Mars - 14 Mars 6.942 0.13 1988-1989 28 Avril - 11 Mai 9.544 0.27 1989-1990 29 Avril - 09 Mai 7.723 0.32 1990-1991 03 Avril - 17 Avril 7.897 0.07 1991-1992 02 Mai - 23 Mai 9.371 0.07 MOY 8.59 0.16 Le tarissement des cours d’eau est représente par une courbe exponentielle (figure IV.7) décroissante qui correspond à la courbe théorique. 80 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale Tableau IV.4 : Résultats de calcul des paramètres du modèle Q0 et α pour touts les bassins versants de Nord de l’Algérie Bassin Versant Station Oued Modèle 01.36.02 CHELIFF 01.23.11 SLY 01.18.01 EBDA 01.15.01 HARBIL 01.14.07 CHELIFF 01.17.02 CHELIFF 01 (CHELIFF) 01.17.15 KHERAZZA 01.26.01 RIOU TLETA 01.30.01 TAHT 01.33.02 EL ABD 01.34.01 HADDAD 01.34.02 MINA 02.11.26 CHIFFA 02.12.01 MAZAFRAN 02.13.01 EL HARRACH 02.14.18 EL HARRACH 02 (COTIER 02.20.01 SEBAOU ALGEROIS) 02.10.06 DJER 02.03.01 EL HACHEM 02.10.11 DJER 02.10.07 DJER 03.11.01 EL KEBIR OUEST 03 (COTIER 03.09.01 SAF SAF CONSTANTINOIS) 03.16.01 KEBIR EST 04 (COTIER 04.01.01 TLATA ORANAIS) 04.02.20 MELLAH 05 (CHOTT 05.05.01 EL HAM 81 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale HODNA) 05.09.01 KSOB 05.08.01 LOUGMANE 06.12.01 EL HAI 06 (CHOTT 06.15.02 EL ABIOD MELRHIR) 06.18.01 EL ARAB 07.04.03 REBOA 07 (HAUTS 07.05.01 CHEMORAH PLATEAUX 07.06.01 TAARIST CONSTANTINOIS) 07.07.02 GUEISS 09.03.05 MALAH CENTRE 09 (ISSER) 09.05.01 ISSER 10.01.09 EL KEBIR 10 (KEBIR 10.04.03 RHUMEL RHUMEL) 10.07.01 EL ANCER 11.02.01 MEKERRA 11(MACTA) 11.11.06 SAIDA 12 (MEDJERDAJ) 12.04.01 MELLEGUE 14.02.02 CHERF 14.03.01 BOUHAMDANE 14 (SEYBOUSE) 14.05.01 MELAH 14.06.01 SEYBOUSSE 14.06.02 RESSOUL 15.02.04 ZAIANE 15.04.01 AZEROU 15.06.01 BOU SELLAM 15 (SOUMMAM) 15.07.02 BOU SELLAM 15.09.01 BOU SELLAM 15.01.06 EDDOUS 82 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale 15.01.14 LAKEHAL 16.04.01 SEBDOU 16.06.01 CHOULY 16 (TAFNA) 16.07.02 ISSER 16.08.01 TAFNA 16.07.03 ISSER 6. Validation du modèle de calcul d’étiage Les modèles d’étiages établies pour la majorité des cours d’eau de l’Algérie du nord doivent être validés. La validation est établie sur la base de la comparaison entre les valeurs calculées par les modèles avec celles qui ont été mesurées à partir des stations hydrométrique sur des cours d’eau. Comme exemple, nous prenons le cas d’Oued EL HARRACH (BARAKI). A partir du modèle établi spécialement pour cet oued, on calcule les valeurs d’étiage. La comparaison entre les valeurs calculées et observée sont données dans le tableau IV.5. Tableau IV.5 : Comparaison du débit observé et débit calcule d’Oued EL Harrach (station BARAKI) l’année 1991-1992 1991-1992 Q0 = 09.371 α = 0.07 Model L’écart Temps débit d'étiage débit d'étiage Δ, % t Observé calculé 07-Mai 0 11.8 9.37 20.58 08-Mai 1 8.49 8.74 2.91 09-Mai 2 7.2 8.15 13.15 10-Mai 3 6.75 7.60 12.53 11-Mai 4 5.91 7.08 19.84 12-Mai 5 5.45 6.60 21.17 13-Mai 6 5.03 6.16 22.41 14-Mai 7 4.82 5.74 19.11 15-Mai 8 4.61 5.35 16.11 16-Mai 9 4.4 4.99 13.43 83 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale 17-Mai 10 4.04 4.65 15.19 18-Mai 11 3.86 4.34 12.41 19-Mai 12 3.68 4.05 9.93 20-Mai 13 3.34 3.77 12.91 21-Mai 14 3.18 3.52 10.60 22-Mai 15 3.02 3.28 8.58 23-Mai 16 3.02 3.06 1.24 Nous présentons aussi des comparaisons en figure IV.9 pour d’autre cours d’eau. Comme le montre le tableau IV.5 et la figure IV.8. L’écart entre les valeurs calculées et celles observées ne dépassants pas 23%. L’écart maximal se situe au niveau du premier jour d’étiage cela. s’explique par la forte variation du commencement du jour d’étiage d’un coté et par le stock initial (avent la crue) à l’intérieur du bassin versant de l’autre coté. Figure IV.8: comparaison entre débite observé et débit calculé de oued EL- HARRACH (1991-1992) 7. Cartographie de paramètres du modèle de prévision : La cartographie des paramètres du modèle de prévision des étiages et très nécessaire pour l’établissement des études et rapports hydrologiques des barrages et retenus collinaires. Pour des études préliminaires, il est parfois intéressant de faire des prévisions des débits d’étiage. Pour faciliter le travail, on essaye de cartographies les paramètres inclus dans le modèle à savoir le coefficient de tarrisement (α) et le débit 84 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale initial (Q0). 7.1. Définition d’un Système d’Information Géographique (SIG) : « Un SIG est un ensemble organisé de matériels informatiques, de logiciels, de données géographiques et de personnel capable de saisir, stocker, mettre à jour, manipuler, analyser et présenter toutes formes d'informations géographiquement référencées. » (F. de Blomac, 1994). Il intègre toutes les fonctionnalités d’un système de gestion de bases de données (analyses statistiques, requêtes…) et s’applique dans un environnement géoréférencé, pour la visualisation (sous la forme d’image assimilée le plus souvent à une carte) et l’analyse. P.A Burrough (1986) distingue quatre fonctionnalités de base d’un SIG : (i) Saisir des données (numérisation) ; (ii) Stocker des données (base de données graphique et tabulaire) ; (iii) Analyser des données (requêtes, modélisations, simulations) ; (iv) “ Sortir ” des données (cartes, tableaux, graphiques, exportation et transferts de fichiers). 7.1.1 : Les avantages des SIG : - Capacité et fiabilité de stockage - Rapidité de restitution des données (gain de temps) - Intégration et combinaison de données de sources différentes - Précision des processus cartographiques - Facilité de mise à jour (Outils de suivi) - Analyse des relations spatiales (Intégration, requête spatiale, combinaison et superposition de cartes) 7.2. Mode de représentation des donneés : Quelle que soit la structure de donnée adaptée dans les systémes d’information géographique, il existe deux modes de représentation de ces données spatiales : 7.2.1 : Mode raster : L’information est décomposée en une série de points de couleurs différentes. La taille de ces points (pixels) est attachée à la résolution de la grille. 7.2.2 : Mode vecteur : Ce mode permet la représentation des objets dans un espace continu. 85 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale Les objets et leurs limites sont localisés avec précision dans un référentiel géographique ou cartésien appelé système de projection, l’information est décrite par des formes géographiques. Figure IV.9: Mode de représentation de l’information géographique dans la système de SIG 7.3. Les projections cartographiques : Les globes terrestres constituent la meilleure représentation de la terre supposée sphérique. Mais ils pressentent un intérêt limite en raison de leur encombrement, de leur courbure et de la petitesse de leur échelle, on a donc généralement recours à des représentations planes auxquelles on donne le nom de projection, alors c’est quoi la projection ? La projection est le moyen de correspondance analytique entre les points de la surface à représenter (ellipsoïde terrestre) et les points homologues du plan, correspondance qui doit être continue, alors un point est défini sur l’ellipsoïde par ses coordonnées géographiques latitude (L) longitude (M) et sur le plan par ses coordonnées rectangulaires X et Y. Les scientifiques ont confirmé que la surface de la terre est représentée par des formes complexes c’est pourquoi on trouve un grand nombre de projections car chacun en a une vision particulière et personnelle. 86 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale 7.3.1. Des projections selon les altérations 7.3.1.1. Les projections conformes Conservant les angles formés par des directions quelconques - L’indicatrices de Tissot reste un cercle, mais sa surface varie 7.3.1.2. Les projections équivalentes : Conservent les surfaces ou, plus exactement, le rapport des surfaces de la terre à la carte. - L’indicatrice de Tissot s’aplatit (ellipse), mais sa surface reste constante. 7.3.1.3. Les projections aphylactiques : Aucun système ne peut être à la fois conforme et équivalent, et aucun système ne conserve les longueurs c’est-a-dire conserve les distances sur les méridiens - L’indicatrice de Tissot s’aplatit (ellipse), mais sa surface varie. 7.3.2. Des projections selon les propriétés géométriques Une carte ne pouvant pas être obtenu simplement en écrasent une sphère, la projection passe généralement par la représentation de la totalité ou une partie de l’ellipsoïde sur une surface développable, c’est-à-dire une surface qui peut être établée sans déformation sur un plan. Les trois formes mathématiques courantes qui répondant a ce critère donnent lieu aux trois type principaux de projection qui sont : 7.3.2.1. Projections cylindrique : On projette l’ellipsoïde sur un cylindre qui l’englobe. Celui-ci peut être tangent au grand cercle, ou sécant en deux cerces. Puis on déroule le cylindre pour obtenir la carte. Exemple de projection cylindrique : - Projection de Mercator (conforme) - Projection UTM, aussi appelée Gausse-Kruger (conforme) - Projection de perte (équivalente) - Projection de Mercator oblique (utilise en Suisse par exemple) 7.3.2.2. Projection Conique : On projeté l’ellipsoïde sur un cône tangent à un cercle ou sécant en deux cercles. Puis on déroule le cône pour obtenir la carte. Exemple de projection conique : 87 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale - Projection conique conforme au Lambert 7.3.2.3. Projection azimutales : On projette l’ellipsoïde sur un plan tangent en un point ou sécant en un cercle. Selon la position du plan tangent, la projection azimutale est dit polaire (plan tangent à un pole), équatoriale (plan en un point de l’équateur), ou oblique (plan tangent en un autre point). La projection azimutale polaire sert pour les cartes représentant les lignes aériennes qui passent par les régions polaires afin de réduire la distance de parcours. Figure IV.10 : Les différents types de projection cartographique Dans notre travail, on utilise le programme de Mapinfo Profisionalle, alors c’est quoi le Mapinfo ?. 8. Définition de programme Mapinfo Professionnelle : Mapinfo Professionnelle est un des leaders mondiaux des systèmes d’information géographique sur PC. Ce logiciel est reconnu comme étant un Outil puissant, convivial et flexible pour la visualisation de données, l’analyse thématique et la représentation des données sous forme de graphiques, de tables ou de carte. Mapinfo répond à une grande diversité de besoins concernant des thématiques très variées, que ce soit dans la gestion et la planification du territoire, la protection de l’environnement ou les stratégies de marketing spatial. 8.1. Structure des données sur Mapinfo Professional TAB : fichier de description de la table MapInfo Professional. DAT, .XLS, .DBT, .MDB : fichier contenant la base de données associée à la table (données tabulaires). 88 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale MAP : fichier des objets cartographiques, contenant l’information géométrique. ID : fichier faisant la liaison entre les enregistrements de la base de données et les objets de la carte. IND : fichier d’index de la base de données (optionnel). MIF et .MID : concernent l’exportation et l’importation de données (vers d’autres logiciels). Le fichier .MIF contient la structure de la table et la géométrie associée. Le fichier .MID contient les données tabulaires WOR : Document Mapinfo Professional. Il ne contient pas les données (qui sont dans les tables), mais répertorie l’ensemble des tables nécessaires et gère leur utilisation. [27] Les résultats de cartographie des paramètres du modèle de prévision d’étiage sont donnée en figures IV.11 et IV.12 En absence de donnée de α et Q, il est possible donc de faire des prévisions d’étiage des cours d’eau dans n’import quel en droit de l’Algérie du nord. Il suffit de connaitre l’endroit de l’aménagement hydraulique, on tire à partir de la carte du coefficient de tarissement la valeur de α. A partir de la carte du débit initial la valeur de Q. en utilisant le modèle globale, en incluant les valeurs de α et Q, on peut établir les prévisions des débits d’étiage pour ce nouveau aménagement. 89 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale Figure IV.11 : Carte des débits d’étiage initial moyen des cours d’eau de Nord de l’Algérie Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale Figure IV.12 : Carte des coefficients de tarissement moyen (α) des cours d’eau de Nord de l’Algérie Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale Conclusion: Le présent chapitre à pour objectif de décrit les différents composantes de l’écoulement, le ruissellement direct, l’écoulement hypodermique et l’écoulement souterrain. Aussi les méthodes de séparation des écoulements, la méthode simplifie et méthode de BARNES. Ainsi que l’établissement du modèle de prévision des débits des étiages de cours d’eau La validation du modèle de prévision est basé sur la comparaison entre les valeurs mesurée et celles modélisées. L’écart entre les valeurs mesurées et modélisées dans la plupart des cas ne dépasse pas 23%. L’erreur maximale est observée au premier jour de prévision, cela du aux plusieurs conséquence sont citées plus haut. En absence des paramètres du modèle du coefficient de tarissement α et Q du débit initiale il est possible de retirer des cartes établies et procéder au calcul de prévisions des débits d’étiages pour les cours d’eau de l’Algérie du nord. 111 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale CONCLUSION GENERALE 112 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale Conclusion générale Le présent travail avait principalement trois objectifs: La prédétermination des débits des étiages des cours d’eau de nord de l’Algérie. La modélisation de débit des étiages des cours d’eau au Nord de l’Algérie. La cartographie automatique de débit des étiages des cours d’eau au Nord de l’Algérie. Le Nord de l’Algérie est la région la plus arrosée du pays, les contrastes géographiques y sont des plus forts et la marque de la semi-aridité malgré tout dominante. C’est un cadre d’étude original et représentatif de la variété de l’hydrologie algérienne. La partie nord de l’Algérie se caractérise par de fortes disparités physiques et climatiques. le relief, ce dernier est très contrasté et diversifié d’une région à l’autre. On note la présence de nombreux massifs montagneux tels que Djurjura et le réseau hydrographique des cours d’eau de la région d’étude (l’Algérie du Nord) est très dense dans la partie nord et beaucoup moins important (lâché) dans la partie sud; la disparité de l’écoulement des cours d’eau s’inscrit dans les contrastes Nord-Sud caractérisant le contexte physico climatique au Nord de l’Algérie. L’opposition entre deux grands types d’organismes hydrographiques est fondamentale dans la compréhension de l’hydrologie régionale : au Nord, des cours d’eau exoréiques, débouchant sur la mer Méditerranée, à travers le bourrelet du Tell et les plaines côtières, et au Sud, un réseau d’oueds endoréiques, relié aux dépressions lacustres des Hautes Plaines et du Piémont saharien. Les abondants écoulements des cours d’eau exoréiques, les affluents des zones montagneuses telliennes, aux formations géologiques peu perméables, sont à l’origine d’un accroissement rapide des écoulements. Un fichier est crée identifiant toutes les 75 séries des débits minimaux des cours d’eau des stations hydrométriques, ces séries ont été utilisées pour détermine les débits des étiages. Le test d’homogénéité de Wilcoxon à été utilisé pour détecter les anomalies qui peuvent être inclue dans les données de mesures de ces séries. Ce test a montré que les données d'observation sont homogènes et issue de la même population statistique.. Dans notre étude nous avons testés quelques lois couramment utilisées en hydrologie (Log-normal, Weibull et Exponentiel) pour déterminer les quantiles des débits d’étiages. Il s’est avéré que la loi log-normale s’ajuste au mieux aux données empiriques. L'application des tests d’adéquation consiste à vérifier l’hypothèse H0, selon la laquelle une certaine loi de répartition F(x) s’ajuste mieux aux points expérimentaux. L’un des tests qu'on a utilisé, est le test du Khi carré ‘’ χ 2 ’’. Il permet de juger la qualité de l’ajustement d’une distribution théorique à une distribution expérimental. 113 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale La validation du modèle de prévision est basé sur la comparaison entre les valeurs mesurée et celles modélisées. L’écart entre les valeurs mesurées et modélisées est observée au premier jour de prévision, cela du aux plusieurs conséquence qui sont citées plus haut. En absence des paramètres du modèle du coefficient de tarissement et le débit initiale il est possible de retirer des cartes établies et procéder au calcule de prévisions des débits d’étiages pour les cours d’eau de l’Algérie du nord Recommandations : - Calcule de débit d’étiage de nord de l’Algérie à partir d’un modèle hydrologique. - Le modèle établi a été utilisé pour calcule les débits des étiages des bassins versants non jaugés. - Etablir une carte hydrologique de débits d’étiage et de coefficient de tarissement des cours d’eau, pour l’estimation des débits des étiages au Nord de Algérie ; 114 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 115 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale Références Bibliographiques 1- Annuaire hydrologique de l’Algérie années 1985-1992. Ministère de l’équipement 2- A.N.R.H., 1997, Carte répartition des classes de perméabilité. 3- l’A.N.R.H., communication à la conférence : Stratégies de gestion des eaux dans les pays méditerranéens, Alger, 28-30 mai 1990, Ministère de l’Equipement. 4- ASSABA MOHAMMED., La connaissance des pluies mensuelles au service de la modélisation hydrologique des apports mensuels en eau de surface : Application à l’Algérie du Nord, au sud de la France et a la Corse, Thèse doctorat, 2004, Université de Nice - Sophia Antipolis, 5- ANDRE MUSY et CHRISTOPHE HIGY, 2003, hydrologie, 1 une science de la nature, presses polytechniques et universitaires romandes, férier 2003 6- BENOIT HINGRAY,CECIL PICOUET,ANDRE MUSY.Hydrologie 2une science pour l’ingénieur, presses polytechniques et universitaires romandes. P341-345 7- BENOIT HINGRAY,CECIL PICOUET,ANDRE MUSY.Hydrologie 2une science pour l’ingénieur, presses polytechniques et universitaires romandes. P355 8- FRANCOIS ANCTIL, JEAN ROUSELLE, NICOLAS LAUZON, 2005, hydrologie (cheminements de l’eau) , presses internationales polytechniques, 9- G.CASTANY. traité pratique des eaux souterraines P 513-529. 10- G.REMENIERAS. (1999), l’hydrologie de l’ingénieur. Ed. Collection de la division recherche et développement d’électricité de France. Eyrolles. 11- Géographie de l’Algérie, institut pédagogique notionnel – Alger, 12- H. ASKRI, A. BELMECHERI, B. BENRABAH, A. BOUDJEMA, K. BOUMENDJEL,M.DAOUDI,M.DRID,T.GHALEM,A.M.DOCCA,H.GHANDRICHE, A. GHOMARI, N. GUELLATI, M.KHENNOUS,R. LOUNICI, H. NAILI, D. TAKHERIST, M. TERKMANI .Géologie de l’Algérie,contribution de SONATRACH Division Exploration, Centre de Recherche et Développement et Division Petroleum Engineering et Développement. 13- JEAN LARRAS, prévision et prédétermination des étiages et des crues, éditions eyrolles. Paris 5e 1972. 14- J. BERNIER, la prévision statistique des bas débits, France, P340-351 15- LABORDE J-P.2000, éléments d’hydrologie de surface, Université de Nice - Sophia Antipolis, p191 116 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale 16- LABORDE J-P.2000, éléments d’hydrologie de surface, Université de Nice - Sophia Antipolis, p204 17- MEBARKI AZZEDINE, 2005, hydrologie des bassins de l’est algérien : ressources en eau, aménagement et environnement, Thèse doctorat , université mentouri de Constantine, Alegria, 18- MICHEL AUDIENT préface de HENRI ANDRE, 1995, Ed. collection de la direction des études et recherches d’électricité de France. Eyrolles 19- PAUL MEYLAN, ANNE-CATHERINE FAVRE ANDRE MUSY, 2005, hydrologie fréquentielle, une science prédictive, presses polytechniques et universitaires romandes, 20- SAAD BENNIS.2004, Hydraulique et hydrologie. Ecole de technologie supérieure, 2éme édition. Canada 21- SAMOKHIN A.A., SOLOVIOVA N. N. ET DOGUANOVSKY A.M. (1980), Hydrologie pratique. Ed. Hydro-météo. P.57-74. Leningrad. (En russe). 22- SARI AHMED, initiation A, l’hydrologie de surface (cours).Ed. Université du Bab Ezzouar. P49-52.Alger. 23- SARI AHMED, initiation A, l’hydrologie de surface (cours).Ed. Université du Bab Ezzouar. P87-98.Alger. 24- SELTZER P., 1946, Le climat de l’Algérie, Alger, Institut de Météorologie et de Physique du Globe, Carbonnel, 25- TALBI ELALMI, 2008, évaluation de la ressource en eau superficielle ( bilan hydriques des bassins versants du nord de l’Algérie),thèse de magistère 26- TOUAZI M. et LABORDE J-P., 2000, Cartographie des pluies annuelles en Algérie du Nord, Publications de l’Association Internationale de Climatologie, vol 13, 27- THIERNO AW. Initiation a Mapinfo Professional support de formation. Université – paris-est. 117 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale ANNEXE 118 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale Annexe Les graphes d’ajustements des Oueds de nord de l’Algérie par loi log-normale 119 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale 120 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale 121 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale 122 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale 123 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale 124 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale 125 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale 126 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale 127 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale 128 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale 129 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale 130 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale 131 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale 132 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale 133 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale 134 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale 135 Prédétermination et Prévision des étiages Des Oueds de l’Algérie Septentrionale 136