Envasement Du Barrage Yacoub El Mansour (Ouirgane - Haut Atlas- Maroc) : Ampleur Et Dynamique

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Revue Marocaine de Géomorphologie. N°5. (2021). PP . 25- 35. ISSN: 2508-9382 المجلة المغربية للجيومرفلوجيا. العدد 5. (2021) .صISSN: 2508-9382 . 35 - 25 http://revues.imist.ma/?journal=remageom

Envasement du barrage Yacoub El Mansour (Ouirgane - Haut Atlas- Maroc) : Ampleur et dynamique.

Said AZZIOUI1 Brahim ESSOUSSI²

1Laboratoire de Géomorphologie; Environnement et Société. Faculté des lettres et des Sciences Humaines Marrakech ; [email protected] ²Faculté des lettres et des Sciences Humaines Marrakech

Résumé Le phénomène de l’envasement des barrages est devenu une problématique préoccupante, qui nécessite des solutions immédiates adoptant une approche participative qui fait intervenir les différents acteurs territoriaux, afin de limiter les apports solides et préserver les qualités intrinsèques des ressources en eau des barrages. Dans ce contexte, le présent travail se focalise sur l’objectif d’évaluer le taux d’envasement du barrage Yacoub El Mansour, situé dans le bassin versant N’fis, et d’identifier les causes de ce phénomène. La méthodologie suivie repose sur la superposition des cartes thématiques qui vont permettre de calculer les différents paramètres par le modèle de prédiction de l'envasement dans les réservoirs artificiels(P.I.S.A) adopté dans cette étude. La moyenne annuelle des apports solides atteignant la retenue est estimée à376,74 (m3 / Km2/ an), l’équivalent d’un taux global d’envasement de 0, 46 Mm3 /an. Par ailleurs, la protection de cet édifice hydraulique contribuerait aux efforts de mobilisation des ressources en eau dans la région et à son développement économique et social. Abstract In recent decades, siltation phenomenon has become one of the serious problems that threatens the storage capacity of dams in Morocco and reduces the lifespan of their reservoirs. The problem is widely associated with large dams than with smaller ones though they have a higher impact. The current study was carried out on Yacoub El Mansour dam which is located in the western High Atlas Mountains in central Morocco. The main objectives of the study are to estimate and predict the sediment caused by erosion and to identify the most influencing factors that play a major role in reservoir siltation of the dam. The scientific method used in the study is based primarily on generating thematic maps that will allow to calculate the various parameters that predict the rate of siltation in the artificial reservoirs (PISA). As a matter of fact, this method has shown that the estimated level of siltation of the dam exceeds 376.745 (m/km/year), the equivalent to an overall siltation rate 0.46 M/year. The issue of dam reservoir siltation requires urgent measures and solutions by adopting a participatory approach among the different territorial participants. That is, the encouragement of others to actively participate in minimizing erosion sensitive areas and securing the dam reservoirs.

ﻣﻠﺨﺺ خﻼل العقود اﻷخيرة، أصبحت الطاقة اﻻستيعابية للسدود بالمغرب تعرف تراجعا واضحا في مخزونها المائي نتيجة تزايد وثيرة التوحل. هذه الظاهرة زادت من حدة الشح المائي بالسافلة مما يتطلب تدخﻼ ﻋاجﻼ للحد من تدهور اﻷراضي بالعالية من خﻼل معالجة نشاط التعرية بالسفوح وإشراك الساكنة والفاﻋلين الترابيين من أجل ضمان استمرارية ونجاﻋة حقائن السدود. يهدف هذا العمل إلى تقييم التعرية من خﻼل تقدير الواردات اﻹرسابية بسد يعقوب المنصور (ويركان) ﻋلى واد نفيس، الرافد الجنوبي لحوض تانسيفت، باﻹضافة إلى تشخيص ﻋوامل الهشاشة بالعالية. وقد تم اﻋتماد مقاربة ﻋلمية ( P.I.S.A)والتيتنبني ﻋلى تقاطع الخرائط الموضوﻋاتية وحساب المؤشرات للمعادلة المعتمدة. وقد ساﻋدت هذه المقاربة ﻋلى تقدير معدل التوحل بالسد الذي يفوق 376.74 (م3/كلم2/سنويا) أي ما يعادل معدل توحل 0.46 مليون متر مكعب سنويا.

Revue Marocaine de Géomorphologie. N° 5. (2021). PP. 25- 35. ISSN: 2508-9382 المجلة المغربية للجيومرفلوجيا. العدد 5. (2021) .صISSN: 2508-9382 . 35 - 25 http://revues.imist.ma/?journal=remageom

Introduction Situé dans le Haut Atlas occidental, le bassin-versant de N’Fis est limité à l’Est par le sous bassin de Rhéraya, au Nord par la plaine du Haouz et à l’Ouest par Assif El mal, la limite sud correspond à la zone axiale du Haut Atlas. La zone d’étude est orientée NE-SW entre 30,50et 31,5° Nord et entre les longitudes 7, 75° et 8, 75° W. Le N’fis est considéré comme le bassin le plus étendu du Haut Atlas occidental. Ce bassin-versant relève sur le plan administratif de la région Marrakech-Safi, province d'Al Haouz couvrant les cercles d'Amezmiz et de Tahanaout et les communes territoriales : Ouzguita, Aghbar, Ighil, Ijoukak, Imgdal, Ouirgane et Talât N’yaacoub.

Figure I : Localisation du bassin versant N’fis et de la zone d’étude

La zone d’étude, s’étendant sur une superficie de 1216 km2, est formée par le sous bassin du N’fis situé en amont du barrage Yacoub El Mansour (point exutoire). Le coursd’eau principal mesure environ 100 km de longueur jusqu’au barrage Ouirgane, sa pente moyenne est de l’ordre de 3,26%. Les altitudes varient entre 826 m au niveau du barrage Yacoub El Mansour à 4102 m au niveau du haut Atlas. La topographie du bassin versant est généralement accidentée et disséquée. De point de vue géologique, le Nord du bassin se présente sous la forme d’une grande dépression permo-triasique constituée de grès, des marnes et d’argiles salifères, alors qu’à l'Est affleure essentiellement des calcaires métamorphiques. et dans le centre et l'ouest, on trouve des affleurements de schiste et de grès, ainsi que de grandes dépressions permo- triasique et des massifs granito-dioritiques. La zone d’étude se caractérise par la dominance d’un climat semi-aride à hiver frais dans le piedmont et semi-aride à hiver froid dans la zone de montagne et Subhumide à l’amont entre Idni et Aghbar.

La zone est soumise à une agressivité pluviale croissante de l'exutoire vers l’amont. Les températures présentent, quant à elle, des contrastes journaliers et saisonnières importants qui reflètent le caractère continental du climat de la région. 1. Matériel et méthodes Le modèle de prédiction de l'envasement dans les réservoirs artificiels P.I.S.A (en italien : Prevision Interimento Serbatoi Artificiali) (Bazzoffi et al. 1997;Baldassarre et Bazzoffi 2000; Bazzoffi et Van Rompaey 2003;).se base sur un certain nombre des paramètres climatiques, morphologiques et physiques du bassin-versant. Il fournit une estimation du taux moyen annuel de sédimentation dans les réservoirs artificiels exprimé en m3 par Km2de sédiments. Ce modèle permettra alors une estimation indirecte de l’érosion des sols en amont du barrage. Ce modèle a été formulé pour être facilement et rapidement applicable, sans avoir besoin de données recueillies directement sur le terrain. L’équation du modèle s’exprime par la relation suivante :

0,5 Y = 425,9334 - 1,3898 A + 102,9576 (SER) 9,84435 PEN - 0,31 p + 116,718 D

Y : Apport de sédimentation exprimé par le volume annuel de sédiments humides versés dans le barrage par unité de surface du bassin versant en (m3/Km2) ; A : Superficie du bassin versant en (Km2) ; SER : La surface érodable correspondant à la surface cultivable ajoutée à 1/16 de la surface non cultivée agro-forestière (Km2) ; PEN : Pente moyenne du bassin versant en(grade); P : Précipitations moyennes annuelles en (mm) ; D : Densité de drainage en (Km. Km-2).

Image satellite Modèle Numérique Modèle Numérique Modèle Numérique ABHT Landsat 2018 du Terrain(MNT) du Terrain(MNT) du Terrain(MNT)

Carte d’occupation des sols

Surface cultivables et non Extraction du réseau Extraction du bassin cultivables et surface agro- hydrographique versant forestière (1/16)

Calcul de la Calcul de la densité Calcul de la Calcul de la pente Pluviométrie surface érodable de drainage superficie moyenne moyenne annuelle

Estimation de l’envasement du barrage Yacoub El Mansour avec le modèle « P.I.S.A »

Figure II : Organigramme des principales étapes effectuées pour l’estimation du taux d’envasement du barrage Yacoub El Mansour

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Les données exploitées dans ce travail sont principalement des données pluviométriques fournit par l’Agence du Bassin Hydraulique Tensift (ABHT), en plus des données morphologiques et physiques tel que la surface du bassin-versant, sa pente moyenne et la surface érodée qui seront calculés à l’aide du logiciel ArcGis, en se basant sur les Modèles Numériques de Terrain (MNT) de la zone étudiée. 2. Résultats et discussion L’estimation de l’apport en sédiment estimé par l’équation P.I.S.A repose sur plusieurs variables biophysiques (occupation du sol, pluviométrie, pente et densité de drainage). La distribution spatiale et l’évaluation de ces variables ont été appréhendées par plusieurs cartes thématiques sur toute l’étendue de la zone étudiée.

Figure III : 1) Carte d’occupation du solen amont du barrage YaakoubElmansour. 2) Carte du réseau hydrographique du bassin versant N’fis en amont du barrage YaakoubElmansour. 3) Cartes des courbes de niveau du bassin du bassin versant N’fis en amont du barrage YaakoubElmansour

Estimation des paramètres du modèle P.I.S.A

 Surface érodable(SER)

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(S c) (S nc) (S c) (S nc) (SER) (SER) en (Km2) en (Km2) en (%) en (%) en (Km2) en (%)

Bassin versant du N’Fis en amont du barrage Yacoub 306,36 910,01 25,18 74,82 363,24 29,86 El Mansour

 Pente moyenne (PEN)

im= D.L/A

Im (m/ Km Im(degre A (Km2 ) D (m) L (Km) Im (%) Im (Grade) ou ‰) e)

Bassin versant N’Fis en amont du barrage 1216,37 400 1664,82 547,47 54,7 28,680 31,86 Yacoub El Mansour  Les précipitations moyennes annuelles(P) (source : ABHT)

Max (mm) Min (mm) Moyenne (mm)

Station N’KOURIS 443,5 46,1 230,6

 Densité de drainage(Dd)

2 2 A (Km ) Li (Km) Dd (Km/Km ) Bassin-versant N’Fis en amont du barrage 1216,37 655,34 0,55 Yacoub El Mansour

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2018

Figure IV : Evolution d’occupation du sol en amont du barrage Yacoub El Mansour en 1988, 2011 (Adama, A. et al 2011) et en 2018 (ESSOUSSI , B,) Le tableau ci-dessous récapitule les différents résultats obtenus.

A (SER) Im P Dd Y Y (Km2) (Km2) (Grade) (mm) (Km/Km2) (m3/Km2/an) (t/Km2/an)

Bassin-versant N’Fis en amont du barrage 1216,37 363,24 31,86 230,60 0,55 376,74 602,79 Yacoub El Mansour À partir des éléments ci-mentionnés, il ressort que :  L’estimation du taux d’envasement du barrage Yacoub El Mansour par le modèle P.I.S.A s’élève à 458.255,2338 (m3/ an), soit 0,46 Mm3/an (2017 -2018).  Le résultat obtenu reste faible par rapport à d’autres barrages comme le barrage Lalla Takerkoust (0,8 Mm3/an) ; Bin El Ouidane enregistre un taux d’envasement de 4,5 Mm3 /an. le cas où ce phénomène est très spectaculaire reste celui du barrage Mohammed V,avec un taux d’envasement annuel qui atteint 11,6 Mm3 /an.

 Les deux zones qui contribuent fortement à l’envasement du barrage sont les affleurements schisteux en haute montagne et les argiles du Trias qui dominent la zone d’étude.  La partie amont du bassin-versant de N’Fis est soumise à une agressivité pluviale élevée (83%) qui correspond à une classe R supérieur à 50 MJ.mm/ha.h.an (A. Markhi et al, 2015).  La comparaison des cartes d’occupation du sol (figure IV) montre une régression intense du couvert végétal, ce qui augmente l’érodibilité du sol du bassin-versant N’fis, donnant naissance à des formes d’érosion spectaculaires.

Figure V : Formes d’érosion en amont du barrage Yacoub El Mansour. Photos aériennes, Google earth(2018)

Afin de remédier à ce problème d’envasement lié étroitement au phénomène d’érosion, l’élaboration d’une carte d’érosion du bassin-versant N’fis en amont du barrage Yacoub El Mansour s’avère très utile, ce qui permettrait d’agir efficacement au niveau des zones les plus vulnérables à l’érosion.

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Figure VI : Carte de vulnérabilité à l’érosion dans le bassin-versant de N’fis (A. Markhietal., 2015)

Dans l’objectif d’établir un diagnostic territorial relatif au phénomène d’érosion hydrique et d’élaborer une base de données fiable qui aiderait à la prise de décision en matière d’alerte précoce et de gestion prévisionnelle des terres et d’atténuer le problème d’envasement, la carte de sensibilité à l’érosion du N’fis en amont du barrage Yacoub El Mansour a été élaborée en vue d’identifier les zones les plus vulnérables et prioriser les interventions de défense et de restauration des terres sur le terrain.

Le traitement des données par le système d’information géographique (SIG), et les visites de terrain ont permis de souligner que l'érosion hydrique est visible dans l’ensemble de la zone étudiée et qu’elle menace la durée de vie du barrage Yacoub El Mansour et son rôle socio- économique important pour la région. Dans le contexte de cette situation susceptible de s’aggraver d’avantage, il faut penser à des solutions adéquates et durables qui visent, dans le moyen et le long terme, d’atténuer et contrôler l’érosion qui est la cause principale de l’envasement du barrage. De notre point de vue et d’après nos propres observations, les solutions devraient inclure le périmètre du barrage ainsi que son amont. Pour cela, on propose les actions suivantes :  Aménager les berges du barrage ;

 Mener des compagnes de boisement sur les versants les plus exposés à l’érosion ;  Sensibiliser la communauté rurale à l’importance de l’opération dans les terres non agricoles et de pâturage ;  Réaliser des banquettes et corriger les formes d’érosion ;  Aménager les bords des principaux affluents de l’Oued N’fis pour limiter le sapement des berges;  Construire des petits barrages en amont dans le but de retenir les sédiments sur place.

3. Conclusion La présente étude a permis d’estimer le taux d’envasement du barrage Yacoub El Mansour dans le bassin- versant du N’fis en se basant sur des données climatiques, morphologiques et physiques. Elle a tenté, d’autre part, de comprendre les facteurs de mobilisation des matières solides et d’envasement de la retenue telle que l’agressivité des précipitations et la dégradation du couvert végétal. L’étude conclue à des recommandations quant aux mesures et actions qui visent l’augmentation de la durée de vie du barrage en agissant à l’amont et au niveau du périmètre de la retenue du barrage afin de préserver le sol et l’eau, ressources naturelles difficilement renouvelables.

Références bibliographiques

 Adama, A ; Algouti A. (2014). L'utilisation de la télédétection et des SIG pour identifier les zones à risque d'érosion hydrique dans le Haut Atlas marocain. l'étude de cas du bassin versant de N'Fis. Journal international des sciences (02). Repéré à SSRN: https://ssrn.com/abstract=2573562  Adama; A ; Algouti, A. ; Aaggad A. et Nadia E. (2014). Identifications des zones soumises à la dégradation du sol dans le bassin-versant de N’fis (Maroc). Capitulo3.1 : Riscos Geológicos et Geomporphológicos  Bazzoffi, P. Baldassarre, G. Pellegrini, S. Bassignana, A. (1997) Models prediction of water storage decrease in Italian reservoirs. Collection Environnement de l' Université de Montréal, Hors-série 9:249–252.  Bazzoffi, P. Baldassarre, G. (2000) Effect of agricultural land use changes on sediment yield and reservoir sedimentation: application of an indicator of off- farm sediment flow.

In: Water Conf and Arab J Geosci Exp “Guarding the Global Resource”. Auckland, New Zealand, pp 110–121.  Bazzoffi, P. Van Rompaey, A. (2003) P ISA model to assess off- farm sediment flow indicator at watershed scale in Italy. O ECD expert meeting “Soil Erosion and Soil Biodiversity Indicators” 25–28 March, 2003, Rome, Italy.  Markhi, A. ;Laftouhi, N. ;Soulaimani, A. et Fniguire, F. (2015). Quantification et évaluation de l’érosion hydrique en utilisant le modèle RUSLE et déposition intégrés dans un SIG. Application dans le bassin versant N'fis dans le haut atlas de Marrakech (Maroc). European scientific journal, 340-356. Repéré à https://eujournal.org/index.php/esj/article/download/6342/6158  Essoussi.B, (2018). Evaluation et quantification de l’envasement du barrage Yacoub

El Mansour dans le Haut Atlas occidental (Ouirgane)