hydromed : séminaire international les petits barrages...

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Séminaire international Les petits barrages dans le monde méditerranéen

Tunis 28 au 31 mai 2001

FGds Documentaire I R D ]

Recueil des résumés

HYDROMED, Tunis du 28-31 Mai 2001 Atelier Conférence

HYDROMED : Programme de recherche sur les lacs collinaires en zone semi-aride du pourtour méditerranéen

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RESUME

Le programme de Recherche HYDROMED, appartient au quatrième Programme Cadre de Recherche et Développement de l'Union Européenne (1996 - 2000). 1 1 est coordonné par l'Institut de Recherche pour le Développement (IRD) et fédère une équipe de recherche pluridisciplinaire de quatre instituts de pays européens (Espagne, France, Grande Bretagne, Suède) et quatre instituts des pays tiers méditerranéens (Liban, Maroc, Syrie Tunisie).

II a pour objectif l'étude et la modélisation du fonctionnement hydrologique de petits aménagements de rétention d'eau dans les montagnes semi arides du pourtour méditerranéen appelés lacs collinaires. II s'intéresse à évaluer l'impact de ces aménagements sur l'environnement et sur les sociétés riveraines et simuler leur devenir en fonction des activités agricoles et des modifications anthropiques dans le bassin versant.

Implantés dans des environnements fragiles et a faible activité économique, ces petits barrages sont perçus comme une ressource supplémentaire, vitale mais incertaine. Le choix des sites d'implantation et la gestion des retenues doivent être en rapport avec des objectifs précis d'ordre conservatoire ou délibérément orientés vers le développement rural.

A partir d'un travail expérimental mené sur dix sites au Maroc, en Tunisie, en Syrie et au Liban, ce programme de recherche a obtenu un ensemble de résultats originaux dans les domaines suivants :

Hydrologie des petits bassins versants agricoles des montagnes sèches méditerranéennes et impact des aménagements sur le cycle de l'eau et sur les cycles de sédiments et solutés associés.

Gestion et usage des eaux des petits barrages, leur rôle sur la conservation des eaux et des sols et dans le développement rural.

Pérennité des petits barrages et leur intégration dans l'économie régionale pour un développement durable de zones marginales.

Formation par la recherche de techniciens et chercheurs des pays du Sud et du IVord.

De nouvelles techniques d'observation et d'acquisition de données ont été mises au point. Des logiciels de modélisation ainsi que des outils d'aide à la prise de décision ont été développés.

Cette communication présente le programme de recherche et ses principaux résultats. Elle introduit le Séminaire sur les "Petits barrages dans le monde méditerranéen" organisé à Tunis du 28 au 31 Mai 2001.

I [RD, BP 43-1 1004 Tiiiiis El hlsnznli, Tuiiisis, .lc,iii n l h t r x l ii'ird.iiii1 t i i 2 INRGREF, Tiiiiis. Tiinisis


La collecte des eaux de ruissellement dans la Tunisie centrale : lacs collinaires, banquettes de rétention et tabias. Fonctionnement, intérêt et complémentarité

SLAH NASRI', JEAN/ALBERGEL', RONNY BERNDSSON~ I

RESUME

Dans la lutte entreprise par la Direction de la Conservation des Eaux et des Sols pour sauvegarder le patrimoine eau et sol du pays, quatre aménagements clés se sont imposés en Tunisie centrale et au Cap Bon :

Le lac collinaire. II résulte d'une digue en terre compactée construite à l'exutoire d'un petit bassin versant de quelques hectares à quelques km2. II retient jusqulà 300000 m3 d'eau.

Les banquettes mécaniques. Ce sont des levées de terres construites en travers de la pente, en courbe de niveau et suivant des écartements qui ne permettent pas aux eaux de ruissellement d'acquérir la compétence nécessaire pour créer des ravins. En amont de ces banquettes d'excavation de la terre utile à leur construction à laissé un fossé.

Le traitement des ravins. Les ravins les plus petits sont erripierrés et les plus gros stabilisés par des seuils déversant en gabion.

Les tabias. Dans la partie la plus méridionale de la dorsale tunisienne, cet aménagement traditionnel a été réhabilité et de grandes surfaces équipées. II s'agit de digue large en terre, de hauteur métrique avec un déversoir central en pierre sèche ou en béton. Ce déversoir peut être remplacer par un siphon. Le déversoir ou le siphon déterminent la hauteur d'eau stockée en amont et la largeur de l'inondation sur la bande de terrain qui sera mise en culture.

Au cours du programme de recherche « HYDROMED » on a cherché à bien comprendre le fonctionnement hydrologique des trois systèmes : lac collinaire, banquette et tabia. Les auteurs décrivent dans ce papier les dispositifs expérimentaux qui ont permis de faire les bilans hydriques de ces aménagements. Ils présentent les données recueillies et en font une première interprétation. Les résultats des suivis montrent l'efficacité et les limites de ces aménagements, permettant de mieux les dimensionner. Pour les zones les moins arides mais où l'érosion est forte une bonne combinaison, banquette et lac collinaire permet un aménagement intégré du petit bassin versant des piémonts de la dorsale.

Mots clés : Tunisie, Conservation des eaux et des sols, aménagements, hydrologie, bassin versant.

1. Institut National de Recherches en Génie Rural Eaux et Forêts 2. IRD, BP 434 1004 T~inis El Menzah, Tunisie, Jean.dber~ei~'6:irddi~itl.tii 3. Department of Civil Engineering Suez Canal Univ., Esypt

Fonds Dacumente<re IR0

7 010026138 r

HYDROMED, Tunis du 28-31 Mai 2001

L'importance des petits barrages, dans le bassin dégradé de la Sierra Madre Occidentale Mexicaine

RESUME

La Sierra Madre Occidentale, constitue la principale source d'eau pour le nord aride mexicain. Dans le bassin endoréique Nazas-Aguanaval, par exemple, elle occupe seulement 20% de la superficie totale (92.000 km2) mais apporte presque 90% de I'eau consommée dans la partie la plus basse, ou se concentrent près d'un million d'habitants.

Depuis plusieurs décades, la Sierra Madre occidentale est le scénario d'intenses activités productives pour l'exploitation minière, forestière et du bétail, ce qui a dégradé le milieu physique et biologique d'une manière marquée.

Cette dégradation est traduite par : une perte de la couverture végétale par déforestation des espèces ligneuses et surpâturage des espèces herbacées ; une perte de sols par érosion des surfaces dépourvues de végétation et piétinées de manière excessive par le bétail ; une perte de la capacité de stockage d'humidité du milieu par les modifications induites dans le cycle de I'eau ; enfin une perte de la biodiversité dans I'écosystème par l'altération de l'habitat de nombreuses espèces forestières et de savane.

Du fait que la Sierra Madre Occidentale présente un climat sub-humide (jusqu'à 800 mm de précipitation annuelle), l'écoulement hydrologique est quasi permanente cependant, au cours des dernières décennies, les écoulements de basse ont été plus rares en raison d'un processus de désertification du milieu. Les crues sont maintenant plus rapides et violentes dans les saisons de pluies, car le sol est dégradé sur des grandes surfaces, et n'a plus sa bonne capacité de stockage et de reconduction sub-superficielle de I'eau. Devant ce problème de rareté graduelle d'eau, les habitants de la Sierra Madre ont accéléré la construction de petits barrages pour satisfaire leurs besoins en eau pour I'abreuvement du bétail.

Cette stratégie de survie productive dans la Sierra Madre, amène néanmoins a des répercutions socioéconomiques et environnementales graves, notamment dans la partie basse du bassin qui pourrait recevoir moins d'eau pour ses surfaces a irriguer et pour la recharge de ses aquifères.

Devant lune optique de production intensive et permanente, la construction de petits barrages signifie, dans le meilleur des cas, une mesure palliative et temporelle qui ne résoudre pas le problème de dégradation physique et biologique du milieu. Une régulation stricte et suivie des activités productives serait le principal point a proposer par ces recherches, en s'appuyant sur les capacités de soutien connues de l'écosystème.

La gestion intégrale de I'eau et des autres ressources naturelles dans ce bassin dégradé, s'avère nécessaire pour récupérer son développement durable.

Mots clés : Sierra Madre Occidentale, Mexique, désertification, petits barrages

1 1'11I:AI'CENlD-Rr\SI'A, AP 41 Lcrtlo D G 0 3 5 150 iCIESIC'0, glzbjI~raspa. in i I~i ip .coi iac~~ 111s

2. LTHE-[RD R P 53 380-11 Grenoble cedcs 9 - descroisQhiiig iiip_o.fr 3 . Lab TEO-UMR CNRS 503s UJFG-IGA 17 rue Ginoiis F3803 1 Grenoble cedes

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Efficacité des ouvrages hydrauliques du versant sud de la Sierra de Gador (SE Espagne)

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RESUME

Le climat du sud-est de l'Espagne est globalement méditerranéen mais peut dans certaines régions être considéré comme semi-aride, avec des précipitations très variables dans le temps et l'espace. Ces conditions climatiques et I'anthropisation intense de I'environnement induisent un comportement hydrologique très partic~ilier, avec des épisodes de crue violents alternant avec des épisodes de sécheresse plus ou moins prolongés. L'exploitation des ressources en eau, notamment pour l'agriculture très développée dans cette région, dépend donc largement des eaux souterraines.

Dans la province dlAlmeria, la plaine du Campo de Dalias est caractérisée par des précipitations d'environ 200 mm.an-', des risques d'inondation depuis la Sierra de Gador (du fait de son fort relief et de son degré élevé de déforestation), et 75 O/O de sa si-irface occupée par des serres. De plus, le massif carbonaté de la Sierra de Gador constitue la zone d'alimentation des aquifères de cette plaine.

En 1977, I'administration espagnole a lancé cin programme de restauration du milieu naturel qui inclut entre autres la construction de 107 retenues de hauteur variant entre 3 et 14 m et réparties dans 17 petits bassins versants dont la surface est toujours inférieure à 50 km2. Son objectif est essentiellement de maîtriser le transport solide.

Nous avons évalué les effets induits de ces barrages sur I'environnement, en centrant l'étude sur l'analyse de leur efficacité en terme de rétention de sédiments et de recharge de nappe. La capacité actuelle de rétention de sédiments a été estimé à 378.000m3, c'est-à-dire 88 % de la capacité originelle. L'efficacité hydrogéologique a été calculée de manière indirecte, en modélisant le ruissellement par la méthode du SCS (Soil Conservation Service) et en prenant en compte le caractère semi-aride du climat (considérant une pluie théorique de 6 heures et une période de retour de 5 ans). L'infiltration induite par les barrages est ainsi estimée à 10 % de l'écoulement.

Par ailleurs, l'observation directe d'un épisode de crue et de ses effets précise l'impact hydrogéologique de certaines activités humaines implantées dans le lit d'une des rivières : d'anciennes carrières, aujourd'hui abandonnées, peuvent jouer le rôle de bassin d'infiltration. Une gestion pertinente de tels ouvrages permettrait d'augmenter significativement la recharge des aquifères et de lutter contre les crues si destructives.

1 . Dépt Géodj.naniiqire. UriivcrjiiC de Greriade, Espagnc. et UhlR HydroSciences bloritpellier. France 2. DZpt. d'Hydrogt'ologir et Chiiiiii. Analytiq~ie, Universiit J'Aliiizri;~, Espngrie


Contribution à l'identification des retenues collinaires dans le bassin versant de l'Oued Cheliff en Algérie du Nord

RESUME

La construction d'une retenue collinaire reste aujourd'hui un moyen privilégié pour la mobilisation des eaux de surface. De par son rôle de régularisateur de débits, son impact sur I'environnement s'est fait sentir par une intensification de l'agriculture d'auto-subsistance, une diminution de l'exode rural, une lutte anti-érosive efficace permettant la protection des grands systèmes hydrauliques à l'aval.

Ainsi, notre travail consiste à identifier quelques retenues typiques réalisées par différentes directions de l'hydraulique et des forêts quant à leur état et à leur irripact sur I'environnement. Selon les enquêtes menées sur le terrain, sur 57 retenues collinaires exploitées, 25 ont connu un taux d'envasement de 100% dont les causes sont nombreuses.

A travers ce travail, nous montrerons les enjeux et les différentes contraintes liés à ces aménagements. Les objectifs attendus ont ils été atteints?.

Mots clés: Reten~ies collinaires, Envasement, Impact sur l'environneiilent.

1 . Université des Sciences et de la Technologie d'Oran, Faculté de Génie Civil et d'Architecture, Départenlent d'Hydraulique. B.P. 1505. El Menaouar (3 1 OOO), Té1 / Fax : 002 13277793 13. E- Mail : [email protected]

- \ , 2 . l BP 434 100-1 Tunis El Menzah, Tuiiisie, Ecole Natioiiale Supérieure d'Hydraulique ( E.N.S.H). B.P 3 1. Blida (09000), Té1 : 2 13 25 39.94.47 Fax : 2 13 25 39.94.46

3. Université des Scieilces et de la Techilologie d'Oran, Faculté de Génie Civil et d'Architecture, Départeineilt d'Hydraulique. B.P. 1505. El Meilaouar (31000).


Complémentarité entre les aménagements de petite et grande hydraulique pour la mobilisation des eaux de ruissellement en Tunisie semi-aride

M SFAR FELFOUL'. M MEcHERGLII'. M H SNANE'

RESUME

Cette communication présente des réflexions à partir des résultats d'une recherche qui a été menée dans les zones semi-arides du Kef et de Siliana en Tunisie. Les systèmes de production menés sous les techniques traditionnelles sont caractérisés par leur faible et instable productivité par suite du déficit hydrique important, il est indispensable d'améliorer les ressources en eau au niveau de la parcelle. La petite hydraulique sen-ible être le meilleur moyen mais elle se heurte au problème de l'adéquation entre la maîtrise de I'eau au niveau de la parcelle amont et la mobilisation des ressources en eau à I'aval pour les périmètres publics irrigués par I'eau des barrages. On se trouve dans un contexte plein de contradiction entre la satisfaction des besoins de I'aval avec tous les risques qui en découlent à I'amont ( érosion, exode rural, ...) et la maîtrise de I'eau à I'amont en utilisant la petite hydraulique pour maintenir les paysans sur place et stabiliser leur production. La question qui se pose alors quel sera l'impact de la petite hydraulique sur les zones amont dli,ine part, et sur les aniénagements aval d'autre part ?

La recherche que nous avons niené montre bien l'importance des aménagements de petite hydraulique en amont qui servira non seulement pour stabiliser la population dans ces zones difficiles en améliorant leur condition de vie mais aussi à améliorer les capacités de stockage des barrages à I'aval. La durée de vie du barrage de Siliana sera augmentée de7ans grâce aux 19 lacs collinaires construits dans son bassin versant. II est nécessaire de déterminer dans chaque cas l'optimum du nombre d ' aménagements à I'amont comparé à la capacité des grands barrages a I'aval. La solution réside dans un aménagement intégré d'un bassin versant couplé avec la création des GIC ( groupement d'intérêt collectif) de I'amont et I'aval. Ceci permettra de responsabiliser tous les intervenants pour une meilleure adéquation et une durabilité des ressources. La contrainte de cette solution réside dans les coûts d'investissements initiaux plus irriportants.

1. Institut National Agronomique de Tunisie, 43 Av. Charles Nicolle 1082 Tunis. Tunisie

HYDROMED. Tunis du 28-31 Mai 2001

Modélisation stochastique de l'usage agricole de I'eaii des lacs collinaires : application à la retenue de Djebel Hallouf dans le gouvernorat de Kairouan

SALAH HAMDI'

RESUME

L'étude tente de déterminer et d'analyser les comportements des agriculteurs en terme d'adaptation des systèmes de production à la disponibilité incertaine de I'eau dans les lacs collinaires. Pour cela, elle s'appuie sur l'analyse du cas du lac collinaire de Djebel Hallouf, situé dans le gouvernorat de Kairouan et d'une capacité de 95 milles m3. La méthode pratique suivie dans le travail comporte deux étapes essentielles : (i) dans un premier temps, une typologie a permis d'identifier les différents systèmes de production entrepris par les agriculteurs. Les divers types d'exploitation autour de la retenue sont ensuite modélisés à l'aide de la programmation stochastique; (ii) dans un second temps, on a analysé les rési-iltats des modèles de base et leurs sensibilités par rapport aux variations anncielles de I'eau d'irrigation. Les fonctions de demande en eau des divers types d'exploitations sont construites et analysées. Dans une optique d'économie d'eau, des améliorations dans la conduite de l'irrigation des cultures en terme de doses appliquées ont été simulées. D'une manière générale, le caractère aléatoire du remplissage de la retenue est à l'origine de l'instabilité des revenus annuels des agriculteurs. Les demandes en eau des divers types d'exploitation sont rigides du fait que le coût de I'eau représente une faible part de la marge brute des cultures. Les diminutions dans les disponibilités de la ressource affectent la pratique des céréales et l'élevage ovin, seules les cultures maraîchères à haute productivité marginale continuent à figurer dans les utilisations réelles et simulées de la terre et ce en s'appropriant du peu d'eau disponible au cours des années sèches. Cependant, les augmentations dans les disponibilités de I'eau d'irrigation ont des retombées bénéfiques chez tous les types d'exploitation. Toutes les composantes végétales et animales tirent profit. II serait intéressant lors du choix sites des lacs collinaires destinés à l'usage agricole de favoriser la construction des retenues à grande capacité. Ceci permettra de sécuriser économiquement les systèmes de production, de garantir l'engagement des agriculteurs dans le processus de la valorisation agricole de la ressource mobilisée et d'assurer en corollaire une appropriation de l'ouvrage de la part des bénéficiaires.

Mots Clés: Tunisie, aride supérieur, lac collinaire, système de production, typologie, eau d'irrigation, programmation stochastique, modèle de corriportement, demande en eau, simulation

1. D/CES, 30 Rue Alain Savaq.1002 Tiinis-Belvedère. Email : Iiamcliums~l=frai~cite.cq

HYDROMED, Tunis du 28-31 Mai 2001 - Choix technologiques et gestion des ressources rares à usage commun : cas des lacs collinaires -

RESUME

Durant la première phase de la stratégie nationale de conservation des eaux et des sols, l'installation des lacs collinaires dans le Nord et le Centre de la Tunisie, répond plutôt à des objectifs de protection des ressources naturelles (alimentation de la nappe, réduction des transports solides et la protection contre les inondations) ; l'irrigation n'était pas considérée comme un objectif prioritaire.

Toutefois, l'analyse des enquêtes conduites ces dernières années sur l'utilisation de I'eau à partir des lacs collinaires montrent un grand développement de l'agriculture irriguée autour de ces lacs. De par leur taille limitée, les lacs collinaires ne permettent pas la rég~ilation inter-annuelle de la ressource eau et' dans certaines régions, ils sont l'enjeu d'une concurrence locale pour le développement de petits périmètres irrigués et la demande peut excéder l'offre.

L'emploi de technologies non adaptées aux principales caractéristiq~~es hydrologiques de ces retenues ; à savoir la limitation et la variabilité des apports d'eau, sont souveiit responsables de cette non adéquation entre la demande et l'offre de I'eau.

Dans cette communication nous introduisons la notion du progrès technologique matérialisée ici par le choix des cultures, des pratiques culturales et des techniques d'irrigation ainsi que par la gestion sociale de cette ressource, comme alternative qui permet de s'adapter avec la variabilité hydrologique des lacs afin de développer une agriculture irriguée pour ces zones marginales d'une part, et de valoriser les investissements publics engagés d'autre part.

Appliquée à un lac collinaire de la Tunisie centrale, dans le cadre d'un modèle de programmation mathématique bio-économique, cette alternative d!injection de choix technologiques a permis d'augmenter le revenu total du périmètre, d'améliorer l'équité de la distribution de ce revenu entre les catégories d'exploitations et de garantir un minimum de revenu pour chaque catégorie d'exploitant même en conditions hydriques restrictives.

1 . Institut National de Recherches en Génie Rural Eaux et Forêts 2. Ecole Supérieiire d'Agriculture de Mograne


Le barrage de Sidi Aïch ( région de Gafsa, Tunisie méridionale). Mutations et permanences d'un mode de gestion collective de I'eau en milieu aride

DAOUD ABDELKARIM'

RESUME

A partir de l'exemple du barrage de Sidi Aïch, le plus méridional des barrages tunisiens, situé sur l'oued portant le même nom, dans la région de Gafsa, et destiné à effectuer des épandages artificiels et à contrôler les crues, l'auteur se propose de présenter cet exemple unique ( en dehors de celui de Lala sur I'oued Melah) en Tunisie méridionale et aride. Les mutations et les permanences dans ce mode d'utilisation de I'eau, consistant dans son épandage artificiel sur les berges, seront traitées dans une première partie. Autrefois effectués par des digues en terre en aval du col de Sidi AÏch, selon un mode de partage ancien mais non sans tensions, l'article s'interrogera sur les mutations induites par la construction du barrage, quant à la mobilisation de I'eau et à sa gestion sociale. Les enjeux et les conflits, passés et présents, autour de la gestion collective de I'eau, seront traités dans une deuxième partie, à partir de ,documents d'archives et d'enquêtes de terrain. Enfin, ce travail évoquera en troisième partie les stratégies des différents acteurs en place (État, Associations à Intérêts Collectifs, paysans non regroupés en associations), les modes de régulation possibles des tensions nées de l'utilisation de I'eau et de la présence de ce barrage.

1. Maître- Assistant, Département de Géographie Faculté des Lettres et Sciences Humaines de Sfax, B.P. 553 - Sfax 3000 Tunisie, Tel: 00.216.4.670.544 Fax : 00.2 16.4.670540

HYDROMED. Tunis du 28-31 Mai 2001 - Impacts des aménagements de conservation des eaux et du sol sur le retardement des écoulements :

exemple des banquettes dans le bassin versant d'El Gouazine (Ousseltia - Kairouan Tunisie centrale

sLAH NASRII. JEAN A LBERGEL~

Ce travail présente l'étude de l'impact des aménagements en banquettes dans le bassin versant d'El Gouazine qui se trouve au centre de la Tunisie sur le bilan hydrologique de la retenue collinaire et le retardement des écoulements.

Entre juillet 96 et juillet 97 le bassin versant d'El Gouazine a été aménagé en banquette de rétention totale avec des dimensions importantes. La longueur moyenne de la banquette est environ IOOm, la hauteur moyenne est de l'ordre de 1,50ni et l'écartement moyen entre les banquettes est de 25 m. Cet aménagement a intéressé principalement les terres de culture et une partie des parcours dégradés pour les récupérer et les transformer en terres de culture.

Dès lors les quantités de pluie qui tombent sur le bassin versant sont interceptées par ces levées de terre et les eaux de ruissellement n'atteignent l'oued principal qu'après avoir rempli les banquettes. Ainsi depuis la fin de cet aménagement le volume d'eau stocké dans le lac a tendance à baisser.

Avant I'aménagement le coefficient de ruissellement global du bassin versant était inférieur à 10% pour les hauteurs de pluie inférieures à 20mm et entre 20 et 30% pour les hauteur de pluie supérieures à 20mm. Les pluies d'automne (septembre - octobre) présentent les coefficient de ruissellenient les plus forts. Durant cette période les pluies sont caractérisées par des intensités très élevées et le sol n'est pas encore couvert et présente une pellicule de battance par endroit. Nous avons enregistré entre les mois de décembre et mai des pluies de hauteur supérieure à 20mm et avec des coefficient de ruissellement très faibles, inférieurs à 8%. Ce sont des pluies fines qui s'abattent pendant une durée de plusieurs heures.

Après I'aménagement les pluies enregistrées n'ont engendré aucun ruissellement. Le bassin versant présente dès lors un coefficient de ruissellement nul. Les pluies de hauteur entre 30 et 50 mm ont provoqué du ruissellement mais il reste insignifiant. Seules les pluies de hauteur supérieure à 80 mm ont provoqué du ruissellement important.

1 . Institut National de Recherches en Génie Rural Eaux et Forêts 2. IRD, BP 434 1004 Tunis El Menzah, Tunisie, Jea~i.albei~el~~ird.i~~tI.tn

Fonds Documentaire IRD

3 010026140 r


Impact des travaux de conservation des eaux et des sols dans la région de

Sidi M'hadheb (Sud Est Tunisien)

M ZAIRI'. 1 . KARRAY'. H BEN DHIA~

RESUME

L'accroissement de la pression démographique dans les zones arides entraîne des modifications profondes des modes de gestion et d'utilisation des ressources nat~irelles et de l'espace rural. Les perturbations anthropiques induisent la raréfaction de la végétation naturelle, la dégradation des sols, la détérioration du régime hydrique des terres, ainsi qu '~ ine diminution de l'efficacité de I'eau pour la production végétale. Les décideurs et les aménageurs sont donc confrontés à des situations qui évolueiit rapidement, et dont ils doivent être capables d'évaluer continuellement, et même de prévoir.

Le plateau de Sidi M'hadheb, situé dans le sud du gouvernorat de Sfax, recèle de potentialités encore inexploitées. Le projet de développement de Sidi M'hadheb, mis en place par l'état en 1993, contient entre autres des travaux de conservation d'eau et de sol.

La présente étude consiste à évaluer l'impact de ces travaux sur I'eau, le sol, la production agricole et la population.

Cette évaluation est rendue possible par l'analyse des dorinées au niveau des piézomètres de surveillance avant au cours et après la réalisation des travaux de CES, les études de terrains et la réalisation d'enquêtes socio-économiques auprès des bénéficiaire du projet.

La nappe a enregistrée une certaine amélioration, malgré sa situation préoccupante du fait de la s~irexploitation. La production agricole est sans cesse croissante du fait de I'accroissement des superficies irriguées. La dynamique créée par le projet a perrriis de favoriser l'emploi, d'augmenter les revenus des familles et de limiter l'exode rural.

1. Maître Assistant, Ecole Nationale d'Ingénieurs Sfax, ENIS, BP: W, 3038 Sfax, Tunisie, Tel: 216 4 274 OS8, Fax: 216 4 275 595, email: MonceCZairi~it!enis.rnu.tn

2. Ingénieur principal, CRDA Sfax . 3. Professeur. Uni~.ersité de Sfax pour le Sud

HYDROMED. Tunis du 28-31 Mai 2001 -

Evaluation des transferts entre barrage et aquifères par la méthode du bilan d'une retenue en zone semi-aride : cas du barrage d'El Haouareb en Tunisie Centrale

Même si l'objectif premier assigné à un barrage est satisfait, II n'en reste pas moins que d'autres objectifs, parfois sous-estimés lors de l'étude, se révèlent à posteriori très importants. Le but de cette étude est d'évaluer, à partir du bilan d'un barrage sur dix années de fonctionnement, I'irripact de la mise en place d'une retenue sur les ressources en eau de surface et surtout souterraines.

Le barrage d'El Haouareb, situé à l'interface de plusieurs systèmes hydrauliques superficiels et souterrains inter reliés, est principalement constitué d'une retenue de surface non pérenne qui est alimentée principalement par les écoulements de l'oued Merguellil. En connexion avec cette retenue se trouve un ensemble complexe de trois aquifères en cascade dont l'un est adjacent à la retenue, un second joue le rôle de transfert vers un troisième, très important au plan agricole, la nappe de la plaine de Kairouan. Pendant la construction du barrage des écoulements souterrains ont fait leur apparition à l'aval et en dépit de travaux d'injection un débit conséquent continue de s'écouler dont une partie est récupérée pour l'irrigation.

Le bilan en eau de surface de la retenue fait appel à deux termes non mesurés : I'infiltration à travers la cuvette de la retenue et les apports des oueds incomplètement contrôlés. Par une méthodologie originale partic~ilièrement adaptée aux zones arides, et applicable quelle que soit la dimension de la retenue, nous avons calculé puis modélisé I'infiltration. Les apports journaliers au barrage, déduits du bilan, ont ensuite été validés par comparaison aux débits mesurés sur une station située, plus en amont, sur le tributaire principal.

Cette étude a mis en évidence que, malgré des pertes par évaporation non négligeables représentant prés du quart des volumes, les infiltrations qui alimentent le système souterrain constituent avec 63% des apports le terme le plus important du bilan de la retenue. Directement ou par nappe interposée, la retenue injecte ainsi dans l'aquifère aval plus de 8 1 o6 m3/an.

' Ecole Nationale d'Ingénieurs de Tunis (ENIT) BP 37 Le Belvédkre 1002 Turus ' Institut de Reclierclie pour le Dé~.cloppciiieiil (IRD) h2issioii Tunisie BP 434 El hlemali 1004 Tunis

Poster HYDROMED, Tunis du 28-31 Mai 2001

HYDROMED : Programme de recherche sur les lacs collinaires en zone semi-aride du pourtour méditerranéen Y

JEAN ALBERGEL' , SLAH NASRI*

RESUME

Ce poster présente le programme de Recherche HYDROMED et ses principaux résultats. HYDROMED appartient au quatrième Programme Cadre de Recherche et Développement de l'Union Européenne (1996 - 2000). 11 fédère une équipe de recherche pluridisciplinaire de d'instituts de pays européens et tiers méditerranéens.

HYDROMED étudie la modélisation du fonctionnement hydrologique de petits barrages du pourtour méditerranéen. II a aussi pour objectif d'évaluer l'impact de ces aménagements sur l'environnement et sur la population riveraine.

Les sites expérimentaux sont localisés au Maroc, en Tunisie, en Syrie et au Liban. Les travaux de recherche sur ces sites ont permis d'obtenir un ensemble de résultats originaux concernant l'hydrologie et impact des aménagements sur le cycle de l'eau et sur les cycles de sédiments et solutés associés dans les bassins versants des retenues collinaires, la gestion et l'usage des eaux des petits barrages, leur pérennité et leur intégration dans l'économie régionale pour un développement durable de zones marginales.

1. IRD, BP 434 1004 Tunis El Menzah, Tunisie, [email protected]

2. INRGREF: Tunis, Tunisie

Fonds Documentaire I R D 1 Fonds Documentaire IRD

010026142 1 r

) Cote : &26 I 3 EX : 3


L'exploitation des ressources en eau disponibles dans les petits barrages et lacs collinaires

BARBOUCHE MOKHTAR'

RESUME

Le norribre de retenues collinaires réalisées en Turiisie jusqu'à la fin de I'an 2000 a atteint environ 737 réparties selon leur capacité de stockage corrime suit :

+:+ 602 lacs collinaires dont 63% soit 379 lacs pouvant faire l'objet d'exploitation agricole,

+:+ 135 barrages collinaires.

Les volumes d'eau disponibles dails ces retenues au mois de décembre 2000 ont atteint environ 73 et 20 millions de ni3 successivement pour les barrages et lacs collinaires soit 42% et 37% de leur capacité totale de stockage.

Les réseaux de pompage et d'adduction d'eau installés autour des barrages et lacs collinaires sont de deux types :

*:+ Provisoires et appartenant aux agriculteurs et à l'administration dans le cas des périmètres non aménagés par I'Etat ;

*:* Permanents et revenant a l'état dans les périmètres publics irrigués (2400 ha en I'an 2000).

La gestion des disponibilités en eau est assurée par les agriculteurs surtout dans le cadre des groupements d'intérêt collectif et de comités de gestion.

Au cours de l'année agricole 199912000, l'exploitation agricole a été la suivante pour les deux types de retenues :

Indicateurs ( Lacs collinaires

Groupements d'intérêt 1 87 1 collectif

Barrages collinaires

Périmètres publics irrigués

Retenues équipées

Retenues exploitées

GMPIretenue équipée

Arboriculture fruitière 1 - 2487 1 78,6 ( - 1 357 1 22,281

2

265

344

2,15

Comités de gestion

Cultures irriguées

Cultures annuelles

Cultures annuelles 1 1 1,97 1 - 1 - 1 46 ,111 - 1

24

156

Superficie des cultures

Irriguéeslretenue

Arboriculture fruitière 1 - 1 7,23 1 - 1 - 1 13 ,221 - 1

64,3

83,5

31 65

678

9,20

Taux d'intensification

Pour renforcer la mise en valeur hydro-agricole autour de ces retenues collinaires, une stratégie de gestion optimale des disponibilités en eau a été mise en place et concerne notarnment la mise à niveau des ressources humaines et le renforcement des équipements de pompage et de distribution de l'eau d'irrigation.

2 7

64,2

1 O0

21,4

-

1 1 1 1 1

78

N bre dlexploitants/retenue

1. Direction Générale de la Production Agricole, Tunis, Tunisie, Tél. : 842296

2055

8

1602

1245

-

1 O0

77.72

59,33


Ressources en eau dans les oasis de Talifat, Gheris et Ferkla (Errachidia, Maroc)

RESUNIE

Les trois palmeraies principales de la province d1Errachidia sont : Tafilalt, Ghéris et Ferkla. Elles sont limitées au Sud par le prolongement des formations de I'Anti Atlas, à l'Est par le bassin de Guir, au Nord par le Haut Atlas et a l'Ouest par le bassin de Drâa.

Leur climat est de type saharien. Les pluies orageuses peuvent provoquer des crues importantes des oueds, dont certaines sont dévastatrices. Un barrage, dit Hassan Adakhil, a été construit sur oued Ziz en 1971. Un autre à Timkit va connaître le jour sur oued Ifr qui est un affluent de Gheris. Un autre est en prévision sur ce dernier, à Tadighoust.

Actuellement la région connaît un important déficit en eau potable et d'irrigation, ce qui a entraîné une augmentation du nombre des stations de pompage qui remplacent progressivement les systèmes traditionnels d'exploitation (Oughrour, Khettarat. Etc.). L'effet conjoint de cette exploitation intense et du déficit d'alimentation a provoqué une baisse spectaculaire de la nappe alluviale qui est la plus sollicitée. La conséquence est le dépérissement des palmeraies et particulièrement celle de Ferkla. Les rendements agricoles et les risques d'ensablement menacent sérieusement toute la région et surtout le Tafilalt. De ces trois oasis, la palmeraie de Ferkla est la plus menacée par la pénurie en eau.

Les efforts de I'Etat n'ont pas cessé ces dernières années pour subvenir aux besoins d'une population de plus en plus exigeante. D'ailleurs le barrage de Timkit qui va se faire sur un affluent de Oued Ghéris rentre dans ces efforts. A Ferkla, on compte jusqu'à plus de 7000 puits creusés pour des besoins agricole. Actuellement, très peu d'entre eux (quelques dizaines, peut être même moins) sont encore opérationnels.

L'objectif principal du barrage de Tmikit est la recharge de la nappe est la restauration de I'écosystème de la palmeraie de Ferkla.

Une convention cadre de recherche entre la Faculté des Sciences et Techniques dlErrachidia et la Direction Régionale d'Hydraulique (DRH), a pour mission I'étude de :

1) l'hydrologie paramétrique des petits bassins versants : Le Maïder à Tazarine et Oued lfgh à Timkite ;

0:. I'étude de l'érosion et le transport solide ;

-3 l'analyse des possibilités de recharge des nappes alluviales ;

2) I'étude et suivi des régimes hydrologiques des sources de Turonien :

Q I'étude de l'alimentation de la nappe de Turonien

I'étude de l'impact des sécheresses sur le potentiel hydraulique renouvelable.

3) l'Inventaire et le suivi des sources de pollution : cas des décharges d'ordures ménagères dlErrachidia et autres :

- le suivi de la qualité de l'eau dans des puits témoins,

- I'étude de la migration des polluants,

- La carte de la vulnérabilité de la nappe.

A travers ce travail multidisciplinaire, on va essayer de contribuer d'une part à une recherche globale internationale par l'utilisation des méthodes et des normes compatibles, semblables d'un pays à un autre et d'autres part de mieux comprendre, revaloriser et restorer les écosystèmes fragiles du Sud Est marocain.

1. Faciilté des Sciences et Techriiquss. Erracpidia htlaroc. e-niail kabiri itf'sls.acc. tel. : 2 12 55574497 -fax : 212 55574485

Poster HYDROMED. Tunis du 28-31 Mai 2001

Les acquis de recherche & développement en matière de conservation des eaux et des sols en Tunisie

SIHEM JEBARI TESTOURI' , MOHSEN KAABIA~

RESLIME

La Tunisie s'est engagée dans une politique agricole fixant trois objectifs fondamentaux : la sécurité alimentaire, le développement rural et la conservation des ressources naturelles. Ce qui lui a permis d'accumuler au cours des quarante dernières années suffisamment d'études et de recherches sur les aspects de l'eau et du sol. Différentes stratégies ont été essayées. Nous citerons essentiellement les stratégies traditionnelles et modernes de lutte anti-érosive, et celles liées au développement agricole, pour insister finalement sur la stratégie nationale qui a concerné la dernière décade. Cependant, les évaluations de l'impact des réalisations accomplies, dans ce domaine, ne sont pas toutes positives.

Nous essayerons d'établir une synthèse des actions de recherche entreprises. Sans oublier de cerner les résultats obtenus jusqu'à nos jours à travers un aperçu concernant l'apport scientifique et technique des différentes institutions de recherche d'enseignement et de développement. Nous évoquerons les évolutions et les problématiques des aménagements anti-érosifs traditionnels dans le contexte actuel de développement agricole intégré.

Suite à cet effort de recherche et de développement en matière d'eau et de sol entrepris en Tunisie, nous essayerons de dégager -les principaux thèmes de recherche, répondant aux besoins réels d'une agriculture durable.

1 . lnstitut National de Recherches en Génie R~iral, Eaux et Forêts, B.P.NO 10, Ariana 2080, Tel: 216-230039, Fax : 216-71795 1

2. Institut National de Recherche Agronoinique de Tunisie, Rue Hedi Karray, 2049 Ariana, Tunisie, Tel: 2 16- 230024, Fax : 2 16-752 897

- Poster HYDROMED. Tunis du 28-31 Mai 2001

Impact des transformations socio-économiques sur le ruissellement et la dégradation des sols dans le Maroc oriental, étude de cas -

CHAKER MILOUD'

RESUME

Situés à l'amont des deux barrages importants du Maroc oriental ( Med V et Hassan II), le massif de Boukhouali et ses piémonts steppiques connaissent actuellement une forte dégradation des sols suite aux transformations socio-économiques, à savoir le passage du pastoralisme aux activités agricoles diversifiées, la mécanisation. Des travaux agricoles, les changements des modes de production et la perturbation du savoir faire local.

Pour apprécier le taux de ruissellement et le volume des sédiments érodés en relation avec les formes d'occupation et d'utilisation des terres, nous avons procédé aux différentes analyses suivantes :

Étude diachronique de l'évolution du couvert végétal et des formes d'érosion, en particulier le ravinement ;

Localisation des secteurs ayant subi une forte érosion en utilisant le césium 137 comme indicateur ;

Mesure de ruissellement et des pertes en sol sur les parcelles expérimentales (5120m). Les mesures sont faites après chaque événement pluviométrique pour les corréler avec la hauteur et l'intensité de chaque pluie,

L'enquête socio-éconorriique a contribué à la connaissance des facteurs des transformations du paysage agraire.

Cette approche méthodologique nous a permis de déterminer les milieux et les formes d'utilisation des terres, les plus producteurs de ruissellement et des sédiments. Les événements pluviométriques agressifs sont aussi localisés, à savoir lei,irs hauteurs, la saison érosive et l'état de la surface vulnérable. En effet 80- 5431 42764es sédiments sont produits par moins de 20 134508332~ volume pluviométrique annuel.

Ainsi, la localisation des formes d'utilisation érosives, les périodes agressives nous permettent de mieux contribuer à conservation et à la réhabilitation des terroirs producteurs de sédiments qui atterrissent dans les retenues des barrages en question

1. Département de géographie F.L.S .H., B.P. 1 040. Rabat. mchaker2@caraniail.~oni


Impact des aménagements sur les écouleinents di1 bassin versant de l'oued Merguellil

RESUME

Dans un contexte que caractérise l'exiguïté des ressources hydriques, la nécessité de mieux conserver la ressource eau, élément naturelle plus précieux pour la plus part des pays arides et semi-arides, est devenue primordiale. Les précipitations sont faibles et irrégulières, l'évaporation est forte et les nappes souterraines sont souvent surexploitées. L'irrégularité des précipitations se répercute sur le régime de l'écoulement alimenté à plus de 80 % par des crues brèves et intenses. Dans ce contexte, la Tunisie a multiplié ses interventions et a mis en place des stratégies basées essentiellement sur les aménagements des versants (banquettes à rétention totale) et du réseau du drainage (lacs collinaires) pour la mobilisation et l'utilisation optimale des eaux de surface et la lutte contre l'érosion.

Suite à l'implantation de ces ouvrages, la répartition et la disponibilité ultérieure des ressources en eau se trouvent modifiée. Cette présente étude s'intéresse à I'efficacité de ces aménagements sur les écoulements à l'échelle du bassin du Merguellil de superficie 1200 km2 de la Tunisie centrale et situé en zone semi-aride, en adoptant une approche globale adaptée à cette échelle.

Ce travail évalue la capacité de rétention des différents types de banquettes recensées dans ce bassin principalement en fonction de la topographie et de leur vétusté; il analyse I'efficacité de ces ouvrages, mis en place pour certains depuis plus de trente ans, sur l'interception du ruissellement en fonction des précipitations, de type et de l'occupation du sol et aborde les conditions de leur destruction.

Les précipitations constituent le facteur essentiel dans la genèse du ruissellement. Elles sont à caractère orageux et caractérisés par une irrégularité saisonnière et inter-annuelle marquée. La moyenne annuelle sur le bassin est de 305 mm sur la période de 1970197. La distribution saisonnière a révélé l'importance des pluies d'automne, en particulier de septembre et octobre, et de printemps qui contribuent à plus de 60 % de la précipitation annuelle. L'étude de l'intensité de pluie sur trois stations pluviographiques (Kesra, O. Hajar et Haffouz téléphérique) a montré que les intensités supérieures à 20 mm.h-' sont plus fréquentes en automne qu'au printemps où elles représentent plus de 50 % à Haffouz. Près de 25 % des fortes intensités (> 50 mm.h-') se produisent seulement pendant septembre et octobre et sont responsables des apports liquides et solides importants dans le bassin.

Dans le bassin du Merguellil, les banquettes couvrent 17 % de la superficie totale du bassin.

Leur capacité osc'ille entre 45 et 250 mm et est suffisante pour contenir le ruissellement produit, évalué à 30 mm par an a la Station de Haffouz (période 1982197). Les retenues collinaires au nombre de 43 contribuent à limiter le ruissellement de 13 % à EL Haouareb.

Les deux types d'aménagement limitent le ruissellement de 30 %. En année moyenne (350 mm) et même humide (500 mm), ces ouvrages sont efficaces pour stocker toute la lame ruisselée, sauf en cas de pluies exceptionnelles, comme celles survenues en 1969, qui ont causé le débordement et l'endommagement des ouvrages de conservation des eaux et des sols.

- > 1 IRD, BP 434 1004 Tunis El hlenzah, Tunisie


- ---- 1 010026143 r


L'épandage en zone aride et semi aride

HAMMAMI ABDELKARIIV~'

RESUME

L'ouvrage que je présente s'inspire de l'expérience récente en matière d'épandage dans le Gouvernorat de Gafsa (Sud de la T~inisie) et surtout I'épandage à petite échelle.

II est pourtant adapté spécialement aux conditions de l'agriculture des zones arides.

Je suis efforcé de donner à ce document, destiné à ceux qui s'intéressent à la conservation des eaux et du sol, un caractère simple et bref.

L'ouvrage a été divisé en plusieurs chapitres placés dans un ordre logique et simple pour faciliter le travail de l'étude :

*:* Introduction ;

*:* Définition de I'épandage ;

*:* Historique des méthodes de collecte d'eau de ruissellement ;

*> Type d'épandage ;

*3 Choix des sites ;

*:* Conception provisoire ;

*:* Caractéristique des Sous bassins versants ;

*:* Étude hydraulique ;

*:* Réseau d'épandage ;

*:* Étude de stabilité :

*:* Conception définitive ;

*:* Problèmes et contraintes ;

*> Comportenient du réseau ;

*:* Annexes.

Ce travail a pour but de valoriser les eaux de ruissellement. La perte de ces eaux sous une forme ou une autre fait perdre une superficie assez grande qui peut produire des récoltes -- aussi importante que celle q ~ i i est produite chaque année.

1. Arrondissemeiit de CES, CRDA Gafsa, Tunisie, Tel 06.221044


la gestion de I'eau dans le ranch atotonilco en zone semi-aride du Nord- Mexique

JUAN ESTRADA AVALOS', PATRICK LEGOULVEN~ JEAN-MARIE LAMACHÈRE~

RESUME

En zone semi-aride du Nord-Mexique, sous une pluviométrie moyenne interannuelle de 427 mm (1 927-1997), la production végétale des pâturages constitue le principal facteur limitant à l'élevage extensif. La charge maximale que peuvent supporter les pâturages est d'une unité animale (vache de 400 kg) pour 7 ha. Dans cette zone semi-aride, le ranch Atotoriilco, vaste hacienda d'une superficie de 450 km2, est un bon exemple de gestion rationnelle des ressources végétales, avec une utilisation des ressources en eau adaptée à cette gestion des pâturages.

Pour un effectif de 3 540 têtes de bétail adulte, le ranch Atotonilco est divisé en 102 enclos. La gestion du troupeau s'effectue à partir d'environ 200 femelles et 10 taureaux par enclos, avec un taux de reproduction de l'ordre de 80 % par an. Les veaux sont vendus après sevrage lorsque leur poids atteint 200 kg. Ils ne consomment donc que très peu la ressource pastorale mais ils sont consommateurs de la ressource hydrique.

Pour abreuver le bétail, deux stratégies sont utilisées par les producteurs du ranch : la pose d'abreuvoirs alimentés par l'extraction d'eaux souterraines et la construction de petits barrages (presones) pour le stockage des eaux superficielles. Environ 300 abreuvoirs sont alimentés par gravité à l'aide d'un très grand réseau de conduites distribuant I'eau des puits implantés sur les parties hautes des reliefs. A l'intérieur du ranch, on compte aujourd'hui plus de 50 petits barrages dont la capacité de stockage varie de 3000 a 30 000 m3. Dans la majorité des cas, les eaux ne s'y maintiennent que 3 à 4 mois après la saison des pluies, c'est à dire du mois de novembre au mois de février.

Les besoins en eau du ranch Atotonilco pour abreuver le bétail ont été estimés à environ 100 000 m3. En l'état actuel de la gestion des eaux, les presones ne couvrent que 1 O/O des besoins en eau associés à l'alimentation hydrique des ariimaux mais il est possible d'améliorer la gestion des eaux superficielles en connectant les retenues au réseau de distribution, en surcreusant les cuvettes et en imperméabilisant le fond des retenues par l'épandage de bentonite. Afin de tester l'efficience de ces solutions pour la gestion des eaux, nous avons défini 2 indices caractérisant le fonctionnement de chaque retenue, 5 indices caractérisant la valorisation des eaux superficielles et 2 indices mesurant l'impact des retenues sur la recharge des aquifères.

Mots clés : Petits barrages, gestion des eaux superficielles, élevage extensif, zone semi-aride, ranch Atotoriilco, Nord-Mexique.

1. CENID M S P A , Km 6.5 margen derecha Canal Sacramento, Gomez Palacio, Dgo. MEXICO Apdo. Postal 41 2. IRD, blaison dcs Sciences de l'Eau, ll}iirologic, 110 , U.1'. 5 045, f:-34 032 hlontpsllier, 1:RANCE

1 Fonds Documentaire I R D 1


Impact de l'érosion hydrique sur l'environnement : cas du bassin versant de la mina au droit de barrage ES Saada (Algérie)

RESUME

Cette étude a pour objet la quantification de I'érosion d'une zone semi-aride dans le bassin méditerranéen occidental (bassin versant de I'Oued Mina) à différentes échelles spatiales, à partir des micro-bassins expérimentaux, de l'implantation des retenues collinaires jusqu'au transport solide mesuré au niveal1 des cinq stations hydrométriques couvrant la totalité du bassin versant de I'Oued Mina (Oued El Abtal, Sidi A.E.K Djilali, Ain Amara, Takhmaret et Kef Mehboula).

La situation et la présentation du milieu révèlent l'existence d'une érosion remarquable; ' d'après l'étude des caractéristiques lithopédologiques, biogéographiques, climatiques et du point de vue sensibilité à I'érosion.

L'étude proprement dite du phénomène porte sur l'évaluation du transport solide en suspension à partir des relations débit liquide-débit solide à différentes échelles temporelles( annuelle, mensuelle, saisonnière, par années humides et années sèches, à l'échelle de la crue et à l'échelle instantanée) et pour les différentes stations hydrométriques du bassin durant la période 1973174-1 994195.

En utilisant, la méthode de régression dans cette évaluation, le modèle régressif puissance a été retenu, tout en permettant de faire la reconstitution des données, la quantification de I'érosion pour chaque station hydrométrique, l'estimation globale du taux d'érosion des six (06) micro-bassins choisis et des qciatre (04) retenues collinaires implantées et par conséquent préserver le barrage de Sidi M'hamed Benaouda (Es-Saaada) contre un envasement précoce. Ce barrage est destiné à l'irrigation de la plaine de la Mina et à l'alimentation en eau potable de la ville de Relizane (Relizane est une des 48 wilayates de la république Algérienne).

1. Institut d'Agroilomie, Centre Universitaire de Mascara, B.P .763. 29000 Mascara, Algérie, TélIFax : 2 1345803 199 TélIFax : 213458041 63/64


Modélisation de l'impact des travaux de CES dans le bassin versant de l'oued Laya (Sousse-Tunisie)

SAMlA TAGINA', RACHED AMRI' ET HAMED BEN DHIA~

RESUME

Dans le but de protéger certaines zones urbaines du Sahel tunisien tel que Kalâa Sghira, Kalâa El Kebira et Akouda, contre les inondations, I'aménagement du bassin versant de I'oued El Hammem au Nord de la ville de Sousse, est l'un des travaux déjà entrepris pour la préservation de cette zone. Différentes actions sont prévues, notamment I'aménagement des versants par Lin terrassement mécanique, la protection par des lacs collinaires.. . etc.

La nappe phréatique de I'oued Laya, exploitée pour l'irrigation, est l'une des nappes qui a été repérée pour la réalisation de travaux de recharge artificielle pour diminuer le ruissellement de surface afin d'éviter les crues à l'aval et d'améliorer la situation piézométrique en favorisant l'infiltration de l'eau pluviale vers la nappe.

Un modèle mathématique, renfermant toutes les données morphologiques, hydrauliques, géologiques, pétrographiques et climatiques du bassin versant permet en premier lieu de restituer l'état piézométrique et de prévoir en suite, en fonction de différents scénarios de recharge artificielle, I'impact quantitatif et qualitatif de cet apport supplémentaire d'eau sur I'aquifère.

La réalisation de travaux d'aménagement dans la zone d'étude aurait comme conséquence l'alimentation de la nappe phréatique fortement sollicitée, la diminution du transport sédimentaire vers l'aval améliorant ainsi la fertilité des sols, la mobilisation des eaux de surface pour des usages agricoles ou domestiques.

L'expérimentation commencée dans la partie ouest du bassin versant (branche oued Laya) par l'implantation de 1600 ha de banquettes est considérée comme une première étape du projet.

L'évaluation de l'apport qualitatif et quantitatif des travaux de CES à l'état de l'aquifère, est effectuée moyennant la construction d'un modèle mathématique qui traite le transfert couplé d'eau et de masse et qui permet d'avoir un aperçu sur I'impact prévisionnel des aménagements projetés.

1 . Assistante, Faculté des Sciences de Sfax ; ENIS, BP W 3038 SFAX, Tunisie, Té1 : 216 4274OSS Fax:3164375 595.

2. Maître Assistant, Faculté des Sciences de Gabès. 3. Profcsseiir, Uni\.ersité de Sfax pour le S~ id .

Poster HYDROMED. Tunis du 28-31 Mai 2001 - Les retenues collinaires au service du développement des régions montagneuses

RESUME

L'objectif de la présente communication est de mettre en évidence la contribution des retenues collinaires dans le processus de développement et de protection de I1envirorinement des zones de montagne. Dans ce contexte, on traitera la cas des Monts de Traras. Ce massif s'étale de la frontière Marocaine jusqu'au plaines de I'Oranie, et s'étend sur une superficie de 1223 ~ m ~ . De nature géologique essentiellement marneuse, il est dominé par des terrains accidentés, ayant des pentes supérieures à 25 % et culmine à une altitude de 1136 m (Djebel Fillaoussene). Le réseau hydrographique local permet de drainer en moyenne un volume de 18 millions de m3 par an, pour une pluviométrie moyenne de 400 mm par an. Connu pour être un espace renfermant un potentiel agricole remarquable (6500 Ha de SAU dont 2000 Ha apte à l'irrigation) et une tradition millinéaire dans l'agriculture de montagne basée sur l'association céréales-arboriculture-élevage, ce massif a vécu, à cause de la sécheresse un grand déficit en eau d'irrigation et une perte de sol alarmante, à cause des fortes érosions. Ceci a poussé donc une population désemparée à rechercher d'autres moyens pour survivre et s'est vu contrainte à l'exode. II s'avère donc que le souci majeur du développement de ces zones et d'arriver à fixer la population rurale sur place par l'amélioration de son cadre de vie. Pour ce faire, on introduit de nouvelles plantations qui s'adaptent à ces zones et qui contribuent non seulement à l'amélioration des revenues des agriculteurs, mais aussi à la fixation des sols à forte déclinité. L'aboutissement à cette fin nécessite un programme assez important de retenues collinaires (28 au total) permettant ainsi de mobiliser 3.2 millions de m3 d'eau par an.

Mots clés : Monts de Traras, retenues collinaires, irrigation, érosion, agriculture de montagne.

1 . Département d'Hydraulique, Faculté des Sciences de l'Ingénieur, Université Aboubak Belkaid Tlemcen, B.P. 119 TLEMCEN 13000 ALGERIE, Té1 / fax : 2 13 43 28 56 85 Enlai1 : a - terfous3mail.univ-t1emcen.d~

Poster --- ------ HYDROMED, Tunis du 28-31 Mai 2001

Problème d'envasement des barrages et son impact sur l'irrigation et l'alimentation en eau potable du bassin inférieur de la Moulouya: Maroc oriental, Maroc

RESUME

Le bassin de la Moulouya, au Maroc oriental, comporte 3 barrages dont le plus important est celui de Mohamed V constri-iit à l'amont des gorges des Béni- Znassen. C'est un barrage à la fois de retenue et de production d'électricité. A l'aval, il y a le barrage Mechra Hamadi qui est destiné au partage des eaux sur les deux rives de la Moulouya. Depuis la construction du barrage Mohamed V, en 1965, tous les apports solides sont freinés par ce barrage ce qui a réduit sa capacité d'emmagasinement. Ces formes de freinage ont réduit sa durée de vie, par contre à l'aval, le delta de la Moulouya a connu un net recul et une régression très importante estimée à 700 m depuis 1956, date de construction du barrage Mechra Hamadi. L'aménagement hydro-agricole de la basse Moulouya permet d'irriguer presque 70.000 ha. Les centres urbains utilisent à 85 % les eaux en provenance des barrages pour leur alimentation en eau potable. Pour les années à veriir, le problème deviendra de plus en plus difficile a résoudre et les milliers d'hectares d'orangers seront menacés. II sera nécessaire de faire un choix puisque les centres urbains qui sont en nombre de 7 connaissent une croissance importante.

1 . Départernent de géographie, Unilrersité Hassari II- Mohammedia, B.P.546, Mollanlniedia 20650, Maroc


L'impact de la planification genre sur l'économie familiale et locale

RESUME

Les femmes et les filles sont souvent en situation d'inégalité face à l'accès et au contrôle des ressources et à la prise de décision, et notamment dans l'agriculture malgré le rôle important qu'elles jouent dans l'exploitation et l'incidence qu'il peut avoir sur l'économie familiale et locale.

La planification-genre vise à intégrer les besoins et les intérêts des femmes et des hommes dans la planification des politiques, programmes et projets de développement dans tous les secteurs. Elle a pour but de renforcer la gestion du cycle de planification afin d'assurer une utilisation plus efficace des ressources du développement. En misant sur la réelle participation et la consultation des ferrimes et des hommes, la planification-genre vise aussi à atteindre un développement social et économique plus égalitaire, humanitaire et démocratique.

Alors, en quoi I'approche genre constitue-t-elle un dépassement des théories simplement féministes ?

Quels sont ses moyens et ses outils ?

Quelles stratégies le planificateurltrice doit-illelle adopter pour intégrer I'approche- genre ?

Telles sont quelques-unes des principales questions qui seront examinées et discutées toutes au long de ce séminaire.

1. DCES, Ministère de l'agriculture, Tunis, Tunisie

HYDROMED, Tunis du 28-31 Mai 2001 Atelier conférence

The Hydromed model ans its application to semi-arid mediterranean catchments with hiIl reservoirs

RAGAB RAGAB'

ABSTRACT

The semi-arid region of the Mediterranean basin has climatic conditions characterised by a very erratic pattern of rainfall with respect to time, duration, intensity and aniount. Subsequently, the hydrology of semi-arid regions is different from that of humid and sub-humid regions. As a result, one would expect that models developed for humid regions are not necessarily applicable to the semi-arid Mediterranean region. Mediterranean countries could increase their water resources by constructing small hill reservoirs. Gaining more understanding of the dominant hydrological processes operating in such an environment will help in the design as well as in sustainable water use of these reservoirs. Field measurements and modelling studies can achieve these goals. After being validated, models can be used as a management tool. The HYDROMED model has been developed for semi- arid regions in general and for Mediterranean conditions in particular. The model has two sub-niodels, the Rainfall-Runoff and The Reservoir Storage Capacity and Probability of Failure. The HYDROMED model is menu driven, easy and friendly to use. The model uses the Genetic Algorithm for optimization and has default parameter values that can be selected in the absence of measured ones. There are different options to calculate the flows, options for the time steps ranging from less than one hour to one month and there is the facility to import text data files and import data directly from data loggers and to output results into data files and graphs. The model successfully showed its ability to simulate Rainfall-Runoff events on a ni,imber of catchments in the Mediterranean region. In the HYDROMED model, the probability of failure is calculated on a monthly basis using a modified Gould probability matrix method. The model has been applied to the El-Gouazine catchment in Tunisia. The model results showed that there is no high risk of El- Gouazine being unable to meet its requirements at a capacity of 233,000 m3. Subsequently the benefit, in terms of probability of failure, by increasing the reservoir volume of EL-Gouazine to greater than the 250,000 m3 is not high. However, the analysis is based on the existing water abstraction policy, absence of siltation rate data and on the assumption that the present climate will prevail during the lifetime of the reservoir. Should these conditions change, a new analysis should be carried out.

1. Dr. R. Ragab, Principal Research Scientist, Chairman of the Work Team on the Use of poor quality waters for Irrigation, International Coninlission on Irrigation & Drainage, ICID, Chairman of the Work Group on the Sustainable lise of iiatiiral resources for crop productioii, International Loniniissioii on Irrigation & Drainage, ICID


Integrated Flash Flood Management in Petra Area in Jordan

RADWAN AL-WESHAH'

ABSTRACT

Petra is located in the south-west region of Jordan about 200 km south of Amman between the Dead Sea and the Gulf of Aqaba. Petra was carved in sandstone canyons by the Nabatean Arabs over 2,000 years ago. Today, it is a major tourisni attraction as its monuments are considered the jewels of Jordan. Floods pose a serious threat to the tourism activities in Petra as well as to Petra monunlents themselves. In this paper, an integrated approach of watershed management is introduced. A llood analysis model developed and calibrated for the Wadi Musa and Petra catchment is described. Using the model, flood flows and volumes are estimated for storm events of various ret~irn periods. To alleviate the impact of floods on tourism activities in Petra, several flood mitigation measures are proposed. The impact of these measures on flood peakflow and volume is evaluated. These measures include afforestation, terracing, construction of check and storage dams, as well as various combinations of these measures. The flood simulation model predicts that the measures can reduce flood peakflows and volumes by up to 70 percent.

Keywords: Petra, Flood Analysis, Watershed Management, Rainfall-Runoff Model, Wadi Hydrology.

1. Regional Hydrologist and Program Specialist in Hydrological Sciences, the UNESCO Cairo Office, Cairo, Egypt, (Associate Professor of Civil Engineering, The University of Jordan - On Leave), E-mail: weshah 1 1 (ci,vahoo.com or R. [email protected]


Modélisation hydrologique globale conceptuelle appliquée aux petits bassins versants en zone semi-aride du Nord-Mexique

JUAN ESTRADA AVALOS', JEAN-MARIE LAMACHÈRE~ ET JEAN-PIERRE THIEBAUX~

La collaboration entre le CENlD RASPA et I'IRD (anciennement ORSTOM) a perrriis de développer un programme de recherches en hydrologie sur les petits barrages dans la zone semi-aride du Nord-Mexique. Sept petites retenues du ranch Atotonilco, ranch d'élevage extensif bien pourvu en petites retenues destinées à I'abreuvement du bétail, ont été équipées pour l'enregistrement en coiitinu des niveaux d'eau. Des pluviomètres et pluviographes ont été installés sur leurs bassins versants et répartis sur toute la surface du ranch (450 km2).

Dans cette région semi-aride, l'analyse des relations entre la hauteur de pluie et la lame ruisselée montre que la prise en compte de I'intensité de pluie est nécessaire pour expliquer le ruissellement à l'échelle des petits bassins versants. Dans ce but, un modèle hydrologique global conceptuel a été défini. II utilise les concepts :

- d'intensité de pluie liniite dci ruissellement (IL), définie à l'échelle des petits bassins versants au pas de temps de 30 mn en fonction d'un indice des pluies antérieures (IK)

- d'indice des pluies antérieures, indice à décroissance exponentielle en fonction du temps qui sépare deux averses successives (indice de type Kohler),

- de pluie utile (PUIL), somme des pluies dont I'intensité, pour une même averse, dépasse la valeur seuil IL.

A l'échelle des petits bassins versants (0, l à 5 km2), les relations hydro- pluviométriques sont de type parabolique, jusqu'aux valeurs limites de la pluie utile correspondant à des pentes égales à 1. Deux paramètres définissent ce type de relations : le coefficient de croissance parabolique E et la constante F, ordonnée à l'origine. L'application de ces relatioiis sur la période 1996-1998 montre que le paramètre F varie en fonction de l'indice des pluies antérieures et tend à s'annuler pour une valeur de IK égale à 50 mm, c'est à dire lorsque plusieurs épisodes pluvieux se succèdent sans interruption au cours de la saison des pluies. Le paramètre E varie peu pour un même bassin, sauf lorsque deux averses sont espacées de moins de 24 heures et lorsque le couvert végétal herbeux est très dégradé (début août 1996).

Mots clés : Hydrologie, modélisation globale conceptuelle, petits bassins versants, Nord-Mexique, zone semi-aride, ranch Atotonilco.

-

1. CENID RASPA, Kni 6 5 ninrgen derscha Canal Sacranisiito, Goriiez Palacio, Dgo. MEXICO Apdo Pojt;il 4 1 2. IlIll, htaisoii des Sçieiices de l'Eau, IIydrulci~ic., IRD, D.P. 3 015 , F-31 032 hloiitpcllier, FIIANCE 3 . (< Le Crehret )1, 38 114 Allenieiit. France

A Fonds Documentaire IRD

L

010026145

HYDROMED, Tunis du 28-31 Mai 2001 -

Utilisation du Modèle KINEROS pour la Quantification des Apports Liquides et Solides dans le Lac Collinaire de M'Richet El Anze -

Les lacs collinaires constituent une composante importante dans la stratégie nationale de la Direction de Conservation des Eaux et des Sols et le plan décennal de mobilisation des ressources hydriques du Ministère de l'Agriculture pour la période 1990-2000. La variabilité des apports liquides et solides dans le lac constitue une contrainte majeure de la mise en v a l e ~ ~ r agricole des terres autour du lac collinaire. Les modèles hydrologiques à paramètres physiques distribués permettent une prévision des ruissellements issus de bassins versants non jaugés. De même, ils permettent d'évaluer les réponses hydrologiques aux changements d'utilisation des terres. Dans notre étude, le modèle KINEROS a été appliqué pour la simulation du ruissellement pour différents événements pluviométriques sans procédure de calibration sur le bassin versant de M'Richet El Anze, couvrant une surface de 100 ha et appartenant à l'étage bioclimatique semi-aride (pluie moyenne = 517.3 mm et écart-type = 141.5 mm) et faisant partie de la Dorsale tunisienne.

Le lac collinaire M'Richet El Anze fait partie du réseau de mesures mis en place par I'ORSTOM et la Direction CES (DICES), dans le cadre d'une convention particulière entre les deux orgariismes.

Cette convention vise entre autres la conduite d'une étude pour décrire les processus hydropluviométriques régissant un bassin versant et connaître ses modalités de fonctiorinement pour pouvoir dresser le bilan hydrologique global au niveau du lac collinaire. Le bassin versant de M'Richet El Anze constitue un observatoire localisé du programme de recherche PNM-DYPEN II. Les résultats collectés s'étalent entre 1993 et 1997. Des mesures d'envasement au niveau de la retenue du lac sont effectuées périodiquement. Dans notre cas nous disposons des volumes d'envasement de 1993 et 1998.

Le modèle KINEROS étant un modèle à paramètres physiques distribués, son application sur le bassin versant de M'Richet El Anze afin de prédire le ruissellement et les quantités en sédiments a été faite en affectant aux différents paramètres du modèle des valeurs réalistes basées sur les résultats expérimentaux collectés dans la littérature.

Le bassin versant est représenté par une cascade de parcelles et de canaux correspondant a 22 unités: 14 parcelles et 8 tronçons de cours d'eau. La longueur et la largeur de chaque unité ont été mesurée et ont servi a alimenter le fichier de données du modèle. La base de données nécessaire pour l'application du modèle KINEROS est constituée de deux fichiers : un fichier pluie et un fichier paramètre. L'application de ce type de modèle nécessite la connaissance de l'occupation du sol

à un instant donné. Pour ce faire, une carte de vocation agricole pour l'ensemble du bassin versant a été élaborée en se basant sur trois critères: (1) texture, (2) profondeur et (3) charge caillouteuse du sol.

En se basant sur la pente et la charge caillouteuse de chaque parcelle, une carte d'aménagement anti-érosif a été élaborée. La confrontation de la carte culturale et de la carte des aménagements antiérosifs, nous a permis d'établir une carte d'aménagement agricole.

L'analyse des pluviogrammes issus du pluviographe situé en amont du bassin versant et des enregistrements hydrométriques effectués au niveau de la station hydrologique située sur le bassin versant de M'Richet El Anze (Lajili-Ghezal, 2000), a donné 8 averses enregistrées durant les années 1997 (5) et 1998 (3). Ce sont ces averses qui sont utilisées pour l'application du modèle KINEROS et pour l'estimation des apports liquides et solides dans le lac de M'Richet El Anze.

Les surfaces des parcelles ainsi obtenues varient entre 3.80 et 18.16 ha, alors que les pentes s'étalent entre 1.3 et 14.2 %.

La carte de vocation agricole établie a dégagé 10 classes d'utilisation du sol. Cette carte associée a la carte des aménagements anti-érosifs, nous a perrriis d'estimer les paramètres rugosité de surface et interception pour les différentes périodes considérées.

L'application du modèle pour les averses retenues a été faite pour des pas de temps de 20 minutes et a donné les résultats suivants :

*:* S IJ~ les 8 averses enregistrées, 4 ont donné un ruissellement dont 1 en septembre, 2 en octobre et 1 en juin. Sur sol sec les pluies de plus de 32 mm ont ruisselé, alors que sur sol saturé en surface une pluie dépassant 13.5 mm a perrriis de générer un ruissellement (octobre 98).

*:* Le coefficient de ruissellement est aux alentours de 10% (de 7.9 à 9.8%) pour les mois d'automne et de l'ordre de 25% (24.6%) pour le mois d'été.

*:* L'érosion spécifique a varié de 20.3 tlha (juin) à 0.3 tlha (octobre 98).

L'érosion spécifique semble être étroitement liée à l'intensité de la pluie. En effet, les intensités maximales calculées pour un intervalle de temps de 20 n-iinutes ont été de 37.5 mmlh et 7.5 mmlh respectivement pour les averses de juin 1997 et octobre 1998.

Références Bibliographiques

Lamia, Lajili-Ghezal, (2000). Dégradation des Terres et des Ressources Naturelles à Bargou (Oslo 4). In Observatoires des Relations Populations-Environnement en Milieu Rural Tunisien: Pour une Gestion Durable des Ressources Naturelles DYPEN II. Rapport Scientifique Tome Il. Collectif de recherche DYPEN 11, 213-226.

1. École Siipérieure d'Agriculture de Mograne. 1 121 Mograne, Zaghouan, Tunisie. Tel: 216 (2) 660283, Fax : 216 (2) 660563, E-mail: [email protected]


Modélisation hydrologique spatialisée des crues sur un bassin versant agricole en milieu méditerranéen

ROGER MOUSSA', MARC VOLTZ', PATRICK ANDRIEux'

RESUME

En milieu agricole, les aménagements anthropiques (fossés, chemins, talus) constituent des discontinuités hydrologiques susceptibles d'influer sur le devenir de I'eau et des produits - phytosanitaires entre la parcelle et le milieu aquatique. Les mécanismes hydrologiques et hydrochimiques sont fonction de l'organisation spatiale des différents éléments du milieu et des interconnexions entre les discontinuités hydrologiques, les parcelles agricoles et le milieu souterrain. Dans la littérature, plusieurs modèles hydrologiques ont été développés pour simuler les mécanismes - complexes de cheminement de I'eau sur un bassin versant; cependant, la majorité de ces modèles ne permettent pas de tenir compte des particularités du milieu agricole fortement anthropisé et occasionnant des discontinuités hydrologiques. -

Réseau de fossés hydrologiques

Unités hydrologiques Mécanismes

Figure 1 : Le modèle hydrologique MHYDAS : découpage spatial (bassin de Roujan) et principaux mécanismes.

Dans le cadre du projet pluridisciplinaire ALLEGRO-Roujan (initié par l'INRA en 1992), un modèle hydrologique spatialisé, MHYDAS (Modélisation Hydrologique Distribuée des AgroSystèmes) a été spécialement développé afin de prendre en compte les singularités du milieu agricole (Figure 1). Ce modèle comporte un module de découpage de I'espace et un module de simulation des mécanismes hydrologiques. Le premier permet le découpage de I'espace en unités hydrologiques en tenant compte des discontinuités : le parcellaire et le réseau de fossés. Le découpage est basé sur une approche vectorielle dont résulte des unités hydrologiques de formes irrégulières ou les frontières correspondent aux discontinuités du milieu. Le second est un modèle de simulation des événements de crues couplant les processus de ruissellement sur les parcelles (onde cinématique), d'infiltration (modèle de Green et Ampt), de transfert d'eau dans le réseau de fossés (onde diffusante), de vidange de nappe (loi de vidange exponentielle), des échanges nappes-fossés (coefficient d'échange empirique) et un module simplifié d'extraction et de transport des pesticides.

Les tests du modèle ont montré la capacité du modèle à simuler les hydrogrammes de crue en différents points du réseau de fossés, les ordres de grandeur des flux de pesticides à l'exutoire du bassin versant, ainsi que de tester l'impact d'un aménagement donné sur le fonctionnement hydrologique du bassin versant. - -

1 . Iiistiiiit Snrioiial d? la Rrchcrche .4gononiiqiic. C'SIR Sol sr l;iiviruiuiziiizrir. 2 Place Pierre VitilLi. 34060 Iluiitpellicr Ccdczl. k.r:i~icc


Estimating Evaporation from reservoirs

RESUME

The principal difference between evaporation fronî reservoirs (and lakes) and evaporation from the land surface is that tlie incident solar radiation is not absorbed at the water surface, but over the depth of the water. The energy for evaporation then comes from that stored in the water, introducing a lag between the time the energy is received and the time it is used for evaporation. The temperature of the surface water has a critical influence on the evaporation rate, and that temperature is likely to be very different to the surface temperature of the land. The implications of these differences are discussed in the context of using land-based measurements to estimate the evaporation from reservoirs. Methods based on applying simple empirical correction factors to measurements of pan evaporation, or estimates of potential evaporation, are compared with the equilibrium temperature method which takes account of the different radiative properties and temperature of ,the water.

1. Centre for Ecology and Hydrology, Wallingford, 0x10 8BB, UK

HYDROMED, Tunis du 28-31 Mai 2001 -

Mieux concevoir et gérer les petits barrages grâce à la connaissance des entrées d'eau

- JACQUES LAVABRE', SlHEM SAM MOU DI^

La conception et la gestion des retenues d'eau impliquent une connaissance aussi bonne que possible des entrées d'eau dans la retenue. L'estimation d'un seul débit moyen annuel, souvent basé sur des niéthodes plus climatologiques qu'hydrologiques, peut entraîner un mauvais dimensiorinenient du volume de la retenue. De plus, ce type d'approche ne prend pas en compte ni la fluctuation inter- annuelle, ni la distribution saisonnière des débits. Et ces deux facteurs sont pourtant fondamentaux en milieu méditerranéen.

II est aussi vrai que l'information hydrologique sur les petits bassins versants est pratiquement inexistante. D'où l'intérêt d'une approche régionale qui synthétise au mieux les rares informations disponibles. En ce sens, modélisation de la pluie en débit présente un intérêt certain, de par la plus grande disponibilité, dans le temps et dans l'espace, des chroniques de pluie.

A partir de ces constatations, le Cemagref a lancé en France métropolitaine, une méthodologie régionale basée sur une niodélisation mensuelle de transformation des pluies en débit. Un modèle simple à seulement deux paramètres a été retenu. Ce modèle fournit de bons résultats. Son calage, sur plus de 200 bassins versants, montre une bonne stabilité régionale des paramètres et une cartographie a pu être proposée pour le pourtour méditerranéen français.

Cette méthodologie a été aussi appliquée sur le nord de la Tunisie. Le contrôle des performances sur les quelques bassins versants jaugés de cette zone montre que l'outil est transférable sans problème.

Une régionalisation est envisageable. Elle permettrait de constituer des chroniques datées de débits mensuels, voire de procéder à des simula.tions de longues chroniques pour appréhender le remplissage des retenues en termes probabilistes.

1. Cemagref, groupement d'Aix-en-Provence, Le Tholonet, B.P. 3 1, 1361 2 Aix-en- Provence Cedex 1

2. Ingénieur INAT, stagiaire au Cerllagref


The role of land-use changes in reservoir siltation in the Maghreb region, and its implications for RURAL planning

COELHO, c.o.A', FERREIRA, A.J.D"~, REGAYA, K3, LAOUINA, A ~ , HAMZA, A ~ , BOULET, A.-K.' & KEIZER, J.J.'

RESUME

It has since long been recognised that reservoir siltation has major detrimental effects on environmental and socio-economic sustainability in the Maghreb region. Reservoir siltation itself, however, depends to a large extent on the sustainability of land use and land nianagement practices. The useful life span of dams and small locks can be sharply reduced due to accelerated soi1 erosion. The ongoing intensification as well as replacement of the traditional land management systems in the Maghreb has brought to the forefront the fundamental role of land use in determining soi1 erosion hazard.

The present paper reports on erosion rates and soi1 hydrological characteristics of a variety of land uses in Morocco and Tunisia. The results were obtained through rainfall simulation experiments carried out in the field using a portable simulator following the design of Cerda et al. (1997).

The traditional land manqgement systems - typically involving a combination of agriculture, animal husbandry and forestry - present the smallest amounts of overland flow and the lowest soi1 erosion rates. Some degree of over-exploitation of these systems apparently has only minor hydrological and erosional impacts. Heavily grazed, degraded "maquis" shrublands, on the other hand, produce very considerable amounts of overland flow. At the plot scale of the rainfall simulation experinients, the corresponding sediment loads are rather insignificant. Nevertheless, slopes where "maquis" shrublands with their in general very compacted soils occur above more erodible soils, would seem to present a major erosion hazard.

In the light of the results obtained, the paper will also discuss feas/ble measures to address the problem of reservoir siltation. In particular, the discussion will emphasise the importance of structural solutions through rural planning.

1. Coastal Zones and Sea Research Center, Department of En~rironment and Planning, Universitl. of A~~e i ro , 3810-1 93 Avcii-o, Poi-tiigal. Tel.: +35 1 234 37083 1 : FAX: 1-35 1 231 429290; e-iiiail: [email protected]

2. Department of Esact Sciences and En\.ironment, ESAC, IPC, Coimbra. Portugal 3. Institut National Agronon~ique de Tunis, Tunis-Mahrajei-ie, Tunisia. 4. Faculté des Lettres et Sciences Huinaines, Université Mohamnled V, Rabat, Morocco.

HYDROMED, Tunis du 28-31 Mai 2001 Atelier Conférence - Une formule régionale pour l'estimation probabiliste de la durée de service probable des barrages et lacs collinaires de Tunisie -

RESUME

Les lacs et barrages collinaires sont considérés comme des ouvrages "de 2"e génération" qui viennent après l'édification des grands barrages de Tunisie. Ils sont manifestement a la limite de la faisabilité économique, après l'épuisement des sites de grands barrages. Mais leur intérêt régional et social est beaucoup plus important : développement rural et régional, amélioration des conditions de vie de la paysannerie etc. Mieux acceptées socialement que les grands barrages, les lacs ou barrages collinaires s'intègrent également mieux dans les paysages et ne créent pas de nuisances particulières.

Toutefois, la grande majorité de ces réservoirs collinaires sont programmés en Tunisie aride et semi-aride, dans la frange comprise entre les isohyètes 250 et 500 mm. C'est là où les phénomènes d'érosion sont très fréquents. Face à la menace que représente le risque d'un envasement rapide des barrages et réservoirs collinaires en Tunisie, 26 lacs collinaires font actuellement l'objet d'un suivi annuel de leur envasement (convention DICES-IRD). S'il n'est pas encore possible de s'exprimer précisément sur la durée de vie future de chaque lac, qui ne sont suivis que depuis 1993, en revanche, ensembles, ils correspondent à 118 stations- années. D'après les annuaires hydrologiques de suivi de ces ouvrages, 29% des lacs auraient une durée de vie inférieure à 20 ans, et environ 29% une durée de vie supérieure à 50 ans. La durée de vie moyenne face à I'envasement de l'ensemble des capacités de stockage des lacs, serait de l'ordre de 22 ans. Ainsi, la perte annuelle globale du volume mobilisable est égale à 4,6% (Albergel et al., 2000), ce qui est beaucoup plus que pour les grands barrages ; 1%.

Mais il faudra attendre quelques années encore avant que les chroniques d'envasement progressif soient suffisamment exhaustives et statistiquement fiables (10 a 15 années de service au moins). C'est pourquoi nous avons estimé utile de développer une approche modèle du problème de I'envasement de ces petits barrages. Un générateur stochastique de pluies et leurs érosivités a été développé et calé sur des séries observées en Tunisie centrale. Ce modèle simule des conditions expérimentales où dans une approche systémique, on considère que le bassin versant est une "boîte noire" sur lequel toute perturbation climatique, en l'occurrence la pluie, engendre une perte.en terres. L'index d'érosivité des pluies se cumulant dans le temps comme l'érosion ou le dépôt de sédiments, nous avons simulé I'envasement progressif des retenues des petits barrages, afin de rechercher une méthode probabiliste de prédiction de leur durée de service. Nous avons notamment analysé les probabilités d'écart par rapport à une durée de service moyenne préalablement estimée. Une analyse de sensibilité du modèle, ainsi qu'une analyse régionale par la modification des paramètres de calage du générateur de pluie (nombre d'épisodes et d'averses, hauteurs et durées des épisodes etc.) ont permis de constater les faibles fluctuations des résultats obtenus par rapport à la série en référence, et de proposer en définitif une formule régionale de prédiction des fluctuations des durées de service des retenues d'eau compte tenu de l'estimation de sa durée de service moyenne probable. Cette formule devrait notamment permettre d'améliorer le pouvoir de décision des projeteurs et des gestionnaires de ces ouvrages. --

1 . Docteiir-ingiiiisiir eii Génie Hydraiiliq~ic. Uiii\,rrsité ds L,a blanouba


Modeling of Suspended Sediment Discharges in Rivers and Dead Volume Estimation

AKAR. T'. & BULU. A'

Accumulated sediment in a reservoir reduces the operational capacity and decreases the benefits from the reservoir, and for extreme cases shortens the useful life of the reservoir. Therefore, the design of a reservoir for water storage requires decision of the sediment load predicted to accumulate in the reservoir by the upstream watershed. In order to reserve an appropriate volume for the dead storage, the sediment volume to be accumulated in the reservoir should be accurately forecasted.

If the sediment discharge of a river is measured periodically as river discharges, time series modeling techniques can also be applied to the historical values for generating and forecasting purposes. After a model is constructed among the sediment discharge values, the total amount of sediment that may deposit in a water storage structure during the project life can be predicted. One can precisely estimate the dead volume of the storage by the help of the estimated total sediment volume that can accumulate.

The conimoidy used time series models are the autoregressive, moving average and autoregressive-moving average that is the combination of the two former models. In order to apply these models, data measured in the daily, monthly or yearly time intervals are required. The accumulated sediment discharge on yearly basis and its statistical parameters are investigated. For the normally and lognormally distributed sediment discharges, analytical equations for the mean and the variance of the accumulated sediment discharge for a taken project life N has been derived. Generation techniques were used to firid out the risk-dead volume figures for the chosen project Iife.

1 . Istailbul Technical LJiliversitj,, Civil Eiigiileeriiig Faciilty, 80626, Masla1.t. Istanbul. 1 '~ishej~

- HYDROMED, Tunis du 28-31 Mai 2001 Atelier Conférence

Etude des relations entre les paramètres hydrologiques sur les lacs collinaires en Tunisie

MOHAMED SGHAIER SLIIVIANI' , SlHEM JEBARI TEST OU RI^

RESUME

On dispose des données hydrologiques sur une trentaine de lacs collinaires répartis sur le Nord et le Centre de la Tunisie. Parmi ces données on a les variations des apports, des pluies, de l'évaporation et des caractéristiques des lacs etc ... Pour une gestion adéquate de la ressource eau stockée et une éventuelle interconnection entre ces lacs, on se propose d'étudier les variations temporelles au niveau de chaque retenue. Ensuite, on en dégagera les caractéristiques essentielles quant au r~~issellement, au déversement, etc ... Ainsi, on essaie d'établir un régime hydrologique de chaque lac. Ce régime sera fonction des paramètres hydropluviométriques et géomorphométi-iques du bassin versant concerné. Une classification et une régionalisation des différents paramètres permettra de défirrir des groupements des lacs selon leurs similitudes hydrologiques. Chaque paramètre sera étudié chronologiquement et un modèle linéaire (moyenne mobile, autoregressif ou ARMA) sera établi pour chaque lac. Ces modèles seront comparés entre eux au sein d'un même groupement pour une éventuelle gestion dynamique dans le temps et dans l'espace.

1 . Institut National Agrononlique de Tunisie: 43, Avenue Charles Nicolle 1082- Cité Mahrajèile -- Tunis, Tunisie

2. Institut National de Recherches en Génie Rural, Eaux et Forêts B.P.NO 10, Ariana 2080, Tel: 21 6-230039, Fax : 216-71 795 1


~ ' É v a ~ o r a t i o n dans les lacs collinaires

RESUME

Le cliinat de la Tunisie se caractérise par des températures douces en hiver et fortes en été et par une pluviométrie modeste et très variable. Ces conditions font que les potentialités en ressources hydrauliqi~es du pays sont limitées et que la pénurie d'eau conjoncturelle soit toujocirs menaçante. La politique hydraulique a consisté dans une première phase à mobiliser les ressources en eau par les grands barrages, les barrages collinaires, les lacs collinaires, les ouvrages de dérivation et d'épandage de crues et des travaux de Conservation des eaux et des sols. Étant donné que les besoins en eau du pays sont en croissance continue, la deuxième étape est passée au stade de ~'Éconorriie de l'eau et de la limitation maximale des pertes et de la valorisation maximale du m3 d eau et son rendement optimum.

Or I'évaporation constitue un processus de réduction du potentiel hydrique mobilisé. C'est un paramètre climatique qui intervient fortement dans le cycle hydrologique. Mais c'est également un élément insuffisamment mesuré et étudié.

En effet la mesure de I'évaporation se fait par différents types de matériel (vaporomètre Fiche, atmomètre, bacs d'évaporation ) et à défaut de mesures elle est calculée par différentes formules (méthodes empiriques ou méthodes analytiques ). L'évaporation dépend de plusieurs facteurs climatiques (la température de I'air, la radiation solaire, l'humidité de I'air, la vitesse des vents ...) comme elle intervient également dans le calcul d'autres paramètres climatiques tels que ~'Évapotranspiration potentielle.

Un réseau assez dense de mesure de I'évaporation a été mis en place sur certains lacs collinaires de la Tunisie Centrale et fonctionne depuis quelques années déjà. Une Banque de données d'évaporation quotidienne, mensuelle et annuelle s'est constituée. Sur 22 lacs collinaires éqinipés de bacs d'évaporation, 1.5 lacs possèdent 5 à 7 années d'observations.

Nous nous proposons dans cette communication d'exploiter ces fichiers en vue d'étudier I'évaporation dans ses valeurs caractéristiques, ses variations dans l'espace et dans le temps, sa corrélation avec d'autres paramètres climatiques ou physiographiques. Enfin nous essayerons d'évaluer les pertes par évaporation et de dégager leur impact sur les bilans hydriques des lacs collinaires.

1 . Faculté des 1,ettres de Manouba 2. Faculté dcs Sciences 1-lurilaiiles de Tunis

HYDROMED, Tunis du 28-31 Mai 2001 - Envaseii~ent des petits barrages en zone semi-aride : cas du lac Jannet dans la région de Siliana -

MOHAMED BERGAOUI' ET JEAN ALBERGEL 4

RESUME

Dans le cadre de la stratégie nationale en matière de conservation des eaux et des sols et pour une gestion durable de ces ressources, nous avons développé cette étude dans le but de faire la quantification du dépôt de sédiments dans les petites reteriues et de connaître l'évolution de I'envasement de ces ouvrages. En effet, en se basant sur les données bathymétriques, nous avons fait un travail de numérisation des cartes, d'interpolation (spline ou IWD) des points de mesure de sédiments au niveau de la retenue et de superpositions des couches d'information. Le bassin de l'étude est celui du lac Jannet, région de Siliana. Se trouvant dans une zone semi-aride avec des pl~iies irrégulières et à forte intensité, le dit bassin est caractérisé par Lin relief accidenté avec un couvert végétal dégradé et moins dense, des pratiques culturales peu conservatrices et une population exerçant une forte pression sur les terres. Suite au travail de calcul du modèle numérique de terrain (IMNT), nous avons calculé les volumes d'envasement par arinée de mesure et tracé les profils en travers, suivant une coupe transversale, qui sont utilisés pour le suivi de I'envasement.

Les résultats sont intéressants à plusieurs niveau à savoir :

Le suivi de I'envasement des retenues peut être fait à l'aide d'une base de données géoreférencieé, actualisée.

- L'échelle de mesure, fixe, et le plan de recollement, à l'exécution de l'ouvrage, sont nécessaires pour le suivi et la quantification de I'eiivasement.

- 1 Ecole Supérieure des Ii1geiiieiii.s eii 12qiiipeilleilt Riil.al Medjcz EL, Bab: 9070 Medjez

13 13ab, 'l'unisie. 2 ii<D, 1-31> 434 1004 Tuiiis El Mei~zali, T'uiiisie, &g!i.aIberg<~c1'ir(IIi~~t~~~~

J Fonds Documentaire !RD L

010026146

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Contribution à l'étude hydrodynamique et érosive d'un bassin versant d'un lac collinaire : cas de Kamech

'r'

RESUME

Ce travail s'intéresse à l'analyse de I'influence de différentes facteurs sur les processus de I'érosion au niveau d'un bassin versant d'un lac collinaire (cas de Kamech, Cap-Bon). Cette étude se base sur les des résultats expérimentaux et des données acqciises dans le cadre de la convention Direction des Sols et IRD.

L'érosion hydrique est liée aux effets conjugués de plusieurs facteurs, tel que le relief, l'agressivité de la pluie, le couvert végétal et la stabilité structurale de sol.

La lutte contre I'érosion nécessite la connaissance de ses processus en diverses situations et pour différents évènements climatiques. Les caractéristiques climatiques pédologiques et topographiques ainsi que les différents résciltats expérimentaux nous permettent de connaître les propriétés hydro-dynamiques et les caractéristiques de genèse de I'érosion, connaissance préalable à une intervention efficace.

Pour cela, nous avons effectué une campagne de simulation de pluie sur le bassin versant du lac collinaire de Kamech. Cette méthode a permis d'une part de mettre en évidence les principaux facteurs explicatifs du ruissellement (telle que la conductivité hydraulique superficielle saturée, la fissuration du sol et l'intensité des pluies) et de I'érosion (tel que les coefficients de ruissellement, la couverture végétale, la présence de pellicule de battance, et la stabilité structurale )

D'autre part, elle a permis de comparer vis à vis du ruissellement et de l'érosion, différents types d'occupation de sol

Les résultats expérimentaux ont montré I'influence de la dynamique structurale saisonnière des sols sur leur hydrodynamique superficielle (apparition des fentes dans le cas de sol argileux). De plus cette pratique expérimentale.nous a montré un point de faiblesse dans les anciennes méthodes de relevé de données qui ne tenaient pas compte des caractéristiques géomorphologiques du sol d'une façon convenable (ainsi la rugosité ne prenait pas en compte l'ouverture ou la fermeture des fentes du sol).

Un travail sur d'ancien données de simulation de pluie nous a inspiré l'idée d'établir une approche typologique du comportement de sol et de détecter si possible I'influence du micro-modelé, de la stabilité structurale et de l'arrangement superficiel sur le comportement hydrodynamique à l'échelle de nîicro parcelles (de l'ordre d ' l

-- m2).

1 . I N W , 23 Riic Charles Nicolle 1082 Tunis, Tunisie . ._ . ~

2. IRD, BP 431 1001 Tiinis El bleiizali, Tunisie -l L Fccd? humenta i re 1 R D

.- Fonds Documentaire IRO


Relation entre l'efficience d'un lac collinaire et la sensibilité à I'érosion par ravinement des formations lithologiques de son bassin versant.

M SFAR FELFOUL', M H SNANE', J AL BER GEL^, M MECHERGUI'

RESLIME

L'irrégularité et la rareté des pluies viennent s'ajouter à I'érosion importante des sols dans les zones semi-arides tunisiennes pour rendre problématique la mobilisation des eaux de ruissellement; par les lacs collinaires. Cependant la stratégie de conservation des eaux et du sol s'est orientée vers la construction de centaines de lacs collinaires dans ces zones. Le problème du choix adéquat du site d'un lac collinaire s'est alors posé. Nous avons constaté dans notre recherche qu'un bon critère de choix du site d'uri lac collinaire serait son efficience qui peut être définie par le rapport du volume d'eau sur le volume de sédiment retenu par le lac collinaire par unité de temps et de surface de son bassin versant. Nous avons déterminé cette efficience pour 15 lacs existants qui ont été équipés depuis 1994 par des stations hydrographiques et météorologiques dans le cadre du projet HYDROMED. De 1994 à 1998 deux à trois mesures bathymétriques ont été effectuées et permis de déterminer les apports solides dans ces lacs entre les mesures. Le calcul du bilan hydrologiq~~e au niveau des retenues des lacs a permis de déterminer les apports d'eau au cours de ces périodes. Nous avons trouvé que le coefficient d'efficience des 15 lacs collinaires varie en fonction non seulement de leur localisation mais aussi du taux de rétention des sédiments des eaux déversées à partir de leur évacuateur de crue. Pour un taux de rétention de 50%, le coefficient d'efficience des lacs collinaires a varié de 4.13 pour le lac Sadine2 à 48,43 pour le lac El Gouazine. De plus nous avons défini un numéro lithologique pour chaque bassin versant en utilisant un indice de sensibilité à I'érosion par ravinement de chaci-ine de ses formations lithologiques pondéré par leur superficie relative. Ces indices de sensibilité à I'érosion par ravinement ont été déterminés à partir des résultats de recherche effectuée par les auteurs sur l'évolution de la densité du ravinenient dans certaines formations lithologiques. La valeur du numéro lithologique de 7 bassins versants dont les cartes lithologiques a t'échelle 1150000 sont disponibles a varié de 2.2,88 pour le lac collinaire Hadada à 43,31 pour Fidh Ali. Des régressions linéaires significatives ont été établies entre le numéro lithologique du bassin versant et I'efficience de son lac collinaire. Ces équations peuvent être utilisées dans toute programmation future de choix du site d'un lac collinaire en déterminant son efficience connaissant sa couverture lithologique. De plus la connaissance de la valeur de I'efficience d'un lac collinaire permettrait de planifier les techniques adéquates de conservation des eaux et du sol pour sa protection.

1. Institut National Agronomique de Tunisie, 43 Av. Charles Nicolle 1082 Tunis. Tunisie 2. IRD, BP 434 1004 Tunis El Menzah, Tunisie, [email protected]

HYDROMED. Tunis du 28-31 Mai 2001 Atelier Conférence

Hydrochemical behavior of waters in a Tunisian hi11 reservoir watershed and reservoir impact on alluvial aquifer

RESUME

El Gouazine reservoir (35"55' NI 9'45' E) is one of the five Tunisian experimental sites monitored in the UE Hydromed project focused on the improvement of Mediterranean hill reservoirs (Albergel et Rejeb, 1997).

This paper consists in overviewing the main results of a two years field study. Iriitially the main objectives were characterising spatial water chemistry at a given time (,Flow and dry periods), identifyiug geocheniical tracers explaining the relationships between reservoir water and groundwater table and, modelling the water-soil-rock interactions.

In May 1998 and April 1999, systematic water sampling (surface water, groundwater and reservoir water) was done within and beyond the 18 km2 El Gouazine catchment located in Central Tunisia. Filtrated water was analyzed for major, trace and isotopic ("O et 2 ~ ) elements. X-ray diffraction and chemical analyses (major and trace elements) were conducted for the main pedological and geological formations of the watershed, including lacustrine deposits and alluvial materials.

The relevant results are as follows (Griinberger et al, 1999; Montoroi et al, 1999, 2000):

(i) Three groundwater types can be distinguished in relation. with the bedrock (limestone, marl, gypsiferous marl, gypsiferous argillite, sandstone). In the upper part of the watershed, groundwater has highly ca2' and ~ 0 3 ' - rates resulting from liniestone weathering. Groundwater located in the marly lowlands between the limestone outcrops has lower ca2' and ~ 0 3 ~ - rates coupling with higher ~ g ~ - , Na' and CI- rates. In the lower part, groundwater is draining gypsiferous deposits and is dominated by ca2' and ~ 0 4 ~ - ions. The groundwater is less concentrated in the downstream part of the dam suggesting that an upstream groundw.ater flow is diluted by reservoir water.

(ii) The interpretation of the h'ydrological data (reservoir balance, piezometric fluctuation and stable water isotope content of the downstream groundwater) leads to quantify the underground leakage from the reservoir to the alluvial aquifer. A 300 m3 j-

outflow at the highest level of the reservoir water (> 4.5 m) and a 170 m3 j-' outflow at the lowest level (<4.5 m) are counterbalanced by a 50 m3 j-' inflow. Pedological data confirm the infiltration pathway throughout the reservoir deposits.

(iii) Ba, Cr, Mn and Sr are the most reliable trace-elements characterizing the

. - bedrock-groundwater interactions. In dry season, the alluvial aquifer is influenced by other distinct aquifers intersected by the riverbed. In the downstream part of the reservoir, the influence of the dam leakage throug

J -- C

Il

crossed effects of the dilution by surface water and the contact with alluvial material is described and commented.

(iv) Geochemical modelling leads to evaluate, on the one hand, how the different geological and pedological parts of the watershed contribute to the chemistry of the reservoir water and, on the other hand, how reservoir water contributes to aquifer recharge.

Albergel, J., Rejeb, M., 1997. Les lacs collinaires en Tunisie : enjeux, contraintes et perspectives. Comptes-Rendus Acad. Agric. Fr. 83, 2, 77-88.

Grünberger O., Montoroi J.P., Albergel J., 1999. Evaluation par bilan isotopique de la recharge d'un aquifère induite par le fonctionnement d'une retenue collinaire. Premiers résultats sur le site d'El Gouazine (Tunisie centrale). In K. Zouari : "Colloque international, Apport de la géochimie isotopique dans le cycle de l'eau, Hammamet (Tunisie), 6-8 avril 1999". Volume des abstracts, Enis, Sfax, 52-53.

Montoroi J.P., Grünberger O., Nasri S., 1999. Water chemistry of a small reservoir catchment in central Tunisia. Preliminary results of water-soil-rock interactions. In R. Berndtsson (Ed.) : "Proceedings of the international seminar Rain water hatvesting and management of small resetvoirs in arid and semiarid areas, 29 June - 2 July 1998, Lund (Sweden)". Orstom/Hydromed-Sarec-Nfr-Lund University, Lund, Report 3222: 107-1 21.

Montoroi J.P., Grünberger O., Nasri S., 2000. Caractérisation chimique et isotopique des eaux et des formations superficielles du bassin versant du lac collinaire d'El Gouazine (Tunisie centrale). Rapport scientifique de la campagne de mesures 1998. Multigr., Ird/Dces/lnrgref, Bondy, 90 p. + annexes.

1. IRD, 32 Avenue Henri Varagnat, 93 143 Bondy, France, [email protected], grunberner@,bondy.ird.fr

2. INRGREF, rile Hédi Karray, 2080 Ariana

HYDROMED, Tunis d u 28-31 Mai 2001

Caractérisation chimique et isotopique des eaux du bassin versant du barrage collinaire d'El Ogla (Tunisie centrale) /

/ i

D. GAY'. M. REKYA4 J. AL BER GEL^, O. GR UN BERGER^, J-L. MICHELOT'

RESUME

L'objectif de ce travail est de caractériser les relations entre les lacs collinaires artificiels et les aquifères souterrains, et en particulier de préciser l'impact des retenues sur l'aval, au niveau de la nappe alluviale et des aquifères plus profonds. L'étude porte sur trois sites situés dans la zone semi-aride de la Tunisie. El Gouazine et Dékikira sont deux petits lacs collinaires (200 000 m3 au déversement), situés dans la région de Kairouan. Le barrage de El Ogla (5 000 000 m3) est lui situé près de Zaghouan. Au cours de la saison sèche, ces retenues subissent une forte évaporation qui « marque » les eaux qu'elles contiennent, chimiquement (sur- concentration) et isotopiquen~ent (augmentation des teneurs en isotopes lourds). Nous chercherons donc a mettre en évidence ces caractéristiques de solutions évaporées dans les eaux présentes dans les aquifères en aval des retenues, ce qui témoignerait d'une contribution de I'eau des retenues à la recharge de ces aquifères. Nous présenterons ici les premiers résultats concernant le barrage de El Ogla.

Les échantillons dont nous disposons, ont été prélevés au cours de 2 missions (janvier-février 2000 et août-septembre 2000). Les premières analyses isotopiques (180 et *H) nous permettent de distinguer une zone d'influence de la retenue en aval. Néanmoins cette influence semble être superficielle. En effet, seules les eaux prélevées dans les puits de surface situés à moins de 6km du barrage présentent les caractéristiques d'une eau évaporée, signe de la présence d'eaux du lac. En revanche aucun forage (plus de 50m de profondeur) ne serrible touché par la présence du lac(même les plus proches de la retenue). Les teneurs en éléments majeurs (mission janvier-février 2000), montre en général la même tendance. Cependant, les teneurs en chlorure et sodium des eaux des trois forages les plus proche de la retenue en aval sont significativement supérieures a celles des eaux des autres forages. D'après les teneurs en isotopes stables (180 et 2 ~ ) , nous savons que nous ne pouvons ratacher ceci à la présence d'eau évaporée du lac. Les résultats des analyses chimiques sur les échantillons de la deuxième mission, plus nombreux dans la partie aval du bassin, devraient permettre d'expliquer ces particularités.

II a été également mis en place un suivi temporel, pour certains points. Nous disposons donc de données relatives à la période intermédiaire aux deux missions. Les premiers résciltats de ce suivi montrent qu'a El Ogla, contrairement a El Gouazine et Dékikira, les teneurs en isotopes stables des eaux des puits avals n'évoluent pas beaucoup au cours du temps, malgré les fortes variations montrées par I'eau du lac pendant la même période

1 . L.HCiI; hét 50.1. Uni \ Paris-SI:~, 91.105 ORS..\Y. 2. Mission IR[). UPl34 . 1004 Tiiiiij I<I hlsiirnh, j IRD-?rlaisoii dcj scicii<~s di. I t,iii, 34000 hluiitpsllicr 4 CRDA d t Zaghotian

.- Fonds Documentsire IRD i-mds Oocumentaire 1 R D

Il i (:o~c : 13 2 EX :

HYDROMED, Tunis du 28-31 Mai 2001 - Modélisation de I'impact agrégé des petits barrages sur I'hydrologie de surface

RESUME

Les petits barrages permettent de développer une activité humaine, en particulier l'irrigation, en mobilisant la ressource en eau à proximité géographique des besoins et en concertation avec les utilisateurs immédiats. Le principe est de stocker les excédents d'eau de surface en période humide afin de les valoriser en période sèche. L'intérêt est indéniable pour l'usage local qui a conduit à la construction de l'aménagement ; mais plusieurs questions se posent quant à I'impact de la m~iltiplication de telles retenues sur l'hydrologie de surface à une échelle supérieure. En effet, les impacts locaux de chaque retenue s'agrègent à l'échelle du bassin versant pour modifier les crues et les étiages, et donc avoir des conséquences sur la ressource et les usages à l'aval.

La présente étude propose des éléments de réponse quantitatifs à ces questions, à l'échelle du bassin versant. Nous utilisons un modèle de transformation de la pluie en débit dont la fonction de transfert est de type hydrogramme unitaire géomorphologique : la fonction de densité de probabilité des temps de parcours de l'eau jusqu'à l'exutoire est déduite de la description de l'organisation du réseau hydrographique. Cela permet d'établir sans calage la correspondance entre la fonction mathématique et la géométrie du bassin versant. Une méthodologie est ainsi proposée pour prendre en compte la localisation et le fonctionnement hydraulique des petits barrages dans la modélisation de I'hydrologie du bassin versant. Les bases physiques de cette méthodologie permettent d'étudier a priori différents scénarios de développement des retenues, variant par la densité et par la répartition spatiale des ouvrages.

La méthode est appliquée au cas réel du bassin versant français de I'Yvel (302 km2), de substrat schisteux, présentant un fort développement de retenues collinaires à vocation d'irrigation. Nous y avons mis en place la fonction de transfert correspondant à l'état actuel du bassin versant, et ajusté la fonction de production pour une série d'événements historiques.

Puis nous avons simulé I'impact de plusieurs scénarios prospectifs d'implantation de nouvelles retenues collinaires, en modifiant la fonction de transfert, pour ces mêmes événements. Nous quantifions ainsi I'impact agrégé des ouvrages pour différentes densités et localisations, en termes d'aggravation des étiages et d'écrêtement des crues.

1 EKSAR, France 2 AQUASCOP, Froricc. 3 INKGREF, Tunisic.


Reproduction d'une chronique de crues d'un petit bassin versant montagneux à l'aide du modèle KINEROS2

TAOUFIK MAN SOURI^^^, JEAN ALBERGEL', LUC SÉGUIS~, IVAJEH CHAlBl I ' . ~ , ABDELJAOUED S1

RESUME

Dans ce papier nous présentons l'application d'un modèle physique de modélisation hydrologique spatialisée; Kinematic Runoff and Erosion I lodel (KINEROS2) au bassin versant du lac collillaire de Kamech. Ce bassin est situé dans les montagnes du cap Bon en Tunisie Nord sub-humide. Ce modèle a été mis en œuvre pour reproduire les débits mesurés pour plusieurs événements "averse - crue".

Nous décrivons les différentes étapes de mise en œuvre du modèle: la préparation des données, l'estimation des paramètres, I'analyse de sensibilité des principaux paramètres, la calibration du modèle et sa validation en vue d'une transposition ultérieure.

Parmi la trentaine de paramètres décrivant le modèle, nous avons effectué une analyse de sensibilité sur les douze principaux paramètres. Le reste des paramètres est considéré assez bien calculée, nous ne l'avons pas alors considéré dans l'analyse de sensibilité.

Un échantillon de 34 crues entrant dans la retenue collinaire et reconstituées à partir des données hydro-pluviométriques a été utilisé pour la rriise en œuvre du modèle. Ces crues ont été observées entre 1994, date de mise en place du barrage et 1999.

Le critère de Nash a été utilisé pour évaluer l'adéquation du modèle aux observations. Les valeurs du coefficient de Nash pour les lames écoulées, débit maximum et temps de réponse de crues dépassent 0.7 en calage et en validation.

Mots Clés: Tunisie. modèle hvdrolociiaue spatialisée. petit bassin versant

1 . Faculté des sciences de Tunis, campiis iiniversitaire, El h?anar, Tunisie, tel : 872600 2. Mission IRD: BP434, 1004 Tunis El Menzah, Tunisie 3. IRD, Maison des Sciences de l'Eau, I-lydrologie, IRD, B.P. 5 045, F-34 033

Montpellier, France

- - - Fonds Docimentaire I Fi u i


010026151

I / Cote : &Y Z 1 3 r EX : < i

HYDROMED, Tunis du 28-31 Mai 2001 - Analyse des facteurs conditionnels de l'écoulement et de I'érosion dans des petits bassins versant de la dorsale tunisienne -

HERMASSI TAOUFIK', -- HABAIEB HA MA DI^ ET ALBERGEL JEAN^

RESUME

Ce travail s'intéresse a l'analyse des paramètres conditionnels de l'écoulement et de I'érosion des petits bassins versants de la dorsale tunisienne. Cette étude se base sur les données acquises dans le cadre de la convention DlCES - IRD Suivi des lacs collinaires de la zone semi-aride tunisienne.

Dans cet article les variables explicatives utilisées sont les variables décrivant les paramètres morphologiques et pluviométriques des bassins versants. En ce qui concerne les variables à expliquer, nous avons calculé : la lame ruisselée inter- annuelle (moyenne des lames ruisselées observées), le volume et le débit de pointe de la crue de récurrence décennale et I'érosion spécifique inter-annuelle. Les variables explicatives se distinguent en deux groupes, celles qui prennent des valeurs quantitatives et qui relèvent des paramètres du climat (pluie et intensité) ou physiques du bassin versant ( paramètres physiographiques ), et celles qui prennent des valeurs qualitatives ou de classe et qui découlent de travaux cartographiques (géologie, dégradation des sols).

Nous avons abordé différentes méthodes statistiques, leurs utilisations et leurs interprétations. L'analyse en composantes principales nous a permis de déterminer des corrélations entre variables expliquées et variables explicatives. Nous avons en outre pu différencier plusieurs groupes de lacs collinaires par leurs comportements hydrologiques et par les principaux paramètres pouvant expliquer l'attitude des différents bassins versants.

L'analyse factorielle en composantes multiples nous a permis d'expliquer l'écoulement et I'érosion par des variables qualitatives, à savoir : la géologie, la classe de relief ainsi que la classe d'érosion prépondérante des bassins versants. Cette analyse nous a permis de compléter et de confirmer les résultats obtenus par l'analyse en composantes principales sur les variables quantitatives.

1. INAT, 23 Rue Charles Nicolle 1082 Tunis, Tunisie 2. lRD, BP 434 1004 Tunis El Menzah, Tunisie


Spatialisation du bilan hydrique sur un bassin versant

I MEKKI'., O BALIEU'., J ALBERGEL', N BEN ME CH LIA^

RESUME

Les bassins versants des lacs collinaires sont caractérisés par une grande variabilité de la topographie, de la végétation, du sol et des conditions climatiques. Cette variabilité conditionne la forte hétérogénéité de I'évapotranspiration et du ruissellement à l'échelle du bassin versant. L'introduction de ces termes dans des modèles de bilan hydrique et de production des cultures nécessite la connaissance de leur répartition spatiale dans le bassin versant.

Cette étude se propose de spatialiser le bilan hydrique sur l'ensemble d'un impluvium d'un lac collinaire. Le bassin étudié est représentatif de la variabilité agricole rencontrée dans la région du Cap Bon en Tunisie. II est caractérisé par un taux élevé d'occupation par les cultures. 11 sites représentatifs d'un sol, d'une culture, de la topographie ont été équipés. Sur chaque site des mesures de ruissellement de la pluviométrie, de l'humidité de sol ont été faites a des pas de temps journaliers et hebdomadaires. Le but est de pouvoir trouver des indicateurs clés qui permettent de développer une approche de modélisation quantitative du bilan hydrique sur un bassin versant à partir de mesures ponctuelles.

1. IRD, BP 431 1004 Tunis El Menzah, Tunisie 2. INAT, 23 Riie Charles Nicolle 1082 Tunis, Tunisie

Poster HYDROMED. Tunis du 28-31 Mai 2001 - Quantification des sédiments exportés à l'exutoire d'un bassin versant montagneux [lu Cap Bon eti Tuiiisie -

IYAJEH CHA~BI "~ , TAOUFIK MAN SOURI"^, JEAN ALBERGEL* ET SAÂDI ABDELJAOUED' d

RESUME d

Ce poster présente deux méthodes de quantification des sédiments exportés à '

l'exutoire d'un bassin versant lors d'évènements pluvieux. Le bassin versant du lac ,. collinaire de Kamech est un exemple d'étude. II est situé dans les montagnes du Cap ..

- Bon en Tunisie Nord sub-humide.

Pour caractériser spatialement l'hétérogénéité des caractéristiques biophysiqi~es du bassin versant, il a été divisé en zones hydrologiquement homogènes: Pour ce faire un SIG a été mis en place. Les pertes en terres de chaque zone homogène ont été simul2es crue par crue à l'aide de deux formes de l'équation universelle de perte en terre modifié (MUSLE). La comparaison du transport solide observé et simulé à I'exutoire du bassin versai~t montre l'adéquation des deux méthodes utilisées aux observations.

h'lots Clés: Tunisie, MuclPlisntion spatialisii-e, MUSLE, petit bassiii versant.

1 . Fac~111é cies Sciences tle Tuiiis, 1060, le belvédère 2. IKD, BI' 431 1004 'f~inis El hleiizah, 'l'unisie

Fonds Pocurnent;;'l;'.=. i R D


Prévision de la distribution du transport solide dans une retenue de barrage

NACOMA HADJRABIA MELBOUCY'

RESUME

Nous présentons dans cet article une étude prévisionnelle d'une distribution, ou répartition spatiale et tetriporelle du transport solide suspension dans une retenue de barrage. Pour ce faire nous avons appliqué un niodèle bi-dimensiorinel élaboré à partir des équations de Saint Venant pour l'écoulement à surface libre et une équation de transport (convection-diffusion) pour le transport solide. La résolution du système d'équation obtenu est déterminée à partir d'un schéma en différences finies explicites.

Le mouvement du fluide est régi par les équations bidimensionnelles de Saint Venant, découlant de l'intégration suivant la profondeur, des équations de Navier- Stokes.

a~ a a L'équation de conservation de la masse s'écrit : -- + - (Hu) + - (Hv) = O at ax: aSr

Où H(x,y) est le tirant d'eau, u et v les composantes de la vitesse d'écoulement

Les équations de la quantité de mouvement prennent la forme suivante:

Où EV et & sont les corriposantes de la diffusivité turbulente, S, et Sf les pentes du radier et de la ligne d'énergie respectivement, i ~ , e t -. les composantes de la contrainte due au vent et p la masse volumique de l'eau.

Le système obtenu, d'équations aux dérivés partielles de Saint Venant est résolu par la méthode des différences finies explicites, du type prédicteur - correcteur (schéma de Mac Cormack).

Les fines particules injectées vont diffuser et sont coiivectées par le mouvement du fluide. La concentration de ces particules est alors déterminée par la résolution de

ac a c a c a 2 c a 2 c sd l'équation de transport-diffusion suivante: -- + u -+ v - = GS - + Gy -- + - at as as? ôy2 H

Où C(x,y) est la concentration des suspensions solides,Cr et G,les composantes de la diffusion variable suivant les caractéristiques hydrodynamiques et Sd le débit unitaire déposé.

Cette équation est discrétisée en utilisant un schéma explicite décentré avant (Upwind ) puis résolue numériquement.

Le modèle de calcul ainsi mis au point est testé sur un cas réel représenté par une retenue de barrage.

Nous donnons sous forme de courbes, le champ hydrodynamique de l'écoulement considéré et l'évolution des courbes iso-concentration des fines particules solides entrant dans la retenue du barrage.

1. enseignante, chargée de cours et chargée de recherche. Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumedienne / Institut de Génie Civil (USTHB/IGC), B.P. 32 EL ALIA BAB EZZOUAR, Tel / 021 52 40 77, Fax : 021 24 88 99, E-mail : [email protected]


Evaluation et gestion des ressources en eau

MAHMOUD LADJEL'

RESUME

Les ressources en eau représentent la principale caractéristique hydrologique d'une région géographique donnée, son évaluation est indispensable pour tout projet d'aménagement hydrotechnique. La question d'évaluation des ressources revêt une importance particulière pour les petits et moyens bassins versants. Contrairement aux grands bassins versants où I'écoulement est climatique, celui des petits et nioyens bassins est soumis à l'influence des facteurs intra zonaux.

L'estimation de I'écoulement est restée problématique pour les régions où le réseau hydrologique et pluviométrique n'est pas dense ou inexistant. Les méthodes existantes, qui sont développées pour l'estimation du bilan hydraulique des grands bassins versants, visent la détermination de I'évapotranspiration du bassin versant. L'utilisation de ces méthodes n'est pas recommandée pour les petits et moyens bassins versants. En effet, I'écoulement Moyen lnteranuel (EMI) est soumis à

... ~

l'influence conjuguée de la zonalité climatique horizontale et verticale et des facteurs physico-géographiques locaux. II a été mis en évidence l'existence d'une forte dépendance entre le coefficient spécifique de I'écoulement moyen interannuel d'une

..- part et la superficie du bassin versant, la pluie moyenne interannuelle, l'altitude moyenne du bassin versant et l'indice de pente d'autre part.

Le stockage, la protection et la gestion des ressources doivent être basées sur une connaissance approfondie du régime des différents éléments hydro-cliniatiques. Ce stockage permet non seulement la mobilisation mais il contribue a la recharge des nappes souterraines. Sachant qu'un surdimensionnement relatif de la capacité des barrages ne peut être que bénéfique, il permet le stockage d'un surplus d'eau sinon il sera réservé pour contenir la sédimentation. Les normes hydrologiques « Internationales » utilisées sont vérifiées dans des conditions climatiques des pays du nord oit les ressources en eau sont abondantes durant les douze mois de l'année. Leur application en Algérie doit faire l'objet d'une critique relative au problème à résoudre. Seule la compréhension génétique du régime hydro-climatique permettrait d'envisager une réelle gestion rationnelle de la ressource hydrique. Aujourd'hui, la gestion des ressources doit faire appel aux prévisions des différents eléments hydro- cliniatiques.

La présente communication a pour objet de :

- proposer une méthode d'évaluation de I'écoulement moyen interannuel ;

- proposer une méthode de gestion hydrologique de la ressource hydrique, stockée dans un barrage et vérifiée par l'équation du bilan hydrologique, pouvant améliorer le rendement du barrage, fondée sur des prévisions hydrologiques de I'écoulement.

1 . Départernent de Génie Civil, Université de Sétif- Algérie, E-mail : ladiel@,altavista.fr

Poster HYDROMED, Tunis du 28-31 Mai 2001 -

Variation du ruissellement à l'amont de la retenue du lac collinaire en fonction de I'érosivité des pluies en milieu semi-aride Tunisien

RESUME

Le territoire tunisien fait partie de la zone méditerranéenne subtropicale caractérisée par l'agressivité et la diversité de ses processus hydriques et éoliens. Cette situation, combinée à l'accroissement démographique est a l'origine de la dégradation des ressources en eau et en sol. Pour remédier en partie à ce problème, la Tunisie a établi une stratégie nationale de conservation des ressources en eaux et en sols et qui porte en particulier sur la construction de 1000 lacs collinaires principalement au nord serrii-aride du pays.

Malgré d'importants efforts de recherche entrant dans le cadre de plusieurs programmes, les processus régissant la génération des écoulements à I'amont de ces lacs et barrages collinaires sont encore mal connus. Cette méconnaissance provient de la diversité des paramètres et des facteurs qui entrent en jeu.

L'érosivité des pluies constitue un élément clé non seulement dans la dynamique de l'érosion hydrique et du transport solide, mais aussi dans la génération du ruissellement à I'amont des lacs.

Dans ce travail on essaye, à partir d'un cas réel, de déterminer et d'étudier I'érosivité des pluies et d'identifier les relations qui peuvent exister entre ce paramètre caractéristique des pl~~iies et la lame ruisselée ainsi que d'autres paramètres hydrologiques à I'amont de la retenue.

1 . Ecole Supérieure des Ingénieurs en Equipen~ent Rural Medjez EL Bab, 9070 Medjez El Bab, Tunisie.

2. Faculté Agronomique de Gand, Coupure Links, 9000 Gand, Belgique 3. Institut National Agroilon~ique de Tunis, 43 avenue Charles Nicolle 1002 Tunis,

Tunisie


Caractérisation isotopique des eaux du bassin versant du barrage collinaire d'El Ogla (Gouvernerat de Zaghouan)

,'

D GAY', IV1 REKYA', J AL BER GEL^, O GRUNBERGER4, J-L MICHELOTI

Ce poster à pour objectif de déterminer la nature des relations entre les lacs collinaires artificiels et les aquifères souterrains. Trois sites situés dans la zone serrii- aride de la Tunisie sont étudiés : les lacs El Gouazine et Dékikira (Kairouan) et le barrage de El Ogla (Zaghouan).

Les premières analyses isotopiques ('*O et 2 ~ ) à El Ogla permettent de distinguer une zone d'influence de la retenue en aval. Cependant, cette influence semble être superficielle. En effet, seules les eaux prélevées dans les puits de surface situés à moins de 6 km du barrage présentent les caractéristiques d'une eau évaporée, ayant pour origine l'infiltration de I'eau du lac.

--

Les premiers résultats du suivi temporel montrent que les teneurs en isotopes stables des eaux des puits avals n'évoluent pas beaucoup au cours du temps, malgré les fortes variations montrées par I'eau du lac pendant la même période.

1 . LHGI; bât 504, Univ. Paris-Sud, 9 1405 ORSAY 2. CRDA de Zaghoiian 3. Mission IRD, BP434, 1004 Tunis El Menzah 4. IRD-Maison des sciences de l'eau, 34000 hloritpellier

Fonds Documentaire I R D

Cote : 4% 26 135 : i


Contribution à l'étude de la modélisation en hydrologie -

RESUME

Une pluie tombée sur un bassin versant sera répartie en trois composantes : évapotranspiration, infiltration et ruissellement. Pour une forte pluie, le ruissellement représente la partie la plus importante. L'hydrogramme de ruissellement qui passe par I'exutoire du bassin versant sera composé de trois parties : le ruissellement de surface, le ruissellement hypodermique et le ruissellement de base. Pour les crues, I'hydrogramme sera essentiellement formé par le ruissellement de surface qui dépend des paramètres hydro-climatiques de la même station ou d'une autre station. Ce ruissellement de surface peut être déterminé par différents types de modèles: les méthodes empiriques, les modèles pluie-débit et les modèles de propagation. Le choix du modèle hydrologique dépend de plusieurs facteurs: l'objectif recherché, les données disponibles (type et pas de terrips). superficie du bassin versant, délai de calcul, etc.

Or, dans la plupart des cas étudiés, ces modèles dits « individuels » ne dorinent pas de résultats satisfaisants. Dans le but d'améliorer leurs performances, nous avons eu recours à deux techniques : le traitement des erreurs et l'utilisation d'une procédure multi-modèles. Le traitement des erreurs peut se faire de deux manières : les méthodes fondées sur une anticipation de l'erreur et les méthodes faisant intervenir un recalibrage du modèle avec mise à jour des valeurs des paramètres constitutifs (la méthode des moindres carrés ou celle des filtres de Kalman). L'utilisation des procédés multi-modèles a été faite de deux manières : en menant en concurrence plusieurs méthodes tout le long de la modélisation (méthode de compétition) ou en prenant les résultats donnés par plusieurs méthodes à la fois (méthode de panachage).

Dans cette communication, nous présenterons toutes ces techniques en faisant allusion à quelques applications faites par nos soins à des bassins versants tunisiens, français et belges tout en indiquant les différents types de travaux qu'il faut effectuer avant de passer à la modélisation proprerrient dite: corrélogrammes (débit à I'exutoire-pluie, débit à I'exutoire-indice d'hurriidité, débit à I'exutoire débit amont...), relation débit amont-débit à I'exutoire, relation volume amont volume à I'exutoire).

1 . Institut National Agronomique de Tunisie


Transposition de la modélisation hydrologique en zone semi-aride du Nord- Mexique

JUAN ESTRADA AVALOS'. JEAN-IWARIE LAMACHÈRE~. JEAN-YVES LOyER3

RESUME

Le suivi hydrologique d'un ensemble de sept petits bassins versants dans le ranch Atotonilco, ranch d'élevage extensif de la zone semi-aride du Nord-Mexique, a permis la définition d'un modèle hydrologique global de type conceptuel (Estrada et al. 2000).

Dans cet article, ses auteurs montrent comment la description des caractères physiographiques de ces petits bassins versants (0'1 à 5 km2), associée à celle du ranch, permet d'établir une typologie hydrologique des bassins versants. Une analyse statistique en composantes principales permet de faire un tri parmi les variables descriptives du milieu et les paramètres hydrologiques puis d'établir les correspondances entre variables descriptives et les paramètres hydrologiques du modèle global.

Les règles d'une transposition des résultats obtenus sur les sept bassins versants expérimentaux a été établie pour tous les bassins versants du ranch Atotonilco de taille inférieure à 5 km2. Pour les bassins versants de taille supérieure, compte tenu de la variabilité spatiale des averses et du milieu naturel dans la région semi-aride, les auteurs proposent une subdivision des grands bassins en sous-bassins de taille égale ou inférieure à 5 km2. Dans la conclusion est abordé le problème de l'utilisation dans toute la zone semi-aride des paramètres établis scir sept bassins versants du ranch Atotonilco.

Mots clés : Hydrologie, modélisation globale conceptuelle, transposition des paramètres, Nord-Mexique, zone semi-aride, ranch Atotonilco.

1. CEhTID RASPA, Km 6.5 niargen deseclia Canal Sacramento, Goniez Palacio, Dgo. MÉXICO Apdo. Postal 41

2. IRD, Maison des Sciences de l'Eau, Hydrologie, IRD, B.P. 5 045, F-34 032 Montpellier, FRANCE

3. La Ville ès Oiseaux, 22 100 Lehon-Dinan, France


l I 010026156


Caractérisation des sédiments des lacs collinaires de la Tunisie centrale

\\oc/. P

MANSOURI Tl,', BEN MAMMOU A', ABDELJAOLIED S1, ALBERGEL J', ZANTE P'

RESUME

Les retenues des lacs collinaires sont exposées à un colmatage précoce réduisant -~ ainsi leur rôle a quelques années. Ainsi le bassin versant du lac Fidh Ali en Tunisie centrale présente un important phénomène d'érosion régressive mettant en cause la pérennité de la retenue. -

Dans ce coiitexte nous avons effectué les travaux suivants : la mesure du taux d'envasement grâce à des relevés de bathymétrie, l'échantillonnage des sédiments de surface, le carottage et le levé de profils lorsque lors de l'assèchement des deux retenues d'El Gouazine et Fidh Ali. Les sédiments superficiels et la colonne sédimentaire ont fait l'objet d'analyses granulométriques et minéralogiques. Ceux ci nous ont permis la caractérisation des sédiments des lacs collinaires étudiés. L'analyse des données hydrologiques et sédimentologiques a permis de relier les dépôts dans les lacs aux crues qui se sont produites dans les bassins versants.

Mots Clés: Tunisie, sédiments des lacs collinaires

1. Faculté des sciences de Tunis, campus universitaire, El Manar, Tunisie, tel : 872600 2. Mission IRD, BP434, 1004 Tunis El Menzah, Tunisie

bote: - P Y Z G B ~ E X : u Y] -


Une approche sur le mécanisme de l'envasement des petites retenues - cas du barrage de Beni Amrane (Algérie)

Sur les 100 milliards de mètres cube de précipitation tombées annuellement sur le nord d'Algérie, seulement 12,5 milliards de mètres cube constituent les écoulements dans les cours d'eau. Environ 4,5 milliards de mètre cube sont stockés par les 110 barrages en exploitation et le reste (8 milliards de mètres cube) se déversent directement dans la mer. Pour augmenter la capacité de stockage, l'Algérie a opté ces dernières années pour la construction des retenues collinaires et des petits barrages. Par manque d'études approfondies sur le phénomène du transport solide et ses conséquences, plusieurs retenues et barrages ont été comblés après quelques années seulement de fonctionnenient. Certaines retenues ont été remplies de vase dès les premières crues. Pour remédier à ce problème crucial, nous avons mené une étude sur le mécanisme de l'envasement sur le modèle réd~iit du barrage de Beni Amrane d'une capacité de 15 millions de mètres cube. Le choix de cet ouvrage est justifié par le débit solide (qui peut atteindre les 250gll) important drainé par l'oued lsser dont une grande partie se dépose annuellement dans la retenue de Beni Amrane qui se trouve actuellement envasée a plus de 70% de sa capacité

- initiale.

Les résultats obtenus par cette étude montrent que pour chaque débit de crue se forme un couple de rouleaux de recirculation qui balayent l'ensemble de la retenue. L'existence et l'importance de ces zones expliquent le dépôt des sédiments et des matières en suspension. Les eaux perdent leurs matériaux progressivement pour avoir ainsi une distribution spatiale uniforme et un classement granulométrique moins net et confirme ainsi les hypotl-ieses de BRUNE.

Mots clés : Algérie - Barrage - retenue - Beni Amrane - Envasement - mécanisme - rouleaux de recirculation.

1 . Maître de conféreiices Uiiiversité de Blida Algérie


Dynamique entre ressource et usage agricole de l'eau : Vers une gestion intégrée sur retenues collinaires en région semi-aride méditerranéenne 4,

'1

LE GOULVEN PATRICK', LEBDl FETHI~, FABIEN PABIOT ' ', M S BACH TA^, NICOLAS FAYSSE ' , SARAH FELIILLETTE'

RESUME

Les règles de gestion d'un réservoir d'eau de surface en vue de I'irrigation en particulier, consistent a trouver un compromis entre les besoins objectifs des plantes et la ressource disponible dans le temps. Ces règles sont différentes selon la capacité des réservoirs. Dans les pays semi-arides, une expérience existe dans la détermination des règles inter-annuelles, consistant en un compromis entre la quantité d'eau a distribuer au cours de l'été et les volumes indispensables a la levée des futurs semis de l'automne suivant. Dans les pays humides, I'eau est suffisamment bon marché pour qu'il soit économiquement rentable de délivrer les quantités nécessitées pour un rendement maximum et elle est suffisamment abondante pour qu'il soit inutile de ménager des réserves pour l'année suivante.

En Tunisie, un programme de mobilisation des ressources en eau a été développé pendant les dernières trente années, s'appuyant sur un réseau de grands barrages et de barrages collinaires et sur un réseau de conduites et canaux de transfert, ainsi que sur l'exploitation de nappes profondes. Les demandes en eau continuent de croître et I'irrigation reste le secteur qui consomme le plus d'eau (prés de 80% des consommations totales). Aussi, " l'hydraulique du pays sera focalisé essentiellement sur la maîtrise de la demande et l'amélioration des performances du système de mobilisation des ressources en eau " (A.Horchani, 1995).

De ce point de vue, la gestion optimisée des réservoirs permet de disposer de tableaux de bord, aidant à décider de manière efficace.

Dans la présente contribution, et évoluant dans un contexte aléatoire (variables hydroclimatiques ), on introduit le problème de l'optimisation des règles de gestion en avenir incertain dans les petits réservoirs (capacité inférieure à 2 millions de m3), à travers :

L'étude du bilan du réservoir, l'extension des séries d'apports en vue de la simulation des règles et l'étude de la demande en eau,

L'optimisation des règles de gestion par programmation dynamique stochastique et le choix de la meilleure règle par étude de la gestion du risque, défini conjointement par une fonction objectif, introduisant une pondération entre l'assèchement du barrage collinaire et la défaillance dans la satisfaction des besoins.

Les indices de performance sont définis et normalisés (ramenées à des valeurs relatives) pour choisir, par simulation des règles optimisées, celle qui donne les meilleures valeurs combinées. Ces indices concernent le risque de défaillance, la résilience et la vulnérabilité de la règle.

L'étude de cas concerne le barra e collinaire d'El Morra, dans la région de Kairouan en Tunisie. Son volume à la cote maximale est de 954000 m et le volume maximal stocké au niveau du déversoir est de 706800 m3. Le volume utile de fonctionnement est de 654800 m3. Le bassin versant qui permet son alimentation a une superficie de 12.5 km2. Les demandes en eau sont exclusivement formulées pour l'irrigation, à partir d'un Groupement d'Intérêt Collectif d'agriculteurs (GIC), dont les activités tournent autour des cultures maraîchères. Le modèle de gestion proposé est fondé sur un pas de temps décadaire.

Les règles de gestion approchées par la modélisation qu'on propose pour les petits réservoirs ne peuvent être considérées comme un verdict, c'est avant tout une aide à la décision qui permet de piloter la réserve de façon efficiente. -- - -

1 IRD, ~i i i i té DIVHA hlSE, BP 5045 Montpellier Cedex I 2 INAT. 43 avenue Charles Nicolle, IO82 cité El Miilira_otiie, Tiiiiis


La valorisation agricole de l'eau des lacs collinaires. Cas du lac collinaire El Kamech

R MOUGOU. J VACHER. CELLIER. M MANSOUR

RESUME

Ce travail qui s'inscrit dans le cadre D'HYDROMED (PROGRAMME DE RECHERCHE SUR LES LACS

COLLINAIRES DANS LES REGIONS SEMI ARIDES DU POURTOUR MEDITERRANEEN), traite de la composante agroclimatique du programme.

La Tunisie est un pays aride à semi aride sur les % de son territoire. Cette aridité est le résultat d'une pluviométrie faible et variable et d'une évaporation très forte.

Ainsi une stratégie de développement et de gestion des ressources en eau a été mise en place au cours de la dernière décennie et grâce à cette stratégie la Tunisie a pu mobiliser 80% de ses ressources hydriques (eaux de surface et eaux souterraines). Les lacs collinaires sont un des moyens de mobilisation des eaux de surface. L'utilisation de I'eau de ces lacs à des fins agricoles est actuellement un des objectifs les plus importants.

Pour répondre à cet objectif de valorisation et de gestion optimale de I'eau des lacs, nous avons déterminé, pour le cas du lac El Kamech (semi aride tunisien), les besoins en eau des cultures et les périodes et les intensités des déficits hydriques.

La stratégie suivie s'est basée sur deux approches :

- Line approche régionale par la caractérisation climatique de la région d'étude

Cette caractérisation climatique s'est basée sur l'analyse fréquentielle des températures, des précipitations, de la demande climatique (ETP) et des bilans hydriques agroclimatiques de deux cultures importantes pour cette région : la tomate de saison et le blé.

- une approche expérimentale locale qui a consisté à déterminer I'évapotranspiration réelle de ces mêmes cultures conduites selon la stratégie adoptée par un agriculteur du site étudié.

Pour ce, une station micrométéorologique a été installée successivement sur blé en sec et sur tomate de saison irriguée au cours de deux campagnes (1 999 et 2000).

Cette station mesurait en continu les composantes du bilan radiatif (rayonnement global, rayonnement net), le vent (vitesse et direction), les flux de conduction dans le sol (fluxmètre et température à différentes profondeurs), les températures des plantes et les températures de.l'air et la pression de vapeur d'eau au niveau de la culture et à 2m pour la détermination de I'évapotranspiration par la méthode du rapport de Bowen.

L'analyse des résultats a permis de montrer que les deux approches conduisent à une différence dans l'estimation des besoins en eau du blé et de la tomate. En effet, l'approche agroclimatique regionale surestime fortement les besoins en eau pour les deux cultures ce qui confirme qu'on se trouve en conditions limitantes vis à vis de la consommation en eau.

L'approche locale nous a permis aussi de mettre en évidence le poids des caractéristiques locales pour la détermination de la demande climatique et des besoins en eau des cultures et la difficulté d'extrapoler d'une région à une autre.

Les mesures de la consommation en eau du blé et de la tomate ont montré l'importance des déficits hydriques pour ces deux cultures et la nécessité d'une irrigation complémentaire pour le blé et d'une meilleure gestion de l'irrigation pour la tomate pour une augmentation sensible des rendements.

. .- .-A - Fonds Documentaire IRD - i - . . D ~ ~ u r n e r i ~ . ~ .


Développement de l'irrigation en zones montagneuses: contraintes et perspectives

N BEN MECHLIA', ABID-KARRAY J', M MASMOUDI', I MEKKI', T OWEIS~, J VACHER^ ET P ZAN TE^

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RESUME

La mobilisation de I'eau de surface au moyen de grands ouvrages hydrauliques a permis, en Afrique du Nord, de développer des systèmes de production intensifs dans de grands périmètres irrigués. Les cultures, les variétés et les techniques culturales associées à I'irrigation ont été par conséquent adaptées a des situations de plaines.

Les programmes d'installation de lacs collinaires dans un nombre de pays Méditerranéens et en particulier en T~inis ie font partie de stratégies récentes visant à assurer une maîtrise totale des écocrlements de surface. Ils concernent des régions montagneuses pour lesquelles il n'existe pas de modèles de développement agricole spécifiques. En effet des dorinées sur la topoclimatologie et les pentes ainsi que les interactions avec les domaines forestiers deviennent des données essentielles devant être incluses aussi bien dans l'évaluation des apports que pour l'estimation des besoins en eau d'irrigation dans les différentes régions.

D'autre part, pour un site donné, la décision d'entreprendre une culture irriguée, les surfaces à cultiver, le type de culture et le moment d'irrigation sont conditionnés par la disponibilité de I'eau au niveau du lac. Cette disponibilité dépend à son tour du régime des apports, des prélèvements et de la capacité de stockage.

Dans ce contexte les faibles superficies des bassins versants et la variabilité inter- annuelle des précipitations donnent au régime de remplissage et vidange des lacs collinaires un caractère très aléatoire. Par ailleurs, la conduite de I'irrigation nécessite une bonne connaissance des conditions spécifiques de croissance et d'utilisation de I'eau par les cultures. Par exemple, faut-il à chaque fois attendre la fin de la période pluvieuse pour décider quelle culture pratiquer et quelles superficies utiliser au risque de gaspiller I'eau par sur-remplissage les années excédentaires ou commencer I'irrigation durant la période pluvieuse au risque de ne pas avoir assez d'eau en fin de campagne pendant les années déficitaires ?

Les aspects liés au développement de I'irrigation autour des lacs collinaires et les alternatives visant une utilisation efficiente et durable de I'eau seront discutés dans ce travail en s'appuyant sur des résultats expérimentaux.

Dans une première partie on présentera les différences entre une situation de plaine et une situation de montagne de point de vue des conditions environnementales et des niveaux d'évapotranspiration d'une culture de tomate irriguée dans les deux situations.

Dans la deuxième partie, une étude de cas de l'utilisation de l'eau à partir d'un lac collinaire et le comportement des agriculteurs quant au choix des cultures, du système d'irrigation et des superficies sera traité à travers les résultats obtenus sur le lac collinaire Kamech dans la région du Cap Bon en Tunisie.

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1. N A T , 23 Rue Charles Nicolle 1082 Tunis, Tunisie 2-ICARDA-Aleppo, Syria 2. 3- IRD- Tunis BP 434 1004 Tunis El Menzah, Tunisie


Erosion mesurée, érosion calculée sur petits bassins versants de barrage collinaire en Tunisie semi-aride

JEAN COLLINET', PATRICK ZANTE', SlHEM TESTOURI JEBAR?

RESUME

La durée de vie des retenues collinaires dépend de la vitesse de leurs comblements par la sédimentation de terres érodées provenant des lits et berges des oueds mais aussi des versants cultivés.

Sur ces versants s'exercent différentes formes d'érosions responsables de pertes en terres d'amplitudes et de fréquence variables selon les types de sols, les situations culturales rencontrés, la topographie et les évènements pluviométriques traversés.

Si les mouvements de masse et les érosions ravinaires sont susceptibles de fournir des centaines de tonnes de terre à l'hectare, Ils restent, heureusement, des phénomènes "à seuil" se déclenchant ou s'exacerbant en années exceptionnellement agressives. Par rapport à ceci, les érosions aréolaires fournissent moins de pertes, quelques dizaines de tonnes au maximum, mais ce sont les répercussions immédiates des modifications de la stabilité des versants cultivés. Leurs études restent donc intéressantes lorsqu'il s'agit de fournir une aide à la préconisation de moyens de gestion et de conservation des versants cultivés.

Dans ce travail, on compare deux méthodes d'obtentions d'informations sur les pertes en terre.

La première méthode est une mesure de l'érosion en utilisant la simulation de pluies sur cultures céréalières avec la possibilité de suivre les effets de la variation du couvert tout au long du cycle cultural, un modèle permettant de rapporter les résultats expérimentaux aux énergies des pluies naturelles de la région considérée.

La seconde méthode utilise le modèle R U S L E appliqué aux différents sols et couverts culturaux d'un petit bassin versant avec un calcul et une spatialisation des risques érosifs qui est obtenue en couplant le modèle à un S I G ( ~ r c View).

La comparaison qui porte sur les comportements de sols et cultures identiques est à l'origine d'une discussion critique sur les performances et les limites d'utilisation d'une méthode par rapport à l'autre.

1. IRD, BP 434 1004 Tunis El Menzah, Tunisie 2. INRGREF, Tunis, Tunisie

1 Cote: A+z6-r3s i 4 1


Util isation des techniques radioactives du CAESIUM 137 pour l'estimation de l'érosion des hautes terres d'Oued Zeroud Barrage Sidi Saâd

RESUME

L'évaluation de l'impact des pluies torrentielles du semi-aride de la Tunisie sur les hautes terres du bassin versant d'Oued Zeroud (Kairouanais ) et indirectement sur la productivité d ~ i milieu agricole et son environnement (Mtimet, 1993) passe par l'étude de l'érosion: arrachage, transport et sédimentation de la matière solide en zone aval (retenue du barrage Sidi Saâd ).

Cette étude se propose de prendre Lin petit bassin versant (Oued Zarga) en appliquant la technique radioactive du 137 Cs. Le Cavsium a imprégné les particules d'argiles pendant les essais nucléaires de la période 1954-1963. La présence du 137 Cs et sa répartition dans les sols sont générées par les processus bio-physiques des 40 dernières années. Nous avons sélectionné une surface 1'6 ha d'un champ cultivé avec une pente de l'ordre de 5%. Les activités du 137 Cs sont de 1'44 Bqlkg ( niveaux supérieurs) correspondant aux zones d'arrachage et de 16'4 Bqlkg (niveaux bas) correspondant aux zones de dépôts.

En utilisant le modèle (( mars balance model 2 )) de Walling and He (1998) nous obtenons une carte de la redistr'ibution des terres, quantitative au cours des 40 dernières années, avec environ 70% de la surface érodés, 10% affectés par une vitesse d'érosion supérieure à 6 kg m-2 an-' et 40% une vitesse de 3 à 6 kg m'2 an-'.

-

1. Direction des Sols, 30 rue A. Savary-1002 Tunis-Fax : 21 6.1.71 8.208 2. Laboratoire des Sciences du Climat et de 1'Enviroiinement - Paris - France

HYDROMED, Tunis du 28-31 Mai 2001 - Diffusion limited aggregation for solute transport modeling

RONNY BERNDTSSON', PERNlLLA OHRSTROM~, JEAN AL BER GEL^, PATRICK -- ZANTE~, SLAH NASRI~, MAGNUS PERSSON', HlROSHl YASUDA~, YASSER HAMED~. AND JONAS OLSSON~

- ABSTRACT

We utilize data from experiments performed within the EU-sponsored research . .-

HYDROMED (a research program on hill reservoirs in the serriiarid Mediterranean periphery) on solute transport in the unsaturated zone to exemplify modeling potentials within a fractal theory framework. Dye data is compared to experiments - with bromide and we show similarities between the two experimental frameworks. Solute transport properties as indicated from dye coverage experiments are used in a diffusion lirnited aggregation model. The diffusion limited aggregation model was -.

cal'ibrated and verified for 5 experimental plots. The verified model shows that agreement to observed data is satisfactory. The model is able both to reproduce a statistically homogeneous output as compared to the data. Both maximum -- penetration depth as well as overall spatial pattern and depth-coverage are well simulated.

-

- 1 . Lund University, Lund, Sweden 2. Institute of Eilvironrnental Systems, Kyushu University, Fukuoka, Japan 3. Institut de Recherche pour le Développement, Tunis, Tiinisia - 4. Institut National de Recherche du Génie Riiral, des Eaux et Forêts, Tuiiis, Tunisia 5 . Tsiikuba University, Japan,

/ cote : A-% 135 5 : J --


-. Déliniitation des zoiies de protection autour cle la retenu da barrage El Hachef (NW <lu Maroc) par télédétectioii et SIG

ABDELKADER EL GAROUANI', ABDELAZIZ MERzOUK' -.

RESUME

Face aux problèmes de la dégradation de la qualité des ressources en eau au - Maroc, il est nécessaire de mettre en place des mécanismes et des actions visant la

préservation et la sauvegarde de ces ressources. La création des zones de protection constitue, entre autres, un des moyens les plus préventifs et curatifs pour cette sauvegarde. La 'région d'étude concerne le barrage El Hachef (Barrage 9 Avril 1947), mis en service en 1995, situé ail Rif Occidental Marocain à environ 30 km au Sud de la ville de Tanger et 15 kin à l'Est de la ville dlAsilah. Le bassin versant a une

-. superficie de 220 km2 avec des précipitations moyennes annuelles de 900 inm. Pour faciliter la gestion, le stockage et l'analyse des données nécessaires pour la délimitation des zones de protection, on a eu recours à un système d'information

-- géographique (SIG). Cette article, fait ressortir l'opportunité de la mise en place d'un SIG pour la définition des zones de protection d'une ressource de surface pour l'alimentation en eau potable, a savoir, la retenue d'un barrage. On y a égalernent défini les différentes étapes nécessaires pour la conception d'un prototype intégrant les données de télédétection à un SIG, adaptée à la délimitation de ces zones. Les images satellitaires ont permis l'obtention d'informations thématiques précises (caractérisation de l'état de surface de bassin versant) pour une extrapolation spatiale des informations à paitir de la connaissance de quelques données locales. Grâce à leur répétitivité temporelle, ces iniages offrent aussi la possibilité de suivre le changement des caractéristiques du bassin versant.

1. Laboratoire clcs Iiessoiirces Ncitiiiclles et Eilviroilileiilcilt, Faculté des Scieiiccs el Tecliiliqiies l'ès-Sciiss, 13.P. 2202 ; ioutc d'Imoiizzes, Fis-Saiss, Maroc, Tél. : (212) 55 60 29 53 ; Fax : (2 12) 55 60 82 14 ; E-niail : ~aroucini~,caraiuail.coni

2. Labora1oii.e clcs Sciences di1 Sol, Iiistiliil Agroiioniiclue et Vétérinaire 1 Iassaii II, B.P. 6202, aveiiiic Allril Fnssi, Rabat-Iiistit~its, Ibbat, htlaroc; tl.l./fax : (212) 37 77 85 12 ; E-lliail : ~ ~ ~ c r ~ o ~ i I ~ ~ ? ~ i i t ~ l s . c o ~ ~ ~


Non-linear scaling characteristics of solute transport in a small catchment 'i.

PERNILLA OHRSTROM', JONAS OLSSON', JEAN ALBERGEL', PATRICK ZANTE', SLAH NASRI~. MAGNUS PERSSON'. RONNY BERNDTSSON'

ABSTRACT

Growing concern about water resources has increased the importance of understandirlg solute transport in soils. It has been known for a long time that the heterogeneity of soi1 properties influence solutes to take preferential pathways. Field investigations regarding preferential flow were conducted in the catchment M'Richet el Anze within the EU cooperation HYDROMED to reveal consequences of this phenomenon. A 20-year rainstorm was simulated using a rainfall simulator and water mixed with dye. Vertical sections of 2.5-cm thickness were excavated and photographed. Image analysis and statistical results showed that different physiographical areas (nose, slope, and hollow) of the catchment displayed significantly different response to the infiltrating dye. Nose and hollow areas exhibited largest susceptibility to preferential flow. Here, infiltrated dye was transported to the greatest depths. Slope showed a more even horizontal dye distribution with less deep cracks and fissures.

The infiltration data from the image analysis have been used for analyzing scaling properties by studying power spectrum and statistical moments. Preliminary results based on 5% of the available data show that the dataset exhibits scale invariance. The power law behavior suggests that the spectral component is in the range 0.98 to 1.3. Power spectrum analyses performed by Harris et al (1996) on rainfall data resulted in a range 0.95 to 1.68 of the spectral component. -The analyses of statistical moments imply that nose and hollow exhibits scale invariance within a micro and a macro scale. The micro scale ranges from below 2 cm and the macro scale from 2 cm and above. The slope seems to be scale invariant over the whole range.

1. Department of Water Resources Engineering, Lund University, Box 1 18, S-22 1 00 Lund, Sureden

2. IRD, Mission IRD, BP 434, 1004 Tunis el Menzah, Tunisia 3. INGREF, B.P. 10, 2080 Ariana, Tunis, Tunisia

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(Fonds ~ ! - ) , : , ; m m


Gestion conservatoire de l'eau et des sols sur les impluviums en amont des petits barrages collinaires. Cas du Rif occidental (Maroc)

\

ERIC ROOSE', MOHAMED SABIR^

RESUME

Dans les zones semi-arides du bassin méditerranéen, l'eau des montagnes est une ressource vitale a la fois pour l'irrigation des plaines, l'alimentation des villes et des industries, mais aussi pour le développement d'une agriculture de montagne. Comme les sites d'implantation des grands barrages sont déjà équipés, on se préoccupe dorénavant de stocker les eaux de ruissellement disponibles dans des petits barrages collinaires qui permettent d'alimenter les populations locales, mais s'envasent très rapidement.. Pour les hydrologues, un bon bassin ruisselle beaucoup mais érode peu : par contre les paysans souhaitent utiliser au maximum les pluies sur les versants pour optimiser leurs cultures. Pour obtenir leur participation à l'entretien des montagnes, il faut donc rechercher un compromis pour valoriser au mieux les eaux de ruissellement sur les versants, assurer le remplissage du barrage tout en réduisant les risques d'envasement. Nous avons observé sur les versants des oueds Nekla et Laou comment les paysans éleveurs ont atteint partiellement cet objectif et comment il serait possible d'améliorer les systèmes traditionnels dans le Rif occidental.

Dans un premier travail, nous avons recherché quels types d'érosion semblent les plus fréquents et les plus graves pour l'envasement des barrages. Plusieurs études (Heusch, 1970 ; Roose et al. , 1993, Laouina et al, 1998) ont montré que l'érosion en nappe est modeste (E nappe = 0.1 a 15 tlhalan), mais que I'érosion linéaire en rigole aboutit au décapage des terres (quelques dizaines de tlhalan) et au ravinement (E ravine varie de 90 à 250 tlhalan). On a très peu de mesure des glissements de terre (très fréquents sur marne et schiste) et de I'érosion aratoire due aux travaux culturaux du sol (10 à 40 tlhalan, Santiago Romero, 2001).

En conséquence, nous avons comparé les stratégies paysannes de la répartition des risques sur les versants avec un diagnostic basé sur des indicateurs de risques :

- des indicateurs visuels des types d'érosion en place, de leur intensité, de l'abondance du ruissellement ; - les états de surface du sol : surface fermée, surface couverte par la litière et les cailloux, rugositélpente - tests de terrain au simulateur de pluies : E = f(Ruiss.) = f (pluie d'imbibition) ; (Al Karkori, 2000) ; - tests de laboratoire : E parcelle = f(l1macro agrégats stables ) ; (Barthés, et al, 2001) - pente % et forme de l'impluvium.

En fonction de la situation sur l'impluvium, de la pente, de l'usage des terres et de leur état de dégradation, les auteurs distinguent les situations suivantes :

11 les forets sont dégradées (feu, surpâturage) en matorral d'ou s'échappe peu d'érosion mais du ruissellement ou des sourcins. 21 Des parcours et friches d'où s'échappent beaucoup de ruissellement, des rigoles et ravines. 31 Entre le parcours et le village, des sentiers pavés (draille) collectent ces eaux de ruissellement et les redistribuent sur les terres aménagées (gradins méditerranéens irrigués et drainés + agroforesterie) ou sont concentrés les fumures organiques et minérales. Les habitations sont souvent dispersées à proximité des lignes de source. 41 11 peut ensuite avoir plusieurs zones abruptes (parcours qui érodent peu) et de replats structuraux aménagés en champs de blé d'hiver, vesce avoine, lentilles, fèves, qui sont peu aménagés (talus enherbés, cordons de pierres ou talus de bas de parcelle) avant 51 la terrasse actuelle près de l'oued, très intensivement exploitée (irrigation, légumes, fourrages, arbres fruitiers ou fourragers). Une série d'améliorations a été proposée qui tiennent compte des stratégies traditionnelles locales et des besoins d'intensification de la valorisation de la terre et du travail par la population en forte croissance sur ces montagnes d'où proviennent depuis des décennies des flots d'émigrés.

Mots clés : Maroc. Rif occidental, Aménagements des impluviums, GCES

1. Centre IRD, BP. 5015, 34032 blonipellier, France ; Eni:iil : [email protected]

2. ENFI, BP.5 II, Sali, Maroc ; Eniail : sab i r sn t i~wan i idon~ ie t~n i i i --

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poster HYDROMED, Tunis du 28-31 Mai 2001

Comparison Between Methods for Soi1 Saliniîy Measurements 3

YASSER HAMED', MAGNUS PERSSON', AND RONNY BERNDTSSON', SLAH NASRI*, JEAN AL BER GEL^, PATRICK ZAN TE^, MOHAMED EL-NIAz4, MOHAMED BALAH'

RESUME

Measurements of water content and solute concentrations are essential to control and evaluate the hazard of soi1 salinity. Traditional measuring techniques like soi1 sampling are tedious and expensive and thus often do not give the necessary spatial and temporal resolution needed. Thus, there is a great demand for new and more accurate methods of measuring water content and salinity. Time domain reflectometry (TDR) and Sigma probe, which are electromagnetic techniques, are quick and easy equipment to use. However, there is lack of information about the comparison between the two instruments. Consequently, the objective of this study is to compare these two techniques. For this reason, data from Tunisia (Elgoazin hill catchment) was used. About 250 measurement points with TDR and Sigma probe were taken in February 2000 to measure water content, bulk soi1 salinity, and soi1 water salinity. A result of the study was that small-scale variation for Sigma probe is greater than that for TDR. This is probably explained by the difference in measurement volume of the two techniques (Sigma Probe measures a few cubic centimeters whereas TDR measures average value within a relatively larger soi1 volume (around 200 cm3)). This conclusion was verified a separate study performed in Sweden. Six different areas in Sweden with different soi1 characteristics were chosen for sampling. These measurements were taken at two soi1 depths (at the surface and at 40 cm depth). Disturbed samples were taken to calculate soi1 density and investigate soi1 characteristics. However, Sigma probe shows some advantages. Its measurements can be made over small temporal and spatial scales, and it is easy in use and handling because of its small volume and weight, furthermore, measurements can be made in highly saline soils.

1. Dept. Water Resour. Eng., Lund University, Box 118,221 00 Lund, Sweden, Corresponding author, e-mail: yasser.hamed~tvrl.1th.se

2. INGREF, B.P. 10, 2080 Ariana, Tunis, Tunisia 3. IRD, Mission IRD, BP 434, 1004 Tunis el Menzah, Tunisia 4. Head of Irrigation and Hydraulic Department, Ain Shams Univ.,Egypt 5. Department of Civil Engineering, Suez Canal Uni\?., Egypt.

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- Recharge artificielle des nappes phréatiques par les lacs collinaires

Exemple de l'Oued El Gouazine (Ousseltia - Kairouan Tunisie centrale) -..

SLAH NASRI1. OLIVIER GRUNBERGER'. JEAN PIERRE MONTE ROI^. JEAN AL BER GEL^

RESUME

La Tunisie compte 130 000 puits de surface permettant l'irrigation de la moitié des périmètres du pays et faisant vivre 0.5 millions d'habitants. La plupart de ces puits captent des nappes très localisées dans des alluvions fluviatiles alimentées, en grande partie par les écoulements de surface. Ces nappes de très fa'ibles étendues et dans des milieux très hétérogènes ont été très peu étudiées et n'ont fait I'objet d'aucun suivi piézométrique jusqu'à aujourd'hui. Leur productivité est très liée à I'hydraulicité annuelle des oueds.

A la mise en eau des retenues collinaires, certains de ces puits, en aval des digues de barrages, ont vu leur niveau remonter de manière impressionnante. C'est le cas d'un puits, situé dans la plaine alluviale de l'Oued El Gouazine au pied du Jebel Serj, la remontée du niveau de la nappe de plusieurs mètres (10 à 30 suivant les personnes enquêtées) à la construction du barrage en 1990 a encouragé le creusement de deux autres puits et leur mise en exploitation. Le niveau phréatique a été rencontré à 3 à 4 m. de la surface du sol.

Depuis octobre 1997 deux des puits font I'objet d'un suivi piézométrique très fin. Deux appareils enregistrent les variations du niveau des puits au cm près et au pas de temps de 5 minutes. Des suivis conjoints de la pluviographie, des variations du niveau d'eau dans le lac et des pompages dans cette nappe sont à la base d'une caractérisation très précise du fonctionnement hydrodynamique et du rôle de la retenue dans la pérennité de la ressource en eau offerte par ce micro aquifère.

L'analyse des rabattements et recharge de la nappe après pompage a mis en évidence le caractère grossier de la lithologie de I'aquifère et ces limites étanches. La comparaison des variations de niveau dans le lac et dans I'aquifère montre le rôle de recharge due à la retenue. Les comparaisons des courbes de pompage lorsque le lac est en eau ou à sec met en exergue la recharge artificielle de I'aquifère alluvial.

Un modèle unidimensionnel implicite à éléments finis a été développé pour calculer les débits souterrains à chaque heure selon la loi de Darcy en fonction du gradient piézométi-ique de maille à maille. Ce modèle a permis de quantifier les flux d'eau entre la retenue et I'aquifère alluvial en aval et de simuler le corriportement de cette nappe en fonction des variabilités de remplissage de la retenue.

Plusieurs agriculteurs en aval de lacs collinaires ont creusé ou creusent des puits pour s'assurer d'un appoint de ressource même après l'assèchement du lac.

1. IRD, 32 Avenue Henri Varagnat, 93143 Bondy, France, [email protected], - -- grunberper@,bondv.ird.fr

2. INRGREF, rue Hédi Karray, 2080 Ariana - __-_ 3. IRD, BP 434 1004 Tiinis El Menzah, Tunisie, P",

j i ; ? , J y ~ ' i ~ Q ~ ~ ? 2 i ~ . --

Cota: C) ~ 2 6 1 3 5 f x : 4 010026166

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Le phénomène de dégradation des terres agricoles au nord du Maroc : Cas des communes rurales de Tatoft et de Boujediane, Province de Larache

MOHAMMED TAJ' . M lAOUINA2

RESUME

Les corrimunes rurales de tatoft et de boujediane (région de Ksar El Kebir, Province de Larache) correspondent à une région marginale, caractérisée par une exploitation double de la foret de chêne liège et des terres agricoles et pastorales périphériques. Une population en croissance à activité agro-sylvo-pastorale défriche les collines de la région afin d'avoir davantage des terres cultivables. Le climat sub-hurriide de la région engendre des pluies .frontales hivernales provoquant une dégradation hydrique des terres. Les apports d'eau en grand volume le long de I'oued Ouarour (affluant de l'oued Loukous, principal cours d'eau de la région) ainsi que les pluies concentrées (flash-floods) sont à l'origine de la formation de crues dangereuses d'où la nécessité de l'adoption d'une stratégie d'installation des petits barrages ...

Des facteurs naturels (topographie, lithologie, climat, type de végétation ...) et antropiques (mécanisation, labour dans le sens de la pente ...) participent dans la dégradation des terres, ainsi on distingue une diminution de l'épaisseur du sol et de sa teneur en matière fine surtout orgai-iique de l'aval vers l'amont. La géologie et l'hydrogéologie de la région (taux élevé d'argiles et de marne, abondance d'eau, perméabilité des sols, pente ...) ont mis en évidence un autre type de dégradation des terres : le ravinement, un réseau important de ravines occupe la région ..., une revégétalisation des dépôts de ce phénomène reste un remède sans concurrent ...

1. Maroc, in.tai@,caramail.con~ 2. Institut Agronomique et vétérinaire, Maroc


IDLAC PRO 2.0 Outil d'aide a la décision pour l'Implantation de la Digue d'un Lac Collinaire

."

JOËL IDT'. OLIVIER BALI EU^, JEAN ALBERGEL', MOHAMED BOU FA ROUA^

RESUME IDLAC PRO 2.0 est un logiciel expert d'aide à la décision en vue de la création d'une petite retenue collinaire. II permet, par le traitement de données simples, physiques et socio-économiques recueillies sur le terrain et sur carte, de réaliser l'étude de pré-faisabilité de la retenue.

Pour un site envisagé, ce système expert permet de donner des appréciations quantifiées sur la faisabilité d'un aménagement et sur les objectifs que l'on peut raisonnablement lui assigner. Ce système expert est organisé en trois modules :

Le module Bas-Fond crée un modèle numérique de terrain (MNT) à partir des données topographiques soit, recueillies par le levé topographique du site effectué sur le terrain, soit à partir de cartes suffisamment précises. En fonction de la précision des données topographiques disponibles, il est possible de choisir 2 méthodes d'extrapolation géostatistique, par krigeage ou par inverse de la distance. La grille ainsi créée servira de base de calcul aux sous-modules suivants.

Le sous module Tracé d u bas-fond permet de visualiser le MNT du site (sous forme de dessin des courbes de niveau géoréférencées) et, à l'aide de la souris, de choisir l'emplacement de la digue de la retenue et de faire son tracé. Après avoir entré sa hauteur et ses paramètres, il est ensuite possible d'afficher le profil en long de la digue ainsi créée. Les contours du lac formé quand il est rempli jusqu'au déversoir sont tracés sur le dessin du site. Les calculs, des volumes de digue et des volume et surface des lacs, du rapport Volumelsurface et du rendement topographique s'affichent pour chaque position définie à la souris. Ces calculs permettent par tâtonnement le meilleur choix d'emplacement. Lorsque le choix est fait le logiciel donne les coordonnées des deux extrémités de la digue en fonction de trois points fixés à priori sur le terrain ou sur la carte.

Le module Bassin Versant permet de rentrer les données relatives au bassin versant, qui seront ensuite utilisées pour le calcul des volumes de ruissellement, d'envasement, des débits de pointe selon différentes formules hydrologiques qui ont été testées.

La saisie des paramètres morphométriques et climatiques du bassin versant étudié permet de le comparer à des bassins de référence. Le sous module Bassins versants similaires détermine, au sein d'une même zone climatique, les bassins versants les plus proches du bassin d'étude selon les critères suivants : débit de pointe et volume de la crue maximale, envasement et volume ruisselé interannuel. Ce module permet d'exploiter la base de données sur les bassins versants du réseau CESIIRD. La géologie et la surface du bassin versant sont les éléments de comparaison pour déterminer les taux d'envasements. L'occupation des sols est utilisée pour trouver le bassin équivalent, dans la zone climatique considérée pour déterminer les coefficients de ruissellement et l'indice de compacité sert d'indicateur en ce qui concerne la forme de I'hydrogramme.

Le troisième module s'intéresse à une évaluation du projet selon des critères qui permettent de tenir compte de l'impact de la retenue sur les populations concernées et de lui fixer un objectif.

Un premier s o u s module permet d'évaluer la réponse du projet aux objectifs de conservation des eaux et du sol est évaluée par une note sur 50. 1 1 s'agit de la protection des infrastructures en aval, l'aménagement intégré du bassin versant, la recharge des nappes phréatiques, la lutte contre l'envasement des barrages en aval. On rentre des réponses codées d'une enquête à réaliser auprès des services CES et DGRE du CRDA concerné.

Le second module permet d'évaluer le projet pour les objectifs de développement rural : participation des agriculteurs, réponse à une difficulté d'approvisionnement, possibilité de pratiquer l'irrigation et de trouver un débouché sur les marchés locaux, organisation des utilisateurs potentiels en associations. Une note est obtenue après avoir rentré des réponses codifiées d'une enquête simple à réaliser auprès des agriculteurs.

1 . Ecole Centrale de Lille 2. Mission IRD de Tiinis 3. Ministtre de I'agric~iltiire

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Positionnement des lacs collinaires par MNT or 0

WALlD KHOURY'. JEAN-01-IVIER JOB' . WAJDI NAJEM~

RESUME

Les lacs collinaires à vocation agricole sont bien adaptés au climat méditerranéen, car la saison de maturation des récoltes est la saison sèche. Au Liban, la majorité des petites retenues sont de faible capacité et concernent surtout des captages de sources. Seulement deux barrages ont les dimensions de lacs collinaires : Jouret El Ballout à Zaarour (pour I'eau potable) dans le Metn Nord et Kawachra dans la région de Halba. En effet, la nature karstique d'une grande partie du substratum géologique du Liban rend le stockage de I'eau difficile, par manque de sites imperméables en surface. Un irriportant projet de construction de petits barrages a cependant été prévu dans la plaine de la Bekaa par le Plan Vert pour réguler les crues violentes dans cette zone semi-aride dominée par les chaînes montagneuses du Mont Liban et de I'Anti Liban. En particulier, pour l'irrigation, il existe un projet de conduite à la cote 800 qui transporterait I'eau du barrage de Karaoun (220 IMm3) de la Beqaa vers le Sud Liban.

L'étude ci-après a pour objectif de localiser les sites potentiels de stockage de l'excédent hivernal dans des lacs collinaires, en vue d'une utilisation locale en saison sèche pour l'utilisation domestique et la petite irrigation. Nous avons developpé un modèle numérique de terrain (MNT) et Lin logiciel (en Visual basic) spécialement conçus à cet effet. A l'aide de critères purement topographiques nous déterminons 48 sites favorables. Ensuite, nous appliquons les critères suivants: occupation des sols, géglogie, facilité d'accès au Canal 800, rapport volume retenu sur surface mobilisée. II ne reste finalement que six emplacements favorables, qui se réduisent à quatre pour des raisons sociales.

Nous avons donc montré qu'un MNT pouvait être utilisé pour pré-sélectionner des sites favorables à l'implantation de lacs collinaires. Une enquête de terrain n'aurait pas en effet permis dans ce cas précis de mettre en évidence tous les sites possibles. Les MNT sont de puissants outils d'aide à la gestion de' l'espace, dont nous avons également montré les limites.

1. Centre Régional de l'Eau et de l'Environnement (CREEN), ESIB, B.P. 11-5 14, Beyrouth, Liban. Ce travail, réalisé par \'alid Khoury, a obtenu le prix Nabih Berri de la Fondation Abd el Aal en 2000.

2. Chargé de Recherche IRD et Directeur-adjoint du CREEN, 3. Professeur a l'Université St Joseph et Directeur du CREEN,

1 Cote: KL~CZG \Sr E X : 4 1

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Les considérations techniques à prendre pour le choix des sites des petits barrages et les lacs collinaires et ses impacts sur l'environnement et l'économie.

MED KHlR ELLAHAM'

RESUME

Les études et les recherches, géologiques et de géologie de l'ingénieur aussi que séismiques sur les sites des barrages et les lacs sont importantes et à exécuter avant les installations des ouvrages hydrauliques en liaison avec les spécifications du site ainsi que la capacité du barrage, sa hauteur sa conduite de vidange. Dans ces études on peut spécifier sa lithologie et sa structure et sa composition. Ceci pour éviter dans l'avenir les accidents et les dangers qui surviennent après un mauvais choix ou une mauvaise planification et ceci demande une coopération entre le géologue et l'hydraulicien et ils traitent les problèmes ensemble avant l'installation de l'ouvrage et une prédiction de lecture économiqi~e après I'installation.

A travers cette communication nous allons passer en revue la qualité et les formes de ses considérations techniques et les traitements aussi les conditions techniques types pour l'installation des barrages et des lacs ainsi que les résultats économiques et environnementaux de certains modèles en Syrie comme exemple pratique.

1. Géologue, Sous-directeur de la documentation dans l'Institut Général de Géologie et les Ressources Minières et chaire à l'UNESCO en Syrie

HYDROMED. Tunis du 28-31 Mai 2001 Atelier conférence

Design of a System for Water Harvesting from Water Runoff in Micro- Catchments in southern Spain: Preliminary Results

F. PELEGR~N', F. MORE NO^, J.E. FERNANDEZ~, A. MADUENO', D. DE LA ROSA^

ABSTRACT

Water resource in the Mediterranean region is one of the most important lirriiting factor for crop development and yield. At the same time, soi1 loss by erosion processes derived from water runoff is also an environmental problem in this region. In this work we have designed a system for water harvesting from water runoff in microcatchments, conduction and storing this water to be used as supplementary irrigation of olive trees. The system was installed in an area of 0.25 ha within an olive orchard in the province of Seville (southern Spain), being the soi1 a sandy loam (Xerocrepts), and a slope of 10%. The components of the systems are a chain of little damps connected between them by a flexible pipe discharging in an artificial reservoir excavated in the lower part of the orchard. The system is able to collect and store at least 100 mm from the 500 mm of annual average rainfall in the area. In order to reduce the soi1 loss by erosion we apply in one plot of the experimental area a conservation tillage treatment. This treatment is characterised by not using mouldboard ploughing, cropping with grass between trees rows. Weed killer is applied at the beginning of the spring to stop the grass development and to left the residues as a mulch. The water harvested by the system is then applied to the olive trees by drip irrigation. The energy needed to operate the irrigation system was obtained from a photovoltaic solar unit. During October of 1999 the rainfall was 294 mm with some events of high intensity. Llnder these conditions the amount of water harvested was 70 rrim. The total soi1 loss by erosion was also determined during the rainy period.

Keywords : Water harvesting, Runoff, Micro-catchment, olive orchard, conservation tillage

1. EUITA, University of Seville. Carretera de Utrera Km 1, 4 101 3 Sevilla, Spain 2. lnstitiito de Recursos Naturales y Ajrobiologia de Sevilla (IRNAS, CSIC). P.O. Box

1052, 4 1080 Sevilla, Spain


L'expérience algérienne dans le domaine des études de retenues collinaires

BACH l R BENLAOUKLI' BENINA TOUAIBIA~ -

RESUME

L'objet de la communication est d'exposer l'expérience algérienne acquise dans le domaine des études de retenues collinaires depuis 1987 à ce jour. En effet, plus de 40% des retenues collinaires ayant fait l'objet d'une étude sont aujourd'hui en exploitation et ont atteint l'objectif visé.

Les bureaux d'études algériens ont développé leur propre méthodologie de calcul. Contrairement aux petits et moyens barrages, les retenues collinaires ont été considérées autrement vu leurs particularités. La consistance des études a été sensiblement modifiée par des délais de réalisation passant de 12 à 6 mois se répercutant ainsi, sur un montant global qui est passé de 2.500.000 à 1.200.000 DA sans pour autant affecter la qualité et la fiabilité de l'étude. Cette réduction dans la consistance a été obtenue grâce à la normalisation de certaines études et à la rationalisation des travaux , entre autres :

*:* de l'étude hydrologique :

*:* de reconnaissances géologiques et géotechniques (sondages, fouilles, essais en laboratoire) ;

*:* de dimensionnement hydraulique des ouvrages ;

*> du calcul de génie civil des ouvrages en béton armé ;

*:* de pièces dessinées.

Pour mieux cerner ces études, un échantillon de plus d'une vingtaine de retenues collinaires réalisées et actuellement en exploitation, dans 3 Wilayas du Nord de l'Algérie, sera présenté.

La diffusion de notre expérience certes un peu courte par rapport à certains pays du bassin niéditerranéen mérite d'être prise en considération et peut contribuer quelque part à améliorer la sécurité et les performances des retenues collinaires.

1 . PhD Ouvrages hydrotechniques . Laboratoire d'Hydrauliqiie. Ecole Nationale Supérieure de l'Hydraulique. BP 3 1 . 09000. Blida. Algérie

2. Maître de Conférences . Laboratoire d'Hydrologie. Ecole Nationale Siipérieure de 1'1-Iydiaulique. BP 3 1. 09000. Blida .Algérie

HYDROMED. Tunis du 28-31 Mai 2001 Atelier Conference

Le modèle Hele-Shaw pour la détermination des écoulements dans les petits barrages en terre

BOUALEM REMINI'. A IVlOHARABl2, D'ABDERRAHIM~

Ces dernières années, l'Algérie a intensifié la réalisation des petits barrages en terre par des moyens locaux et dans des délais très courts afin de répondre aux besoins en eau potable et agricole. Cependant, certaines digues ont été emportées et renversées par l'arrivée des crues, d'autres présentent des fuites et des fissures dans la partie avale de la digue. Ajouté à ce problème de remplissage rapide des retenues, la vidange rapide peut entraîner aussi des dégâts au niveau de la digue. En effet, le dépôt accéléré des sédiments dans les retenues a poussé les services d'hydraulique à pratiquer la technique de chasse à l'espagnole qui consiste à vider la retenue provoquant ainsi l'érosion de la vase. Elle se pratique à la fin de la saison sèche et les niveaux d'eau de la retenue influent directement sur la surface libre dans le corps de la digue. Les premières crues de l'automne remplissent les retenues. En effet, il existe un décalage important entre le niveau d'eau du réservoir et la surface de la nappe phréatique, en raison de la lenteur des écoulements de drainage 01-1 d'infiltration et de la faible perméabilité LI massif poreux.

La détermination et la connaissance de la forme et de la position de la surface libre, la forme et les dimensions du drain et éventuellement la surface de suintement sont des problèmes complexes. A titre d'exemple, les filtres placés pour améliorer le drainage constituent des hétérogénéités iri-iportantes dont l'influence est sensible sur I'écoulen~ent. II est possible de résoudre ce problème par des voies et avec des moyens extrêmement divers: calculs analytiques, modèles physiques, modèles analogiques et modèles mathématiques. Parmi les moyens analogiques, il existe une méthode qui permet de tenir compte aisément de la surface libre : c'est l'analogie Hele-Shaw fondée sur l'écoulement d'un fluide visqueux entre deux plaques parallèles rapprochées.

Devant la complexité du problème, nous avons utilisé le modèle Hélé-Shaw pour étudier et visualiser l'évolution de la ligne de saturation pour les digues en terre avec tapis filtrant et si-lintement en régime permanent et non permanent, tout en comparant les résultats obtenus avec ceux des méthodes classiques : Kozeny, Dupuit, Huard de Lamare et Boussinesq. Les résultats obtenus sont jugés satisfaisants, le dispositif expérimental à écoulement de Hélé-Shaw peut être un moyen d'étude efficace et simple à condition de prendre toutes les précautions possibles.

Mots clés : Barrage, terre homogène, Hélé Shaw, Analogie visqueuse

I Mai t r t de confirences UnibersitC dr Blida. Algérie 2 E.N.P d'Alger, Algérie


Dimensionnement et étude de stabilité des petits barrages : cas du lac Bir stah

MOHAMED BERGAOUI' ET LOTFl RABOUDI'

RESUME

Dans le cadre de la stratégie nationale en matière de conservation des eaux et des sols et afin de mobiliser l'équivalent de 500 n- ill lions de m3 d'eau qui sont perdues dans la mer et les sebkhas, I'Etat Tunisien at réalisé un projet de mille lacs collinaires, des barrages et barrages en terre. Cependant, le dimensionnement, le choix et l'étude de sensibilité de ces ouvrages de stockage méritent d'être bien approfondis. Ainsi, notre étude est faite au niveau de la région du Kef et principalement sur la retenue collinaire de I'oued Bir Stah. Elle a pour but d'arrêter une méthodologie pour dimensionner les petits ouvrages, qui passe souvent par l'application des formules empiriques, et de faire l'étude de stabilité des digues suite à l'analyse au laboratoire de mécanique des sols. Dans un premier temps, le volume de la retenue norniale, le laminage des crues, les dimensions de l'évacuateur de crue et le volume de remblai de la digue sont déterminés. Pour le cas du bassin de l'oued Bir Stah (3.8 km2), et en tenant compte de la pluviométrie moyenne annuelle de la région ( 475 mm), le volume de la retenue normale est estimé à 295.000 m3. Nous avons ensuite étudié la stabilité de la digue suite aux prospections géotechniques de la cuvette. Les caractéristiques physiques et mécaniques des matériaux de construction de la digue ( teneur en eau, granulométrie, limites dlAtteberg, essai de Proctor et de cisaillement) sont déterminées. Les résultats d'analyses semblent indiquer que la stabilité des talus amont et aval aux pentes de 113 et 112.5 de la digue du lac Bir Stah est assurée.

Mots clés: petit barrage collinaire, dimension, stabilité, digue

1. Ecole Supérieure des Ingénieurs en Equipement Rural Medjez EL Bab, 9070 Medjez El Bab, Tiinisie.


Etude du comportement d'un barrage

MOHAMED RIDHA EL OU~\II'

La surveillance et le contrôle des petits barrages s'inscrivent dans le contexte beaucoup plus large de leur surveillance systématique et régulière.

Le travail présenté s'inscrit dans cette catégorie d'étude. L'appui pratique de notre étude est le barrage de Lebna. II s'agit d'utiliser les résultats d'auscultation pour en faire en quelque sorte un cas d'exemple d'étude et de validation des modèles de calcul.

L'étude est divisée en deux parties :

*:* La première partie présente le barrage Lebna, le système d'auscultation et les modèles de corriportement intégrés dans le calcul en déformation.

*:* La seconde partie est consacrée à l'examen des résultats du calcul et à leur comparaison avec les mesures effectuées sur le site.

1. Département. GREF NAT, Tunis


Étude fréquentielle des précipitations mensuelles et régimes pluviométriques

SlHEM JEBARI TESTOURI' , MOHAMED SGHAIER SLIMANI'

RESUME

Les caractéristiques statistiques des pluies mensuelles font partie de la panoplie des paramètres hydrologiques nécessaires aux projeteurs. Pour identifier les régimes pluviométriqi~es moyens et extrêmes et quantifier l'ampleur de l'irrégularité de la pluviométrie, nous avons eu recours à une analyse statistique des données pluvioniétriques mensuelles de 1 I O stations pluviométriques réparties sur tout le territoire. Pour chacune d'elles, on dispose d'une série de mesures d'au moins 30 ans. Nous avons identifié la fonction de répartition de chaque mois et pour chaque station (1 1 O x 12 = 1320 ajustements).

Chaque loi étant connue par ses paramètres, nous avons alors essayé de les régionaliser. On dégagera des régions ayant le même comportement moyen du régime pluviométrique et d'autres où il faudra chercher la ressemblance dans les régimes extrêmes. On utilisera en plus des paramètres des lois statistiques, les paramètres expérimentaux tels que les coefficients d'asymétrie, d'aplatissement et de variation. Alors l'organisation spatiale de ces régimes sera interprétée en fonction des paramètres morphométriques. L'évolution temporelle des quantiles permettra d'affiner ces régimes pour une meilleure gestion des ressources en eau à petite et moyenne échelle (les lacs collinaires).

1 . Institut National de Recherches en Génie Rural, Eaux et Forêts, B.P.NO 10, Ariana 2080, Tel: 216-230039, Fax : 216-717951

2. Institut National Agronomique de Tunisie : 43, Avenue Charles Nicolle, 1082- Cité Mahrajène - Tunis


Acquisition des banques de données et leur utilisation -l,

F' . d d mQ ALI DEBABRIA' YAMNICK PÉPIN~, MOHAMED BEN YOUNES LOUATI~, MEKKl BEN YOUSSEF~

RESUME

Sur trois pays ont été aménagés des stations hydro-pluviométriques pour contrôler des retenues collinaires : 30 en Tunisie, 1 en Syrie et 1 au Maroc. Ces stations sont équipées d'enregistreurs automatiques de données de type CHLOE et CEDIPE ou bien PLUVIO-LIMNI 92 avec parfois un bac d'évaporation et un ou plusieurs pluviomètres supplémentaires. Nous allons présenter les données acquises et leur interprétation.

Les banques de données

Les données acquises en continu sont de trois types :

-3 la pluie et l'évaporation avec le logiciel PLUVIOM, les niveaux d'eau,

*:* le niveau d'eau avec aussi les volumes stockés, les surfaces inondées et les débits déversés (logiciel HYDROM),

4:- les données de températures sous abri et de I'eau lors des passages sur le sites, les mesures de conductivité et de pH de I'eau et les mesures d'envasement sont en général stockées sous fichier EXCEL.

Le traitement des données

Calcul des apports

Annuaires hydrologiques

En Tunisie, les données acquises sont présentées pour une grande diffusion sous la forme d'un annuaire hydrologique des lacs collinaires qui sort chaque année.

Mots clés : Petits barrages, banque de données, traitement des données, crues, usages de I'eau et bilan hydrologique.

1 . Ministère de l'agriculture, DICES, Tunisie 2. IRD Montpellier, France 3. IRD Tunis, Tunisie

1 Tc.8~; Documentaire i H 1

HYDROMED, Tunis du 28-31 Mai 2001 Atelier 3

Présentation multimédia des annuaires "Réseau hydrologique des lacs collinaires de TUNISIE"

JEAN FRANCOIS RICHARD', HASSEN AYARI'

Cette publication électronique résume une partie de l'important travail d'équipe poursuivi depuis 1994 par la Direction de la Conservation des Eaux et des Sols et par l'Institut de Recherche pour le Développement (ex-Orstom).

Elle est destinée à Lin public scientifique élargi. Seuls les principaux des résultats consignés dans les six volumineux annuaires hydrologiques publiés jusqu'à présent ont été conservés. Ces résultats portent sur une trentaine de retenues et concernent l'ensemble de la Dorsale tunisienne et du Cap Bon. Ici, ils sont présentés sous une forme cartographique simplifiée, montrant la variation des pluies, de l'écoulement ou de l'envasement à l'échelle régionale, mais sont accompagnés d'une cartographie détaillée et de diagrammes présentant la dynamique annuelle de chaque bassin versant.

L'intérêt d'une telle publication électronique est de permettre a l'utilisateur de se déplacer facilement, voire agréablement, dans un domaine où les informations sont pourtant à la fois très nombreuses et très diversifiées.

1. Mission IRD, BP 434 1004 Tunis El Menzah

( Cote: AXZG r3r

HYDROMED. Tunis du 28-31 Mai 2001 Atelier 4

HYDRACCESS

Progiciel de Gestion et d'Exploitation de Bases de Données Hydrologiques

RESUME

L'IRD (ex-ORSTOM) avait joué un rôle de pionnier dans le développement de bases de données hydrométriques et pluviométriques à vocation généraliste, c'est à dire pouvant s'adapter à des besoins de services hydrologiques très divers sous toutes sortes de climats. Cela avait conduit dans les années 80 a la diffusion de Hydrom et Pluviom, logiciels fonctionnant sous DOS, permettant de stocker des données hydrologiques dans un format propriétaire, et de réaliser un bon nombre de fonctions de base nécessaires à l'hydrologue pour valoriser ses données. Cependant, avec les progrés de l'informatique et l'arrivée de WINDOWS, ces bases de données étaient de plus en plus ressenties comme des (( prisons », puisque pour tout traitement de données non prévu au menu de ces logiciels, l'utilisateur devait procéder à des exportations de données en Ascii, et à la ré-importation de ces données dans l'application de son choix. Cela avait conduit certains hydrologues à utiliser de moins en moins ces outils, et à développer des structures parallèles sous tableurs par exemple.

Hydraccess a été développé en gardant à l'esprit les acquis de Hydrom et de Pluviom, tout en souhaitant remédier a leurs insuffisances. II permet de gérer dans une même Base de Données au format Microsoft Access 2000 des données hydrométriques et météorologiques, et ouvre la voie aux traitements Pluies - Débits intégrés. L'utilisation de Access comme moteur de Base de Données garantit à l'utilisateur un accès facile à ses données en dehors de l'interface Hydraccess, depuis le simple couper-coller de Windows jusqu'au développement d'applications personnalisées dans le langage de programmation de son choix. La mise à disposition de données sur le Web par exemple devient facile.

Hydraccess reprend la quasi-totalité des traitements de données qu'offraient ses prédécesseurs (traduction de cotes en débits, agrégation de données sur la journée, le mois et l'année, calcul de valeurs caractéristiques...), et propose en plus de nouvelles facilités. L'intégration de données externes provenant par exemple d'enregistreurs électroniques est ainsi fortement améliorée. Hydraccess propose par ailleurs de nombreux graphiques et tableaux permettant de comparer les données issues de différents capteurs à des échelles de temps variant de la minute à l'année. L'utilisation intensive des possibilités de la suite logicielle Microsoft Office 2000 permet enfin d'obtenir rapidement sous Excel ou sous Word des graphes et documents, que l'utilisateur peut ensuite personnaliser ou utiliser en l'état.

La structure ouverte dlHydraccess permettra sans doute dans le futur l'ajout de nouvelles fonctionnalités répondant aux besoins spécifiques. A titre d'exemple, un module permettant de reconstituer les crues sur un petit barrage a partir des cotes, des pluies sur la retenue, et des relations entre les cotes d'une part et les débits déversés, les surfaces et les volumes d'autre part vient de voir le jour pour répondre aux besoins du programme HYDRONIED.

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1. Hydrologue IRD

Documentaire I R D


Note sur la conception et l'utilisation d'un drone lent pour la télédétection rapprochée

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JEAN ASSELINE', GEORGES DE NONI' ET RÉGINE CHAUME'.

RESUME

Une demande renouvelée d'images aériennes de grande définition et le souci de faible coût ont amené les auteurs à concevoir un drone lent, permettant la prise de photos aériennes classiques ou numériques ainsi que des enregistrements vidéo à basse altitude.

Les auteurs ont retenu la solution d'un ULM radio commandé. Le principe d'un petit paramoteur muni d'une structure avec train tricycle a été retenu. Le pilotage s'effectue à vue, dans un rayon de 500 mètres auto~ir de l'opérateur: L'effort de conception a porté sur la sirriplicité de pilotage, la facilité de maniement, de transport et la sécurité du matériel embarqué. L'utilisation du drone par un large public est encouragée par le fait qu'il relève de la réglementation concernant I'aéromodélisme, nettement moins contraignante que celle de l'aéronautique civile. Les principales limites de l'appareil sont dues a sa faible vitesse qui le rend sensible au vent et à la réglementation qui restreint son altitude maximale de vol à 150 mètres.

Un exemple d'utilisation par les auteurs met en évidence les avantages et les limites de différentes échelles d'informations dans le cas d'une étude des états de surface du sol réalisée en Aveyron.

MOTS CLÉS: Télédétection, drone à vol lent, paraplane, paramoteur; spatialisation, photographie aérienne, photographie numérique, état de surface, Aveyron.

1. Laboratoire de comportemeiit des sols cultivés, IRD (ex Orstom), BP 5035, 34032 Montpellier cedex 1, France

HYDROMED. Tunis du 28-31 Mai 2001 Atelier Conférence

A Holistic Generic Integrated Approach for Irrigation, Crop and Field Management: The SALTMED Mode1

RAGAB RAGAB'

ABSTRACT

A successful water management scheme for irrigated crops requires an iiitegrated approach that accounts for water, crop, soi1 and field management. Most existing models are designed for a specific irrigation system, specific process such as water and solute movement, infiltration, leaching or water uptake by plant roots or a combination of them. There is a serious gap in the knowledge related to models of a generic nature, models that can be used for a variety of irrigation systems, soi1 types, soi1 stratifications, crops and trees, water application strategies (blending or cyclic), leaching requirements and water qualities. SALTMED model has been developed to fiIl this gap. The model employs established water and solute transport, evapotranspiration and crop water uptake equations. Due to the scarcity of data sets that are suitable for model testing over the complete growing season, where different processes are acting simultaneously, different subroutines were separately tested. The model was able to reproduce the soi1 moisture, salinity and relative concentration' profiles of Gilat Loam under infiltration using trickle line source, soi1 moisture profiles of sand under ti-ickle line source and soi1 moisture profile of Lakeland Sand (3 layers) under infiltration from trickle point source. In this paper, the model has been run with five examples of applications for one growing geason using data from the literat~ire. The model successfully illustrated the effect of the irrigation system, the soi1 type, the irrigation salinity level on soi1 moisture and salinity distribution, leactiing requirements, and crop yield in al1 cases.

1. Dr. R. Ragab, Principal Research Scientist, Chairman of the Work Team on the Use of poor quality waters for Irrigation, International Commission on Irrigation & Drainage, ICID, Chairman of the Work Group on the Sustai.nable use of natural resources for ciop production, Iliternational Commission on Irrigation & Drainage, ICID

HYDROMED. Tunis du 28-31 Mai 2001 Atelier conférence

Efficience de l'irrigation goutte-à-goutte du piment : cas particulier d'une parcelle "agriculteur" irriguée à partir du barrage collinaire de Kamecb (Cap Bon, Tunisie)

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JDL - AC& I MEKKl INSAFI, LUC JEAN-PAUL', MOUGOU RAOUDHA'

RESUME

En Tunisie, la construction des lacs et barrages collinaires (600 réalisés à ce jour sur 1000 projetés) était initialement conçue pour lutter contre l'envasement des grands ouvrages.

Ces nouvelles ressources en eau locales ont, entre autres, permis aux agriculteurs de développer une agriculture irriguée.

Le présent travail a eu pour but d'étudier, sur une parcelle de piment irriguée, gérée par un agriculteur, la consommation réelle en eau et la production qui en résulte.

La parcelle suivie est situé dans le bassin versant du barrage collinaire de Kamech situé en milieu semi aride tunisien et faisant partie des sites pilotes du programme HYDROMED.

Nous avons suivi au cours du cycle cultural: l'itinéraire technique de production, les apports d'eau réels et leur répartition spatiale (étude hydraulique théorique et expérimentale du réseau d'irrigation), le fonctionnement hydrique du sol et I'évapotranspiration réelle de la culture.

II est apparu que la conduite de l'irrigation, adoptée par l'agriculteur, ne permet pas la valorisation de l'eau de façon optimale ; en effet le sol a été maintenu en permanence à des niveaux de stocks en eau très élevés favorisant les pertes par drainage.

IViots clefs : efficience, goutte-à-goutte, piments

1. Institut de Recherche pour le Développement, impasse Chahrazed, BP 434, 1004 Tunis El Menza IV

2. Institut National de Recherche en Génie Rural et Eaux et Forêts, BP 10, Ariana, 2080 Tunis

Fonds Docairnenkire ! R D Cote: brzG r3r E X : 4-


Consommation hydrique en cultures intercalaires

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JIHÈNE ABID-KARRAY'. NÉTIJ BEN MECHLIA'. JEAN-PAUL LUC^

Le déficit pluviométrique qui caractérise la Tunisie fait que I'eau constitue une ressource limitée qu'il faudrait économiser. Pour atteindre cet objectif, il est nécessaire d'avoir des connaissances précises concernant les besoins en eau des plantes et d'adopter des systèmes de culture assurant une bonne efficience d'utilisation de I'eau.

La pratique des cultures intercalaires semble constituer un moyen d'améliorer la productivité de I'eau dans des conditions de fortes irrégularités climatiques. En effet, ce système de culture serrible prendre de plus en plus de l'importance en Tunisie. La superficie totale des cultures maraîchères conduites en intercalaire est de l'ordre de 50 000 Ha dont 67% se trouve dans le centre du pays.

L'adoption de ce système de culture par les agriculteurs serait liée à une meilleure valorisation de I'eau et des équipements. Aussi, l'intercalaire permet-il une diversification de la production assurant ainsi une meilleure élasticité pour l'écoulement du produit agricole sur le marché. En cas de déficit hydrique, ce système peut être reconverti à la monoculture arboricole permettant un revenu rriinimum à l'agriculteur.

Cependant, il n'y a pas suffisamment de connaissances concernant les pratiques de gestion de l'irrigation en système de cultures associées. De même, la productivité de I'eau de chaque culture conduite en intercalaire en climat semi-aride est peu documentée.

Pour développer et améliorer ces pratiques, il est essentiel de mettre en place une méthodologie qui permettrait de quantifier la consommation hydrique partielle de chaque culture. Ainsi, la détermination de la consommation globale d'un tel système, et de la productivité de I'eau permettront d'étudier les moyens de l'améliorer en choisissant les techniques d'irrigation les plus adéquates.

1 . IRD, BP 434 1004 Tunis El Menzah, Tunisie 2. INAT, 23 Rue Charles Nicolle 1082 Tunis, Tunisie 3. IRD, BP 434 1004 Tunis El Menzah, Tunisie, Jean-pnul.luc~Rird.iritl.tn


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HYDROMED, Tunis du 28-31 Mai 2001 Atelier Conférence -

Comparaison des modèles linéaires et à logique Floue: Application aux relations production-précipitation

IV1 MASMOUDI'. N. BEN MECHLIA'. C.G. VANSTEENKISTE~

RESUME

Des prévisions précoces de la production agricole en cours de campagne permettent aux décideurs de donner une meilleure orientation à la planification de la récolte et de l'approvisionnement. A l'état actuel, ces prévisions, si elles existent, sont en général le résultat d'enquêtes et de campagnes d'échantillorinage coûteuses.

Cependant, des modèles de simulation permettant I'estimation du rendement en fonction des facteurs climatiques sont opérationnels dans les pays du Nord, mais leur utilisation nécessite un nombre élevé de données précises qui font souvent défaut dans les pays du sud de la Méditerranée. Les modèles de simulation fonctionnent en général avec des données climatiques quotidiennes et exigent une information précise si-ir le sol et les techniques culturales. En l'absence de données suffisantes, des modèles de type 'boite noire' sont souvent utilisés pour lier la croissance, la phénologie etlou le rendement d'une culture aux différents paramètres physiques.

Dans ce travail, nous avons tenté de développer des modèles basés sur la logique floue ayant pour objectif d'expliquer la variabilité de la production agricole à partir d'un ensemble minimum de données climatiques dans un contexte où l'eau est le facteur limitant. Comme application, l'étude considère la culture du blé et la possibilité de faire des estimations du rendement. Le choix de cette espèce a été dicté par son importance à l'échelle de la Tunisie et l'ensemble des pays du Maghreb.

La possibilité d'utilisation de ces modèles pour l'estimation du rendement en fin de carripagne et la prévision quatre et deux mois avant la récolte a été étudiée et leur performance a été comparée à celle de la régression linéaire.

L'enserrible des résultats montre que dans les conditions ' semi-arides, les précipitations sont en mesure d'expliquer à elles seules 73% de la variabilité du rendement en utilisant la régression linéaire, cette valeur passe à 83 % pour le modèle a logique floue. L'erreur absolue moyenne d'estimation passe quant à elle de 0.325 à 0.236 t/ha en utilisant respectivement ces deux techniques.

L'intégration des connaissances et des données fragmentaires et imprécises sur le climat, le sol et la culture dans un modèle à logique floue semble améliorer la qualité des estimations. L'utilisation de la technique dans les zones des lacs collinaires où une agriculture semi-irriguée est en train de se développer permettrait une meilleure adaptation régionale des connaissances existantes.

1 . Institut National Agronomiq~ie de Tunisie, 2. Uiiiversité de Gand - Belgique


Modèle de transfert hydrique au sein du continuum : Application aux couverts hétérogènes

LASRAM ASIVIA1, TUZET ANDRÉE~, PERRIER ALAIN^

RESUME

Dans les périmètres irrigués, la gestion de l'eau nécessite l'estimation précise de la transpiration réelle des cultures notamment quand la ressource est incertaine tels que les cas de petits barrages et lacs collinaires. Dans ce but, un modèle de continuum de transfert de masse et d'énergie est développé.

Ce modèle se base sur l'approche multicouche pour décrire les interactions entre le sol, la plante et l'atmosphère relative à un couvert couvrant et homogène. Grâce à cette approche la plante est discrétisée parallèlement aux autres compartiments en plusieurs couches et son potentiel hydrique est variable le long des racines et des tiges. Les transferts hydriques au sein de la plante se font le long des gradients potentiels, ils sont couplés avec des flux radiaux d'absorption racinaire calculés à partir de la théorie de Gardner, les transferts hydriques verticaux dans le sol sont calculés à partir de la résolution numérique de l'équation de Richards en adoptant la transformation de Kirchhoff et les transferts de vapeur d'eau a travers la résistance stomatique qui dépend à la fois de du potentiel des cavités sous-stomatiques et du PAR (Photosynthetically Active Radiation).

La théorie de Gardner permet aussi le calcul de l'absorption racinaire maximale que peut offrir le sol (ALim), variable dont l'utilisation pour la présentation et l'analyse des courbes de réduction de la transpiration (TRTTM) par rapport a celle maximale (TM) se révèle intéressante. En effet on démontre par l'intermédiaire de différentes simulations que la présentation originale du rapport (TRTTM) en fonction de celui (ALim/TM) permet de s'affranchir de l'effet des profils aussi bien du potentiel hydrique du sol, de la densité de longueur racinaire que de la densité de surface foliaire ce qui permet la simplification d'un modèle aussi complexe que le notre et son exploitation dans le cas de couverts à strates et de cultures associées.

1. Thésarde à I'INAP-G 2. Chargée de recherche à l'INRA 3. Professeur à I'INAP-G

Poster HYDROMED, Tunis du 28-31 Mai 2001 4

Mise au point d'outils de calcul pratique pour l'hydrologie des retenues collinaires et petits barrages -

RESUME

Pour une optimalisation de la mobilisation des ressources en eau de surface par les ouvrages de la petite et moyenne hydraulique, I'ANRH mène plusieurs travaux ayant pour objet le choix approprié des sites favorables à l'implantation de retenues collinaires et petits barrages et la détermination des paramètres hydrologiques de base nécessaires à leur dimensionnement.

Une étude méthodologique sur l'hydrologie des petits bassins versant à permis de mettre au point des outils de calcul pratique à l'usage des planificateurs dans le domaine de l'eau. L'étude couvre l'ensemble de l'Algérie du nord et les données hydroclimatologiques de 33 bassins versants de superficie inférieure à 100 Km2 repartis à travers le territoire national ainsi que les données de 16 retenues collinaires ont été utilisées. Cette étude s'est basée sur la recherche des formules de calcul les plus adaptées au contexte algérien et a fourni :

Des formules simples et pratiques des différents paramètres hydrologiques (pluie, Apport liquide et solide, Caractéristiques des crues, salinité etc.) nécessaires au calcul de dimensionnement d'ouvrages.

Un modèle de simulation de fonctionnement d'une retenue collinaire permettant de définir son mode de gestion et d'optimiser son exploitation.

Un deuxième travail a consisté à élaborer un inventaire aussi complet que possible des sites potentiels de petits barrages et retenues collinaires à travers 38 wilayas du pays. Le choix s'est limité dans une première approche à la topographie des sites et à la disponibilité des ressources en eau.

1. Agence nationale des ressources hydrauliques, ALGERIE


Intégration de la technique du béton compacté aux rouleaux (BCR) dans la réalisation des petits barrages

M.K. MIHOUBI'. A. KETTAB~

RESUME

La pratique des cultures intercalaires semble constituer un moyen d'améliorer la productivité de I'eau dans des conditions de forte irrégularité climatique. En effet, ce système de culture semble prendre de plus en plus de l'importance en Tunisie. La superficie totale des cultures maraîchères conduites en intercalaire est de l'ordre de 50 000 Ha dont 67% se trouvent dans le centre du pays.

L'adoption de ce système de culture par les agriculteurs serait liée à une meilleure valorisation de I'eau et des équipements. Aussi, l'intercalaire permet-il une diversification de la production assurant ainsi une meilleure élasticité pour l'écoulement du produit agricole sur le marché. En cas de déficit hydrique, ce système peut être reconverti à la monoculture arboricole permettant un revenu minimum à l'agriculteur.

Cependant, il n'y a pas suffisamment de connaissance concernant les pratiques de gestion de l'irrigation en systeme de cultures associées. De même, la productivité de I'eau de chaque culture conduite en intercalaire en climat semi-aride est peu documentée.

Pour développer et améliorer ces pratiques, il est essentiel de mettre en place une méthodologie qui permettrait de quantifier la consommation hydrique partielle de chaque culture. Ainsi, la détermination de la consommation globale d'un tel systeme, et de la productivité de I'eau permettront d'étudier les moyens de l'améliorer en choisissant les techniques d'irrigation les plus adéquates.

1. École Nationale Supérieure de l'Hydraulique BP : 3 1 Blida (09000), Laboratoire de Mobilisatioii des ressources ENSH -Blida

2. École Nationale Polytechnique (ENP) , BP 182 El Harrach16200, Tél: +213 (25)43 8084125 3994 46, E-mail: niihoubi@e~iskedu.dzl ou KETTABSyahoo.fr


Réalisation d'une base de données géographiques et mise en place d'un SIG sur les bassins versants de lacs et barrages collinaires de la Dorsale et du Cap Bon , \ ,,.XI

H. AYARI, Tl. MANSOURI1 ET P ZANTE1

RESUME

En 1993, la Direction de la Conservation des Eaux et des Sols du ministère de l'agriculture (DCES) a installé un réseau d'observation hydrologique et de surveillance des lacs et barrages collinaires, en partenariat avec l'Institut de Recherche pour le Développement (IRD). En 2001, ce réseau comprend 30 lacs ou barrages situés le long de la Dorsale tunisienne et au Cap Bon sous des climats allant de l'aride au sub-humide. Leurs bassins versants présentent des caractères très divers quant à la nature des sols et de leur occupation ( du milieu forestier au milieu agricole). Ce poster présente la constitution d'une base de données géographiques et la mise en place d'un SIG sur les bassins versants. La base de données géographiques est constituée par les cartes que nous avons établies dans le cadre du programme de recherche (cartes des sols, cartes géologiques, cartes de l'occupation des sols, cartes des aménagements de conservation des eaux et des sols...). Des relevés GPS ont servi à la localisation des barrages ainsi que pour la rectification des photographies aériennes distordues. L e s données topographiques ont servi à la création des modèles numériques de terrain des bassins versants.

Nous avons aussi calculé les dérivées des modèles numériques de terrain. Le SIG ArcView a servi à la saisie et la manipulation des cartes. Le SIG mis en place sert à répondre aux objectifs du programme de recherche à savoir la caractérisation hydrodynamique et érosive des bassins versants et la gestion conservatoire des eaux et des sols.

Mots Clés: Tiiilisie, base de données géographiques, bassin versant de lacs et barrages collinaires.

1 . IRD, BP 434 1004 Tiinis El Menzah, Tunisie


1 010026175


Réseau de surveillance des lacs collinaires en Tunisie : collecte et gestion de l'information hydrologique

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YANNICK PÉPIN' ALI DEBABRIA~, MOHAMED BEN YOUNES LOUATI~, MEKKl BEN YOUSSEF~

RESUME

En Tunisie centrale, dans la dorsale semi-aride, depuis le Cap Bon jusqu'à la frontière algérienne, 30 retenues artificielles ont été sélectionnées pour constituer un réseau d'observation et de surveillance des lacs collinaires et de leurs bassins versants. Ces retenues ont des impluviums très diversifiés allant d'un milieu semi- forestier plus ou moins anthropisé à un milieu totalement consacré à l'activité agricole. La superficie de leur bassin versant varie de quelques centaines d'hectares à quelques dizaines de km2. Elles sont acissi représentatives du gradient pluviométrique annuel de la zone semi-aride de 250 mm à 500 mm.

Chaque lac collinaire est équipé d'une échelle limnimétrique, d'un pluviomètre journalier, d'uii bac à évaporation et de deux centrales d'acquisition automatique de données; la première est reliée à un capteur pluviométrique à augets basculeurs (0.5 mm de pluie) et la seconde à une sonde immergée mesurant le niveau de l'eau au cm près et sa température. L'évacuateur de crues est aménagé pour &.poser d'un seuil déversant permettant l'estimation des débits. Les données caractérisant le bassin versant, la retenue et la station de mesures hydrologiques sont consignées dans une banque de données géoréférencés. Celle-ci est remise à jour après chaque modification de l'appareillage, nouvelle mesure de la bathymétrie ou changement constaté de l'occupation des terres.

La bathymétrie de chaque lac est effectuée au moins une fois par arinée hydrologique. Elle est rapportée au nivellement fin du site et permet d'apprécier le taux d'envasement de la retenue et d'établir les courbes « hauteurlvolume et hauteurlsurface».

Dans ce réseau 10 lacs ont été choisis pour être équipés de télétransmission de données par satellite. Un annuaire recueil des données est publié. II récapitule les caractéristiques générales de l'année hydrologique, les travaux réalisés sur chaque point du réseau puis les données permettent le calcul du bilan hydrologique de chaque lac.

1. IRD Montpellier, France 2. Ministère de l'agriculture, DICES, Tunisie 3. IRD T~in i s , Tuiiisie

Poster HYDROMED, Tunis du 28-31 Mai 2001 e -.

Surveillance des lacs collinaires en Tunisie avec le système ARGOS *\.' -

W. (ocai ZAKlA JENHAOUI' JEAN ALBERGEL1,YANICK PEPIN', MOHAMED BEN YOUNES - LOUA-1-1 l

RESUME -

Depuis 1992, I'ORSTOM a signé, en partenariat avec la Direction de la CES, une convention d'étude et de suivi des lacs collinaires par l'installation de matériels ELSYDE (Pluviographes OEDIPE et Limnigraphes CHLOE). -..

Ces stations automatiques ont été complétées par la mise en place d'une dizaine d'émetteurs ARGOS sur différents sites couvrant toute la zone du semi-aride - Tunisien. Ces émetteurs permettent le contrôle à distance, l'acquisition des données climatiques et le bon fonctionnement des appareils.

1. IRD Tunis, Tunisie


Application de la géomatique à l'étude de l'érosion à l'extrême Nord de la Tunisie t , i,

MANSOURI T A O U F I K ' ~ ~ , ~ , BOUSSEMA MOHAMED RACHED' ET ALBERGEL JEAN^

RESUME

La zone d'étude correspond au bassin versant du lac de Bizerte à l'extrême nord de la Tunisie ayant une superficie de 360 km2. L'objectif de cette étude doit produire une carte de priorités des aménagements par sous bassin versant. Cette carte est employée pour proposer aux décideurs les aménagements de versant et de cours d'eau dans le bassin versant. Le système d'aide à la décision SAGATELE a été employé. SAGATELE est basé sur quatre produits : La carte de sensibilité à I'érosion, qu'on obtient en croisant les cartes de l'agressivité des pluies, des pentes, des sols et celle du substrat géologique ; La carte du risque à I'érosion en croisant la carte de sensibilité à I'érosion, la carte de la densité de végétation (les indices de végétation sont dérivés des images TM dans notre cas) ; La carte d'urgente d'intervention. Elle s'obtient par le croisement de la carte précédente avec l'état actuel de I'érosion ; Le produit final est une carte de priorités des sous bassins pour l'aménagement qu'on

-. obtient en croisant les cartes d'urgente d'intervention, la carte des périmètres des sous bassins versant et la carte des aménagements existants. Pour assurer la combinaison des différentes cartes thématiques des poids sont affectés proportionnellement à l'influence du facteur impliqué. L'attribution de ces poids est empirique. II est basé sur l'expérience et le dialogue avec les techniciens de la conservation des eaux et du sol. II permet prendre en compte plusieurs facteurs tels que la salinité du sol, son taux de matière organique et la direction des écoulements par le rapport à l'inclination des couches géologiques. A titre d'exemple, si le facteur a une grande influence sur I'érosion, il sera affecté par un poids égal à 10, dans le cas contraire, ce poids est proche à O. Dansrsa première version SAGATELE ne tenait pas compte du facteur d'agressivité de pluie mais de sa quantité. L'interrogation des ingénieurs spécialistes dans la conservation des eaux et des sols et l'emploi du maximum de facteurs impliqués dans le phénomène I'érosion ont amélioré les résultats de SAGATELE. Les résultats ont été vérifiés et confirmés par des missions de terrain. Les résultats montrent l'importance des techniques géomatiques dans .la cartographie. L'importance de l'emploi du GPS était essentielle et nécessaire pour cartographier les travaux de conservation des eaux et du sol tel que les banquettes et de localiser les lacs collinaires, les barrages collinaires dans le bassin versant. mots-clés : Télédétection, Système d'information Géographique, GPS, conservation des eaux et du sol, bassin versant du lac de Bizerte.

1. Unibersité de Tiiiiis I I , I'nculté Ds sciznce de Tunis, Inbornioire de SCdiirieiitologie et d'OcCaiiograpliie. 2. Ecole nationale d'ingénieurs d t Tunis, Tunisit (ENlT), laboratoire de téléditection et de SIRS. 3. Institut de Recliercht. polir le DZveloppenient (IRD), mission en Tunisie, Laboratoire d'Hydrologie, BP 434 El

hlenzsh 1004 Tunisie.

I R D 1


Utulisation du SIG pour la caractérisation hydrique d'un bassin versant

INSAF. MEKKI', PATRICK. ZAN TE^, MONCEF. MASMOUDI' ET NETIJ. BEN MECHLIA'

Le bilan hydrique d'un système de collecte et de stockage d'eau est généralement établi à partir des mesures météorologiques et de ruissellement . La mesure de la quantité d'eau retenue dans le sol du bassin versant est rarement effectuée. Cette déficience est attribuable à la lourdeur des mesures de l'eau du sol et la difficulté de généralisation des observations à l'ensemble du bassin. Ce travail porte sur le développement d'une méthodologie de caractérisation du "réservoir sol". Spécifiquement, il s'intéresse à la variation spatiale de la capacité de rétention, du point de flétrissement permanent et la réserve utile du sol. Le site expérimental couvre une s~iperficie totale de 268 ha. Il constitue le bassin versant d'un lac collinaire, situé dans la région du Cap Bon au nord de la Tunisie, le lac Kamech,. Un ensemble de 39 sondages à la tarière et 6 fosses pédologiques ont permis d'établir les données de base utilisées dans la spatialisation des caractéristiques étudiées. Le système d'information géographique IDRISI à été utilisé en mode raster dans la manipulation des données collectées. Cette méthode à permis d'établir Les cartes relatives aux caractéristiques hydriques du sol. Elle a permis également de déterminer la quantité d'eau totale pouvant être stockée dans le sol est celle pouvant être mise à la disposition des cultures au niveau de l'ensemble du bassin versant.

1. Institut National Agronomique de Tunisie 2. IRD Tunis, Tunisie

Fonds ~o~~meii%-l

cote: & a 6 135 E K ~ 1 --


Fonctionnement hydrologique et risques d'envasement du barrage collinaire SABOUN (Tangérois) i \

A MERZOUK', A BENYOUNES', M CHIKHAOUI', M MEJJATTI ALAMI', J AL BER GEL^., F M O R E N ~ ~ . E ROOSE~

RESUME

Ce poster a pour objectif la connaissance du fonctionnement hydrologique et érosif du bassin versant du barrage collinaire Saboun (753 Ha, Tangérois). L'étude fait partie du programme Hydromed parrainé par l'Union Européenne.

Une station hydrométrique a été mise en place au niveau du barrage collinaire Saboun. Le matériel d'enregistrement automatique a une grande fiabilité. Les mesures des transferts hydriques, aussi bien dans la phase de reniplissage que de celle de vidange, ont une grande précision.

Pour la spatialisation des données un SIG a été mis en place pour le bassin versant, II permet l'archivage et l'analyse des différents facteurs de l'écoulement de surface et de l'érosion hydrique des sols en amont ainsi que la programmation des interventions de conservation des eaux et des sols.

1. Institut Agronomiqiie et Vétérinaire Hassen II, Maroc 2. IRD Tunis, Tunisie 3. IRNASE, Séville, Espagne 4. IRD Montpellier, France

Fonds Documentaire IRD L

O 10026 1 80


Une évaluation préliminaire de la ressource en eau (lac Syndianeh - Syrie)

RESUME

La retenue collinaire de syndianeh (Syrie) a été mise en eau en 1967, sa surface à la cote normale de déversement est de 11 Ha et son volume est de 433300 m3.

Le bassin versant est essentiellement agricole. La pluie moyenne annuelle et I'évaporation sont respectivement de 767 mm et 1370 mm.

Ce lac collinaire a suscité une attention expérimentale particulière. Un dispositif de suivi de la pluviographie, de la limnimétrie et de l'évaporation a été installé, des mesures annuelles d'envasement sont réalisées.

Les informations collectées sont stockées dans une base de données. Ils servent au suivi de la ressource en eau, l'estimation de la relation pluie débit et I'estimation des ~er tes en terres des bassins versants

1. ACSAD, Syrie 2. Ministère de l'irrigation, Syrie


Utilisation d'un Système d'Information Géographique pour cartographier et modéliser les risques érosifs sur le bassin versant du barrage collinaire de Zanfour

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JEAN COLLINET', PATRICK ZANTE', OLIVIER BALIEU', MOHSEN GHESMI~

RESUME

Le bassin versant de l'oued Zanfour est situé au Nord-Ouest de la Tunisie, en limite des gouvernorats du Kef et de Siliana. D'une superficie de 43 km2, il appartient à une région dont la pluviométrie est comprise entre 400 et 500 m. L'occupation du sol est variée, avec d'importantes superficies occupées par la céréaliculture et la forêt. Ce bassin a bénéficié d'ouvrages de conservation des eaux et des sols (aménagement des versants en banquettes, cordons de pierres), et a été équipé d'un barrage collinaire en décerribre 1996. La modélisation des risques érosifs sur l'ensemble du bassin versant a permis de quantifier le volume de pertes en terre potentiellement exportées vers le lac, ainsi que d'apprécier l'effet des techriiques anti-érosives mises en œuvre sur les versants.

Le modèle prédictif RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equation, 1993, 1994 et 1995) a été utilisé pour le calcul et la cartographie des risques d'érosion sur le bassin versant. Les coefficients de l'équation des pertes en terres prennent en compte I'érodibilité des sols (facteur K), les pentes et longueurs de pente (facteur SL), l'occupation des sols (facteur C) et l'effet des aménagements anti-érosifs (facteur P). La méthodologie d'acquisition des informations nécessaires à l'élaboration de ces coefficients a été la suivante : expertise rapide sur le terrain (observations pédologiques à partir de sites représentatifs, analyse du paysage et localisation des entités à I'aide de points GPS), interprétation de photos aériennes et de documents cartogaphiques préalablement géoréférencés, synthèse et spatialisation de ces informations dans un Système d'Information Géographique à l'aide du logiciel Arcview, puis vérification sur le terrain. Les couches géographiques ainsi créées ont été croisées et synthétisées en une carte « d'iso-risques érosifs ». Trois valeurs d'agressivité des pluies, déterminées à partir des séries pluviométriques de la région

.-. d'étude, ont été appliquées à ce modèle afin de cartographier l'érosion poten.tielle minimale, médiane et maximale à l'échelle du bassin versant.

Le système dlinforma.tion géographique a également permis de modéliser les pertes en terre à partir de différents scénarios : ajout ou suppression de banquettes anti- érosives, reboisement ou défrichement.

1. 1RD Tunis 2. CRDA El Kef