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Zine El Abidine Boukhrissa, Khanchoul K. et Majour H. Application des logiciels SIG et WMS pour la connaissance de la ressource en eau dans un bassin versant.

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1 Zine El Abidine Boukhrissa, Khanchoul K. et Majour H. Application des logiciels SIG et WMS pour la connaissance de la ressource en eau dans un bassin versant non jaugé Faculté des Sciences de la Terre Université dAnnaba

2 Introduction La connaissance des débits des crues est nécessaire pour la conception des aménagements des cours deau, le dimensionnement des ouvrages de franchissement, la protection des zones urbaines et rurales. Cependant, nous constatons dans la plupart du temps quil existe des bassins versants non contrôlés par une station de jaugeage doù le problème de lestimation des ressources en eau. Lobjectif de ce travail vise à estimer les volumes deau de surface dans deux bassins versants des oueds Mellah et Bougous. Lun est doté dune station de jaugeage, utilisé comme bassin de référence pour valider le modèle pluie–débit à partir du WMS (Watershed Modeling System) et lautre, non jaugé, pour estimer la ressource en eau.

3 Suite au réaménagement du barrage Mexenna (Wilaya d'El Tarf), l'Agence Nationale des Barrages prévoit de lancer la construction d'un barrage sur l'Oued Bougous, situé à l'amont de Mexenna, dans le but de compenser la réduction de la capacité de ce dernier. La méthode du modèle utilise différents types dinformations reliées à loccupation du sol, Hydrologic Soil Group (USGS) et la distribution des précipitations.

4 Description de la zone détude Le bassin versant de lOued Mellah (551 km²). Les sols du bassin sont constitués par des sols calcaires, des sols bruns et des sols bruns calcaires. La surface du sous-bassin de lOued Bougous prévue pour la construction du barrage est égale à 236 km². Le type de sol dominant dans le bassin est représenté par les sols bruns (surfaces argilo- gréseuses). 1- BV Oued Mellah2- BV Oued Bougous Barrage Mexenna Barrage Bougous

5 Les deux bassins appartiennent au climat tempéré humide de type méditerranéen, avec une précipitation moyenne annuelle de 707 mm à lOued Mellah et 740 mm à lOued Bougous. Pentes (Arcview) Pentes > 10% Mellah avec 45% et Bougous avec 42% de leurs superficies Pmoy = 19%Pmoy = 17% Od Mellah : Dd = 4,53 km -1 Od Bougous : Dd = 3,22 km -1

6 Méthodes Lutilisation de limage ASTER (résolution 15m) et la classification de cette dernière à laide du logiciel ERDAS a permis de réaliser la carte de loccupation du sol du bassin de Mellah. Pour le bassin de lOued Bougous, limage a été directement extraite de Google Earth (IKONOS : résolution 1 m). Le bassin est ensuite digitalisé à laide dArcGIS. Forêt, maquis 42% Forêt = 39% Maquis = 42%

7 Pour concrètiser la mèthodologie du modèle adoptée nous avons besoin de plusieurs paramètres qui vont intervenir directement dans la réalisation de notre projet Données Satellitaires Image Satellitaire MNT Logiciel WMS Topaz SIG Modèles Hydro Données pluviométriques Délimitation du bassin versant et détermination des paramètres morphometriques Choix du modèle HEC-1 Carte doccupation du sol composée de thèmes Création de la carte de type de sol et sa table dattributs avec Arcview Chargement des cartes doccupation du sol et de type de sol avec leurs tables dattributs Estimation des Crues (Débit et Volume) Croisement des deux couches

8 Avant dentamer le travail sur WMS pour estimer lécoulement, nous devons établir les tables des attributs de loccupation du sol et des types de sol avec ArcGis. 1- création de la table des attributs de chaque thème, comme exemple on a le thème forêt : ShapeArea (Ha)PerimeterIDLand use (LUCODE) polygon42 polygon42 polygon42 2- concernant la 5ème colonne, on a utilisé USGS land use classification and Land Cover Classification System (codes) avec forêt = 42; parcours = 31; maquis = 32; maquis+parcours = 33; cultures = 21; terrain nu = 77,……….. Pour le sol (soil types), on a utilisé Hydrologic Soil Group Descriptions avec A, B, C, D B et C (bassins étudiés). Soil type (MUID) B

9 Application du modèle hydrologique (détermination du CN) WMS SIG Chargement des cartes doccupation du sol et de type de sol avec leurs tables dattributs Jointure de la table des attributs type de sol avec la table des attibuts (SCS) (SCS statsgoc.dbf) Jointure de la table des attributs type de sol avec la table des attibuts (SCS) (SCS statsgoc.dbf) Jointure de la table des attributs occupation du sol avec la table des attibuts (SCS) (SCS land.dbf) Jointure de la table des attributs occupation du sol avec la table des attibuts (SCS) (SCS land.dbf) MNT Croisement des deux couches Topographie du bassin versant Curve Number TOPAZ CN = 71,50 BV Oued Mellah CN = 82,3 BV Oued Bougous (au site du barrage).

10 Des crues ont été choisies pour simulation et la distribution des pluies de type I-24 heures a été adoptée. Après la simulation à laide du WMS, on estime le volume deau: Q: ruissellement (mm) S: rétention potentielle maximale après que le ruissellement commence (mm) Qv (m 3 ) = 10 x Q x A ; A: superficie du bassin (ha)

11 Discussion des résultats Simulation du modèle (choix de crues) La crue du 6-7/03/1980 a un volume mesuré de 3,35x10 6 m 3 et un volume simulé de 3,45x10 6 m 3. Hydrogramme simulé Hydrogramme Q mesurés

12 La crue du 1-2/04/1982 a donné un volume calculé égal à 1,43x10 6 m 3 et un volume simulé de 1,42x10 6 m 3 Dans les deux cas le modèle a donné une surestimation de 2,76% (crue de 1980) et une sous-estimation de 0,77% (crue de 1982). L'application du modèle Hec-1 et la méthode du SCS (curve number) ont fourni des résultats satisfaisants où les valeurs des débits estimées sont proches des valeurs mesurées.

13 BV Oued Mellah: le volume moyen annuel calculé (période 1975/ /99) est estimé à 104,24 Hm 3 et le volume moyen estimé à partir du modèle WMS est égal à 100,18 Hm 3, soit une sous-estimation de 3,89%. BV Oued Bougous (non jaugé): La transformation des lames deau en volumes (1975/ /01) a donné un volume moyen annuel de 37,29 Hm 3, Q = 1,19 m 3 /s.

14 Conclusion Cette étude a été orientée vers un modèle paramétrique pluie-débit (modèle Hec-1), qui demande la détermination d'un potentiel de ruissellement conduisant, à l'estimation des valeurs de débits et volumes d'écoulement du sous-bassin de lOued Bougous, emplacement du nouveau barrage en construction. Le bassin de lOued Mellah a été utilisé pour la simulation de lécoulement en appliquant le modèle WMS. Dans cette étude, nous avons associé au modèle Hec-1 un paramètre numérique de ruissellement (CN, de la méthode SCS), et une fonction de distribution des pluies permettant la simulation des crues. Les résultats obtenus de simulation des crues et des volumes deau de lOued Mellah sont estimés satisfaisants. Le modèle WMS peut être utilisé pour estimer les ressources en eau des bassins non jaugés.

15 MERCI


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