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Etude de l'envasement de quelques lacs collinaires au bassin versant de la Medjerda

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par Soumaya Younsi
Institut Nationale Agronomique de Tunisie - Ingénieur en hydraulique et aménagement Rural 2015
  

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I.6.3.2 Les stratégies nationales de Conservation des Eaux et des Sols

La Tunisie a élaboré, depuis 1990, des stratégies nationales de la conservation des eaux et du sol (1990-2000 et 2002-2011). Les nouvelles orientations de ces stratégies font de la conservation des eaux et des sols de véritables projets de développement agricole et de mise en valeur qui visent à la fois la préservation des ressources et les aspects de production (Wazzeni, 2013).

? La première stratégie décennal 1990-2001

La stratégie adoptée a introduit la notion de l'implication progressive de la population dans la prise en charge des aménagements CES. Pour cela elle a oeuvré pour la mise en place d'un cadre législatif adéquat, l'encouragement à la création des entreprises privées et de service, la modulation des aménagements selon les systèmes de production et enfin le renforcement de l'activité de suivi-évaluation et l'encadrement des bénéficiaires (PARLCD-Gouvernorat Tozeur, 2007).

Les objectifs principaux de cette stratégie sont :

I La conservation des terres agricoles et l'amélioration de leur productivité,

I La protection contre les inondations,

I L'amélioration des conditions de vie,

I La recherche d'un équilibre régional,

I La maîtrise de la gestion des ressources naturelles (Wazzeni, 2013).

? La seconde stratégie décennal 2002-2011

L'évaluation du Programme 1999-2001 a permis de mettre en relief le fait que si globalement les actions prises en charge par l'administration ont bien avancé, par contre les objectifs non

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atteints concernent les actions nécessitant l'adhésion de la population. Ceci peut expliquer d'une part le fait que la CES n'est pas une priorité pour les petits exploitants et que d'autre part il y a une manque d'implication (participation) des agriculteurs dès les premiers étapes du projet. Globalement, c'est sur la base de cette évaluation que les orientations du programme 2001-2011 ont été arrêtées.

Ainsi la seconde stratégie a fixé les principales orientations de l'intervention telle que (PARLCD-Gouvernorat Kairouan, 2006) :

y' Organisation des exploitants agricoles dans le cadre des groupements de développement agricole afin de contribuer activement à l'encadrement des exploitants et participer à la réalisation des travaux de CES et des opérations de mise en valeur agricole,

y' Participation efficace des exploitants agricoles à toutes les étapes des projets de CES (Conception -Etude- Exécution- gestion),

y' Intensification de l'exploitation des eaux par les lacs, par l'équipement destinés à la mise en valeur agricole,

y' Encouragement continu à la création des entreprises privées pour participer à la réalisation des travaux CES.

Partant de ces principes et orientations d'intervention, plusieurs objectifs ont été fixés pour la 2ème stratégie :

+ Les objectifs liés à la protection des ressources naturelles : réduction des pertes en sol et en eaux de ruissellement,

+ Les objectifs liés à l'amélioration de la production : augmentation de la production et mobilisation des eaux de ruissellement,

+ Les objectifs liés aux aspects sociaux : amélioration des revenus et offre d'emploi.

I.6.4 Les actions anti-érosifs en Tunisie

I.6.4.1 Les types d'aménagements

Aujourd'hui les techniques anti-érosives ont été normalisés et font partie des opérations d'aménagement du territoire entreprises par les gouvernements. En Tunisie, environ 2.4 millions d'hectares de terres ont été protégés contre l'érosion durant les trois dernières décennies du vingtième siècle.

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La stratégie d'équipement du milieu rural a été conçue pour répondre aux contraintes spécifiques du milieu méditerranéen et semi-aride. Elle comporte plusieurs types d'aménagement de CES en Tunisie, nous citons en particulier (Al Ali, 2007).

? Les techniques culturales conservatrices

Elles se pratiquent au niveau de l'exploitation et l'utilisation de ces techniques vise à conserver les eaux et les sols tout en améliorant la production agricole, et peuvent être subdivisées en deux catégories ; les façons culturales conservatrices (la jachère, la rotation et l'assolement, les cultures sans labour (semi direct), le sou-solage et le paillage), les techniques douces (le labour selon les courbes de niveau, les plantations en courbes de niveau, les bandes enherbées, les bandes alternées et les ados consolidés) (Cherif et al., 1993) et la consolidation biologique des ouvrages (elle consiste à renforcer et accroître la durée de vie des ouvrages par des plantations pastorales et fourragères : Cactus, Atriplex, Acacia) (Wazzeni, 2013).

? Les aménagements des terres en pente

Lorsque la pente dépasse 8%, les techniques culturales ne suffisent plus et il est impératif de faire appel à des procédées plus lourds et plus coûteux de CES. Il s'agit des actions à entreprendre pour protéger les terres à pente, sont multiples, dont on cite notamment (Cherif et al., 1993) :

? Les différents types de banquettes (mécaniques ou manuelles, à rétention construite en courbe de niveau ou à écoulement construites avec des pentes longitudinales uniformes ou variable) dans les zones en pente moyenne à assez forte, (Cherif, 2012) pour réduire la longueur de la pente et intercepter le ruissellement de surface avant qu'il n'atteigne une vitesse érosive (Wazzeni, 2013).

? Les cordons en pierres sèches dans les zones à forte charge caillouteuse en surface (Cherif, 2012), pour freiner les ruissellements et piéger les sédiments jusqu'à constitution d'une terrasse (Wazzeni, 2013).

? Les terrasses et les gradins dans les zones accidentées et en forte pente (Cherif, 2012), consistent à transformer les terrains en pentes difficilement cultivables en une série de plates-formes faciles à mettre en valeur. Ces ouvrages, construits suivant les courbes de niveaux sur les versants montagneux et les terres de fortes pentes. Avec l'aménagement en terrasses, on peux réduire la pente et ainsi ralentir la vitesse des

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écoulements, retenir la majeure partie des eaux de ruissellement sur place et par conséquent améliorer le taux d'infiltration afin de couvrir les besoins en eau des cultures pratiquées,

· Les cuvettes individuelles, en particulier au niveau des oliviers (Cherif, 2012),

· Le reboisement : conseillé dans les zones ravinées et les forêts dégradées et permet d'améliorer et de réduire l'effet néfaste de l'érosion surtout dans les zones à pentes fortes où les autres techniques ne sont pas efficaces (D/CES., 1999).

· la tabia : la tabia est un barrage en terre construit le plus fréquemment avec la terre prélevée au fond de la vallée ou sur les versants. La hauteur de barrage varie de 1 à 1,5 m et la longueur des tabias peut atteindre une centaine de mètres dans les vallées les plus larges. Lorsque la longueur est supérieure à 150 m, il faut partager la tabia en deux par les banquettes latérales. Les talus amont et aval d'une tabia sont colonisés par la végétation herbacée dont le réseau racinaire accroît la cohésion de l'ensemble. La tabia étant armée vers l'aval par un mur de pierres sèches plus au moins puissant appelé Sirra (Wazzeni, 2013).

> Les ouvrages des voies d'eau

Il est indispensable d'entreprendre un programme d'aménagement des voies d'eau qui s'intègre dans l'aménagement global du bassin versant, qui consiste à réaliser certains types d'ouvrages de CES qui permettent la stabilisation des berges, la fixation des têtes de ravins, la correction des méandres, la rétention des sédiments et le laminage des crues (Cherif et al., 1993).

> Les lacs collinaires

Un lac collinaire est un ouvrage hydraulique constitué généralement par une digue en terre compactée de 8 à 15 m de hauteur et ayant une retenue d'eau d'un volume variant de 50 000 à 250 000 m3 (Cherif et al., 1993). Les lacs collinaires considérés comme étant un moyen efficace et économique de mobilisation des eaux de surface (Wazzeni, 2013).

> Les ouvrages d'épandages

Traditionnellement, l'épandage se fait par dérivation d'une partie de la crue au moyen d'un épi qui commence au milieu de l'oued et forme avec la berge un canal (Mgoud) qui se prolonge dans la plaine. Ce système ne permet que de capter les faibles crues (Cherif, 2008).

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Les nouveaux ouvrages d'épandage permettent de résister aux fortes crues, d'en dériver une bonne partie et de mieux contrôler le débit dérivé tout en minimisant les transports solides vers le périmètre d'épandage (Cherif, 2012).

I.6.4.2 La réalisation en terme de la Conservation des Eaux et des Sols

Depuis 7.000 ans, l'homme a accumulé les traces de sa lutte contre l'érosion et la dégradation des sols, en vue d'améliorer la gestion de l'eau et la fertilité des sols (Al Ali, 2007).

Avant 1990 et pendant 3 décennies, les travaux CES ont porté sur l'aménagement d'environ de 1 million d'ha, et la construction de 87 lacs collinaires et d'un certain nombre d'ouvrages de recharge et d'épandage des eaux de crues (Stratégie nationale de la CES, 1993). De 1990 à 2002, les actions ayant été réalisées sont les suivantes (DG/ACTA, 2008) :

y' Construction de 3356 ouvrages d'épandage des eaux de crues et de recharge de la

nappe,

y' Sauvegarde et maintenance de 338,500 d'ha des travaux déjà réalisés,

y' Aménagement de 70,500 ha de terres à vocation céréalière,

y' Aménagement des exutoires des oueds 892,500 ha,

y' Construction de 580 lacs collinaires.

Quant à la deuxième stratégie (2002-2011), le tableau 3 présente les prévisions de la seconde décennie, ainsi que les réalisations entre 2002 et 2006 :

Tableau 3: Prévisions et Réalisation des stratégies nationales de Conservation des Eaux et
des Sols (DG/ACTA, 2008)

Composantes

Prévisions de la 2éme
stratégie 2002-2011

Réalisation entre
2002 et 2006

Aménagement des BV (ha)

700 000

550 000

Entretien et sauvegarde

700 000

550 000

Aménagement des terres à céréales (ha)

150 000

50 000

Lacs collinaires (unités)

164

136

Ouvrages de recharge des nappes (unités)

3 000

1 800

Ouvrages d'épandage des eaux de crues (unités)

1 500

1 200

 

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I.7 Les méthodes de quantifications de l'érosion hydrique

Les méthodes utilisées dans la quantification de l'érosion varient en fonction des objectifs, des moyens et des échelles d'étude.

I.7.1 La mesure de terrain

La quantification des pertes de terres peut se faire par mesures directes sur le terrain grâce à l'installation d'une station de jaugeage ou station hydrologique à l'exutoire de la surface d'étude permettant de suivre les flux d'eau et de matières solides associées. Chaque station hydrologique est équipée de capteurs de hauteur d'eau qui permettent de mesurer le débit en continu au droit de déversoirs (pour les faibles débits) et de canaux rectangulaires en béton (pour les forts débits). Le transport solide peut être estimé à partir de mesures de concentration des eaux en matières en suspension (MES) grâce à des préleveurs automatiques asservis aux débits. Dans ce cas, on calcule la masse érodée par l'intégration des concentrations obtenues par rapport aux volumes écoulés. Et on déduits les bilans annuels moyens de l'érosion par l'intégration des masses érodées obtenues par rapport à la période et la surface d'étude. Des mesures en continu de la turbidité peuvent aider à l'intégration des concentrations par rapport aux volumes écoulés (Ben Slimane, 2013).

On considère que la simulation de pluie est l'une des méthodes les plus fréquemment utilisée sur terrain pour déterminer certaines caractéristiques hydrodynamiques des sols et mesurer le ruissellement et les pertes en sol induites. Plusieurs types de simulateur de pluie existent et peuvent arroser des surfaces allant de un mètre carré à une cinquantaine de mètres carré. Ces simulateurs de pluie présentent l'avantage d'être des dispositifs mobiles, d'avoir la capacité de produire des averses avec les fréquences, les intensités et les quantités de pluies semblables à des pluies naturelles ou à des évènements rares (Ben Slimane, 2013).

Il existe aussi des mesures topographiques qui permettent d'évaluer la quantité de sol perdue après chaque évènement pluvieux, en suivant l'évolution topographique (hauteur) de la surface du sol par rapport à un plan et une date de référence (Ben Slimane, 2013).

I.7.2 La télédétection

Parmi les outils les plus utilisés pour reconnaître et caractériser les manifestations de l'érosion on a la télédétection (Vrieling, 2006). Elle permet une identification très fine des formes

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d'érosion, de leur dynamique, leur évolution, et leur prévision, surtout pour les formes linéaires. Cette reconnaissance est possible sur des gammes très larges de temps et d'espace. Elle présente la méthode de régionalisation et de mise à jour la plus rapide et la moins coûteuse, même si la qualité d'identification diminue généralement lorsque la surface étudiée augmente (Ben Slimane, 2013).

Les méthodes mises en oeuvre sont multiples, bien que l'on constate une préférence pour la photo-interprétation et l'analyse photogrammétrique (Draba et al., 2003; Schieffer & Gilbert, 2007) ou une combinaison de ces deux approches. Dans tous les cas, des mesures de terrains sont utiles pour la validation des résultats. Il a été démontré que la combinaison de la photo-interprétation avec les expertises de terrain constitue un outil de valeur pour estimer les volumes érodés et les pertes en sol (Ben Slimane, 2013).

En résumé, la télédétection constitue une source d'information à la fois intéressante et utile pour la cartographie et la classification du risque d'érosion, pour l'identification des surfaces susceptibles à l'érosion, pour l'évaluation des volumes érodés et pour l'étude de l'évolution morphologique des systèmes et des surfaces affectées par l'érosion hydrique, permettant ainsi une analyse qualitative et quantitative de ce fléau (Ben Slimane, 2013).

I.7.3 La modélisation

Les phénomènes d'érosion sont le résultat d'interactions complexes et variables. Le recours à la modélisation peut aider dans la prise de décision pour la conservation des ressources en sols, par l'évaluation des risques d'érosion et par l'établissement des schémas d'aménagements (Ben Slimane, 2013).

Il existe deux catégories de modèles : ? Les modèles empiriques :

Ils se basent sur l'équation universelle de WISCHMEIER (USLE). Cette équation universelle des pertes en sol regroupe toutes les variables sous six facteurs majeurs. Elle prédit les pertes moyennes de sol qui sont occasionnées par l'érosion de surface. Le principe de cette équation est de comparer l'érosion d'un site quelconque à celle d'une parcelle de référence (Ben Slimane, 2013). Parmi les modèles empiriques disponibles pour l'estimation de l'érosion et du

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transport solide, la version modifiée de l'équation universelle de perte de sol (MUSLE), et sa version révisée (RUSLE) (Cherif, 2012).

Ce modèle empirique s'exprime selon la formule suivante :

A = K * R * L * S * C * P eq(1)

Avec:

A est la perte annuelle moyenne du sol due à l'érosion (t ha-1 an-1) ;

K le facteur qui caractérise l'érodibilité du sol (t ha-1MJ-1 mm-1 ha h) ;

R est appelé facteur pluie ou indice d'érosivité (MJ mm ha-1 h-1 an-1) ;

L*S est le facteur topographique. Il tient compte de la longueur de la pente (L) et de

son inclinaison (S) ;

C Le facteur de couverture végétale, incluant la régie des cultures et des sols et les

pratiques culturales ;

P le facteur des pratiques de soutien (ou pratiques culturales anti-érosives).

Williams (1975) et Williams et Berndt (1977) ont développé une version modifiée de l'USLE qui est le MUSLE pour dériver un modèle d'estimation de la production des sédiments basé sur les caractéristiques de l'écoulement, jugé comme le meilleur indicateur pour prédire l'apport des sédiments, à la sortie du bassin versant sur la base d'un événement pluvieux et de certains facteurs qui affectent l'érosion des sols (Ben Slimane, 2013).

RUSLE étant l'un des plus grands modèles techniquement avancé et montrant un potentiel pour une utilisation dans plusieurs parties du monde, y compris les pays en développement. En outre, la flexibilité du modèle RUSLE s'est avérée avantageuse pour l'application sur une échelle du bassin versant (Smith et al., 2000).

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Tableau 4 : Tableau de description et de comparaison des trois modèles de perte en sol : USLE, MUSLE et RUSLE (cherif, 2012)

 

USLE

MUSLE

RUSLE

R : érosivité de la pluie

( MJ. mm
/ha.h/an)

Fonction de :

pluie E

pluie de durée de

30 min

Fonction de :

Fonction de :

pluie E

la pluie de durée

de 15 min I15

 
 

- Energie cinétique de la - Intensité maximale de

 
 

Fonction de :

MO

M

(1971)

Idem que l'USLE

Fonction de :

de diamètre

des particules : Dg

 
 
 
 

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LS :

topographique

Fonction de :

Idem que l'USLE

Pour L : même formule :

 
 
 
 

C : couvert
végétal

Fonction de :

-

-

Idem que l'USLE -

-

-

Fonction de :

 
 

P : pratiques
antiérosives

Valeurs données par Wischmeier selon la technique antiérosive et la pente

Idem que l'USLE

Intègre plus de données : l'indice du ruissellement (RIV)...

Application

USA, Canada, Maroc, France ...

USA, Canada, Maroc, France,
Afrique de sud

Iran, Portugal, Maroc

 

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D'autre part, la F.A.O a développé en 1979 une méthodologie à l'échelle nationale à la fois paramétrique et empirique. Cette méthodologie est une généralisation d'"USLE". Cette formule a été élaborée par le service de la conservation des eaux et du sol de la FAO. Elle a montré sa validité en Tunisie. Elle dépend de l'érosivité des pluies, de la pente du terrain de l'occupation du sol et de la nature du sol.

Elle donne le taux spécifique annuelle d'érosion Es selon la relation suivante :

(en t/ha/an) eq(2)

Avec :

y' Fm : indice de Fournier modifié caractérisant l'érosivité des pluies ;

> Pi étant la pluie moyenne du mois i (mm),

> Pa la pluie moyenne annuelle (mm).

y' C1 le coefficient de texture des sols, est déterminé à partir de la carte pédologique du

bassin versant, il est compris entre 0 ,5 et 1,2 selon la nature du sol, y' C2 le coefficient topographique, déterminé à partir de la carte des pentes du bassin

versant, il varie de 0,5 à 1,5 selon la pente du terrain,

y' C3 le coefficient d'exploitation des sols, déterminé à partir de la carte d'occupation du sol du bassin versant, il varie de 0,4 à 1 selon l'occupation des sols (Cherif, 2013).

? Les modèles déterministes (physiques)

Ils cherchent à quantifier et à cartographier l'érosion en se basant sur la description des processus physiques de l'érosion. Le principe de cette modélisation à base physique est de décrire l'érosion au travers de représentations mathématiques des processus hydrologiques et érosifs fondamentaux, à savoir : le détachement par les gouttes de pluie et/ou par le ruissellement, le transport par les gouttes de pluie, le transport par le ruissellement, et le dépôt par le ruissellement. Une séparation entre les processus de rigoles et inter-rigoles, a été même proposée (Ben Slimane, 2013).

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Dans les années 1940, Horton et Ellison ont fourni les principes fondamentaux de la modélisation à base physique, mais leurs utilisation n'a été mise en valeur qu'après les années 1970, durant lesquelles ont été développés les modèles CREAMS et ANSWERS. Le modèle WEPP (Etats-Unis), ainsi que les modèles EUROSEM, ou LISEM en Europe, ont été créés afin de faciliter l'utilisation des modèles à base physique.

Plusieurs chercheurs ont montré que les modèles d'érosion développés à une échelle donnée ne sont pas forcément applicables à une autre échelle. En effet, comme pour beaucoup de modèles, le choix du modèle et des mécanismes décrits varie en fonction des différentes échelles de temps et d'espace (Figure 1) (Ben Slimane, 2013).

Figure 1: Relation entre échelles de temps et d'espace dans la modélisation de l'érosion (Le
Bissonnais, 2008).

Il apparaît que les modèles à base physique sont les plus adéquats pour décrire et prévoir la réponse d'un système à échelle de temps et d'espace réduits, de manière à prendre en compte la complexité des processus. A l'inverse, les modèles empiriques sont mieux adaptés aux estimations de l'érosion à l'échelle régionale (Ben Slimane, 2013).

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I.7.4 Traçage des sources de sédiments

Les dépôts de sédiments constituent une mémoire précieuse des processus ayant eu lieu en amont du dépôt. Par ailleurs, les techniques de « traçage des sources » utilisant des «empreintes digitales » des sédiments, s'avèrent être aujourd'hui des techniques efficaces pour établir l'importance relative des différents processus érosifs et sources de sédiments.

Mourier (2008) a défini le traceur pédologique comme étant : "empreintes caractéristiques des sols suffisamment conservatrices et stables pouvant être reconnues dans des écosystèmes adjacents au sol". Différents traceurs ont prouvé leur efficacité pour déterminer les sources de sédiments au sein d'un bassin versant et en déduire les processus dominants. Aux traceurs peu coûteux utilisés quasiment systématiquement (la texture, l'azote total, le phosphore total, le carbone organique total), des traceurs complémentaires comme l'activité des radionucléides (Césium 137, Plomb 210, Béryllium 7, des propriétés magnétiques des minéraux ou d'autres signatures isotopiques, ont été plus récemment utilisés (Ben Slimane, 2013).

En Tunisie, par exemple, des carottes de sédiments ont été prélevées dans les retenues collinaires dans l'objectif de quantifier la perte de carbone par érosion dans les bassins versants. Une rapide ré-analyse des résultats montre que la matière organique semble être un traceur prometteur pour différencier l'origine des sédiments entre sédiments arrachés en surface du sol et sédiments arrachés en profondeur (Ben Slimane, 2013).

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II. Chapitre 2 : Présentation de la zone d'étude

II.1 Localisation de la zone d'étude

Avant d'entamer l'étude du milieu naturel, on avancera quelques généralités concernant la zone d'étude.

Les lacs collinaires objet du présent travail se localisent sur l'oued Medjerda et se répartissent entre les gouvernorats de Siliana (Jannet et El Knach) et de Kasserine (Echar).

Tableau 5: Les caractéristiques physiques des lacs collinaires étudiés (Chouchani, 2012)

Lacs

collinaires

Latitude
Nord

Latitude Est

Année de
construction

CRDA

Délégation

Capacité
initiale (m3)

Janet

35°52'16"

09°11'36"

1992

Siliana

Makthar

95570

Hnach

36°04'10"

09°26'55"

1992

Siliana

Siliana

77220

Echar

35°33'11"

08°40'45"

1993

Kasserine

Talah

186840

 

35

Figure2: Localisation des lacs collinaires étudiés

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II.2 Caractéristiques morphologiques des bassins versants étudiés

Les caractéristiques physiques des trois bassins versants on les récapitule dans le tableau (6) (voir annexe : 1, 2, 3,7, 8, 9,13, 14 et 15).

Tableau 6:Caractéristiques physiques des bassins versants étudiés (Hermassi el al., 2013)

Lacs
collinaire

S(ha)

P(Km)

Hmax(m)

Hmin(m)

Hmoy(m)

Ds(m)

Ig(m/Km)

L(Km)

I(Km)

Kc

Janet

521

12,25

1191

820

1006

153

67

5,53

0,94

1,59

El

H'Nach

395

9,55

835

447

640,5

206,7

104

3,71

1,06

1,35

Echar

917

15,5

1190

970

1080

106

35

6,29

1,46

1,43

 

Avec :

S : la superficie du bassin (ha) ;

P : périmètre du bassin versant (Km) ;

Kc : Coefficient de compacité de Gravelius ;

Hmax : Hauteur maximale (m) ;

Hmin : Hauteur minimale (m) ;

Hmoy : Hauteur moyenne (m) ;

Ds : Dénivelé spécifique (m) ;

Ig : Indice de globale de pente ;

L : Longueur de rectangle équivalent ;

l: largueur du rectangle équivalent.

D'après Habaeib (2013) on note que le calcul de Ds permet une classification des bassins versants en 6 classes de reliefs:

· Ds < 10m : relief faible,

· 10m < Ds < 50m : relief assez faible,

· 50m < Ds< 100m : relief modéré,

· 100m < Ds < 250m : relief assez fort,

· 250m < Ds < 500m : relief fort,

· 500m < Ds : relief très fort.

Dans notre cas, les bassins versants El H'Nach, Janet et Echar sont des bassins à relief assez fort.

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II.3 Caractéristiques climatiques de la zone d'étude

La zone d'étude appartient en grande partie à la Dorsale Tunisienne caractérisée par un climat semi-aride. En effet, la classification selon le degré d'aridité se base sur l'examen de la pluie interannuelle de la station de référence d'où les bassins versants Jannet et El Hnach de la région de Siliana appartiennent à l'étage climatique semi-aride supérieur et le bassin versant Echar de la région de Kasserine appartient l'étage climatique semi-aride inférieur (Chaabane, 2011).

De point de vue climatologie, la zone étudiée est caractérisée par des pluies peu abondantes et rares, parfois orageuses et brutales, réparties très irrégulièrement dans l'espace et dans le temps. Par conséquent, on enregistre une précipitation interannuelle de moins de 400 mm dans la région de Kasserine et entre 400mm et 600 mm dans la région de Siliana. Ces pluies expliquent l'humidité qui est relativement faible en été et assez élevée en hiver. Les températures sont fortement continentales à grande amplitude diurne et annuelle (18 à 20 °C) (Hermassi, 2000). C'est une région faite d'une succession de Jbels, à la base de matériaux calcaires qui ont conservé une forêt à base de Pin d' Alep. Elle est fortement anthropisée. Malgré la fréquence des Jbels, la couverture végétale naturelle n'est que de 27,9% (Chouchani, 2009).

II.4 Caractéristiques géologiques

La géologie de la région de la zone d'étude est différente entre le bassin versant de Janet et el Hnach qui appartiennent à la Dorsale Septentrionale et le bassin versant d'Echar qui appartient à la Dorsale méridionale (Gharbi, 2005).

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Tableau 7: Les caractéristiques des bassins versants de la Dorsale Septentrionale

(Gharbi, 2005)

Lac

collinaire

Formations géologiques

Recouvrement

Compétence

Perméabilité

Chrono-
stratigraphie

Lithologie

Formation

Janet

Yprésien

Calcaire à
Nummulites

Metlaoui

86% Marnes à
intercalations
calcaires

Tendre

Imperméable

Maestrichtien
supérieur-
Paléocène

Marnes gris-noir

El Haria

Campanien
supérieur

Marno-calcaires et
calcaires blancs
massifs

Abiod

Santonien supérieur-Campanien inférieur

Marnes gris noirs

 

Sénonien inférieur Tunonien supérieur- Coniacien

Calcaires
intermédiaires
Marnes à
intercalations de
bancs calcaires

Aleg

El Hnach

Maestrichtien
supérieur-
Paléocènes

Argile à minces
intercalations
calcaires

El Haria

 

Moy. Dur

Moy.

Imperméable

Yprésien

Calcaires à
Globigérines

Bou
Dabbous

Tableau 8: Les caractéristiques des bassins versants de la Dorsale méridionale.

(Gharbi, 2005)

Lac

collinaire

Formations géologiques

Recouvrement

Compétence

Perméabilité

Chrono-
stratigraphie

Lithologie

Formation

Echar

Lutétien
Priabomien

Argile et
lumachelles
passant à des

évaporites

Souar

100%

Moy. Dur

Moy.

Imperméable

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39

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II.5 Caractéristiques hydrologiques des lacs collinaires étudiés

Chaque lac collinaire a été équipé d'une batterie d'échelles limnimétriques, d'un limnigraphe muni d'une sonde mesurant le niveau du lac, d'un pluviographe à augets basculeurs, d'un bac d'évaporation et d'un pluviomètre.

Le tableau (9) récapitule les paramètres caractéristiques du fonctionnement des trois bassins versants. Des valeurs faibles du coefficient A exprime la faible aptitude des sols au ruissellement et qui correspond à des bassins versants caractérisés par des pentes faibles et des sols filtrants. Une forte valeur de P0 correspond à une grande aptitude du bassin versant à la rétention et au stockage des ruissellements superficiels par la présence des fentes de retrait ou par le labour ou par une bonne couverture végétale.

Tableau 9: Les caractéristiques du fonctionnement hydrologique des 3 bassins versants
(Hermassi et al., 2013)

 

Pluie annuelle
P (mm)

Lame ruisselée
annuelle Lr
(mm)

Kr annuel (%)

P0 (mm)

A (%)

Classe 1

Ruissellement faible

= 5%

 

< 10%

Echar

408

18, 5

5

260

9

Classe 2

Ruissellement fort

= 10%

 

= 20%

Janet

497

66,2

13

200

22

El H'Nach

439

60,7

14

200

25

Avec :

P : est la pluie annuelle tombée sur le bassin versant (mm),

Lr : est la lame d'eau ruisselée annuellement sur le bassin versant (mm),

Kr : le coefficient de ruissellement (%),

P0 : paramètre de position que l'on peut assimiler à une pluie annuelle limitée du

ruissellement (aptitude du bassin versant à la rétention) (mm),

A : est le coefficient de croissance de la lame ruisselée en fonction de la pluie (%).

(Hermassi et al., 2013).

II.6 Caractéristiques érosifs des lacs collinaires étudiés

Pour étudier l'envasement des lacs collinaires, Hermassi et al., (2013) ont supposé que le régime au cours de la période observée est représentatif d'une plus longue période, les lacs

40

collinaires ont des durées de vie moyennes de 50 ans, avec une valeur minimale de 8 ans et une valeur maximale de 98 ans. La vitesse de sédimentation rapportée à la superficie du bassin versant est aussi une caractéristique moyenne du comportement face à l'érosion des bassins versants, la valeur moyenne est de l'ordre de 8.4 m3/ha/an (0.6-17.5) (Hermassi et al., 2013).

Tableau 10: Caractéristiques du fonctionnement sédimentaire du réseau des lacs collinaires
(Hermassi et al., 2013)

Nom

Volume initiale
de stockage
(m3)

Volume de
vase en 10 ans
(m3)

Volume de
vase en 25ans
(m3)

Durée de vie
(années)

Erosion du
bassin versant
(m3/ha/an)

Classe A

Erosion faible à très faible

< 2

Echar

186840

13250

33125

56

1,4

Classe C

Erosion moyenne à forte

8 à 14,9

El H'Nach

77220

50740

65962

20

12,8

Classe D

Erosion très forte

= 15

Janet

95570

77970

77970

12

15

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41

III. Chapitre 3 : Méthodologie du travail

III.1 Introduction

Pour étudier l'érosion hydrique au niveau des trois bassins versants du bassin versant de La Medjerda :El Hnach de la délégation de Siliana (Gouvernorat de Siliana), Jannet de la délégation de Makther (Gouvernorat de Siliana ) et Echar de la délégation de Tala (Gouvernorat de Kasserine), il est à noter que ce sont les seuls bassins versant du réseau pilote de suivi des lacs collinaires appartenant au bassin versant de la Medjerda ; nous avons utilisé l'équation universelle des pertes en sol révisée (RUSLE) développée par Renard et al.(1991).

Ce modèle a été intégré sous un Système d'Information Géographique (SIG) afin de quantifier et de cartographier l'aléa de l'érosion hydrique au niveau de ces trois bassins versants. La numérisation des cartes (topographique, géologique et pédologique), l'analyse, la combinaison des données et la modélisation ont été effectuées à l'aide du SIG.

III.2 Approche RUSLE/SIG

Le SIG s'articule d'une part sur une banque de données cartographiques et d'autre part sur une banque de données alphanumériques. Il permet ainsi, de croiser des cartes aux thèmes différents, de fusionner leurs bases de données et d'appliquer des équations mathématiques sur les valeurs numériques des facteurs de l'érosion qui y sont rangées. Au sein d'un SIG, le monde réel est représenté généralement à partir de l'un des deux grands modèles de données suivants: le modèle vecteur ou le modèle raster.

III.2.1 Création des couches d'information

La première étape consiste à collecter et à cartographier les différents facteurs intervenant dans l'estimation de l'érosion en utilisant un SIG. Le SIG va permettre de stocker, de structurer et traiter les informations cartographiques de base et d'intégrer les différentes caractéristiques du bassin versant (pédologie, occupation du sol, courbes de niveaux, aménagements de CES...). La préparation des couches sur un SIG pour le modèle RUSLE correspond à la création d'une couche (carte thématique) pour chaque facteur suivant le même système de projection. Notre objectif est d'obtenir à la fin une carte finale qui est la synthèse de toutes les informations contenues dans les différentes couches. Toutes les couches

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42

d'information intervenantes dans le modèle de l'érosion sont schématisées sous forme vecteur

(Shapfile).

Ces couches sont converties par la suite sous forme raster (Raster) avec l'ArcGis pour pouvoir les manipuler et les combiner.

La figure (3) illustre le passage du modèle vecteur vers le modèle raster.

Figure 3: Passage du modèle vecteur vers le modèle raster (Site officiel de le FAO, 1998)

III.2.2 Combinaison des couches sous SIG

Cette étape consiste à créer d'abord une base de données qui englobe des données codifiées et structurées concernant les facteurs majeurs intervenant dans le processus érosif. Ensuite, on passe à cartographier les zones selon l'importance de l'érosion et enfin on évaluera les quantités des pertes en sols à l'hectare par l'intégration du modèle universel de perte en sol Révisé (RUSLE) dans un SIG.

L'intégration des cartes thématiques des facteurs du modèle universel de perte en sol (RUSLE) dans le SIG va permettre d'une manière rapide et efficace de démêler la complexité et l'interdépendance des facteurs, de classer par importance relative les zones d'érosion et de quantifier les pertes en sol.

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43

Figure 4: Combinaison des couches sous SIG selon RUSLE (Cherif, 2012)

III.3 Matériels et Méthodes

III.3.1 Matériels utilisés

Au cours des différentes étapes de traitement et d'élaboration des cartes thématiques, on a utilisé le logiciel ArcGis 10.1.

L'ArcGis est un logiciel développé par ESRI. Il permet de visualiser, d'explorer, d'interroger et d'analyser les données spatiales. Il est capable de gérer trois types de données, notamment les points, les lignes et les aires. Il comporte plusieurs applications notamment Arc Map, Arc Catalogue, et Arc Toolbox. L'intérêt de son utilisation dans notre étude revient à :

? Permettre l'union des couches spatiales ;

? Permettre la classification des différentes données ;

? Permettre d'éditer les couches vectorielles ;

? Permettre l'addition et la manipulation des couches matricielles.

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44

III.3.2 Méthodologie de l'étude

L'application du modèle de perte en sol RUSLE, dans les trois bassins versant El Hnach, Jannet et Echar a nécessité l'évaluation des différents facteurs de l'équation universelle de chaque modèle sur toute la superficie du bassin versant et leur expression sous forme de cartes thématiques. L'intégration de ces cartes dans le Système d'Information Géographique ArcGis se fait par numérisation. Les différents polygones obtenus pour chaque carte sont associés à leurs bases de données (modèle vecteur). Par la suite ces unités surfaciques sont converties en un nombre de pixels contenant la même valeur (modèle raster), qui correspond à l'information sur un facteur de l'équation universelle. Le croisement des couches raster par le module «Raster Calculator » de l' ArcGis et l'application des équations mathématiques des modèles de prédiction de perte en sol a permis d'évaluer le taux d'érosion sur tous les points des deux bassins versants et l'élaboration de la carte synthétique des pertes en sol selon l'organigramme méthodologique.

ArcGis

ArcGis

Inclinaison de pente s (%)

Raster Calulator

ArcGis

Facteur

topographique LS

Cartes topographiques + visite sur terrain

Numérisation de la topographie + traitement des données vectorielle

ArcGis

MNT

Longueur de
pentes A (m)

Calcul du facteur K et

Détermination du facteur C et

Estimation du facteur P et

Traitement des données et

 

Facteur érosivité
des pluies R

Calcul du facteur R

 
 
 

Données pluviométriques
(Hydraccess)

Carte pédologique,
analyse du sol

Carte d'occupation du
sol, images satellitaires

Carte d'aménagement
CES, photos aériennes

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C A L C U L A T O R

Facteur érodabilité
des sols K

Facteur C

Facteur pratiques
anti-érosives P

Etablissement de sa carte de répartition

Etablissement de sa carte de répartition

Etablissement de sa carte de répartition

Carte de perte en sol
A=R. (L.S).K.C.P

45

Figure 5: Organigramme méthodologique de l'intégration de l'Equation universelle de perte
en sol dans le SIG (Cherif, 2012)

Ainsi, les étapes de l'application de l'approche RUSLE/SIG pour estimer la perte en sol se résument comme suit :

? Etape 1 : Elaboration de la carte des pentes et de la longueur de la pente (Facteur LS) ; ? Etape 2 : Elaboration de la carte d'érosivité des pluies (Facteur R) ;

? Etape 3 : Elaboration de la carte d'érodibilité du sol (Facteur K) ;

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46

? Etape 4 : Elaboration de la carte de la couverture végétale (Facteur C) ;

? Etape 5 : Elaboration de la carte des pratiques de conservation des sols (Facteur P) ;

? Etape 6 : Elaboration de la carte de perte des sols par la combinaison des cartes précédentes.

D'après la littérature, on a remarqué que le facteur topographique (LS) est le plus difficile à calculé, puisqu'il tient compte de plusieurs paramètres, notamment les pentes du terrain. Ainsi la détermination de ce facteur se fait par la combinaison du facteur inclinaison de la pente S et le facteur longueur de la pente L en utilisant l'ArcGis. Les autres facteurs (RKCP) sont généralement déterminés en introduisant les différents indices pour chaque facteur, en tenant compte de multiples conditions et paramètres.

Le terme LSKCP présente une caractéristique du bassin versant, alors que le facteur R présente une caractéristique de la région à laquelle appartient le bassin versant.

En multipliant la moyenne du résultat de croisement des couches raster des différents facteurs par la valeur de l'indice érosivité R, nous obtenons une estimation du potentiel d'érosion exprimé en tonnes par hectare et par an. Le calage du modèle RUSLE au niveau des trois bassins : El Hnach, Jannet et Echar pour la valeur moyenne des pertes en sol observée à été obtenue pour la taille de pixel de 30m/30m.

III.3.2.1 Facteur d'érosivité des pluies R

Pour calculer le facteur d'érosivité des pluies R, nous avons utilisé les données de pluvio-phase qui donne les valeurs de pluies cumulés mensuelles. Pour chaque intervalle d'averse, nous calculons la pluie annuelle puis l'indice d'agressivité des pluies. Ainsi l'indice d'agressivité des pluies est calculé par cette équation d'Arnoldus (1980) :

 

eq(4)

Avec :

R : Indice d'agressivité des pluies en MJ/ ha.mn /an de pluie. Pi : Pluie mensuelle en mm.

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47

P : Pluie annuelle en mm.

La valeur d'exponentiel de logR correspond à la valeur d'érosivité de pluies R. III.3.2.2 Facteur d'érodibilité du sol K

Les cartes du facteur K de bassin El Hnach, Jannet et Echar sont obtenues à partir des cartes pédologiques correspondantes. Les valeurs de chaque type de sol ont été déduites à partir de la littérature (Linus, 2010 ; Jebari et al., 2009 ; Zante et al., 2003 ; Collinet et al., 2001 ; Dangler et al., 1976 ; Masson, 1971 ; Dumas, 1965). Ainsi, à chaque unité pédologique des bassins versants Echar, El Hnach et Jannet (Hermassi et al., 2013), on a adopté une valeur annuelle moyenne du facteur érodibilité des sols K, comme le montre les tableaux suivants :

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48

Tableau 11: Facteur érodibilité des sols K en (t ha-1MJ-1 mm-1 ha h) adopté pour les trois
bassins versants (Zante et al., 2001)

Bassin versant

Type du sol

K

Bassin versant El
Hnach

Sols minéraux bruts lithiques sur roches dures

0,01

Sols minéraux bruts et peu évolués d'érosion, régosoliques sur roches

tendres

0,036

Sols peu évolués d'érosion et calcimagnésiques épais à >30% EG

0,054

Sols peu évolués d'érosion sur croûte calcaire affleurant

0,08

Sols profonds argileux à forte dynamique structurale sur marnes et

argiles

0,019

Sols profonds et moyens profonds limono-argileux à faible dynamique structurale sur calcaire

0,036

Sols « rouge » anciens épars en sites épargés par l'érosion

0,019

Alluvions et affleurement rocheux des oueds

0,08

Bassin versant
Echar

Sols bruns calcaires

0,025

Complexes de sols

0,05

Bassin versant
Jannet

Rendzine sur roche dure calcaire et sur croûte

0,05

Sols bruns calcaires

0,046

Sols peu évolués d'apport associés à des sols bruts d'érosion et
quelques sols calcimagnésiques carbonatés

0,055

Sols minéraux bruts d'érosion associés à des sols bruns

calcaires

0,075

Sols minéraux bruts d'érosion associés à des sols
calcimagnésiques carbonatés et quelques sols peu évolués

d'apport

0,044

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III.3.2.3 Facteur du couvert végétal C

Il s'agit ici d'exprimer l'effet du couvert végétal présent dans les bassins versants. Pour ce facteur, on va associer une valeur globale annuelle pour chaque type de culture. La carte de répartition spatiale du facteur du couvert végétale est obtenue directement à partir de la carte des occupations des sols du bassin versant correspondant. En effet, les indices C retenues sont choisies en se référant aux:

- Travaux de Cormary et Masson (1964) en Tunisie ;

- Applications du modèle RUSLE, notamment sur le lac collinaire El Hnach (Zante et al., 2001) ;

- Applications du modèle RUSLE, notamment sur le lac collinaire Abdessaddok (Zante et al., 2003).

49

Ainsi le facteur du couvert végétal varie comme le montre le tableau (12) de cette façon :

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50

Tableau 12:Facteur du couvert végétal C adopté pour les trois bassins versants

Bassin versant

Occupation de sol

C

Les trois bassins versants

Sol nu

1

Bassin versant El Hnach

Arboriculture et Olivier

0,45

Cactus

0,12

Culture annuelles

0,7

Garrigue

0,25

Garrigue claire

0,3

Parcours ligneux

0,2

Plantations arbustives

0,18

Unité mixtes parcours ligneux et
assolement

0,25

Bassin versant Echar

céréaliculture

0,65

forêt

0,1

Végétation naturelle (y compris
jachère)

0,25

Bassin versant Jannet

Arboriculture et oliviers

0,45

céréaliculture

0,65

Forêt dégradée

0,3

Parcours dégradés+jachère

0,7

Arboriculture et oliviers

0,45

Ce facteur C permet d'exprimer l'effet du couvert végétal sur l'état des terres et des sols du bassin versant concerné.

III.3.2.4 Facteur de pratiques anti-érosives P

Le facteur de pratiques anti-érosives P reflète les pratiques qui réduisent la quantité d'eau de ruissellement et leur vitesse, diminuant ainsi les effets de l'érosion hydrique. Ce facteur est obtenu par comparaison avec un étalon P = 1 pour les zones non aménagées. L'indexation de ce facteur provient essentiellement des résultats expérimentaux de Masson (1971), Heusch (1970) en zone méditerranéenne ainsi que des différentes compilations (FAO, 1993, CES Tunis, 1995).

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51

Les pratiques anti-érosives utilisées au niveau des bassins versants sont essentiellement des banquettes. L'estimation des valeurs du facteur P dépend de la topographie du bassin versant. En effet, l'indice P est attribué selon la pente (tableau 13).

Tableau 13:Facteur des pratiques anti-érosives P adopté selon RUSLE

Zone

Pente(%)

P

 

0-5

0,10

Zone aménagée

5-15

0,12

en banquettes

15-25

0,16

de rétention

25-35

0,18

 

>35

0,28

Zone aménagée
en Cordons en
pierres

-

0,35

Zone non aménagée

1

La couche (la carte) contenant les informations de ce facteur C est crée en réalisant les étapes suivantes :

'7 A partir du MNT on génère la couche des pentes avec les classes des pentes correspondantes au modèle USLE et au modèle RUSLE, avec ArcGis par la commande slope (ArcToolbox? Spatial Analyst Tools? Surface analyst),

'7 On fait l'intersection de cette dernière couche avec la couche des aménagements CES, avec ArcGis par la commande Intersect (ArcToolbox? Analysis Tools? Overlay),

'7 On fait l'indexation du facteur P selon la classe des pentes et le type d'aménagement. III.3.2.5 Facteur topographique combiné LS

Le facteur LS a été calculé à partir des images SRTM (Shuttlle Radar Topography Mission) qui sont acquises par interférométrie radar en 2003, par la NASA (National Aeronautics and Space Administration) et la NGA (National Geospatial Intelligence Agency) avec une résolution de 90 mètres.

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52

En effet, les scientifiques ont cherché d'évaluer le facteur topographique combiné, dont l'estimation est la plus difficile. Ainsi il existe dans la littérature plusieurs expressions de ce facteur sous un SIG, qui s'écrit d'une manière générale :

 

eq(5)

 

> Moore et Wilson (1992) ont observé que le produit de L et S du RUSLE peut être approximé par l'équation (4) en considérant : m = 0,6 ; n = 1,3 ; á = 1 ; â = 1.

> Pour l'érosion en un point, ils recommandent á = 1,6 l'équation devient :

 

eq(6)

 

> Mitasova et al. (1996) ont proposé une autre équation semblable aux précédentes :

 

eq(7)

 

> Morgan et Davidson (1991) proposent la formule suivante qui utilise le même facteur S que le modèle USLE:

 

eq(8)

X : longueur de la pente X est calculée selon la définition de Moore et al., 1992 (RUSLE).

O : l'angle de la pente en degré. s : inclinaison de la pente en %.

Afin de déterminer la longueur de la pente, il faut suivre les étapes suivantes :

V' Tout d'abord le Modèle Numérique du Terrain (MNT) a été généré à partir des images SRTM 90m/90m,

V' La carte du MNT a été utilisée comme entrée pour déterminer la carte Direction de Ruissellement (par la commande Flow Direction),

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53

V' Cette dernière a servi d'une grille d'entrée pour dériver la carte d'Accumulation de Ruissellement (par la commande Flow Accumulation),

V' La carte d'Accumulation de Ruissellement a été utilisée comme une grille d'entrée dans l'Extraction de la carte du Réseau de Ruissellement (par la commande Drainage Network Extraction),

V' La carde du Réseau de Ruissellement extrait a été à son tour utilisé pour générer la carte d'Ordre du Réseau de Ruissellement (par la commande Drainage Network Ordering),

V' Cette carte a été utilisée pour calculer la carte Longueur de Ruissellement de Surface (par la commande Overland Flow Length).

D'autre part on a essayé de trouver d'autres combinaisons de ce facteur en variant les coefficients á et fi, et les exposants m et n. En effet ces paramètres peuvent prendre les valeurs suivantes :

· á = 1,4 ou 1,6 ; et fi = 1 ou 0,01745 (selon Mitasova et al. (1996))

· m = 0,4 ; 0,5 ou 0,6 ; et n = 1,3 ou 1,4 (selon Mitasova et al. (1996)

III.3.2.6 Carte des pertes en sols

Le croisement des cartes des principaux facteurs intervenant dans l'érosion hydrique des sols permet d'obtenir la carte des pertes en sols en tout point du bassin versant.

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54

IV. Chapitre 4: Application et interprétation des

résultats

IV.1 Données expérimentales disponibles

Une station hydro-pluviométrique et des dispositifs de mesure du transport solide ont été installés au niveau des trois bassins versants. En effet, la station de mesure du bassin versant Echar été mise en eau en 1993 et celles des bassins versant El Hnach et Jannet ont été mise en eau en 1992.

IV.1.1 Données de mesure du transport solide

Des mesures régulières de la bathymétrie ont été mises au point pour évaluer le transport solide à l'exutoire des trois bassins versants Echar, El Hnach et Jannet. Le volume d'envasement est calculé par la formule suivante :

Volume d'envasement= Vu - Cu eq(9)

Avec

Vu : volume total de la retenue (m3) Cu : Capacité utile de la retenue (m3)

A partir du volume d'envasement, on détermine la perte en sol qui arrive à l'exutoire (m3/ha/an) tout en considérant la densité apparente des matériaux déposés dans le fond de la retenue qui est de l'ordre 1, 3 t/m3 (Habaeib et al, 2006).

Au niveau des trois lacs collinaires Echar, El Hnach et Jannet, nous disposons des mesures bathymétriques mentionnées dans le tableau (14).

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55

Tableau 14: Mesures bathymétriques

Bassin versant

Période

Perte en sol
(t/ha/an)

Perte en sol
(m3/ha/an)

Echar

1993-1996

2,73

2,1

El Hnach

1996

16,73

12,87

2007

14,89

11,45

Jannet

1992-1994

1,44

1,1

1996

24,66

18,97

1997-1998

24,62

18,94

IV.1.2 Données hydro-pluviométriques IV.1.2.1 Bassin versant Echar

A partir des données pluviométriques disponibles à la station de Talah, nous avons calculé les valeurs de R de chaque averse, ainsi que les valeurs annuelles correspondante pour quelques années agricoles disponibles.

La variation moyenne annuelle de l'indice de l'érosivité pour la station de Talah est présentée par la figure 6:

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56

Figure 6: Variation annuelle de l'indice de l'érosivité des pluies pour la station de Talah

(1993-2014)

IV.1.2.2 Bassin versant El Hnach

A partir des données pluviométriques disponibles pour la station de Siliana, nous avons calculé les valeurs de R de chaque averse, ainsi que les valeurs annuelles correspondantes.

La variation moyenne annuelle de l'indice d'érosivité pour la station Siliana est présentée par la figure 7:

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57

Figure 7: Variation annuelle de l'indice de l'érosivité des pluies pour la station de Siliana

(1993-2014)

IV.1.2.3 Bassin versant Jannet

Pour le bassin versant de Jannet, les valeurs de R de chaque averse et les valeurs annuelles correspondantes ont été calculé à partir des données pluviométriques disponibles pour la station de Makthar.

La variation moyenne annuelle de l'indice de l'érosivité des pluies pour la station Makthar est présentée par la figure (8).

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58

Figure 8: Variation annuelle de l'indice de l'érosivité des pluies pour la station de Makthar

(1993-2014)

IV.2 Résultats et validation du modèle RUSLE pour le bassin versant Echar IV.2.1 Facteur d'érosivité des pluies R

La pluie est l'un des principaux facteurs de l'érosion des sols. L'érosion se produit lorsque les eaux pluviales ne peuvent plus s'infiltrer dans le sol et arrachent les particules du sol en emportant des particules. Ainsi, le rôle du facteur R est de caractériser la force érosive des précipitations sur le sol. L'exploitation des données pluviométriques dans le calcul du facteur d'érosivité des pluies R a permis d'aboutir à une évaluation globale de l'agressivité des pluies sur la zone d'étude.

Le tableau (15) donne les valeurs de l'érosivité des pluies pendant la période de 1993 à 2014 avec une valeur moyenne annuelle de l'ordre de 68MJ mm ha-1 h-1 an-1.

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59

Tableau 15: L'érosivité des pluies en (MJ mm ha-1 h-1 an-1 ) pour la station de Talah

Année Agricole

R

1993-1994

35

1994-1995

51

1995-1996

91

1996-1997

43

1997-1998

56

1998-1999

77

1999-2000

80

2000-2001

50

2001-2002

67

2002-2003

81

2003-2004

100

2004-2005

86

2005-2006

96

2006-2007

64

2007-2008

66

2008-2009

55

2009-2010

66

2010-2011

73

2011-2012

84

2012-2013

60

2013-2014

48

Moyenne

68

L'examen de ce tableau 15 montre que :

? La valeur moyenne annuelle de l'érosivité est de l'ordre de 68 MJ mm ha-1 h-1 an-1.

? Les années 1995-1996, 2003-2004, 2004-2005 et 2005-2006 sont les plus érosives avec des érosivités de l'ordre de 91, 100, 86 et 96 respectivement.

? L'année 1993-1994 est la moins érosive avec une valeur de l'ordre de 35 MJ mm ha-1 h-1

an-1.

Projet de fin d'études_3éme année HAR 2014-2015 YOUNSI Soumaya

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"Tu supportes des injustices; Consoles-toi, le vrai malheur est d'en faire"   Démocrite