II.3.2. La validation du modèle
La validation du modèle a pour objectif de
déterminer si le modèle est adapté à la simulation
et estimer l'erreur à craindre en simulation. On peut estimer ces
erreurs en appliquant le modèle sur des événements autre
que ceux utilisés pour le calage. Pour faire la validation du
modèle, il faut faire le choix final des valeurs des paramètres
du modèle ; appliquer le modèle sur les événements
autre que ceux qui ont été prise pour le calage ;
apprécier les résultats et calculer les erreurs
résultantes.
II.3.3. L'exploitation et l'interprétation
L'exploitation et l'interprétation des
résultats est l'étape finale d'une modélisation
hydrologique. En définitive, il faut prendre quelques précautions
à ce niveau :
o Eviter un modèle pour des extrapolations très
importantes.
o Les résultats obtenus de la modélisation
doivent être vérifiés et comparés à d'autres
études similaires.
o Les erreurs calculées doivent être
reportées dans les résultats finals.
o Faire des représentations graphiques de
résultats à l'image de la qualité des simulations.
13
DEUXIEME PARTIE : MODELISATION DU BASSIN DE
NSIMI
Nous sommes parvenus à acquérir les
données hydrologiques, géologiques et
météorologiques du bassin de Nsimi grâce à
l'ORE-BVET5. Le Projet ORE-BVET a été financé
par le Ministère de la Recherche et des Nouvelles Technologies,
l'Institut National des Sciences de l'Univers, l'Institut de Recherche pour le
Développement et l'Observatoire Midi-Pyrénées.
I. PRESENTATION DE LA ZONE D'ETUDE
I.1. Situation géographique
Le Bassin versant expérimental de Nsimi est un petit
sous bassin du Nyong dans le sud du Cameroun. Le Cameroun est un pays de
l'Afrique Centrale, ayant comme capitale politique Yaoundé (3° 52'N
et 11°31'E). C'est un pays situé entre le Nigéria à
l'Ouest et le Tchad au nord, la RCA à l'Est et le Gabon au Sud. Sa
superficie est de 475 442 Km2. Nsimi se trouve dans le sud du
Cameroun avec une superficie de 0,6 ha et déversant dans le lac Olama
[Figure 7.2].
Figure 7.1: Situation géographique du
Cameroun
BVET de Nsimi
Figure 8.2. Carte de situation géographique de
Nsimi (Jean-Loup GOEDLIN et al., Les Bassins Versants du Centre et Sud
Cameroun)
5 ORE-BVET « Observatoire de Recherche en
Environnement sur les Bassins Versants Expérimentaux ».
I.2. 14
Contexte climatique
Le climat du Cameroun est formé par deux domaines. Le
domaine équatorial et le domaine tropical. Le domaine équatorial
est caractérisé par des précipitations abondantes, des
températures élevées et stables, et une
végétation qui se dégrade au fur et à mesure qu'on
s'éloigne de l'équateur. Dans ce domaine du Cameroun, on a quatre
saisons : la saison de pluie allant de mars à juin, une petite saison
sèche en juillet et août, la saison de pluie allant de septembre
à novembre et la grande saison sèche allant de décembre
à février).
Sur le bassin expérimental de Nsimi
c'est-à-dire sous bassin du Nyong, on a un climat équatorial du
type guinéen à 4 saisons sur la plus grande partie de la zone. La
petite saison va de mars à mai, la grande saison des pluies de septembre
à novembre et est séparée par une courte saison plus
sèche, la grande saison sèche s'étendant de
décembre à février. Les pluviométries annuelles
sont comprises entre 1500 et 2000 mm, la température moyenne annuelle
est de l'ordre de 25°C. Toutefois, dans la frange côtière
limitée aux 80-100 km du cours inférieur du Nyong, le climat est
du type camerounien ; ici, il n'existe plus qu'une saison relativement
sèche, de décembre à février. La
pluviométrie annuelle est comprise entre 2000 et 3500 mm [Figure 6], la
température annuelle moyenne est de 26°C, dans cette zone
très chaude et très humide, l'hygrométrie annuelle moyenne
dépasse 85%.
BVERT de Nsimi
Figure 9: Les Isohyètes (mm) interannuels du
bassin de Nyong (Tirée sur le site
l'ORE-BVET)
I.3. Contexte géologique
D'après la récente synthèse de Vicat
(1998), le substratum du bassin du Nyong est constitué par deux
ensembles principaux.
Dans la partie nord, on a la zone mobile fortement
affectée par l'orogénèse panafricaine (600500 Milliards
d'années), qui représente la terminaison occidentale de la
chaîne des Oubanguides. Dans la partie la plus au nord (a) ; on retrouve
la série de Yaoundé qui est caractérisée par la
formation de gneiss et de migmatites à grenats, venant d'anciens
sédiments granitisés et métamorphisés dans le
faciès granulite, et (b) au contact avec le craton, la série
15
d'Ayos-Mbalmayo-Bengbis, fomée de chloritoschistes et
de quartzites, interprétée comme la semelle
rétrométamorphisée de la nappe panafricaine.
Dans la partie Sud, on a le groupe du Ntem qui correspond
à la bordure septentrionale du craton du Congo, stable depuis environ
2000 Milliards d'années. Ce complexe comprend d'Est en Ouest les
séries d'Ayina, du Ntem et du Nyong. Les formations plutoniques sont
constituées de granitoïdes appartenant à deux lignées
mises en place au cours d'épisodes successifs : les charnockites
libériennes (vers 2900 Milliards d'années), et les granites plus
potassiques et leucocrates (2700-2600 Milliards d'années). On peut
remarquer des fréquentes intrusions au sein de ces formations rocheuses.
Ces intrusions sont en relation avec différents épisodes
tectoniques qui ont été décrites : ceintures de roches
vertes, particulièrement abondantes à l'Ouest avec les sillons
ferrifères, série rubanée à gneiss, corps de
dolérites, gabbro et rarement de péridotites.
Figure 10: Géologie du bassin de Nyong
(Tirée sur le site de l'ORE-BVET)
I.4. Hydrologie et couverture
végétale
Le tableau 1 présente la synthèse de quelques
paramètres hydrologiques du bassin de Nyong tout en sachant que nous
avons travaillé sur les données du bassin expérimental de
Nsimi uniquement. Ces chiffres sont des valeurs moyennes recueillies entre 1999
et 2002.
16
Tableau 1: Quelques paramètres hydrologiques du
bassin de Nyong
(Tiré sur le site de l'ORE-BVET, 2002)
|
Nsimi
|
Messam
|
Pont So'o
|
Mbalmayo
|
Olama
|
|
Surface
(km2)
|
0,60
|
206
|
3,070
|
13,555
|
18,510
|
|
Pluie
(mm/an)
|
1,779#177;254
|
1,779
|
1,749#177;225
|
1,579#177;159
|
1,636#177;181
|
|
DébitX10-3
(m3/s)
|
7,6#177;2,6
|
3,60#177;1,48
|
43,9#177;15,7
|
133,8#177;31,5
|
201,3#177;47,0
|
|
Lame6
(mm/an)
|
397#177;133
|
551#177;226
|
451#177;161
|
311#177;73
|
343#177;80
|
|
Ke* (%)
|
22,3
|
31,0
|
25,8
|
19,7
|
21,0
|
Coefficient d'écoulement7*
Tableau 2: Pluie moyenne annuelle (mm/an), ETP
(mm/an),
Q(mm/an) du bassin de Nsimi de 1994 à 2013
|
Année
|
Pluie (mm)
|
ETP8(mm)
|
Q (mm)
|
|
1994
|
1339
|
5,8366
|
358,56
|
|
1995
|
1498
|
5,8366
|
263,52
|
|
1996
|
1788,3
|
5,8366
|
475,2
|
|
1997
|
1783,2
|
5,8366
|
371,52
|
|
1998
|
1815,4
|
5,8366
|
362,88
|
|
1999
|
2161,1
|
5,8366
|
95,04
|
|
2000
|
1724,1
|
5,8366
|
375,84
|
|
2001
|
1428,9
|
5,8366
|
211,68
|
|
2002
|
1568
|
5,8366
|
263,52
|
|
2003
|
947
|
5,8366
|
125,28
|
|
2004
|
1612,2
|
5,2341
|
293,76
|
|
2005
|
1477,8
|
5,5441
|
185,76
|
|
2006
|
1625
|
5,8554
|
185,76
|
|
2007
|
1688,1
|
6,4255
|
220,32
|
|
2008
|
1818,5
|
6,1643
|
311,04
|
|
2009
|
1733,65
|
5,8366
|
289,44
|
|
2010
|
1722,9
|
5,8366
|
298,08
|
|
2011
|
1317,97
|
5,8366
|
164,16
|
|
2012
|
1606,5
|
5,8366
|
151,2
|
|
2013
|
1469,3
|
5,8366
|
181,44
|
A partir des séries pluie-débit que l'on a
obtenu grâce à la base des données de l'ORE-BVET, on peut
voir l'évolution du débit et de la pluie au cours des
années de Nsimi.
6 La lame d'eau est la quantité d'eau
précipitée par unité de temps
7 Le coefficient d'écoulement est le rapport,
exprimé en pourcentage, entre la quantité d'eau
écoulée par la quantité d'eau précipitée
8 L'évapotranspiration est la somme de la
transpiration du couvert végétal et de l'évaporation des
sols
Evolution du débit dans le temps (1994-2013)
Débit (mm)
450
400
250
200
500
350
300
150
100
50
0
1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012
Années
17
Figure 11: Evolution du débit dans le temps du
bassin de Nsimi (1994-2013)
Variation des précipitations (mm)
2500
1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
Années
Pluie (mm)
2000
1500
1000
500
0
Figure 12: Variation des précipitations de Nsimi
(1994-2013)
La figure 12 présente l'évolution des
précipitations sur 20 ans. Nous remarquons sur cette chronologie que
1999 est l'année qui enregistre des fortes précipitations
(année la plus humide), les précipitations les plus faibles
s'enregistrent en 2003.
Sur le bassin de Nyong, les collines et les versants sont
recouverts par la forêt secondaire, la forêt « vierge »
ne subsistant plus qu'en de rares lambeaux à l'échelle de la
région ; certaines zones ont été déboisées
pour laisser la place aux cultures traditionnelles essentiellement
vivrières (manioc, macabo9, banane plantain, arachide,
maïs...). Ces parcelles, sur lesquelles n'est utilisé aucun
engrais, retournent en friche au bout de quelques années, tandis que
d'autres
9 Le macabo est un tubercule consommé par les
populations du Cameroun et des pays voisins, principalement le Gabon qui est
à grande majorité de culture bantou.
18
sont à leur tour déboisées et mises en
culture. Le bas fond marécageux est le domaine des
raphiales10.
|
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