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REPUBLIQUE DU CAMEROUN PAIX-TRAVAIL-PATRIE
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REPUBLIC OF CAMEROON PEACE-WORK-FATHERLAND
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MINISTERE DE L'ENSEIGNEMENT SUPERIEUR
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MINISTRY OF HIGHER EDUCATION
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UNIVERSITE DE MAROUA
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THE UNIVERSITY OF MAROUA
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ECOLE NATIONNALE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE DE
MAROUA
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NATIONAL ADVANCED SCHOOL OF ENGINEERING OF
MAROUA
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B.P/P.O.: 46 Maroua
TEL: +237 22620376/22620899 FAX:
+237 22291541/22293112
DEPARTMENT OF METEOROLOGY
CLIMATOLOGY HYDROLOGY
AND
PEDOLOGY
DEPARTEMENT DE
METEOROLOGIE
CLIMATOLOGIE
HYDROLOGIE ET PEDOLOGIE
MODELISATION DES CRUES DE JUILLET ET AOÛT
2012
DANS LE BASSIN VERSANT DU LOGONE,
EXTRÊME NORD, CAMEROUN
Rapport de fin d'étude présenté en
vue de l'obtention du Diplôme d'Ingénieur
des Travaux en
Météorologie, Climatologie, Hydrologie et
Pédologie
Option Hydrologie
Rédigé par
Mme MPEI KOUL Henriette épse NANMENI
Matricule : 16F033S
Encadreur Professionnel
MOHAMMED BILA
Expert
Modeler, CBLT
Encadreur Académique
Dr : BON André
Firmin
Enseignant, ENSPM
Octobre 2019
i
DEDICACES
A
Mes enfants Lowen Archange et Divine Favour Mon époux
Raoul Martial
Ma maman Mfaram Julienne
II
III
REMERCIEMENTS
Au terme de ce travail, il m'est agréable de remercier
certaines personnes qui d'une manière ou
d'une autre ont participés à l'accomplissement de
ce travail. Mes remerciements vont à l'endroit
de :
> Dr BON André Firmin, qui n'a
ménagé aucun effort pour l'accomplissement de ce travail :
merci Dr pour votre disponibilité, et la rigueur du
travail bien fait ;
> Mr MOHAMMED BILA pour son instinct de
père. C'est grâce à vous que j'ai obtenus mon
stage à la CBLT. Vous m'avez ouvert l'esprit dans une
autre branche de l'hydrologie qui est la
modélisation hydrologique. One more time, Thank you so
much Mr Bila ;
> Pr AOUDOU DOUA Sylvain, pour ses
encouragements, ses orientations et ses conseils dans
les systèmes d'informations géographiques ;
> Mr HASSANE TAHIROU AMADOU (expert en
télédétection et SIG CBLT) pour sa
disponibilité et ses conseils ;
> Dr BINELI Etienne pour son encadrement
durant les 3 années de ma formation. Une fois de
plus merci Dr pour le génie que vous avez fait
naître en moi ;
> Dr FITA Elisabeth pour son attention, sa
disponibilité et son écoute. Merci Mme pour la
confiance en soi que vous avez développé en moi
;
> Mes Enseignants de polytechnique de Maroua
pour leurs disponibilités pour un enseignement
de qualité ;
> Dr CHETIMA BOUKAR (conseillé GIZ)
pour son apport incommensurable dans
l'accomplissement de ce rapport.
> Tout le personnel de la CBLT
> La famille KOUL à MBASSA pour son
éducation méritée ;
> La famille NJANDJA Pierre pour ses
encouragements ;
> Mes oncles et tantes
> Mes frères et soeurs pour leurs encouragements.
> Mon ami de tous les jours TALLA FOGANG pour
sa disponibilité et ses conseils ;
> Mes camarades de promotion
iv
LISTE DES SIGLES, ABREVIATIONS ET ACRONYMES
ACE2 : Altimétrie corrigé 2
d'élévation
CBLT : Commission du Bassin du Lac Tchad
CK-K1 : Conductivité hydraulique efficace
des canaux tributaires
CK-K2 : Conductivité hydraulique
effective CN : Numéro de courbe
FAO : Food and Agriculture Organisation
GIZ : Deutsche Gesellschaff für
internationale Zusammenarbeit GLCC : global land Cover
GRDC : Centre Mondiale des données de
ruissellement HM : Modèle Hydrologique
HUR : Unité de Réponse
Hydrologique km2 : kilomètre carré
m3 : mètre cube
ME : l'Erreur moyenne
mm : millimètre
MNE : Modèle Numérique
d'Elévation NSE : Efficacité du modèle
Nash-Sutcliffe
OMM : Organisation Météorologique
Mondiale PET : Evapotranspiration potentielle
PHU : unités de fraction potentielles
Qsurf : ruissellement de surface
accumulée au cours de la journée
R : précipitation accumulées au
cours de la journée
RCA : République Centre Africaine
RCHRG_DP : Coefficient de recharge de
l'aquifère profond RMSE : Erreur quadratique moyenne
S : paramètre de rétention
SCS : Méthode de numéro de
courbe
SIG : systèmes d'informations
géographiques
SRTM : Shuttle Radar Topography
SURLAG : coefficient de décalage de
ruissellement
SWAT : Outil d'Evaluation des Sols et des
Eaux
UNESCO : Organisation des Nations Unies pour
l'Education, la Science et la Culture. USGS : United States
Geological Survey
V
vi
vii
VIII
SOMMAIRE
DEDICACES ii
REMERCIEMENTS iii
LISTE DES SIGLES, ABRAVIATIONS ET ACRONYMES
iv
LISTE DES FIGURES vii
LISTE DES TABLES ix
LISTE DES EQUATIONS x
RESUME xi
ABSTRACT xii
INTRODUCTION 1
CHAPITRE I : CADRE GENERAL DE L'ETUDE 3
I.1 PRESENTATION GENERARAL DE LA CBLT 3
I.2 PRESENTATION DE LA ZONE D'ETUDE 4
I.3 DEFINITOINS 12
CHAPITRE II : MATERIEL ET METHODES 15
II.1 MATERIEL 15
II.2 METHODE 17
CHAPITRE III : RESULTATS ANALYSES ET DISCUSSIONS
27
III.1 RESULTATS ET ANALYSES 27
III.2 DISCUSSION 52
CONCLUSION 55
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 56
LISTE DES FIGURES
Figure 1: Le bassin versant du Logone 6
Figure 2: Aperçu schématique des
processus hydrologiques simulés dans SWAT 18
Figure 3: les sous bassins du Logone 28
Figure 4: débits entrant du Logone et ses
affluents 30
Figure 5: Débit entrant du Logone à
Kousséri 30
Figure 6: Débit sortant du Logone à
Kousséri 31
Figure 7: Débit entrant du Logone à
Logone Birni 31
Figure 8: Débit sortant du Logone à
Logone Birni 32
Figure 9: Débit entrant du Logone à
Yagoua 32
Figure 10: Débit sortant du Logone à
Yagoua 33
Figure 11: débit entrant de Pendé
33
Figure 12: Débits sortants simulés et
observés de la Pendé 34
Figure 13: Débit entrant du
M'Béré 34
Figure 14: Débit sortant du
M'Béré 35
Figure 15: Débit entrant de la VINA
35
Figure 16: Débit sortant de la VINA
35
Figure 17: Débit entrant de Lim 36
Figure 18: Débit sortant de Lim 36
Figure 19: Débit entrant de Nya 37
Figure 20: Débit sortant de Nya 37
Figure 21: Débit entrant de Tandjilé
37
Figure 22: Débit entrant du Mayo Tsanaga
38
Figure 23: Débit sortant du Mayo Tsanaga
38
Figure 24: Ruissellement dans la VINA 39
Figure 25: ruissellement dans le bassin versant du
Logone à Kousséri 39
Figure 26: Ruissellement dans le Mayo Tsanaga
40
Figure 27: Ruissellement dans le bassin du Logone
à Logone Birni 40
Figure 28: Ruissellement du bassin du Logone à
Yagoua 40
Figure 29: Evapotranspiration dans le bassin versant
du Mayo Tsanaga 41
Figure 30: Evapotranspiration dans le bassin versant
de la Pendé 41
Figure 31: Modèle Répartition des
précipitations dans le bassin du Logone 42
Figure 32: Précipitations dans le bassin
versant du Logone à Kousséri 42
Figure 33: Précipitations de 2012 dans le
bassin versant du Mayo Tsanaga 43
Figure 34: Précipitations de 2008 dans le Mayo
Tsanaga 43
Figure 35: Recharge par la nappe du bassin de la
Pendé: année hydrologique 2011-2012 44
Figure 36: Recharge par la nappe du bassin de la
M'Béré sur 30 années hydrologiques 44
Figure 37: Recharge par la nappe dans le Mayo Tsanaga
44
Figure 38: Percolation du bassin de Tandjilé
sur 30 années hydrologiques 45
Figure 39: percolation dans le bassin du Logone
occidental sur 30 années hydrologique 45
Figure 40: Histogramme des précipitations 2008
et 2012 dans le bassin versant du Logone 46
Figure 41: Histogramme des valeurs
représentatives 49
Figure 42: Cercle de corrélation 50
Figure 43: les observations supplémentaires de
l'analyse 52
Figure 44: Les limites du bassin versant du Logone
à l' extrême-nord du Cameroun 53
Figure 45: Délimitation du bassin versant du
Logone dans les communes de Kousséri et Logone
Birni 54
Figure 46: Délimitation du bassin du Logone
étape1 57
Figure 47: Délimitation du bassin versant du
Logone étape 2 57
Figure 48: Délimitation du bassin versant du
Logone étape 3 57
Figure 49: Fin de la délimitation du bassin
versant du Logone 57
Figure 50: Création des HRU étape 1
57
Figure 51: Création des HUR étape 2
57
Figure 52: Fin de création des HRU
57
Figure 53: simulation des paramètres
étape 1 57
Figure 54: simulation des paramètres
étape 2 57
Figure 55: Calibrage et visualisation des
paramètres simulés 57
Figure 56: Carte des HUR par sous bassin
57
ix
LISTE DES TABLES
Tableau 1: Description du modèle
numérique téléchargé 16
Tableau 2: Récapitulatif des données
téléchargées 16
Tableau 3: Les limites des sous bassins versants du
Logone 27
Tableau 4: Les HUR dominants par sous bassin
29
Tableau 5: Récapitulatif du test de Khi2
46
Tableau 6: Statistique descriptive 47
Tableau 7: Récapitulatif de la matrice de
corrélation entre les paramètres des sous bassins 48
Tableau 8: Table des valeurs propres de l'analyse des
résultats 48
Tableau 9: table des vecteurs propres 49
Tableau 10: Tableau des cosinus carrés
51
Tableau 11: Table des altitudes 57
Tableau 12: Table de création des HUR
57
Tableau 13: Table de la couverture terrestre et des
types de sols 57
X
LISTE DES EQUATIONS
Équation 1: équation du bilan d'eau
19
Équation 2: Equation de numéro de courbe
SCS 19
Équation 3: Equation du paramètre de
rétention 19
Équation 4: Calcul de routage par la
méthode Muskingum 22
Équation 5:Erreur moyenne et
l'efficacité du modèle NSE 23
Équation 6: Erreur quantitative moyenne
23
Équation 7: Sensibilité à
l'échelle composite 23
Équation 8: Variance 25
Équation 9: Distance euclidienne 25
Équation 10: Equation 9 sous la forme
développée 25
xi
RESUME
Les inondations de 2012 dans la région de
l'Extrême-Nord ont créés de nombreux dégâts
tant matériels qu'humain dont les causes exactes restent toujours
mitigées. Alors que la collecte des données hydrologiques et
météorologiques reste encore un problème à nos
jours, La modélisation des crues de juillet et Août dans le bassin
versant du Logone est privilégié pour avoir les causes exactes de
ces inondations. La méthode adoptée est la modélisation
des caractéristiques physiques du bassin versant et la reproduction des
données historiques intervenants dans la recharge des cours d'eau.
L'étude statistique des données permet de déterminer le ou
les paramètres ayant causés ces inondations. Les résultats
montrent que les données de 2012 des paramètres (pluies,
débits, évapotranspiration, percolation, ruissellement, recharge
par la nappe), sont identiques à celles de 2008 (une année sans
inondation) excepté celles du bassin versant du Mayo Tsanaga. Les
caractéristiques physiques du bassin versant du Logone englobent
seulement une petite surface de la zone victime des inondations de 2012. Ces
informations donnent une vision plus large dans la recherches des causes
exactes des inondations de juillet et Août 2012 à l'extrême
Nord du Cameroun qui seraient causer par les paramètres hydrologiques et
météorologiques du bassin versant de EL-BEID, un bassin
frontalier du bassin versant du Logone.
Mots clés : crues, bassin versant,
modélisation hydrologique, analyse statistique, inondations,
Extrême-Nord, Cameroun
XII
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