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Agronomie Africaine 30 (3) : 215 - 223 (2018) 215 Caractérisation des débits d’

Agronomie Africaine 30 (3) : 215 - 223 (2018) 215 Caractérisation des débits d’étiage dans un contexte de changements climatiques. CARACTERISATION DES DEBITS D’ETIAGE DANS UN CONTEXTE DE CHANGEMENTS CLIMATIQUES : CAS DU BASSIN VERSANT DU N’ZI (COTE D’IVOIRE) A. M. KOUASSI1, R. A.-KARIM NASSA2, T. M. N’GUESSAN BI1, K. F. KOUAME3-4-5, J. BIEMI3 1Institut National Polytechnique Félix Houphouët-Boigny (INP-HB) ; Département des Sciences de la Terre et des Ressources Minières (STeRMi) ; Laboratoire du Génie Civil, des Géosciences et des Sciences Géographiques ; BP 1093 Yamoussoukro, Tél. (+225) 30 64 67 15 (Côte d’Ivoire). 2Institut National Polytechnique Félix Houphouët-Boigny (INP-HB), École Doctorale Polytechnique (EDP), BP 1093 Yamoussoukro, Tél. (+225) 30 64 04 06 ; Côte d’Ivoire. 3Université Félix Houphouët-Boigny d’Abidjan-Cocody, Unité de Formation et de Recherche des Sciences de la Terre et des Ressources Minières (UFR-STRM) ; Laboratoire des Sciences et Techniques de l’Eau et de l’Environnement (LSTEE) ; 22 BP 582 Abidjan 22 ; Tel : (+225) 22 48 38 03 (Côte d’Ivoire). 4Université Félix Houphouët-Boigny d’Abidjan-Cocody, Centre Universitaire de Recherche et d’Application en Télédétection (CURAT) ; 22 BP 801 Abidjan 22 ; Tel : (+225) 22 44 52 70 ; Côte d’Ivoire. 5Université Virtuelle de Côte d’Ivoire (UVCI), 28 BP 536 Abidjan 28 ; Tel : (+225) 42 22 22 00 ; Côte d’Ivoire. *Auteur Correspondant : KOUASSI Amani Michel : E-mail : michel.a_kouassi@yahoo.fr RESUME Dans un contexte où les pressions exercées sur les milieux aquatiques et les besoins en eaux des populations ne cessent d’augmenter auquel s’ajoutent les impacts des changements globaux, la connaissance des débits d’étiage constitue un enjeu majeur. L’objectif de cette étude est de caractériser les débits d’étiage du bassin versant du N’zi-Bandama dans l’optique d’une meilleure gestion des ressources en eau de ce bassin. Des données de débits mensuels provenant de cinq stations hydrométriques du fleuve N’zi-Bandama (Fétékro, M’bahiakro, Bocanda, Dimbokro, N’zianouan) ont été utilisées et couvrent la période allant de 1960 à 2016. La méthodologie a consisté à calculer et analyser les seuils de sévérité d’étiage (seuil d’alerte ou QMNA-5, seuil de vigilance et seuil de crise). Les quantiles de débits d’étiage ont été déterminés à partir de la loi lognormale correspondant aux périodes de retour 2, 5, 10, 20 et 50 ans. Les principaux résultats obtenus ont montré que les débits de seuils de sévérité déterminés mettent en évidence la vulnérabilité à de sévères étiages du bassin versant du N’zi-Bandama avec une exposition à la vulnérabilité plus forte pour le sous-bassin versant d’exutoire Fétékro. Mots clés: Débits d’étiage ; QMNA ; Seuils de sévérité ; Bassin versant du N’zi ; Côte d’Ivoire. ABSTRACT CHARACTERIZATION OF LOW FLOW DISCHARGE IN THE RIVER BASINS OF WEST AFRICA: CASE OF THE CATCHMENT OF N’ZI (IVORY COAST) In a context where the pressures exerted on the aquatic environments and the water needs of the populations do not stop increasing to which are added the impacts of the global changes, the knowledge of the Low flow discharge is a major stake. The objective of this study is to characterize the Low flow discharge of the N’zi watershed in order to better manage the water resources of this basin. Monthly flow data from five hydrometric stations of the N’zi River (Fétékro, M’bahiakro, Bocanda, Dimbokro, N’zianouan) were used and cover the period from 1960 to 2016. The methodology consisted of calculate and analyze low water severity levels (warning level or QMNA-5, vigilance level and crisis level). The quantiles of Low flow discharge were determined from the lognormal law corresponding to the return periods of 2, 5, 10, 20 and 50 years. The main results obtained showed that the determined flows of severity levels highlight the vulnerability to severe water levels in the N’zi watershed with exposure to the greater vulnerability for the Fétékro subwatershed. Key words: Low flow discharge; QMNA; Severity levels ; N’zi watershed; Ivory Coast. Agronomie Africaine 30 (3) : 215 - 223 (2018) 216 A. M. KOUASSI et al. INTRODUCTION La gestion de la ressource en eau est l’une des grands problématiques du XXIème siècle. De nombreux phénomènes, naturels ou anthropiques, viennent influer sur la ressource et plus particulièrement sur le cycle de l’eau. Parmi eux, l’étiage est probablement l’un des plus importants phénomènes affectant la ressource. En effet, l’étiage est défini comme un phénomène naturel, saisonnier, résultant généralement d’un déficit de pluie plus ou moins long et plus ou moins sévère, susceptible de varier dans le temps et dans l’espace et entraînant une diminution du débit dans les cours d’eau (Garcia, 2016). Selon Garcia (2016), ce phénomène correspond à une diminution du débit des cours d’eau, voire leur assèchement sur une certaine période. L’impact de l’étiage sur le volume d’eau disponible peut entraîner de nombreux problèmes. Cependant, les rivières servent régulièrement à l’approvisionnement en eau, à l’irrigation ou encore à la production d’énergie. Les cours d’eau jouent aussi un rôle important dans le maintien du bon fonctionnement des écosystèmes. Ce besoin en eau, lié aux écosystèmes et aux activés anthropiques, demeure important, même dans les périodes d’étiage. Avec l’accroissement de la population et le développement socio- économique, la demande en eau continue d’augmenter. Cela se traduit souvent par une augmentation des pompages, de l’irrigation, etc. ce qui accroît le déficit en eau, notamment lors de ces périodes d’étiage. Il est observé régulièrement de nombreuses conséquences liées à l’étiage et plus généralement aux sécheresses dans le monde. En Côte d’Ivoire, aux mois de mars-avril 2018, un affluent du Bandama (la Loka) qui alimente la ville de Bouaké au centre du pays a tari, entraînant de nombreuses coupures d’eau et obligeant les autorités ivoiriennes à réaliser des forages d’eau dans un contexte géologique de socle cristallin qui ne donne pas en général de bons débits de forage pour la satisfaction des besoins en eau de cette localité. Le phénomène d’étiage est donc une préoccupation à travers le problème d’une meilleure gestion de la ressource en eau et une meilleure compréhension des processus qui influent sur ce phénomène et de leurs évolutions, notamment dans le contexte de changement climatique actuel et d’augmentation continue des prélèvements en eau. L’homme se trouve donc obligé d’orienter ses activités en fonction des ressources à disposition. En effet, si l’exploitation progressive de la ressource en eau nécessite une connaissance approfondie des caractéristiques des débits d’étiage (amplitude, durée et fréquence), ainsi que des spécificités géographiques et climatiques de la région (Edgar, 2008), les nombreux usages de l’eau eux requièrent une gestion cohérente de la part des services de l’Etat afin de limiter la demande en eau par rapport à la ressource disponible. Selon le domaine d’étude, différents indices existent pour décrire l’étiage (Smakhtin, 2001 ; Hisdal et Tallaksen, 2004 ; WMO, 2008 in Garcia, 2016) qui servent de seuils pour le développement de différentes règles de gestion de la ressource en eau, entraînant par exemple la limitation des prélèvements. Il est donc important de pouvoir connaître ces différents indices en tout point des cours d’eau et de pouvoir évaluer les différents impacts qui peuvent influer sur leurs valeurs. Il est donc nécessaire de caractériser les grands fleuves ivoiriens qui servent en général à la production hydro- électrique, à l’alimentation en eau potable des populations urbaines et périurbaines, à l’irrigation des cultures, à la pêche, etc. En effet, il est nécessaire de pouvoir caractériser la sévérité d’un étiage afin de définir les événements exceptionnels (Lang, 2007 ; Lang, 2011) car elle constitue la clé d’une gestion efficace des ressources en eaux et permet de prendre des mesures préventives pour anticiper d’éventuelles catastrophes liées à l’eau et aux événements hydrologiques exceptionnels. Ainsi l’objectif de cette étude est de caractériser les débits d’étiages du bassin versant du N’zi (Côte d’Ivoire) dans l’optique d’une meilleure gestion des ressources en eau de ce bassin. ATERIEL ET METHODES PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE Le secteur d’étude est le bassin versant du N’zi (Figure 1), sous-bassin du fleuve Bandama (Côte d’Ivoire). Il est compris entre les longitudes 3°49’ et 5°22’ Ouest et les latitudes 6°00’ et 9°26’ Nord et couvre une superficie de 35 500 km2. Le N’zi prend sa source au Nord de la Côte d’Ivoire dans la région de Ferkéssédougou à une altitude de 400 m et coule globalement suivant une direction Nord-Sud. Il a une pente moyenne de 0,053 %. La densité du réseau hydrographique diminue du Sud au Nord. Agronomie Africaine 30 (3) : 215 - 223 (2018) 217 Caractérisation des débits d’étiage dans un contexte de changements climatiques. L’affluent principal du N’zi est le Kan qu’il reçoit à environ 5 km en aval de Dimbokro (Kouassi et al., 2008). De par sa configuration géographique allongée, le bassin versant du N’zi est représentatif des grands ensembles climatiques de la Côte d’Ivoire. Au Nord, règne le régime tropical de transition (climat soudano- guinéen) avec des pluies annuelles inférieures à 1200 mm. Le régime tropical humide (climat baouléen) est caractéristique de la partie centrale du bassin avec des pluies annuelles comprises entre 1200 et 1600 mm/an. Le Sud du bassin se caractérise par un régime subéquatorial (climat uploads/Geographie/ 181808-article-text-463495-1-10-20190114.pdf