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L'Institut français de recherche scientifique pour le développement en coopérat

L'Institut français de recherche scientifique pour le développement en coopération. '---0 Alltellae U,4rolo.lque OJt8TOM EVALUATION REGIONALE DES RESSOURCES EN EAU APPLICATION A LA COTE D'IVOIRE RAPPORT DE SYNTUESE Antenne Hydrologique 06 BP 1203 CIDEX 1 06 ABIDJAN COTE D'IVOIRE Tel: (225) 41 64 75 Fax: (225) 41 6470 Juin 1993 RAPPORT DE SYNTHESE DUPROGRAMMEERREAU ERREAU (Evaluation Régionale des Ressources en EAU) est un programme de l'UR 2E réalisé par les hydrologues de l'Antenne Hydrologique de l'ORSTOM en Côte d'Ivoire. Ce projet a bénéficié du soutien constant du Professeur C. BOCQUILLON, Directeur du Laboratoire d'Hydrologie et de Modélisation de l'Université de Montpellier II. Les débuts de ce programme remontent à Avril 1988, et sa clôture est intervenue en Juin 1993, date à laquelle s'est tenu, à Abidjan, un séminaire de présentation des résultats. L'objet de ce rapport est de faire une synthèse de ce programme, non seulement en ce qui concerne les objectifs qui étaient les nôtres ou les résultats obtenus, mais également pour ce qui est du personnel qui y a participé, des crédits alloués, ou encore des publications réalisées et des thèses soutenues. Rapport dt synthèse du programme ERREAU SOMMAIRE Objectifs et articulation du programme ERREAU Personnel ayant pris part au programme ERREAU Crédits alloués Résultats Publications, communications, thèses et rapports Valorisation Conclusions et perspectives Références bibliographiques Table des matières Rapportde synthèse du programmeERREAU 3 7 9 11 128 133 139 144 151 Objectifs et articulation du programme ERREAU Rapport de synthèse duprogramme ERREAU 4 OBJEcrJFS L'évaluation des ressources en eau est un problème qui constitue la finalité de l'ensemble des recherches développées par les hydrologues sur les différents aspects du cycle de l'eau. Dans le cadre du programme ERREAU (Evaluation Régionale des Ressources en Eau), nos objectifs concernaient l'évaluation des ressources en eau d'une région donnée par la mise au point et l'élaboration d'outils de modélisation, de façon à fournir la meilleure approximation des apports à l'exutoire de bassins versants jaugés ou non, et ce, en se plaçant du point de vue des gestionnaires et des aménageurs. Dans cette optique nous avons fait le choix de ne travailler qu'à l'aide de données dites de "réseau" tant en pluviométrie qu'en hydrométrie. Ce choix a eu pour conséquences immédiates d'imposer, d'une part, un pas de temps de calcul qui ne pouvait être inférieur à la journée et, d'autre part, de travailler sur des bassins versants de taille moyenne (100 à 7000 km"). La prise en compte de ces contraintes (données de réseau, bassins versants d'assez grande taille) nous a semblé nécessaire pour pouvoir envisager des retombées pratiques rapides de ces travaux en matière d'aménagement et de gestion, bien qu'elle conduise à utiliser des données dont la qualité est parfois difficilement appréciable. La zone d'application initiale du programme ERREAU était constituée par le Nord-Ouest de la Côte d'Ivoire, c'est-à-dire le secteur délimité par les hauts bassins du Bandama, du Niger et du Sassandra. Cette zone a finalement pu être étendue à l'ensemble de la Côte d'Ivoire, incluant ainsi les zones de transition et de forêt. Les résultats attendus à l'issue de ce programme étaient de différentes natures. Sur un plan pratique on peut citer tout d'abord l'analyse de chacun des modèles utilisés, ainsi que la réalisation d'un logiciel convivial et intégré de modélisation pluie-débit. Ce projet devait également permettre la mise à jour de fichiers opérationnels de données pluviométriques et débitmétriques. Ce qui sous-entend une analyse des séries chronologiques disponibles. L'un des objectifs du programme ERREAU était de pouvoir juger de l'utilisation en mode "opérationnel" des modèles conceptuels globaux de relation pluie-débit, une fois ceux-ci sortis du contexte climatique de la zone géographique pour laquelle ils avaient été initialement conçus. Des essais d'utilisation de ces modèles sur des bassins versants non jaugés ont également été réalisés du fait de la mise au point d'équations de prédétermination de leurs paramètres. Sur un plan plus général ce programme devait être, en outre, l'occasion de s'interroger sur plusieurs points, en s'appuyant, en particulier, sur un module d'évaluation des performances des modèles préalablement élaboré: influence des fonctions critères sur les résultats, "transposabilitë" des modèles (dans quelles conditions? et pour quels résultats ?), fiabilité et robustesse des algorithmes, homogénéité des comportements à différentes échelles d'espace, niveau de performance des modèles en fonction des objectifs visés, etc. Rapportde synthèsedu programme ERREAU Objectifset articulation du programmeERRFAU 5 ARTICULATION La réalisation de ce projet s'est articulée en plusieurs phases dont la première fut, bien entendu, l'analyse des différents modèles que nous souhaitions utiliser. Compte tenu des contraintes imposées par le mode opérationnel (cf. les objectifs énoncés plus haut), nous avons délibérément éliminé toute modélisation distribuée de la relation pluie-débit. En effet, la nature de l'information pluviométrique retenue (seules les données du réseau sont utilisées dans le programme ERREAU), tant du point de vue de sa répartition que de sa qualité, est à l'origine de sérieuses difficultés en ce qui concerne l'utilisation des modèles distribués dans des conditions optimales. La densité des postes pluviométriques est en effet assez faible et leur répartition est très irrégulière. La qualité des données est elle-même très variable. Autant de points négatifs qui rendent un peu illusoire la spatialisation indispensable de l'information pluviométrique, et donc l'utilisation de modèles aussi sophistiqués que peuvent l'être les modèles distribués. Il y avait donc nécessité à mettre l'accent en priorité sur l'utilisation des modèles conceptuels globaux, moins exigeants dans la mesure où ils se satisfont du calcul d'une pluie moyenne sur le bassin versant. Ce choix se justifie pleinement dans le cadre défini pour le programme ERREAU, l'utilisation de modèles globaux étant plus accessible à un aménageur ou un gestionnaire de projet que celle des modèles distribués. Nous avons donc finalement retenu trois algorithmes pluie-débit: CREC, élaboré par le Laboratoire d'Hydrologie et de Modélisation de l'Université de Montpellier II, GR3 élaboré par l'équipe de C. MICHEL au CEMAGREF, et MODGLD élaboré par G. GIRARD à l'DRSTDM. Ces trois modèles ont été analysés et adaptés sur micro-ordinateur en Turbo-Pascal. Par la suite l'enchaînement des opérations fut le suivant: => Mars 1989: établissement des fichiers opérationnels en zone de savane et de la banque de modèles. => Décembre 1989: mise au point de l'ensemble des outils informatiques; études et interprétations concernant les critères numériques de calage. => Février 1990: phase de calculs et de simulations à l'aide des modèles globaux en zone de savane. => Août 1990: phase d'interprétation des résultats des calages obtenus avec les modèles globaux en zone de savane; établissement des fichiers opérationnels en zone de transition et de forêt. => Mars/Avril 1991: interprétation, exploitation et rédaction des résultats obtenus en zone de savane. => Novembre 1991: phase d'interprétation des résultats obtenus en zones de transition et de forêt. => Juin 1992: élaboration d'un modèle pluie-débit mensuel validé en zones de forêt, de transition et de savane. => Septembre 1992: interprétation, exploitation et rédaction des résultats obtenus en zones de transition et de forêt. Rapport de synthèse duprogramme ERRFAU Objectifs et articulation duprogramme ERRFAU 6 => Janvier 1993: synthèse et valorisation des outils informatiques développés: élaboration d'un système modélisateur pluie-débit global et convivial, le logiciel EMILE (Ensemble Modélisateur Intégré pour le calcul des Lames d'Eau). Une première version de ce logiciel a été présentée aux Journées Hydrologiques de l'ORSTOM en Septembre 1992. => Juin 1993: calculs et simulations au pas de temps mensuel selon une approche de type globale conceptuelle. Le programme ERREAU était initialement prévu pour être appliqué uniquement dans la zone Nord-Ouest de la Côte d'Ivoire (zone de savane soudanaise). Il a, par la suite, été étendu à la zone de transition et à la zone de forêt. Cette extension s'est réalisée en suivant la même méthodologie, mais elle est décalée dans le temps, ayant démarré plus tardivement. L'étude réalisée au pas de temps journalier s'est vue complétée par une approche en modélisation au pas de temps mensuel validée sur l'ensemble du territoire ivoirien. En Juin 1993, s'est tenu à Abidjan un séminaire de fin de programme, orgamse conjointement avec le Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique de Côte d'Ivoire, destiné à présenter les résultats obtenus à nos différents partenaires et aux utilisateurs potentiels. Le programme ERREAU est donc considéré comme définitivement terminé. Rapportde synthëse duprogramme ERRFAU Objectifs el articulation duprogramme ERRFAU Personnel ayant pris part au programme ERREAU Rapport de synthèsedu programme ERRFAU PERSONNEL ORSTOM Chargé de recherches: Technicien de recherches: Allocataire et VSN: Stagiaires: PERSONNEL IVOIRIEN Attaché de recherches: Ingénieur: Stagiaire: Rapponde synthèse du programme ERREAU E. SERVAT, Chef du Projet. J.M. lAPETITE A. DEZEITER (Thèse) G. ANDRE, A. BERTRAND, C. LEVINET, J.L. LOUBET, O. VIGAND KOUAME B. (Thèse, Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique) SAKHO M. (Thèse, Direction de l'Eau) AKAAKPA A. O. Personnel ayantprispart au programme ERREAU 8 Rapportde synthèse du programme ERREAU Crédits alloués 10 Les crédits alloués au programme ERREAU durant sa réalisation ont été reportés dans le tableau 1. Tableau 1 : Crédits alloués au programme ERREAU Année 1988 1989 1990 1991 1992 1993 Fonctionnement (en Kf) 262 200 230 174.6 138 30.5 uploads/Management/ rapport-de-syntuese-evaluation-regionale-des-ressources-en-eau.pdf