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Analyse saisonnière et interannuelle de la dynamique des flux en suspension dans le bassin versant de l’oued Boukiou (nord-ouest de l’Algérie)

Seasonal and interannual analysis of the dynamic of suspended fluxes in the wadi Boukiou watershed (North West Algeria)
Sid-Ahmed BOUGUERRA et Abderrazak BOUANANI

Résumés

Pour comprendre l’impact des facteurs hydroclimatiques et géomorphologiques sur le transport solide dans les milieux méditerranéens semi-arides à l’échelle saisonnière et interannuelle, nous avons procédé à l’exploitation de données instantanées du régime hydro-sédimentaire du bassin-versant oued Boukiou (nord-ouest de l’Algérie) durant la période d’observation allant de 1972/1973 à 2004/2005. Cette approche a révélé l’ampleur du transport solide pendant les périodes d’érosion active de l’année. Par exemple, la contribution des crues s’est élevée à 74 % durant le printemps. La courbe cumulée des flux solides annuels transportés en suspension en période de crues a été marquée par des progressions très irrégulières relativement à celle des apports liquides. La décennie 1978/1979-1989/1990 marque bien le palier le plus productif en charge solide, soit un cumul de 54 % en apport solide sur les 33 années d’observation. En calculant la distribution statistique empirique des flux solides sur la période d’étude, nous avons défini le 50ème et le 95ème centile de leur distribution. Sur 50 % de la période de mesure, les flux ne dépassent pas 4 % du flux annuel moyen estimé à 50 740 tonnes. En revanche, pendant 5 % du temps, soit environ 18 jours par an, ils sont supérieurs à 70 %. Ces résultats témoignent de l’agressivité des rares averses sur des sols vulnérables aux variations climatiques irrégulière, ils aideront les décideurs pour la conception et l’utilisation des aménagements hydrauliques futurs dans cette région.

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Texte intégral

1. Introduction

1En climat semi-aride, caractérisé par de longues périodes sèches, le transport des matières solides en suspension se fait principalement en période de crues brèves et violentes (Alexandrov et Laronne, 2003 ; Castillo et al., 2003).

2Les principaux facteurs qui contrôlent la production et le transport des sédiments dans les bassins-versants sont dus essentiellement à l’effet conjugué de l’intensité et de la sévérité des précipitations, de la configuration du bassin-versant, de la sensibilité des formations à l’affleurement et des caractéristiques hydrauliques du cours d’eau (Gartet et al., 2005). L'écoulement dans les oueds est de type temporaire et se caractérise par des crues fréquentes et périodiques (Rovira et al., 2005 ; Megnounif et al., 2003). Les conséquences constatées lors de ces événements exceptionnels sont multiples : inondations, terres arables dégradées, envasement précoce des barrages et dégradation croissante de la qualité des eaux.

3Les régions semi-arides méditerranéennes sont caractérisées par une variabilité interannuelle des apports solides beaucoup plus irrégulière que celle des apports liquides. Pour le cas des bassins de l’Algérie, certains auteurs ont trouvé des dégradations spécifiques variant entre 200 et 5 000 t/km²/an (Heusch et Millies-Lacroix, 1971 ; Probst et Amiotte Suchet, 1992 ; Lahlou, 1994 ; Bouanani, 2004 ; Ghenim et al., 2007 ; El Mahi et al., 2012).

4La baisse de la pluviométrie depuis le milieu des années 1970 (Meddi et Hubert, 2003) et la perturbation du comportement hydrologique des saisons suite à une sécheresse qui s’est prolongée jusqu’au début des années 2000 (Tardy et Probst, 1992 ; Ludwig et al., 2003 ; Khaldi, 2005) ont causé une forte susceptibilité à l’érosion hydrique.

5Considérant la particularité du climat méditerranéen, plusieurs études ont montré que les flux solides augmentent généralement durant la période de grande mobilisation des sédiments s’étalant de septembre à mars à l’échelle saisonnière, une nette disconcordance entre les précipitations, les écoulements et les apports solides est mise en avant (Achite et Ouillon, 2007 ; Elahcene et al., 2012 ; Bouanani, 2004 ; Megnounif, 2007 ; Ghenim, 2008). En outre, la période d’occurrence des crues et leur succession durant l’année influence énormément la variabilité temporelle de la charge solide en suspension (CS). Dans ces régions semi arides les crues ont un rôle quasi-déterminant dans la production des sédiments, elles surviennent en moins de 5 % du temps annuel et font transiter plus de 90 % du flux total des sédiments (Walling et al., 1992 ; Meybek et al., 2003 ; Megnounif, 2007).

6Une meilleure quantification du transport solide nécessite la recherche d’un modèle qui relie les variables instantanées débit liquide (QL) et débit solide (QS). La tendance vers un modèle de type puissance (QS = aQLb) a été confirmée par plusieurs auteurs travaillant sur des bassins versants maghrébins (Terfous et al., 2001 ; Bouanani, 2004 ; Achite et Meddi, 2005 ; Achite et Ouillon, 2007 ; Bouguerra et al., 2016). L’étude des crues selon une évolution chronologique des couples charge solide – débit liquide (CS – QL) s’avère indispensable pour comprendre le transfert des sédiments en suspension et la source de leur provenance, cette approche est celle des hystérésis adoptée par Williams (1989).

7L’objectif de notre étude s’inscrit dans un travail de synthèse de tous les éléments du système mentionnés plus haut afin de suivre et comprendre cette dynamique hydrosédimentaire à l’échelle du bassin versant tout mettant à la disposition des décideurs les résultats obtenus pour la réalisation d’ouvrages hydrauliques.

2. Présentation de la zone d’étude

8Le bassin-versant de l’oued Boukiou se situe au nord-ouest algérien, entre les latitudes 34°59′52"N et 35°6′42"N et les longitudes 1°29′41"W et 1°43′32"W. De forme allongée, il s’étend sur une superficie de 116 km² pour un périmètre de 66 km (fig. 1). Il est limité à l’Ouest par les monts des Traras, au Nord par les montagnes de Djebel Dhar eddis, au Sud-Ouest par les reliefs du Djebel Fillaoucène qui culminent à 1 200 m, tandis qu’à l’Est des plaines basses entourent le bassin à son exutoire vers l’oued Tafna. Affluent rive gauche de la Tafna, l’oued Boukiou est long de 21 km. Il prend sa source sur les hauteurs d’Ouled Chaabane en amont d’Ain kebira, non loin de Nedroma, à 855 m d’altitude.

Fig. 1 – Zone d’étude.
Fig. 1 – Study area.

Fig. 1 – Zone d’étude.  Fig. 1 – Study area.

A - B : Localisation du site d’étude. C : Bassin versant de l’Oued Boukiou.
1. Station pluviométrique ; 2. Station hydrométrique.
A - B: Location of study area. C: Oued Boukiou watershed.
1. Rainfall station; 2. Gauging station.

9Son réseau hydrographique est bien développé témoignant d’une densité de drainage importante, égale à 2,97 km/km², que justifie l’existence des pentes fortes et des affleurements superficiels moins perméables, favorisant les grandes exportations des terres par ruissellement. Le bassin-versant présente aussi un caractère montagneux avec des altitudes qui varient entre 100 m et 1 250 m. Il montre une diversité de reliefs, avec des formes structurales, des ravins et des formes d’accumulation représentées par les terrasses alluviales. Le climat local est de type semi-aride : humide et froid en hiver, chaud et sec en été. Il est caractérisé par de forts contrastes saisonniers avec des pluies brutales et concentrées (Bou Kheir et al., 2001), la pluviométrie moyenne interannuelle est de 266 mm (période 1985/1986–2005/2006). Les mois les plus pluvieux sont novembre, janvier, février et mars où l’on a enregistré des pluies maximales journalières variant entre 30 et 85 mm. Du point de vue géologique à l'ouest, un substrat rigide de roches anciennes de Dj. Fellaoucène est caractérisé par des formations schisto-quartziques très compactes du Dévonien. A l’est, les formations du miocène inférieur et moyen alternent avec des poudingues formés d'éléments calcaires dolomitiques à ciment calcaréogréseux et des séries argilo-marneuses au sein desquelles s'intercalent des bancs décimétriques de grès ferrugineux friables (Bouanani, 2004). Concernant les types d'occupation du sol, les plus représentatifs du bassin versant sont : maquis et broussaille, céréaliculture, prairie, terrain de pacage et forêt.

3. Méthodes 

10Pour expliquer les processus qui conditionnent le transfert des sédiments, plusieurs auteurs ont utilisé la méthode directe d’estimation basée sur l’analyse de l’évolution de la charge solide en suspension en fonction des débits liquides (Ludwig et Probst, 1998 ; Walling et Fang, 2003 ; Hudson, 2003). Les mesures directes sont en effet basées sur le recueil des valeurs instantanées des débits liquides QL (en m³/s) et celles des concentrations des sédiments en suspension CS (en g/l) correspondantes. La collecte de ces données est du ressort de l’Agence Nationale des Ressources Hydriques (ANRH). Ces mesures sont effectuées au niveau de la station hydrométrique de contrôle des bassins versants. Le débit liquide est calculé après lecture de la hauteur d’eau sur une échelle limnimétrique installée sur la rive de l'oued et à l'aide de la courbe de tarage adéquate (régulièrement contrôlée et actualisée).

11La charge solide en suspension est obtenue à partir d'échantillons d'eau prélevés par un opérateur dans la section mouillée sur la rive de l'oued au moyen d'un conteneur de 50 cl. La quantité de sédiments recueillie sur papier- filtre de type Whatman (porosité du filtre égale à 10 μm, temps de filtration t = 10,5 s), est pesée après séchage à l'étuve à 105ºC pendant 24 heures. On détermine ensuite la charge correspondante à un litre d'eau prélevé, ce qui établit la concentration CS exprimée en g/l.

12La fréquence des prélèvements dépend de l’ampleur de l’événement. La règle adoptée pour les cours d’eau algériens est la suivante : en période de crue, les prises sont intensifiées jusqu’à des intervalles de temps d’une heure à 30 minutes en fonction de la vitesse de l’augmentation des débits liquides. En période d’écoulement normal ou en période d’étiage, on se contente d’une prise quotidienne (Fournier, 1960 ; Touat, 1989 ; Benkhaled et Remini, 2003 ; Terfous et al., 2001 ; Achite et Ouillon, 2007 ; Khanchoul et Jansson, 2008 ; Bouanani et al., 2013). Cette technique de mesure peut apporter un biais important quant à l’estimation des flux de sédiments en suspension (Moatar et al, 2006) ; cependant, dans une étude réalisée sur la rivière Isère (France), il a été déterminé qu’un échantillonnage instantané sub-journalier à journalier est nécessaire pour un calcul fiable des flux de matières en suspension (Nemery et al., 2009). Les résultats ont montré que l’erreur médiane commise était de ± 20 % dans le calcul du flux solide annuel à partir d’un échantillonnage fréquentiel discret comparativement à celui issu des mesures en continu grâce à un turbidimètre (Mano, 2008).

13L’hydrométéorologie du bassin versant oued Boukiou est caractérisée par une station pluviométrique (X : 1°43′25"W ; Y : 35°02′15"N ; Z : 350 m) et une station de jaugeage située à l’exutoire (X : 1°41′20"W ; Y : 35°03′25"N ; Z : 320 m). Pour cette étude, nous disposons d’une série de hauteurs mensuelles de précipitations correspondant à la période allant de 1973 à 2010 et d’une série de débits liquides (QL) et de concentrations (CS) instantanées pour la période allant de 1972 à 2005 ainsi que de débits liquides journaliers de la période 1985 à 2005. Le flux annuel des matières solides en suspension AS (en tonne) exporté par l’oued est calculé par la formule :

14où : Cj est la concentration des sédiments en suspension mesurée à l’instant tj correspondant au débit liquide Qj ; N est le nombre de prélèvements effectués sur l’année considérée; (tj + 1 – tj) est le pas de temps séparant deux prélèvements consécutifs. De même, l’apport liquide annuel AL (en m³), engendrant le flux AS est calculé par la formule :

15Les crues prises en considération sont celles qui se manifestent par une variation notable du débit liquide et/ou de la concentration des sédiments en suspension. D'après Remenieras (1976), les crues sont des débits égaux ou supérieurs à un certain multiple du module annuel (3 à 5 fois le débit annuel). Pour le cas des données qui nous sont disponibles et dans l’objectif de sélectionner les crues qui contribuent efficacement au transport solide, nous avons jugé utile de prendre en compte également les événements de types laves torrentielles, c'est-à-dire les crues où de faibles débits liquides génèrent de forts flux solides.

4. Résultats et Discussions 

4.1. Régime hydro-pluviométrique

16L’étude des évolutions interannuelles et intra-annuelles du régime pluviométrique s’avère indispensable pour définir le comportement hydrologique du cours d’eau. L’analyse des variations interannuelles des séries chronologiques de précipitations entre 1973 et 2010 révèle une tendance globale à la baisse dans les apports pluviométriques (fig. 2). Malgré un coefficient de corrélation faible (R² = 0,25), la variation temporelle des précipitations dans le bassin-versant montre une forte fluctuation de pluviométrie d'une année à l'autre. Cette variation permet de désigner les périodes sèches et humides dans la variation interannuelle. La figure montre que les périodes sèches sont les plus fréquentes ; la période la plus remarquable s'étend de 1977 à 2005. Les deux décennies 1980 et 1990 ont connu les déficits pluviométriques les plus importants variant entre 20 % et 35 %, ces valeurs ont été confirmées par d’autres recherches menées en Algérie septentrionale comme celles de Djellouli et Daget (1993), Meddi et al. (1998), Kettab (2001), Touazi (2001) et Khaldi (2005). Le coefficient directeur négatif de la droite de régression reflétant la tendance pluviométrique montre qu’à la station Benchouachi la baisse observée durant cette période est de 1,87 mm soit 0,45 % de la moyenne annuelle estimée à 408 mm.

Fig. 2 – Variabilité interannuelle de la pluviométrie annuelle moyenne dans le bassin versant oued oued Boukiou durant la période (1973/2010) à la station Benchouachi.
Fig. 2 – Interannual variability of average annual rainfall in the Oued Oued Boukiou watershed during the period (1973/2010) at Benchouachi station.

Fig. 2 – Variabilité interannuelle de la pluviométrie annuelle moyenne dans le bassin versant oued oued Boukiou durant la période (1973/2010) à la station Benchouachi.   Fig. 2 – Interannual variability of average annual rainfall in the Oued Oued Boukiou watershed during the period (1973/2010) at Benchouachi station.

17Il est évident que le manque en apport pluviométrique engendre une diminution de l’écoulement des cours d’eau. La période d’observation des débits liquides interannuels (1985/1986–2005/2006) a été marquée par une irrégularité très accentuée (un coefficient de variation atteignant 0,9) (fig. 3). Treize années de faible hydraulicité ont été enregistrées accusant un déficit moyen de l’ordre de 40 % dans les écoulements ; cela témoigne de l’importance de la sécheresse qui a sévi depuis les années 1980. Le déficit en apport liquide enregistré dans les oueds maghrébins est plus important que celui des apports pluviométriques : une baisse de 67 % a été enregistrée par rapport aux écoulements normaux dans le nord-ouest de l'Algérie (Meddi et al., 1998). La droite de régression des débits liquides spécifiques disponibles montre une réduction annuelle moyenne de l’ordre de 0,042 10³ m³/s/km² soit 7 % par rapport à la moyenne interannuelle évaluée à 0,6 10³ m³/s/km². Le taux de réduction est ainsi de 15 fois plus important que celui des apports pluviométriques.

Fig. 3 – Variabilité interannuelle des débits liquides spécifiques dans le bassin versant oued Boukiou.
Fig. 3 – Interannual variability of specific water flows in the Oued Boukiou watershed

Fig. 3 – Variabilité interannuelle des débits liquides spécifiques dans le bassin versant oued Boukiou.   Fig. 3 – Interannual variability of specific water flows in the Oued Boukiou watershed

18La répartition mensuelle des précipitations dans l’année (fig. 4A) et ses variations influencent en grande partie l’écoulement saisonnier (fig. 4B) ; elle désigne les mois humides et secs dans l'année. À partir de cela nous déterminons la période qui soutient l'écoulement dans le bassin versant étudié. Deux périodes météorologiques caractérisent l’année hydrologique : une période correspondant aux mois secs de l’année (juin, juillet, et août), et une autre pour les neuf mois restants dans laquelle les mois de novembre à mars sont considérés comme les plus pluvieux de l’année totalisant près de 74 % de la hauteur annuelle. Le graphique sur lequel ont été portées les distributions statistiques (centile 25 et 75, médiane, minimum et maximum) des débits mensuels et des précipitations mensuelles calculées sur la période 1985–2006 (fig. 4), montre que les séries d’observation de ces deux variables sont asymétriques et présentent un caractère fortement dispersé de leurs valeurs. À l’échelle saisonnière le régime hydrologique est très irrégulier. Il apparaît que les pluies de l’automne et de l’hiver, par leur abondance, contribuent beaucoup plus au remplissage des réserves souterraines qui vont soutenir l’écoulement superficiel (rétention et restitution souterraine). D’une façon générale, les débits moyens mensuels par leurs valeurs maximales connaissent un accroissement pendant les saisons humides d’automne, d’hiver et de printemps (mois de forte pluviosité), puis une diminution durant les mois secs. Les débits les plus soutenus sont en effet observés au cours des mois de novembre, janvier, février et mars soit des apports en eau qui s’élèvent à 80 % du total annuel.

Fig. 4 – Distribution des précipitations mensuelles (A) et des débits mensuels (B) dans le bassin versant de l’Oued Boukiou pour la période 1985-2006.
Fig. 4 – Distribution of monthly precipitation (A) and monthly discharge (B) in the Oued Boukiou watershed for the period 1985-2006.

Fig. 4 – Distribution des précipitations mensuelles (A) et des débits mensuels (B) dans le bassin versant de l’Oued Boukiou pour la période 1985-2006.   Fig. 4 – Distribution of monthly precipitation (A) and monthly discharge (B) in the Oued Boukiou watershed for the period 1985-2006.

4.2. Dynamique sédimentaire

19La mobilisation et le transport des matériaux dans un bassin-versant sont étroitement liés à la répartition et à l’intensité des précipitations à la surface du bassin-versant, à l’importance relative des diverses composantes de l’écoulement (ruissellement superficiel, écoulement souterrain), à la diversité des matériaux en taille et en nature, à la configuration topographique et à l’absence de couvert végétal protecteur (Guy, 1978 ; Etchanchu et Probst, 1986 ; Barthès et Roose, 2001 ; Van Rijn, 2005 ; Megnounif, 2007 ; Ghenim, 2008 ; Megnounif et al., 2013).

20Le bassin-versant de l’oued Boukiou enregistre en moyenne un apport annuel de 33,36 hm³ durant la période 1972/1973–2004/2005, correspondant à un apport solide moyen de 50 740 tonnes, soit une dégradation spécifique moyenne de 437 t/km²/an (fig. 5). Cette valeur se trouve dans la fourchette de celles estimées par Probst et Amiotte Suchet (1992) travaillant sur 130 bassins versants du Maghreb (Maroc, Algérie, Tunisie).

Fig. 5 – Variation interannuelle des apports liquides et solides dans le bassin oued Boukiou.
Fig. 5 – Year-to-year variation in liquid and solid intakes in Oued Boukiou Basin.

Fig. 5 – Variation interannuelle des apports liquides et solides dans le bassin oued Boukiou.   Fig. 5 – Year-to-year variation in liquid and solid intakes in Oued Boukiou Basin.

21Avec une concentration moyenne annuelle CS de 24,18 g/l, l’année 1987/1988 a été celle qui a produit le plus grand apport solide de toute la série d’étude soit 14 % de la charge solide globale sur 33 ans. En effet durant cette année hydrologique, la crue survenue le 03 octobre 1987 a été la plus exceptionnelle avec une concentration maximale de 175 g/l, correspondant à un débit de pointe spécifique atteignant 0,38 m³/s/km². L’apport solide engendré lors de cet événement était de 225 000 tonnes, soit une contribution de 95 % du flux total annuel en sédiments. Toutefois il est à noter que l’année hydrologique 1972/1973, jugée par son apport liquide considérable égal à 16 fois celui de l’année 1987/1988, a enregistré un apport solide ne représentant que 6 % de celui de la même année. Cela est dû à la variabilité spatio-temporelle des précipitations ainsi qu’à un ensemble de facteurs hydroclimatiques, comme c’est le cas d’événements de type laves torrentielles où de faibles débits liquides génèrent des apports solides importants (Probst et Amiotte Suchet, 1992 ; Piqué et al., 2014). La variabilité temporelle a été constatée dans plusieurs bassins-versants des zones semi-arides (Bourouba, 1998 ; Megnounif, 2007 ; Ghenim, 2008) et semble être une caractéristique des bassins-versants méditerranéens.

22Les variations des moyennes mensuelles des écoulements et leurs apports solides correspondants soulignent la tendance globale de la susceptibilité du bassin-versant à la production des sédiments. L’étude fait ressortir deux périodes distinctes reflétant la particularité du climat méditerranéen (fig. 6). Celle qui s’étend de septembre à mai est caractérisée par une grande mobilisation et entraînement de sédiments (plus de 97 % de la charge moyenne annuelle est transporté durant cette phase). Comme le montre la Figure 6, il existe une nette discordance mensuelle entre les précipitations, les écoulements et la charge solide transportée. L’apport solide le plus élevé a été enregistré au mois de novembre avec 17 % de la charge moyenne annuelle, cela est dû aux effets hydromorphologiques et météorologiques de la saison sèche se prolongeant jusqu’au milieu de l’automne et préparant le sol à une dégradation significative suite à des orages violents. Au mois de mars, avec une contribution en sédiments de 14 %, l’abondance des écoulements générés par une succession des crues accentue le transport solide. Les processus qui déclenchent cette dynamique sédimentaire sont multiples et seront discutés plus loin dans la section réservée à la formation des courbes d’hystérésis : CS = f(QL). D'une manière générale, le phénomène du transport solide dépend essentiellement de la capacité érosive des pluies, des caractéristiques physiques du sol (nature du sol, végétation, relief, etc.) et des variations de son état (teneur en eau, teneur en matière organique, température, etc.) (Renard et al., 1997 ; Valentin et al., 2005).

Fig. 6 – Variation mensuelle des précipitations, écoulements et apports solides durant la période (1972-2005).
Fig. 6 – Monthly change in precipitation, runoff and solid inputs during the period (1972-2005).

Fig. 6 – Variation mensuelle des précipitations, écoulements et apports solides durant la période (1972-2005).   Fig. 6 – Monthly change in precipitation, runoff and solid inputs during the period (1972-2005).

23Sur l’ensemble de la période étudiée dans ce bassin-versant, bien que les apports en eau soient relativement importants au printemps, avec une contribution annuelle de 40 %, ils n’ont transporté que 31 % de la charge solide annuelle alors qu’à l’automne, 40 % des apports solides ont été transportés par seulement 20 % des écoulements annuels moyens (fig. 7). L’hiver a connu presque les mêmes contributions qu’au printemps avec 38 % d’apport liquide et 28 % d’apport solide annuel. Quant à la contribution des crues, celles qui ont eu un impact dans le transfert des sédiments durant la période d’observation ont généré un flux solide avoisinant 65 % du tonnage global pour 30 % des apports liquides.

Fig. 7 – Apports liquides et solides saisonniers et contribution des crues (oued Boukiou : 1972/73-2004/05).
Fig. 7 – Seasonal liquid and solid inputs and flood contribution (oued Boukiou: 1972/73-2004/05).

Fig. 7 – Apports liquides et solides saisonniers et contribution des crues (oued Boukiou : 1972/73-2004/05).   Fig. 7 – Seasonal liquid and solid inputs and flood contribution (oued Boukiou: 1972/73-2004/05).

24La Figure 7 montre que l’écoulement a été favorisé par les pluies du printemps (assez abondantes au mois de mars)qui sont survenues après un hiver pluvieux et froid avec une succession de gels et dégels déstabilisant la structure du sol, le rendant plus vulnérable à l’érosion, et déclenchent ainsi des écoulements fortement chargés. La succession des crues générées durant le printemps ont transporté 74 % des sédiments en suspension. En automne, les crues contribuent à fournir 70 % des sédiments, fournissant des apports solides qui dépassent ceux du printemps quoi que les apports liquides ne représentent que la moitié. En effet l’impact des crues a été considérable durant cette saison : les quantités de sédiments évacuées par l’écoulement à ce moment de l’année sont influencées par les phénomènes de glaçage et de splash provoqués par les premières averses violentes de l’automne (Bouanani, 2004 ; Achite et Ouillon, 2007 ; Megnounif, 2007 ; Ghénim, 2008). Les crues qui surviennent en hiver n’ont pas eu un impact érosif comparable à celui des deux autres saisons ; cela s'explique par le fait que des quantités importantes de particules solides ont été transportées par les premières crues d'automne (Achite et Meddi, 2005 ; Stephen, 2000). En revanche, elles contribuent beaucoup plus à la reconstitution des nappes aquifères et participent au soutien des écoulements de surface jusqu’au mois de juin. L’été reste une saison sèche avec un transport quasi nul (environ 1 % du flux global annuel).

4.3. Caractérisation du transport solide pendant les épisodes de crues

4.3.1. Courbes cumulées des apports liquides et solides

25Dans le but de mettre en évidence le caractère épisodique du transport en suspension, nous nous sommes intéressés aux courbes des flux cumulés liquides et solides sur la période d’étude (1972/73–2004/05) relative au bassin-versant oued Boukiou (fig. 8). Ces courbes présentent une forme caractéristique en relief avec une pente régulière surtout pour les apports liquides. Le flux solide cumulé a une progression très irrégulière d’une année l’autre, il augmente brutalement durant certaines périodes pour atteindre un nouveau palier. Ces augmentations soudaines des flux cumulés sont directement liées aux crues qui peuvent transporter des quantités importantes de sédiments en très peu de temps. Le Tableau 1 résume leurs caractéristiques statistiques.

Fig. 8 – Évolution du flux de sédiments et des volumes d’eau annuels cumulés à l’oued Boukiou : station Benchouachi (1972–2005).
Fig. 8 – Evolution of sediment flow and cumulative annual water volumes at Oued Boukiou: Benchouachi station (1972-2005).

Fig. 8 – Évolution du flux de sédiments et des volumes d’eau annuels cumulés à l’oued Boukiou : station Benchouachi (1972–2005).   Fig. 8 – Evolution of sediment flow and cumulative annual water volumes at Oued Boukiou: Benchouachi station (1972-2005).

Tab. 1 – Caractéristiques des crues du bassin versant de l’Oued Boukiou (1973/2005).
Tab. 1 – Flood characteristics of the wadi watershed Boukiou (1973/2005).

Tab. 1 – Caractéristiques des crues du bassin versant de l’Oued Boukiou (1973/2005).   Tab. 1 – Flood characteristics of the wadi watershed Boukiou (1973/2005).

Forme I : courbe simple de type linéaire ; Forme II : boucle dans le sens des aiguilles d’une montre dite hystérésis positive ou encore appelée « hystérésis rétrograde » ; Forme III : boucle dans le sens contraire des aiguilles d’une montre dite hystérésis négative ou appelée aussi « hystérésis orthograde » ; Forme en huit : combinaison des deux formes II et III.
Shape I: linear simple curve; shape II: loop turning clockwise called positive hysteresis; shape III: loop turning counterclockwise called negative hysteresis; shape forming 8: combination of both shape II and III.

26Le calcul des paramètres statistiques sur les débits liquides de pointe des 24 crues sélectionnées a révélé un coefficient de variation moyen de l’ordre de 0,68, ce qui témoigne de l’irrégularité des écoulements dans le bassin de l’oued Boukiou. La décennie 1978/1979-1989/1990 marque bien le palier le plus productif en charge solide. Les événements suivants sont ceux qui ont contribué de manière très importante au cumul total : le 5 mars 1980, 46 230 tonnes de sédiments ont transité à la station Benchouachi soit plus de 23 % du flux annuel avec un débit maximal s’élevant à 105 m³/s, 20 000 tonnes (22 % du flux annuel) le 18 novembre 1986 et 225 000 tonnes (soit 95,9 % du flux annuel) le 3 octobre 1987 avec des concentrations dépassant 170 g/l. La courbe cumulée des flux solides transportés en période de crues montre que quatre années hydrologiques ont connu les forts apports solides des crues soit les années 1974/1975, 1979/1980, 1987/1988, 1998/1999 avec des contributions en sédiments par rapport aux flux annuels de 75,9 %, 49,45 %, 96,2 % et 56,12 % respectivement, ce qui représente environ 55,5 % des 1,056 106 tonnes du cumul solide de toutes les crues durant 33 années d’observation.

27Ces exemples montrent l’importance que peuvent prendre quelques événements majeurs de transport en suspension dans le bilan sédimentaire de l’oued Boukiou. Le reste des sédiments provient d’autres crues, moins violentes mais plus fréquentes. On peut également remarquer l’impact des crues sur les apports liquides cumulés, leur forme en escalier est moins marquée que pour le transport solide en suspension. Les volumes d’eau augmentent plus régulièrement, y compris en dehors des périodes de crues et les paliers sont moins nets.

4.3.2. Fréquence d’apparition des crues

28En calculant la distribution statistique empirique des flux solides instantanés sur la période d’étude, on peut définir le 50ème et le 95ème centile de leur distribution, c’est-à-dire le flux de sédiments non dépassé pendant 50 % et 95 % du temps. Les flux sont inférieurs à 10 t (soit 4 % du flux annuel moyen) sur 50 % de la période de mesure. En revanche, pendant 5 % du temps, soit environ 18 jours par an, ils sont supérieurs à 2 000 t (soit 70 % du flux annuel). Un rapport de plus de 200 est donc observé entre les flux non dépassés pendant plus de 50 % du temps et les flux solides véhiculés au cours des événements de fort transport. Ces derniers sont peu fréquents au cours de l’année et sont répartis sur des périodes où surviennent les pluies les plus intenses mais les apports solides correspondants sont très importants (fig. 9). Walling et al. (1992) rapportent que souvent près de 90 % de la charge solide est transportée lors des événements de crues en un temps court avoisinant 5 % du temps annuel. Dans un cours d’eau des régions semi-arides algériennes à écoulement temporaire, en l’occurrence l’oued Sebdou, il a été montré qu’en période d’érosion active, 86 % de la charge solide en suspension transite par l’exutoire en 5 % du temps annuel (Megnounif, 2007). Ainsi, les crues ont un rôle quasi-déterminant dans la production des sédiments.

Fig. 9 – Fréquences cumulées empiriques des flux solides instantanés sur le bassin versant de l’Oued Boukiou (1972–2005).
Fig. 9 – Empirical cumulative frequencies of instantaneous solid flows in the Oued Boukiou watershed (1972-2005).

Fig. 9 – Fréquences cumulées empiriques des flux solides instantanés sur le bassin versant de l’Oued Boukiou (1972–2005).   Fig. 9 – Empirical cumulative frequencies of instantaneous solid flows in the Oued Boukiou watershed (1972-2005).

29Les courbes bi-fréquences représentent le pourcentage du flux de sédiments qui transite en fonction du pourcentage du temps et du pourcentage des flux liquides. Ces courbes permettent de confirmer et de quantifier le caractère épisodique du transport solide en suspension à l’échelle du bassin-versant étudié (fig. 10). En effet, le temps nécessaire pour faire passer 50 % du flux sédimentaire est inférieur à 0,055 %, ce qui représente moins de 7 jours de fort transport solide au cours de la période d’étude. Il faut en revanche 3,25 % du temps, soit 392 jours (environ 12 j/an) pour faire transiter 90 % du volume total de sédiments. Ces valeurs se rapprochent de beaucoup d’autres résultats publiés sur la dynamique sédimentaire dans les bassins fluviaux à différents régimes hydrologique ; elles témoignent bien du caractère « impulsionnel » des flux dans ce bassin semi-aride en période de crue. Cette particularité a été confirmée aussi sur quatre bassins-versants à climat subtropical dont la surface varie entre 3 et 630 km², où 2 % du temps suffit à transiter 63 à 97 % du flux solide (Duvert et al., 2011).

30La taille du bassin est un facteur critique contrôlant les flux sédimentaires, le pourcentage de la charge transférée dans 2 % du temps fournit un autre indicateur de la durée du flux. En effet Mano et al. (2009) dans son étude sur quatre bassins de la France, dont deux à régime climatique méditerranéen, conclut pour ces deux derniers que 50 % et 90 % du flux solide se produit dans 1 à 0,3 % et 7 à 5 % du temps respectivement ; cette évolution est inversement proportionnelle à celle des taux de sédiments véhiculés pendant 2 % du temps et qui passe de 72 à 84 %. D’autre part Meybeck et al. (2003) ont montré que pour les plus petits bassins (de 64 à 500 km²), 50 à 90% du flux en suspension est produit dans 2 % du temps, tandis que pour les plus grands bassins, dépassant 100 000 km², cette proportion passe de 10 à 30 %.

Fig. 10 – Courbes bi-fréquence pour le bassin versant de l’Oued Boukiou (1972-2005).
Fig. 10 – Bi-frequency curves for the Oued Boukiou watershed (1972-2005).

Fig. 10 – Courbes bi-fréquence pour le bassin versant de l’Oued Boukiou (1972-2005).   Fig. 10 – Bi-frequency curves for the Oued Boukiou watershed (1972-2005).

31Une bonne corrélation s’établit entre les proportions des flux liquides et solides qui sont atteints en 0,5 %, 1 %, 2 %, 5 %, 10 %, 25 % et 50 % du temps ; ces paramètres semblent être des indicateurs clés dans les modèles reliant les variables débit liquide–débit solide (Dunne, 1979 ; Walling, 1984 ; Meybecket al., 2003). Les sédiments sont transportés dans des volumes d’eau relativement peu importants. La moitié des flux sédimentaires sur la période de mesure est transportée par moins de 0,8 % des volumes d’eau totaux écoulés, et 20 % des flux d’eau sont nécessaires pour faire transiter 95 % des sédiments. La Figure 8 permet d’autre part de calculer les temps de transfert des flux liquides, ou pourcentage du temps qu’ils mettent pour s’écouler dans l’Oued Boukiou. Les durées nécessaires pour faire transiter 50 % des flux liquides sont 15 fois supérieures à celles du transfert de 50 % des sédiments. Ceci dénote un écoulement des flux liquides plus régulier que celui des flux solides dans le bassin-versant. Des études publiées sur des bassins de différentes surfaces (100-100 000 km²) ont prouvé que le pourcentage des apports liquides et solides transférés en 2 % du temps évoluent inversement avec les pourcentages de temps nécessaires pour transférer 50 % des flux en eau et en sédiments (Meade et al., 1990 ; Hay, 1994 ; Meybeck, 2003).

5. Modèle de quantification du transport solide en suspension

32La recherche d’un modèle d’estimation de la charge solide en suspension en fonction des débits liquides est appliquée à l’oued Boukiou. L’étude porte sur les valeurs instantanées des débits liquides (QL) et débits solides (QS) mesurées durant la période allant de septembre 1972 à août 2005. Des diverses méthodes développées pour définir ces courbes de transport sédimentaire, les régressions de type puissance (QS = aQLb) restent les plus courantes (Campbell et Bauder, 1940 ; Crawford, 1991). Cependant, le modèle proposé est de type « boîte noire » et il peut significativement surestimer ou sous-estimer le flux de la charge solide en suspension (Horowitz, 2003). D’autre part il est difficile de donner des explications physiques aux paramètres empiriques a et b (Asselman, 2000 ; Rovira et Batalla, 2006). Néanmoins, quelques corrélations ont été faite, elles relient les paramètres a et b aux caractéristiques physiques et hydrauliques des bassins-versants drainés (Probst et Bazerbachi, 1986 ; Terfous et al., 2001 ; Benkhaled et Remini, 2003). L’intérêt qu’a suscité l’utilisation d’un tel modèle, notamment pour le contrôle du flux sédimentaire dans les cours d’eau non jaugés, a contraint plusieurs chercheurs à améliorer la courbe d’estimation par des approches stochastiques (Megnounif, 2007). L’approche utilisée est de type déterministe et utilise des modèles régressifs simples dont l’objectif est de déterminer une ou plusieurs relations entre le débit solide et le débit liquide.

33Le Tableau 2 résume les différents modèles statistiques retenus pour chaque groupement de données. Une bonne corrélation s’établit entre les deux variables à l’échelle saisonnière. Une analyse graphique des relations obtenues (fig. 11) laisse découvrir qu’à de faibles débits liquides (0,1 m³/s) peuvent être associés des débits solides assez importants (près de 10 kg/s) déclenchés sûrement suite à des orages violents. La dispersion des points trouve des explications dans les variations climatiques qui affectent la configuration du bassin-versant au long des saisons. On notera que les valeurs de l’exposant b de nos modèles varient globalement entre 1 et 2 et sont proches de celles trouvées par bon nombre de chercheurs ayant travaillé sur des régions semi-arides (Wood, 1977 ; Walling et Webb, 1981 ; Walling et al, 1982 ; Meybeck, 1984 ; Achite, 2002 ; Ben Khaled et Remini, 2003 ; Bouanani, 2004 ; Megnounif, 2007).

Tab. 2 – Résultats de l’analyse statistique de la relation QS = f (QL).
Tab. 2 – Results of the statistical analysis of the relation QS = f (QL).

Tab. 2 – Résultats de l’analyse statistique de la relation QS = f (QL).   Tab. 2 – Results of the statistical analysis of the relation QS = f (QL).

Fig. 11 – Relation entre les débits liquides et solides instantanés à différentes échelles temporelles (1972-2005).
Fig. 11 – Relationship between instantaneous liquid and solid flows at different time scales (1972-2005).

Fig. 11 – Relation entre les débits liquides et solides instantanés à différentes échelles temporelles (1972-2005).   Fig. 11 – Relationship between instantaneous liquid and solid flows at different time scales (1972-2005).

34L’évaluation d’un modèle consiste à comparer les valeurs simulées aux valeurs observées. Des critères statistiques objectifs sont utilisés pour caractériser globalement la qualité de l’estimation. Parmi les paramètres de choix d’un modèle adéquat, on cite ceux les plus utilisés (Bouguerra, 2016) : (i) le coefficient de corrélation linéaire de Pearson est très utilisé comme premier indicateur de la qualité d’ajustement des points par rapport à la droite de régression ; (ii) le coefficient d’efficacité ou coefficient de Nash exprime en pourcentage le rapport entre l’erreur relative aux valeurs estimées et mesurées avec la fluctuation des valeurs observées par rapport à la moyenne ; (iii) l’erreur d’estimation E est un des paramètres servant à mesurer la fiabilité d’un modèle en termes de précision de l’estimation de la charge solide.

35Les résultats de calage et validation adaptés à différentes échelles temporelles sont résumés dans le Tableau 3. Les résultats montrent que les coefficients de corrélation dépassent globalement 0,80 aussi bien pour la période de calage que celle de validation, excepté pour la période de l’été et celle des crues. Les critères de Nash ne sont guère satisfaisants et ne dépassent pas 0,45 (dues certainement au manque de données inhérent à nos séries d’observation), toutefois les meilleurs résultats du critère de Nash (0,72) sont obtenus pour le printemps. Quant au troisième critère, celui représenté par l’erreur d’estimation, on voit bien qu’à l’échelle saisonnière et celle des crues cette erreur diminue en période de validation en ne dépassant pas 20 %. Notons bien qu’à travers cette analyse et tenant compte des contraintes d’échantillonnage qui affectent souvent la qualité d’estimation, la fiabilité d’un modèle ne peut être validée en associant les trois critères à la fois. En effet pour un même coefficient R² on peut avoir des valeurs du critère de Nash et de l’erreur différentes. Ainsi les deux critères E et R² par leurs valeurs moyennement satisfaisantes en période de validation, nous ont permis de justifier le choix de ces trois modèles.

Tab. 3 – Résultats des critères statistiques d’adaptation des modèles.
Tab. 3 – Results of statistical criteria for model adaptation.

Tab. 3 – Résultats des critères statistiques d’adaptation des modèles.   Tab. 3 – Results of statistical criteria for model adaptation.

6. Sources des sédiments

36L’évolution de la concentration des sédiments en suspension (CS) en fonction des débits liquides (QL) lors d’événements de crues est utilisée pour comprendre les sources potentielles des particules solides en suspension qui transitent à l’exutoire d’un bassin-versant. Cette relation (CS-QL) est représentée par des courbes dites hystérésis (Williams, 1989). L’auteur propose une classification de ces relations basée sur le rapport CS/QL durant les phases de de crue et de décrue. L’approche a fait ressortir les différentes classes d’évolution de cette relation CS = f(QL) (tab. 4). La forme des hystérésis reflète en particulier la contribution séquentielle ou simultanée de trois mécanismes : la remobilisation, l’arrachement et le dépôt des sédiments (Williams, 1989).

Tab. 4 – Fréquences des classes d’hystérésis au niveau du bassin versant d’oued Boukiou (Station Benchouachi : 1972-2005).
Tab. 4 – Frequencies of hysteresis classes at the wadi watershed Boukiou (Benchouachi station: 1972-2005).

Tab. 4 – Fréquences des classes d’hystérésis au niveau du bassin versant d’oued Boukiou (Station Benchouachi : 1972-2005).   Tab. 4 – Frequencies of hysteresis classes at the wadi watershed Boukiou (Benchouachi station: 1972-2005).

37Le Tableau 4 montre qu’à Boukiou 33 % des crues ont manifesté une forme en II, soit un maximum de charge solide atteint bien avant celui du débit. Ce décalage est lié à un épuisement du stock de sédiments disponible avant le maximum du débit (Walling, 1984 ; Wood, 1977) comme il a été constaté en automne durant la crue du 03 octobre 1987, la plus importante de toute la série d’observation par sa concentration extrême (175 g/l). La forme II résulte aussi d’une activité érosive de remobilisation de particules fines (Kattan et al., 1987) ou d’une remise en suspension (Arnlborg et al., 1967), comme par exemple la crue du 05 mars 1980 ou celle du 23 décembre 1982.

38La forme III résulte du fait que le sol étant plus ou moins saturé et couvert résiste mieux à la pluie. L’érosion et le transport solide se verront légèrement retardés par rapport aux écoulements. Ainsi, ce n’est qu’après une érosion prolongée que la concentration en matières en suspension augmente, ce qui donne un pic de concentration retardé par rapport à celui des débits (Hudson, 2003 ; Williams, 1989) ; c’est le cas de la crue du 09 février 1986 ou celle survenue en fin du printemps le 03 mai 1998. En effet les zones arides et semi-arides sont caractérisées par une agressivité du climat et spécifiquement à l’automne, qui succède à une longue période de préparation de matériaux allant de juin à septembre et qui peut même aller au-delà pour atteindre l’hiver, comme c’est le cas de notre série d’observation. En automne on assiste à une multiplication des activités de labours sur les versants et tout près des rives de l’oued, favorisant ainsi la production de matériaux en suspension provoqués par l’effet de splash des pluies érosives et des eaux de ruissellement. Dans ces conditions les sédiments seront d’autant plus disponibles sur les versants (pour la forme huit) que dans le réseau de drainage (pour les formes II et III). Par ailleurs, durant l’hiver et le printemps, les écoulements deviennent importants et les précipitations par leur abondance arrivent à mobiliser de grandes quantités de sédiments. Les sources sont multiples et l’on assiste à une alternance d’entraînement des particules sédimentaires depuis les versants mais surtout du lit et des berges de l’oued (pour la forme II) (Smith et Dragovitch, 2009). La forme I sera régulée par une production continue de sédiments durant l’averse depuis le réseau de drainage. Etant donné le manque de données d’échantillonnage et son mode de prélèvements toujours limité et incomplet, les sources de sédiments pendant les crues et leur disponibilité avant d’arriver à la station de jaugeage sont influencés par beaucoup d’autres paramètres tels que l’état hydrique du sol et la cohésion des particules qui diffère d’une saison à une autre ainsi que l’amplitude du débit et de la concentration aussi bien en montée de la crue qu’à la décrue (Megnounif et al., 2007 ; Bouguerra et al., 2016).

7. Conclusion

39Dans cette étude on s’est intéressé à la compréhension du fonctionnement hydrosédimentaire de l’un des bassins versants maghrébins situés au nord-ouest de l’Algérie, le bassin-versant oued Boukiou (116 km²). Cette région a été très affectée par l’érosion hydrique. En effet l’une des causes contribuant à l’accélération du phénomène est l’irrégularité des écoulements et l’accroissement de l’aridité qui s’est manifesté par une augmentation du volume d’eau ruisselé au détriment des infiltrations.

40Une forte variabilité interannuelle des apports solides a été constatée avec une capacité d’érosion qui diffère entre les périodes humides et sèches. À l’échelle saisonnière, les contributions enregistrées ont donné 40 % pour l’automne, 28 % pour l’hiver et 31 % pour le printemps. À l’échelle événementielle, on montre que pour les crues recensées, il faut 3,25 % du temps, soit 392 jours (environ 12 j/an) pour faire transiter 90% du volume total de sédiments. Les sédiments sont transportés dans des volumes d’eau relativement peu importants. La détermination d’un modèle en puissance qui relie les deux variables QL et QS à différentes échelles temporelles, permettra de combler les lacunes dans les séries de données et de quantifier au mieux le transport solide en suspension. L’identification des formes d’évolution chronologique entre la concentration CS et le débit QL nous a aidé à comprendre les processus qui régissent cette dynamique sédimentaire dans l’un des bassins semi arides.

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Annexe

Abridged English Version

Our study focuses on solid transport in one of the semi-arid Mediterranean watersheds located in northwestern Algeria, here the wadi watershed Boukiou (fig. 1). This approach required the collection of instantaneous data on hydro-sedimentary regime over an observation period from 1972/1973 to 2004/2005 through regular sampling at the gauging station located at the outlet of the basin. The rainfall deficit experienced in this region since the mid-1970s (fig. 2) followed by a significant drop in liquid flows following a drought that lasted until the early 2000s (fig. 3-4) caused a more pronounced irregularity of annual solid fluxes compared to liquid inputs (fig. 5). In addition, at the seasonal scale, a large mobilization of sediments occurred from September to March and there is a clear discrepancy between precipitation, runoff and solid inputs (fig. 6). The combined effect of hydroclimatic and geomorphological factors, such as the severity of showers, the watershed configuration, the sensitivity of the outcrops and the hydraulic characteristics of the watercourse, make it possible to understand the extent of solid transport mainly during periods of active erosion of the year. In fact, like other semi-arid regions, floods have a quasi-determinant role in sediment yield; they occur in less than 5% of the annual time and make transit more than 90% of the total sediment flow. In the studied basin, the contribution of floods was 74% during the spring, in autumn, floods with a contribution of 70% in sediments, provided solid inputs that exceed those of the spring what only one-half of fluid intake (fig. 7). In fact, the quantities of sediment discharged by the flow at this time of the year are influenced by the icing and splash phenomena caused by the first violent downpours in autumn.

The average specific degradation is 437 t.km2.yr¹, a value in the range of those found by many authors who have worked on a large number of Maghreb basins. The average annual concentrations of suspended sediments (CS) vary between 0.02 and 24 g/l, the highest concentrations are not necessarily measured during years of heavy water, this is the case of debris-like events. For this basin, although water inflows are relatively high in spring, with an annual contribution of 40%, they transported only 31% of the annual solid load, whereas in autumn 40% of solid inputs transported by only 20% of average annual flows. As for the contribution of the floods, those that occurred and obviously representative during the observation period, passed through a solid flow approaching 65% of the global tonnage for 30% of the liquid inputs. To highlight the episodic nature of sediment transport in suspension, we were interested in the cumulative annual liquid and solid flow curves over the study period for the wadi watershed Boukiou. These curves have a characteristic relief shape with a regular slope especially for liquid inputs (fig. 8).

The cumulative curve of solid flows during floods was marked by very irregular progressions relative to that of liquid inflows. The decade 1978/1979-1989/1990 marks the most productive level in solid load or a cumulative 54% solid contribution over the 33 years of observation. By calculating the empirical statistical distribution of solid flows over the study period, we defined the 50th and 95th percentile of their distribution. Over 50% of the measurement period, flows do not exceed 4% of the estimated average annual flow of 50,740 tons. On the other hand, for 5% of the time, or about 18 days per year, they are greater than 70% (fig. 9). Sediments are transported in relatively small volumes of water. Half of the sediment flux over the measurement period is transported by less than 0.8% of total water volumes, and 20% of water flows are required to pass 95% of the sediment. It takes 3.25% of the time, or 392 days (about 12 days per year) to transit 90% of the total volume of sediment (fig. 10).

These results on this sedimentary dynamic testify well to the impulsive character of the suspended fluxes in this semiarid basin on the event scale. The search for a model that links the instantaneous liquid flow (QL) and solid flow (QS) variables allowed us to better quantify solid transport. This modeling applied at the interannual, seasonal and flood scales revealed a trend towards a power type model (QS = aQLb), where the correlation coefficients have globally exceeded 0.8 (fig. 11). The study of floods according to a chronological evolution of the pairs (CS, QL), proves essential to understand the transfer of the sediments and the source of their origin, this classic approach is that of the hysteresis. According to their positive (form II) or negative (form III) or even linear (form I) forms and also according to the season of occurrence of the flood, they inform about the availability of sediments and their transfer to the sea. Results showed that forms II and III were the most predominant in winter with 16.5% and 12.5% respectively, i.e., a high mobilization of the sediments of the slopes but especially of the wadi bed. Form I appeared in spring with 16.5%, as an evidence of continued sediment yield during the downpour from the drainage system. The autumn was characterized by 8.5% of form II floods where sediments come mainly from the watersheds and banks of the wadi following the "splash"" effect of erosive rains and runoff on fairly vulnerable soils erosion in this time of year.

The synthesis of all the parts mentioned above to survey and understand this hydrosedimentary dynamics at the scale of the watershed will help the decision makers in the design and the use of the future hydraulic installations in this region.

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Table des illustrations

Titre Fig. 1 – Zone d’étude. Fig. 1 – Study area.
Légende A - B : Localisation du site d’étude. C : Bassin versant de l’Oued Boukiou. 1. Station pluviométrique ; 2. Station hydrométrique. A - B: Location of study area. C: Oued Boukiou watershed. 1. Rainfall station; 2. Gauging station.
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Titre Fig. 2 – Variabilité interannuelle de la pluviométrie annuelle moyenne dans le bassin versant oued oued Boukiou durant la période (1973/2010) à la station Benchouachi. Fig. 2 – Interannual variability of average annual rainfall in the Oued Oued Boukiou watershed during the period (1973/2010) at Benchouachi station.
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Titre Fig. 3 – Variabilité interannuelle des débits liquides spécifiques dans le bassin versant oued Boukiou. Fig. 3 – Interannual variability of specific water flows in the Oued Boukiou watershed
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Titre Fig. 4 – Distribution des précipitations mensuelles (A) et des débits mensuels (B) dans le bassin versant de l’Oued Boukiou pour la période 1985-2006. Fig. 4 – Distribution of monthly precipitation (A) and monthly discharge (B) in the Oued Boukiou watershed for the period 1985-2006.
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Titre Fig. 5 – Variation interannuelle des apports liquides et solides dans le bassin oued Boukiou. Fig. 5 – Year-to-year variation in liquid and solid intakes in Oued Boukiou Basin.
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Titre Fig. 6 – Variation mensuelle des précipitations, écoulements et apports solides durant la période (1972-2005). Fig. 6 – Monthly change in precipitation, runoff and solid inputs during the period (1972-2005).
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Titre Fig. 7 – Apports liquides et solides saisonniers et contribution des crues (oued Boukiou : 1972/73-2004/05). Fig. 7 – Seasonal liquid and solid inputs and flood contribution (oued Boukiou: 1972/73-2004/05).
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/13189/img-9.png
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Titre Fig. 8 – Évolution du flux de sédiments et des volumes d’eau annuels cumulés à l’oued Boukiou : station Benchouachi (1972–2005). Fig. 8 – Evolution of sediment flow and cumulative annual water volumes at Oued Boukiou: Benchouachi station (1972-2005).
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/13189/img-10.png
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Titre Tab. 1 – Caractéristiques des crues du bassin versant de l’Oued Boukiou (1973/2005). Tab. 1 – Flood characteristics of the wadi watershed Boukiou (1973/2005).
Légende Forme I : courbe simple de type linéaire ; Forme II : boucle dans le sens des aiguilles d’une montre dite hystérésis positive ou encore appelée « hystérésis rétrograde » ; Forme III : boucle dans le sens contraire des aiguilles d’une montre dite hystérésis négative ou appelée aussi « hystérésis orthograde » ; Forme en huit : combinaison des deux formes II et III. Shape I: linear simple curve; shape II: loop turning clockwise called positive hysteresis; shape III: loop turning counterclockwise called negative hysteresis; shape forming 8: combination of both shape II and III.
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/13189/img-11.png
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Titre Fig. 9 – Fréquences cumulées empiriques des flux solides instantanés sur le bassin versant de l’Oued Boukiou (1972–2005). Fig. 9 – Empirical cumulative frequencies of instantaneous solid flows in the Oued Boukiou watershed (1972-2005).
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Titre Fig. 10 – Courbes bi-fréquence pour le bassin versant de l’Oued Boukiou (1972-2005). Fig. 10 – Bi-frequency curves for the Oued Boukiou watershed (1972-2005).
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Titre Tab. 2 – Résultats de l’analyse statistique de la relation QS = f (QL). Tab. 2 – Results of the statistical analysis of the relation QS = f (QL).
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/13189/img-14.png
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Titre Fig. 11 – Relation entre les débits liquides et solides instantanés à différentes échelles temporelles (1972-2005). Fig. 11 – Relationship between instantaneous liquid and solid flows at different time scales (1972-2005).
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/13189/img-15.png
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Titre Tab. 3 – Résultats des critères statistiques d’adaptation des modèles. Tab. 3 – Results of statistical criteria for model adaptation.
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/13189/img-16.png
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Titre Tab. 4 – Fréquences des classes d’hystérésis au niveau du bassin versant d’oued Boukiou (Station Benchouachi : 1972-2005). Tab. 4 – Frequencies of hysteresis classes at the wadi watershed Boukiou (Benchouachi station: 1972-2005).
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/13189/img-17.png
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Pour citer cet article

Référence électronique

Sid-Ahmed BOUGUERRA et Abderrazak BOUANANI, « Analyse saisonnière et interannuelle de la dynamique des flux en suspension dans le bassin versant de l’oued Boukiou (nord-ouest de l’Algérie) », Géomorphologie : relief, processus, environnement [En ligne], Articles sous presse, mis en ligne le 06 septembre 2019, consulté le 22 septembre 2019. URL : http://journals.openedition.org/geomorphologie/13189

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Auteurs

Sid-Ahmed BOUGUERRA

Laboratoire Promotion des Ressources Hydriques, Minières et Pédologiques : législation de l'environnement et choix technologiques. Département d'hydraulique, Faculté des sciences de l'ingénieur – Université Abou Bekr Belkaid, 13000 Tlemcen, Algérie (boug11@hotmail.fr). Tel : +213 (0) 43 21 16 47.

Abderrazak BOUANANI

Laboratoire Promotion des Ressources Hydriques, Minières et Pédologiques : législation de l'environnement et choix technologiques. Département d'hydraulique, Faculté des sciences de l'ingénieur – Université Abou Bekr Belkaid, 13000 Tlemcen, Algérie (a_bouananidz@yahoo.fr).

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Droits d’auteur

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