MODELISATION DE BOUREGREG POUR LA PREVISION DES CRUES // Lien de téléchargement : http://whareotiv.com/NPX

MODELISATION DE BOUREGREG POUR LA

PREVISION DES CRUES

Résumé

La maîtrise et l’atténuation des conséquences des inondations nécessitent un suivi

hydrologique continu et une bonne connaissance des comportements hydrologiques à l'échelle

de chaque bassin et région du pays. Ceci devra obligatoirement passer par la mesure et

l'analyse des variables hydro-pluviométriques qui gouvernent tout le processus de genèse des

crues. Cela nécessite, en plus d’un équipement expérimental consistant, des outils

informatiques adaptés pour l’analyse, le traitement des données et l’élaboration de consignes

d’aide à la prévision hydrologique et à la gestion des risques d’inondations.

Le thème de ce PFE s’intègre dans le cadre d’un projet de coopération entre l’EHTP,

la DRPE, la DMN et l’ABHBC qui vise l’élaboration d’un système de prévision

hydrométéorologique sur le bassin du grand Bouregreg. Ce système a pour objectif de

valoriser l’information du dispositif automatique de mesure mis en place par l’ABHBC au

niveau du bassin afin de fournir les éléments nécessaires pour permettre d’anticiper sur la

formation et l’évolution des crues constituant, ainsi, un outil important d’aide à la

décision pour la gestion du barrage SMBA et l’annonce des crues.

Pour ce faire, on s’est basé sur les fonctionnalités de modélisation qu’offre le logiciel

HEC-HMS. Et afin d’en tirer le plus grand profil, il était question de commencer par la

connaissance de la zone d’étude (climatologie, hydrographie, sol, morphologie ...) et du

logiciel lui-même (environnement de travail, méthodes de calcul, paramétrage ...).

Une phase importante du projet consistait en la collecte, la compilation et la

préparation des données de travail, en passant par la connaissance et la critique du contexte de

la mesure hydro-pluviométrique, et l’élaboration d’un Utilitaire de CAlcul en Hydrologie,

baptisé UCAH ,afin d’automatiser le calcul des caractéristiques des bassins. En effet, elle a

débouché sur la constitution d’une base de données qui a été utilisée pour le calage et

l’adaptation des paramètres du modèle HEC-HMS aux caractéristiques du bassin d'étude, et

aux situations météorologiques les plus dominantes sur la région.

Ce travail a permis de conclure sur l’adaptation de HEC-HMS au contexte marocain,

de part la diversité des modèles de calcul qu'il propose, ainsi que sur son efficacité compte

tenu de l'environnement de travail dont il est doté, de la diversité des résultats numériques et

graphiques et des analyses qu’il permet d'obtenir.

Mots clé: Hydrologie, modélisation, caractéristiques, bassin versant, événements

pluies-débits, analyse, sélection, crues, prévision, HEC-HMS, calage, Bouregreg.

INTRODUCTION

Malgré que le phénomène des inondations n’est pas récent au Maroc, il a suscité beaucoup

d’intérêt du fait qu’il a commencé à se ressentir plus fortement durant ces dernières décennies

en raison d’un fort développement démographique, économique ̧ urbain, agricole et industriel,

d’une part, et d’une plus fréquente observation d’événements pluvieux importants causant des

crues torrentielles rapides et violentes, d’autre part.

En effet, des crues récurrentes ont été enregistrées dans les différents bassins du pays

engendrant des inondations de grande ampleur au niveau de plusieurs régions du pays,

infligeant d’importants dégâts aux biens et aux infrastructures. Des aménagements

hydrauliques, réalisés par le Ministère de l’Equipement, ont permis de protéger plusieurs

zones notamment les grandes plaines, c’est le cas du Gharb, du Loukkos et du Tafilalet, mais

la menace reste sérieuse et d’autres mesures sont encore à prendre.

La maîtrise et la prévention de ces catastrophes nécessitent un suivi hydrologique et une

bonne connaissance des comportements hydrologiques à l'échelle de chaque bassin versant.

Cette maîtrise ne peut se passer d’une bonne mesure physique et d’une analyse bien fondée

des différentes variables hydro-pluviométriques et physiques qui gouvernent le processus

hydrologique (précipitations et écoulements).

Notre projet de fin d’étude s’intègre dans le cadre d’un projet de coopération entre l’EHTP, la

DRPE, la DMN et l’ABHBC, conventionné par le SEEE et qui vise l’élaboration d’un outil de

prévision hydrométéorologique sur le bassin du grand Bouregreg pris comme bassin pilote.

Notre projet s’articule autour des trois missions suivantes :

 Elaboration d’un Utilitaire de CAlcul en Hydrologie, baptisé UCAH, qui permet de

calculer les différents paramètres du bassin en se basant sur les données cartographiques

traitées sur Arcgis.

 Analyse et sélection des événements hydrométéorologiques disponibles.

 Contribution à la modélisation du Bouregreg par HECHMS dans l’objectif d’élaborer un

modèle conceptuel de prévision de la réponse du bassin lorsqu’il est sollicité par des

pluies extrêmes.

Notre travail a été organisé en deux parties distinctes :

La première partie consiste à effectuer un ensemble de recherches bibliographiques pour

cerner les différents aspects liés au sujet de notre projet, en particulier en ce qui concerne la

caractérisation spécifique du bassin du Bouregreg, les méthodes de modélisation

mathématique en hydrologie et plus particulièrement sur le modèle HEC-HMS, ainsi que le

contexte de mesure et de collecte de l’information hydrologique et pluviométrique qui

constitue la base de toute l’étude.

Dans la deuxième partie, il a été question de procéder aux traitements et réalisations

nécessaires pour l’aboutissement de notre projet. La présentation de ces traitements, ainsi que

des résultats obtenus a été structurée en trois chapitres :

Le premier chapitre a été consacré à l’élaboration d’un utilitaire de calcul hydrologique sur

VBA (Visual Basic sous Excel) qui permet la détermination des paramètres caractéristiques

d’un bassin versant donné sur la base des données géométriques et topographiques (surface,

périmètre, longueur du cours d’eau principal, données hypsométriques ...). À l’aide d’une

interface graphique, il permet à l’utilisateur de faire rentrer les données de base et d’obtenir,

en quelques clics, les valeurs des principaux paramètres caractéristiques du bassin (temps de

concentration, pentes, altitudes ...). Cet utilitaire nous a facilités, d’un côté, la maîtrise du

calcul en hydrologie, et, d’un autre côté, la réalisation de ces calculs pour le bassin et les sous

bassins de l’oued Bouregreg.

Dans le deuxième chapitre, on a présenté, en détail, les analyses et les traitements que nous

avons effectués après le dépouillement d’une base de données de débits et de pluies collectées

auprès de la DRPE et l’ABHBC. Sur ce volet, un effort considérable a été déployé afin de

sélectionner le maximum d’événements qui répondent à un certain nombre de critères et qui

seront utilisés dans le calage et validation du modèle de prévision. En effet, à partir de la base

de données brute, on a procédé à une multitude de traitements (formatage, correction

comblement, découpage des crues, tracé, sélection des pluies ...) qui ont débouché sur une

sélection finalisée d’événements pluie-débit rendant compte du comportement général des

sous bassins étudiés.

Le troisième et dernier chapitre a été consacré à la présentation de la démarche suivie pour la

modélisation du bassin du Bouregreg (découpage des sous bassins, schématisation des

éléments hydrologiques dans HEC-HMS, introduction des paramètres initiaux ...), des simulations effectuées pour le calage et le test du modèle élaboré, ainsi que la synthèse des

résultats obtenus et du modèle final retenu.

Cette phase couronne tout le processus de l’étude car elle regroupe les résultats des phases

précédentes et donne lieu au résultat principal de l’étude qui est l’élaboration du modèle de

prévision des crues sur le Bouregreg.

 Chapitre 1: Présentation de la zone de l’étude Présentation de la zone de l’étude Présentation de la zone de l’étude

A/ Généralités sur la zone d’action de l’ABHBC :

L’étude s’intéresse au bassin pilote du Bouregreg qui couvre une grande partie de la zone

d’action de l’Agence du bassin du Bouregreg et de la Chaouia (ABHBC), et qui s’étend sur

une surface de 20.278 km2, soit près de 3% du territoire national.

1. Présentation : [12]

Les données disponibles permettent de statuer que, structurellement, la zone d’action de

l’ABHBC se compose des trois unités suivantes :

• Bassin du Bouregreg / océan : 10.597 kkm2 ;
• Bassin des oueds côtiers : 5.087 km2 ;
• Bassins endoréiques de Plaine de la Chaouia : 4.594 km2.
• Administrativement, elle s’étend :

En totalité sur les Wilayas de Casablanca (994 km2), de Rabat-Salé (1.755 km2) et de la province de Ben Slimane (279 km2) ;

 Partiellement, sur la Wilaya de Settat (4.735 km2), les provinces d’El Jadida (656 km2), de Khouribga (1.976 km2), de Khénifra (3.138 km2) et de Khémisset (4.537

km2).

2. Ressources en eau :

Sur le plan climatique, le Bassin du Bouregreg et de la Chaouia subit la triple influence de la
latitude, de l’altitude et de son ouverture sur la façade atlantique. Les précipitations moyennes
qui y tombent par an varient de 350 mm dans la plaine de la Chaouia à 450 mm au niveau de
Rabat. Elles atteignent près de 750 mm en zone de montagne dans la province de Khémisset.
Les températures moyennes sont clémentes près de l’atlantique et en zone de montagne.
Variables entre 15 à 25°C, elles sont fortement influencées par les courants chauds en
périodes sèches, surtout à l’intérieur du continent où elles peuvent dépasser 40°C.
Le potentiel global en eau de la zone d’action de l’Agence s’élève à 958 Mm3/an dont 842 Mm3 /an sont produits à partir des eaux de surface (soit 88 %) et 116 Mm3 /an à partir des eaux souterraines (soit 12%).

3. L’Evaporation

L’évaporation est un facteur climatique qui revêt une importance capitale dans le sens où elle
représente l’origine d’une perte d’eau non négligeable dans les retenues des ouvrages de
stockage. Les données disponibles dans la zone permettent de définir les valeurs moyennes
suivantes :

1500 à 1600 mm/an sur la zone côtière entre Rabat et Casa et le haut Bouregreg Nord-Est.
1800 à 2000 mm/an sur le reste de la zone.

4.Inondations :

Sillonnée par de grands oueds qui débouchent en mer, la zone d’action du bassin du
Bouregreg et de la Chaouia est très vulnérable aux inondations. Les principales causes sont :

les fortes intensités pluviométriques observées durant les dernières années ;
• le sous-dimensionnement des réseaux d’assainissement pluvieux, des ouvrages
d’évacuation des eaux usées et des ouvrages d’arts, voire souvent leur inexistence ;
• la construction dans les zones à risque ;
• l’occupation illégale du domaine public hydraulique ;
• le manque d’entretien des cours d’eau et des réseaux d’assainissement ;
• la non prise en compte de l’inondabilité des terrains dans les Schémas Directeurs
d’Aménagements Urbains.
Pour contrecarrer les effets néfastes des crues, les actions suivantes doivent être prises :
• la poursuite de l’effort de protection déjà engagé par l’État dans le bassin ;
• la réglementation des cadres organisationnel et institutionnel liés aux inondations, en
clarifiant la responsabilité et les conditions d’intervention des différents départements ;
• l’amélioration des mécanismes de coordination et d’intervention en matière de
prévention ;
• la mobilisation des crédits nécessaires au financement des projets de protection contre les
inondations déjà définis.
• le renforcement et la modernisation des systèmes d’annonce des crues.

5. Dispositifs de l’observation au niveau des stations hydrologiques de la zone
d’action de l’ABHBC :

L’Agence du Bassin Hydraulique du Bouregreg et de la Chaouia dispose d’un réseau
hydrographique étendu et généralisé, constitué des oueds Bouregreg et ses affluents, Ikkem,
Cherrat, N’Fifikh, El Malleh, Bouskoura, Mazer, El Himer, Tamdrost et Boumoussa, en plus
des barrages.
Le réseau de suivi des eaux de surface dans la zone d’action de l’ABHBC se compose de:

10 stations principales d’annonce de crue ;
09 stations simplifiées d’annonce de crue ;
07 points de jaugeage périodiques ;

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