impact de la distribution des pluies sur les ressources en
TRANSCRIPT
L ET H
Impact de la distribution des pluies sur les ressources en eaux superficielles du Haut Bassin
de l’Ouémé (Bénin)
M. Le Lay1, S. Galle2, C. Peugeot3, L. Séguis3
1IRD/LTHE, Université de Grenoble, France2IRD/LTHE, Direction de l’Hydraulique, Cotonou, Bénin
3IRD/HSM, Direction de l’Hydraulique, Cotonou,
S. Galle - 2004 2/15
Introduction
Contexte scientifique : Programme AMMA-CATCH.
Objectifs:
Discerner les échelles pertinentes d’étude du système hydrologique et de sa modélisation.
Réaliser une première estimation de la vulnérabilité de la zone soudano-sahélienne à des modifications de régime pluviométrique.
A travers l’étude de sensibilité d’un modèle hydrologique.
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Plan de la présentation
1. Zone d’étude et contexte hydro-climatique
2. Approche et outils
3. Scénarios climatiques
4. Résultats
5. Conclusion et perspectives
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1. Zone d’étude et contexte hydro-climatique
Bassin de Bétérou(10 050 km2)
50 années de données pluie-débit (1952-2002)
Djougou
Parakou
1 2 3 46
8
10
12
Localisation de la Haute Vallée de l'Ouémé au Bénin
km0 10 20 30 40 50
OBSERVATOIRE AMMA-CATCHHaute Vallée de l'Ouémé (République du Bénin)
1.5 2 2.5
9
9.5
10
KPAYEROUN
INA2
BASSILA
BEMBEREKE (1)
BETEROU
BIRNI
DJOUGOU
KOUANDE
OKPARA
PARAKOU
PARTAGO
PENESSOULOU
TCHAOUROU
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1. Zone d’étude et contexte hydro-climatique
Indice pluviométrique sur le bassin de Bétérou
-40,0
-30,0
-20,0
-10,0
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
1954 1958 1962 1966 1970 1974 1978 1982 1986 1990 1994 1998 2002
Indi
ce p
luvi
omét
rique
Pluie moyenne (1954-1970) 1237 mm
Pluie moyenne (1971-2002)1150 mm
1970
Forte variabilité interannuelle
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1. Zone d’étude et contexte hydro-climatique
Relation pluie-débit annuelle sur le bassin de Bétérou(1954-2002)
R2 = 0,75
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600
Pluie (mm)
Ecou
lem
ent (
mm
)
-20%
-50%
Distributions spatiales et temporelles des précipitations?
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2. Approche et outils
Approche choisie:
Modélisation hydrologique conceptuelle globale à pas de temps fin.
Scénarios climatiques inspirés par les études pluviométriques sur l’Afrique de l’Ouest (Le Barbé et al., 2002).
Intérêts:
Travailler à une échelle proche de l’évènement pluvieux.
Valider l’approche sur des mesures hydro-climatiques.
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2. Approche et outils
Modèle hydrologique : GR4J
Issus des travaux du CEMAGREF (Perrin et al., 2003)
• Modèle hydrologique global au pas de temps journalier.• 2 variables de forçage (P, ETP).• Structure à 2 réservoirs (production et routage) et 4 paramètres.
Robuste et performant: testé sous des climats variés sur 429 bassinsversants (Perrin et al., 2003).
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2. Approche et outils
Exemples de validation du modèle
(Bétérou – 10050 km²)
Pour notre étude: calage sur la période 70-90
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
01/04/1956 01/04/1957 01/04/1958 01/04/1959
Lam
e éc
oulé
e (m
m)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Lam
e pr
écip
itée
(mm
)
P(mm)Qobs(mm)Qsim(mm)
Eff=0.84
Bonne reproduction de la dynamique temporelle
Peu de biais
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2. Approche et outils
Exemples de validation du modèle
(Bétérou – 10050 km²)
Bonne reproduction de la dynamique temporelle
Peu de biais
Pour notre étude: calage sur la période 70-90
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3. Scénarios climatiques
Pluviométrie observée (1990-2002)
Réduction des cumuls pluviométriques annuels
(-10% à -40%)
4 schémas de désagrégation temporelle différents.
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3. Scénarios climatiques
0
5
10
15
20
25
30
Scénario 1
0
5
10
15
20
25
30
Scénario 2
0
5
10
15
20
25
30
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31
Scénario 3
0
5
10
15
20
25
30
Scénario 4
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4. Résultats
A. Impacts sur les débits
Ratio 2:1
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4. Résultats
A. Impacts sur les débits
S1
S4
S3
S2
Ratio 2:1
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4. Résultats
B. Evolutions du bilan d’eauEvapotranspiration Humidité moyenne du sol
Faible sensibilité aux scénarios
ratio < 1:1
Forte sensibilité aux scénarios
ratio < 1:1
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Conclusion et perspectives
Conclusion
• Comportement du modèle cohérent avec observations.
• Influence de la distribution temporelle des pluies sur la réponsehydrologique.
• Echelle pertinente = évènement pluvieux
• Débits: un flux particulièrement sensible
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Conclusion et perspectives
Perspectives
• Démarche comparative: conceptualisation différente du bassin (TOPMODEL)
• Rôle de la répartition spatiale des précipitations sur la réponse hydrologique:
Taille des évènements convectifs/superficie des bassins
ORE AMMA-CATCH
Echelles limites de la modélisation non distribuée.
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Merci de votre attention