Soutenance mémoire
Analyse des tendances des variables hydroclimatiques.
L’histoire du climat de notre globe est ponctuée de fluctuations climatiques et n’a cessé de changer au fils des temps, ayant entrainé des conséquences sur l’environnement parfois dramatiques (sécheresses, inondations, désertification). Durant la deuxième moitié du 20ème siècle, les méthodes d’observation du climat ont connu une énorme avancée et ont pu mettre en évidence les tendances des variables hydroclimatiques et les grands phénomènes oscillatoires interannuels (NAO, ENSO,…….).
Au cours des dernières décennies, de nombreuses recherches scientifiques (Karoly et al. 2003 ; Krepper et al., 2003; Hobbins et al., 2004 ; Groisman et al., 2005 ; Brohan et al. 2006 ; Qian et al., 2006a ; Solomon et al., 2007 ; Lespinas, 2008; Loehle et Scafetta, 2011) ont fait l’optique sur les changements observés, qui ont provoqué une augmentation de la température, élévations du niveau moyen mondial des mers et la fonte généralisée de la neige (GIEC, 2007). Ces événements de durée et d’intensité variable et leurs conséquences sur l’environnement occupent une place importante parmi les préoccupations majeures des comités scientifiques mondiaux.
A l’échelle régionale, la zone méditerranéenne a subi des variations climatiques sans précédent durant les cinq derniers siècles, caractérisées par des tendances décroissantes de la pluviométrie et des débits des rivières (Goodess et Jones, 2002 : Graff et al.,2003 ; Xoplaki et al,. 2004 ; Koutsoyiannis et al., 2007 ; Nassopoulos, 2013) et des tendances d’augmentation des températures (PNUE, 2004).
Face à la variabilité climatique, s’ajoutent les bouleversements démographiques, sociaux, culturels, économiques et environnementaux intensifs que subissent les pays méditerranéens (Khomsi, 2014), pouvant affecter négativement la société et les écosystèmes (Watson et al., 1996). Ils rendent peut-être nos sociétés modernes plus vulnérables à ces changements (changement des fréquences des événements extrêmes, crues, sécheresse, vagues de chaleurs). L’Algérie est l’un des pays semi-aride, du sud-méditerranéen, les plus exposés à la variabilité climatique (Boudjadja et al. 2003), elle a connu, depuis les années 70, des tendances positives de la température (Farah, 2014 ; Haouchine et al., 2015 ; Laala et Alatou, 2016), et a souffert d’un déficit pluviométrique (Bouanani et al, 2005; Hassini et al., 2008 ; Meddi et Meddi, 2009 ; Medejerab et Henia, 2011 ; Nezzal et Iftini-Belaid, 2013 ; khoualdia et al., 2014). Ces tendances ont engendré des conséquences (sécheresses, inondations, vagues de chaleur) et ont un impact important sur les êtres humains et sur les écosystèmes (Touaïbia, 2000; Abderrahmani et al., 2009).
Au cours des dernières décennies, l’Algérie est passé par un déficit hydrique qui s’est amplifié en se traduisant par des séquences de sécheresse sévere, en 1981, 1989, 1990, 1992, 1994 et 1999 qui sont caractérisées par une intensité, une étendue spatiale (Ghenim et Megnounif, 2013 ; Meddi et al., 2014) et un impact négatif sur les ressources en eau notamment sur les plaines de l’Ouest que dans le centre (Bouanani et al., 2003, Medejerab et Henia, 2011 ; Ghenim et Megnounif, 2011 ; Adjim et al. 2012 ; Nezzal et Belaid, 2013 ; Hallouz et al. 2013 ; Djerbouai et al. 2016). Ces sécheresses induisent une diminution des écoulements qui peuvent atteindre des taux de 70 % (Meddi et Hubert, 2003 ; Ghenim et al.,2010) .
Variabilité climatique et cycle de l’eau
Au fil des années, le climat de notre globe n’arrête pas de varier. Depuis la progression des nouvelles technologies, et à partir des années cinquante, les méthodes d’observation du climat ont permis de quantifier les tendances climatiques. Durant les dernières décennies, plusieurs travaux se sont intéressés à l’étude du climat et de sa variabilité. Ils ont mis en évidence les grands phénomènes oscillatoires interannuels (ENSO, NAO,….) et l’évolution de la température globale de la planète à partir des années 80. Dans ce chapitre, nous illustrons les changements actuels du climat et leurs impacts observés sur le cycle de l’eau à l’échelle du globe. Ensuite, nous mettons la lumière sur les variations climatiques qui sont sans précédente sur les cinq siècles passés et qui ont été observées sur le bassin méditerrané. Et enfin nous nous intéressons aux évolutions climatiques et leurs impacts en Algérie.
Evolution du climat dans le monde selon GIEC
L’organisation météorologique mondiale (OMM) et le Programme des Nations Unies pour l’environnement (PNUE) ont créé en 1988 le groupe d’Experts Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat (GIEC) (ou IPCC en anglais pour Intergovernmental Panel on Climate Change). Des rapports méthodologiques, spéciaux, supports techniques et cinq rapports d’évaluation (1990, 1995, 2001, 2007 et 2014) publiés par ce groupe depuis les années 1990 sont devenus des ouvrages de référence reconnus à travers le monde. Chaque rapport apporte soit une confirmation soit un complément de ce qui a été déjà fait ou observé auparavant.
Changements observés du système climatique au niveau du globe
La température
Plusieurs auteurs ont approuvé que la température moyenne à la surface du globe a augmenté de façon remarquable, dont nous pouvons citer à titre d’exemple : Karoly et al. (2003) ont utilisé des indices de modèles à grande échelle de variation de température de surface, la comparaison entre les tendances des indices dans les observations et la simulation du modèle montrent que les changements de température observés en Amérique du Nord entre 1950 et 1999 ne peuvent être expliqués par la seule variation du climat. Brohan et al. (2006) ont confirmé qu’au cours du 20eme siècle, l’augmentation de la température est encore nettement plus grande que son incertitude. Loehle et Scafetta (2011) ont utilisé la décomposition empirique des données climatiques. Les résultats ont montré une tendance croissante approximativement linéaire d’environ 0.66°C/siècle de 1942 à 2010.
Les précipitations
Les précipitations semblent avoir légèrement augmenté au cours du siècle dernier ce qui est illustré dans les travaux de Solomon et al. (2007) et confirmé par les constatations de Boe(2007). Des tendances négatives ont été observées sur un grand nombre de régions. Un assèchement a été observé en Méditerranée, en Afrique du Sud, en Asie du Sud et dans le Sahel par contre une augmentation considérable des précipitations a été relevée en Europe du Nord, en Asie du Nord, en Asie centrale, Amérique du Sud et Amérique du Nord. Pall et al. (2006) ont confirmé que les évènements les plus intenses à l’échelle planétaire se situent principalement dans les tropiques, ils ont en outre étudié le lien entre augmentation des extrêmes et relation de Clausius-Clapeyron et ont analysé la déclination des extrêmes selon les latitudes . Anisi, entre 60˚N et 60˚S, ils ont constaté à la fois une diminution d’intensité des évènements peu intenses et une augmentation d’intensité des évènements rares. Lespinas (2008) a affirmé que les précipitations ont tendance à augmenter au-dessus des continents situés au-delà de 30° Nord tandis qu’elles ont diminué au niveau des latitudes tropicales sur la même période.
Les valeurs extrêmes de précipitations
Plusieurs auteurs ont étudié les changements des valeurs extrêmes de précipitations. Ces études ne couvrent qu’une partie limitée du globe. Alexander et al. (2006) ont constaté que l’évolution du climat au cours des cinquante dernières années marquée par un réchauffement exceptionnel, a été accompagnée par des changements dans différents types de phénomènes extrêmes. Frichet al. (2002) ont remarqué que les cohérences spatiales sont assez faibles, sur la zone de l’hémisphère nord, Australie et Afrique du Sud. Ils ont signalé la présence de tendances significatives; augmentation du nombre de jours de pluies supérieures à 10mm et les maxima annuels des cumuls sur cinq jours, inversement, diminution de la durée des périodes sèches les plus longues. La fréquence d’événements de pluies extrêmes a augmenté considérablement par rapport à la moyenne dans les régions extratropicales (Groisman et al., 2005). L’augmentation des forts épisodes pluvieux a été observée grâce aux études régionales : aux Etats-Unis (Karl et Knight, 1998; Trenberth, 1998; Kunkel et al., 1999), en Russie (Gruza et al., 1999), en Europe (Tank et Konnen, 2003; Moberg et Jones, 2005), au Japan (Iwashima et Yamamoto, 1993),et au Switzerland (Frei et Schâr, 2001). Contrairement, la diminution des forts évènements pluvieux dans les régions subtropicales a été mise en évidence par : Trenberth et al. (2007) et Panthou (2013) en Afrique de l’Ouest, Khomsi (2014) au Maroc. Hennessy et al. (1999) au Sud ouest d’Australie, Shinoda et al., (1999) au Niger et Nicholson (1993); Tarhule et Woo (1998); Easterling et al. (2000) en zone Sahel du soudan y compris le plateau Ethiopien.
L’évaporation
Quelques auteurs ont confirmé les tendances à la baisse de l’évaporation au cours des dernières décennies dans plusieurs régions du monde: (Peterson et al., 1995, Golubevet al., 2001, Hobbins et al., 2004) Etats-Unis, (Chattopadhyay et Hulme, 1997) Inde, (Roderick et Farquhar, 2004) l’Australie, (Liu et al, 2004a) la Chine et (Tebakari et al., 2005) Thaïlande. Cette tendance peut être expliquée par :
1- la diminution du rayonnement solaire de surface sur les Etats-Unis et dans certaines parties de l’Europe et de la Russie (Abakumova et al., 1996; Liepert, 2002),
2- la diminution de la durée d’ensoleillement sur la Chine (Kaiser et Qian, 2002) liée vraisemblablement à l’augmentation de la pollution de l’air et des aérosols atmosphériques (Liepert et al., 2004),
3- l’augmentation de la couverture nuageuse (Dai et al., 1999).
L’évapotranspiration
Les changements dans l’évapotranspiration sont souvent calculés en utilisant des modèles empiriques (Milly et Dunne, 2001), ou des modèles de circulation générale (Van-Den-Dool et al, 2003). l’évapotranspiration réelle a augmenté au cours de la seconde moitié du 20ème siècle sur la plupart des régions sèches des Etats-Unis et de la Russie (Golubev et al., 2001), Qian et al. (2006a) sont arrivés à la conclusion que l’évapotranspiration à la surface des terres émergées du globe suit de près les variations des précipitations terrestres. Les changements dans l’évapotranspiration dépendent non seulement de l’humidité d’alimentation, mais aussi de la disponibilité de l’énergie et le vent de surface (GIEC, 2007).
Changement de l’humidité du sol
Robock et al. (2000) ont établi, sur la base des données récoltées auprès de plus de 600 stations dispersées dans des régions soumises à des climats très variés, une augmentation de la tendance à long terme de l’humidité du sol en surface (jusqu’à 1 m) durant l’été pour les stations possédant les relevés sur les plus longues périodes et qui sont situées pour l’essentiel dans l’ex-Union soviétique, la Chine et le centre des États-Unis. Au cours du 20ème siècle, les variations d’humidité du sol mondiaux, ont été estimées par des simulations de LSM (LeastSquares Monte Carlo simulation), les résultats sont en contradiction avec ceux basés sur les forçages (les radiations (nuages), les précipitations, les vents et autres variables météorologiques) (GIEC, 2007).
Le ruissellement et débit fluvial
En Amérique du Sud, les auteurs : Bischoff et al. (2000), Camilloni et Barros (2000, 2003), Berri et al.(2002), Krepper et al. (2003) ont confirmé une évidence que les débits fluviaux mensuels et extrêmes sont liés aux phénomènes El Niño1 , La Niña2 et ENSO3 . Les fleuves Paraná, Paraguay et l’Uruguay montrent des tendances positives dans les débits moyens annuels depuis les années 1970 en concordance avec les tendances des précipitations régionales (García et Vargas, 1998; Liebmann et al, 2004). En Asie, Yang et al. (2002) ont mentionné au niveau du bassin de la rivière Lena en Sibérie, une diminution de l’épaisseur de la glace durant la saison froide, fonte de neige durant le printemps et augmentation des débits maximaux en juin grâce à l’augmentation observée de la température et des précipitations. Dans le bassin du fleuve Jaune en Chine, le débit a une tendance négative au cours des cinquante dernières années du 20ème siècle (Yu et al., 2004a). En Afrique, une tendance de baisse de débit a été constatée par Jury (2003) au niveau des fleuves du Sénégal, du Congo, du Niger et de l’Egypte où les cinq plus basses années d’écoulement pour ces fleuves sont observées après 1971. En Europe, Bauwens et al.(2013) ont conclu la présence des phénomènes de basses eaux dans Le fleuve du bassin versant de la Meuse. En Australie, environ 70% des terres irriguées et 40 % de la production agricole du pays sont abritées par le bassin du Murray-Darling, qui est le plus durement touché par la sécheresse. Le niveau d’eau au niveau du fleuve du bassin reste très faible, entraînant des dommages non seulement pour l’agriculture, mais aussi pour la santé écologique même du fleuve et des écosystèmes (Melanie, 2011).
Tendance climatique dans la région Méditerranéenne
La région méditerranéenne se situe entre l’Europe et l’Afrique. Elle est limitée par le GIEC entre les latitudes 30° N et 48°N et les longitudes 10° W et 38°E. Cette région inclut tous les bassins versants déversant dans la méditerranée et des pays non riverains comme la Suisse et la Bulgarie, comprend 420 millions d’habitants répartis sur 22 pays et territoires (Fig 1.3). Avec moins de 1000m3 /an/habitant de ressources naturelles renouvelables, la région méditerranéenne comporte des bassins qui souffrent du stress hydrique et se considèrent comme pauvre en eau (Margat et Treyer, 2004).
Evolution et impact de la variabilité climatique en Algérie
La situation géographique de l’Algérie, lui confère une diversité climatique et écologique particulière. Letreuch (1995) a mentionné que le territoire algérien est très diversifié par son climat, son relief, ses sols et ses végétations naturelles et il comprend trois grandes unités structurales: le système tellien, les hautes plaines steppiques et le Sahara .
Evolution climatique
a) Température
Plusieurs auteurs ont confirmé une tendance positive de la température à travers les différentes régions du pays. A l’Est algérien, Khoualdia et al. (2014) ont affirmé cette tendance par les recrudescences des vagues de chaleur sur le bassin versant de la Medjerda durant la période 1980-1990. Farah (2014) a prouvé que cette tendance est apparue depuis l’année 1977 tandis que Laala et Alatou (2016) ont mis en évidence que le réchauffement vécu durant la période 1982-2011 est dû à la hausse de la température. A l’Ouest, la présence d’une éventuelle modification thermique a été citée par Amara (2014), en témoigne l’accroissement des températures moyennes annuelles pour les stations de Ghazaouet, Zenata, Oueld Mimoun et Maghnia durant la période 1980-2013. El-Mahi et al1 ont mentionné que la température moyenne a augmenté de 0.9°C à Mascara, Saida et Ghriss entre 1985-2006. Haouchine et al., (2015) ont mentionné que les températures ont augmenté de 1°C à 2°C sur la période allant 1926 à 2006 à la station d’Es-Senia avec une présence d’une tendance négative entre 1955 et 1980 et une tendance positive depuis la fin des années soixante dix .
b) Précipitation
L’Algérie a connu depuis les années 70, un déficit pluviométrique important. Plusieurs travaux de recherche ont confirmé cette tendance. Au Nord, d’après Hassini et al. (2008), une centaine de stations météorologiques dans les zones côtières et intérieures ont eu une succession d’épisodes pluviométriques excédentaire et déficitaire par rapport à la normale durant les périodes 1951-1980 et 1961-1990. Une augmentation des précipitations couvrant la période 1930 et 1950, qui a été suivi par une phase relativement sèche et une décroissance des précipitations à partir de la décennie 1970 (Fig1.8). La réduction de la pluviométrie dépasse 36 % dans la région de Mascara (Ouest) et 20% à Mitidja (centre) (Meddi et Meddi, 2009 ; Medejerab et Henia, 2011 ; Nezzal et Iftini-Belaid 2013 ; khoualdia et al., 2014). Au Sud–Est, au niveau du bassin de Chott Melghir, les précipitations annuelles ont diminué de 66% pendant la période 1965 à 1994 (Benkhaled, 2011).
c) Evapotranspiration potentielle
Karsili (2013) a signalé que le cycle de l’eau est affecté par l’augmentation récente de la température, en ajoutant que l’évapotranspiration affecte aussi le stress hydrique. Depuis la fin des années soixante dix, l’Algérie a connu une tendance positive de température et une augmentation considérable de l’évapotranspiration potentielle. Cette combinaison a influé sur les rendements agricoles surtout durant les années 2002 à 2005 (Medejerab, 2009). La répartition de l’évapotranspiration potentielle varie d’une région à une autre, une moyenne annuelle de 858 mm à Oran, 865 mm à Mostaganem, 880 mm à Mascara, 1009 mm à AinDefla, 840 mm à Annaba et 810 mm à Tébessa tandis que les moyennes mensuelles sont supérieures ou égales à 100 mm (MATE, 2010) .
Impacts de la variabilité climatique
a) Sécheresse
Depuis 1967-1991, les événements de sécheresse ont touché environ 1.4 milliards d’individus selon l’organisation météorologique mondiale (OMM) (Obassi, 1994). Une relation a été mise en évidence entre le phénomène ENSO et la sécheresse en Algérie (Matari et al., 1999). Les sécheresses des années 40 sont dues aux baisses de pluies du printemps tandis que la sécheresse des années 80 à une diminution des pluies hivernales, (Matari et Douguerdoit, 1995). Cette dernière sécheresse, a persisté plus de trente ans suite à un déficit pluviométrique, particulièrement dans la région de l’Ouest.
Des impacts chroniques et néfastes causés par ce déficit pluviométrique ont constitué le phénomène de désertification, la salinisation des sols, l’augmentation de la pollution des eaux (Benslimane et al., 2008) sans oublier la pression croissante qui s’exerce sur la ressource en eau. Ces conséquences néfastes sont d’ordre économique et social (Meddi et Hubert, 2003).
b) Inondation
D’après le GIEC (2014), les inondations sont parmi les incidences d’événements climatiques extrêmes survenues récemment. Avec un degré élevé, ces événements mettent en évidence la grande vulnérabilité de dégradation des écosystèmes et de nombreux systèmes humains (la perturbation de la production alimentaire, l’approvisionnement en eau, les dommages causés aux infrastructures et aux établissements humains, la morbidité et la mortalité, les conséquences sur la santé mentale et sur le bien-être des individus).
Conclusion générale
Cette thèse s’inscrit dans le cadre de la recherche sur la persistance de la variabilité climatique et occurrence de la sécheresse. Elle a pour objectif principal la mise en évidence de la récurrence de l’occurrence de la sécheresse sur le bassin versant d’oued Louza. Ce phénomène qui s’est amplifié à partir de la moitie des années 70. Cette thèse vise à étudier les tendances des variables hydroclimatiques, de caractériser la sécheresse météorologique et hydrologique, de quantifier l’impact de la sécheresse sur les ressources en eau et d’identifier le comportement du bassin versant d’oued Louza en utilisant le modèle hydrologique GARDENIA. Deux jeux de données sont exploités : météorologique (Pluie, température) et hydrologique (écoulement).
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Table des matières
Introduction générale
Chapitre 1: Variabilité climatique et cycle de l’eau
1.1.Evolution du climat dans le monde selon GIEC
1.2.Changement observés du cycle hydrologique au niveau du globe
1.2.1. La température
1.2.2. Les précipitations
1.2.3. Les valeurs extrêmes de précipitations
1.2.4. L’évaporation
1.2.5. L’évapotranspiration
1.2.6. Changement de l’humidité du sol
1.2.7. Le ruissellement et débit fluvial
1.3. Tendance climatique dans la région Méditerranéenne
1.4. Evolution et impact de la variabilité climatique en Algérie
1.4.1. Evolution climatique
a) Température
b) Précipitations
c) Evapotranspiration potentielle
1.4.2. Les impacts de la variabilité climatique
a) Sécheresse
b) Inondation
c) Vagues de chaleurs
d) Les ressources en eau
e) Sol et écosystèmes
Conclusion
Chapitre 2 : Généralités sur la modélisation hydrologique
2.1.Modélisation hydrologique
2.2.Approches de la modélisation
2.3.Objectifs de la modélisation hydrologique
2.4.Typologie des modèles hydrologiques
2.5.Classification des modèles hydrologiques
2.5.1.Modèle conceptuel
2.5.2.Modèle à bases physiques
2.5.3.Modèle global
2.5.4.Modèle distribué
2.5.5.Modèle analytique
2.5.6.Modèle stochastique
2.5.7.Modèle déterministe
2.5.8.Modèle mécaniste
2.6.Etapes à suivre dans une modélisation hydrologique
2.7.Méthodes de calage des modèles hydrologiques
2.7.1 Ajustement manuel des paramètres
2.7.2 Optimisation automatique des paramètres
a) Les méthodes locales
b) Les méthodes globales
2.7.3 Calage mixte
2.8.Les critères d’évaluation des performances de calage des modèles hydrologiques
2.8.1 Erreur moyenne absolue
2.8.2 Erreur quadratique moyenne
2.8.3 Coefficient de Nash
2.9.Les sources d’incertitudes dans les modèles hydrologiques
2.10. Sensibilité des modèles pluie-débit aux données d’entrée : pluie et
évapotranspiration potentielle (ETP)
2.10.1. Impact de la mauvaise connaissance de la pluie
2.10.2. Sensibilité des modèles pluie-débit à l’entrée d’ETP
Conclusion
Chapitre 3: Impact de la variabilité climatique : Cas de la sécheresse
3.1. Définition de la sécheresse
3.1.1.Définitions conceptuelles
3.1.2.Définitions opérationnelles
3.2.Types de sécheresse
3.2.1.La sécheresse météorologique
3.2.2.La sécheresse hydrologique
3.2.3.La sécheresse agricole
3.2.4.La sécheresse socio-économique
3.3.Impacts de la sécheresse
3.3.1.Impact environnemental
3.3.2.Impact économique
3.3.3.Impact social
3.4.Conséquence de la sécheresse dans le monde
3.5.La sécheresse en Algérie
3.5.1.Historique
3.5.2.Synthèses des travaux réalisés sur la sécheresse.
3.5.3.Analyse des approches utilisées
a) fondement théorique
b) Objectif de la recherche
3.6.Les limites des méthodes utilisées
a) Le Pourcentage à la Normale (PN)
b) La méthode des Déciles de précipitations
c) Chaînes de Markov
d) Indice de pluviosité (Ip)
3.7.Evaluation et suivi de la sécheresse : état de l’art
3.8.Les indices de sécheresse.
3.8.1.Sélection des indices de sécheresse
3.8.2.Description des indices de sécheresse
a) Indice de précipitations normalisé (SPI)
b) L’indice de sécheresse efficace (EDI)
c) L’indice de ruissellement normalisé (SRI)
Conclusion
Chapitre 4: Caractérisation du bassin versant d’oued Louza
4.1.Contexte géographique
4.1.1.Localisation du bassin versant d’oued Louza
4.1.2.Morphologie et limites du bassin versant
4.2.Les caractéristiques géométriques
4.3.Etude du relief
4.3.1.Courbe hypsométrique
4.3.2.Les indices de pente
a) L’indice de pente Ip
b) L’indice de pente global Ig
c) La pente moyenne
d) Carte des pentes
4.3.3.Caractéristiques du réseau hydrographique
a) La densité de drainage
b) Fréquence des cours d’eau
c) Rapport de confluence
d) Rapport des longueurs
e) Coefficient de torrentialité
f) Temps de concentration
4.4. Géologie
4.4.1.Géologie du bassin versant de la Macta
4.4.2.Géologie de la zone d’étude
a) Bordure Nord
b) Bordure Sud
c) Bordure Est
d) Bordure Ouest
4.4.3.Lithologie du bassin versant d’oued Louza
4.5.Végétation et occupation des sols du bassin versant d’oued Louza
Conclusion
Chapitre 5: Analyse des tendances des variables hydroclimatiques.
5.1. Données brutes
5.1.1.Choix de l’échelle temporelle
5.1.2.Données pluviométriques
5.1.3.Données hydrométriques
5.1.4.Données de température
5.1.5.Comblement des lacunes
5.2. Mise en évidence de la variabilité climatique
5.2.1.Logiciels utilisées
5.2.2.Indice de pluviométrie (Anomalies centrée réduite)
5.2.3.Tests de normalité
a) Test de Shapiro-Wilk
b) b-Test de Lilliefors
c) c-Test de D’Agostino
5.2.4.Les tests d’homogénéité et d’indépendance
5.2.4.1.Les tests d’indépendance
– Le test de Wald -Wolfowitz
5.2.4.2.Mise en évidences des tendances
– Les moyennes mobiles
5.2.4.3.Les tests de rupture d’homogénéité
a) Test des déviations cumulées
b) Test du rapport de vraisemblance de Worsley
c) Test de Student
d) Test de Mann-Whitney-Pettit
e) Le test de Pettitt
f) Méthode Bayésienne de Lee et Heghinian
g) Test statistique U de Buishand
h) la segmentation de Hubert
5.2.5.Variabilité de la pluviométrie
5.2.5.1.Variabilité pluviométrique interannuelle
a) Test des deviations cumulées
b) Test du rapport de vraisemblance de Worsley
c) Test ‘’ t ‘’ de Student
d) Le test de Mann-Whitney-Pettit
5.2.5.2. Variabilité pluviométrique mensuelle et saisonnière
5.2.5.3. Analyse des régimes pluviométriques saisonniers par les tests de rupture
5.2.6. La variabilité des écoulements
5.2.6.1. La variabilité des écoulements à l’échelle annuelle
5.2.6.2. La variabilité des écoulements à l’échelle saisonnière
5.2.7. La variabilité des températures
5.2.7.1. Variabilité annuelle
a) Analyse par régression linéaire
b) Analyse par moyenne mobile
c) Détection des ruptures des températures annuelles
5.2.7.2. Variabilité mensuelle
5.2.8. Evolution du régime pluviométrique et hydrométrique du bassin versant
d’oued Louza par les indices SPI, EDI et SRI.
5.2.8.1. Analyse de corrélation entre SPI et EDI
5.2.8.2. Évaluation des caractéristiques de la sécheresse
a) La sécheresse météorologique
– Pour la sécheresse à court terme
– Pour la sécheresse à moyen et long terme
b) La sécheresse hydrologique
Conclusion
Chapitre 6: Application d’un modèle pluie-débit pour l’identification de l’impact de la variabilité climatique sur les ressources en eau et du comportement du bassin
6.1. Quelles sont les raisons du choix du modèle conceptuel GARDÉNIA ?
6.2. Le modèle GARDÉNIA
6.2.1. Présentation du modèle GARDÉNIA
6.2.2. Domaines d’application
6.2.3.Fonctionnement du modèle
6.2.4. Fonction de production et fonction de transfert
6.2.5. Les données nécessaires à l’utilisation du modèle
6.2.6.Initialisation du modèle
6.2.7.Le bilan dans le réservoir superficiel
6.2.8.Transfert dans les réservoirs intermédiaires et souterrains
6.2.8.1.Le réservoir intermédiaire H
6.2.8.2.Le réservoir souterrain G1
6.2.8.3.Le réservoir souterrain lent G2
6.2.8.4.Échanges souterrains externes
6.2.9. Séries calculées par le modèle
6.2.10. Retard pour la propagation du débit
6.2.11. Prise en compte de l’influence de pompages dans la nappe
6.2.12. Les paramètres hydrologiques du modèle
6.3.Facteurs climatiques et exploitation du modèle
6.4.Calage et validation du modèle GARDÉNIA
6.4.1. Calage et validation sur la période globale, la période humide et la période
sèche
6.4.2. Calage et validation sur les sous-périodes
6.5. Identification de non-stationnarité des processus hydrologiques à travers la relation
pluie-débit : Utilisation du modèle GARDENIA
6.5.1.Approche par les simulations croisées
6.5.2.Test utilisant le signe des évolutions
6.5.3.Recherche de non-stationnarité dans le comportement hydrologique du
bassin versant d’oued Louza
Conclusion
Conclusion générale
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