Comment l’innovation transforme la gestion des bassins versants à Tiravine ?

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🏫 Université D'État d'Haïti - Faculté d'Agronomie et de Médecine Vétérinaire - Département de Génie Rural
📅 Mémoire de fin de cycle en vue de l'obtention du diplôme de Ingénieur-Agronome - 2020
🎓 Auteur·trice·s
Wisly ALCIME
Wisly ALCIME

L’innovation dans la gestion des bassins versants révèle une perte de sol alarmante de 1798,60 t/ha/an dans le micro bassin versant de Tiravine. Ce constat critique souligne l’urgence d’adopter des stratégies efficaces pour préserver les ressources naturelles et restaurer la couverture végétale.


Caractéristiques du réseau hydrographique

Le réseau hydrographique du MBVT est constitué d’un cours d’eau principal et d’un ensemble d’affluents qui acheminent les eaux superficielles vers le point le plus bas appelé exutoire. Ces cours d’eau peuvent être naturels ou artificiels, permanents ou temporaires. Il est l’une des caractéristiques principales du comportement hydrologique d’un micro bassin versant.

Tracé du réseau hydrographique du MBV de Tiravine

Pour tracer le réseau hydrographique du micro bassin versant de Tiravine, nous avons parcouru la ravine principale et ses affluents en prenant des coordonnées géographiques à l’aide d’un récepteur GPS. L’ensemble des points collectés ont été ajoutés sur ArcGIS 10.4 puis numérisés sur le fond orthophotoplan 2014 de CNIGS.

En ce qui concerne la classification du réseau hydrographique plusieurs méthodes existent mais, celle proposée par Strahler a été utilisée pour classer les cours d’eau du micro bassin versant de Tiravine. En outre, les drains de même ordre ont été unifiés à l’aide de l’outil merge, ceci a permis d’avoir la longueur totale respective de chaque cours d’eau.

Pente moyenne du cours d’eau principal ou pente hydrographique(Pmoy)

La pente hydrographique ou profil en long du cours d’eau principal traduit la vitesse avec laquelle l’eau s’achemine à l’exutoire. Plus cette pente est forte, plus le temps de concentration des eaux de ruissellement est faible. Ce qui permet à un micro bassin versant de réagir vite aux précipitations et, à moindre averse, l’eau de ruissellement arrive à l’embouchure ou l’exutoire.

Pour déterminer ce paramètre, nous avons utilisé l’équation ci-dessous.

Équation 12: Pente hydrographique(Pmoy) Pmoy = ΔHmax*L-1

Où :

ΔHmax : Dénivellation maximale du cours d’eau principal (m) L : Longueur du cours d’eau principal (km)

Densité de drainage

Rapport entre la somme des longueurs de tous les cours d’eau et de la surface drainée. La détermination de ce paramètre permet de supposer que tous les talwegs sont nettement marqués et empruntés par des écoulements temporaires sur des rivières non pérennes (Morell, 1999).

Convention en conformité aux chenaux de drainage. On l’a obtenu par l’équation suivante.

Équation 13: Densité de drainage(Dd) Dd = ΣLi*A-1

Avec :

Dd : Densité de drainage (km/km2)

ΣLi : Longueur totale de tous les cours d’eau (km) A : Superficie du MBVT (km2)

Elle est dépendante de la géologie, des activités humaines, des conditions climatologiques et des caractéristiques topographiques du micro bassin versant, la densité de drainage est comprise entre 3 et 4 pour des régions à développement très limité et donc favorable à l’infiltration, au-delà de 4 l’infiltration diminue et à partir de 1000 elle est quasi-inexistante et donc beaucoup plus favorable à l’érosion des sols (Jean, 2017).

Temps de concentration(Tc)

Le temps de concentration des eaux sur un bassin ou un micro bassin versant se définit comme le maximum de durée nécessaire à une goutte d’eau pour parcourir le plus long chemin hydrologique, le point le plus éloigné de l’exutoire (Doliscar, 2017). Pour déterminer ce temps, nous avons utilisé la formule de Kirpich(1940) cité par (Jean, 2017).

Équation 14: Temps de concentration selon la formule de Kirpich Tc = 0.000325*L0.77*(Smoy)-0.385

Tc : Temps de concentration en heures

L : Longueur du cours d’eau principal en mm Smoy : Pente moyenne du MBVT en m/m

Densité hydrographique

Elle représente le nombre de cours d’eau par unité de superficie. Celle-ci a été calculée par l’équation qui suit.

Équation 15: Densité hydrographique(F) (Horton, 1945)

F = ΣNi*A-1

Où :

F : Densité hydrographique Ni : Nombre de cours d’eau

A : Surface du micro bassin versant (km2)

Fréquence des cours d’eau

Elle est déduite par l’équation 18 suivante.

Équation 16: Fréquence des cours d’eau

f= Σ des cours d’eau d’ordre 1*A-1

Avec:

f : fréquence des cours d’eau (km-2)

A : Superficie du micro bassin versant (km2)

Le coefficient de torrentialité

Le coefficient de torrentialité est déduit par l’équation ci-dessous.

Équation 17: Coefficient de torrentialité(Ct) Ct = Dd*f

Avec :

Ct : Coefficient de torrentialité (km/km4), Dd : Densité de drainage (km/km2),

f: Fréquence des cours d’eau (km-2).

Cartes de potentialités, d’occupation de sols, de géologie et de pédologie

Ces cartes ont été réalisées à partir des données du Centre National de l’Information Géo-Spatiale(CNIGS) et des données recueillies sur terrain. Pour collecter les données images, nous les avons téléchargées sur le www.haitidata.org alors que les données de terrain ont été recueillies par observation directe.

Mais, en ce qui a trait à la carte géologique et de potentialité des sols, seules les données des études réalisées par le Centre National de l’Information Géo-Spatiale ont été utilisées et analysées pour la construction de ces cartes, et ces données ont été collectées à partir du service des ressources humaines du CNIGS.

Pour pouvoir réaliser les cartes d’occupation des sols, les images 2014 et 2018 de la zone d’étude et le logiciel ArcGIS 10.4 ont été utilisés. En outre, la nomenclature CNIGS/CIAT (2012) a été adoptée pour l’identification et la numérisation des unités d’occupation de sols. La surface et le pourcentage de chaque classe d’occupation de sols ont été calculés et comparés.

La figure 5 suivante présente les procédures utilisées pour élaborer les cartes d’occupation des sols(OCS).

Pour classer les sols du micro bassin versant de Tiravine(MBVT), la classification de USDA (1975) cité par a été utilisée.

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Acquisition des images orthophotoplan 2014 et

sentinel 2018

  • Téléchargement d’image brute sentinel- 2 2018 (www.haitidata.org) et obtention de l’orthophotoplan 2014(CNIGS).

Prétraitement des

images

  • Mosaïquage des images(fusionnement des images);
  • Correction des images par remplissage des pixels.
  • Classification

conventionnelle

de

Classification

USGS, d’après Still et Shih(1985);

  • Numerisation des classes d’occupation des sols.

Classification en après

  • Visite de terrain de type exploratoire pour comparer et valider les unités d’occupation;
  • Téléchargement d’image de haute resolution( Google Earth).
  • Rastérisation;
  • Contrôle de qualité des images(observation);
  • Conception des cartes de OCS.

Finalisation

Figure 5 : Fluxogramme des cartes d’occupations des sols(OCS)

Transects

Nous avons effectué deux(2) transects qui ont permis de compléter les données relatives au couvert végétal et d’observer l’état actuel dans lequel le MBVT évolue. Sur chacun des transects des échantillons de sol ont été prélevés et identifiés par des numéros.

Cinq(5) échantillons ont été prélevés et également géolocalisés. Il est à mentionner que les échantillons ont été collectés de façon aléatoire à 30 cm de profondeur.


Questions Fréquemment Posées

Quelle est la perte de sol moyenne dans le micro bassin versant de Tiravine ?

La perte de sol effective moyenne dans le micro bassin versant de Tiravine est de 1798,60 t/ha/an, dépassant le seuil tolérable.

Quelles méthodes ont été utilisées pour analyser le micro bassin versant de Tiravine ?

Les méthodes employées incluent des relevés GPS, des prélèvements d’échantillons de sol et l’utilisation de l’équation RUSLE avec le logiciel ArcGIS.

Comment est déterminée la pente hydrographique du cours d’eau principal ?

La pente hydrographique est déterminée à l’aide de l’équation Pmoy = ΔHmax*L-1, où ΔHmax est la dénivellation maximale et L est la longueur du cours d’eau principal.

Qu’est-ce que la densité de drainage et comment est-elle calculée ?

La densité de drainage est le rapport entre la somme des longueurs de tous les cours d’eau et la surface drainée, calculée par l’équation Dd = ΣLi*A-1.

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