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Etudes piézométrique et hydrochimique des eaux souterraines du bassin versant de la Bibakala (nord-ouest de Ngaoundéré)


par Paulin Sainclair KOUASSY KALEDJE
Université de Yaoundé I (Cameroun) - DEA 2010
Dans la categorie: Géographie
   
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CHAPITRE I : CADRE NATUREL ET PRESENTATION DU BASSIN DE LA

BIBAKALA

I.1. Cadre naturel

Le cadre naturel du bassin de la Bibakala sera abordé, dans ce travail, sur sept aspects qui sont : la situation géographique, le climat, la végétation, la géologie, la géomorphologie, la pédologie et les activités humaines.

I.1.1. Situation géographique

La ville de Ngaoundéré se trouve entre 7°19.389' et 7°21.254' de latitude Nord et 13°33'40» et 13°35'51» de longitude Est. Elle est située à environ 900 à 1500 m d'altitude en moyenne (Ngounou Ngatcha et al., 2006) sur la dorsale orographique de l'Adamaoua, d'orientation N 70 ° E, au niveau de la jonction avec la «ligne du Cameroun» de direction N 30 ° E. C'est dans cette ville que se trouve le bassin de Bibakala objet de notre étude.

Le bassin de la Bibakala est situé à l'Ouest de Ngaoundéré et occupe la zone comprise entre les parallèles 7°19'54» et 7°21'06» de latitude Nord et les méridiens 13°34'06» et 13°35'48» de longitude Est. Il collecte avec le bassin de Djarendi les eaux de la zone Ouest et Sud de la ville de Ngaoundéré (fig. 1).

I.1.2. Données climatiques

Les facteurs climatiques que sont : les températures, les précipitations, et les masses d'air (vents) sont responsables en partie, de l'originalité du climat camerounais (Seck et Tourzard, 1981; Sighomnou, 2004 ; Bring, 2005). Le bassin de la Bibakala comme l'ensemble du bassin de la Vina-Nord présente un climat tropical humide dans un domaine climatique soudanien tropical, dont l'étendu va du 7° au 10° de latitude Nord environ (Suchel, 1972 ; Seck et Tourzard, 1981 ; Sighomnou, 2004 ; Bring, 2005).

L'étude des paramètres hydroclimatiques sur les 15 dernières années (de 1991 à 2005) obtenus à la station météorologique de Ngaoundéré (tableau 1) montre que, les pluies sont très abondantes et tombent de la mi mars au mois d'octobre, et la saison sèche a une durée qui est en moyenne de cinq mois. Elle va de novembre à mars.

Par manque de données sur le bassin de la Bibakala, l'observation des données hydroclimatiques (pluviométrie, température, vents, évaporation et évapotranspiration) a été faite à la station de Ngaoundéré météorologie dans les installations de l'ASECNA au niveau de l'aéroport de Ngaoundéré.

Figure 1 : Carte de localisation du bassin versant de la Bibakala

Tableau 1 : Récapitulatif des donnés des paramètres hydroclimatiques pour la période de 1991 à 2005

Années

Paramètres hydroclimatiques

Températures (°C)

Précipitations (mm)

Evaporations (mm)

Vents

Minima (T min)

Maxima (T max)

Moyennes annuelles

Totales annuelles

Directions

vitesses (m/s)

2005

15, 4

40, 2

122, 9

1474, 4

87, 0

N-NE

1 à 6

2004

14, 8

39, 7

125, 5

1506, 4

86, 5

N-NE, S-SW

1 à 6

2003

14, 8

39, 1

129, 3

1551, 8

89, 5

S-W

1 à 6

2002

12, 8

39, 6

120, 0

1439, 0

86, 2

N-NE

1 à 7

2001

11, 5

39, 9

106, 3

1275, 2

91, 7

N-NE

1 à 7

2000

11, 3

40, 1

128, 2

1539, 0

85, 3

N-NE, S-SW

1 à 6

1999

12, 4

39, 5

127, 1

1525, 8

79, 4

NE-E

1 à 5

1998

13, 0

40, 1

117, 8

1413, 1

93, 7

N-NE, SW-S

1 à 4

1997

12, 4

39, 0

135, 1

1621, 5

85, 3

NE-N, E

1 à 5

1996

12, 9

38, 4

116, 9

1403, 4

83, 2

NE-N, SW

1 à 5

1995

12, 8

38, 7

119, 4

1432, 8

83, 0

NE-N

1 à 5

1994

13, 1

38, 2

117, 6

1411, 2

84, 5

NW-N

1 à 6

1993

13, 0

38, 6

120, 1

1441, 2

84, 1

N-NE

1 à 7

1992

12, 6

39, 2

130, 8

1569, 6

85, 9

N-NE

1 à 7

1991

12, 8

38, 4

117, 6

1411, 2

94, 1

N-NE

1 à 7

Source : ASECNA de Ngaoundéré

I.1.2.1. Pluviométrie

La pluviométrie est le paramètre hydroclimatique qui joue le rôle majeur dans l'évolution des écosystèmes de la région (Letouzey, 1986 ; Tsalefac, 1991).

De 1991 à 2005, les précipitations varient tant en durée (8 mois : mars - octobre pour les années 1996 ; 1997 ; 1999 ; 2000 ; 2002 et 7 mois : avril - octobre pour les autres années) ; qu'en intensité : elles atteignent le maximum annuel en 1997 avec 1621, 5 mm de hauteur d'eau et le minimum se situe à 1275, 2 mm au cours de l'année 2001 (fig. 2). La

détermination du régime pluviométrique passe par la répartition moyenne de la pluviométrie et par le nombre moyen des jours pluvieux. En août (mois le plus pluvieux pendant les 15 dernières années), la répartition moyenne est de 353,9 mm entre 1991 et 2005 pour la position géographique 7°21' de latitude Nord et 13°34' de longitude Est (coordonnées de station météorologique: ASECNA). La saison pluvieuse oscille entre mars et octobre, le restant de l'année étant sec (fig. 3).

Les pluies de Ngaoundéré en général et comme sur le bassin de Bibakala en particulier sont orageuses (en moyenne 103 à 107 orages par an durant les 15 dernières années). Cela se vérifie facilement quand les grondements sourds, parfois secs du tonnerre précèdent et ou accompagnent la plupart des manifestations pluvieuses. Il n'est donc pas étonnant que la foudre brûle les arbres et incendie fréquemment la savane comme l'a déjà signalé Suchel (1972) ; Seck et Tourzard (1981) ; Bring (2005).

Precipitations annuelles (mm)

1800

1600

1400

1200

1000

400

200

800

600

0

Années

Figure 2 : Histogramme de la variation des précipitations de la période 1991-2005.

Precipitations des moyennes mensuelles (mm)

400

350

300

250

200

150

100

50

0

J F M A M J J A SON D

Années

Figure 3 : Histogramme de l'évolution des précipitations mensuelles de 1991 à 2005

I.1.2.2. Températures

Le plateau de l'Adamaoua est caractérisé par une température modérée. Dans la ville de Ngaoundéré, la température moyenne annuelle se situe autour de 25 °C. Nous avons noté une augmentation de cette dernière d'environ 2 °C par rapport à la période 1928-1995 étudiée par Bring (2005) et aux résultats de Sighomnou (2004) qui l'ont située autour de 22,7 °C et 23,3 °C respectivement. L'Adamaoua a dans son ensemble, une forte amplitude diurne. L'exemple nous est donné par la moyenne annuelle de l'amplitude des mois extrêmes à Ngaoundéré : 17 °C en janvier (1991-2005) pour l'amplitude la plus forte et 8,8 °C en novembre (1991-2005) pour celle la plus faible.

La température maximale annuelle la plus élevée est celle de 2005 : 40,2 °C, alors que celle la plus basse appartient à l'année 1994 et, est de 38,2 °C. En ce qui concerne les minima, nous notons également que l'année 2005 a le minimum le plus élevé : 15,4 °C, tandis que celui le plus bas correspond à l'année 2001 (fig. 4).

I.1.2.3. Masses d'air : les vents

Les vents ont en général une direction Nord à Nord-Est et des vitesses allant de 1 à 6 m/s. De novembre jusqu'en mars, pour toute la période, nous notons une fréquence excessive de la direction Nord avec, 5,5 m/s de vitesse moyenne. Par contre de avril à octobre, on note une dominance des vents en direction du Nord-Est, soufflant en moyenne avec des vitesses légèrement supérieures aux premières (6 m/s). Ce qui vient une fois de plus confirmer les résultats de Bring (2005).

Les valeurs des pourcentages ne s'éloignent pas trop de 50 %. Elles sont comprises entre 52 % et 60 %. Cette situation est due, comme le soulignent Suchel (1988) ; Bring (2005) et le confirme Sighomnou (2004), à la remarquable vigueur de l'alizé de saison sèche impulsée par l'anticyclone saharien. Le taux d'humidité relatif de l'air varie en fonction du calendrier du passage des vents sur la région.

I.1.2.4. Evaporation et Evapotranspiration

La valeur de l'évaporation dépend du pouvoir évaporant des paramètres qui la conditionne. Ainsi dans la région de Ngaoundéré et comme partout ailleurs, par un ciel clair, lorsque l'intensité solaire est forte, l'évapotranspiration potentielle annuelle est importante.

L'évolution en dents de scie des valeurs annuelles de l'évaporation piche de 1991 à 2005, qu'on note, sur la figure 4, varient de 79,4 mm (1999) à 94,1 mm (1991), pour des pluies journalières de probabilité annuelle de 60 à 100 mm et pour un nombre d'heure d'ensoleillement effectif de 2250 à 2750 h par an. Ces résultats sont également en conformité avec ceux de Bring, 2005 même-ci, il existe un écart de 1, 5 à 2%.

Temperatures (t)

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

A n n é e s

Tm in. Tm oy . Tm ax .

Figure 4 : Courbes de variation de la température de 1991 à 2005

Evaporations piche (mm)

100

95

90

85

80

75

70

91-

19

92-

19

93-

19

94-

19

95-

19

96-

19

97-

19

Années

98-

19

99-

19

00-

20

01-

20

02-

20

03-

20

04-

20

05-

20

Figure 5 : Courbe de variation de l'évaporation (Piche) pour la période de 1991-2005

I.1.2.5. Indice d'aridité

Noté, A, l'indice d'aridité de De Martonne est un nombre sans unité, qui nous permet grâce à l'échelle de ce dernier (échelle de De Martonne ci-dessous) de classer en fonction de son degré d'aridité une région donnée.

Echelle de De Martonne

A < 10 : Aridité.

10 = A = 20 : Tendance à la sécheresse. A > 20 : Humidité suffisante.

Il est calculé à l'aide de la formule : A = P / (T+10)

Pour la station de Ngaoundéré aéroport au niveau des installations de l'ASECNA, l'indice d'aridité a été déterminé comme suit :

A = 1539,6 / (26,39 + 10) = 42,39

Cette valeur de A = 42,39 nous permet, de dire que la ville Ngaoundéré en général se trouve dans une zone possédant une humidité suffisante car A > 20.

I.1.3. Végétation

La variation des données climatiques (pluviométrie, température, vents) des 15 dernières années, n'est pas sans incidence sur les écosystèmes environnementaux de la ville de Ngaoundéré (Tsalefac, 1991). Le bassin de la Bibakala fait partie de la région naturelle de la savane qui appartient elle-même à l'Adamaoua.

Dans l'Adamaoua en général et particulièrement à Ngaoundéré où se trouve le bassin de Bibakala, la végétation est constituée par la savane arbustive très ouverte (fig. 6) avec la présence d'espèces comme Adansonia digitata (Baobab), Zizyphus mauritiana (Jujubier), Tithonia diversifolia, Vitex donania, Annona senegalis,Piliostigma thoningii,Entada africana (Brey et Mapongmetssem, 2005), provenant du passage latéral de la forêt dense (Sud, Centre et Est du Cameroun) à la savane graminéenne et herbacée (fig. 7) constituée d'espèces telles que Manihot esculenta (Manioc), Cassia javanica, Annona squamosis, Hibiscus esculentum

(Gombo), Hibiscus sabdarifa (Oseille), Arachis hypogea (Arachide), Pemsetum penpueum (Brey et Mapongmetssem, 2005).

Dans le bassin, la hauteur moyenne des plantes herbacées varie de 15 cm à 1 m. celle des arbustes présentant des troncs ayant 0,2 à 0,7 m de diamètre est compris entre 3 à 6 m. Nous pouvons aussi noter la présence à certains endroits des arbres avec 7 à plus de 10 m de haut, pour des diamètres de troncs moyens de 0,5 à 1,5 m.

N

Bibakala

Arbustes

2 m

Figure 6 : Végétation ouverte dans le bassin de Bibakala

N

Figure 7 : Zone marécageuse dans le bassin de Bibakala

I.1.4. Géologie

L'histoire géologique de Ngaoundéré serait marquée par trois évènements majeurs :

- une longue période d'érosion continentale allant du Précambrien au Crétacé, - l'apparition du volcanisme qui dure du Crétacé au Quaternaire,

- la tectonique du socle ayant joué à plusieurs reprises et, est responsable de la structure en horst et graben du plateau de l'Adamaoua, présentée sur la figure 8 (Seck et Tourzard, 1982 ; Eno Belinga, 1984 ; Ngounouno, 1998 ; Toteu et al., 2001).

Le plateau de l'Adamaoua présente des horsts d'altitude moyenne de 1100 m sur lesquels sont épanchées de grandes coulées basaltiques accompagnées de trachytes et de trachyphonolites (Temdjim, 1986 ; Ngounouno, 1998 ; Ngounouno et al., 2000 ; Ngounouno et al., 2001). Le centre du plateau est marqué par des formes molles à peine accentuées et des vallées marécageuses, comme le bassin de la Bibakala, parsemées de monts ou « Ngao » et de cônes volcaniques. A l'Ouest de la ville, nous avons des reliefs montagneux avec les collines encore appelés « Tchabals » dans la régions de Ngaoundéré (Seck et Tourzard, 1982 ; Toteu et al., 2000 ; Ngounouno et al., 2001) et le volcanisme couvre les zones Nord, Est et

Sud (Ngounouno, 1998 ; Ngounouno et al., 2000 ; Ngounouno et al., 2001). Ce volcanisme est constitué de coulées anciennes et des émissions récentes. Les coulées basaltiques anciennes, complètement latéritisées se reconnaissent uniquement grâce à leur faciès rouge d'altération (Nguetnkam et al., 2001). En ce qui concerne les coulées basaltiques récentes, elles se décomposent en trois unités superposées (coulées inférieures, coulées intermédiaires et coulées supérieures) rencontrées uniquement dans la zone Nord (Ngounouno, 1998 ; Toteu et al., 2000 ; Ngounouno et al., 2000 ; Ngounouno et al., 2001).

Ngounouno (1998), montre que les laves de Ngaoundéré se localisent sur de grandes fractures panafricaines (600 Ma) orientées N70°E qui sont le prolongement des failles océanique de l'Atlantique Sud.

Une étude des formations superficielles dans la ville de Ngaoundéré a permise de mettre en évidence le socle granito gneissique panafricain représenté par des granites d'âge Ordovicien, les granites, les gneiss et les migmatites panafricains. Elle a également permise de dire que les formations géologiques que nous rencontrons sont des basaltes, des trachytes et des phonotrachytes pour la plupart reposantes sur des granites calco-alcalins concordants et des granites alcalins discordants (Eno Belinga, 1984 ; Tchoua, 1997 ; Ngounouno, 1998 ; Ngounouno et al., 2000 ; Nguetnkam et al., 2001 ; Ngounouno et al., 2001). On note de même, la présence des métadiorites (sous forme d'enclaves) du socles paléoprotérozoïque (Penaye, 1988 ; Penaye et al., 1989 ; Toteu et al., 1994 ; Toteu et al., 2001 ; Toteu et al., 2004a ; Toteu et al., 2004b).

I.1.5. Géomorphologie

La région présente la morphologie des hauts plateaux volcaniques dus à des soulèvements et des effondrements (affaissements) tectoniques (Lassere, 1961; Vincent, 1970 ; Ngounouno et al., 2001 ; Tchameni et al., 2001) accompagnés d'intenses émissions magmatiques. Ces soulèvements qui sont pour la plupart d'âges secondaires à tertiaires reprennent certaines fractures majeurs du socle précambrien (Toteu et al., 2001 ; Ngounouno et al., 2000 ; Ngounouno et al., 2001). Ils s'organisent suivant deux grandes directions :

- la première orientée N30°E plus fréquente, est celle de la « ligne du Cameroun »,

- la seconde dirigée N70°E et correspond à la «ligne de l'Adamaoua » ou la « shear

zone de l'Adamaoua » (Penayé et al., 1989 ; Toteu et al., 1994 ; Toteu et al., 2001 ;

Ngounouno et al., 2001; Tchameni et al., 2001).

Figure 8 : Esquisse de la géologie du plateau de l'Adamaoua (d'après Toteu et al., 2001)

Les travaux de Moreau et al. (1987) ont montré également que, s'agissant de la « ligne de l'Adamaoua », on est en face d'un méga-linéairement de plusieurs centaines de km de long représentant des rejeux d'anciennes failles d'échelles lithosphériques (Penayé et al., 1989 ; Toteu et al., 1994 ; Toteu et al., 2001 ; Ngounouno et al., 2001; Tchameni et al., 2001).

En résumé, la zone compte deux grandes surfaces :

- le socle volcanique au Nord de Ngaoundéré ;

- la surface post gondwano crétacé avec 1000 à 1100 m d'altitude qui couvre plus de 75% de la région de Ngaoundéré.

L'analyse du tracé de la rivière Bibakala, comparativement à un certain nombre de modèles géométriques (modèle radial, annulaire, centripète, dendritique et baiollennette), nous montre qu'il s'agit ici d'un bassin versant de forme dendritique.

I.1.6. Pédologie : les sols ferrallitiques

La ville de Ngaoundéré de façon générale et le bassin de la Bibakala de manière particulière se trouvent sur un plateau. L'individualisation des oxydes et hydroxydes de fer et d'alumine définie le sous ordre des sols constitués d'altérites ferrallitiques (Segalen, 1967 ; Segalen, 1994 ; Bilong, 1988 ; Nguetnkam et al., 2002). Le processus se manifestant seul, ces sols appartiennent au grand groupe des sols ferrallitiques typiques lui-même subdivisé en deux types (Segalen et al., 1957 ; Segalen, 1994 ; Yongeu-Fouateu, 1986 ; Bilong, 1988 ; Nguetnkam et al., 2002) :

- les sols rouges dérivants des roches métamorphiques anciennes ;

- les sols rouges formés sur des basaltes anciens.

Les premiers paraissent comprendre une zone moins humide. Le climat y est encore de type équatorial mais la pluviométrie n'est plus que de 1200 à 1400 mm par an et la saison sèche plus marquée. Les sols formés sur basaltes anciens peuvent être regardés comme l'aboutissement de la série évolutive des sols formés sur roches volcaniques. La pluviométrie ici est environ 1550 mm par an (Segalen, 1994 ; Baud et al., 1997 ; Nguetnkam et al., 2002) et les bases échangeables ne sont présentes en moyenne que dans l'horizon humifère (Bachelier, 1955 ; Yongeu-Fouateu, 1986 ; Bilong, 1988 ; Nguetnkam et al., 2001).

Les cuirasses tiennent une place importante dans la pédologie régionale ; leur nature ferrugineuse est évidente. Les cuirasses résultent de l'érosion et, sont d'origine non climatique (Bachelier et Laplante, 1953 ; Yongeu-Fouateu, 1986).

Dans le bassin de la Bibakala comme dans toute la région de Ngaoundéré, le processus d'individualisation des oxydes et des hydroxydes de fer et d'alumine peut être accompagné par le cuirassement ou l'accumulation des matières organiques (MO). Le bassin comporte également une large bande marécageuse avec ses sols hydromorphes.

I.1.7. Peuples et activités

On rencontre à Ngaoundéré les Dourou ou Dïi, Mboum et Gbaya principalement mais aussi, des Massas, Kotokos, Mousgoums, Toupouris, Peuls et Moundangs provenant de l'Extrême-Nord du Cameroun, des Bantous (Béti et Fang-Béti) arrivés avec les grandes migrations du XVIIe siècle et enfin les Bamilékés et les Bamouns, principaux maraîchères, qui au XIXe siècle se sont infiltrés dans tout le Sud-Est de l'Adamaoua (Atlas, 1979).

Selon le recensement agricole de 1984, l'activité agricole occupe 827 ha. La production totale s'élève à 140.000 tonnes et la production par hectare est de 145 tonnes (SNV, 1995). L'agriculture dans la ville et dans le bassin est aussi marquée par une importante pratique du maraîchage avec la production de Lycopersicon esculentum (tomate), Ipomea batatas (patate), Solanum tuberosum (pomme de terre), la laitue, les carottes, les poivrons, etc. (Brey et Mapongmetssem, 2005).

Au bord de la Bibakala, les populations font paître leur bétail (boeufs, moutons, chèvres et vaches). Les animaux se désaltèrent dans le cours d'eau. Ils laissent leurs empreintes qui sont souvent les nids des moustiques. Le piétinement de ces zones utilisées par les troupeaux qui viennent s'abreuver augmente la dégradation des berges, phénomène qui peut entraîner l'eutrophisation du cours d'eau (Dejoux, 1988 ; Ta'a Meka, 1998 ; Satin et Béchir Selmi, 1999).

En résumé, l'occupation du sol dans le bassin versant de la Bibakala est responsable de la morphologie biophysique du milieu.

I.2. Présentation du bassin de Bibakala : Caractéristiques géométriques I.2.1. Notion de bassin versant

Le bassin versant se définit comme une zone du relief sur laquelle tous les écoulements des eaux de surface convergent et se rassemblent en un seul et même point appelé exutoire. Il est limité physiquement par une ligne fictive : ligne de crête ou ligne de partage des eaux. Cette limite ainsi définie sépare les bassins topographiques adjacents (Castany et Margart, 1977 ; Castany, 1998 ; Foucault et Raoult, 2003).

I.2.2. Aire et Périmètre du bassin versant de la Bibakala

La surface se mesure à l'aide d'un planimètre (mécanique ou électronique) ou par la méthode des petits carrés et, est exprimée en m2 ou km2. C'est cette dernière méthode que nous avons utilisée pour déterminer le périmètre et la surface du bassin de la Bibakala.

Malgré les incertitudes qui sont dues aux erreurs de lecture, la méthode des petits carrés est acceptable. Les résultats de cette méthode sont un bon moyen pour effectuer la planimétrie de la surface d'un bassin.

De cette façon, le bassin de Bibakala couvre une superficie de 3,95 km2 pour un périmètre de 7, 961 km ou 7961 m.

La Bibakala a une direction générale SSW-NNE avec une topographie apparente peu accidentée. Les altitudes décroissent très faiblement du SSW (source à 1138 m) au NNE (exutoire dans la Bini à 1103 m), mais aussi du SSE (des points cotés 1125 m et 1138 m) au NNW (aux points cotés 1091 m à 1103 m).

I.2.3. Relief

Le bassin de la Bibakala se trouve à l'Ouest de la ville de Ngaoundéré. Les altitudes sont de plus en plus élevées, et selon que l'on se dirige de l'exutoire (point le plus bas) où la Bibakala se jette dans Mambanga, branche de la Bini au niveau du quartier Sabon-gari vers la source (point le plus élevé) dans les quartiers de Baladji I et II ; Bamyanga ; etc.

I.2.4. Indice de compacité de GRAVELUS

L'hydrogramme à l'exutoire d'un bassin de forme très ramassée est très différent de celui d'un bassin de forme allongée. L'indice de compacité de GRAVELUS est la valeur qui permet de comparer entre eux, plusieurs bassins de formes différentes mais, ayant la même surface.

L'indice de GRAVELUS noté k, s'établit en comparant le périmètre du bassin à celui d'un cercle de surface identique. Il s'obtient suivant l'équation ci-après :

k = P / 2 ? ð S

k : indice de GRAVELUS, nombre sans dimension

S : surface du bassin versant (3, 948 km2)

P : périmètre du bassin versant (7, 961 km)

Pour le bassin de la Bibakala, la valeur de l'indice de GRAVELUS est de : k = 7, 961 / 2 v 3.14 * 3,948

= 1, 129

1, 13

k = 1, 13

I.2.5. Rectangle équivalent

Dans la réalité, les interprétations et les mesures étant complexes dans les bassins

versants (Shoeller, 1962 ; Anonyme, 2002), pour les rendre plus simple, en pratique, le bassin versant est assimilé à un rectangle ayant la même surface et le même périmètre : c'est le rectangle équivalent. Le rectangle équivalent a pour longueur le parcours du plus long cours d'eau à la surface du bassin et cette longueur est donnée selon les équations suivantes :

P = 2 (L + l)

S = L * l. Elles permettent de déterminer la valeur de L comme suit :

L = [P + v (P2 - 16 S)] / 4

L : longueur du cours d'eau le plus long

P : périmètre du bassin versant S : surface du bassin versant

En ce qui concerne le bassin de la Bibakala, les résultats sont les suivants :

L = [7, 961 + v (7, 961)2 - 16 * 3, 948] / 4 = 2, 09

L = 2, 09 km

Sachant que P = 2 (L + l) et S = L * l, posons :

1 / 2 P = L + l et S = L * l, on obtient,

L = 1 / 2 P - l (1)

L = S / l (2)

(1) = (2) ? 1 / 2 P - l = S / l

? (P - 2 l) / 2 = S / l

? P l - 2 l2 - 2 S = 0

En posant l = X, on obtient l'équation suivante :

- 2 X2 + P X - 2 S = 0

En remplaçant S et P par leur valeur respective, l'équation devient donc : - 2 X2 + 7, 961 X - 7, 996 = 0

Avec la méthode du discriminant, ? = b2 - 4 a c et, tous calculs faits, le bassin de la Bibakala peut être assimilé à un rectangle ayant pour dimensions les résultats suivants : Longueur L : 2, 09 km,

Largeur l : 1, 89 km,

Périmètre P : 7, 96 km,

Surface S : 3, 95 km2.

I.2.6. Pente

La pente est le paramètre qui nous permet de déterminer la vitesse avec laquelle l'eau circule dans le bassin. Elle se calcule de deux façons :

- P = AH / S

- P = arc sin [AH / L]. C'est cette deuxième formule que nous avons utilisée pour le calcule de cette dernière car, en utilisant la méthodes des angles, elle est plus précise.

P = arc sin [1138 - 1103 / 2100] = 0, 95

P = 0, 95 %

Avec P = 0, 95 %, le bassin versant de la Bibakala a une faible pente.

I.2.7. Réseau hydrographique

La branche majeure de la Bini est constituée par une dizaine de rivières parmi lesquelles on peut citer : Djarendi, Mardok, Soumssoum, Mabanga et Bibakala. C'est dans le bassin de cette dernière que nous avons effectué notre étude hydrologique.

Selon Boulton (1954) ; Castany et Margart (1977) ; Castany (1998) ; Foucault et Raoult (2003), le réseau hydrographique est l'ensemble formé par les cours d'eau naturels ou artificiels, permanents ou temporaires par où s'écoulent les eaux de ruissellement de surface et ou provenant des nappes.

La Bibakala, sur l'ensemble de son parcours, a une orientation générale SSW- NNE à SW - NE. Elle prend sa source dans les hautes montagnes de la région de Ngaoundéré au niveau des quartiers Baladji I et II, et au niveau de Bamyanga dans les hauts massifs de l'Adamaoua. Son cours traverse une vaste zone de marécage et une zone de prairie à presque 1080 m d'altitude. Sa pente est faible (0, 95 %) pour un cours d'eau qui se situe en tête de bassin (le bassin versant de la Vina du Nord). La Bibakala circule dans un lit plat sur tout son parcours, ceci se traduit par l'absence de chutes et de rapides.

Au premier km environ de sa source, la Bibakala reçoit sur sa rive droite un affluent qui draine les quartiers de Baladji I et II, avec lequel elle converge vers la Bini.

Au km 2, la Bibakala se divise en deux branches formant ainsi un delta pour se jeter dans la Bini à l'exutoire. A ce niveau, son lit s'élargit jusqu'à 150 à 200 m avec des zones de débordement et d'inondation avant la Bini où elle se déverse.

L'affluent qu'elle rencontre sur son parcours permet de calculer quelques coefficients qui nous servirons à mieux interpréter les résultats des mesures hydrodynamiques et hydrochimiques effectuées sur le terrain et en laboratoire. On peut citer comme coefficient :

- la densité de drainage,

- la densité du réseau hydrographique, - le coefficient de drainage.

I.2.7.1. Densité de drainage

La densité de drainage est le coefficient qui permet de savoir si le réseau hydrographique est lâche ou serré. Il est donné par le rapport de la somme des longueurs des cours d'eaux permanents ou temporaires sur la surface totale du bassin versant. Ce coefficient est noté Dd.

Dd = ? Li / S

Dd : densité de drainage en km / km2

Li : longueur d'un affluent quelconque en km

S : surface du bassin en km2

Dd = 3, 580 / 3, 948 = 0, 906 km / km2

Dd = 0, 906 km / km2

Avec pour densité de drainage la valeur de Dd = 0, 906 km/km2, le bassin de Bibakala a un réseau hydrographique très lâche.

I.2.7.2. Densité du réseau hydrographique

La densité du réseau est donnée par le rapport du nombre de cours d'eau temporaires ou permanents sur la surface totale du bassin. Il est noté Dr ; un nombre sans dimension.

Dr = N / S

Dr : densité du réseau

N : nombre de cours d'eau

S : surface du bassin versant

Dr = 2 / 3, 948 = 5, 065.10-4

Dr = 5, 065.10-4

La valeur de 5, 065.10-4, montre que le bassin de la Bibakala n'a pas un réseau hydrographique dense (faible densité du réseau hydrographique). Il se résume à deux cours d'eau.

I.2.7.3. Coefficient de drainage

Noté d, le coefficient de drainage est l'expression donnée par le rapport de la surface du bassin versant sur la longueur totale de tous les cours d'eau qu'ils soient permanents ou temporaires.

d = S / ? Lid : densité de drainage,

S : surface du bassin versant,

Li : longueur de tous les cours d'eau

d = 3, 948 / 3, 580

d = 1, 102

Ce résultat (d = 1, 102), montre que le bassin n'est pas suffisamment drainé.

En conclusion, le bassin de la Bibakala, l'un des nombreux sous bassins qui se trouve dans la ville de Ngaoundéré, Il a une faible pente (0, 95 %). Il peut être assimilé à un rectangle dont les dimensions sont les suivants : longueur, 2, 01 km ; largeur, 1, 89 km ; périmètre, 7, 96 km et surface, 3, 95 km. Il n'est pas suffisamment drainé (d = 1, 102). Il possède un très lâche réseau hydrographique (Dd = 0, 906 km/km2) et, une très faible densité (Dr = 5, 065.10-4).

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