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Contribution du système d'information géographique et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N' Djamena: cas de la commune du 7e arrondissementpar Hounsala Djonmbe Université de N'Djamena - Master 2021 |
Conclusion :L'étude géophysique et géomorphologique de la ville de N'Djamena nous procure quelque nombre d'information visant à faire une analyse des risques d'inondation dans la commune du 7e arrondissement en se basant sur les données de précipitation, de température, la géomorphologie et la pédologie etc. qui sont des facteurs déterminants. Ces données nous serviront des outils et moyens pertinents qui détermineront la qualité des résultats que nous obtiendrons durant notre recherche. Dans les parties suivantes, nous aborderons la partie méthodologique en élucidant les causes, préventions des risques d'inondation et les résultats obtenus ainsi que les démarches entretenues. Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 28 Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 29 Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement. II. MATERIEL ET METHODES Pour la réalisation de ce travail, des recherches bibliographiques (bibliothèques, centre de recherches, anciens travaux de mémoire, internet), des collectes de données et le traitement de ces données ont été effectués.
V' Mission de terrain Les travaux de terrain ont été réalisés dans la plupart des quartiers de la commune pendant la saison pluvieuse et pendant la période non pluvieuse. Les activités menées sont les suivantes : Observations des zones ou quartiers les plus vulnérables à l'inondation (Boutalbakara, Amtouikoui, Atrone, Dembé et Habbena) pour constater les dégâts causés par les averses de cette année et de photographier les zones vulnérables, Visites aux abords du fleuve Chari, pour observer l'avancer de crue du fleuve, Campagne de levée de coordonnées géographiques (longitude, latitude et l'altitude) effectué dans les quartiers de la commune afin réaliser la modélisation en 3D du modèle numérique du terrain, Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement. Une reconnaissance des unités d'occupations du sol dans la commune du 7e arrondissement.
? Données SRTM Le Modèle numérique de terrain (MNT) est une représentation virtuelle en 2D ou 3D de ce que peut être la réalité du terrain d'une surface topographique, ou de toute autre représentation cartographique d'isovaleurs, cet ensemble étant géoréférencé dans un système de projection bien précis (Clarke, Lambert, WGS 84...) (BACHIR, 2006). Les techniques qui permettent de fournir des données utiles à la création d'un MNT sont variées et l'on retrouve parmi elles : le levé topographique, la photogrammétrie, l'interférométrie radar, le laser altimètre, l'interpolation de courbes de niveau à partir de cartes existantes. Dans le cadre de notre étude, nous exploitons la base de données topographiques disponibles sur le site internet de la Nasa (http: // www.jpl.nasa.gov/srtm) libre d'accès à partir des limites géographiques de la Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 30 Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement. zone d'étude. Suite à leur grande capacité, ces données sont téléchargées en format de fichier archive WinRaR `'Zip» et extrait après le téléchargement pour le traitement. ? Téléchargement et traitement des images Landsat L'analyse de la cartographique d'occupation du sol s'appuie sur deux (02) images optiques. Il s'agit des images Landsat7 ETM+ du 17 novembre 1999 et Landsat-8 OLI/TIRS du 01 octobre 2020. Ces deux images ont été téléchargées le 14 décembre 2020. Les capteurs de la série Landsat ont été retenus en raison de leur disponibilité, leur qualité et leur résolution acceptable, permettant de bien identifier les unités d'occupation du sol. Ils ont aussi l'avantage d'avoir une chronique d'archives gratuites. Les images Landsat utilisées ont été téléchargées à partir du site de The United States Geological Survey (USGS), à l'adresse http://earthexplorer.usgs.gov/ ou https://glovis.usgs.gov/ (Fig 13). Par ailleurs, l'acquisition des images landsat8 de 2013 à nos jours dans le site https:// libra.developmentseed.org/ ne nécessite nécessairement pas la création d'un compte. Les caractéristiques de ces deux images sont répertoriées dans les tableaux1 et 2.
Figure 13: Plate-forme USGS de téléchargement des images satellitaires LANDSAT. Une fois fini d'enter les informations pour le téléchargement d'image (type de satellite et période), nous avons lancé le téléchargement (Fig 14). Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement.
Figure 14: Procédure de téléchargement d'images landsat7 ETM+ et Landsat 8 OLI/TIRS Les images Landsat, téléchargées sont sous forme de fichier archives ".zip" (contenant plusieurs fichiers ".tif" ou bandes spectrales). Nous les avons décompressées (dézipper) à l'aide de l'utilitaires winRAR et winZIP avant de les utiliser. Les images optiques téléchargées nécessitent un certain nombre d'opérations de prétraitement et de traitement. Il s'agit d'une étape indispensable dans le processus de traitement des images satellitaires qui oriente l'ensemble de processus méthodologique. Le prétraitement d'images ou l'analyse préliminaires est un ensemble d'opérations qui a pour but d'augmenter la visibilité et la lisibilité des données pour faciliter leur interprétation. Lorsqu'il est bien mené, il contribue à une meilleure extraction de l'information utile (TABOPDA, 2010). Ainsi, dans le cas présent, les prétraitements et les traitements effectués sont les suivants : Calcule des diffèrent indices : Pour aboutir à une bonne visualisation des images satellitaires, le traitement par calcul des indices (NDVI, NDWI) est nécessaire. Indice de végétation (NDVI) Le NDVI est un indice de végétation qui se définit comme la différence normalisée des mesures de réflectance spectrale acquises dans les zones de longueurs d'onde « Proche Infra-Rouge » (« PIR ») et « Rouge ». Le NDVI réduit les effets d'éclairement ou de pente sur la réflectance des couverts végétaux (Bonn, 1996; Lau, 1997; CCT) et permet de mieux séparer la végétation Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 31 Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement. (forêts, cultures) des sols nus et des surfaces urbanisées. Sa valeur théorique varie entre -1 et 1. En pratique, une surface d'eau libre (océan, lac,...) prendra des valeurs de NDVI proches de 0, un sol nu prendra des valeurs de 0.1 à 0.2, alors qu'une végétation dense aura des valeurs de 0.5 à 0.8. Ils se calcul avec la formule suivante (Equation1) Son expression suit la procédure suivante : ArcToolbox> Outils d'analyse spéciale> Algèbre cartographique>Calculatrice Raster. Cette procédure est valable pour le calcul des autres indices. Pour les données de Landsat 7 on a appliqué de la manière suivante. (Equation 1.1) Pour Landsat 8: (Equation 1.2) Indices de différence normalisée de l'eau (NDWI): L'indice de différence normalisée de l'eau « Normalized Difference Water Index » est destiné à être utiliser pour surveiller les changements dans la teneur en eau des feuilles. En effet, il a des applications plus larges pour l'identification de l'eau ou des organismes liés l'eau tels que les zones humides et les Bas-fonds. Le NDWI utilise les longueurs d'onde infrarouge proche (NIR) et ondes courtes (SWIR). La formule est: Equation (2) Pour les bandes spectrales du capteur ETM+ du satellite Landsat7 on procède à l'application suivante : Equation (2.1) Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 32 Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement. Pour les bandes des capteurs OLI et TIRS du satellite Landsat 8 on utilise la formule suivante : Equation (2.2)
Figure 15: Bande des différents indices calculés. Création de raster virtuel Avant de faire d'autres traitements, il faut combiner les différentes bandes spectrales en une seule image composée de plusieurs bandes (image multi spectrale) pour rendre la manipulation plus facile afin que les traitements se fassent simultanément sur l'ensemble des bandes regroupées (DENIS, 2016). Le logiciel ArcGIS a été utilisé et la combinaison a été faite par la composante Arctoolbox. La création de la composition colorée Il s'agit d'une étape importante dans la classification des éléments qui occupent le sol. Pour bien faire la photo-interprétation, une amélioration des contrastes a été réalisée. Elle consiste en une transformation virtuelle des données afin d'utiliser toute la gamme d'intensité de couleur disponible et la combinaison de trois bandes pour visualiser les données à l'écran. Cette amélioration ne modifie pas les données sources. Elle ne fait qu'attribuer différemment la palette de couleur disponible à l'image afin de faire ressortir plus clairement certains éléments. Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 33 Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 34 Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement. Avec le logiciel, ArcGis, il est réalisé via l'outil « Composite Bands » de ArcToolbox, utilisé pour compiler certaines bandes spectrales afin d'avoir comme fichier de sortie une seule image multi bandes en format " tif, qui sera utilisée pour la création de la composition colorée. Les techniques de compositions colorées consistent à afficher l'une des bandes spectrales dans chaque couleur primaire : Rouge, Vert, et Bleu. (Fig16).
Figure 16: composition colorée de fausse couleur de l'image Landsat. Le découpage des images : les images satellitaires téléchargées couvrent de grandes superficies qui ne sont pas nécessaires pour notre travail. Le découpage nous a permis de réduire la taille des images pour garder que la zone d'étude. Cela a pour corollaire la facilitation et l'accélération des opérations lors du lancement des algorithmes. La réalisation a été faite en suivant la procédure et les outils suivant: ArcToolbox- spatial analyst tools - extraction - extraction by Mask. ? Traitement des images Les images prétraitées ont été soumises à la classification supervisée par maximum de vraisemblance. Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 35 Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 36 Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement. ? La réalisation de la classification supervisée Réaliser une classification supervisée d'une image satellite sous-entend une très bonne connaissance de l'occupation réelle du sol de la zone de l'image à l'époque où elle a été prise (DENIS, 2016). Ainsi, la connaissance du milieu, complémentée par les résultats du prétraitement, nous ont permis de réaliser la classification supervisée en classes thématiques identifiées pour notre zone d'étude. Cette étape nécessite la définition des classes. Pour notre travail, cinq classes spectrales, correspondant à des signatures spectrales différentes ont été identifiées. Elles correspondent à cinq classes thématiques à savoir la végétation, le fleuve, la zone à risque, le bâti et le sol nu. Après la définition des classes, nous nous avons converti ces classes raster en vecteur afin d'extraire les différentes valeurs statistiques pour effectuer l'analyse diachronique de ces deux(2) images Landsat. Pour la mise en page des cartes d'occupations de sol, Nous avons utilisé le logiciel QGIS 2.16. ? Réalisation de la carte topographique et de pentes. Les variables retenues, à savoir la topographie (décomposée en données d'altitude et de pente), ont été extraites, analysées et traitées à partir des données Radar SRTM (N12E015) de 30 m de résolution sous QGIS 2.16.0 avec l'outil raster-analyse analyse de terrain. Nous avons utilisé les données des levés topographiques relevés lors de nos travaux de terrain et altitudes générées à partir de l'image srtm pour réaliser la modélisation en trois dimension (3D) du model numérique du terrain sur le logiciel surfer 12. Le profil topographique de la zone est réalisé sur le logiciel Global Maper 15.0. ? Réalisation de la carte de réseau drainage Pour la réalisation de la carte du réseau de drainage, nous avons utilisés les données radar (SRTM) de la tuile N12E015 sous le logiciel GRASS GIS 6.4.4 pour extraire les différents réseaux de drainages. La mise en page de la carte le logiciel QGIS 2.16.0 with GRASS 7.0.4. ? Carte pédologique Dans le cadre cette étude, il a été utilisé une carte pédologique. Il s'agit de la carte de la région de Fort-Lamy (actuel N'Djamena) à l'échelle de 1/200000ème établie par la mission de J.PIAS (1961). Cette carte a été utilisée pour identifier les différentes couches pédologiques se trouvant dans la zone d'étude. Après le calage de celle-ci, nous avons superposé le contour de la commune sur cette dernière pour digitaliser les différentes formations pédologiques de la zone d'étude. Toutes ces étapes sont faites à l'aide du Logiciel QGIS 2.16. Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement. III. RESULTATS ET INTERPRETATIONS La mise en oeuvre de la méthodologie décrite précédemment nous a conduits à des résultats que nous présentons et interprétons dans cette partie. 1. Occupation de sol entre 1999 et 2020 La Carte de l'occupation du sol est un excellent outil pour la gestion de l'espace (Bouzed .H, 2020). Dans le cadre de cette étude, l'occupation du sol permet de montrer comment ont évolué les espaces, notamment en termes d'urbanisation dans la zone d'étude et afin d'analyser son impact sur le ruissellement des eaux. Pour cartographier la dynamique d'occupation du sol dans la commune du 7e arrondissement, il a été réalisé deux (02) cartes d'occupations diachroniques à partir des images optiques Landsat- 7 ETM+ du 17 novembre 1999 et Landsat-8 OLI/TIRS du 01 octobre 2020. Grâce aux traitements de ces images, il a été identifié cinq (05) types d'unités d'occupation du sol dans la commune. Il s'agit globalement de : - végétation : est constituée des cordons rupicoles (ce sont des forets galerie constituant une bande étroite en bordure des cours d'eau), des arbres et des jardins ; - Fleuve : c'est le cours d'eau du Chari; - Zone à risque : ce sont des mares et les zones de basses altitudes. - zone urbanisée ou bâti : il s'agit d'une zone aménagée en agglomération ou en zone occupée par des habitats, ville ; - sols nus : les unités d'occupation du sol caractérisées par des sols dépourvus de couverture végétale et des habitats ; ? Etat d'occupation du sol en 1999 Les figures 17 et 18 présentent les classes d'occupation de sol de l'année 1999.Ces figures nous permettent de constater qu'en 1999, le sol nu qui domine les autres classes d'occupations. Il occupe à lui seul 4209,29 ha soit 60% de la superficie de la zone d'étude. Il est secondé par les zones à risques d'inondation qui couvre une superficie de de 1593 ha soit 23% de la zone. Les bâtis n'occupent que 926,45ha soit 13% .La végétation et le fleuve Chari couvrent respectivement 228,34 et 107 ,83 ha soit 3 et 2% de la superficie. La petite proportion d'occupation du sol par le sol se justifie par l'altitude élevée de la lisière Sud de la commune (Fig22). Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement.
Figure 17: Carte d'occupation du sol de la commune du 7e arrondissement. Période du 17 novembre 1999. Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 37 Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement. ? Bilan de l'occupation du sol de 1999 La figure ci-après présente la synthèse statistique de l'occupation du sol de 1999 de la comme du 7e arrondissement. Végetation Fleuve Zone à risque Bâti Sol nu 3% 1%
60% 23% 13% Figure 18: Répartition des classes d'occupation du sol de l'année 1999 ? État de l'occupation du sol en 2020 Après 20 ans, on constate une nette dynamique des éléments qui occupent le territoire de la commune. La carte d'occupation du sol de l'année 2020 et la figure de la répartition des classes d'occupations (Fig : 19, 20), présentent les classes d'occupation de sol de l'année 2020. La dominante est celle des bâtis qui occupe une superficie de 5472 ha soit 77% de la proportion de la commune. Cette augmentation, se justifie par le taux d'accroissement élevé de la population du 7e arrondissement qui est de 4% ( RGPH2, 2009) et la forte urbanisation de la ville de N'Djamena. Elle est suivie par les zones à risque d'inondation qui occupent une proportion de 13% de la surface soit 898 ha. La végétation quant à elle occupe 7 % de la zone d'étude soit 495 ha . Le fleuve Chari n'occupe que 7% de la superficie soit 177 ha. Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 38
Figure 19: Carte d'occupation du sol de la commune du 7e arrondissement. Période du 01 octobre 2020. Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement. Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 39 Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 40 Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 41 Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement. ? Bilan de l'occupation du sol de 2020 La figure(20) ci-dessous présente la synthèse statistique des classes d'occupation du sol de 2020
Végetation 7% Sol nu 2% Fleuve 1% Zone à rique 13% Bâtis 77% Figure 20: Répartition des classes d'occupation du sol en 2020 ? Synthèse de l'occupation du sol de 1999 à 2020 La figure 19 présente en proportion les différentes unités d'occupation de sol dans la commune du 7e arrondissement. Il ressort de très grandes variations perceptibles au niveau des classes d'occupation. Nous remarquons que les deux (2) des cinq(5) classes retenues connaissent un changement global régressif entre 1999 et 2020. Le fleuve Chari a connu un sensible changement de son étendu, avec une perte de 10 % de son étendue. Il ne la reste que 253 ha seulement sur 434 ha. La plus grande partie de sa superficie est empiétée par les autres classes. De plus, la proportion du sol nu chute excessivement avec une perte de 33 %, soit une perte notoire de 836 ha contrairement à 1393 ha du départ. Cette régression de sol nu est essentiellement due à un rythme d'urbanisation qui va Cres indo dans la commune. Par ailleurs, nous relevons que le bâti connaît une hausse significative de son étendue, avec une extension spatiale de 633 ha. Cette extension du bâti s'est faite par l'occupation des lits des cours d'eau, et des zones marécageuses. L'urbanisation contribue à l'imperméabilisation du sol, qui favorise accroissement de volume de l'écoulement et la vitesse de propagation des crues, y compris pour des précipitations de faible intensité (Bouzed .H ,2007). Quant à la végétation, on constate Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement. une petite extension de son étendu avec une proportion de 2% soit 51 ha. Cette extension s'explique par la courbe de tendance de la précipitation qui va croissante et qui augmente l'humidification des sols favorisant le développement des végétaux d'une part et d'autre part, par la ceinture verte de Gassi.
Proportion 40,0% 80,0% 70,0% 60,0% 50,0% 30,0% 20,0% 10,0% 0,0% Végetation Fleuve Zone à risque Bâti Sol nu 2020 1999 Figure 21: Dynamique d'occupation du sol entre 1999 et 2020 de la commune du 7e arrondissement 2. Le modèle numérique de terrain (MNT) Les caractéristiques du relief revêtent une importance considérable pour l'estimation de la vitesse de ruissellement (Bouzed H, 2020). En effet, une forte pente provoque un écoulement plus rapide, donc un temps de concentration plus court et une montée plus rapide des crues. Le relief de la commune du 7e arrondissement est composé des plateaux argilo-sableux, des bas-fonds et du fleuve du Chari. La topographie joue un rôle dans le déclenchement et l'extension des inondations, puisque les resserrements des vallées, les petits roseaux locaux freinent l'écoulement et provoquent ou accentuent la montée des eaux en amont (Gabriel, 2005). L'altitude maximale et l'altitude minimale, sont lues directement sur la carte topographique. Les altitudes minimale et maximale sont respectivement de 285 m et 304 m. L'altitude moyenne est égale à 294 m. Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement.
Figure 22: Carte géomorphologique en 2D (STRM) Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 42 Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement. Les figures ci-dessous illustrent l'inégalité de la surface topographique de l'arrondissement. Sur l'axe NW-SE de la figure 23, on remarque la zone de basse altitude avec une hauteur de 290 m qui se rencontre dans une mare située au quartier Amtoukoui, le pic d'altitude avec une hauteur 301 m se situe sur la berge du fleuve Chari dans le quartier Habbena. On remarque une chute d'altitude de 4 m sur la berge située dans le quartier Mandjafa. Sur l'axe SW-NE (Fig 24), on observe une première chute d'altitude de 293m sur le côté sud-ouest. Cette partie se trouve sur le lit majeur du fleuve Chari du quartier Habena et une deuxième chute de 292,5 m d'altitude vers le NE de la commune. La partie la plus élevée avec une hauteur de 301 m se situe légèrement sur la berge du fleuve Chari dans le quartier Habena. C'est ce qui empêche un écoulement des eaux vers le fleuve. Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 43 Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 44 Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement.
Figure 23: Profil topographique. NW-SE. Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 45 Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement.
Figure 24: Profil topographique NE-SW. La représentation en trois dimensions (3D) réalisée avec les données de levées topographiques collectées au terrain et générée de l'image radar SRTM valide nos interprétations des figures 22,23 et 24. Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 46 Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement.
Figure 25: Modélisation en 3D sur le logiciel Surfer du relief. (SRTM) L'or de notre enquête de terrains du 11 septembre 2020 effectuée sur les berges du fleuve Chari, de la commune du 7e arrondissement, nous avons constaté réellement une surélévation de la berge à une hauteur d'environ 1 ,5 mètre par rapport au niveau du fleuve (photo 2).En cette même période, les berges des communes du 6e et 9e arrondissement sont envahies par les eaux du fleuve Chari C'est ce qui nous laisse à dire que la commune n'est pas exposée pour le moment a l'inondation fluviale, mais la surexploitation de la carrière dans les lits majeurs du Fleuve pourrait accélère l'érosion de la berge du Chari. Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement.
Photo 2: Fleuve Chari pendant la période de crue vers quartier Habbena du 11 septembre 2020. 3. La pente du terrain La pente détermine la vitesse avec laquelle l'eau de ruissellement se rend à l'exutoire du bassin. Cette variable influence le débit maximal
d'écoule Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 47 Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 48 Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement.
Figure 26: Carte de la pente du terrain extraite de SRTM Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement. 4. Pédologique de la zone La pédologie de la ville de N'djamena en générale est le domaine des sols halomorphes à dominance argilo-limoneuse. Ces sols se différencient les uns des autres par un régime hydrique légèrement dissemblable et sont tous de types argilo-sableux à argileux. La culture répétitive de ces sols a entrainé une baisse de fertilité. La plupart sont devenus sablo-argileux à sableux avec apparition par endroit de croûtes de battance et de plages glacées. En contact avec l'eau l'argile se gonfle, devient aussitôt imperméable et fragilise les fondations des bâtiments en rendant ces derniers vulnérables à l'inondation et à l'écroulement. La figure ci-dessus nous renseigne sur les types de sols de la commune du 7e arrondissement. On rencontre deux types de sols qui sont les sols argileux noir (en couleur grise) et argilo-limoneuse (en orage) qui font partie de la classe des sols halomorphes et constituent les vertisols de dépressions topographiques (J.Pias, 1968). La pédologie participe activement à l'augmentation des ruissellements des eaux pluviales à travers certains de ces caractéristiques tels que la perméabilité. Pias (1968) défini la perméabilité des sols en précisant que les sols argileux de bas-fonds à inondation semi- permanente ont une perméabilité en sol humide faibles (1,5 à 4 cm/h) a très faibles (inférieur à 1,5 cm / h). On peut conclure à travers notre interprétation que les zones à sol argileux noir sont très vulnérables à l'inondation à cause de leur très faible perméabilité. Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 49 Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 50 Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement.
Figure 27: Carte d'influence de la pédologique sur le réseau de drainage. (J.Pias 1958) Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement. Les sols imperméables ou à très faibles perméabilité jouent un très grand rôle en hydrologie urbaine. Ils augmentent l'écoulement de surface, réduisent les infiltrations et la recharge des nappes, et diminuent le temps de concentration et donc causent des inondations. 5. Risque d'inondation par les cours d'eau Le réseau hydrographique est un ensemble des cours d'eau naturels, permanents ou temporaires, qui participent à l'écoulement dans un bassin versant. Le fleuve Chari constitue l'essentiel du réseau hydrographique de l'arrondissement. Il est le seul cours d'eau permanent. A ce dernier, s'ajoutent les mares qui viennent renforcer l'Hydrographie de la commune (Fig28). Les écoulements des eaux constituent une menace pour les riverains des mares en saison de pluie, surtout ceux qui ont construit dans les zones non-aedificandi (bas-fonds) (Photo3). Ils sont en effet les plus exposés au risque d'inondation. On constate sur la carte de la figure 31 que l'écoulement des eaux de pluies s'effectue du sud vers le Nord selon la pente du terrain. Le fleuve Chari située au sud de la commune ne constitue pas un exutoire naturel de ses écoulements. On constate également une discontinuité des exutoires des cours d'eaux. Ces exutoires sont pour la plupart localisés dans des mares (Fig28). Les chemins de ruissellement de ces eaux et les exutoires se trouvent de plus en plus occupés par les bâtis et c'est ce qui obstrue le passage des eaux de pluies de s'écouler convenablement. Les canaux de drainage des eaux des pluies sont quasiment inexistants ou s'ils existent, ils sont sous dimensionner et ne favorisent pas un bon système d'évacuation des eaux de ruissellement et c'est ce qui engendre également les inondations des rues (Photo3). Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 51 Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement.
Figure 28: Réseau de drainage et les mares. (Google Earth et Srtm) Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 52 Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement.
C A B D Photo 3: Inondation pluviale du 03 septembre 2020 dans la commune du 7e arrondissement. A : maison construite dans une mare, B : lycée de Habbena inondée, C : goudron de l'avenue du 10 octobre inondé ; D : maison écroulée par l'inondation, Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 53 Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 54 Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 55 Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement. 6. Synthèse de discussion ? Occupation du sol : Les cartes de l'occupation du sol produites dans cette étude sont issues de l'exploitation des images Landsat. Ces cartes ont permis de mettre en évidence la croissance urbaine au niveau de la zone d'étude au cours de la période allant de 1999 à 2020. La dynamique de l'occupation du sol a montré une très importante urbanisation en l'espace de 21 ans. De 1999 à 2020, la zone urbanisée est passée de 926 ha à 5472 ha, soit une multiplication par plus de 5 en 21 ans. Cette forte urbanisation serait responsable des forts ruissellements dans la commune, l'urbanisation rend les sols imperméables et réduit les infiltrations des eaux (Bouzed .H, 2020). La population de la commune du 7e arrondissement est de 222574 habitants sur 944059 habitants dans les villes de N'Djamena soit un taux de 23 % (RGPH2, 2009). D'après le rapport de l'Agence d'aide à la coopération technique et au développement (ACTED, 2020), La commune abrite plus de 500.000 habitants soit une augmentation 27746 habitants en 11ans. L'urbanisation galopante et le développement des activités socio-économiques ont amené la commune à s'étendre dans les zones inondables. Les études de Ramadan. A (2015) et Mbayam.B (2012), réalisés sur la ville de N'Djamena confirment que les risques d'inondation dans la ville de N'Djamena sont aggravés par l'extension des surfaces urbanisées mal planifiées. La pauvreté et la politique de logement qui attire également de plus en plus des populations vers les bas-fonds marécageux ? Géomorphologie D'après les résultats des caractéristiques physiques, la commune du 7e arrondissement présente une surface topographique accidentée repartie avec des altitudes variantes entre 285 à 304 m et une pente qui oscille entre 0,1 à 2 % cette inégalité topographique de la commune ne permet pas un écoulement naturel des eaux de ruissellement Chari qui possède une berge située à des hautes altitudes. Mbayam (2012), affirme que la ville de N'Djamena n'est pas en hauteur par rapport au niveau du Chari, c'est ce qui rend l'écoulement des eaux très difficile. les résultats de nombreux auteurs et chercheurs qui ont travaillé sur la ville de N'Djamena et qui affirment que les inondations de la ville sont causées par la platitude du terrain. Beller (1990), dans ses résultats montre que la ville de N'Djamena se trouve dans une plaine alluviale très plate, et que le bassin versant de la ville accuse une pente régulière en direction Nord et non vers le Chari au Sud. Les travaux de Dobingar (2001) confirment le résultat de Beller que la faible altitude et l'absence de la pente significative vers les exutoires naturels qui justifient cette catastrophe. Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement. A la différence des résultats des travaux de Mbayam (2012), Dobingar(2001) et Beller(1990), il ressort de notre résultat que la géomorphologie de la commune du 7e arrondissement est de type accidenté et non plate. Cependant, les parties de basses altitudes sont des mares. L'inondation, la vulnérabilité des populations est liée à la localisation très rapprochée des habitations aux marigots et à la qualité des bâtis. Mémoire de Master HydroSIG rédigé par DJONMBE Hounsala, FSEA, Université de N'Djamena Page 56 Contribution du SIG et de la télédétection à l'étude des inondations dans la ville de N'Djamena : Cas de la commune du 7e arrondissement. |
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