ABSTRACT
The purpose of this study is to contribute to flood risk
management on the north bank of the River Niger in the city of Bamako in Mali,
where the uncontrolled occupation of river bank is the main cause for flooding
in the north bank of the Niger River in Bamako.
Using Landsat data (1984, 2000, 2017), five land cover classes
were extracted by classification using the Maximum algorithm. These multi-date
data were integrated into a diachronic analysis and prediction device using the
Markov tables. There is a steady increase in buildings (35% in 1984, 44% in
2000 and 57% in 2017) to the detriment of bare soil, vegetation, water and rock
outcrop.
The landscape analysis using SRTM data shows large areas of
settlement established in flood-prone areas. The simulations carried out, on
one hand, on the future extension of the building and, on the other hand, on
the probabilities of the maximum extension of the floods require urgent
administrative measures in the management of the urban land to Bamako.
Occupancy maps and spatial extension simulation can be used
for flood risk management and mitigation actions
Keywords: flood risk, river Niger, Remote
sensing, GIS
8
CHAPITRE 1 : INTRODUCTION
Une inondation est une submersion rapide ou lente des terres
qui sont généralement hors d'eau. C'est une catastrophe naturelle
aux conséquences humaines et matérielles très graves.
En Afrique de l'ouest, des études (Afouda et al.,
1997) ont montré une irrégularité des pluies, un
raccourcissement de la longueur des saisons pluvieuses, une hausse des
températures, une persistance et rigueur des saisons sèches. Les
saisons des pluies sont réduites avec des débuts tardifs et de
fins précoces, perturbant ainsi les calendriers culturaux et les
phénomènes météorologiques extrêmes dont les
inondations surviennent de façon hasardeuse ces dernières
années. Tous ces éléments montrent bien que la rive nord
du fleuve Niger subit les conséquences du changement climatique et
qu'elle n'est pas à l'abri des catastrophes naturelles comme risque
d'inondation.
Face à ces risques naturels imprévisibles, il y
a aussi le manque de suivi et de connaissance sur l'extension spatiale des
zones à risque d'inondation. Le non-respect des consignes données
par le ministère des domaines foncier du Mali qui dit que tous les
morcellements doivent laisser une marge de 25 m de part et d'autre des cours
d'eau.
C'est dans ce contexte que la présente étude est
réalisée avec pour objectif d'analyser à partir d'une
utilisation couplée de la Télédétection et des
Systèmes d'information Géographique (SIG) le risque d'inondation
et mettre à la disposition de la population des données de
géoinformation dans la rive nord du fleuve Niger à Bamako.
1.1 CADRE THEORIQUE DE L'ETUDE
Ce chapitre aborde la problématique, les objectifs, la
revue de la littérature et la clarification des
concepts.
1.1.1 Problématique
Dans un pays en voie de développement comme le Mali,
selon la DGPC, les inondations sont répertoriées comme l'une des
catastrophes naturelles les plus fréquentes dont plusieurs
9
sont dévastatrices. Les inondations qui ont
touché le Mali en 2013 ont eu un impact particulièrement
très fort sur la rive nord du fleuve Niger à Bamako. Elles ont
affecté plus de 25 000 personnes et généré
d'importants dégâts (maisons détruites, cultures
maraichère ravagées, points d'eau souillés, stocks
alimentaires détruits, etc.). Selon la Direction Générale
de la Protection Civile du Mali (DGPC), plus de 2000 maisons ont
été fortement endommagées ou complètement
détruites suite à ces inondations.
Les personnes qui font le choix de s'installer en zone
inondable sont-elles toujours bien conscientes des risques qu'elles encourent
?
Selon Potier. L. (2001), la majorité des occupants se
sont renseignés ou ont été informés du
caractère inondable de la zone lorsqu'ils s`y sont installés. Les
personnes qui construisent sont souvent informées lors de la demande de
permis de bâtir, tandis que les nouveaux arrivants qui occupent des
constructions existantes sont le plus souvent informés par les anciens
occupants ou le voisinage. Les enquêtes révèlent aussi que
même en étant informés du caractère inondable de la
zone, la plupart des ménages effectueraient le même choix
résidentiel.
Une première explication réside dans la
perception du risque. Les études montrent que beaucoup de personnes
peuvent reconnaître le danger, le caractère inondable de la zone,
mais mal estimer le risque effectif ou penser qu'ils seront
épargnés. C'est en particulier le cas de nouveaux arrivants.
L'information sur la dynamique de l'occupation et
l'utilisation des sols constitue aujourd'hui un outil essentiel à la
compréhension de l'évolution des territoires. En effet, on peut
mesurer et quantifier le changement d'occupation et d'usage des sols intervenus
dans le temps par l'analyse d'images aérienne et satellitaire. De plus,
la forte périodicité de ces données à l'heure
actuelle, la performance de leur résolution spatiale s'avèrent
intéressants pour approcher plus finement cette évolution. Bonn
F. et G. Rochon, 1992. Au cours des trente dernières années,
l'occupation du sol a connu un changement rapide sur l'ensemble de la rive nord
du fleuve Niger à Bamako, induit par une urbanisation galopante. C'est
le phénomène de l'étalement urbain. Cela
génère une forte consommation des espaces bâtis au
détriment des territoires agricoles et naturels. Cet étalement
urbain
10
induit également une modification de la forme du
paysage. Les frontières qui, autrefois, séparaient les villes des
compagnes se sont estompées progressivement au cours du temps. Le
paysage est plutôt marqué par des empreintes urbaines de plus en
plus diffuses, où dans certain cas le mitage est la forme dominante. On
parle de fragmentation du paysage.
L'urbanisation de la ville de Bamako qui a un taux
d'accroissement de 4,8% occupe le premier rang en Afrique et
6ème dans le monde (Wikipédia). Ces
phénomènes sont des facteurs qui peuvent provoquer des
catastrophes naturelles comme l'inondation. Le véritable problème
est que les citoyens s'installent près des cours d'eaux et dans le lit
du fleuve. Ces espaces sont considérés comme des secteurs non
protégés en cas d'inondation. Face à ce fléau, la
majeure partie des populations étant analphabètes et souvent
pauvres n'ont pas le maximum d'information nécessaire sur les
méfaits des risques d'inondation sur la rive nord. Aussi des personnes
nantis construisent dans le lit des cours d'eaux contribuant ainsi à
l'accentuation des risques d'inondations.
La Télédétection et les SIG sont des
outils particulièrement performants pour l'étude des risques
naturels (Meyer et al. 2001). Les données d'observation de la
Terre constituent un puissant outil de surveillance des
phénomènes d'inondation (Puech, 1995) car elles permettent
d'identifier les zones affectées, mais aussi peuvent aider à la
mise en place de plans de prévention des risques (Marinelli et al.
1997 ; Flouzat et al, 2003). La prédiction de
l'occupation future sur la base de modèles de
télédétection permet d'anticiper sur la survenue des
catastrophes d'inondations afin de prendre des mesures idoines. La
télédétection aérospatiale offre à l'heure
actuelle un ensemble de réponses aux problématiques de
qualification et de quantification de l'aléa et de la
vulnérabilité (Maurel et al. 2001). La gestion optimale
des risques d'inondations nécessite au préalable une bonne
connaissance des causes du phénomène et une bonne cartographie de
son extension pour faire une configuration future (Wade et al.
2008).
La configuration territoriale ne s'applique bien sûr pas
seulement à l'utilisation du sol aussi les questions des
activités, des infrastructures, des équipements, des
systèmes de transport sont cruciales. Mais la dynamique de l'utilisation
du sol est un paramètre central de la
11
planification territoriale. La maîtrise de
l'implantation des activités est une condition d'un développement
plus durable du territoire.
L'étalement urbain, notamment en
périphérie des grandes agglomérations, à des effets
négatifs importants sur la préservation de la
biodiversité, la capacité de maintien d'espaces agricoles et
naturels périurbains viables, les coûts d'équipements en
voiries et réseaux et les performances énergétiques d'une
agglomération. Il influe aussi fortement sur l'imperméabilisation
et la modification des flux d'eau, avec les conséquences hydrologiques
évoquées plus haut (Braud et al., 2011).
L'inondation est un phénomène spatial,
susceptible d'affecter de vastes surfaces naturelles et urbaines.
L'étude de ce risque nécessite de disposer d'une information
adéquate, géolocalisée sur ses composantes : les enjeux et
l'aléa. Les interactions entre les différentes longueurs d'onde
utilisées en télédétection et la surface terrestre
permettent de les décrire par le biais d'indicateurs et de classes.
1.1.2 Cadre géographique
Situé à l'intérieur des terres sur
7°54'et 08°04' de longitude ouest et entre le 12°33 et le 12°42' de
latitude Nord et bien entouré par des collines, le District de Bamako
est constitué aujourd'hui de deux parties nettement distinctes, au nord,
la ville s'étend entre le fleuve Niger et le Mont Manding dans une
plaine alluviale. Celle-ci est longue de 115 km et grande de 11 505 hectares.
Elle se rétrécit aux deux extrémités Est et Ouest ;
au Sud, la rive droite occupe un site de 12 000 hectares, depuis
l'Aéroport de Sénou (ouvert en 1974) et les reliefs de
Tienkoulou, jusqu'au fleuve Niger.
12
13
Figure 1: Situation géographique de la
rive nord
A l'origine, la ville de Bamako s'est installée sur la
rive nord du fleuve Niger communément appelé rive gauche. Cet
ancien site de la ville de Bamako est dominé au nord par le plateau
manding dont l'attitude atteint 485 mètres à Koulouba. La rive
nord du fleuve Niger de Bamako est répartie en quatre (4) communes I,
II, III, IV, La rive nord du fleuve Niger abrite 85% des services de
l'administration et les deux (2) grands marchés de Bamako.
1.1.2.1. Le cadre physique
Ø Le relief
Il est caractérisé par des plateaux et collines
de type granitique, latéritique, gravillonnaire et aussi un sol plat
avec un sol accidenté. Du côté nord-est se trouvent
quelques collines qui sont dont le Sikoroni Koulou, situé à
Sikoroni, renferme la plus grande carrière de cailloux ; le
Djékoulouni à Djoumanzana. Du côté nord, la colline
de Koulouba situé à Koulouba dans la commune III où est
siégé le palais, Et du côté nord-ouest le Lassa
Koulou, le Koulouni Yèlèko et le Koko Koulou dans la commune
IV.
Figure 2: Relief de la rive nord de Bamako
Ø Hydrographie
Le réseau hydrographique de la rive nord du fleuve de
Bamako est constitué de plusieurs cours d'eau. La rive nord dispose d'un
réseau hydrographique composé de rivières, mares, plaines
d'inondation ou lacs de retenue, et pour le principal le fleuve Niger
lui-même, qui ont autant de supports pour l'activité de
pêche. Le fleuve atteint sa crue pendant l'hivernage au mois
d'août, septembre et son étiage pendant la saison sèche, ce
qui explique son irrégularité. Il est d'une importance capitale
pour les populations riveraines ; puisqu'il favorise le maraichage, la
pêche, l'irrigation, l'exploitation des sables, la teinture, etc. Ces
cours d'eau qui servent à l'écoulement des eaux de pluies vers le
lit du fleuve Niger sont aujourd'hui occupés par des maisons
d'habitation.
14
Figure 3: Réseau hydrographique de la
rive nord
Ø Climat
Bamako occupe la frange la plus méridionale du Sahel
africain correspondant à la zone soudanienne. Elle
bénéficie de ce fait d'un climat tropical assez humide avec un
total des précipitations annuelles de 1055 millimètres, mais avec
une saison sèche et une saison pluvieuse bien marquées. Le mois
le plus sec (décembre) ne reçoit en effet pas la moindre goutte
de pluie tandis que le mois le plus pluvieux est bien arrosée (261,06 mm
en août). La saison des pluies couvre six (6) mois, de mai en octobre et
la saison sèche de novembre en avril, et la saison sèche est
repartie en deux été, de novembre au janvier période de
fraicheur et de février en avril la période chaude ou la
température atteint 40° C.
P(mm)
T°C80
601
240
160
80
0
J F M A M J JASON D
40
80
0
120
15
Figure 4: Diagramme ombrothermique à
Bamako
Le diagramme ombrothermique montre que les mois de juin,
juillet, août et septembre présentent des précipitations
intenses, allant de 130,12 mm à 261,06 mm
La figure suivante montre le cumul de la pluviométrie
à Bamako de 1919 à 2017, avec une tendance assez
régulière.
|
1600 1400 1200 1000 800 600 400 200
0
|
|
|
|
Cumuls annuels
|
|
|
|
|
|
|
|
Années
|
|
|
Figure 5: Cumuls pluviométriques
annuels à Bamako de 1919 à 2017
Les précipitations sont cumulées sur 4 mois et
qui fait que la terre n'absorbe pas de l'eau, Ce diagramme montre la proportion
des 4 mois de pluies par rapport aux cumuls total annuel au cours des
années. La pluviométrie est un agent important d'inondation quand
on considère les saisons, Les parts totales saisonnières (juin,
juillet, aout septembre) dans le
16
cumul annuel des précipitations à Bamako sont
importantes. Elles dépassent largement des 60% et atteignent même
plus de 95% dans certaines années (figure ci-dessous).
100
75
25
50
0
1919 1934 1949 1964 1979 1994 2009
%
Années
Figure 6 : Pluviométrie
saisonnière à Bamako
Ø Végétation
La végétation est à l'image de la ville
et des politiques d'aménagement de l'espace. C'est une
végétation de type tropical. On rencontre quelques arbustes comme
le néré (Parkia biglobosa), le caicedra (khaya
senegalensis), acacia (acacia senegalensis), le manguier
(mangifera indica), le nyme (azadirachta indica), etc.
Ø Sol
Les sols sont de types granitique, latéritique,
argileuse avec une plaine alluviale. La classification PIRT, spécifique
au Mali, se base sur des unités de sol, végétations
arrangées d'après les catégories de la taxonomie des
sols.
1.1.2.2 Les aspects humains
Ø Démographie
L'accroissement démographique de Bamako est
impressionnant : 1800 habitants en 1884, 6 000 habitants en 1908, 23 000
habitants en 1945, près de 50 000 en 1960 lors de l'indépendance
du Mali, en 2009 l'agglomération compte 927438 et continue d'attirer
une
population rurale en quête de travail, Entre 1998 et
2009, la population a été multipliée par près de
1,8, soit un taux annuel d'accroissement moyen de 4,8 %.
1984 1908 1945 1960 2009
Annees
Effectifs
1000000
400000
800000
600000
200000
0
927438
1800 6000 23000 50000
Figure 7: Démographie de la rive nord à
Bamako de 1884 à 2009
Ø Densité de la population
La densité de la population de la rive nord est forte,
estimée à 927 438 habitants en 2009 (RGPH), l'effectif de la
population de la rive nord a connu une augmentation est passé
respectivement à 1204914 habitants en 2017.
17
Figure 8: La carte de densité de la
population par commune
18
De 1984 à 2018 la rive nord du District de Bamako a
connu une croissance démographique impressionnante de la population.
Effectifs
1400000
1200000
1000000
400000
200000
600000
800000
0
1984 1998 2009 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Années
Figure 9: Evolution de la population de la
rive nord à Bamako de 1984 à 2018
Source : INSTAT (Institut National de la
Statistique)
Ce graphique montre le niveau d'évolution de la
population. Celons l'INSTAT l'accroissement de la population est
commencé à partir de 1998. La rive nord de Bamako, étant
un site dont la ville de Bamako est fondée par les Niaré, a
commencé à être envahie par les ruraux et aujourd'hui la
ville de Bamako à un taux d'accroissement le plus élevé
d'Afrique avec 4,8%.
Ø Activités humaines et
économiques
Le secteur tertiaire est le plus développé avec
l'artisanat et commerce, Bamako abrite aussi le siège des grandes
entreprises financières, des services et les locaux des administrations
du pays.
19
1.2 CLARIFICATION DES CONCEPTS ET LA REVUE DE LA
LITTERATURE
1.2.1 Clarification des concepts
Les concepts sont :
Inondation, risque, aléa, enjeux, crue, les
systèmes d'information géographique (SIG),
télédétection
Ces concepts ont été définis de
façon suivante :
Ø Inondation
L'inondation est une submersion, rapide ou lente, d'une zone
habituellement hors d'eau, Le risque d'inondation est la conséquence de
deux composantes : l'eau qui peut sortir de son lit habituel
d'écoulement et l'homme qui s'installe dans l'espace alluvial pour y
implanter toutes sortes de constructions, d'équipements et
d'activités.
Melé.P., Larrue.C., (2008) définissent
l'inondation comme une submersion temporaire, naturelle ou artificielle, d'un
espace par de l'eau liquide.
Ø Crue
La crue correspond à la montée des eaux d'un
cours d'eau, l'inondation au phénomène qui en résulte,
l'eau débordant, se répandant sur les terrains alentours.
Ø Risque
Le risque est la possibilité de survenue d'un
événement indésirable, la probabilité d'occurrence
d'un péril probable ou d'un aléa
Le risque est généralement
considéré comme étant le produit de l'aléa et de la
vulnérabilité et est quantifié par la relation
ci-dessous.
Ø 20
Aléa
La complexité de la notion d'aléa fait que ses
définitions varient d'un auteur à un autre, mais qui convergent
vers certaines caractéristiques.
Selon Henry, J. B. (2004) le Ministère de
l'Environnement et Développement Durable Français (Medd)
considère l'aléa comme un phénomène physique
naturel et non maîtrisable, d'occurrence et d'intensité
donnée.
Au vu de ces définitions sur l'aléa, le constat
est fait que les auteurs convergent vers un certain nombre de
caractéristiques en définissant l'aléa comme : la
probabilité d'occurrence et l'intensité du
phénomène. Ainsi nous retiendrons que l'aléa fait
référence à la probabilité qu'un
phénomène d'une certaine étendue, d'intensité et
durée, entraînant des conséquences négatives.
Ø Enjeux
Le guide d'élaboration des plans de prévention
des risques d'inondation (PPRI, 2003) de la région française de
Languedoc-Roussillon définit les enjeux comme étant
composés des personnes, les biens, susceptibles d'être
affectés par une catastrophe naturelle.
Ø Les Systèmes d'Information
Géographique
Un système d'information géographique est un
système informatique de matériels, de logiciels et de processus
conçus pour permettre la collecte, la gestion, la manipulation,
l'analyse, la modélisation et l'affichage de données
localisées géographiquement
(géoréférencées) afin de résoudre des
problèmes complexes d'aménagement et de gestion.
Ø La
télédétection
Pour les besoins de cette étude, la définition
de la télédétection comme suite "La
télédétection est la technique qui, par l'acquisition
d'images, permet d'obtenir de l'information sur la surface de la terre sans
contact direct avec celle-ci. La télédétection englobe
tout le processus qui consiste à capter et à enregistrer
l'énergie d'un rayonnement électromagnétique émis
ou réfléchi, à traiter et à analyser l'information,
pour ensuite mettre en application cette information".
21
1.2.2 Revue de la littérature
Plusieurs travaux ont été effectués sur
le risque d'inondation. Ces études ont permis de cerner les
différents angles de vue sur le concept d'analyser le risque, les
approches méthodologiques utilisées et leurs limites, afin de
purifier d'avantage la problématique de l'analyse du risque d'inondation
sur rive nord de Bamako.
Ø L'analyse du risque
Les mesures quantitatives de l'exposition des
éléments aux inondations s'appuient sur la création d'un
indice de vulnérabilité à partir de plusieurs
critères statiques selon une méthodologie
développée par Creach et al. (2015).
Le premier critère correspond à la hauteur
d'eau potentielle calculée précédemment. Le principe est
qu'au-delà de 0,50 m, les véhicules terrestres ne sont plus
utilisables, perturbant les secours et l'évacuation, au-delà de 1
m, une personne en bonne santé ne peut plus se déplacer
normalement et au-delà de 2 m, les gens peuvent être
piégés dans les constructions (VINET et al. 2012.
Le deuxième critère est la distance aux ouvrages de
protection en raison de l'effet de surprise que peut engendrer une rupture
soudaine de la digue et du sentiment de fausse sécurité que donne
la proximité à un ouvrage. Le troisième critère est
la distance aux zones de refuges qui prend en compte la distance que doit
parcourir un occupant pour arriver dans une zone non inondée (maximum
200 m). Le quatrième critère correspond à la typologie des
habitations basée sur leur solidité (maison en roseau, maison en
bois, maison en dur et maison à étage). Un score est
affecté à chacun des éléments de chaque
critère selon le degré de vulnérabilité qu'il
génère.
Ø Conséquences des inondations
À l'échelle mondiale, le nombre de personnes
affectées et les pertes économiques liées aux inondations
sont en augmentation (Luong, 2012). En effet, entre 1991 et 2001, sur les 211
millions de personnes affectées par les catastrophes naturelles 30% ont
été victimes des inondations (Pilon 2001).
22
Koungoulba (2009), a étudié à l'aide des
analyses spatiales (SIG raster) les inondations dans la ville de Bamako. Ces
analyses ont permis d'identifier les différentes zones sensibles
à l'inondation et celles vulnérables à l'inondation.
La revue littérature nous a permis de voir les travaux
qui ont déjà été fait sur l'analyse des risques
d'inondation. Le vide à combler dans ce mémoire est de faire une
configuration sur l'occupation future de la rive nord à l'horizon 2030
et de faire une analyse de l'extension spatiale de l'inondation sur la
configuration de la rive nord.
1.3. LES OBJECTIFS DE L'ETUDE 1.3.1 Objectif
principal
Le but principal de cette étude c'est de contribuer
à une meilleure appréhension du phénomène
d'inondations dans la ville de Bamako pour une gestion urbaine efficace.
1.3.2 Objectifs spécifiques Il s'agit
:
Ø d'analyser la dynamique de l'occupation de la rive nord
de Bamako;
Ø de prévoir l'occupation future de la rive
nord du fleuve Niger à Bamako à l'horizon 2030;
Ø d'analyser l'extension spatiale de l'inondation sur
la configuration future de l'occupation de la rive nord du fleuve Niger
à Bamako.
23
| 
