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Erosion et ensablement dans les koris du Fakara-Degre carre de Niamey-Niger

( Télécharger le fichier original )
par Ibrahim MAMADOU
Université Abdou Moumouni Niamey Niger - DEA Géographie 2006
  

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CHAPITRE 3: RESULTATS DE L'ETUDE

3.1 ANALYSE DES PROCESSUS DE RUISSELLEMENT ET D'EROSION 3. 1.1-Caractéristiques hydromorphomètriques des bassins versants étudiés

Tableau 6: Quelques caractéristiques hydromorphométriques du bassin versant de Wankama (Source: MAMADOU, I. 2004-2005)

Caractéristiques

Paramètres

Unités

Symbole

Valeurs

Morphologie du bassin
versant

Superficie du bassin versant

Km2

A

1. 9

Relief

Altitude maximale

m

L

260

Altitude minimale

m

Hmax

210

Altitude moyenne

m

Hmoy

235

Pente moyenne

%

Im

1. 71

Réseau hydrographique

Longueur du talweg
principal

Km

Lp

3, 5

Densité de drainage

Km/Km2

Dd

3, 822

 

Temps pour que
l'écoulement arrive aux
stations

minutes

mn

10 à 40

Tableau 7: Quelques caractéristiques hydromorphométriques du bassin versant de Tondi Kiboro (Source: MAMADOU I. 2004-05)

Caractéristiques

Paramètres

Unités

Symbole

Valeurs

Morphologie du bassin
versant

Superficie du bassin
versant

Km2

A

0. 7

Relief

Altitude maximale

M

L

258

Altitude minimale

M

Hmax

233

Altitude moyenne

M

Hmoy

245

Pente moyenne

%

Im

3. 405

Réseau hydrographique

Longueur du talweg
principal

Km

Lp

0. 784

Densité de drainage

Km/Km2

Dd

3, 342

 

Temps pour que
l'écoulement arrive aux
stations

minutes

mn

7 à 35

Les réseaux de ravines étant très développés, la densité de drainage sur les deux bassins versants est supérieure à 3 km/km2. Malgré la petite taille de ses bassins, la dynamique hydrique semble très active. La pente y est assez élevée, particulièrement les biefs amont. La dénivelée est de 25 m pour une distance de

780 m (Tableau 7) du talweg principal à Tondi Kiboro alors qu'à Wankama la dénivelé est encore de 50 m mais sur une distance de 3500 m (Tableau 6).

3. 1. 2-Profils en long des ravines principales étudiées à

Wankama et Tondi Kiboro

Figure 12: Profil en long de la ravine principale de Wankama (source:

BOUCHEZ JM. & ALZOUMA I. 2005)

La longueur totale du bassin versant de Wankama est de 3. 5 km (Figure 12) et la pente moyenne est de 1. 71%. La très faible pente est une caractéristique majeure des bassins versants du Fakara, sinon de l'ensemble du degré carré de Niamey. Sur le bassin versant de Wankama, au niveau du bief aval, la pente est de moins 1% entre le secteur d'affleurement cuirassé et la station aval (0. 82%)

Figure 13: Profil en long de la ravine principale de Tondi Kiboro (Source:

MAMADOU I., KLUTH S. JULLIEN C ET DOUKA I. BODO S. 2005)

La longueur totale de la ravine équipée de Tondi Kiboro est de 784m. Le bief amont à une pente assez forte, ce qui explique la descente rapide et brusque des eaux du plateau de Sofia. La pente générale de 2. 071% engendre des écoulements sporadiques et les temps de réponse du bassin versant assez courts. Malgré cette pente forte, certains écoulements n'atteignent pas la station aval. Ces ravines constituent des incisions dans le matériau sableux d'origine éolienne en place sur le versant adossé au plateau. Le bief amont a une pente de plus de 4. 21 % (Figure 13).

3. 1. 3-Description des profils en travers des ravines principales étudiées à Wankama et Tondi Kiboro

L'application du dispositif <<Peigne >> de façon alternative et ponctuelle, et le long de la ravine ne permet pas de définir les séquences d'ablation, de comblement et de stabilité. Il faudrait un suivi très régulier à une échelle de temps et spatiale bien définie. L'application que nous avons effectuée sur les ravines de Tondi Kiboro et Wankama est ponctuelle et s'est posé un problème de discernement et de distinction des alluvions récentes par rapport à celles plus anciennes. Cependant les résultats des travaux de mesures des profils en travers effectués, nous permettent de voir les zones de dépôts ponctuels, l'importance de la largeur des lits d'écoulement mais aussi la profondeur de la ravine.

Pour la ravine de Wankama, la situation de cette ravine varie d'un profil à un autre. La largeur moyenne du lit de crue varie de 1. 75m à 7. 5 m. La profondeur va de 2. 5 m au pied du talus à 30 cm au niveau des secteurs d'affleurement de la cuirasse située en amont de la station aval.

A Tondi Kiboro, on assiste à une situation où la ravine est à une phase de stabilité d'un point de vue ablation de matériau, mais cela serait confirmé par des suivis réguliers des profils en travers sur des secteurs bien identifiés le long de la ravine. Les marques d'érosion actives (dépôt au fond de la ravine surtout) sont très visibles et l'ampleur varie d'une crue à une autre. Cela est dû à l'importance du bassin de réception (partie du plateau de Sofia) et à la très forte pente et aux apports sédimentaires du versant.

5. 1. 4-Debits et transports solides

3. 1. 4. 1-Pluies enregistrées et comportements

hydrologiques observés aux stations de jaugeages dans les

bassins versants de Wankama (2004) et Tondi Kiboro (2005)

Afin d'estimer les transports solides en 2004, nous avons utilisé les débits solides en suspension. Car le dispositif de prélèvements d'échantillons de la charge de fond n'a été disponible qu'au cours de la période de mesures 2005.

3. 1. 4. 1.1-Aux stations de jaugeage de Wankama en 2004

Tableau 8: Pluies enregistrées et comportements hydrologiques observés
de la station de jaugeage Amont du bassin versant de Wankama en 2004.

Date de pluie

Hauteur pluie
au pluviomètre
V1

Crues
prélevées

Comportements
hydrologiques de
la station Amont

Heure
début
pluie

Heure début
ruissellement

11/07/2004

8

-

N'a pas ruisselé

-

-

17/07/2004

16

Oui

A bien ruisselé5

00: 14

00: 32

17/07/2004

0. 5

-

N'a pas ruisselé

Deuxième pluie suivie à
la station Amont le
17/07/2004 à 14 h45

21/07/2004

6

-

N'a pas ruisselé

-

-

26/07/2004

8. 3

-

N'a pas ruisselé

-

-

02/09/2004

7

-

N'a pas ruisselé

-

-

06/09/2004

13. 5

Oui

A bien ruisselé

19: 17

19: 43

08/09/2004

16. 7

Oui

A bien ruisselé

21: 08

21: 25

12/09/2004

0. 4

-

N'a pas ruisselé

-

-

13/09/2004

17. 5

Oui

A bien ruisselé

10: 31

10: 44

 

20/09/2004

10. 5

-

Très faible
ruissellement

-

-

Source: MAMADOU I., ALZOUMA I., RONGICONI L., MICHEALA V. DESCROIX L. BOULAIN N. 2004

Sur les onze pluies suivies à la station Amont, 4 ont ruisselé. Pour les quatre suivies, les temps mis par les écoulements pour atteindre cette station sont très variables, entre 26 minutes à 11 minutes (Tableau 8). Mais la rapidité des écoulements à atteindre cette station dépend surtout des hauteurs de pluie enregistrées au niveau du plateau de Pourra, donc le bassin de réception de ce sous-bassin amont.

Tableau 9: Pluies enregistrées et comportements hydrologiques observés à la station de jaugeage Amont zone d'épandage du bassin versant de Wankama en 2004.

Date de
pluie

Hauteur de
pluie au
pluviomètre
ZE3

Crues
prélevées

Comportement
hydrologique de la
station amont zone
d'épandage

Heure
début
pluie

Heure début
ruissellement

20/07/2004

32

Oui

A bien ruisselé

5: 41mn

5: 55mn

02/09/2004

5

-

N'a pas ruisselé

-

-

(Source: MAMADOU I., ALZOUMA I., RONGICONI L., MICHEALA V. DESCROIX L. BOULAIN N. 2004)

Une seule pluie a ruisselé à la station amont sur les deux suivies. Cette pluie du 20/07/2004 de 32 mm a entraîné une forte crue et la station a même débordé. L'écoulement a atteint en 11mn seulement après le début de la pluie du 20/07/2004.

Tableau 10: Pluies enregistrées et comportements hydrologiques observés à la station de jaugeage Aval zone d'épandage du bassin versant de Wankama en 2004.

Date pluie

Hauteur de
pluie au
pluviomètre
MB1

Crue
prélevées

Comporteme
nts
hydrologique
s à la station
Aval zone
d'épandage

Heure
début
pluie

Heure début
ruissellement

20/07/2004

34

Non

A bien ruisselé

Débordement à la station
Amont zone d'épandage

27/07/2004

31

Non

A bien ruisselé

Cette pluie n' a pas été
suivi, manque moyen
logistique

05/08/2004

10

-

N'a pas
ruisselé

-

-

10/08/2004

1. 7

-

N'a pas
ruisselé

-

-

18/08/2004

20

-

N'a pas
ruisselé

-

-

23//08/2004

18. 5

OUI

A bien ruisselé

16: 49

17: 22

24/08/2004

0. 7

-

N'a pas
ruisselé

-

-

30/08/2004

38

Oui

A bien ruisselé

15: 37

16: 09

(Source: MAMADOU I., ALZOUMA I., RONGICONI L., MICHEALA V. DESCROIX L. BOULAIN N. 2004)

Les écoulements à la station aval zone d'épandage sont rares. Elle ne ruisselle qu'en cas de très forte pluie. Pour toute la période de mesures 2004, elle n'a ruisselé que quatre fois. Plusieurs crues aux stations situées en amont de la station Aval zone d'épandage ne l'atteignent pas. Parfois les écoulements dépassent les têtes de la ravine principale situées à quelques mètres en amont mais sans parvenir à la station aval zone d'épandage. Les temps mis par les

écoulements pour les deux crues suivies sont respectivement de 33mn et 32mn (Tableau 10). Les crues rares et les temps mis (une trentaine de minutes) par les écoulements pour rejoindre cette station s'expliquent essentiellement par l'importance de l'infiltration au niveau de la zone d'épandage.

Tableau 11: Pluies enregistrées et comportements hydrologiques observés à la
station de jaugeage Aval du bassin versant de Wankama en 2004.

Date de

Hauteur de

Crue

Comportements

Heure

Heure début

crue

pluie au
pluviomètre

prélevées

hydrologiques
de la station

début
pluie

ruissellement

 

BV2

 

Aval

 
 

02/08/2004

24

Oui

A ruisselé à

5: 25mn

5: 46mn

07/08/2004

24. 5

Oui

A ruisselé à

22: 47mn

23: 33mn

21/08/2004

20. 5

Oui

A ruisselé à

2: 39mn

3: 04mn

24/08/2004

0. 3

Oui

A ruisselé à

17: 03

18: 05

(Source: MAMADOU, I., ALZOUMA I., RONGICONI L., MICHEALA V. DESCROIX L. BOULAIN N. 2004)

A la station aval, nous avons effectué des prélèvements au cours de quatre crues. Les comportements hydrologiques observés sont liés à un ensemble de facteurs. La topographie (pente faible 0. 82% pour ce bief aval) et l'affleurement rocheux cuirassé en haut du bief aval qui activent les écoulements. Les éléments anthropiques tels que les buses (buses N°5 et N°6, N°7, partie aval, en descendant du plateau vers le village) sont aussi des sources de multiplication de secteurs d'apports en eaux vers le bassin. Il y a aussi l'importance des ravines secondaires qui collectent les ruissellements de vastes croûtes d'érosion de la rive gauche de la ravine principale. La situation géographique de la station explique aussi la lenteur de l'écoulement (généralement plus de 30mn). Les multiples secteurs d'apports à l'écoulement de la partie aval du bassin expliquent le caractère torrentiel des comportements hydrologiques en cas de fortes pluies sur le bassin, d'ailleurs la passerelle de jaugeage a été endommagée plusieurs fois. On observe aussi d'importants bancs d'alluvions dans la partie amont et aval. L'écoulement aval dure aussi plus longtemps. L'on peut aussi remarquer plusieurs remontées des eaux au cours de la même crue.

Les comportements hydrologiques des stations de jaugeage dans le bassin versant de Wankama varient d'une station à une autre et selon la pluie aussi. Même s'ils restent lier à la hauteur ou à l'intensité de la pluie, plusieurs facteurs comme la pente, l'importance de certains états de surface et les actions de

l'homme (buses, goudron etc) rendent plus complexes les comportements hydrologiques de ce petit bassin versant endoréique.

3. 1. 4.1. 2-Aux stations de jaugeage Tondi Kiboro en 2005 Après la pluie du 19/07/2005, nous avons jugé utile de ne continuer à prélever qu'au niveau d'une seule des deux stations (Aval) afin d'avoir une bonne série de données (transport solide) par station.

Tableau 12: Pluies enregistrées et comportements hydrologiques observés à la
station Amont Tondi Kiboro en 2005

Date de la
pluie

Hauteur
pluie

Crues
prélevées

Comportements
hydrologiques à
la station Amont

Heure début
pluie

Heure début
ruissellement

02/07/2005

12, 5mm

Oui

A bien ruisselé

05: 58

06: 21

10/07/2005

8mm

-

Très faible
ruissellement

-

Nous étions à l' Aval.

17/07/2005

9. 5mm

Oui

A bien ruisselé

12: 40

12: 55

19/07/2005

15mm

Oui

A bien ruisselé

23: 13

23: 20

29/08/2005

9mm

-

Très faible
ruissellement

-

Nous étions à l' Aval.

01/09/2005

12, 5mm

Non

A bien ruisselé

-

-

03/09/2005

7mm

Non

A bien ruisselé

-

-

(Source: MAMADOU, I., KLUTH S. JULLIEN C ET DOUKA I. BODO S. 2005)

A la station Amont de Tondi Kiboro, nous avons prélevé entre le 30 juin 2005 et le 15 septembre 2005 que 3 pluies (Tableau 12). Les comportements hydrologiques observés à la station Amont de Tondi Kikoro sont: la rapidité avec laquelle l'écoulement arrive à la station Amont et le caractère torrentiel des écoulements. Par exemple, 7mn après le début de la pluie du 19/07/2005, la station a ruisselé. Mais il faut aussi noter l'importance de la pente sur ce bief Amont (4. 214%). Cette station ruisselle parfois avec des pluies de moins 7 à 10 mm. La station amont a ruisselé avec 7mm le 03/07/2005, cela s'explique en partie par l'importance (hauteur et intensité) de cette pluie sur les plateaux de Sofia. Au cours de certains événements pluvieux, la station Amont ruisselle bien mais les écoulements s'arrêtent parfois à quelques mètres avant la station Aval, ou atteignent la station aval avec un écoulement très faible (couvrant difficilement les dépôts d'alluvions de la crue précédente): cas des pluies du 02/07/2005, du 10/07/2005, du 15/07/2005, du 29/08/2005et la pluie du 17 août 2005.

Tableau 13: Pluies enregistrées et comportements hydrologique observés à la station aval de Tondi Kiboro en 2005 (Source: MAMADOU I., KLUTH S. JULLIEN C ET DOUKA I. BODO S. 2005. *Deuxième)

Date de la
pluie

Hauteur pluie
Au pluviomètre
CTI6

Crues
prélevées

Comportements
hydrologiques à la
station Aval

Heure début
pluie

Heure début
ruissellement

08/07/2005

36mm

Oui

A bien ruisselé

08: 45

09: 24

10/07/2005

8mm

-

N'a pas ruisselé

Très faible ruissellement à la

 
 
 
 

station Amont sans atteindre

 
 
 
 

celle d'Aval

15/07/2005

12, 5mm

-

N'a pas ruisselé

Au cours de cette pluie la station

 
 
 
 

amont a bien ruisselé mais l'

 
 
 
 

écoulement n'a pas atteint celle

 
 
 
 

d'Aval, les flux d'écoulements se

 
 
 
 

sont infiltrés à quelques mètre

 
 
 
 

de la station Aval.

31/07/2005

14mm

Oui

A bien ruisselé

03: 40

03: 49

04/08/2005

26mm

Oui

A bien ruisselé

20: 59

21: 16

06/08/2005

14mm

Oui

A bien ruisselé

15: 30

16: 05

08/08/2005

2mm

-

N'a pas ruisselé

Aucune des deux stations n'a

 
 
 
 

ruisselé

12/08/2005

5mm

-

N'a pas ruisselé

Aucune des deux stations n'a

 
 
 
 

ruisselé

15/08/2005

16, 5mm

Oui

A bien ruisselé

05: 09

05: 26

16/08/2005

27mm

Oui

A bien ruisselé

02: 30

02: 48

17/08/2005

16mm

Oui

A bien ruisselé

08: 00

08: 28

17/08/2005*

14mm

Oui

A bien ruisselé

14: 30

14: 50

29/08/2005

9mm

-

N'a pas ruisselé

Faible ruissellement à la

 
 
 
 

station Amont sans atteindre

 
 
 
 

celle d'Aval

01/09/2005

12, 5mm

Oui

A bien ruisselé

16: 01

16: 21

03/09/2005

7mm

Oui

A bien ruisselé

02: 45

02: 49

08/09/2005

16, 5mm

Oui

A bien ruisselé

05: 17

05: 37

Les comportements hydrologiques de la station aval de Tondi Kiboro sont assez
complexes. Cela s'explique par un ensemble de facteurs internes et externes aux

6 Le pluviomètre CTI est celui de référence pour nos mesures et observations car se situant à moins de 100 m des deux stations de jaugeage de Tondi Kiboro ( Coordonnées UTM: 0467323 & 1497730) Mais deux pluviographes sont aussi installés dont 1 en amont en bordure du plateau de Sofia et le deuxième à miversant du bassin versant étudié de Tondi Kiboro.

caractéristiques morpho-climatiques du bassin versant. D'abord la position de la station dans le bassin, elle est située à moins de 40 mètres de la zone de rupture de pente (les cônes de déjection coalescents). Cette position explique la présence d'importants bancs d'alluvions dans le fond de la ravine (peu avant la station et en amont surtout). Ces bancs d'alluvions retardent l'écoulement car ils favorisent l'infiltration.

Le caractère très variable de la pluie sur le plateau: son intensité, sa fréquence influencent non seulement les écoulements de la station amont mais aussi ceux de la station aval de Tondi Kiboro. A titre illustratif, nous avons observé une crue aux deux stations de la ravine équipée (15/08/2005 avec 16. 5 mm) (Tableau 13). Alors que sur celle non équipée située à quelques mètres au Sud de la ravine étudiée, l'écoulement n'a pas atteint la zone d'épandage formée par les cônes coalescents des deux ravines à mi-versant. La fréquence des pluies est importante dans l'explication des comportements hydrologiques des stations de Tondi Kiboro, car cette régularité conditionne non seulement la rétention hydrique des sols du bassin mais surtout les débordements de la petite mare du plateaux de Sofia située non loin de sa bordure Est (près du campement). C'est le cas de la pluie du 17/08/2005 (Tableau 13). Les apports de débordements de cette petite mare explique l'accentuation des deux pics lors des crue observés sur différentes stations. Les débordements de cette mare influencent et activent directement les apports par ruissellement en nappe du plateau. Ces débordements semblent expliquer la forte fréquence de deux remontées d'eaux aux stations de Tondi Kiboro. Les temps que mettent les écoulements pour atteindre la station aval de Tondi Kiboro, sont très variables: 9mn pour la crue du 31/07/2005, 20mn pour celle du 01/09/2005 et 7mn pour celle du 03/09/2005.

Le ruissellement de façon générale dans les bassins versants du Fakara est lié à la saturation locale de certains états de surface notamment les croûtes d'érosion qui ruissellent en premier lieu: notion d'écoulement hortonien. C'est à dire à partir d'une hauteur de pluie donnée, moins de 7 mm pour les croûtes d'érosion (Tondi Kiboro) et moins de 5 mm pour la surface cuirassée (plateaux de Sofia par exemple), les croûtes atteignent facilement le niveau de saturation, rapidement elles ruissellent en nappe (données Parcelles d'érosion ALZOUMA et observations de terrain 2004 & 2005). C'est ce type de ruissellement que TRICART (1972) qualifie de ruissellement de battance qui occasionne le glaçage;

la pellicule superficielle du sol s'imperméabilise et l'eau s'infiltre mal. Le ruissellement se produit bien que les couches proches de la surface soient loin d'être saturées. La redistribution de l'eau sur les versants du Fakara se fait par un ruissellement hortonien qui est ensuite concentré dans les ravines. Les discontinuités d'écoulements et de l'infiltration constatées (DESCONNETS (1994) sur les comportements hydrologiques des stations au cours de ces deux années de mesures tant à Wankama qu'à Tondi Kiboro confirme bien l'hypothèse d'ESTEVES & LAPETITE sur l'importance de l'infiltration dans les fonds des ravines.

4. 1. 4. 2 Les débits d'écoulements et les transports solides mesurés dans les ravines principales des bassins versants de Wankama et Tondi Kiboro

3.1. 4. 2.1 Les débits et les transports solides sur le bassin versant de Wankama: stations Amont; Amont zone d'épandage; Aval zone d'épandage et aval

a) Les débits

-A la station de jaugeage amont de Wankama

 

1

0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

y =

0,0006x2 + 0,0071x + 0,0466

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

0 5 10 15 20 25 30 35

Cotes (cm)

 

Figure 14: Courbe de tarage de la station de jaugeage Wankama Amont (Source:
DESCROIX L. & BOUCHEZ JM. 2004)

A la station Amont, les débits jaugés varient de 0. 171 à 0. 941 m 3 en 2004 (Figure 14). La montée tout comme la descente des eaux à cette station sont brusques.

-A la station de jaugeage amont zone d'épandage de Wankama

 

2

,5

2

1,5

1

0,5

0

DetlitS (m s) "

 
 
 
 
 
 
 
 
 

y = 0,0002x2 + 0,0345x

- 0,1865

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

0 10 20 30 40 50 60

Cotes (cm)

 

Figure 15: Courbe de tarage de la station de jaugeage Wankama amont zone
d'épandage (Source: DESCROIX L. & BOUCHEZ JM. 2004)

Au niveau de cette station, les débits jaugés en 2004 sont aussi forts (Figure 15) C'est la zone où se concentrent les eaux du bassin supérieur de Wankama. Le débit maximum jaugé est de 2. 01 m3 /s. La montée des eaux est très brusque avec parfois des cas de débordement de la station. C'est à ce niveau que la ravine collecte le gros des écoulements de la partie supérieure du bassin.

-A la station de jaugeage aval zone d'épandage de Wankama

 

1 2

,

1

0 , 8 0 , 6 0 , 4 0 , 2 0

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

y = 0 , 0 0 2 1x 2 - 0 , 0

4 0 6 x + 0 , 2 3 1 9

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

B a s d e al c o u r

b e à r e v o ir

 
 
 
 
 

0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5

C o t e s ( c m )

 

Figure 16: Courbe de tarage de la station de jaugeage Wankama aval zone
d'épandage (Source: DESCROIX L. & BOUCHEZ JM. 2004)

Cette station de jaugeage située en aval de la zone d'épandage ne ruisselle qu'en cas de pluies intenses. Plusieurs pluies qui ruissellent à la station amont zone d'épandage n'atteignent pas la station aval zone d'épandage. Ceci montre l'importance de l'infiltration dans la zone d'épandage située à mi-versant du bassin étudié à Wankama. Le débit maxi jaugé sur cette station est de 1m2 /s (Figure 16). D'ailleurs MASSUEL S. et al., (2003), à travers un modèle hydrologique appliqué à cette zone d'épandage située à mi-versant du bassin élémentaire de Wankama, suggèrent que 92% des volumes alimentant cette zone d'épandage s'infiltrent sur le premier hectare amont. Ce modèle tend à montrer que les volumes infiltrés ne sont pas négligeables même vis à vis de la recharge de la nappe.

-A la station de jaugeage aval de Wankama

Les jaugeages effectués en 2004 et 2005 n'ont pas permis d'étalonner la station Wankama aval.

b) Transports solides en suspension


· A la station Amont de Wankama en 2004

-Crue du 17 juillet 2004 à la station amont

Debit liquide en II

40 35 30 25 20 15 10

5

0

 

500 450 400 350 300 250 200 150 100 50

0

debit solide MES en g/F.

Heure

débit liq en l/s Mes en g/s

Figure 17: Transport solide en suspension à la station Amont de Wankama: crue
du 17 juillet 2004 (Source: MAMADOU IBRAHIM 2004)
Au cours de cette crue du 17 juillet 2004, les débits solides en suspension sont
important à la station amont de Wankama, les particules en suspension ont atteint
un débit maximum d'environ 500g/s. Cela est dû aux forts débits liquides

enregistrés variant entre 40l/s à 4l/s (Figure 17). Il faut aussi remarquer que la crue solide a été légèrement précoce.

-Crue du 6 septembre 2004 à la station amont

Heure

4,5

50

Debits solides en g/s

45

Debits liquides en I/s

4

40

3,5

35

3

30

2,5

25

2

20

1,5

15

1

10

0,5

5

0

0

débit liq en l/s Mes en g/s

Figure 18: Transport solide en suspension à la station Amont de Wankama: crue
du 6 septembre 2004

La figure 18 montre bien que les faibles débits liquides traînent de très faibles débits en suspension.

-Crue du 8 septembre 2004 à la station amont

Debit liquide en I/s

15

10

5

0

débit liq en l/s Mes en g/s

Heure

400

600

500

300

200

0

100

Debit solide MES
en g/s

Figure 19: Transport solide en suspension à la station Amont de Wankama: crue
du 08 septembre 2004
Le 8 septembre 2004 à la station amont, on remarque que les débits solides sont
encore importants avec des pics plus de 600g/s au cours de cette crue bien que
les débits liquides soient assez faibles et compris entre 2 et 14l/s. La figure 35

Debit liquide en Vs

100

60

40

20

80

0

débit liq l/s Mes en g/s

Heure

400

800

600

200

0

1400

1200

1000

Debits solide Mes en
g/s

montre des pics de crue liquide et de très fortes variations de la crue solide en suspension.

-Crue du 13 septembre 2004 à la station amont

Debit liquide en Us

35

30

25

20

15

10

5

0

débit liq en l/s Mes en g/s

Heure

400

600

500

300

200

0

100

Debit solide MES en
g/s

Figure 20: Transport solide en suspension à la station Amont de Wankama: crue
du 13 septembre 2004

On ne remarque pas de différence sensible à l'échelle temporelle sur les masses de particules solides transportées en suspension et malgré les importantes variations de débits liquides. Pour cette crue du 13 septembre2004, l'on observe deux pics de crues solides en suspension et que le pic solide de fin de crue est plus important que celui de la remontée des eaux (Figure 20).

- A la station Amont zone d'épandage de Wankama en 2004

-Crue du 20 juillet 2004 à la station amont zone d'épandage

Pendant cette crue du 20 juillet 2004, la station amont zone d'épandage a même débordé. L'on a enregistré des débits liquides maxi de plus de 90l/s. Les trois pics solides MES de la figure 21 ont été nettement plus précoces que les pics liquides. Les débits MES sont très importants avec avoisinant les 1400g/s. La crue liquide a été fortement instable avec de très brusque remontée d'eau à la station.


·
A la station Aval zone d'épandage de Wankama en 2004

-Crue du 23 Août 2004 à la station aval zone d'épandage

Debits liquides en Us

14000

12000

10000

6000

4000

2000

8000

0

M es en g/s débit liq

H e u re

400

800

600

200

0

1600

1400

1200

1000

Debits solides MES en
g/s

Figure 22: Transport solide en suspension à la station Aval zone d'épandage de
Wankama: crue du 23 août 2004

La station aval zone d'épandage de Wankama ne ruisselle qu'en cas de fortes pluies sur le bassin versant, du fait de sa situation géographique en aval de la zone d'épandage à mi-versant (de forte infiltration surtout). Les débits solides MES pour cette crue varient entre 100 et 14000g/s. Cela montre toute l'importance du transport solide à travers cette zone. Rappelons qu'un réseau dense de ravines secondaires drainent cette partie du bassin versant de Wankama. Cependant on observe au cours de cette crue que l'écoulement a connu deux phases dont la deuxième est plus brusque et plus importante que la deuxième. Cela s'explique par le temps assez long que mettent les écoulements pour parvenir au niveau de cette station (plus de 30 minutes, tableau 10) et la forte capacité de rétention hydrique liée à la zone d'épandage.

-Crue du 30 Août 2004 à la station aval zone d'épandage

Debits liquides en Vs

2500

2000

1500

1000

500

0

débit liq Mes en g/s tot

Heure

25000

20000

5000

0

15000

10000

Debits solides en g/s

Figure 23: Transport solide en suspension à la station Aval zone d'épandage de
Wankama: crue du 30 Août 2004

Pour cette crue du 30 Août 2004 à la station aval de Wankama, l'on remarque que les débits solides et liquides sont assez forts. Sur la courbe des débits solides MES, qu'ils sont très variables d'un prélèvement à un autre. Tout comme l'écoulement varie constamment et devient plus important en fin de crue. Il faut aussi remarquer que les forts débits liquides entraînent les plus importants transports en MES.

3.1. 4. 2.2 Les débits et les transports solides sur le bassin versant de Tondi Kiboro

a) Les débits

-Sur la station amont de la ravine équipée par AMMA à Tondi Kiboro

67

E ta lo n n a g e d u 0 1/0 1/9 3 au 3 1 /12 /94

1 4 0 0

1 3 0 0

1 2 0 0

1 1 0 0

1 0 0 0

4 0 0

2 0 0

9 0 0

8 0 0

7 0 0

6 0 0

5 0 0

3 0 0

1 0 0

0

Debit en lie

- 3 0 7 0 1 7 0 27 0 3 7 0 4 7 0 5 7 0 6 7 0

H a u t e u r e n c m

Figure 24: Courbe de tarage de la station de jaugeage Tondi Kiboro amont7
(Sources: Données jaugeages Tondi Kiboro ESTEVES ET LAPETITE (1993-1994)

Sur cette station le débit maxi jaugé dépasse l300 l/s au cours de la période d'étalonnage du 01/01/93 au 31/12/1994 (Figure 24). La montée de crue est beaucoup plus brusque au niveau cette station. Ceci s'explique par sa situation géographique et à l' effet de la pente.

7 La station Amont de Tondi Kiboro équipée par AMMA correspond à la station A d'ESTEVES et LAPETITE (1992-1994)

-Sur la station aval de la ravine équipée par AMMA à Tondi Kiboro

Etalonnage du 01/01/93 au 31/12/94

Debit en Ws

1300

1200

1100

1000

400

200

900

800

700

600

500

300

100

0

100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210

Hauteur en cm

Figure 25: Courbe de tarage de la station de jaugeage Tondi Kiboro aval8 (Sources:
Données jaugeages Tondi Kiboro ESTEVES ET LAPETITE 1993-1994)

On note de très forts débits, un maxi jaugé de plus de 1. 3 m3 /s au cours de l'étalonnage du 01/01/93 au 31/12/1994 (Figure 25).

b) Les transports solides en suspension et charriage de fond: cas du bassin versant de Tondi Kiboro en 2005.

8 La station de jaugeage aval de la ravine équipée par AMMA à Tondi Kiboro correspond à la station de jaugeage C d'ESTEVES et LAPETITE (1993-1994)

*A la station Amont de Tondi Kiboro en 2005

-Crue du 02 juillet 200 à la station Amont: suspension

Figure 26: Transport solide en suspension à la station Amont de Tondi Kiboro:
crue du 02 juillet 2005

Au cours de cette crue du 2 juillet 2005, l'on remarque que les pics d'intensité et celui des matières solides en suspension coïncident. L'intensité de la pluie est bien un facteur déterminant dans la mobilisation des matières solides par les eaux du ruissellement. Au cour de cette pluie, l'intensité est assez forte, le pic dépasse 2. 5 mm/mn.

-Crue du 17 juillet 200 5 à la station Amont: suspension

Figure 27: Transport solide en suspension à la station Amont de Tondi Kiboro:
crue du 17 juillet 2005

On observe plusieurs pics pendant la crue solide, mais les débits liquides varie faiblement malgré le pic élevé d'intensité de pluie enregistré en milieu de crue.

-Crue du 19 juillet 200 5 à la station Amont: suspension et charriage de fond

Figure 28: Transport solide en suspension et charriage de fond à la station Amont
de Tondi Kiboro: crue du 19 juillet 2005

Sur cette figure 28, on observe l'importance de la charge de fond. Ces débits solides de fond atteignent 8000 g/s. Ces débits solides de fond dominent tout le transport solide dans ce bassin versant de Tondi Kiboro.

* A la station Aval de Tondi Kiboro en 2005

-Crue du 8 juillet 200 5 à la station Aval: suspension

Figure 29: Transport solide en suspension à la station Aval de Tondi Kiboro: crue
du 8 juillet 2005

Sur cette figure 29, l'on remarque que l'intensité de la pluie est assez importante, ce qui fait explique la faible variation des débits liquides. L`on observe les pics d'intensité de pluie entraînent des pics de charriage assez significatifs au milieu de cette crue.

- Crue du 31 juillet 2005 à la station aval de Tondu Kiboro: suspension

Figure 30: Transport solide en suspension et charriage de fond à la station Aval de
Tondi Kiboro: crue du 31 juillet 2005

Pour cette crue, les prélèvements ont été effectués en fin de pluie, ce qui ne permet pas de coupler ces données de débits liquides et solides à l'intensité de la pluie. Pour ce genre de crue, les temps que mettent l'écoulement pour parvenir à la ravine sont faibles (9mn, Tableau 13). Les débits enregistrés sont faibles mais les transports solides en suspension est important notamment en début de crue (Figure 30).

-Crue du 4 Août 2005 à la station aval de Tondu Kiboro: suspension et charriage de fond

Figure 31: Transport solide en suspension et charriage de fond à la station Aval de
Tondi Kiboro: crue 4 Août 2005

La crue du 4 Août a enregistré de très forts débits liquides et un important charriage de fond. Le pic de la charge de fond atteint 35000 g/s. Ceci est lié aux fortes intensités de la pluie enregistrées et de façon régulière (Figure 31). Ce sont les fortes pluies du début du mois d'Août.

-Crue du 6 Août 2005 à la station aval de Tondu Kiboro: suspension et charriage de fond

Figure 32: Transport solide en suspension à la station Aval de Tondi Kiboro: crue
du 6 août 2005

Les débits liquides et la charge solide de fond sont aussi proportionnels. Les forts débits liquides entraînent une charge de fond importante. Les pics de la charge de fond sont encore plus précoces que ceux de la crue liquide (Figure 32).

-Crue du 15 Août 2005 à la station aval de Tondi Kiboro: charriage de fond

Figure 33: Transport solide en charriage de fond à la station Aval de Tondi Kiboro:
crue du 15 août 2005

Debits liquides en I/

10

4

8

6

2

0

débit liq en l/s Mes en g/s DS fond trans

Heure

4000

2000

7000

6000

5000

3000

0

1000

Debits solides en gh

Au cours de cette crue, l'on remarque une collé ration entre l'intensité de la pluie et les débits liquides.

-Crue du 16 Août 2005 à la station aval de Tondu Kiboro: suspension et charriage de fond

Debits liquide
en Us

40

50

30

20

10

0

débit liq Mes en g/s Ds Fond en g/s

Heure

2000

3000

0

1000

Debits solides
en g/s

Figure 34: Transport solide en suspension et charriage de fond à la station Aval de
Tondi Kiboro: crue du 16 août 2005

Il est à noter pour ces crues du mois d'Août, que les débits solides restent encore assez vigoureux. A cette période de la saison, le transport solide est encore très important (charriage, pic de près 3000 g/s et suspension) malgré la présence d'une couverture herbacée bien développée au courant de la mi-Août dans ce bassin. Ceci s'explique sans doute par le fait que l'essentiel des particules transportés proviennent de la ravine elle -même surtout en plus des apports sédimentaires des zones dégradées azonale dans le bassin: croûtes d'érosion (des pertes en terres de 150g/m2 /an en 2004, DESCROIX et al. 2005).

-Crue du 17 Août 2005 à 8h 30 mn à la station aval de Tondu Kiboro: suspension et charriage de fond

Pour la crue du 17 Août à 8h30mn, l'on remarque de fortes variations de la charge de fond, par contre la crue liquide n'a pas fortement variée (Figure 35).

-Crue du 17 Août à 14h 30mn 2005 à la station aval de Tondi Kiboro: suspension et charriage de fond

Figure 36: Transport solide en suspension et charriage de fond à la station Aval de
Tondi Kiboro: crue du 17 août à 14 h 30 mn en 2005

Les tendances à la baisse des débits solides observées généralement en Afrique (LAMACHERE J-M., 2000; KARAMBIRI H., 2003) n'ont pas été observées pour ces crues à forts débits du mois d'Août dans le bassin versant de Tondi Kiboro. Pour cette crue, le pic de la charge solide de fond dépasse de loin les 15000g /s (Figure 36).

-Crue du 1er septembre 2005 à la station aval de Tondu Kiboro: suspension et charriage de fond

Tout comme au cours du mois d'Août, les charges solides restent élevées nonobstant des débits liquides faibles en septembre: entre 500 à 2500g /s pour une crue liquide de 6 à 12 l /s (Figure 37).

-Crue du 3 septembre 2005 à la station aval de Tondu Kiboro: suspension et charriage de fond

Debits liquides en
Vs

10

4

2

8

6

0

débit liq en l/s Mes en g/s Ds fond en g/s

HEURE

400

200

800

600

0

1000

Debits solides en
g/s

Figure 38: Transport solide en suspension et charriage de fond à la station Aval de
Tondi Kiboro: crue du 3 septembre en 2005

Sur cette figure 38, les débits liquides varie faiblement, cela est dû aux intensités fines qui caractérisent les pluies de septembre. Mais les charges solides au cours de cette crue ont légèrement chuté. Mais cela semble lié plus au rythme de la pluie (intensité) qu'au rôle de la couverture végétale.

-Crue du 8 septembre 2005 à la station aval de Tondu Kiboro: suspension et charge de fond

Figure 39: Transport solide en suspension et charriage de fond à la station Aval de
Tondi Kiboro: crue du 8 septembre en 2005

Pour cette crue, les pics d'intensité du pluviogramme coïncident avec les charges de fonds entraînées par cette crue. Par contre les forts débits liquides font suite aussi aux intensités maxi enregistrées (Figure 39).

Conclusion partielle

Les régimes hydrologiques des ravines du bassin versant de Wankama et Tondi Kiboro dépendent non seulement de ceux des pluies tombées mais surtout des comportements hydriques des plateaux et des vastes surfaces nues des versants. L'analyse des profils en long des ravines et la lecture des courbes de tarage des différentes stations de jaugeages, montrent que les écoulements dans les ravines des petits bassins sahéliens sont rapides et sont très liés aux précipitations tombées dans les bassins. L'infiltration est très importante dans les fonds de ravines. Le ruissellement est assez important. Ces régimes hydrologiques se caractérisent par une grande variabilité spatio-temporelle. L'écoulement dans les ravines de Wankama et Tondi Kiboro est sporadique et l'écoulement de base est absent. A ce niveau DESCONNETS & al. (1995) affirment que quelle que soit l'échelle d'observation, il existe une très forte discontinuité spatio-temporelle de l'infiltration et de l'écoulement. La montée et la descente des eaux sont très brusques. Cela s'explique par la rapidité avec laquelle les zones encroûtées atteignent leur niveau de saturation. En plus le rôle de la pente est assez significatif. L'analyse des facteurs physico-géographiques des bassins versants étudiés en particulier et dans l'ensemble du Fakara permet de tirer les conclusions suivantes:

-les facteurs morphométriques sont favorables à l'écoulement superficiel;

-la densité de drainage est encore forte au vu de l'important réseau de ravines actives de formes et de tailles variables;

-les facteurs lithologiques sont aussi favorables à l'infiltration des eaux. Ces bassins de Wankama et Tondi Kiboro présentent des structures lithologiques essentiellement sableuses à la descente des plateaux gréseux et cuirassés;

-l'état du couvert végétal est aussi favorable au ruissellement et par conséquent à l'érosion et au transport solide.

Pour l'ensemble des crues liquides et solides étudiées et suivies aux stations de jaugeages amont, Amont et Aval zone d'épandage du bassin de Wankama en

2004, nous tirons quelques leçons importantes sur les transports solides en suspensions dans le bassin versant de Wankama:

-les pics de crues solides MES sont plus précoces que les pics de crues liquides;

-le mode transport solide en suspension est assez important, surtout sur la zone d'épandage;

-les débits solides MES sont proportionnels au débits liquides enregistrés. Mais comme les quelques jaugeages effectués n'ont pas permis de tracer la courbe de tarage de la station Aval de Wankama, nous ne pouvons pas présenter pour le moment les données de transport solide en suspension de cette station. Mais ils seront disponible dans les prochaines publications.

Les prélèvements et suivis intermittents entre les quatre stations de Wankama au cours de la saison 2004 ne permettent pas de faire des analyses à l'échelle temporelle: mensuelle, en début de saison, milieu et fin de saison afin de comparer les données selon les sous - bassins.

3.1.5 Le ravinement

3.1.5.1-Réseaux et typologie des ravines dans les bassins versants étudiés de Wankama et Tondi Kiboro

3. 1. 5. 1.1-Situation des réseaux de ravines sur le bassin versant de Wankama entre 1950 et 2004

-Le réseau de ravines en 1950

Figure 40: Réseau de ravines secondaires et principale dans le bassin versant de
Wankama en 1950 (source: MAMADOU IBRAHIM 2004)

En 1950 (photos aériennes), on en dénombre que 2855 m de réseau de ravines
pour 3 points de jonctions (Figure 40) A partir des photos aériennes de 1950, l'on
remarque que les mares occupant actuellement la vallée du Dantiandou sont

postérieures aux années 1950. Le cône de déjection et la zone d'épandage intermédiaire n'existaient pas sur la photo-aérienne de 1950.

-Le réseau de ravines en 2004

Figure 41: Réseau de ravines secondaires et principale dans le bassin versant de
Wankama en 2004 (Source: MAMADOU IBRAHIM 2004)

En 2004 le réseau de ravine du bassin de Wankama a une emprise de 7262 m (Figure 41) avec plusieurs ramifications et plus de 19 jonctions de ravines.

3. 1. 5.1. 2-Réseau de ravines secondaires et

apports des buses dans la partie aval du bassin versant de

Wankama en 2004

Figure 42: Schéma du réseau de ravines secondaires et apports des buses dans la
partie aval du bassin versant de Wankama en 2004 (Source: MAMADOU IBRAHIM 2004)

Sur ce réseau de ravines secondaires et parallèles (Figure 23), l'on voit les ravines de la partie Nord du goudron et même les importantes ravines drainant les vastes croûtes d'érosion de la rive gauche de la ravine principale. Sur la partie aval du bassin, deux buses drainent une partie du ravinement parallèle au goudron. L'autre partie alimente la mare située près du marché de Wankama.

Photo 7: Buses9 N°5 du goudron N°25 dans le bassin versant de Wankama
(MAMADOU I. Photos Wankama 2005)

Les buses N°5 (Photo 7) drainent une partie de l'écoulement parallèle issus de la partie Nord du bassin et du ruissellement issus du goudron vers le bassin versant <<traditionnel>> de Wankama Quest et l'autre partie va dans la mare du marché de Wankama. Le ruissellement issu du goudron est assez important, car ce dernier ruisselle presque à 100 % et traverse le bassin de Wankama sur une distance de plus de 3 km. Les études antérieures (Hapex - Sahel) sur le bassin versant de Wankama ont considéré le goudron comme la limite nord du bassin. La situation actuelle montre plutôt que les apports par les buses ne sont plus à négliger.

9 Buse : ouvrage en forme de tuyau et en acier placé sous la route servant de passage aux eaux de ruissellement

Photo 8: Buse N°4, au premier plan et une ravine parallèle au second plan de la
photo (Source: MAMADOU IBRAHIM. Photos Wankama 2005)

De part et d'autre de ce goudron N25, d'importantes ravines parallèles drainent l'écoulement de la partie Nord du bassin versant de la mare située près du marché et l'autre partie passe à travers ces buses (6 des 7 buses évacuent des eaux vers le bassin que nous étudions) pour joindre directement la mare Quest ou la ravine principale (peu avant la station aval). Une importante ravine parallèle (née des apports des buses N° 3) rejoint les eaux transitant par les buses N° 4 (Photo 8).

3. 1. 5.1.3-Typologie des ravines les bassins versants étudiés

a) Sur le bassin versant de Wankama

Le réseau des ravines du bassin versant de Wankama présente différents types de ravines de largeur, de longueur et de profondeur variables.

Des ravines en forme de griffes, de 4 à 10 cm de profondeur surtout dans la partie amont des bassins versants notamment sur les piedmonts des plateaux.

Des rigoles dans la partie amont du bassin de Wankama et mi-versant: avec des profondeurs de 12 à 35 cm et une largeur de 30 à 80 cm. Elles sont très nombreuses dans la zone d'épandage. Leur évolution est plus rapide. Et elles se présentent sur les zones d'épandage avec un profil transversal en U. Elles se développent aussi aux abords des ravines principales.

Les ravines secondaires sont directement reliées aux principales. Elles se répartissent un peu partout dans les bassins. Leur profondeur varie entre 90 cm à 1 m. Elles sont très instables car présentent des profils transversaux très divers et selon les secteurs.

Les ravines parallèles, sur le bassin versant de Wankama, drainent une partie du ruissellement en nappe du plateau de Pourra. Elles constituent une menace sérieuse pour la voie N° 25 d'où la nécessité pour les services des travaux publics de construire des digues de protection. La plus grande partie de leur apport en eau va dans la mare située près du marché de Wankama. Les ravines-pistes, créées par suite du piétinement des personnes et des passages répétés des animaux, des charrettes et des véhicules; elles sont devenues de véritables drains d'écoulement des eaux. On observe ce phénomène sur la partie mi-versant du bassin de Wankama. Les ravines principales sont celles qui drainent les eaux du plateau jusqu'au bas -fond ou à la zone d'épandage sableuse. Leur profondeur est très variable. Elles présentent aussi un profil transversal généralement en U sauf au niveau des secteurs d'affleurement de cuirasse pour le cas du bassin versant de Wankama.

Sur le bassin versant de Wankama, la ravine principale présente une situation très diverse. Elle est très profonde au niveau du bief supérieur et jusqu'après la buse numéro 2 par où passe l'écoulement principal. Ce bief à la sortie des buses est un bassin versant de réception secondaire. Par exemple dans ce bief amont du bassin de Wankama, les zones de méandres sont nombreuses avec d'importants alluvionnements sur les rives convexes et reculs des berges concaves.

Photo 9: Méandre de la ravine principale de Wankama à la sortie des buses N°2
dans la partie amont du bassin en 2005 (MAMADOU IBRAHIM. Wankama Août 2005)

La photo 9 illustre le caractère torrentiel de l'écoulement de la ravine à la sortie des buses N°2 par où passe le principal ruissellement du plateau de Pourra vers la ravine étudiée. D'après le paysan enquêté en 2004 qui est aussi propriétaire du champ situé sur la rive gauche de cette ravine, ce recul important de la berge date de l'année 1998 reconnue comme année excédentaire. Et depuis, cette ravine s'élargit sur sa rive gauche. Le dernier recul mesuré en 2005 est d'environ 1. 27m (Photo 9).

b)-Sur le bassin versant de Tondi Kiboro

A Tondi Kiboro, l'on retrouve presque la même typologie des ravines qu'à Wankama. Mais l'ampleur des ravines est plus grande sur le bassin versant de Wankama que sur celui de Tondi Kiboro. Pour les ravines - pistes, les voies reliant Banizoumbou et Sama Dey sont illustratives de ce phénomène. Un autre exemple, de ce type de ravinement s'observe au niveau de la piste reliant Banizoumbou au plateau de Sofia (via parcelles d'érosion 2005 et le bord du plateau Sofia appelé par les locaux Dongo Tondi). Cette ravine-piste draine des apports des ravines descendant du plateau au delà de la zone d'épandage et atteint le Radji Gourou via des drains plus importants à proximité du ravin. Au pied du plateau de Sofia, la ravine équipée de Tondi Kiboro les profils en travers de la ravine principale présentent des formes et des dimensions très variables. La largeur et la profondeur de la ravine est assez importante au pied du plateau.

A Tondi Kiboro, la ravine principale ne présente pas une situation comparable à celle de Wankama. Elle se caractérise par une plus grande pente et se développe sur une courte distance de 780 m.

En définitive, le réseau de ravines du bassin versant de Wankama présente une diversité de type de ravines, et son ampleur montre encore l'importance de ce phénomène.

Mais à Tonki Kiboro, même si le réseau n'est pas aussi développé comme à Wankama, la situation est assez comparable d'un point de vue typologie des ravines: ravines principales-secondaires, rigoles, ravines-pistes. Le seul type de ravinement qu'on n'observe qu'à Wankama, c'est celui né des effets du ruissellement sur le goudron (100 % de ruissellement) Ce type de ruissellement favorise la formation des ravines parallèles à ce goudron.

Le sapement de la base de la berge concave détache des blocs de la berge concave qui s'effondrent.

3. 1 5. 2-Evolution régressive des ravines

Les têtes de ravines sont aussi des lieux privilégiés de départ de matériaux (photo 10).

Photo 10: Important recul de berge récent suivi d'effondrement par affouillement
de la base de rive concave à la sortie des buses, partie amont du bassin versant de
Wankama en 2004 (Photos DESCROIX L. WANKAMA. 2004)

Tableau 14: Suivi au GPS de l'évolution régressive de la ravine principale du
bassin de Wankama en 2004

 

Année de suivi

Evolution
en mètre

Localisation sur les bassins

Orientation

Tête N° 1
Bras ouest
ravine
principale

2004

13m

Sur la zone d'épandage

Nord-Ouest

Tête N° 2
Bras est ravine
principale

2004

15m

Sur la zone d'épandage

Sud-ouest

Tête de ravine
secondaire N°3

2004

3m

Au niveau du chanfrein avant
la station aval

Nord

L'importance de cette évolution est due surtout au fait que la ravine principale
remonte dans ces secteurs la zone d'épandage sableuse. Ensuite ces deux têtes
de ravines constituent la sortie de l'écoulement principal du bassin après la zone

d'épandage. D'ailleurs pour une pluie de 20 à 30 mm l'on peut mesurer une forte progression entre 4 à 5 mètres.

Photos 11 & 12: Situation initiale (photo 11) en début de la période d'observations
2004 de la tête de la ravine principale et la forme de celle-ci peu en amont de son
secteur d'évolution régressive (Photo 12) en juillet 2004 à Wankama (DESCROIX L.
Photos Wankama 2004)

En juillet 2004, la ravine principale étudiée à Wankama progressait sur la zone d'épandage intermédiaire avec une seule tête de ravine (Photo 11).

Tableau 15: Evolution régressive mesurée au GPS et corrigée à l'aide des photos
numériques de la situation des têtes de la ravine principale de Wankama en 2004
(des photos numériques de la situation initiale début des mesures effectuées en
2004) (Source: MAMADOU I. 2004)

 

Année
de suivi

Evolution en
mètre

Localisation sur
les bassins

Orientation

Tête N° 1
Bras ouest ravine
principale

2004

11. 55

Sur la zone
d'épandage

Nord-Ouest

Tête N° 2
Bras est ravine principale

2004

13. 70

Sur la zone
d'épandage

Sud-ouest

Tête de ravine secondaire
N°3

2004

1. 85m

Au niveau du
chanfrein avant la
station aval

Nord

Mais le suivi au GPS a été corrigé à partir des photos numériques prises en début
de camp de terrain et de mesures au mètre reprises en fin de campagne 2004.
Ces photos numériques représentent la situation initiale de ces têtes de ravines

(Photos 11 et 12). Les suivis GPS corrigés donnent une progression de: 11. 55 m pour la tête de ravine N°1 au cours de la période du camp de terrain: 7 juillet au 14 octobre 2004) et 13. 70 m la tête de ravine N°2 et 1. 85m pour la N°3 de la partie aval (Tableau 15).

Photos 13 & 14: Evolution régressive de la ravine principale de Wankama: La
ravine se divise en deux bras (Photo 15) et sa progression de juillet 2004 à
septembre 2005 (photo16) (MAMADOU IBRAHIM PHOTOS Wankama 2005)

La ravine se divise en deux bras (Photo 13) à la fin de la saison 2004. La progression totale de la ravine depuis de juillet 2004 à septembre 2005 dépasse 20 mètres (Photo 14).

Tableau 16: Suivi aux piquets-repères de l'évolution régressive de trois têtes de
ravines dans le bassin de Wankama en 2005 (Source ALZOUMA i. & Moussa H. 2005)

 

Année de suivi

Evolution
en mètre

Localisation sur les bassins

Orientation

Tête N° 1 Bras ouest

2005

10. 35m

Sur la zone d'épandage

Nord-Ouest

Tête N° 2
Bras est

2005

12. 5m

Sur la zone d'épandage

Sud-ouest

Tête de ravine
secondaire N°

2005

2. 10m

Au niveau du chanfrein avant
la station aval

Nord

En fait entre 2004 et 2005, les têtes de ravines suivies à Wankama ont connu une progression totale au cours de notre période de suivi (du 7 juillet au 14 octobre 2004 et du 30 juin au 15 septembre 2005) pour la tête de ravine N°1, la progression est de 21. 9 mètres, 26. 2 mètres pour la tête de ravine N°2, et 3. 95 mètres pour la tête de ravine N°3 (Cumul données Tableaux 15& 16).

Photo 15: Tête de ravine N°3 située dans la partie aval du bassin versant de
Wankama (MAMADOU I. Photos Wankama 2005)

En 2005, la ravine s'élargit et progresse de 3. 95 m (Tableau 16) alors qu'en 2004, l'évolution était de 1. 85 m en 2004 (Tableau 15). Mais la situation de 2005 est liée à un creusage anthropique (à droite de la photo15) de la tête de ravine, d'où l'élargissement et la forte progression de la ravine par rapport à 2004.

Tableau 17: Suivi aux piquets-repères de l'évolution régressive de trois
têtes de ravines secondaires du bassin versant de Tondi Kiboro en 2005

 

Année de
suivi

Evolution en
mètre

Localisation sur les bassins

Orientation

Tête N° 1

2005

2. 4m

En aval de la station amont

Sud-est est

Tête N° 2

2005

2. 65m

En aval de la station amont

Sud Est

Tête N° 3

2005

1. 75m

En aval de la station amont

Nord

Photos 16 & 17: Suivi aux piquets - repères des têtes de ravines N°2 et 3 après une
pluie sur le bassin versant de Tondi Kiboro en 2005 (MAMADOU
IBRAHIM. TK 2005)

Par contre les têtes de ravines suivies à Tondi Kiboro, n'ont pas la taille de celles suivies sur le bassin de Wankama. Il s'agit d'une ravine secondaire à la principale située sur la rive gauche et en aval de la station amont du bassin de Tondi Kiboro. Cette ravine remonte une vaste croûte d'érosion du piedmont dégradé de ce bassin (Photos 16 et 17) Malgré une texture d'origine liée aux dépôts éoliens anciens, l'on a une progression moyenne de moins de 2 mètres à plus de 2. 5 mètres (Tableau 17).

3. 1. 5.3-Dépôts et ensablement

Tout matériau transporté, puis déposé, quelle que soit son lieu d'origine et son milieu de sédimentation est appelé dépôt (GEORGE 1974). Mais au cas où les formes de dépôts prennent de l'ampleur au point de modifier la morphologie et la vocation de leur zone de sédimentation l'on parle d'ensablement. Cette forme devient en quelque sorte une menace ou un danger. Dans l'étude des formes de dépôts et d'ensablement, nous distinguons trois principales formes.

3. 1. 5.3.1 Les cônes de déjection

Les mises en valeur agricoles, la piste qui le traverse et les multiples changements des sens des flux hydrologiques (entre la ravine et les mare SudQuest et Quest) modifient la morphologie initiale en éventail de ce cône (figure 43).

Figure 43: Numérisation du cône de déjection du Bassin de Wankama (Source:
MAMADOU IBRAHIM. 2005 (Coord UTM & Epaisseur sédiments en mètres, juillet 2004)

Photo 18: Cône alluvial entre les mares Ouest et Sud-Ouest de Wankama en 2005 (Source: Interprétation photos Pixy RAJOT JL 2005)

Le cône alluvial de Wankama (Photo 18) a une superficie de 19. 780 m2 (mesure obtenue à partir du logiciel Surfer. 7) en 2005. En 1992, il n'a que 12631 m2 de superficie à partir de l'interprétation des photographies aériennes réalisée par Le-Breton (2004).

En 2005, la ravine principale du bassin étudiée alimente bien la mare Sud-Ouest. En 2004, le gros des apports de cette ravine partent dans la mare Sud-ouest tout comme en saison 2005, ces apports de la ravine équipée de Wankama vont surtout dans la mare Sud-Ouest (Photo 18). Le volume sédimenté au niveau de cône est de 35348. 215 m3 (volume obtenu à partir des données du cubage traitées sur logiciel Surfer. 7).

Figure 44: Numérisation des cônes coalescents de Tondi Kiboro (Source: MAMADOU, IBRAHIM 2005 Coord UTM & Epaisseur sédiments en mètres)

Le cône alluvial de Tondi Kiboro présente la forme typique du cône en éventail malgré la coalescence à ce niveau de deux ravines principales descendant du même plateau. Les apports de ravines latérales de Tondi Kiboro formant ce cône (Figure 44) ont comblé la dépression de l'ourlet de la jupe sableuse.

Photo 19: Vue aérienne des cônes coalescents formés par les ravines latérales de
Tondi Kiboro (Source: Interprétation PHOTO PIXY RAJOT
JL. TK 2005)

Les deux cônes coalescents forment la zone d'épandage à mi-versant de Tondi Kiboro (Photo 19). Cette zone d'épandage à mi-versant a une superficie de 33324. 5 m2. Sa largeur est de 224 m pour 273 m de longueur (Figure 45). Le volume sédimenté est de 8327. 49 m3 (mesure obtenue à partir des données du cubage traitées sur logiciel Surfer. 7).

3. 1. 5.3.2 Les zones d'épandage sableuses intermédiaires

Figure 45: Numérisation de La zone de dépôt à mi-versant du bassin versant de Wankama Ouest (Source: LE-BRETON 2004)

Les zones d'épandages sableuses sont des secteurs de rupture de pente situés à mi-versant où la ravine principale perd une partie de ses eaux qui s'infiltrent. Une autre partie ruisselle et atteint les secteurs aval de la zone d'épandage sableuse. Cela s'observe surtout sur le bassin de Wankama où existe une station de jaugeage en aval de la zone d'épandage. Cette station ne ruisselle qu'en cas de crue forte. Mais des ravines actives se déclenchent sur cette zone, au niveau des pistes principalement. Elles sont dues aux tassements des véhicules.

3. 1. 5.3.3-Les micro-zones d'épandage sableux

Les micro-zones d'épandage sableuses sont nombreuses dans les deux bassins versants étudiés. Elles se forment sur les secteurs de rupture de pente où au niveau d'un obstacle topographique, un obstacle naturel. Les fonds de ravines sont aussi des secteurs d'importants dépôts de sables et limons surtout en fin de crue et principalement dans les biefs aval.

Le cubage de la zone d'épandage et des cônes de déjection a permis d'estimer les volumes de matériaux déposés.

Tableau 18: Estimations des volumes de matériaux déposés par les eaux

(Source: LE-BRETON E. 2004 et MAMADOU, I. 2004 et 2005)

Unités
d'accumulation

Zone d'épandage
intermédiaire en m3

Cône de
déjection
m3

Volume arraché aux
ravines
m3

Localisation

Mi-versant

Bas-fond

Réseau amont du bassin
de Wankama

Bassin de
Wankama

3263

35348. 215

9096

Bassin de Tondi
Kiboro

8327. 49

-

-

D'un point de vue redistribution de l'eau de surface, ces unités sont d'une importance capitale. Car se sont des zones de très fortes infiltrations. Les paysans qui mettent en valeur ces unités ensablées se plaignent des faibles rendements surtout pour le mil. Par contre certains ont trouvé une stratégie adaptative de mise en valeur de ces unités ensablées et plus ou moins inondées qui consiste à changer la vocation culturale. Par exemple à Sama Dey dans le terroir de Tondi Kiboro aussi, des paysans sèment du sorgho en début de saison et les pastèques en fin de saison de pluie sur ces types de modelé. Ils font aussi des haies en bois mort de protection qu'ils placent perpendiculairement au sens d'écoulement des dernières crues de la saison. Les ravines constituent des incisions dans le

matériau sableux d'origine éolienne en place sur le versant adossé au plateau. Dans la partie amont du bassin versant de Wankama, LE-BRETON (2004) estime le volume de matériaux arrachés aux ravines dans la partie amont à 9096 m3.

3.2 ANALYSE DE LA DYNAMIQUE HYDROLOGIQUE DU FAKARA

3.2.1-Inventaire des mares

Tableau 19: Inventaire typologique et toponymie des mares dans les terroirs
villageois de Wankama, Maourey Kouara Zeno, Banizoumbou et Tondi Kiboro.

Terroir

Nom de la mare dans la littérature scientifique

Typologie

Nom local de la mare

Signification locale du nom de la mare et situation

Wankama

Mare de Pourra

De plateau

Pourra bangu

Sur le plateau de Pourra, Pourra est le nom d'un verger peul qui a campé longtemps ce plateau

Wankama

-

Artificielle

Chantier bangu

Mare creusée par l'entreprise chargée de la construction de la route N°25; ils ont endigué l'aval d'un secteur à topographie favorable pour récupérer le ruissellement issu du goudron et une partie de apports de la troisième buse

Wankama

Mare Nord

De verrous

Koara
bangu

La mare plus proche du village de Wankama, alimentée surtout par le forage creusé par les TP depuis 1981

Wankama

Mare Ouest

De verrous

Gutulu

La mare Ouest de Wankama, est celle dont nous étudions le bassin versant et est appelée gutulu. Parce qu'elle se vidait jadis très rapidement, le temps d'amener un sceau d'eau au village.

Wankama

Mare Sud-Ouest

De verrous

Mamou Baba Hamatare y Bangu

Ancien champ de sorgho de Mamou Baba. D'ailleurs actuellement son fils Moussa (gardien case IRD) cultive une partie du même champs, dans le cône alluvial de la ravine principale. L'âge de cette mare se situe entre 17 à 20 ans

Wankama

Mare Sud

De verrous

Mai Aléwa bangu

Ancien champ de Mai Aléwa (commerçant à Wankama)

Wankama

 

De verrous

Soga bangu

Situé non loin du campement peul dont le chef du campement s'appelait chef Soga

Wankama

 

De verrous

Altiné Bangu

Situé non loin du campement peul dont le chef du campement s'appelait chef Altiné

Maourey Kouara Zeno

Maourey 2

De verrous

Maourey Dey Zena Bangu

Ancien puits du vieux site du village de Maorey kaora zeno. Cette mare est une des plus anciennes. C'est la plus ancienne du terroir de Maourey Kouara zeno.

Maourey Kouara Zeno

Maourey 1

De verrous

Maourey kouara bangu

Mare alimentée aujourd'hui par le forage creusé au niveau de ce village en 2004

Maourey Kouara Zeno

 

De verrous

Dubi Bangu

Située non loin du campement peul dont le chef s'appelle Dubi

Banizoumbou

Mare de Banizoumbou

De verrous

Yaou Fari Bangu

Mare alimentée par le forage artésien de Banizoumbou.

Aujourd'hui l'alimentation est suspendue. Cette mare est ancienne aussi.

Banizoumbou

Partie creusée

De verrous

Mai Samari

Fari Bangu

Partie creusée (Photo 24) de la mare de Banizoumbou, dans la littérature cette partie ne constitue pas une mare à part.

Banizoumbou

 

De verrous

Maino

Baba Fari Bangu

Située près du champ de Maino Baba

Tondi Kiboro

 

De verrous

Hainikoye Bangu

Située près de chez Hainikoye

Tondi Kiboro

 

De verrous

Ayagi Bangu

Près de chez Ayagi, juste avant la mare de Korto

Tondi Kiboro

Sofia bangou

De plateau

Sabara bangu

Par erreur, le nom de Sofia est donnée dans la littérature et sur les carte IGNN à la mare de Sabara bangu, son nom local de Sabara bangou est lié à l'important peuplement de Guiera senegalensis qui colonise le site de cette mare.

A part les mares de plateaux et les mares artificielles, toutes les autres sont des mares formées par de verrous sableux du fond du lit du Kori Dantiandou. Certaines parmi ces mares présentent des parties creusées où les paysans de ces terroirs extraient le banco comme matière première pour les constructions. C'est le cas des mares de Wankama Nord et de Banizoumbou dont les parties creusées sont plus ou moins importantes.

 
 
 
 
 

Ie fond de la mare est creusé en saison sèche se qui favorise l'agrandissement de celle- ci

 
 
 

Un tas de banco, où dépôt argileux de fond de mare, extrait par les populations pour les travaux de constructions

 
 
 
 

Photo 20: Partie creusée de la mare de Banizoumbou, (Photos MAMADOU IBRAHIM. Banizoumbou décembre 2005)

Ce creusage de fond de mare (Photo 20) pour extraire les dépôts argileux favorise la stagnation des eaux au cours des prochaines saisons de pluie. Et en cas d'événement pluvieux exceptionnel, une mare importante se forme: cas de celle située près du marché du village de Wankama. De l'analyse toponymique de ces mares, il ressort que certaines sont plus ou moins récentes comme la mare SudOuest de Wankama (moins de 20 ans). Cette mare est postérieure à 1992 et ne figure pas sur la photo aérienne de 1950. Tout comme le cône alluvial entre cette mare et la mare Ouest. A propos de la mare de Maourey Kouara Zeno, DESCONNETS (1994) rapporte que la crue du 31-07-1992 a provoqué une rupture du verrou sableux entraînant le partage de la mare en plusieurs parties. Parmi ces mares (citées dans le tableau 19) deux sont permanentes, il s'agit des

mares bénéficiant de l'alimentation des forages creusés depuis 1981 pour la mare de Wankama Nord et 2004 pour celle de Maourey Kouara Zeno 1. Celui de Wankama a un débit de près de 2 litres par seconde (RONGICONI, 2004). D'autres types de mares existent dans le Fakara, c'est le cas des mares de plateau comme celles de Pourra sur le Plateau Ouest de Wankama, et Sofia bangou sur le plateau Est de Tondi Kiboro. Toutes ces mares ont des vocations agro-pastorales: elles servent de lieu d'abreuvement des animaux locaux et transhumants. Localement sur les rives en décrue, quelques paysans pratiquent le maraîchage. Quelques jardins sont installés le long de certaines mares: Wankama Ouest et Nord, Maourey Kouara zeno1 etc. Selon les paysans interrogés le manque d'engouement pour les cultures maraîchères autour de ces mares surtout celles alimentées par les forages artésiens est lié au développement du banditisme local et de l'exode. Autres justifications, certains paysans évoquent la forte minéralisation des eaux des forages. Mais un des paysans de Wankama a trouvé la solution en plantant des dattiers au niveau de la mare Nord. Mais en saison de pluies, il se pose un sérieux problème d'accès aux mares de fond de vallées pour les éleveurs. Mais ces derniers se replient vers les mares de plateaux (Pourra, Sofia etc.) et autres mares artificielles.

Figure 47: Les principales mares du village de Wankama (Source: MAMADOU IBRAHIM 2005)

Dans le seul terroir de Wankama, nous avons retrouvé presque tous les types de mares de la partie Est du degré carré de Niamey à l'exception des mares de dépression fermée (Figure 47). Les mares Nord (alimentée aussi par le forage artésien), Ouest, Sud-Ouest et Sud sont des mares de verrous de cours d'eau non fonctionnels. La mare Pourra sur le plateau du même nom est typique d'une mare de plateau à cuirasse ferrugineuse. Selon DESCONNETS et al., (1991), ces mares de plateau sont situées dans des dépressions d' origine à priori structurale. La mare située près du marché Wankama (fortement creusée par la population) et la mare située dans la partie amont du bassin (creusée par les TP) sont des exemples de mares artificielles (Figure 47). Ces mares artificielles sont situées généralement à proximité des axes routiers où le relief favorise la concentration des eaux du ruissellement (DESCONNETS et al., 1991). En plus de la grande vallée fossile, des ravines adjacentes ou latérales au kori Dantiandou drainent de petits bassins versants alimentant généralement des mares de fond de vallée à l'exemple de ceux que nous étudions. Ce terme <<kori >>de langue haussa, regroupe les vallées sèches, fonctionnelles ou non. Les ravines ou autres incisions de versant d'importance variable qui écoulent les eaux vers les fonds des vallées sèches. Les cours fonctionnels ou non et qui n'ont pas l'ampleur du fleuve Niger (appelé Isa) sont tous appelés <<gourou>> en langue zarma. Les ravines quelle que soient leurs formes et leurs importances sont traduites par << Gourouizé>> ou << hari - zourou >>. Les cours d'eau à eaux stagnantes sont appelées <<Bangou>> (entretiens avec des personnes-ressources).Les types de dépressions ou de zones de rupture de pente situées à mi-versant sont appelées << bagou >>.

3.2.2.La dynamique hydrologique actuelle

3.2.2.1-La dynamique hydrologique

On observe sur ces bassins versants, le développement des phénomènes de capture, c'est à dire le détournement de rivière ou drain-collecteur en direction d'un réseau hydrographique appartenant à un bassin versant voisin. C'est le cas de la ravine principale du bassin versant de Wankama qui alimente la mare sudOuest en certains événements pluvieux exceptionnels ou pas ou selon les saisons. L'instabilité des lignes de partage des eaux est due en partie à l'érosion régressive, les captures se développent de plus en plus dans la partie Nord du

bassin de Wankama. Les événements pluvieux exceptionnels sont susceptibles de produire des modifications géomorphologiques importantes et peuvent conditionner la gravité ou non de l'inondation des lits majeurs. Ils occasionnent de façon régulière les captures et peuvent transformer la morphologie générale des lits ou les niveaux de base des bas-fonds: soit les verrous de fond de vallée sautent ou bien la dynamique d'écoulement change complètement.

3.2.2.2-Les facteurs de la dégradation des bassins versants du Fakara

Tableau 20: Evolution des états de surface entre 1950 et 1992 sur le bassin versant
de Wankama (Source: SEGUIS L., & al., 2003)

Etat de surface

Superficie en %

1950

1992

Culture

6

53. 9

Jachère

0

1. 9

Savane dense

19. 1

0

Fourré

8. 6

0. 2

Sol très dégradé

3. 6

10. 5

Sol nu de plateau

0. 8

2. 6

En 1950, il n'existe pas de jachère sur le bassin versant de Wankama, les superficies de jachères, atteignent 1. 9% en 1992 (Tableau 20) mais actuellement la situation semble plus importante qu'en 1992. Aujourd'hui, la jachère occupe encore de vastes espaces de champs tant à Wankama que le bassin de Tondi Kiboro. Cela est la résultante d'une dégradation de sol constatée par les paysans qui décident finalement de laisser leurs terres en jachère de 2 ans 3 ans. En deux années d'observations sur le bassin de Wankama, nous avons remarqué la disparition de plusieurs jachères, parfois même de très jeunes jachères (moins de 3 ans). En 2005, deux des plus vielles jachères de Wankama en haut et en miversant (parcelle C et F de BOULAIN N.) ont été totalement défrichées avant la saison des pluies. Les arbustes dans ces jachères étaient d'1 m à moins de 3 mètres de hauteur, essentiellement Guiera senegalensis étaient coupés jusqu'aux racines et sans aucune sélection d'espèce. Ces pourcentages du tableau 20 montrent bien qu'il y a dégradation non seulement du couvert végétal et aussi des sols. Les critères de définition de secteurs dégradés dans les bassins versants de Tondi Kiboro et Wankama sont nombreux.

Le ravinement se traduit par la multiplication et l'élargissement des ravines secondaires et principales. L'encroûtement se généralise sur presque tout les formes d'occupation du sol: jachère et champs de cultures.

Photos 21 & 22: La croûte d'érosion (Photo21), une menace sérieuse dans le
Fakara et la croûte algale (Photo 22) beaucoup répandue aussi (MAMADOU IBRAHIM
Banizoumbou Août 2005)

Ce phénomène est très répandu dans le Fakara et l'on retrouve ces croûtes d'érosion (Photo 21) sur tous les types d'occupation du sol. L'on voit sur la photo ci-dessus, le glaçage de la partie superficielle du sol et présence d'éléments grossiers en surface. Ce glaçage de la partie superficielle des sols encroûtés réduit fortement l'infiltration des eaux de pluie. PEUGEOT et al. (1997) et cités par ESVETES M. et LAPETITE J-M (2003) ont évalué la conductivité hydraulique de la croûte d'érosion et celle de la croûte d'érosion et algale sur une jachère dans le bassin versant de Tondi Kiboro à respectivement 0. 06 et 6. 8 mm/h. Par contre sur sol sableux de la jachère, la conductivité hydraulique atteint 194. 4 mm/h. Ceci démontre l'importance de l'encroûtement dans la réduction de l'infiltration et indirectement l'accentuation du ruissellement.

Pour le phénomène du développement de la croûte algale (Photo 22), certains pensent qu'elle ne constitue pas une menace pour les sols. Selon les paysans du Fakara, une fois cassés et bien remués, les sols couverts de cette croûte biologique donnent de bons rendements pour les cultures de mil et sorgho. Selon J.P. VANDERVAERE (1995) et cité par AUDRIN (2005), il met l'accent sur la considération de ces croûtes dans les calculs afin de ne pas surestimer les résultats de conductivité hydraulique et, par voie de conséquence sous-estimer le ruissellement. D'après les travaux d'AUDRIN (2005), l'influence de la croûte

alguale sur l'infiltration des sols en jachère est donc ainsi constatée par une diminution de l'infiltration de la jachère de 0.03 mm/s au potentiel -10mm/s.

Le phénomène de déchaussement des arbustes, le plus rencontré sur les zones à buttes de retenues sableuses d'origine éolienne. La butte sableuse recule et laisse derrière elle des arbustes déchaussés avec des racines aériennes.

 
 

Les racines supérieures du

Guiera senegalensis sont au dessus du sol d'environ 32 cm

 

Photo 23: Déchaussement d'arbuste de Guiera senegalensis, tout autour une croûte d'érosion se forme (MAMADOU IBRAHIM TK Août 2005)

Le déchaussement d'arbuste (Photo 23) (généralement Guiera senegalensis, espèce la plus rencontrée sur les bassins versants étudiés) est lié à la déflation éolienne et au ruissellement. Quand ce déchaussement atteint un certain niveau, les racines sèchent et l'arbuste meurt.

Le démantèlement de termitière est un facteur de formation de surface encroûtée, les termitières effondrées sont le lieu privilégié de formation de croûtes d'érosion. Selon OUEDRAGO (1997) et d'après ses travaux sur le rôle des termitières dans la structure et la dynamique d'une brousse tigrée soudano-sahélienne à BIDI, au nord Burkina Faso, le coefficient de ruissellement sur sol de termitière peut atteindre 98%, ce qui montre l'importance de ce biotope sur les flux hydriques.

Photo 24: Le démantèlement de termitière donne lieu à la formation d'importante croûte d'érosion (MAMADOU IBRAHIM TK Août 2005)

Les termitières désagrégées (Photo24) présentent un état de surface totalement induré avec début de concentration de ruissellement sur les limites de la croûte formée.

L'alluvionnement sableux supérieur ou égal à 20 cm (seuil défini par un paysan de Banizoumbou, longueur d'une main d'adulte), est très fréquent dans les deux bassins versants étudiés. Mais la question ici est de savoir jusqu'à quel seuil cet phénomène constitue une menace réelle pour les cultures (mil, sorgho, etc.)? Il existe sur les deux bassins versants de grands secteurs de dépôts sableux où le volume sédimenté est très important. Il s'agit des zones d'épandage situées à miversant et des cônes alluvionnaires. Ces secteurs sont généralement laissés en jachère (cas des zones d'épandage à mi-versant) de Wankama et Tondi Kiboro). Une des caractéristiques principales de ces zones d'épandage, c'est qu'elles sont de plus en plus incultes. Dès que le niveau de sédimentation atteint un seuil critique, ces secteurs ne sont plus productifs sauf pour certaines cultures comme la patate douce, les courges, etc.

Cependant au cas où l'alluvionnement atteint ou dépasse 30 cm, les paysans sont obligés d'aménager pour pouvoir mettre en valeur leurs champs envahis par le sable.

Pour les défrichements récents et en coupe rase, la motivation réside dans l'exploitation du bois.

Photos 25 & 26: Evolution de la brousse tigrée du plateau de Pourra bassin versant de Wankama entre 1950 et 2003 (LE-BRETON ERIC. 2004)

De l'observation de ces deux photos, l'on remarque la très faible densité des bandes de brousse tigrée sur le plateau de Pourra en 2003 (Photo 26). Une partie de ce plateau de Pourra alimente le bassin versant de Wankama. De la belle brousse tigrée des années 1950, il ne reste aujourd'hui que des lambeaux ou reliquats de bandes de végétation. En 1950 la brousse tigrée couvre 145. 609 (Photo 25) ha de la surface totale du plateau contre 5. 057 ha en 2003. La surface nue occupe actuellement 24. 484 ha sur ce plateau. Cette évolution est liée aussi aux cycles de sécheresses qu'avaient connues les zones sahéliennes: 1968- 1973-1984 etc. Ces surfaces nues sont dues essentiellement aux déboisements successifs, pour les besoins en bois de feu et d'oeuvre des villages, aux surpâturages et surtout à la vente du bois très développée au marché de Wankama et les besoins en bois de la ville de Niamey. On observe la même situation sur les plateaux de Pourra et Sofia Tondi. La caractéristique commune à tous ces critères est l'aboutissement des formations de zones nues qui diminuent la rugosité des bassins et augmentent le ruissellement. Les zones nues sans

aucune couverture végétale sont la cause de la généralisation du ruissellement sous toutes ses formes dans les deux bassins versants du Fakara. On observe trois types de ruissellement.

Le ruissellement diffus, lorsque les filets d'eau contournent les parties hautes. On l'observe généralement sur des structures sableuses des jachères et des zones d'épandage.

Le ruissellement en nappe, la lame d'eau est suffisante pour couvrir les microhétérogéniétés de surface. On retrouve principalement ce type de ruissellement tant sur les bandes nues des plateaux de Pourra (bassin de Wankama) que sur celui de Sofia (bassin de Tondi Kiboro). Le ruissellement Linéaire ou concentré, c'est l'écoulement le long des rigoles, ravins et des talwegs. Il se développe par le creusement et l'élargissement des lits surtout au niveau des zones d'épandage sableuses. La litière, la végétation rampante sont plus efficaces que la canopée de ligneux plantés ou aménagés pour augmenter l'infiltration. L'état de la couverture végétale modifie les caractéristiques et facteurs du ruissellement des bassins versants. Au niveau de la station aval zone d'épandage, ces modifications sont plus importantes. Car sur ce bief, la structure essentiellement sableuse de la zone d'épandage permet un fort pouvoir de rétention hydrique surtout après quelques jours sans pluie.

L'augmentation du ruissellement se manifeste dans les bassins versants étudiés par:

-la lame ruisselée à travers les ravines qui est en très forte augmentation;

-de très vastes reculs de berges par sapement et effondrement de blocs de berges;

-un important alluvionnement sur les rives convexes de zones de méandres des ravines étudiées;

-les zones de méandres se multiplient principalement sur la partie amont du bassin

-sur la zone d'épandage du bassin versant de Wankama, on observe aussi des changements de bras d'écoulement. Les ravines deviennent de plus en plus divagantes sur les zones d'épandage. Elles évoluent très rapidement.

Au centre de toutes ces manifestations de la dynamique hydro-érosive, il y a principalement l'homme. Les actions humaines (mises en culture et déboisement surtout) et les facteurs physiques tels que la péjoration climatique sont les facteurs

généraux de la dynamique récente et dégradante des bassins versants étudiés et même du Fakara. Enfin cette dynamique hydro-érosive se manifeste par une importante mobilisation des matériaux sableux.

3.2.2.3-La dégradation hydrologique actuelle dans le Fakara

La dégradation du réseau hydrologique correspond à la dégradation partielle de l'ancien réseau hydrographique régional drainant des superficies de plusieurs centaines de kilomètres carrés. Elle se traduit dans le Fakara par la nonfonctionnalité de l'organisme hydrologique régional: kori de Dantiadou. Ici il s'agit d'une dégradation très ancienne car le Dantiandou était un des affluents actifs du Dallol Bosso. Actuellement ce kori, tout comme le Dallol Bosso n'est fonctionnel qu'à l'échelle de la confluence de quelques mares. Il peut devenir fonctionnel localement lors des crues exceptionnelles ou à certaines périodes d'années très pluvieuses: 1994-1998. En 1998, le kori Dantiandou a isolé beaucoup de villages situés sur sa rive gauche: comme Tondi Kiboro, Korto sur plusieurs jours et a inondé de vastes superficies (entretiens avec des personnes -ressources).

a) A l'échelle des mares Nord, Ouest, Sud-Ouest et Sud de Wankama

Figure 48: Schéma du cône confluent entre la mare Ouest et Sud-Ouest de
Wankama en 2004 (MAMADOU IBRAHIM. 2004)

Les flux d'écoulement après un événement pluvieux changent selon l'année, la saison voire à l'échelle de la crue sur ce cône situé entre la mare Quest et SudQuest de Wankama (Figure 48).

-Situation en 2004

Figure 49: Dynamique d'échanges des flux d'écoulements entre la mare Ouest et les autres mares de Wankama en 2004 (MAMADOU IBRAHIM. 2005)

En 2004, la mare Quest ou Gutulu bangou reçoit les débordements de la mare Sud-Quest lorsqu'elle atteint une certaine cote. A partir du 20 juillet 2004, c'est la mare Sud-Quest qui est alimentée principalement par la ravine 2 (Figure 49). La mare Quest reçoit aussi les apports de la mare Nord. Par ailleurs En 2005, la ravine 1 alimente surtout la mare Sud Quest; à noter que celle-ci va alimenter de plus en plus, dans le futur, la mare Sud-Quest, car son cône de déjection dans le bas fond, en croissant, empêche la mare Sud-Quest de déverser vers la mare Sud.

La ravine 5 constitue aussi une autre source d'alimentation de la mare Quest de
Wankama sur sa rive gauche. D'ailleurs, cette ravine forme un cône déjection qui
prend de plus en plus d'ampleur. Cette dynamique de comblement risquerait à

moyen terme de modifier la morphologie de cette mare voire même sa division en deux parties.

-Situation en 2005

Figure 50: Dynamique d'échanges des flux d'écoulements entre la mare Ouest et les autres mares de Wankama en 2005 (MAMADOU IBRAHIM. 2005)

En 2005, on observe une situation identique qu'au cours de l'année 2004. Conclusion partielle

La mare Sud-Ouest plus petite déborde la première. Auparavant ses eaux vont vers la mare Sud du fait de l'accroissement du cône de déjection vers le Sud. Lorsque cette mare Ouest déborde comme elle bénéficie des apports des mares Nord et Sud-Ouest, tout l'écoulement suit l'axe général de la vallée.

Il existe des échanges entre la mare du Nord (Kouara Bangou) plus proche du village vers de la mare Ouest.

mare Nord Mare Ouest Mare Sud-Ouest Mare Sud

Mare Ouest Mare Sud-Ouest

L'écoulement peut atteindre les autres mares situées en aval vers Maourey
Kouara Zeno en cas de pluies importantes dans les secteurs. Mais de façon plus
régulière que 2004, la dynamique d'écoulement va de la mare Sud-Ouest vers la

mare Quest. La mare Quest reçoit les débordements de la mare Sud-Quest et de la mare Nord. Les écoulements de la mare Nord (mare bénéficiant de l'alimentation du forage artésien de Wankama) vers la mare Quest peuvent durer plusieurs heures à fort débit voire des jours mais à un débit bien plus faible. Qn observe cela au niveau du cône joignant les deux mares: piste allant vers la case de passage IRD de Wankama. Cette dynamique hydrologique évolue dans l'espace et le temps.

b)-A l'échelle des bassins versants

Figure 51: Dynamique du bassin versant de la mare Ouest de Wankama: Variation de taille des impluviums suivant les événements pluvieux (Source: MAMADOU I. 2005)

La dégradation hydrologique se manifeste à l'échelle de ces petits bassins versants par des captures et déversements entre les bassins versants surtout par la multiplication des ravines secondaires et adjacentes aux principales qui évoluent par érosion régressive. Sur la Figure 31, la mare Quest de Wankama, a plusieurs sous-bassins versants possibles d'alimentation. Elle bénéficie souvent

des apports de quatre autres sous-bassins versants en plus des apports de son bassin versant traditionnel (celui que nous étudions).

Ses quatre sous-bassins d'alimentation sont:

-le bassin adjoint de la mare Nord (Bassin N°5 sur la figure 51) qui draine l'écoulement des secteurs amont du kori Dantiandou en plus de l'apport du forage artésien (situé à moins de 50 m du cône d'épandage entre la deux mares et alimentant directement la mare Nord). Le creusage de canaux en terres par des maraîchers et jardiniers (riverains de la mare Quest) draine les eaux de la mare Nord vers la mare Quest. Ces canaux sont recreusés après quelques jours sans pluie ou quand la cote de la mare Nord ne permet pas un écoulement direct vers la mare ouest.

-Le haut bassin occasionnel (bassin N° 2 sur la figure 51), ce haut bassin versant est occasionnel non seulement c'est un secteur topographique modifié par les Travaux Publics. Une des buses alimentant le bassin traditionnel du haut bassin traditionnel est endiguée en aval par les Travaux Publics. Cet endiguement en aval des buses est à l'origine de la mare artificielle située en amont de la station de jaugeage amont de Wankama sur la rive gauche de la ravine étudiée près du goudron). Cette mare artificielle déborde rarement, surtout qu'elle est régulièrement envahie par des troupeaux d'éleveurs locaux et transhumants qui trouvent un lieu d'abreuvement facile d'accès. Ce haut bassin est aussi occasionnel car les deux buses qui le relient au bassin traditionnel ne sont pas fonctionnelles à chaque pluie.

-Le bas bassin occasionnel (sous bassins N°2 sur la figure51), ce sous bassin draine surtout le ruissellement de la partie Nord, au delà du goudron. Une partie des écoulements passe à travers les buses (N° 5 & 6) partie aval pour rejoindre le bassin traditionnel de Wankama. Mais de chaque côté du goudron, on observe des ravines parallèles longeant ce dernier prenant plus d'ampleur du côté Nord du goudron.

-Le nouveau bassin déversant (sous bassin N°4 sur la figure 51), il s'agit du bassin versant de la ravine principale située au Sud de celle du bassin traditionnel de Wankama. Cette ravine (ravine 1 sur la figure 29 & 30) alimente selon les années les mares Sud-Quest (Figure 49) ou Sud (figure 50)

Les écoulements de ce nouveau bassin déversant passent par la buse N°1 (la première buse à la descente du plateau)

Ensuite un peu en aval de la sortie des buses N°1 et 2, un secteur de méandrage existe. A ce niveau, la dynamique d'écoulement est assez complexe et les limites entre les deux bassins voisins seraient très difficile à distinguer.

c)-A l'échelle de la confluence kori Dantiandou, Radji gourou et ravines latérales de Tondi Kiboro

Figure 52: Schéma de la zone de confluence Kori Dantiandou-Radji gourou et
ravines latérales de Tondi Kiboro et alimentation de la partie creusée de la mare de
Banizoumbou (SOURCE: MAMADOU IBRAHIM 2005)

Dans le secteur de la confluence Kori Dantiandou et Radji gourou (Photos 31 & 32) et ravines latérales de Tondi Kiboro, on observe une dynamique d'écoulement des eaux très complexe. Cette complexité résulte des comportements hydriques des formations superficielles des zones d'épandage intermédiaires et des fonds des ravines. Ces comportements hydriques (forte infiltration et rétention hydrique) entraînent des discontinuités d'écoulements. C'est le cas apports des ravines latérales de Tondi Kiboro qui atteignent rarement la vallée du kori principal du Dantiandou. Le seul drain reliant les apports des ravines latérales de Tondi Kiboro

au lit d'écoulement du Radji gourou passe à travers la ravine - piste reliant Banizoumbou au plateau de Sofia. Des secteurs de cette ravine-piste servent de drain à d'importantes ravines écoulant les eaux vers ce kori venant des secteurs de Sama Dey (Figure 32). On observe cela qu'en cas d'un événement pluvieux important et surtout lorsque les apports des deux ravines qui descendent du plateau vont au delà de la zone d'épandage formée par les cônes coalescents des deux ravines. Selon DESCONNETS (1994) à l'emplacement actuel des cônes coalescents ou l'ourlet de la jupe sableuse, il y avait une petite dépression. Cette dépression est aujourd'hui presque entièrement comblée par les apports alluviaux des ravines formant les cônes coalescents. La ravine -piste (Figure 32) bénéficie en aval de cette zone d'épandage à mi-versant des apports des secteurs fortement encroûtés, parfois cuirassés de la partie aval de la cette zone d'épandage (secteur de confluence des pistes Sofia -Banizoumbou et Tondi Kiboro Sama dey. Le Radji gourou se jette directement dans le lit du Dantiandou et bénéficie des apports des drains des secteurs autour de Sama Dey. Ce kori venant de Sama Dey connaît en certains événements pluvieux (pluie du 6 Août 2005) deux montées d'eaux: une première montée liée aux apports ordinaires de son bassin et la seconde plus importante surtout liée du débordement de la mare en forme de cuvette de Sama Dey.

Photos 27 & 28: Radji Gourou en fin de première crue du 6/0802005 (photo 31) et deuxième crue du 6/08 2005 (Photo 32) suite au débordement de la mare de Sama Dey (MAMADOU IBRAHIM Tondi Kiboro Août 2005)

Son écoulement peut durer plusieurs heures et le niveau d'eau peut atteindre 1m de hauteur (Photo 28). Cette information est déduite des dépôts de délaissés de crue à la hauteur des ligneux se situant dans son lit principal. Après la confluence de la piste au Radji gourou dont les secteurs situés entre le Radji gourou et la partie creusée de la mare de Banizoumbou, on observe une autre situation complexe. Une grande partie des écoulements du Radji gourou n'atteint pas directement le lit du Dantiandou. Mais rejoint les apports des secteurs encroûtés de la butte résiduelle (piste Banizoumbou - Sama Dey) pour atteindre la partie creusée de la mare de Banizoumbou. Quand la partie creusée de la mare atteint une cote supérieure, tout l'écoulement se dirige vers Tondi Kiboro et suit le lit du kori Dantiandou en cas des pluies exceptionnelles. Cette complexité des écoulements découle aussi du fait qu'entre la partie creusée (Figure 32) de la mare de Banizoumbou et la confluence au Radji gourou, le Dantiandou ne présente aucune morphologie d'un lit fluvial. Le fond de cet ancien cours d'eau est densément occupé par des bancs d'alluvions et apports éoliens anciens. La mise en culture a aussi contribué l'évolution morphologique actuelle de ce secteur. Car les limites de son lit d'écoulement sont difficilement identifiables. Seuls quelques filets d'écoulement sporadiques se forment et perdent leurs eaux dans les micro-zones de dépôts sableux.

Conclusion partielle

La dynamique hydrologique des petits bassins versants du Fakara est assez complexe. Les écoulements dans ces bassins versants de Wankama et Tondi Kiboro sont sporadiques et très discontinus. Les importantes zones d'épandage (situées à mi-versant et dans les bas fonds) réduisent les flux d'échange d'un sous-bassin à un autre et d'une mare à une autre aussi. Cette dynamique hydrologique est la résultante des évolutions suivies par ces bassins versants à l'échelle d'une crue, d'une saison ou de plusieurs années. La dynamique hydrologique complexe traduit toute la difficulté à définir les limites plus ou moins précises des bassins versants de Fakara. A l'échelle de ces deux années d'observations, nous n'avons pas enregistré d'événements pluvieux exceptionnel dans les deux bassins étudiés (pluie > à 50mm), il faut aussi tenir compte de cet aspect de la pluviométrie dans l'explication des comportements hydrologique de ces milieux sahéliens. Mais il serait aussi très difficile de dresser un bilan hydrique de ces mares de verrous de cours d'eau non fonctionnels. Ces mares ont des

sources d'alimentation nombreuses et complexes, évoluent et changent à l'échelle de la crue ou de la saison. La détermination d'un fonctionnement hydrologique fréquent semble très difficile même à l'échelle de quelques années d'observations. Ceci traduit non seulement la forte variabilité des facteurs physiques (écoulements, infiltration) et anthropiques (mises en culture, défrichement mauvaises pratiques agricoles) et surtout le caractère actuel de la dynamique hydrique dans ces bassins versants sahéliens.

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