Qualité, gestion et protection des eaux du barrage de Bounamoussa

IV-4-1-Evapotranspiration :

Le terme d'évapotranspiration désigne la quantité de vapeur d'eau rejetée dans l'atmosphère tant par évaporation directe au niveau du sol lui-même que par transpiration des organes aériens des plantes. L'étude de l'évapotranspiration exige que soient définis deux concepts essentiels : l'évapotranspiration réelle (ETR) et l'évapotranspiration potentielle (ETP). Cette dernière est apparue en particulier avec les travaux de Thornthwaite et se définit comme représentant la quantité d'eau disponible sous forme d'humidité du sol, suffisante pour que les plantes puissent maintenir leur taux de transpiration à un niveau maximal.

Au cours de travaux sur la croissance des végétaux, Thornthwaite, botaniste et climatologue américain (Brochet & Gerbier, 1975), avait noté que les échanges d'eau entre la plante et l'atmosphère conditionnaient pour une grande part la croissance du tissu végétal.

L'évapotranspiration potentielle correspond à une alimentation hydrique optimale des végétaux.

Pour le calcul de l'évapotranspiration, nous pouvons utiliser l'une des méthodes suivantes :

? La méthode Thornthwaite (1948), Thornthwaite & Mather (1955) ont relié l'évapotranspiration potentielle (ETP) à des paramètres facilement accessibles : la température moyenne de l'air et la durée théorique de l'insolation.

? la méthode de Penman (1950) prend en compte quatre facteurs principaux qui agissent sur l'ETP : la température de l'air, la radiation, l'humidité et le vent.

? La méthode de Turc (1954, 1961) utilise uniquement deux variables : la température et la durée d'insolation.

Le bilan hydrologique d'un bassin versant est une méthode de calcul qui permet d'apprécier les relations entre apports et sorties d'eau, sur une période de temps déterminée, qui correspond à une année hydrologique complète. Il sert à vérifier la cohérence de l'ensemble des données recueillies et calculées : mesure de précipitation, calcul d'évapotranspiration, mesure de l'écoulement moyen.

Chapitre IV : HYDROCLIMATOLOGIE KHELIFI.B 2016

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Le non-équipement des stations météorologiques utilisées pour la détermination de certains paramètres, nous oblige à utiliser seulement deux méthodes (Thornthwaite et Turc) basée sur les données fournies.

IV-4-1-1- Méthode de Thornthwaite :

Thornthwaite a proposé également une formule basée essentiellement sur les températures de l'air :

10

. K

Etp = 16.

a

1

a = 1???? I + 0,5 1,??

1,5

12

et I=? ??

?

1

i=

5

t : est la température moyenne mensuelle du mois considéré ;

ETP : est l'évapotranspiration potentielle du mois considéré (en mm d'eau) ; K : est un coefficient d'ajustement mensuel.

Tableau N°16 : Les coefficients d'ajustement mensuel.

Mois	J	F	M	A	M	J	J	A	S	O	N		D	K
0,73	0,78	1,02	1,15	1,32	1,33	1,33	1,24	1,05	0,91	0,75	0,70

Le principe de calcul du bilan hydrologique de Thornthwaite est le suivant :

? si pour un mois P = ETP on pose que l'ETP = ETR, la quantité d'eau qui reste

(P-ETR) va alimenter la RFU jusqu'à son maximum (100 mm) et si elle dépasse cette valeur il y aura un excès (WS) qui va partir soit sous forme d'infiltration efficace vers la nappe, soit sous la forme de ruissellement.

? si P < ETP, la valeur de ETR = P + RFU, jusqu'à égalisation avec ETP. Si la RFU est nulle, il va se produire un déficit agricole DA = ETP - ETR, ce dernier paramètre représente alors le besoin des cultures à l'irrigation. Les résultats de calcul de ces paramètres pour les stations (Cheffia et Ain Assel), sont présentés dans les tableaux 17 et 18.

Chapitre IV : HYDROCLIMATOLOGIE KHELIFI.B 2016

Tableau N°17 : Bilan hydrique à la station de Cheffia (1976-2015).

N	Pr	T (°C)	IT	ETP (mm)	RFU (mm)	ETR (mm)	DA (mm)	EXC (mm)		BH	S
42,26	23,54	10,21	134,67	0	42,26	92,41	0	-92,41		O
65,06	21,1	8,66	100,91	0	65,06	35,85	0	-35,85		N
110,73	16,75	6,13	66,46	44,26	66,46	0	0	0		D
124,37	13,63	4,5	49,57	100	49,57	0	74,23	74,23		J
118,4	12,51	3,95	45,74	100	45,74	0	72,65	72,65		F
104,4	12,78	4,08	48,05	100	48,05	0	56,34	56,34		M
84,33	14,95	5,17	71,86	100	71,86	0	12,46	12,46		A
95,21	16,94	6,23	90,49	100	90,49	0	4,71	4,71		M
51,46	19,33	7,6	118,72	32,74	118,72	0	0	0		J
15,19	23,39	10,11	152,04	0	15,06	136,85	0	-136,85		J
2,62	25,77	11,7	171,65	0	2,62	169,03	0	-169,03		A
9,82	25,98	11,84	154,97	0	9,82	145,15	0	-145,15		Annuel
823,85	/	90,23	1205	/	625,71	579,29	220,39	-358,9

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Figure N°17: Représentation graphique du bilan de Thornthwaite (station Cheffia).

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Chapitre IV : HYDROCLIMATOLOGIE KHELIFI.B 2016

Tableau N°18 : Bilan hydrique a la station d'Ain Assel (1976-2015).

N	Pr	T (°C)	IT	ETP (mm)	RFU (mm)	ETR (mm)	DA (mm)	EXC (mm)		BH	S
43,47	23,6	10,25	134,8	0	43,47	91,36	0	-91,36		O
74,5	20,9	8,55	100,2	0	74,5	25,68	0	-25,68		N
125,9	16,3	5,89	64,98	60,91	64,98	0	0	0		D
128,54	12,6	4	46,29	100	46,29	0	82,24	82,24		J
115,76	10,9	3,22	40,42	100	40,42	0	75,34	75,34		F
106,85	11,39	3,44	43,42	100	43,42	0	63,43	63,43		M
86,12	13,2	4,29	63,87	100	63,87	0	22,25	22,25		A
85,67	15,01	5,2	79,83	100	79,83	0	5,83	5,83		M
32,3	18,4	7,06	113,5	81,19	113,5	0	0	0		J
14,93	21,92	9,18	140,3	0	14,66	125,37	0	-125,37		J
2,06	24,5	10,85	160,7	0	2,06	158,6	0	-158,6		A
6,79	25,7	11,65	155,9	0	6,79	149,2	0	-149,2		Annuel
822,89	/	83,58	1144	/	593,79	550,21	249,09	-301,12

Figure N°18: Représentation graphique du bilan de Thornthwaite (station Ain Assel). IV-4-1-1-1-Interprétation du bilan de Thornthwaite :

Ce graphe montre que l'évapotranspiration maximum a été observée pendant les mois de juin, juillet et août pour des valeurs entre 114 et 145 mm, ce qui produit un déficit agricole et nécessite une irrigation pour les zones de cultures. Par contre, pendant les mois de décembre, janvier et février, on observe une recharge de la nappe avec une valeur de 100 mm/mois. Lorsque la recharge dépasse la RFU, le surplus d'eau va partir soit sous forme d'infiltration vers la nappe, soit sous forme du ruissellement.