Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ i ~ BAMBARA Télado Luc
MEMOIRE POUR L’OBTENTION DU
MASTER EN INGENIERIE DE L'EAU ET DE L'ENVIRONNEMENT
OPTION : EAU AGRICOLE
THEME : CONTRIBUTION A LA REVISION DES NORMES HYDROLOGIQUE S AU BURKINA
FASO
présenté et soutenu publiquement le 13 juin 2011 par
BAMBARA Télado Luc Travaux dirigés par : Dr. Harouna KARAMBIRI
Enseignant- Chercheur UTER GVEA
Jury d’évaluation du stage : Président : Dr. Harouna KARAMBIRI Membres et correcteurs : Dr. Angelbert BIAOU Dr. Dial NIANG Mr. FOWE TAZEN
Promotion 2010/2011
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Année 2010/2011 ~ ii ~ BAMBARA Télado Luc
DEDICACE
Je dédie ce mémoire
A ma mère SARE Noyende
A mon père BAMBARA Yobi
A mes frères et sœurs
A la famille DABONE
A mon fidèle amie OUEDRAOGO R. Aimée
A tous mes amis
Que Dieu nous bénisse, nous protège et guide nos pas sur le chemin du Salut !!
Amen !!!
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Année 2010/2011 ~ iii ~ BAMBARA Télado Luc
REMERCIEMENTS
La rédaction de ce mémoire a été rendue possible grâce au concours de différents acteurs au niveau du
2iE.
C’est l’occasion pour nous, de témoigner de notre reconnaissance à toutes ces personnes qui n’ont
ménagé aucun effort pour la réussite de ce travail.
Je remercie Dr. Harouna KARAMBIRI, Enseignant-chercheur en Hydrologie au 2iE, pour avoir
accepté d’encadrer ce mémoire de fin de cycle de Master. Nous le remercions également pour ses précieux
enseignements et conseils dont nous avons pu bénéficier tout au long de ce stage de fin d’études. Les
mots me manquent pour vous témoigner, toute notre reconnaissance.
Nous remercions le Dr. Angelbert BIAOU, enseignant-chercheur au 2iE, pour tous ses
précieux enseignements et conseils dont nous avons pu bénéficier. Nous le remercions pour sa
disponibilité et l’honneur qu’il nous fait de participer à ce jury.
Nous remercions Dr. Dial NIANG, enseignant-chercheur au 2iE, pour sa disponibilité et
l’honneur qu’il nous fait de participer à ce jury.
Nous remercions Monsieur FOWE TAZEN, Ingénieur de Recherche au 2iE, pour sa
disponibilité et l’honneur qu’il nous fait de participer à ce jury.
Je remercie tous les Professeurs qui ont participé à notre formation de master et à notre encadrement.
Je remercie l’ensemble des membres du jury pour la disponibilité et l’honneur qu’ils me font de participer
à ce jury.
Je remercie Madame KONSEIBO, directrice de la bibliothèque de 2ie et l’ensemble de son personnel,
pour leur disponibilité et encouragement.
Je remercie Monsieur HIEN et Monsieur KOUANDA Brahima, à la direction générale des ressources
en eau du Burkina Faso, pour leur disponibilité et encouragement.
Je ne saurai oublier mes promotionnaires, en particulier, Isidore DABIRE, Paul COMPAORE
et Oma LAWSON et les autres pour leur soutien.
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Année 2010/2011 ~ iv ~ BAMBARA Télado Luc
SIGLES ET ABREVIATIONS
2iE :………………… Institut international d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement
BRE :..........................Bassins Représentatifs Expérimentaux
BV :............................Bassin Versant
CIEH : ………………Comité Interafricain d’Etudes Hydrauliques
DGRE :……………..Direction Générale des Ressources en Eau du Burkina Faso
FAO:……………….. Food and Agriculture Organization of the United Nations
(Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture)
ICCARE: ………….. Identification et Conséquences d'une variabilité Climatique en AfRique de l'ouest et centrale non sahélienne
IRD :…………………Institut de Recherche pour le Développement
ORSTOM : …………Office de la Recherche Scientifique et Technique Outre-Mer
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Année 2010/2011 ~ v ~ BAMBARA Télado Luc
RESUME
Ce travail s'inscrit dans la problématique de la révision des normes hydrologiques dans un
contexte de déficits pluviométrique et hydrométrique prolongé.
L'analyse bibliographique sur la variabilité climatique et des méthodes de prédéterminations
hydrologiques menée dans cette étude révèle que la sécheresse qui est intervenue à la fin des
années 60 a engendré des conséquences sur l’hydrologie en Afrique de l’ouest et de centre.
Les tests statistiques de Pettitt et de Hubert appliqués aux séries chronologiques de débits
moyens ont montré qu’il a eu des ruptures sur les bassins de Boromo, Dapola et Wayen en
1971 et on observe une augmentation des débits allant jusqu'à 41.5% sur le bassin de Wayen.
L’analyse fréquentielle des débits maximaux des bassins de Boromo, Dapola et Wayen
montre que les débits décennaux varient entre 1.5 et 25% entre les périodes avant et après
1971.
Par ailleurs, cette étude s’est intéressée à la pertinence des méthodes de prédéterminations
hydrologiques utilisées au Burkina Faso. Elle s’est basées sur la comparaison des débits
décennaux des bassins de Koriziena et de Rambo obtenus par les méthodes de CIEH,
d’ORSTOM et par analyse fréquentielle. Sur les deux bassins, la méthode de CIEH surestime
le débit décennal par contre celle de ORSTOM sous estime le débit décennal.
Mots Clés : Normes hydrologiques, écoulement, prédétermination, changement climatique, rupture, environnement, sahel, Burkina Faso.
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Année 2010/2011 ~ vi ~ BAMBARA Télado Luc
ABSTRACT
This work deals with the problem of hydrological standards revision in a context of rainfall
and hydrometric decrease on a long period.
The literature review analysis on the climatic variability and methods of hydrological
predetermination carried out in this study reveals that the drought that intervened at the end of
the 60s has some consequences on the hydrology in Western and central Africa.
Statistical tests of Pettitt and Hubert applied to different series of average flows showed there
had been a break on the watersheds of Boromo, Dapola and Wayen in 1971 and observed
deficits rates up to 41.5% on Wayen Basin.
Determining rates by ten-frequency analysis, the periods before and after 1971, shows that the
decadal rates vary between 1.5 and 25% between the periods before and after 1971.
This study examined the relevance of Hydrological methods used in Burkina Faso. It was
based on comparing decadal rates of flow of Koriziena and Rambo basins obtained by the
methods of CIEH, ORSTOM and frequency analysis.
On the two basins, the CIEH method overestimates the decennial flow rate, while that of
ORSTOM underestimates the decennial flow rate.
Key words: Hydrological standards, flow, predetermination, climatic variability, break, environment, sahel, Burkina Faso.
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Année 2010/2011 ~ 1 ~ BAMBARA Télado Luc
SOMMAIRE
I- INTRODUCTION ................................................................................................................... 4
II- REVUE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LA PREDETERMINATION HYDROLOGIQUE ........ 6
II.1. Les variations climatiques récentes ................................................................................ 6
II.1.1. Contexte déficitaire de 1970 .................................................................................... 6
II.1.2. Variabilité de la pluviométrie annuelle ................................................................. 7
II.1.3. Variabilité de la pluviométrie mensuelle .............................................................. 7
II.1.4. Variabilité du nombre annuel de jours de pluie .................................................... 8
II.2. Variabilité et Conséquences Hydrologiques .................................................................. 8
II.2.1. Variabilité des débits moyens annuels .................................................................. 8
II.2.2. Variabilité des extrêmes ....................................................................................... 9
II.2.3. Conséquences Hydrologiques .................................................................................. 9
II.3. Méthodes de prédétermination hydrologique ............................................................... 10
II.3.1. Historique .............................................................................................................. 10
II.3.2. Méthodes de prédétermination de crue et d’écoulement annuel ........................... 12
II.3.2.1. Méthodes de prédétermination de la crue décennale ..................................... 12
II.3.2.2. Méthodes de prédétermination de l'écoulement annuel ................................. 13
II.3.2.3. La méthode de RODIER & AUVRAY ............................................................. 13
II.3.2.4. La méthode de PUECH & CHABI-GONNI ................................................... 14
II.4. Analyse et critique des méthodes .................................................................................. 15
II.4.1. Méthode de RODIER & AUVRAY ......................................................................... 15
II.4.2. Méthode de CIEH (PUECH & CHABI GONNI, 1984) ........................................... 16
II.5. Normes Hydrologiques ................................................................................................. 17
II.5.1. Notion de norme ............................................................................................... 17
II.5.2. Révision des normes hydrologiques .................................................................. 17
II.6. Conclusion partielle ..................................................................................................... 18
III- MATERIEL ET METHODE ............................................................................................... 19
III.1. Présentation du projet ................................................................................................. 19
III.2. Localisation de la zone d'étude ................................................................................... 19
III.3. Caractéristiques du milieu naturel de la zone d’étude ............................................... 20
III.3.1. Relief ..................................................................................................................... 20
III.3.2. Climat ................................................................................................................... 20
III.3.3. Végétation ............................................................................................................. 21
III.3.4. Hydrographie ....................................................................................................... 22
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III.3.5. Sols ....................................................................................................................... 23
III.5. Traitement des données, simulations et calculs .......................................................... 24
III.5.1. Le Logiciel Khronostat ......................................................................................... 24
III.5.2. Le Logiciel Hyfran ............................................................................................... 26
IV-RESULTATS ET ANALYSE ................................................................................................. 27
IV.1. Méthodes de prédéterminations utilisées au Burkina ................................................. 27
IV.2. Présentation des bassins étudiés par ORSTOM au Burkina Faso .............................. 27
IV.2.1. Région de OUAGADOUGOU .............................................................................. 28
IV.2.2. Région de MANGA ............................................................................................... 28
IV.2.3. Région de TIKARE ............................................................................................... 28
IV.2.3. Région de BOULSA .............................................................................................. 29
IV.3. Base de données .......................................................................................................... 29
IV.3.1. Base de données sur les pluies et les débits ......................................................... 29
IV.3.2. Débit estimé par ORSTOM ................................................................................... 29
IV.3. Etude de la période de rupture sur les bassins ............................................................ 31
IV.4. Estimation des débits en fonction des périodes ........................................................... 32
IV.5. Analyse de la pertinence des méthodes ...................................................................... 35
IV.5.1. Résultat de l’analyse fréquentielle ....................................................................... 35
IV.5.2. La méthode de CIEH ............................................................................................ 36
IV.5.3. La méthode de ORSTOM ...................................................................................... 36
V-DISCUSSION ....................................................................................................................... 38
V.1. Variabilité des débits par rapport aux différentes périodes ......................................... 38
V.2. Discussion sur la pertinence des méthodes ................................................................. 38
V.3. Conséquences technique et économique sur les ouvrages ........................................... 39
VI. CONCLUSION GENERALE ET RECOMMANDATIONS ................................................. 41
VII. REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUE .............................................................................. 43
VIII. ANNEXES ........................................................................................................................ 45
VIII.1. Fiche et résultats d’enquête ...................................................................................... 45
VIII.2. Base de Données d’ORSTOM ................................................................................... 46
VIII.3. Données de débits de la DGRE ................................................................................. 52
VIII.4. Evolution des débits maximaux sur les bassins ........................................................ 55
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LISTE DES TABLEAUX, FIGURES ET EQUATIONS
• Liste des tableaux
Tableau 1: méthodes utilisées dans les bureaux d’études (BE) ............................................... 27
Tableau 2: débits estimés par ORSTOM sur la région de Manga ........................................... 30
Tableau 3: débits estimés par ORSTOM sur la région de Ouagadougou................................ 30
Tableau 4: débits estimés par ORSTOM sur la région de Tikare ............................................ 30
Tableau 5:résultat du test de Hubert ........................................................................................ 31
Tableau 6: Période de rupture du test de Pettitt et déficit des bassins .................................... 31
Tableau 7:Débits estimés sur les périodes pour chaque bassin ............................................... 33
Tableau 8:Analyse fréquentielle du bassin de Koriziena et du bassin de Rambo .................... 35
Tableau 9: récapitulatif des résultats des différentes méthodes .............................................. 38
• Liste des Figures
Figure 1: situation géographique des bassins étudiés ............................................................. 20
Figure 2:Carte Trois zones climatiques (Source Direction météo) ......................................... 21
Figure 3: Réseau hydrographique de Burkina Faso ................................................................ 23
Figure 4: Localisation des bassins expérimentaux du Burkina étudiés par ORSTOM ........... 28
Figure 5 : Evolution de la variable du test de Pettitt des bassins de Boromo et de Dapola. .. 31
Figure 6: variations du Débit par rapport aux temps de retour sur le bassin de Dapola ....... 34
Figure 7: variations du Débit par rapport aux temps de retour sur le bassin de Boromo ...... 34
Figure 8: Variations du Débit par rapport aux temps de retour sur le bassin de Wayen ....... 34
• Liste des équations
Équation 1: Formule de la méthode ORSTOM pour l'estimation de la crue décennale .......... 14
Équation 2: Formule de la méthode CIEH pour l'estimation de la crue décennale .................. 15
Équation 3: Formule de l’écart ................................................................................................. 26
Équation 4: formule de la longueur du déversoir d'un barrage ................................................ 39
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I- INTRODUCTION
Le développement des infrastructures hydrauliques et routières est au cœur du développement
socio-économique des pays ouest-africains, et notamment du Burkina Faso. La mobilisation et
le contrôle des ressources en eau sont conditionnés par la construction d’ouvrages
hydrauliques tels que les barrages pour le stockage des eaux, les ponts, etc. Au Burkina Faso,
les ouvrages hydrauliques et routiers sont dimensionnés et gérés avec des méthodes de CIEH
(Centre Interafricain d’Etudes Hydrauliques) et de ORSTOM (Office de la Recherche
Scientifique et Technique Outre-Mer). Ces méthodes sont basées sur des données collectées
sur plus d’une centaine de bassins versants expérimentaux pendant la période 1955-1965 en
Afrique de l’ouest et du centre.
Les modifications des conditions climatiques intervenues depuis les années 1970 au Sahel
(diminution de 15 à 35% des pluies annuelles, migration des isohyètes vers le sud, etc.) ont
profondément affecté la réponse hydrologique des petits bassins sahéliens. Les volumes
écoulés et les caractéristiques des hydrogrammes des crues (débit maximum, temps de
montée, temps de base, temps de concentration, temps de réponse, etc..) ont été également
modifiées (Ouédraogo, 2001).
Dans ces nouvelles conditions climatiques et hydrologiques, les méthodes et outils usuels de
dimensionnement des ouvrages hydrauliques et routiers sont devenues obsolètes et leur
application conduit soit à des sous-dimensionnements, soit à des surdimensionnements.
Il est donc primordial d’actualiser ces méthodes de prédétermination hydrologique afin
d’optimiser et de sécuriser les infrastructures hydrauliques et routières dans la sous-région
ouest africaine.
Cette étude qui est une contribution à cette actualisation vise les objectifs suivants :
- Reconstituer la base de données (hydrométéorologique et environnementale) utilisée par
l’ex-CIEH et l’IRD (ex-ORSTOM) sur le Burkina Faso.
- Faire une synthèse des méthodes de prédétermination hydrologique utilisées au Burkina
Faso.
- Analyser la pertinence de ces méthodes sur des bassins actuellement jaugés.
- Faire des propositions pour une actualisation de méthodes existantes de
prédétermination hydrologique au Burkina Faso.
Le document s'articule autour de trois parties.
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 5 ~ BAMBARA Télado Luc
Un travail de synthèse sur les variations climatiques et sur l’historique les méthodes de
prédéterminations hydrologiques.
La deuxième partie rassemble l'ensemble des informations et données disponibles sur les
bassins étudiés par l’ex-CIEH et l’IRD (ex-ORSTOM) sur le Burkina Faso. Dans ce chapitre,
nous présenterons une base de données des bassins représentatifs du Burkina Faso (ex. Haute
Volta.
La troisième partie porte sur l’analyse de la pertinence des méthodes de prédétermination
hydrologiques sur les bassins actuellement jaugés afin de faire des propositions pour une
actualisation de méthodes existantes de prédétermination hydrologique au Burkina Faso.
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 6 ~ BAMBARA Télado Luc
II- REVUE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LA PREDETERMINATION
HYDROLOGIQUE
II.1. Les variations climatiques récentes
De nombreuses études se sont penchées sur la question de la variabilité climatique et des
ruptures dans les séries chronologiques des variables climatiques en Afrique tropicale
(Sircoulon, 1976 ; Albergel, 1987 ; Carbonnel et al., 1992 ; Paturel et al., 1996 ; Mahé et al.,
2001 ; Ouédraogo, 2001 ; Kourponou, 2001 et Sighomnou, 2004). Les résultats de ces études
soulignent : un déplacement nord-sud des isohyètes, l'existence d'une rupture dans les séries
chronologiques des paramètres climatiques autour des années 1970 et 1980, une variation
inter-annuelle et annuelle très forte de la pluviométrie avec des écarts à la normale
importants et une forte variation des caractéristiques de la saison (début, fin, longueur de la
saison).
II.1.1. Contexte déficitaire de 1970
Cette partie a pour objectif de mieux quantifier le phénomène de sécheresse observé depuis le
début des années 1970 en Afrique de l'ouest et centrale.
De nombreuses études (Paturel, 1997 ; Servat 1997) ont démontré la présence d'une rupture
dans la série de données de pluie en Afrique de l'Ouest et Centrale, s'accordant à situer
cette rupture entre 1968 et 1972 avec 1970 comme année charnière (Niasse et al., 2004).
Cette rupture se traduit par une baisse de 15 à 30% de la pluviosité et entraîne un décalage
des isohyètes de 200 kilomètres vers le sud. Le nombre d'événements pluvieux est
également en baisse sans que les origines de ce phénomène soient clairement établies.
La chute des débits sur la plupart des bassins versants est de l'ordre de 40 à 60%, en
concomitance avec une baisse de la pluviosité de 15 à 30%. Seuls les bassins sahéliens ont
connus une augmentation, associée à la double dégradation d’origine anthropique et
climatique des états de surface (Mahé et al, 2005). La sévérité de la baisse des débits a
entrainé une baisse significative de la surface occupée par les grandes zones humides. Entre
1970 et 1990, le delta intérieur du Niger est passé de 37000 à 15000 kilomètres carrés, tandis
que la surface inondée de la plaine du Hadjia Nguru est passée de 2350 à 1000 kilomètres
carrés.
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La partie souterraine du cycle de l'eau souffre également d'une baisse importante de la
recharge et de l'augmentation du coefficient de tarissement.
II.1.2. Variabilité de la pluviométrie annuelle
La pluviométrie annuelle est une variable très couramment étudiée pour caractériser
l'évolution climatique en Afrique. Selon Sircoulon et Olivry (1986), la sécheresse a entraîné
au Sahel une migration vers le sud des isohyètes 300, 400 et 500 mm. Le déplacement de ces
courbes isohyètes s'est effectué sur près de 100 à 200 km, par rapport aux isohyètes établies à
partir de la normale 1931-1960.
La baisse de la pluviométrie est remarquable de par l'importante extension des zones à
pluviométrie inférieure à 1200 mm durant les décennies 1970 et 1980 en Afrique tropicale.
Même dans les zones à forte pluviométrie (supérieure à 1800 mm), les deux dernières
décennies se caractérisent par un glissement vers le sud-ouest de l'isohyète 1800 mm.
II.1.3. Variabilité de la pluviométrie mensuelle
En zone sahélienne, la baisse des précipitations est plus importante au mois d'août (mois le
plus pluvieux) et, à un degré moindre, au mois de septembre (Denett et al. 1985). Nicholson
et Palao (1993) montrent que dans les régions sahéliennes d'Afrique de l'ouest, les mois d'août
et de septembre seraient les plus affectés par la baisse des précipitations. Il est intéressant de
remarquer que ce sont les mois les plus pluvieux.
On évalue à près de 27% le déficit moyen des pluies des mois de juillet, août et septembre
depuis 1968 par rapport à la normale 1931-1960. Le calcul de l'indice pluviométrique centré
réduit des pluies mensuelles par rapport à la normale 1931-1960 fait ressortir que les mois de
juillet, août et septembre sont les plus affectés par la diminution des cumuls pluviométriques
depuis 1965 au Sahel (Denett et al., 1985).
Les résultats du programme ICCARE confirment que la pluviométrie mensuelle a changé au
cours des dernières décennies aussi bien sur les zones sahéliennes que sur les zones non
sahéliennes de l'Afrique de l'ouest et centrale. Cependant, le changement ne s'est pas effectué
uniformément sur toute l'année même si globalement sur chacun des mois la pluviométrie a
diminué.
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Les pays situés au Nord du 10ème parallèle et qui bordent le Sahel (une partie de la Guinée
Conakry, le Mali, le Burkina Faso, une partie du Nigeria, du Cameroun et du Tchad)
connaissent une réduction de la pluviométrie sur l'ensemble de la zone, durant toute l'année.
Elle est particulièrement importante pendant la saison des pluies et moins à l'est pendant la
saison sèche (Ouédraogo, 2001).
II.1.4. Variabilité du nombre annuel de jours de pluie
L'étude de la variabilité du nombre annuel de jours de pluie a été très peu abordée. Cela est
lié à la difficulté d’acquérir des données de mesures quotidiennes, fiables et ne comportant
que peu de lacunes. Le programme ICCARE a fourni des résultats intéressants qui se
rapprochent de ceux décrits sur la pluviométrie annuelle (Paturel et al., 1997a; Servat et al.,
1998).
On observe une diminution du nombre annuel de jours de pluie durant la sécheresse
actuelle. Le nombre de jours de pluie semble avoir diminué à partir de la décennie1970.
II.2. Variabilité et Conséquences Hydrologiques
II.2.1. Variabilité des débits moyens annuels
Olivry et al. (1993) indiquent que les ressources en eau de surface des cours d'eau sont en
baisse depuis le début de l'année 1970 et ont diminué de moitié sur la décennie 80.
D'après Sircoulon (1987), le déficit des apports annuels de la période 1968-1985 atteint
44% sur le Sénégal à Bakel, 22% sur le Niger à Koulikoro, et 39% sur le Chari à
N'Djamena.
En considérant les modules du Mouhoun (Volta Noire) à Dapola au Burkina Faso sur deux
périodes distinctes 1951-1971 et 1972-1985, Pouyaud (1986a) constate une diminution de
près de 50% des modules sur la dernière période. Par ailleurs, en prenant en compte les
récentes années de sécheresse (1972-1985) dans l'échantillon des modules du Mouhoun à
Dapola, on aboutit à une diminution de 20% de la moyenne de l'échantillon total par rapport
à la moyenne calculée sur la période 1951-1971. De même, bien que l'influence des années
après 1970 sur le Nakambé (Volta Blanche) à Yakala paraisse moindre par rapport à celle
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 9 ~ BAMBARA Télado Luc
constatée sur le Mouhoun, le déficit est tout de même important puisqu'on observe une
diminution de 32% des modules sur la période 1971-1985 par rapport à la période 1956-
1971. Et si l'on considère l'ensemble de l'échantillon des modules du Nakambé à Yakala, de
1956 à 1985, la baisse par rapport à la période 1956-1971 est de 15% (Ouédraogo, 2001).
II.2.2. Variabilité des extrêmes
Dans l'ensemble de l'Afrique de l'ouest et centrale, la baisse des débits de pointe semble
intervenir à partir de 1968-1970. On assiste depuis 1970 à un effondrement des crues
maximales (Sircoulon, 1992) qui atteint son paroxysme au cours de la sécheresse de 1983-
1984.
Les basses eaux sont particulièrement touchées par le phénomène de sécheresse actuelle.
Selon Olivry et al. (1993), les étiages des fleuves soudano-sahéliens sont systématiquement
les plus faibles des chroniques observées puisque l'on note une forte concentration des
années à plus faibles valeurs de débits mensuels d'étiage entre 1970 et 1990.
La moyenne des débits minimums journaliers du Niger à la station du Nigelec (Niamey)
établie sur la période 1969-1994 a diminué de 83% par rapport à la moyenne calculée sur la
période 1929-1968 (Bechler et al., 1997).
II.2.3. Conséquences Hydrologiques
Le traitement statistique des séries hydropluviométriques oblige à considérer deux sous séries
bien distinctes, avant et après 1970. Les normales pluviométriques (qui supposent une
stabilité du climat) calculées sur des périodes de 30 ans, présentent pourtant des variations
sensibles sur les périodes 1951-1980, 1961-1990 et 1971-1997. La cartographie de ces
normales trentenaires de pluie annuelle montre une conservation de la configuration des
isohyètes. Cependant, on observe un glissement des isohyètes vers le sud-sud-ouest pour les
cartes établies sur les deux dernières périodes, traduisant ainsi un déficit pluviométrique pour
les périodes 1961-1990 et 1971-1997 par rapport à la période 1951-1980. Le recul est encore
plus prononcé sur la période 1971-1997. Ce qui confirme bien que la décennie 1990 est
également déficitaire sur le Burkina, le Mali et la Côte d’Ivoire. Globalement, les déficits
entre la normale 1971-1997 et 1951-1980 varient entre 10 et 20% mais peuvent être
supérieurs.
On retrouve cette variabilité sur les caractéristiques des régimes des cours d'eau.
Les estimations de modules de la période 1971-1997 sont systématiquement inférieures à
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celles de la période 1951-1980. Les résultats sont quelquefois éloquents puisque pour certains
cours d'eau l’écart relatif d’estimation est supérieur à 55% pour toutes les récurrences.
Les estimations de modules sur l'ensemble de la période 1951-1997 sont également
systématiquement inférieures à celles de la période 1951-1980 mais supérieures à celles
établies sur la période 1971-1997. Les écarts entre les périodes de retour estimées des
modules dans chacun des cas (1951-1980 et 1951-1997) sont donc bien moins importants.
Les bassins versants des zones à régime sahélien et tropical pur semblent être les plus affectés
par la diminution des variables hydrologiques au cours des 30 dernières années (Ouédraogo,
2001).
Ces conséquences touchent également l’agriculture et l’alimentation en eau potable.
Les conséquences d'une perte importante des rendements agricoles ont été tragiquement
mises en évidence en 1972 avec les grandes famines qui prirent place. La surface en sol nu
augmente, l'évaporation s'intensifie et la sécheresse gagne alors du terrain, entraînant des
mouvements de transhumance très importants pour chercher de nouvelles sources de
nourriture. Les mêmes causes et conséquences se répètent ainsi dans une boucle de
rétroaction.
L'alimentation en eau potable, basée sur des prélèvements dans des réservoirs, souffre de la
baisse des débits, à l'image des déficits de fourniture à Ouagadougou entre 2002 et 2003.
La dégradation qualitative de la ressource en eau est certaine (augmentation de la turbidité,
concentration des pollutions avec la baisse de la ligne d'eau, asphyxie entraînant une remise
en solution de toxiques) et entraîne des coûts de traitement plus importants, difficilement
supportables par ces populations. Ces conditions sont également favorables à la propagation
des maladies véhiculées par l'eau (Rescan, 2005).
II.3. Méthodes de prédétermination hydrologique
II.3.1. Historique
Dès le début de ce type d'étude, les bassins versants représentatifs et
expérimentaux (BRE) suivis par l'ORSTOM, ont été prévus pour la transposition des résultats
afin d'avoir quelques éléments pour calculer les débits de crue de fréquence donnée sur des
petits bassins versants non observés.
En 1960, P. DUBREUIL a, dans un rapport de synthèse sur les BRE de Côte
d'Ivoire, donné quelques règles simples de transposition.
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 11 ~ BAMBARA Télado Luc
C. AUVRAY en 1961 a présenté, à Monrovia, un premier essai de synthèse où
les règles de transfert étaient basées sur les caractéristiques des bassins, en particulier le relief
et la perméabilité globale. Cette dernière valeur étant très difficile à quantifier, il a classé les
bassins dans un certain nombre de catégories de perméabilité, fondées essentiellement sur des
critères géologiques.
En 1965, J.A. RODIER et C. AUVRAY publient, à la demande du CIEH,
l’estimation des débits de crues décennales pour les bassins versants de superficie inférieure
à 200 km2 en Afrique Tropicale". Les abaques qui y sont présentés résultent de l'analyse du
ruissellement de 60 BRE. Cette méthode est, à l'heure actuelle, la plus couramment utilisée.
En 1972, P. DUBREUIL présente le « Recueil des données de base des Bassins
représentatifs et expérimentaux 1951-1969 » qui synthétise les observations effectuées sur
250 BRE par l'ORSTOM.
En 1976, J.A. RODIER met au point dans une étude préliminaire demandée par
le CIEH l’estimation des débits de crue décennale pour les petits bassins forestiers en Afrique
Tropicale" à partir des données de 24 BRE d'Afrique et de Guyane. Cette étude a marqué le
point de départ des mesures sous pluies simulées pour déterminer l'aptitude au ruissellement
d'un bassin.
En 1981, A. CASENAVE dans le rapport final au CIEH sur l'étude des crues
décennales en zone forestière propose une nouvelle méthode basée sur l'utilisation
systématique du mini-simulateur de pluie. Cette méthode est ultérieurement étendue à
plusieurs pays sahéliens où les études se poursuivent.
En 1983, C. PUECH et D. CHABI-GONNI du CIEH proposent, à partir d'une
analyse statistique des données de base du recueil de P. DUBREUIL, une nouvelle
"Méthode de calcul des débits de crue décennale pour les petits et moyens bassins versants
en Afrique de l'Ouest et Centrale".
Enfin, en 1985, J.A. RODIER a repris pour les BRE sahéliens de superficie
inférieure à 10 km2 la méthode de calcul de la crue décennale en modifiant les estimations
qui avaient été faites pour la méthode "RODIER-AUVRAY" de 1965 (FAO, numéro 54).
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 12 ~ BAMBARA Télado Luc
II.3.2. Méthodes de prédétermination de crue et d’écoulement
annuel
En Afrique de l'Ouest et du centre deux méthodes de prédétermination de la crue
d'étude et deux méthodes de prédétermination de l'écoulement annuel sont largement
utilisées par les concepteurs d'aménagements :
II.3.2.1. Méthodes de prédétermination de la crue décennale
� La méthode de RODIER & AUVRAY (1965) permet de déterminer les paramètres de la
crue de récurrence décennale sur un petit bassin versant tropical, de superficie
comprise entre 10 et 200 km2. La clef de cette méthode est une typologie des petits
bassins versants Intertropicaux qui conduit l'utilisateur à des abaques donnant le volume
de la crue, ses temps caractéristiques et son débit de pointe.
� La méthode CIEH (PUECH & CHABI GONNI, 1984) est basée sur une approche
probabiliste. Des formules résultant de régressions multiples permettent de
prédéterminer les paramètres de la crue décennale à partir de la surface, de l'indice de
pente du bassin et de la pluviométrie interannuelle. Cette méthode calée essentiellement sur
des bassins versants du domaine cristallin, exclut tous les bassins de la façade
atlantique.
Pour les bassins dont la surface est inférieure à 10 km2, il faut utiliser la méthode RODIER &
RIBSTEIN en employant les diagrammes et le questionnaire «check-list» spécifiques à cette
gamme de bas-fonds.
Pour les bassins dont la surface est comprise entre 10 et 120 km2 il est possible d'utiliser la
méthode RODIER & AUVRAY de 1965 (en attendant la révision) ou la méthode PUECH &
CHABI GONI. La première méthode demande une bonne connaissance des régimes sahélo-
soudaniens, la seconde est plus facile d'emploi.
Pour les bassins dont la surface est comprise entre 120 et 600 km2 la méthode de PUEH &
CHABI GONI est la seule à donner des résultats, mais elle n'est utilisable que pour des bassins
versants ni trop perméables, ni trop imperméables avec une dégradation hydrographique
modérée.
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 13 ~ BAMBARA Télado Luc
II.3.2.2. Méthodes de prédétermination de l'écoulement annuel
Le module annuel n'est pas une caractéristique très significative étant donné sa grande
variabilité interannuelle dans la zone étudiée, mais sa connaissance, liée à quelques notions
sur sa distribution statistique, est nécessaire pour l'étude des conditions de remplissage des
réservoirs.
� La méthode RODIER (1975). L'auteur a effectué une synthèse sur les données de
l'écoulement annuel des bassins versants de la zone entre les pluviosités interannuelles
300 et 800 mm. Trois paramètres ont été retenus pour la régionalisation: la surface du
bassin, la pluie annuelle et le paysage correspondant au bassin, c'est à dire l'ensemble des
états de surface des sols et des facteurs caractérisant la pente. Chaque paysage
correspond à un bassin type. On peut interpoler les résultats entre deux bassins types s'ils
comportent les mêmes composantes en proportion variables.
� La méthode DUBREUIL et VUILLAUME (1975). A partir d'une zonation climatique
des bassins versants de l'Afrique de l'Ouest, ces auteurs présentent des formules de type
régression linéaire donnant l'écoulement moyen interannuel d'un petit bassin versant en
fonction des variables suivantes : la pluie annuelle, l'évaporation sur bac, le
pourcentage de cultures, le pourcentage de surface occupée par des formations
perméables (grès ou sable) et un Indice représentant la surface et la dégradation
hydrographique du bassin.
NB : Dans cette étude, nous nous focaliserons sur les méthodes de prédétermination de crue
décennale.
II.3.2.3. La méthode de RODIER & AUVRAY
RODIER & AUVRAY ont proposé en 1965 une méthode d'estimation des débits de
crues décennales pour les bassins versants de superficie comprise entre 10 et 200 km2 en
Afrique occidentale. Cette méthode est basée sur les résultats des études hydrologiques
de 60 bassins versants répartis en Afrique au sud du Sahara et à l'ouest du Congo. La
démarche consiste à classer le bassin étudié dans un groupe de bassins dont les
caractéristiques physiographiques sont proches et de définir par abaques les paramètres
de la crue décennale.
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 14 ~ BAMBARA Télado Luc
La mise en œuvre de cette méthode passe par 5 étapes :
� estimation de la hauteur de l'averse décennale moyenne sur le bassin,
� classification du bassin suivant ses caractéristiques,
� étude du coefficient de ruissellement,
� détermination du temps de ruissellement et du temps de montée,
� détermination de la forme de la crue décennale.
Équation 1: Formule de la méthode ORSTOM pour l'estimation de la crue décennale
br TSKPAmQ /***** 101010max, α=
avec : Qmax10 : le débit maximum décennal en m3 /s,
m : le coefficient de majoration d'écoulement prenant en compte
le débit d'écoulement retardé estimé entre 1,03 et 1,15 au regard de la
perméabilité et de la taille des bassins ;
A : le coefficient d'abattement,
α : le coefficient de pointe,
P10 : la précipitation décennale ponctuelle journalière,
Kr10 : le coefficient de ruissellement décennal,
S : la superficie du bassin versant en km2,
Tb : le temps de base en secondes.
II.3.2.4. La méthode de PUECH & CHABI-GONNI
En 1984, Puech et Chabi-Gonni ont proposé une méthode statistique, connue depuis sous le
nom de méthode CIEH et basée sur 162 bassins versants dont l'origine vient
essentiellement du recueil de Dubreuil (1972) sur les bassins expérimentaux. La formulation
retenue pour retrouver l'expression du débit de pointe Q10 est basée sur un schéma de
régression multiple.
Étapes à suivre
� Calculer ou estimer les paramètres Superficie du bassin versant (S), Indice global de
pente (Ig), Précipitation annuelle ponctuelle (Pan), Précipitation journalière ponctuelle
(Pw), Précipitation moyenne sur le bassin (Pmw) et la densité de drainage (Dd)
� Estimer Coefficient de ruissellement (Krw) (cette étape dépend de la zone choisie et de
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 15 ~ BAMBARA Télado Luc
l'information disponible, elle n'est pas toujours indispensable)
� Consulter la check-list pour un éventuel ajustement des paramètres S et Kr10
� Sélectionner la ou les régression(s) correspondant aux critères géographiques ou
climatiques du bassin étudié.
Équation 2: Formule de la méthode CIEH pour l'estimation de la crue décennale
dd
kr
ig
pan
s DKIPSaQ ***** 1010 =
où : a, s, p, i, k, d... sont des coefficients à déterminer et,
Q10 : le débit de crue décennale (m3/s) ;
S : superficie du bassin (km2) ;
Ig : indice global de pente (m/km) ;
Pan : pluie annuelle moyenne (mm) ;
Kr10 : coefficient de ruissellement décennal (%) ;
Dd : densité de drainage (km-1)
Pm10 : la précipitation moyenne décennale en mm;
II.4. Analyse et critique des méthodes
II.4.1. Méthode de RODIER & AUVRAY
Cette méthode, de type déterministe, repose sur l'utilisation de 1'hydrogramme unitaire.
L'estimation de la taille et de la forme de la crue décennale s'effectue en trois phases :
� Calcul de la hauteur de pluie décennale dont on estime que, tombant dans des
conditions médianes d'humectation des sols, elle engendre la crue décennale. Cette
hauteur est étendue à l'ensemble du bassin par l'intermédiaire du coefficient
d’abattement.
� Détermination du volume de ruissellement à l'aide d'une série d'abaques ayant
comme entrées la taille du bassin versant, son relief et sa perméabilité globale.
� Calcul de la forme de l’hydrogramme unitaire par une autre série d'abaques basés sur
la superficie du bassin et son relief, et détermination du débit maximal qui en
résulte.
L'avantage de cette méthode, comme pour toute méthode de type déterministe, c'est qu'elle
laisse la possibilité à l'utilisateur, d'intervenir à chacune des étapes et de moduler les résultats
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 16 ~ BAMBARA Télado Luc
des abaques en fonction de sa connaissance du terrain. Cet avantage, lorsque l'utilisateur est
un hydrologue confirmé, devient par contre un inconvénient pour un ingénieur généraliste
peu familiarisé aux problèmes hydrologiques. Ceci est particulièrement vrai pour le point le
plus délicat qui est l'estimation de la perméabilité globale du bassin. Celle-ci, en effet ne
repose sur aucun critère objectif. Or, il s'agit précisément de l'estimation qui peut entrainer
les plus graves erreurs sur le résultat final. Il s'avère donc que cette méthode n'est fiable que
dans la mesure où l'utilisateur est capable de déterminer avec justesse la classe de
perméabilité du bassin étudié.
II.4.2. Méthode de CIEH (PUECH & CHABI GONNI, 1984)
Depuis 1965, date de parution de la méthode "RODIER-AUVRAY", les études
de BRE ont été poursuivies par l'ORSTOM. Les nombreuses données supplémentaires
accumulées permettaient, en 1983 à C. PUECH et D. CHABI-GONNI de mettre en œuvre
une analyse statistique de ces données. A partir de corrélations multiples entre les débits de
pointe décennaux de 162 BRE, et un certain nombre de valeurs caractérisant la
physiographie du bassin (surface, indice de pente global, densité de drainage) et la zone
climatique (pluie annuelle ou pluie décennale journalière) les auteurs proposent un
ensemble d'équations, permettant de calculer, par zones géographiques et climatiques, le
débit de pointe de la crue décennale. Les variables utilisées dans ces équations sont
facilement déterminables pour un bassin non étudié et leur quantification n'est pas
subjective. Les contrôles effectués montrent toutefois que le résultat est très amélioré si on
introduit dans ces équations, le coefficient de ruissellement de la pluie décennale Kr10, ce
qui revient, là encore, à estimer la perméabilité globale du bassin. De plus cette méthode
présente l'inconvénient de toutes les méthodes statistiques, à savoir qu'elle ne peut
s'appliquer correctement que pour des bassins dont les caractéristiques sont comprises dans
la gamme de celles des 162 BRE ayant servi à caler les équations.
Pour ces deux méthodes, qui sont les plus utilisées, il s'avère que le point le plus
délicat résulte de l'impossibilité de quantifier objectivement la perméabilité globale du bassin.
De nombreuses études ont tenté de relier cette perméabilité à des caractéristiques des roches,
des sols ou de la végétation. Toutes ces tentatives ont échoué, ce qui amène à se poser la
question de la validité de ces critères ou du choix des caractéristiques des bassins à prendre
en compte pour expliquer le ruissellement ou l'infiltration.
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 17 ~ BAMBARA Télado Luc
II.5. Normes Hydrologiques
La plupart, sinon l'ensemble, des publications en usage en Afrique de l'ouest et du centre
dans le domaine de la planification et de la gestion des ressources en eau utilisent
encore des informations ou des normes basées sur les périodes 1951-1980, voire 1941-1970.
Plusieurs attitudes peuvent être adoptées :
� Il faut baser les nouvelles normes sur les données les plus récentes ;
� Il faut intégrer les données les plus récentes aux données plus anciennes.
Le diagnostic de l'évolution récente des précipitations et des écoulements en Afrique de
l'Ouest et Centrale montre que sur une période de référence de 1950 à 1990, les précipitations
ont baissé en moyenne de 15 à 20% et les écoulements de plus de 50%.
Ce déficit pluviométrique et hydrométrique observé sur une longue période soulève le
problème de la période de référence à considérer pour l'estimation des caractéristiques
hydrologiques employées par les aménageurs dans le cadre de leurs projets. La persistance de
la baisse des précipitations et des écoulements remet en cause certains automatismes et usages
sur l'utilisation de séries chronologiques de référence.
A la lumière de l'évolution récente des précipitations et des écoulements, on conçoit aisément
que la prise en compte ou non des valeurs récentes des séries chronologiques de pluie et de
débit puissent conduire à des décisions différentes en matière de planification et de gestion
des ressources en eau.
II.5.1. Notion de norme
La "norme" des variables hydrologiques définie comme une moyenne sur une période passée
ne semble pas suffisante dans un contexte d'importante variabilité. La "norme" climatique
trentenaire ne semble plus stable sur la période récente. Il est donc tout à fait crucial
d'analyser la pertinence de cette notion de "norme" dans un contexte déficitaire prolongé
comme celui observé depuis ces trente dernières années en Afrique de l'Ouest et du Centre
(Ouedraogo, 2001).
II.5.2. Révision des normes hydrologiques
Olivry et al. (1994) ont procédé à des prédéterminations des débits moyens journaliers
maximums annuels du Niger à Koulikoro en scindant l'échantillon total des observations en
deux parties, avant et après 1970. L'ajustement sur la période de 1971 à 1992 montre une
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 18 ~ BAMBARA Télado Luc
sous-estimation de 24% par rapport aux résultats obtenus en considérant toute la période
d'observation.
Hubert et al. (1989) après avoir mis en évidence des ruptures situées avec le maximum de
probabilité entre 1968 et 1970 dans les séries de précipitations et de débits en Afrique de
l'ouest recommandent que les normes hydrologiques soient désormais établies sur des
données de la phase climatique récente. Les données de certaines phases climatiques
antérieures, similaires à la phase climatique actuelle pourraient venir augmenter la taille de
l'échantillon des données de la période récente. Les auteurs pensent que l'on devrait
s’orienter vers une conception dynamique des ouvrages hydrauliques (les réservoirs en
particulier) de sorte qu’ils intègrent d’éventuelles fluctuations climatiques. La stratégie de
conception devrait se baser sur le principe de la constitution de systèmes d'eau capables de
résister aux effets de plusieurs années de sécheresse.
II.6. Conclusion partielle De l’analyse bibliographique sur la variabilité pluviométrique et hydrométrique en Afrique
de l’ouest et centrale, un consensus semble se dégager : la sécheresse a touché l’Afrique de
l’Ouest dans sa globalité depuis le début des années 1970 et jusqu'au milieu des années 1990.
Elle a conduit la communauté scientifique, plus précisément les hydrologues à s'interroger
sur les conséquences sur les normes hydrologiques et pluviométriques (C. PUECH, 1983).
Le problème de la révision des normes hydrologiques est si délicat qu'il est difficile de
proposer une solution définitive à l'état actuel de nos connaissances. Si les limites des
normes hydrologiques, suite aux conditions prolongées de déficits pluviométrique et
hydrométrique sont bien connues et largement commentées, les aspects méthodologiques et
institutionnels sont loin d'être abordés de manière satisfaisante. Plusieurs auteurs ont
souligné le besoin pressant de la révision des normes hydrologiques. L'interrogation majeure
qui émane de ce constat est de savoir comment faut-il mettre à jours les méthodes
utilisées pour la prédétermination de crue décennale pour plus sécuriser les
infrastructures hydrauliques et routières? Dans la suite de notre étude nous essayerons
d’apporter une contribution à la révision des normes hydrologiques.
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 19 ~ BAMBARA Télado Luc
III- MATERIEL ET METHODE
III.1. Présentation du projet
Notre étude consiste à apporter une contribution à la révision des normes hydrologiques au
Burkina Faso. Dans cette étude, nous allons nous focaliser sur les débits décennaux. Nous
avons pour objectifs de faire une base donnée exploitable des bassins utilisés par ORSTOM
au Burkina Faso et de tester la pertinence des méthodes proposées par ORSTOM et CIEH sur
les bassins suivis au Burkina. A cause de la disponibilité d’une longue série de données et de
la situation climatique, nous allons utiliser pour notre étude les bassins de Dapola, de Boromo,
de Wayen, de Koriziena et de Rambo. Nous avons choisi un bassin versant par zone
climatique (le bassin de Dapola dans la zone soudanienne, le bassin de Boromo dans la zone
soudano-sahélienne et le bassin de Wayen dans la zone sahélienne) pour notre étude des
points de rupture. Vu la limite de superficie (S<2500km²) imposée pour l’utilisation de
méthodes de ORSTOM et de CIEH, nous avons choisi les bassins de Koriziena et de Rambo
pour l’analyse de la pertinence des méthodes de prédéterminations hydrologiques.
III.2. Localisation de la zone d'étude
La zone retenue pour cette étude est le Burkina Faso. Le Burkina Faso est un pays enclavé au
cœur de l'Afrique de l'Ouest qui s'étend sur 274 200 km² en zone sahélienne, entre 9°20' et
15°05' de latitude Nord, 5°20' de longitude Ouest et 2°03' de longitude Est. Il est limité au
Nord et à l'Ouest par le Mali, à l'Est par le Niger, au Sud par le Bénin, le Togo, le Ghana et la
Côte d'Ivoire.
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 20 ~ BAMBARA Télado Luc
III.3. Caractéristiques du milieu naturel de la zone d’étude
III.3.1. Relief
La majeure partie (environ 75%) du territoire burkinabé repose sur un socle cristallin
pré cambrien qui lui confère un relief globalement plat. L'altitude moyenne est de 400 m, tandis
que les altitudes extrêmes sont de 125 m au Sud-est (région de Pâma) et de 749 m au Sud-
ouest (Pic de Ténakourou). Deux principaux domaines topographiques occupent le territoire
du pays : une immense pénéplaine qui occupe les 3/4 du pays et un massif gréseux au sud. À
côté de ces deux domaines on note quelques formes spécifiques de relief telles que les dunes,
les chaînés de collines et/ou de petites montagnes, les tables cuirassées et quelques falaises
(BANCE S., SAWADOGO P, 1999).
III.3.2. Climat
Le Burkina Faso est caractérisé par un climat tropical de type soudano-sahélien, en général,
qui comprend deux saisons : une longue saison sèche d'octobre à avril et une courte saison
de pluies de mai à septembre. La majeure partie du pays est située dans la zone climatique
de type Soudanien, notamment le Centre et le Sud, tandis que l'Extrême Sud et le Sud-ouest
font partie de la zone soudano-guinéenne. La partie septentrionale du pays est sous l'influence
Figure 1: situation géographique des bassins étudiés
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 21 ~ BAMBARA Télado Luc
du climat sahélien.
Une étude des relevés climatologiques couvrant la période 1961-1990 (cf. Atlas Jeune
Afrique, 1993, et Atlas Agro-climatologique des pays de la zone du CILLS) a montré qu’au
Burkina Faso :
• les températures moyennes mensuelles dépassent rarement 35°C
• la pluviométrie varie de 300 mm à l'Extrême Nord à 1100 mm à l'Extrême Sud et
Sud-ouest;
• 1' installation de la saison des pluies commence dès le mois d'avril dans le Sud par
intermittence avant de couvrir 1' ensemble du pays en juin;
• 1' arrêt de la saison des pluies intervient de façon rapide en fin septembre au Nord
et en fin octobre au Sud.
Comparativement à la période allant de 1951 à 1960, on note un net recul de la moyenne
des quantités d' eau de pluie de la période 1961-1990 qui passe de 400 mm à 300 mm au
Nord et de 1300 mm à 1100 mm au Sud (BANCE S., SAWADOGO P, 1999).
Figure 2:Carte Trois zones climatiques (Source Direction météo)
III.3.3. Végétation
Dans la partie sahélienne, on observe une steppe herbeuse, buissonnante, arbustive et
arborée, généralement assez lâche. Les ligneux peuvent se rassembler localement pour
donner des fourrés plus ou moins pénétrables.
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 22 ~ BAMBARA Télado Luc
Sur la partie soudanienne, les savanes soudaniennes remplacent progressivement les
formations steppiques. En même temps que s'étoffe le tapis herbacé, plus haut et plus
dense, la densité des ligneux s'accroît. Du nord au sud, axe d'amélioration globale des
conditions hydriques, la physionomie de la savane peut successivement devenir herbeuse,
arbustive, arborée et boisée pour tendre finalement vers une forêt claire dans l'extrême sud-
ouest. La densification du matériel végétal herbeux facilite le passage annuel des feux
considérés partout comme un puissant facteur du maintien d'une telle formation.
La partie soudanien-sud bénéficie des climats les moins xériques du Burkina Faso. Il
comporte les formations forestières les plus denses du pays (BANCE S., SAWADOGO P,
1999).
III.3.4. Hydrographie
Les ressources en eau de surface du Burkina Faso sont estimées à 10 milliards de m3 par an,
tandis que les eaux souterraines sont évaluées à plus de 6 milliards de m3 par an
(OUEDRAOGO, 1996).
Le réseau hydrographique qui draine l'ensemble des eaux se compose de trois grands
bassins internationaux d'importances inégales qui portent les noms des principaux cours
d'eau qui les drainent. Ce sont :
• le bassin de la Volta : il couvre une superficie de 178 000 km2, est drainé par les
fleuves Mouhoun, Nakambé et Nazinon, antérieurement dé nommés
respectivement Volta Noire, Volta Blanche et Volta Rouge, et occupe la partie
centrale du pays;
• le bassin de la Comoé : d’une superficie de 1 700 km2, est drainé par le fleuve
Comoé et ses affluents qui sont la Léraba et le Yanon, et couvre la partie Sud-
Ouest du pays;
• le bassin du Niger : il totalise 79 000 km2, est drainé par les affluents du fleuve
Niger à 1' Est par le Bali, le Garouol, la Sirba, le Gouroubi, le Diamangou et la
Tapoa, à 1' Ouest par le Banifing.
La plupart des cours d'eau ont généralement un écoulement saisonnier. Il existe seulement
trois cours d'eau permanents mais non navigables en toutes saisons. Il s'agit : du Mouhoun,
de la Comoé, du Kou, de la Pendjari et de la Léraba. Les cours d'eau suivants ont un
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 23 ~ BAMBARA Télado Luc
écoulement temporaire ou intermittent le Nazinon, le Nakambé et la Sirba. Les plans d'eau
permanents se composent de lacs naturels (Bam et Dem), de la Mare aux Hippopotames, de la
Mare de Oursi et de lacs artificiels dont deux, la Kompienga et de Bagré, sont de grands plans
d'eau ayant une vocation hydroélectrique marquée (BANCE S., SAWADOGO P).
III.3.5. Sols
Les sols du Burkina ont fait l'objet de plusieurs études. Mais c'est surtout l'ORSTOM et le
BUNASOL qui ont effectué le plus grand nombre d'entre elles. Ainsi, tout le territoire du
Burkina Faso a été couvert au 1/1500.000. Ces documents sont importants et constituent
aujourd'hui la base de la plupart des recherches en matière de pédologie dans le pays.
D'une façon très résumée, on peut dire que le territoire national est couvert par les sols
qui ont un niveau de fertilité relativement faible, notamment en phosphore et en azote, et
une réserve en eau limitée. Ils subissent de façon très accrue le phénomène du ruissellement
et de l'érosion hydrique et éolienne.
Les études pédologiques menées au Burkina Faso font état de neuf principaux types de sols
qui sont : les sols minéraux bruts, les sols peu évolués, les vertisols, les sols isohumiques, les
Figure 3: Réseau hydrographique de Burkina Faso
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 24 ~ BAMBARA Télado Luc
sols brunifiés, les sols ferralitiques, les sols à sesquioxyde de fer et de manganèse, les sols
hydromorphes et les sols sodiques ou sols salsodiques (BANCE S., SAWADOGO P).
III.4. Collectes des données
Elle concerne la collecte des données nécessaires pour l’estimation des débits de crue. Il s’agit
essentiellement des données pluviométriques et de débits utilisés par ORSTOM et CIEH sur
les petits bassins expérimentaux du Burkina et des données de débits observés par DGRE sur
les bassins du Burkina.
Les données pluviométriques et de débits sur les bassins expérimentaux d’ORSTOM et CIEH
ont été reconstitués grâce au fond documentaire de l’ex-CIEH.
Les données débits observés sur les bassins du Burkina ont été fournies par la Direction
Générale des Ressources en Eau (DGRE) du Ministère de l’Agriculture et des Ressources
Halieutiques du Burkina. Il s’agit des données de débits maximales journalières de la période
de 1955 à 2010 (Annexe VIII.3.).
Pour déterminer les méthodes de prédétermination hydrologique utilisées au Burkina Faso,
nous avons effectué une enquête auprès de quelques bureaux d’études dans la ville de
Ouagadougou. Cette enquête avait pour objectif de faire l’inventaire des méthodes de
prédétermination les plus utilisées pour déterminer les apports moyens et les événements
extrêmes. Elle s’est portée sur huit bureaux d’études qui ont répondu à notre demande
d’enquête (Annexe VIII.1.).
III.5. Traitement des données, simulations et calculs
Cette étude s’applique aux bassins de Boromo, de Wayen et de Dapola du Burkina. A cette
phase, nous avons fait des déterminations de période de rupture des bassins. A la suite de ces
déterminations, nous avons fait des estimations hydrologiques sur les différents bassins
versants de la zone par l’analyse fréquentielle sur les différentes périodes. La détermination
des périodes de rupture s’est faite avec le logiciel KHRONOSTAT et les analyses
fréquentielles avec le logiciel HYFRAN.
III.5.1. Le Logiciel Khronostat
KhronoStat est un logiciel qui regroupe des tests de vérification du caractère aléatoire de
l'échantillon (test d'autocorrélation et test de corrélation sur le rang) et de détection de
rupture. Une rupture peut être définie par un changement dans la loi de probabilité de la série
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Année 2010/2011 ~ 25 ~ BAMBARA Télado Luc
chronologique à un instant donné (Lubès et al., 1994). Les tests présentés sont
particulièrement puissants pour détecter des ruptures dans une série chronologique.
Test de Pettit
Le test de Pettit est non-paramétrique et dérive de celui de Mann-Whitney. L'absence de
rupture dans une série (Xi) de taille N constitue l'hypothèse nulle. Sa mise en œuvre
suppose que pour tout instant t compris entre 1 et N, les séries chronologiques (Xi) i-1 à t
et t+1 à N appartiennent à la même population. La variable à tester est le maximum en
valeur absolue de la variable Ut,n définie par :
∑∑= +=
=t
i
n
tjijnt DU
1 1, où )sgn( jiij xxD −=
avec sgn(x) = 1 si x > 0, sgn(x)=0 si x = 0 et sgn(x)=-1 si x < 0.
Dans cette étude, nous nous appuierons essentiellement sur les résultats du test de Pettitt pour
nos conclusions sur la présence ou non de rupture dans nos séries. Les autres serviront alors
de confirmation et fourniront des précisions sur la nature et les caractéristiques de la série.
Méthode Bayésienne de Lee et Heghinian
La méthode bayésienne de Lee et Heghinian propose une approche paramétrique. Son
application sur une série nécessite une distribution normale des valeurs de cette dernière. La
méthode établit la distribution de probabilité à posteriori de la position dans le temps d'un
changement. Lorsque la distribution est unimodale, la date de la rupture est estimée par le
mode avec d'autant plus de précision que la dispersion de la distribution est faible.
Statistique U de Buishand
La procédure de Buishand fait référence au même modèle et aux mêmes hypothèses que
l'approche de Lee et Heghinian. L'hypothèse nulle du test statistique est l'absence de rupture
dans la série. En cas de rejet de l'hypothèse nulle, aucune estimation de la date de rupture
n'est proposée par ce test.
La méthode de segmentation de Hubert
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 26 ~ BAMBARA Télado Luc
La procédure de segmentation de séries chronologiques proposée par Hubert, est appropriée à
la recherche de multiples changements de moyenne. Elle fournit, au moyen d'un algorithme
spécifique, une ou plusieurs dates de rupture (éventuellement aucune) qui séparent des
segments contigus dont les moyennes sont significativement différentes au regard du test de
Scheffé (Dagnelie, 1975).
Ces différentes méthodes seront successivement appliquées à chacune de nos séries.
Cependant, de nombreuses études réalisées en Afrique et ailleurs au moyen du test de Pettit
attestent de sa robustesse pour la détection des ruptures dans une série chronologique (Lubès
et al., 1994; Servat et al., 1998 & 1999 ; Ouédraogo, 2001).
III.5.2. Le Logiciel Hyfran
HYFRAN est un logiciel permettant d'effectuer l'ajustement de plusieurs distributions
statistiques à une série de données. Ce logiciel a été développé à l'INRS-ETE en
collaboration avec le Service Hydraulique (Division hydrologie) d’Hydro-Québec dans le
cadre de la chaire en hydrologie statistique.
Ces tâches peuvent être regroupées en deux catégories:
� Saisie des données et étude des caractéristiques statistiques de l'échantillon aléatoire
� Ajustement d'une ou plusieurs lois statistiques et analyse des résultats.
III.5.3. Le Calcul des écarts
Pour différentes variables hydrométéorologiques, il semble intéressant de calculer le déficit de
la période de sécheresse récente par rapport à la période d’antérieure, en appliquant la formule
suivante (Ouédraogo, 2001):
Équation 3: Formule de l’écart
1−=ruptureavantmoyenne
ruptureaprèsmoyenneEcart
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IV-RESULTATS ET ANALYSE
IV.1. Méthodes de prédéterminations utilisées au Burkina
Apres traitement des résultats de l’enquête effectué dans le BE de Ouagadougou, nous
pouvons dire que les méthodes les plus utilisées pour prédéterminer les événements extrêmes
sont : les méthodes de CIEH et d’ORSTOM. Car la méthode de CIEH est utilisée dans tous
les bureaux d’étude enquêtés et la méthode d’ORSTOM utilisée par 87.5%. Ces deux
méthodes sont utilisées dans la plupart des cas simultanément. En plus méthodes de CIEH et
d’ORSTOM, il y a la méthode de rationnelle (utilisée par 37.5% des bureaux d’étude) et
l’Analyse statistique (utilisée par 25% des bureaux d’étude) qui sont aussi utilisées dans les
bureaux d’études. Les méthodes de CIEH (37.5% des bureaux d’études), de Rodier (37.5%
des bureaux d’études) et de ORSTOM (62.5% des bureaux d’études) sont aussi les plus
utilisées dans la prédétermination des apports moyens. En plus des méthodes de CIEH et
d’ORSTOM, on a les méthodes de RODIER et DUBREUIL-VUILLAUME qui sont utilisées
pour la prédétermination des apports moyens (Annexe VIII.1.).
Tableau 1: méthodes utilisées dans les bureaux d’études (BE)
Méthodes APPORTS MOYENS
RODIER ORSTOM CIEH D_VUILLAUME Méth_Rat Anal_Stat
Nombres BE 3 5 3 2 2 3
Fréquence (%) 37,5 62,5 37,5 25,0 25,0 37,5
Méthodes Evénements extrêmes
ORSTOM CIEH Méth_Rat Anal_Stat GRADEX PMP_PMF
nombres BE 7 8 3 2 1 1
Fréquence (%) 87,5 100,0 37,5 25,0 12,5 12,5
Par rapport à la littérature et aux résultats de notre enquête auprès des bureaux d’études, nous
pouvons dire que les méthodes utilisées pour la prédétermination hydrologique au Burkina
Faso sont celle de CIEH et de ORSTOM.
IV.2. Présentation des bassins étudiés par ORSTOM au Burkina Faso
Après une fouille dans le fond documentaire de l’ex-CIEH situé à la bibliothèque du 2iE.
Nous avons pu recenser les bassins de cinq régions qui ont fait l’objet d’études
hydrologiques par l’ORSTOM.
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IV.2.1. Région de OUAGADOUGOU
Les bassins versants de la région de Ouagadougou étudiés par l’ORSTOM s’étendent sur
environ 3600 km², entre 11° 50’ et 12° 50’ de latitude Nord et 1° 10’ et 2° de longitude Ouest
et l’altitude varie approximativement entre 360 et 270 mètres (S.Pieyns et J.C. Klein, 1964).
IV.2.2. Région de MANGA
La région de MANGA comprends quatre petits bassins, ceux de l’AKALA à BINNDE
(S=10.6km² et P=13km), de la BISSTENGE à ZAPTINGA (S=16.8km² et P=18.5km), du
PARLAPOKO à KAZANGA (S=54.3km² et P=31.5km) et de la retenue de LOURE(S=98km²
et P=42km), et un grand bassin celui de la GUILLA à NIARBA(S=572km² et P=111km).
La région de MANGA est soumise au climat tropical, caractérisé par deux saisons bien
distinctes : une saison sèche de Novembre à Avril et une saison des pluies de Mai à Octobre
(J.C. Klein, 1967). Les bassins de la région de Manga ont fait l’objet de l’étude hydrologique
de la campagne 1963-1965(Annexe VIII.2.).
IV.2.3. Région de TIKARE
La zone d’étude se située à 100 km au Nord de Ouagadougou, entre les parallèles 13° 10’ et
13° 25’ de latitude Nord et les méridiens 1° 35’ et 2° de longitude Ouest. L’ensemble des
Figure 4: Localisation des bassins expérimentaux du Burkina étudiés par ORSTOM
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Année 2010/2011 ~ 29 ~ BAMBARA Télado Luc
bassins fait partie du bassin supérieur de la Volta Blanche, côté rive gauche.
Le climat de région de TIKARE est du type tropical à la limite du climat sahélien. Il est
caractérisé par deux saisons distinctes : une saison sèche (Octobre à Avril-Mai) et une saison
des pluies (Avril-Mai à Octobre). La majorité des pluies tombe en Juillet-Août-Septembre (G.
Oberlin, D. Bauduin et P. Chaperon, 1966).
Les bassins de la région de Tikare ont fais l’objet de l’étude hydrologique de la campagne
1963-1965 mais nous avons pu avoir que les données de 1965(Annexe VIII.2.).
IV.2.3. Région de BOULSA
Les bassins versants expérimentaux étudiés dans la région de BOULSA sont au nombre de
trois : le NIEBSDODE à KOGHNERE (21.5 km²), la POGORAYA à KOGHO (82 km²) et le
KOULOUOKO à NIEGHA (1010 km²). Ces trois bassins sont emboîtés, c'est-à-dire que le
premier bassin est situé à l’intérieur du second, qui est lui-même compris dans le troisième.
Le climat de la région de BOULSA est du type soudanien et comporte deux saisons bien
distincts : une longue période de sècheresse quasi absolue d’octobre à avril et un hivernage
pluvieux qui débute en mai et juin et s’affirme de juillet à septembre. La pluviométrie
annuelle est d’environ : 775 mm en année, 600 mm en année sèche décennale et 950 mm en
année humide décennale.
Les bassins de la région de Boulsa ont fais l’objet de l’étude hydrologique de la campagne
1960-1962, mais avons pu avoir que les données de 1962 (Annexe VIII.2.).
IV.3. Base de données
IV.3.1. Base de données sur les pluies et les débits
Pour obtenir les données de pluies sur les différents bassins, l’ORSTOM a utilisé les
pluviographes et les pluviomètres. Le nombre de pluviographe et de pluviomètre varie d’une
région à une autre et d’un bassin à un autre (Région de TIKARE: 4 pluviographes et 19
pluviomètres). Les pluviographes et pluviomètres étaient relevés après chaque averse (Annexe
VIII.1.).
IV.3.2. Débit estimé par ORSTOM
Apres les différentes campagnes de mesures de pluies et de débits sur les bassins du Burkina
Faso, ORSTOM a estimé les débits décennaux et centennaux des différents bassins.
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
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Tableau 2: débits estimés par ORSTOM sur la région de Manga
BASSINS S(km2)
Volume d'écoulement annuel moyen (m3)
volume décennale sec (approximatif) (m3)
Volume décennal humide (approximatif) (m3)
crue décennale (m3/s)
crue centennale (m3/s)
BINNDE 10.6 1 200 000 550 000 2 300 000 76 100
ZAPTINGA 16.8 2 000 000 900 000 3 700 000 76 130
KAZANGA 54.3 9 000 000 4 000 000 15 000 000 175 280
LOURE 98 18 000 000 8 000 000 28 000 000 146 290
NIARBA 576 80 000 000 40 000 000 120 000 000 230 500
Tableau 3: débits estimés par ORSTOM sur la région de Ouagadougou
Bassins S(km2)
apports en année moyenne en m3
apport en année décennale sèche m3
crue décennale
Q (m3/s)
Q (l/s/km2)
Coefficient de Ruissellement KR(%)
BAZOULE 10 250 000 40 000
ZAGTOULI 11 1 000 000 150 000 25 2 300 60
MORO NABA 18 1 500 000 500 000 40 2 200 35-60
GOGEN 30 2 500 000 500 000 50 1 650 35
SELOGEN 75 5 000 000 1 000 000 87 1 160 26
KAMBOENSE 125 3 000 000 600 000 45 360 20
BOULBI 125 7 000 000 2 000 000 135 1 100 40
DONSE 175 10 000 000 2 000 000 75 430 38
PABRE 210 8 000 000 2 000 000 65 300
OUAGA I 285 14 000 000 4 000 000 140 490 30
OUAGA III 350 16 000 000 6 700 000
NABAGALE 470 25 000 000 7 000 000 120 255 20
LOUMBILA 2120 40 000 000 7 000 000 280 130 35
Tableau 4: débits estimés par ORSTOM sur la région de Tikare
Bassins S
(km2)
Estimations (m3) crue annuelle crue décennale V. Déc. Sec V. Annuel
V. Déc. Humide
QM (m3/s)
Q (l/s/km2)
QM (m3/s)
Q (l/s/km2)
TIKARE II 2.68 15 000 40 000 120 000 6.8 2 500 18.5 6 900
TIKARE I 0.25 1 400 4 000 15 000 0.6 2 500 3 12 000
ANSOURI 0.76 13 000 30 000 45 000 3.6 2 740 8 10 500
TAMBIOUGOU 5.6 60 000 150 000
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IV.3. Etude de la période de rupture sur les bassins
Dans cette étude, nous avons utilisé le test de Pettitt pour déterminer les points de ruptures sur
les bassins de Boromo et de Dapola. Il y a rupture en une année lorsque la valeur absolue de
la variable du test de PETTITT de l’année est maximale.
Figure 5 : Evolution de la variable du test de Pettitt des bassins de Boromo et de Dapola.
Pour la bassin de Boromo, la variable de Pettitt est maximal en 1971 donc la rupture a lieu en
1971. Le même constat est fait sur le bassin DAPOLA (rupture en 1971).
Tableau 5:résultat du test de Hubert
Bassins Début Fin Moyenne Ecart type
BO
RO
MO
1955 1971 41.241 7.23
1972 2006 25.523 12.436
2007 2010 48.5 11.709
DA
PO
LA
1956 1968 120.9 35.364
1969 1995 71.081 28.292
1996 2007 117.633 49.919
Tableau 6: Période de rupture du test de Pettitt et déficit des bassins
Pays Bassins Période Date de Rupture Ecart (%)
BURKINA FASO
BOROMO 1955-2010 1971 1.7
DAPOLA 1956-2010 1971 -9
WAYEN 1955-2009 1971 41.5
Sur le bassin de Boromo, de la période avant rupture à la période après rupture on remarque
une augmentation de 1.7% du débit et sur le bassin Wayen on a une augmentation de 41.5%
du débit. Par contre sur le bassin de Dapola, de la période avant rupture à la période après
rupture on a une diminution de 9% du débit.
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IV.4. Estimation des débits en fonction des périodes
Le tableau ci-dessous représente le résultat de l’analyse fréquentielle des débits maximaux des
différents bassins et sur 3 périodes définir à partir du point de rupture du bassin. La première
période concerne toutes les données de la série. La deuxième période est la période avant la
rupture. Enfin la troisième est la période après rupture.
A partir des résultats obtenus nous avons tracé les variations des débits obtenus par analyse
fréquentielle en fonction des temps de retour (figures : 6, 7 et 8).
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Tableau 7:Débits estimés sur les périodes pour chaque bassin
BASSIN de BOROMO BASSIN de WAYEN BASSIN de DAPOLA
Période T (ans) Débit (m3/s)
Intervalle de confiance
(95%) Période T
(ans) Débit (m3/s)
Intervalle de confiance
(95%) Période T
(ans) Débit (m3/s)
Intervalle de confiance
(95%)
1955-2010
100 297 239 - 355
1955-2010
100 397 317-477
1956-2010
100 1140 957-1310
50 266 216 - 316 50 350 282-417 50 1020 870-1170
20 225 186 - 264 20 286 234-338 20 871 754-988
10 193 162 - 224 10 237 196-278 10 754 662-845
5 160 137 - 183 5 186 156-216 5 632 565-699
2 110 96.7 - 124 2 109 88.2-129 2 447 402-493
1955-1971
100 229 174 - 283
1955-1971
100 356 160 - 551
1956-1971
100 1110 775-1440
50 209 162 - 257 50 310 144 - 477 50 1010 722-1290
20 184 146 - 222 20 249 120 - 377 20 869 649-1090
10 164 134 - 195 10 202 101 - 302 10 763 592-934
5 144 120 - 168 5 152 78.4 - 226 5 652 527-778
2 113 98.0 - 128 2 77.7 29.2 - 126 2 485 401-569
1972-2010
100 324 244 - 405
1972-2010
100 403 316-491
1972-2010
100 1150 933-1360
50 289 220 - 358 50 356 281-431 50 1030 848-1210
20 242 188 - 296 20 292 235-350 20 873 733-1010
10 205 162 - 248 10 243 199-288 10 752 642-861
5 167 135 - 199 5 192 159-225 5 625 545-706
2 110 90.8 - 128 2 115 92.8-138 2 434 380-489
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Figure 6: variations du Débit par rapport aux temps de retour sur le bassin de Dapola
Figure 7: variations du Débit par rapport aux temps de retour sur le bassin de Boromo
Figure 8: Variations du Débit par rapport aux temps de retour sur le bassin de Wayen
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L’analyse de ces graphiques nous révèle que l’écart entre les courbes de débits en fonction du
temps de retour varie en fonction du bassin. On constate que toutes les courbes présentent les
mêmes allures et elles sont généralement confondues lorsque le temps de retour est inferieur à
5 ans. Elle n’est pas la même pour tous les cas et donc les courbes seront analysées selon les
bassins.
Sur le bassin de Dapola les courbes sont pratiquement confondues. On a une très faible
variation entre le débit décennal de la période avant rupture et le débit de la période après
rupture. On constate une diminution de 1.5% entre le débit décennal de la période avant
rupture et la période après rupture.
Sur les bassins de Boromo et de Wayen, il y a un écart non négligeable entre les courbes des
différentes périodes. On note une augmentation du débit décennal entre la période avant
rupture et la période après rupture sur ces deux bassins. Pour le bassin de Boromo on note une
augmentation de 25% et de 20% sur le bassin de Wayen.
IV.5. Analyse de la pertinence des méthodes
Pour l’étude de la pertinence, nous avons utilisé le bassin de KORIZIENA et le bassin de
RAMBO. Sur le bassin de KORIZIENA, les mesures sont effectuées à partir de la station de
Bidi qui a une superficie de 720 km² et un substrat granitique. Nous avons choisi ce bassin car
il a fait l’objet d’une étude de l’ORSTOM. Pour cette étude nous avons utilisé la méthode de
CIEH et l’analyse fréquentielle pour déterminer le débit décennal.
IV.5.1. Résultat de l’analyse fréquentielle
A partir des données fournies par la DGRE (Annexe VIII.3.) et avec le logiciel HYFRAN on
obtient les résultats suivants :
Tableau 8:Analyse fréquentielle du bassin de Koriziena et du bassin de Rambo
BASSIN de KORIZIENA BASSIN de RAMBO
Période T (ans)
Débit
(m3/s) Période
T
(ans)
Débit
(m3/s)
1970-
2010
100 218
1983-
2007
100 600
50 192 50 396
20 157 20 214
10 129 10 125
5 101 5 67.7
2 57.7 2 24.9
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IV.5.2. La méthode de CIEH
Nous avons appliqué la méthode de CIEH sur les bassins de Koriziena et de Rambo.
Pour le bassin de Koriziena, on a la surface S=720 km², la précipitation décennale ponctuelle
journalière P10=83mm et la pluie annuelle moyenne Pan= 400mm.
Pour le bassin de Rambo, on a la surface S=2375 km², la précipitation décennale ponctuelle
journalière P10=88mm et la pluie annuelle moyenne Pan= 650mm.
Sur les deux bassins, on a un substrat granitique (Albergel, 1987) donc le coefficient de
ruissellement décennal (%) est calculé à partir de l’expression donné tableau 9 du bulletin
n°54 de FAO (FAO, 1996). Après calcul (note de calcul), on obtient le tableau suivant:
Noms Formules Bassin de Koriziena
Bassin de Rambo
Coefficient d’abattement
)(log)152042.0)(log9(001.01 1010 SPTA an +−−= 0.59 0.55
Précipitation moyenne décennale
1010 * PAPm = 47.04 mm 48.3 mm
coefficient de ruissellement décennal
67.010 2300 −= anr PK 41.5% 30%
Equation n°39 FAO bulletin 54
923.010
425.010 **410.0 rKSQ = 209.4 257.5 m3/s
Equation n°39 FAO bulletin 54
511.010
542.010 **41.1 rKSQ = 334.9 541.5 m3/s
Equation n°39 FAO bulletin 54
808.110
342.010 **35600 −= mPSQ 299.2 458.8 m3/s
D’après le Bulletin 54 de FAO, on peut choisir en première approximation la valeur la plus
basse, soit 209 m3/s pour le bassin de Koriziena et 257.5 m3/s pour le bassin de Rambo.
IV.5.3. La méthode de ORSTOM
On a aussi utilisé la méthode de ORSTOM pour déterminer les valeurs des débits décennaux
sur les bassins de Koriziena et de Rambo.
A partir de la figure 16 du bulletin 54 de la FAO (FAO, 1996), on a déterminé le temps de
base tb et l’indice de pente Ig. On a pour le bassin de Koriziena, Ig=4.7m/km et Tb=2850min et
pour le bassin de Rambo, Ig=3.1m/km et Tb=3930min. on utilise m=1.1 et α=2.6 et on obtient
les résultats suivant :
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Année 2010/2011 ~ 37 ~ BAMBARA Télado Luc
Nom Formule Bassin de
Koriziena
Bassin de
Rambo
Débit décennal
(m3/s) br TSKPAmQ /***** 101010max, α= 84.74 41.72
Les trois méthodes utilisées pour la détermination du débit décennal, donnent des résultats
largement différents. Le débit décennal de ORSTOM et celui de CIEH n’appartiennent pas à
l’intervalle de confiance débit décennal de l’analyse fréquentielle. La méthode de CIEH
surestime le débit décennal tandis que celle d’ORSTOM sous-estime.
Sur le bassin de Koriziena, il ya une variation de 12% entre le débit décennal obtenu par la
méthode de ORSTOM et l’analyse fréquentielle et une variation de 23% entre celui de CIEH
et l’analyse Fréquentielle.
Sur le bassin de Rambo, le débit décennal de l’analyse fréquentielle est trois fois plus grand
que le débit décennal obtenu par ORSTOM et le débit décennal de CIEH est deux fois plus
grand que celui de l’analyse fréquentielle.
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 38 ~ BAMBARA Télado Luc
V-DISCUSSION
V.1. Variabilité des débits par rapport aux différentes périodes
A partir de l’étude des points ruptures (le test de Pettitt) effectuée sur les données de débits
moyens, on observe une rupture en 1971 sur les bassins de Boromo, Dapola et Wayen. Et
nous avons établir trois périodes : les périodes avant et après rupture et la période constitué de
l’avant et de l’après rupture. Sur chacune des périodes, nous avons effectué l’analyse
fréquentielle pour déterminer les débits en fonction des périodes de retour.
L’analyse faite sur les variations des débits en fonction des périodes de retour, nous montre
une variabilité assez importante (20 à 25%) du débit décennal sur les bassins de Boromo et de
Wayen ainsi qu’une faible variabilité (1.5%) du débit décennal sur le bassin de Dapola. On
peut dire que les écoulements ont augmenté sur les bassins de Dapola et Wayen entre la
période l’avant rupture et l’après rupture et que sur le bassin Dapola, l’écoulement n’a pas
changé de manière significative. Cette augmentation est lie aux problèmes de variabilité du
climat abordées par plusieurs auteurs (Paturel, 1997 ; Servat 1997 ; Ouédraogo, 2001).
En conclusion nous pouvons dire que l’utilisation des méthodes établies avec les données de
la période avant rupture pourrait nous conduire à une sous estimation sur les bassins des zones
soudano-sahélienne et sahélienne et à une surestimation dans la zone soudanienne.
Pour un dimensionner avec la méthode statistique (analyse fréquentielle), nous
recommandons l’utilisation des données de la période après rupture car l’utilisation des
données de la période avant rupture va conduire a un sous-dimensionnement de l’ouvrage à
dimensionner.
V.2. Discussion sur la pertinence des méthodes
Tableau 9: récapitulatif des résultats des différentes méthodes
Bassins
Analyse Fréquentielle
débit décennal de
CIEH (m3/s)
Débit décennal
ORSTOM
(m3/s)
Moyenne
CIEH-
ORSTOM
débit
décennal
(m3/s)
Intervalle de
confiance
Koriziena 129 96-162 209 84.74 146.87
Rambo 125 100-150 257.5 41.72 149.61
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 39 ~ BAMBARA Télado Luc
L’analyse de ces résultats a montré une très grande variabilité des débits en fonction des
méthodes utilisées. De plus les valeurs trouvées avec les méthodes d’ORSTOM de CIEH
n’appartiennent pas à de l’intervalle de confiance de la méthode fréquentielle. Les deux
bassins étudiés étant des bassins du sahel, nous pouvons dire que l’utilisation de la méthode
de CIEH conduit à un surdimensionnement des ouvrages mais il conduire à plus de sécurité.
Par contre l’utilisation de la méthode de ORSTOM conduit à un sous dimensionnement des
ouvrages et à un risque élevé pour la sécurité.
Cette différence entre la valeur du débit décennal obtenu par la méthode de CIEH et l’analyse
fréquentielle peut être due au fait que la méthode CIEH a été établie avec les données
anciennes et que l’analyse s’est faite avec les données récentes (variation débit entre la
période avant rupture et la période après rupture).
Nous pouvons dire qu’il sera important de réviser les méthodes les plus utilisés pour la
prédétermination hydrologique pour plus de sécurité. Pour cette révision, il sera intéressant de
suivre deux à trois bassins dans chaque zone climatique pour réellement avoir les paramètres
à modifier dans les méthodes utilisées.
V.3. Conséquences technique et économique sur les ouvrages
La longueur du déversoir d’un barrage et la longueur d’un ouvrage de franchissement sont
fonction de la valeur du débit calculé pour le projet (débit décennal).
Pour le déversoir d’un barrage, la longueur a pour expression :
Pour une hauteur fixe, on a dans les deux cas la longueur qui est égale à L=k*Q avec k=
constante. Donc la longueur augment avec le débit. Nous pouvons dire que la valeur du débit
ghm
QL
2**
*2/3
maxβ=
β : Coefficient de laminage ;
m et g: des constants (m=0.49, g=9.81m/s²);
h : hauteur d’eau pendant la crue (m) ;
maxQ : Débit décennal (m3/s) ;
L : longueur du déversoir (m) ;
Équation 4: formule de la longueur du déversoir d'un barrage
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 40 ~ BAMBARA Télado Luc
calculé influence directement la longueur et la largeur crête de notre déversoir.
Si l’on choisit la méthode de CIEH, et le bassin de Koriziena, la longueur sera surestimé à
23% d’où un coût très élevé de construction de l’ouvrage. Pour la méthode d’ORSTOM, la
longueur sera sous-estimée à 12% d’où un risque énorme pour la sécurité des ouvrages.
Sur le bassin de Rambo, la longueur obtenue avec le débit décennal de CIEH sera le double de
celle obtenue par analyse fréquentielle. Avec la méthode d’ORSTOM on aura le tiers de la
longueur obtenue par analyse.
On calcule le cout totale qui à pour expression :
Le coût total est lié au débit décennal calculé. On peut dire que le coût total avec la méthode
de CIEH est supérieur de 23% du coût total de l’analyse fréquentielle et que le coût total avec
la méthode d’ORSTOM est inferieur de 12% du coût total de l’analyse fréquentielle. La
méthode de ORSTOM conduit à un cout moins élevé mais les risques de destruction de
l’ouvrage. Par contre pour la méthode de CIEH, on a un coût très élevé mais plus de sécurité
de l’ouvrage.
L’utilisation indépendante de ces deux méthodes crée des problèmes d’inondation ou de coût
très élevé pour l’ouvrage.
Mais il sera important de chercher à mettre à jour ces méthodes pour optimiser le coût et les
risques de destruction des ouvrages. Pour cela nous proposons des campagnes de mesures sur
les bassins utilisés pour établir ces méthodes. Enfin de déterminer des coefficients des
corrections dues à ce changement de climat abordé par plusieurs auteurs.
cT QcC ** β=
c : coût par m3/s pour faire passer le débit ;
β : Coefficient de laminage (%);
cQ : Débit décennal calcul (m3/s) ;
TC : Coût total ;
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Année 2010/2011 ~ 41 ~ BAMBARA Télado Luc
VI. CONCLUSION GENERALE ET RECOMMANDATIONS
Les résultats de notre enquête nous ont confirmé que les méthodes de prédéterminations
hydrologique les plus utilisées dans les bureaux d’études au Burkina Faso sont les méthodes
de ORSTOM et de CIEH. Elles sont utilisées dans plus de 85% des bureaux enquêtés. Dans la
plupart des bureaux d’études enquêtés, on utilise simultanément les deux méthodes.
Sur le plan de variabilité interannuelle, les tests statistiques de Pettitt et de Hubert utilisés
pour l’étude des débits moyens annuels ont confirmé les années de ruptures déjà démontrées
par les travaux précédemment effectués (Servat et al., 1996 ; Paturel et al., 1997). L’année
1971 est l’année de rupture pour les bassins étudiés (Boromo, Dapola et Wayen). La quantité
annuelle des débits a augmenté sur les bassins de Boromo et de Wayen et baissé sur le bassin
de Dapola depuis les années 1971 avec une baisse allant jusqu’à 41% sur le bassin de Wayen.
L’analyse fréquentielle des débits maximal, nous a permis de déterminer les débits décennaux
sur chaque bassin, sur les périodes avant et après 1971. De la période avant 1971 à la période
après 1971, on note une augmentation des débits décennaux de 20% sur le bassin de Wayen
et de 25% sur le bassin de Boromo et une diminution de 1.5% sur le bassin de Dapola.
Les méthodes de prédétermination hydrologique (ORSTOM et CIEH) ont été utilisées pour
déterminer les débits décennaux sur les bassins de Koriziena et Rambo et ont été comparées
aux débits décennaux obtenus par analyse fréquentielle.
� Sur le bassin de Koriziena, la méthode de ORSTOM donne un débit décennal inferieur
de 12% par rapport au débit décennal de l’analyse fréquentielle et celle de CIEH
donné un débit supérieur de 23% par rapport au débit décennal de l’analyse
fréquentielle.
� Sur le bassin de Rambo, le débit décennal ORSTOM est trois fois inferieur au débit
décennal de l’analyse fréquentielle et le débit décennal de CIEH est 2 fois supérieur à
celui de l’analyse fréquentielle.
Sur les deux bassins, la méthode de CIEH surestime le débit décennal par contre celle de
ORSTOM sous estime le débit décennal.
Après cette étude, nous recommandons l’utilisation des séries chronologiques des débits de la
période après rupture pour déterminer les débits décennaux par analyse fréquentielle. Pour la
détermination du débit décennal par les méthodes de ORSTOM et de CIEH, il est préférable
d’utiliser la méthode de CIEH pour plus de sécurité des ouvrages.
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 42 ~ BAMBARA Télado Luc
Enfin on peut dire que la véritable sécurité des ouvrages hydrauliques et routiers se rapporte à
une bonne prédétermination hydrologique. Vu la variabilité du climat évoquée par un grand
nombre d’auteurs et la variabilité des valeurs données par les méthodes de CIEH et de
ORSTOM, les méthodes classiques (ORSTOM et CIEH) utilisées pour la conception des
ouvrages hydraulique et routiers méritent d’être revues. Pour cela il faut, faire des campagnes
des mesures sur les petits bassins suivies par ORSTOM et CIEH enfin de déterminer les
coefficients de corrections liés à ce changement climatique.
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 43 ~ BAMBARA Télado Luc
VII. REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUE
Ouvrages et articles
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Albergel, J., 1987. Sécheresse, désertification et ressources en eau de surface.
Application aux petits bassins du Burkina Faso. In : The Influence of Climate Change and Climatic Variability on the Hydrologic Regime and Water Resources (Proc Vancouver Symposium August 1987). IAHS Publ n°168, 355-365.
BANCE S., SAWADOGO P., février 1999. Monographie nationale sur la diversité
biologique du Burkina Faso, 180 p.
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CIEH, juin 1986. Colloque international sur la révision des normes hydrologiques
suite aux incidences de la sècheresse. Ouagadougou du 20 au 24 mai 1986. Cissé, Sawadogo, 1986. La sécheresse et ses effets sur les normes hydrologiques. In.
Colloque international sur la révision des normes hydrologiques suite aux incidences de la sécheresse, Ouagadougou 20-24 mai 1986. Comité Interafricain d'Etudes Hydrauliques (CIEH), Série Hydrologie, 30 pp.
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apports annuels pour les petits bassins versants non jaugés de l’Afrique sahélienne et tropicale sèche. Bulletin Fao d’Irrigation et de drainage N°54, 224 p.
G. OBERLIN, D. BAUDUIN et P.CHAPERON, 1966. Etude Hydrologique en Haute
Volta : Région de Tikare. Gil Mahé, 2006. Variabilité pluie-débit en Afrique de l’Ouest et Centrale au 20ème
siècle : Changements hydro-climatiques, occupation du sol et modélisation hydrologique. Thèse, Université des Sciences et Techniques Montpellier 2, 160 p.
HAMID Neby Sougoumi, 2009. Mise en évidence de la tendance climatique : les
pluies maximales journalières et les valeurs de l’ETP mensuelles au Burkina Faso. Mémoire de Master II, 2iE, 109 p.
KLEIN Jean Claude, 1967. Etude Hydrologique des bassins représentatifs dans le sud-
est de la Haute Volta. Mahé, G., Olivry, J.C., 1991. Changements climatiques et variations des écoulements
en Afrique occidentale et centrale du mensuel à l'interannuel. In: Hydrology for the Water Management of Large River Basins (Proc Vienne Symposium August 1991). IAHS Publ n°201, 163-172.
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 44 ~ BAMBARA Télado Luc
Mahé, G., 1993. Les écoulements fluviaux sur la façade atlantique de l'Afrique. Etude des éléments du bilan hydrique et variabilité interannuelle, analyse de situations hydroclimatiques moyennes et extrêmes. Thèse, Université Paris XI-Orsay, ORSTOM Editions, Coll. Etudes et Thèse, Paris, 438 p.
Ouédraogo, M., 2001. Contribution a l'étude de l'impact de la variabilité climatique sur
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Ouedraogo et al., 2002. Conséquences de la sécheresse observée depuis le début des
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Paturel, J.E., Servat, E., Kouamé, B., Lubès, H., Fritsch, J. M., Masson, J.M., 1997c. Manifestations d'une variabilité hydrologique en Afrique de l'Ouest et Centrale. In. Sustainability of Water Resources under Increasing Uncertainty (Proc. Rabat symp., April 1997) (ed. By D. Rosbjerg, N. Boutayeb, A. Gustard, Z. W. Kundzerwicz & P. F. Rasmussen), 21-30. IAHS Publ. N°240.
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TIROGO Justine, 2008. Analyse technico-économique du choix de la crue de projet pour le dimensionnement des ouvrages hydrauliques routiers. Mémoire de Master II, 2iE, 93p.
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Sites Internet
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Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 45 ~ BAMBARA Télado Luc
VIII. ANNEXES
VIII.1. Fiche et résultats d’enquête
Fiche d’enquête
I. Identification du bureau d’étude /entreprise
Nom du BE ou Entreprise :
Adresse du BE/Entreprise:
Nom de l’enquêté :
Date :
II. Méthodes de prédétermination hydrologique : 1. Quelle(s) est/sont la/les méthode(s) de prédétermination hydrologique utilisées dans votre
BE ou entreprise? Apport Moyen (du plus au moins
utilisées) Evénement extrême (du plus au moins
utilisées)
2. Quelle(s) est/sont la/les forme(s) d’utilisation de la méthode ?
Manuelle Programmation Logiciel
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Année 2010/2011 ~ 46 ~ BAMBARA Télado Luc
Nom_BE
APPORTS MOYENS
RODIER ORSTOM CIEH D_VUILLAUME Méth_Rat Anal_Stat
AC3E 1 1 1 0 0 0 Agence d'Ingénieur conseil et d'études techniques
0 1 1 0 1 0
Bureau d'étude de coordination technique et d'expertises
0 1 1 0 1 1
Bureau d'études et de recherches appliquées
1 0 0 0 0 1
CAEM 0 1 0 0 0 0
CETIS 0 1 0 0 0 0
IMERGENCE Ingénierie 1 0 0 1 0 0
SEGH 0 1 1 0 0 1
Total_BE 3 6 4 1 2 3
Nom_BE
Evènement Extrême
ORSTOM CIEH Méth_Rat Anal_Stat GRADEX
AC3E 1 1 1 0 0
Agence d'Ingénieur conseil et d'études techniques 1 1 1 0 0
Bureau d'étude de coordination technique et d'expertises 1 1 1 1 0
Bureau d'études et de recherche appliquées 1 1 0 1 1
CAEM 0 1 0 0 0
CETIS 1 1 0 0 0
IMERGENCE Ingénierie 1 1 0 0 0
SEGH 1 1 0 0 0
Total_BE 7 8 3 2 1
VIII.2. Base de Données d’ORSTOM
Pluie moyenne des BV de MANGA (mm) Année Mai Juin Juillet Aout Septembre Octobre Novembre Total
BIN
ND
E(1
0.6
)
1963 104 248 138 86 23 740
1964 48 112 278 288 165 3 929
1965 77 155 204 176 150 24 815
1989 172.3 266 134.1 572.4
ZA
PT
ING
A(1
6.8
)
1963
1964 53 108 309 276 179 4 964
1965 72 160 185 174 157 17 795
KA
ZA
NG
A(
54
.3) 1963 120 254 172 83 26 810
1964 40 104 240 228 175 4 826
1965 57 135 229 189 143 19 800
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 47 ~ BAMBARA Télado Luc
1989 172.4 295.2 171.5 639.1 LO
UR
E(9
8) 1963 119 232 230 124 39 925
1964 61
96 277 245 177 4 895
1965 54
152 201 252 168 16 843
NIA
RB
A(5
72
)
1963 120 235 195 120 25 860
1964 48 85 260 262 160 5 855
1965 44 129 195 203 159 12 0 770
Débit moyen des BV de MANGA (m3/s) Année Avril Mai Juin Juillet Aout Septembre Octobre Novembre
BIN
ND
E(1
0.6
)
1963 0.056 0.171 0.035 0.007 0.001
1964 0.018 0.22 0.296 0.153 0.002
1965 0.004 0.093 0.051 0.1 0.025 0.003
1989
ZA
PT
ING
A(1
6.8
)
1963
1964 0.031 0.583 0.54 0.298 0
1965 0.001 0.123 0.043 0.177 0.034 0.004
KA
ZA
NG
A(5
4.3
) 1963 0.251 1.366 1.125 0.299 0.016
1964 0 0.057 1.358 1.754 1.299 0.009
1965 0.005 0.215 0.541 0.808 0.22 0.022
1989
LOU
RE
(98
) 1963 2.24 2.95 1.15 0.041
1964 0.05
0.15 3.14 2.92 3.43 0.03
1965 0.01 0.01
0.77 0.53 3.23 0.97 0.14
NIA
RB
A(5
72
)
1963 7.1 12.35 2.69 0.15
1964 0 0.01 8.04 14.77 10.69 0.17
1965 0 0.72 1.5 8.41 4.7 0.24 0.002
BILAN HYDROLOGIQUE DES CAMPAGNES (BOULSA)
PERIODE Pluie
moyenne
Volumes
écoulés
lame d'eau
écoulée(mm)
coef.
D'ecoulement
déficit
d'écoulement
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Année 2010/2011 ~ 48 ~ BAMBARA Télado Luc
(mm) (10^3m3)
1960
Janvier- Juin 50 0 0 0 50
Juillet 260 6600 6.5 2.5 253.5
Aout 185 4780 4.8 2.6 180.2
Septembre 155 4330 4.3 2.8 150.7
Octobre- decembre 0 43 0 0
Année 650 15753 15.6 2.4 634.4
1961
Janvier- Mi-Juin 135 0 0 0 135
2eme quinz. Juin 55 740 0.7 1.3 54.3
Juillet 172 5430 5.4 3.1 166.6
Aout 270 11100 11 4.1 259
Septembre 188 12700 12.6 6.7 175.4
Octobre- decembre 20 0 0 0 20
Année 840 29970 29.7 3.5 810.3
1962
Janvier- fin Mai 90 80 0.1 #0 89.9
Juin 160 5080 5 3.1 155
Juillet 270 16530 16.4 6.1 253.6
Aout 405 54910 54.4 13.4 350.6
Septembre 200 28300 28 14 172
Octobre 25 1615 1.6 6.4 23.4
Novembre- decembre 0 0 0 0 0
Année 1150 106515 105.5 9.2 1044.5
Pluviométrie (mm) de 1962 à BOULSA
BASSINS M J J A S O Total annuel
NIEBSDODE 173.34 214.30 427.88 213.78 6.30 1035.60
POGORAYA 174.66 225.77 407.91 190.77 11.56 1010.66
KOULOUOKO 168.23 294.26 409.04 205.81 28.28 1105.61
BOULSA 135.40 183.50 312.20 137.10 24.20 792.40
Débit de 1962 à BOULSA
BASSINS M J J A S O
NIEBSDODE 0.01 0.59 0.37
POGORAYA 0.12 0.11 2.06 0.69
KOULOUOKO 0.03 1.96 6.17 20.50 10.90 0.60
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BOULSA
PLUIE MOYENNE de OUAGADOUGOU EN 1963
Bassin STATION F M A M J J A S O
Total
annuel
NABAGALE-
BOULBI
GONSE 98 75 246.8 114 17.5 551.3
NABAGALE 27.3 87.2 159.4 200 83.3 32.6 589.8
KALZI 95.5 83.1 223.1 90.6 24.4 516.7
KOUNDA 22.9 98.1 115.5 232 100 28.5 597
SAPONE 10 0.5 24.2 37.8 139.4 181.8 311.9 131.5 62.1 899.2
BOULBI 13.6 23 99.6 174.7 198.4 69.9 88.9 668.1
SE
LOG
EN
NAMSIGI 52 141.5 190 305 156.4 34.5 879.4
NAZOUMA 32 175 181.5 349.2 149.5 30.5 917.7
KOMBISSIRI 10.6 45.9 165.5 224.5 273.2 135.1 17.4 872.2
GO
GE
N WABTENGA 15 69 141.5 346.5 83.3 37 692.3
GANA 30.1 162.2 118.6 334.7 165 31.7 842.3
OUAGADOUGOU
ZAGTOULI 70 84 83.5 186 99.5 48.5 571.5
BAZOULE 57.5 123 85.5 152 153.5 54.5 626
ZEKOUNGA 43.5 87.5 81.5 90 311.5 133 47 794
BOASA 65.4 147.6 79.8 205.4 85.3 54.4 637.9
DONDOULEMA 62.8 147.9 171.1 250.5 68.4 50.9 751.6
T. DASSOURI 133.1 95.6 42.1 270.8
OUAGA-Aéro 30.5 44.3 85.9 144 218.7 77.8 55.9 657.1
OUAGA-Ville 46.6 16.5 55.4 143.9 231.9 90.2 49 633.5
OUAGA-Casse 50.8 80.2 66.1 187.6 75.4 28.6 488.7
SABA 33.5 41.7 75.3 159.2 191.3 94.3 80.4 675.7
GO
GE
N
P I 14 62.9 116.5 190 65.6 9 458
P II 59 96.9 143.1 230.5 50.3 12.6 592.4
P 1 27 51.2 138.5 43.3 13.4 273.4
P 2 16.2 89.2 193.4 52.3 11.5 362.6
P 3 23.2 76.4 212.2 60 9.2 381
P 4 25.2 55.8 170.7 47.8 19.7 319.2
P 5 30.7 56.2 138.8 57 43.4 326.1
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 50 ~ BAMBARA Télado Luc
LOUMBILA
GOUPANA 7.5 118.5 178 140 94.5 58 600.5
SOTENGA 10 109.5 179 202.7 51.5 74 626.7
YAKTENGA 10.1 117.2 123.8 120.5 65 38.9 475.5
TENTIGA 40.2 73.3 77.3 102.1 178.4 72.8 54.7 618.8
SAO 44.6 121.7 104.2 202.7 114.7 31.6 619.7
DAPELOGO 9.4 14.2 97.4 169.8 223.4 74.4 82.6 752.2
TWEGEN 41.2 44 139.5 173.6 192.5 178.7 98.1 867.6
KOUKEN 55.2 21.4 118.9 125.8 152.7 64 27.5 565.5
LAY 69 143 73.1 146.8 120.1 86.7 638.9
PABRE 0.6 92.1 33.3 157.4 157.3 149 121.2 78.8 789.7
SABTENGA 85.1 153.9 88.2 255.5 99.6 52.2 734.5
KAMBOENSE 27.3 80.3 120.6 158.6 189.1 70.3 89.8 716
KAONGEN 156.4 168.1 69.4 210.5 120.9 57.2 782.5
GASSOUM 80.9 115.4 131.5 213.8 117.4 39.4 698.4
NYOU 28 49.4 92.7 163.8 138.5 115 42 629.4
BOUSSE 48.6 36.7 127.7 247.4 116.3 122.1 2.4 701.2
DO
NS
E
TAMISSI 15 187 102.5 212.7 92 38.5 655.5
VOAGA
YAOGEN 45.3 72.2 57 135.5 103.5 93 506.5
DONSE 29.4 31 98.7 104.1 122.7 98.7 68.5 553.1
ZITENGA 42.5 23.4 131.8 94 175.9 79.5 19.7 556.8
GUILONGOU 1 14.7 61.4 99.3 148.7 125.7 115.9 74.4 641.1
GOUE 41.9 28.9 60.6 84.6 128.4 99.4 25.2 469
PLUIE MOYENNE DES BV DE OUAGADOUGOU EN
1961
J A S O TOTAL
BV
DE
LO
UM
BIL
A-K
AM
BO
EN
SE
-DO
NS
E
GOUPANA 133.2 245.5 378.7
SOTENGA 234.5 95 329.5
YAKTENGA 60 364.5 424.5
TWEGEN 165.3 178.8 344.1
KAMBOENCE 395.1 294.9 690
GASSOUM 63 160.5 223.5
TAMISSI 228 207 435
VOAGA 228.5 239 467.5
YAOGEN 190.5 332 522.5
ZITENGA 199.8 199.8
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 51 ~ BAMBARA Télado Luc
GOUE 96.7 268.5 365.2
BV
DE
OU
AG
AD
OU
GO
U I
ZAGTOULI 214.1 222.5 436.6
BAZOULE 205 208 413
ZEKOUNGA 231.5 246.5 478
BOASA 0 242.5 242.5
DONDOULEMA 66.7 188.2 254.9
BV
de
NA
GA
BA
LE
BOULBI 200.6 235.4 436
GONSE 143 206.5 349.5
BV
de
GO
GE
N WABTENGA 32 169.5 201.5
GANA 154.2 196.6 350.8
BV
de
SE
LOG
EN
NAZOUMA 177 216 393
NAMSIGI 233.5 224.5 458
DEBITS MOYENS MENSUEL DES BV DE
OUAGADOUGOU A M J J A S O N
19
61
DONSE 0.25 0.28 1.82 1.38 0.084
KAMBOENSE 0.014 0.66 0.66 0.012
BOULBI 1.89 1.61
NABAGALE 0.18 0.28 9.69 7.71 0.81
SELOGEN 0.052 0.027 0.42 1.95 0.45
LOUMBILA 6.02 31.86
19
62
MORO NABA 0.057 0.32 0.32 0.89 0.63 0.058
ZAGTOULI 0 0.21 0.34 0.065
OUAGADOUGOU 0.42 0.22 6.22 3.77 0.51
BAZOULE 0.028 0.071 0.026
PABRE 0.16 1.56 2.38 0.35
LOUMBILA 1.33 0.36 5.22 11.7 0.95
19
6
3 BAZOULE 0.003 0.004 0.001
ZAGTOULI 0.018 0.016 0.007
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 52 ~ BAMBARA Télado Luc
MORO NABA 0.052 0.37 0.041 0.004
GOGEN 0.84 0.14
KAMBOENSE 0.07 0.04 0.1 0.003
BOULBIE 1.75 0.12
DONSE 0.147 0.145 0.03 0.015
PABRE 0.077 0.078 0.077 0.033 0.016 0.009
OUAGADOUGOU I 0.004 1.22 0.24
NABAGALE 2.13 0.93 0.022
LOUMBILA 0.2 1.1 0.8 0.7
Pluiviometrie de 1965 à TIKARE
BASSINS Mai Juin Juillet Aout Septembre Octobre Total annuel
ANSOURI 131.22 151.26 186.4 468.88
TIKARE I et II 130.61 175.81 235.44 237.48 779.34
Tambiougou 171.22 134.02 188.2 342.4 835.84
Hamdoulaye 129.3 158.9 260.1 299 847.3
Séguénéga 106 136.3 149.5 322.5 714.3
Yirim 149.8 187.3 172.3 388.7 898.1
VIII.3. Données de débits de la DGRE
Débits moyens en m3/s Débits maximaux en m3/s STATION DE
BOROMO STATION DE
DAPOLA STATION DE
WAYEN STATION DE
BOROMO STATION DE
DAPOLA STATION DE
WAYEN
Année Débits
moyens (m3/s)
Année
Débits moyen
s (m3/s)
Année
Débits moyen
s (m3/s)
ANNEE Débits Max (m3/s)
Année
Débits Max (m3/s)
Année Débits Max (m3/s)
1955 49.56 1956 128.67 1955 7.06
1955 100
1956 514
195
5 42.5
1956 53.19 1959 76.04 1956 70.47
1956 129
1959 353
195
6 217
1957 38.40 1960 110.25 1965 20.75 1957 79.1 1960 456
1958 55.35 1961 90.07 1966 3.35
1958 146
1961 407
196
5 159
1959 42.87 1963 197.93 1967 11.99
1959 108
1963 782
196
6 34.7
1960 44.92 1964 144.51 1968 4.27
1960 113
1964 728
196
7 187
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 53 ~ BAMBARA Télado Luc
1961 51.40 1965 145.24 1969 6.59
1961 162
1965 487
196
8 14.2
1962 51.16 1966 85.00 1970 6.79
1962 169
1966 293
196
9 35.5
1963 41.59 1967 79.60 1972 3.85
1963 89.5
1967 337
197
0 42.2
1964 53.45 1968 100.83 1973 10.09
1964 156
1968 335
197
2 15.6
1965 47.33 1969 150.87 1974 24.63
1965 117
1969 625
197
3 150
1966 29.94 1970 143.10 1975 11.18
1966 78.1
1970 757
197
4 252
1967 33.04 1971 119.57 1976 8.49
1967 93
1971 639
197
5 249
1968 40.67 1972 48.12 1977 8.80
1968 72.8
1972 274
197
6 41.9
1969 48.31 1973 43.94 1978 13.21
1969 140
1973 303
197
7 51
1970 47.07 1974 116.42 1979 10.20
1970 126
1974 675
197
8 152
1971 40.74 1975 74.70 1980 11.50
1971 130
1975 452
197
9 156
1972 22.85 1976 62.29 1981 17.96
1972 77.6
1976 459
198
0 111
1973 20.54 1977 74.01 1982 7.85
1973 106
1977 506
198
1 139
1974 42.93 1978 59.62 1983 13.87
1974 141
1978 247
198
2 53
1975 28.45 1979 97.15 1984 5.83
1975 101
1979 453
198
3 132
1976 23.07 1980 79.34 1985 14.61
1976 55.7
1980 594
198
4 57.3
1977 24.82 1981 64.92 1986 13.29
1977 100
1981 283
198
5 99.1
1978 28.18 1982 47.41 1987 6.36
1978 85.9
1982 245
198
6 124
1979 34.55 1983 32.90 1988 28.62
1979 110
1983 173
198
7 37.6
1980 26.20 1984 27.51 1989 12.74
1980 106
1984 210
198
8 353
1981 33.19 1985 97.73 1990 4.41
1981 138
1985 445
198
9 170
1982 18.78 1986 75.24 1991 14.81
1982 55.1
1986 512
199
0 36.9
1983 18.61 1987 67.37 1992 12.22
1983 108
1987 392
199
1 125
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 54 ~ BAMBARA Télado Luc
1984 5.72 1988 104.81 1993 8.02
1984 36.2
1988 621
199
2 314
1985 30.85 1989 103.23 1994 23.04
1985 160
1989 592
199
3 70.4
1986 13.95 1990 33.57 1995 3.29
1986 103
1990 248
199
4 256
1987 9.24 1991 78.64 1996 10.91
1987 55.4
1991 452
199
5 30.5
1988 32.88 1992 42.27 1997 11.39
1988 194
1992 173
199
6 82.1
1989 19.23 1993 56.51 1998 27.34
1989 88.9
1993 367
199
7 53.9
1990 7.44 1994 151.05 1999 26.13
1990 45.9
1994 689
199
8 146
1991 22.15 1995 63.81 2000 3.41
1991 124
1995 236
199
9 236
1992 18.80 1996 88.04 2001 10.27
1992 77.4
1996 402
200
0 39
1993 16.99 1997 51.88 2002 7.91
1993 87.9
1997 408
200
1 107
1994 57.53 1998 76.91 2003 39.22
1994 231
1998 398
200
2 86.5
1995 21.73 1999 203.07 2004 11.43
1995 63.1
1999 1010
200
3 188
1996 26.08 2000 95.69 2005 27.28
1996 128
2000 534
200
4 28.6
1997 14.11 2001 90.00 2006 6.90
1997 42.7
2001 439
200
5 174
1998 24.18 2002 57.36 2007 36.80
1998 126
2002 305
200
6 126
1999 65.64 2003 175.42 2008 13.88
1999 302
2003 893
200
7 253
2000 26.69 2004 78.10 2009 4.42
2000 66.7
2004 433
200
8 117
2001 25.59 2005 46.83
2001 114
2005 315
200
9 108
2002 11.91 2006 118.59 2002 77.8 2006 733
2003 43.29 2007 141.61 2003 176 2007 821
2004 26.55 2008 185.54 2004 150 2008 881
2005 22.63 2009 107.49 2005 105 2009 566
2006 27.81 2010 111.91 2006 138 2010 587
2007 62.79 2007 328
2008 51.14 2008 212
2009 34.66 2009 177
2010 45.37 2010 94
Mémoire de fin d’étude : Contribution à la révision des normes hydrologiques au Burkina Faso
Année 2010/2011 ~ 55 ~ BAMBARA Télado Luc
VIII.4. Evolution des débits maximaux sur les bassins