Servat, Eric

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PROGRAMME ERREAU (Evaluation Régionale des Ressources en Eau) 
Application à la région Nord-Ouest de la Côte d'Ivoire 
~ I - LIMINAIRE 
Eric SERVAT U.R. F4 
L'évaluation des ressources en eau est un problëme qui constitue la 
finalité de l'ensemble des recherches développées par les hydrologues sur 
les différents aspects du cycle de l'eau. 
Dans le cadre du programme ERREAU, nos objectifs concerneront, eux, 
l'évaluation du 
point de vue des gestionnaires et des aménageurs. Dans cette optique, nous 
avons fait le choix délibéré de ne travailler qu'à l'aide de données dites 
de "réseau" tant en pluviométrie qu'en débitmétrie. Ce choix a pour 
conséquences immédiates d'imposer, d'une part, un pas de temps de calcul 
joumalier et, d'autre part, de travailler sur des bassins versants de 
taille moyenne (100 à 4500 h2). 
des ressources en eau d'une région donnée en nous plaçant 
La prise en compte de ces contraintes (données de réseau, bassins versants 
d'assez grande taille) nous semble nécessaire pour pouvoir envisager des 
retombées de 
gestion. 
pratiques rapides de ces travaux en matière d'aménagement et 
II - CADRE GENERAL DU PROJET 
Ainsi que nous l'avons écrit plu9 haut, le principal objectif du programme 
ERREAU est le recensement et l'évaluation des ressources en eau d'une 
région donnée, de façon à pouvoir fournir la meilleure approximation 
possible des apports à l'exutoire de bassins versants connus ou mal connus 
et de dimensions variées. 
Les moyens que nous utiliserons dans le cadre de ce projet sont ceux de la 
modélisation : modèles conceptuels, déterministes ou stochastiques, globaux 
ou maillés, qu'il conviendra de tester, d'adapter, de mcdifier et de 
comparer. 
Dans un souci de retombées pratiques et d'applications possibles, nous 
utiliserons les données des réseaux hydrométriques et pluviométriques, ce 
qui nous amenera nécessairement à certaines approximations. Elles appa- 
raissent inévitables dans la mesure où l'on souhaite développer un projet 
en "conditions réelles". 
La zone d' pplication retenue pour le progrme ERREAU est constituée par 
le Nord-Ouest de la Côte-d'Ivoire, c'est-à-dire le secteur délimité par les 
hauts bassins du Bandama, du Niger et du Sassandra. 
Pour chacun de ces "sous-secteurs" la liste des bassins versants retenus a 
priori figure en annexe. Parmi ceux-ci, on distinguera une premiere série 
de B.V. sur laquelle'portera notre étude et une seconde constituée de B.V. 
t'teststt que l'on utilisera pour valider nos résultats dans l'optique d'une 
approche régionale. Cette répartition en deux groupes n'a pas encore été 
effectuée au niveau actuel d'élaboration du projet 
III - DETAIL DU PROJET 
Ce projet peut étre décomposé en trois phases successives : réalisation 
d'une "banque" de modèles et de données, utilisation de divers modèles de 
relation pluie-débit, mise au point de modèles de génération de chroniques 
synthétiques de données. 
Phase 1 : Réalisation d'une banque de modèles et de données. 
* Modèles 
On réalisera une banque de modèles rassemblant des modèles globaux (CRECS, 
CREC7, MODGLO, MODIBI, MICHEL) et des modèles distribués (modèle 
d'écoulement de surface type GIRARD, CEQUEAU). On procèdera H l'analyse de 
leur fonctionnement et à l'essai de leur adaptation sur ordinateur type IBM 
AT. 
* Données 
On 
postes pluviométriques et les stations hydrométriques reportées en annexe. 
Ces fichiers devront être les plus complets possibles, ce qui entraînera 
certains comblements de lacunes d'observation au moyen de techniques clas- 
siques, statistiques ou autres. Un préalable à la constitution des fichiers 
consistera donc en une analyse des séries de données disponibles : 
constituera des fichiers opérationnels de pluies et de débits pour les 
- précipitations : recherche des corrélations entre postes pluviométriques, 
analyse de la distribution statistique de la pluviomé- 
trie, étude de la modulation saisonnière des pluies, 
etc. 
- débits : recherche des corrélations entre stations hydrométriques amont 
et aval si le cas se présente, recherche et étude d'éventuel- 
les corrélations au niveau régional, étude des phénomènes 
d'auto-corrélation, de persistance, etc. 
2 
Phase 2 : Phase de simulation et de reconstitution d'apports à l'exutoire 
de différents bassins versants. 
On distinguera ce qui touche d'une part aux modèles globaux et d'autre part 
aux modèles distribués. 
* Etudes sur modèles globaux 
Les modèles globaux pluie-débit dont on dispose seront testés sur un ensem- 
ble de bassins versants constitué à partir de la liste figurant en annexe. 
Pour chacun des "sous-secteurs" (Bandama, Niger, Sassandra), on procèdera à 
l'évaluation des performances des différents modèles au moyen d'une étude 
comparative de leurs résultats. Celle-ci se fera bassin versant par bassin 
versant mais aussi à une échelle plus grande dans un contexte élargi au 
notre objectif étant la recherche du modèle global le plus 
perf ormant en mode "opérationnel". 
sous-secteur", I' 
On d'une 
homogénéité des paramêtres des modèles (celle-ci pouvant se traduire par la 
définition d'une plage de variation spécifique), ou encore d'une relation 
paramètres - taille des B.V. 
étudiera également à 1' échelle des "sous-secteurs" 1' éventualité 
Partant de cet ensemble de résultats, nous tenterons de reconstituer les 
apports P l'exutoire des bassins versants tests, à différentes échelles de 
temps : journalière (? ) ,  décadaire, mensuelle, ... 
Rappelons que ces bassins versants tests sont des B.V. pour lesquels nous 
disposons de données pluviométriques et débitmétriques que nous n'avons pas 
exploitées à ce niveau de l'étude et qui nous permettront de juger de la 
qualité de nos reconstitutions d'apports. Celles-ci se feront prioritaire- 
ment à l'aide des modèles globaux étudiés précédemment. 
On envisagera également l'aspect "région" au sens large en étudiant 
l'homogénéité du comportement et la fiabilité des modèles testés sur les 
trois hauts-bassins. 
Cette étude sur les modèles globaux doit aussi être l'occasion d'une 
réflexion sur les éléments eux-mêmes des modèles : étude de l'adéquation 
des fonctions de production et de transfert, influence des fonctions 
critères sur les résultats, recherche de fonctions critères conformes au 
problème que l'on désire traiter. 
* Etudes sur modèles distribués 
Si la finalité est la même que pour les modèles globaux, à savoir l'bvalua 
tion régionale des ressources en eau, l'essentiel de nos travaux portera, 
ici, sur l'étude des capacités d'adaptation des modèles distribués au pas 
de temps journalier et à des bassins versants de taille variable (100 
4500 km2) ainsi que sur l'étude de leur fiabilité en "opérationnel" 
(utilisation de données de réseaux). 
mode 
3 
I( 
\ 
On distinguera d'une part l'utilisation de modèles déjà existant (CEQUEAU, 
modèle type GIRARD) et d'autre part la mise au point d'un modèle distribué 
continu basé sur le principe des unités participantes. Ce dernier point 
devant constituer l'essentiel d'un travail de thèse suivi par l'ORSTOM, 
1'USTL et le CNXS. 
L'évaluation des performances de ces différents modèles suivra un schha 
analogue à celui des modèles globaux : bassin versant par bassin versant, à 
l'échelle du "sous-secteur" puis dans un cadre "régional au sens large". 
* Conclusions 
Au terme de cette étude, il conviendra de tirer certaines conclusions quant 
à l'utilisation et le comportement des différents modèles étudiés en zone 
de savane dans le cadre dlun fonctionnement avec des données de réseaux : 
fiabilité et robustesse des modèles, homogénéité des comportements 1 diffé- 
rentes échelies d'espace, niveau de performance des modèles en fonction des 
objectifs visés et de la définition préalable d'un niveau de satisfaction, 
etc. 
Phase 3 : Phase de mise au point de modèles de génération de chroniques 
synthétiques de données. 
Pour compléter les techniques d'évaluation régionale des ressources en eau, 
on élabore(ra des modèles de génération de chroniques synthétiques d'ap- 
ports. Dans cette optique, on utilisera les séries observées et l e s  séries 
reconstituées lorsqu'elles sont de bonne qualité. L'ensemble de cette 
information doit nous permettre de mettre au point des modèles stochasti- 
ques de génération d'apports à différentes échelles de temps (journalière, 
décadaire, mensuelle, etc.). On se livrera ensuite à l'analyse de ces 
modèles dans un contexte régional (homogénéités régionales des paramètres, 
plages de variation par secteurs géographiques, par taille de bassin, etc.) 
de manière à envisager leur "transposabilité" à l'échelle d'un "sous- 
secteur'' puis dans un contexte régional plus large ; notre objectif étant 
toujours d'approximer les apports en des bassins versants mal connus de la 
zone sur laquelle nous travaillons. 
Ces modèles devront, bien entendu, vérifier un certain nombre de points : 
- modulation saisonnière comparable à la réalité, 
- contrôle de la concordance des caractéristiques statistiques des séries 
de valeurs observées et générées. 
I V  - DEROULEMENT DU PROJET 
La 
de 4 à 5 ans avec un démarrage dans le courant de l'année 1987. 
réalisation effective de ce projet est prévue sur une durée de l'ordre 
L'essentiel du programme ERREAU se verra développé sur place, en Côte- 
d'Ivoire, au Centre ORSTOM d'bdiopodoumé. 
4 
Les à 
ceux d'un IBM type AT équipé d'un coprocesseur mathématique. Une imprimante 
graphique apparaît également nécessaire. 
moyens de calcul dont on devra disposer seront au moins équivalents 
La réalisation de la première phase doit être commencée en France début 
1987. Les banques de modèles et de fichiers pluviométriques devraient en 
effet être terminées avant l'affectation du chercheur en Côte-d'Ivoire ; 
l'élaboration des fichiers débitmétriques, vraisemblablement plus aisée, 
pouvant être terminée sur place. 
Dans le cadre de la deuxième phase, il est prévu qu'un thésard travaille 
sur la mise au point du modèle distribué basé sur la notion d'unités 
participantes, dès la rentrée 1987. Le suivi de cette thèse doit être 
l'occasion d'une collaboration entre 1'ORSTOM (UR F4), 1'USTL (L.H.M.) et 
le CNRS (Centre Embergen:). 
5 
ANNEXE 1 : 
L i s t e  d e s  bassins v e r s a n t s  r e t e n u s  
dans le c a d r e  du p r o j e t  ERREAU - COTE-D'IVOIRE 
6 
Bass in  v e r s a n t  du BANDAMA 
\ 
Al 1 
Bandama à r o u t e  d e  Ml Bengue 
Bandama à Seguekie le  
Badenou à r o u t e  d e  M' Bengue 
Bou à Boron 
Bou à S i r a s s o  
Laf igue  à ' route  d e  Badikaha 
Lokpoho à Namboukaha 
NI Z i  à r o u t e  de  N'Golodougou-Kong 
Solomougou à Ziebatogo 
Yani à Madji 
Yoreloro à Kategue 
1 953 km2 
368 km2 
1 800 km2 
3 710 km2 
1 030 km2 
443 km2 
772 km2 
463 km2 
1 510 km2 
1 013 km2 
338 km2 
7 
Bassin versant du NIGER 
Bagoe à Guingerini 
Bagoe à Kouto 
Banifing 5 Ziemougoula 
Baoule B Beredougou 
Doundian à Wahire 
Douni à Pt 398 
Kobani à Nimbrini 
Niangboue A Karakpo 
Niangboue à Ponondougou 
Ouaireba à Wahire 
A12 
1 042 km2 
4 700 km2 
990 km2 
290 km2 
650 km2 
120 km2 
342 km2 
81.6 km2 
706 km2 
835 km2 
8 
A 13 
Bassin versant du SASSANDRA 
Boa 
Koba 
Ouassa 
Sien 
Sien 
Sien 
Tiemba 
Tiemba 
Tiemba 
Ton 
à Niamotou 
à Dioman 
à Bako 
à Kanhasso 
à Nafana-Sienso 
à Massadougou 
à Dabadougou 
à Lille 
à Dioulatiedougou 
à Dabala 
2 645 km2 
106 km2 
151 km2 
168 km2 
615 km2 
1 325 km2 
128 km2 
541 km2 
2 790 km2 
554 km2 
9 
ANNEXE 2 : Liste des postes pluviométriques retenus dans le cadre du 
projet ERREAU - COTE D’IVOIRE. 
(On a porté une croix dans la colonne correspondant au bassin 
versant auquel a été rattaché le poste pluviométrique considéré. 
Certains d‘entre eux pouvant être rattachés à plusieurs bassins 
versants). 
10 
Bassin versant de rattachement 
Poste pluviométrique 
Bako 
Bonieredougou 
Boron 
Bor ot ou 
Bougousso 
Boundiali 
Dabakala 
Dembasso 
Dianra 
Dikodougou 
Dioulatiedougou 
Ferkessedougou 
Foumbolo 
Goulia 
Gu i embe 
Kan i 
Kanankoro 
Kat io la 
Bandama, 
X 
X 
Niger 
X 
X 
X 
X 
X 
X 
A 21 
Sassandra 
X 
X 
X 
X 
11 
A 22 
Bassin versant de rattachement 
Poste pluviométrique 
Bandama Niger Sassandra 
Kassere 
Korhogo 
Komborodougou 
Kebi 
Kong 
Kouto 
Loho 
Madinani 
Manignan 
Mankono 
Mar abad ias sa 
M ’ Bengue 
Morondo 
N iapielodougou 
X X 
X 
X 
X 
X 
X 
X 
X 
12 
\ A 23 
Bassin versant de rattachement 
Poste pluviométrique 
Niakaramandougou 
Nielle 
Niofoin 
Odienne 
Ouangolodougou 
Sama t i gui la 
Sarhala 
Seguelon 
S inema t ia 1 i 
Sinhala 
S ikolo 
Sirana 
Sirasso 
Taf ire 
Tengrela 
Teningboue 
Bandama 
X 
Niger 
X 
X 
X 
X 
X 
X 
X 
X 
X 
X 
Sassandra 
X 
X 
X 
13 
Poste pluviométrique 
T i eme 
T ienko 
Touba 
Tortiya 
Toumoukoro 
Worof la 
Bassin versant de rattachement 
Bandama Niger 
X 
X 
A 24 
Sassandra 
X 
X 
14 
ANNEXE 3 ; Cartes présentant les emplacements des 
bassins versants et des postes pluviométriques 
retenus. 
15 
IO 
.--. 
30 .. œf. L _- 
. ,  3” 
BASSIN VERSANT D SASSANDRA 
I . 
I 
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I BASSIN VERSANT DU N I G E R  
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