Lasri, M.

Obda, K.

Reynard, E.

Werren, G.

Serveur académique lausannois

Problèmes méthodologiques liés à la cartographie des phéno-mènes d’inondation dans deux bassins versants marocains  Emmanuel Reynard1, Gabriela Werren1, Mohamed Lasri2 & Khalid Obda2, 1 Institut de Géographie, Université de Lausanne, Bât. Anthropole, CH – 1015 Lausanne ; emmanuel.reynard@unil.ch, +41 (0)21 692 30 65 2 Laboratoire d’Analyses Géo-Environnementales et d’Aménagement (LAGEA),  Faculté des Lettres et Sciences Humaines, Université de Fès-Saїs, Route d’Imouzzer, M – 30000 Fès    Résumé La cartographie des phénomènes constitue une étape essentielle de la réalisation de cartes de dangers. Cet article présente les problèmes méthodologiques liés à la réalisation d’une carte des phénomènes d’inondation dans les bassins versants des agglomérations de Fès et Beni Mellal au Maroc. L’étude s’est notamment heurtée à la nécessité d’élaborer une légende adaptée au milieu semi-aride méditerranéen, à l’indigence des données hydrologiques, à la qualité très variable des fonds topographiques, à l’urbanisation rapide et à la taille différente des deux bassins versants étudiés.    Mots clefs: Risque d’inondation, cartographie des phénomènes, Maroc.   1.  Introduction En Suisse, l’élaboration de cartes de dangers est devenue au cours des dernières décennies un ins-trument incontournable de la protection contre les dangers naturels (ZIMMERMANN et al., 2005 ; KUNZ & HURNI, 2008). Sur fond de changement climatique mais aussi socio-politique et démogra-phique, la question des risques naturels se pose de plus en plus dans les pays en voie de développe-ment tels le Maroc (EL FOUNTI, 2003). Dans ce cadre, une initiative de la Direction du Dévelop-pement et de la Coopération suisse (DDC) vise un transfert de savoir-faire dans le domaine, par le développement de cartes de dangers d’inondation dans des bassins versants urbanisés. Cet article est centré sur la mise en œuvre de la méthodologie développée en Suisse et sur les adaptations nécessaires dans un environnement naturel et socio-économique si différent. Quels défis faut-il relever et dans quelle mesure la mé-thode s’adapte-t-elle à la réalité marocaine ? Nous développons cette thématique en analysant les résultats de la première phase du projet qui a visé l’élaboration d’une carte des phénomènes d’inondation. 2.  Le projet et les terrains d’étude La DDC est engagée au Maroc depuis 2008 dans des projets destinés aux migrants de passage et des mesures de prévention des catastrophes natu-relles. Dans ce second domaine, les actions por-tent principalement sur la prévention, la mise en place d’équipes locales de sauvetage (ZUMSTEIN, 2010) et le transfert de savoirs. L’un des volets du programme de la DDC au Maroc vise à élaborer une carte indicative des dangers hydrologiques dans les bassins versants des agglomérations de Fès et Beni Mellal (fig. 1).   Fig. 1 : Situation des deux bassins versants étu-diés. Journée de Rencontre sur les Dangers Naturels 2011 217L’étude a été confiée conjointement au Labora-toire d’Analyses Géo-Environnementales et d’Aménagement (LAGEA) de l’Université de Fès et à l’Institut de Géographie de l’Université de Lausanne (IGUL). Elle est réalisée en plusieurs étapes : (1) l’élaboration d’une carte des phéno-mènes, (2) l’analyse hydrologique des bassins versant, (3) l’élaboration d’une carte de la vulné-rabilité et, finalement, (4) d’une carte indicative des dangers d’inondation au 1 : 25'000. L’étude doit aboutir à la rédaction de recommandations en vue de la gestion des risques d’inondation.  Les résultats préliminaires ont fait l’objet de deux publications présentant les principales caractéris-tiques hydrogéomorphologiques des deux bassins versants (LASRI et al., 2011 ; WERREN et al., 2011). Les deux bassins versants sont très diffé-rents du point de vue de la surface et des caracté-ristiques géomorphologiques et hydrologiques.  Le bassin versant de l’oued Fès couvre une sur-face de 879 km² et se compose de trois unités topographiques différentes (fig. 2) : le causse du Moyen Atlas au sud, formé de plateaux étagés du sud au nord entre 2020 et 1000 m, le plateau du Saïs, qui représente la partie la moins élevée du bassin versant (600 à 400 m) avec une douce in-clinaison (0.1 %) du sud vers le nord, et les Rides prérifaines, au nord, qui forment une montagne d’altitude moyenne (900 m), surplombant la val-lée de l’oued Fès (alt. minimale 200 m) par des versants raides et ravinés. Fig. 2 : Caractéristiques hydrologiques et géo-morphologiques du bassin versant de l’oued Fès. La pluviométrie moyenne est comprise entre 979 mm par an sur le causse au sud et 500 mm à Fès, avec une très forte irrégularité intra- et inte-rannuelle. Le temps de concentration des oueds est compris entre 1h et 5h selon les affluents de  Fig. 3 : Caractéristiques hydrologiques et géomorphologiques des bassins versants de la région de Beni Mellal. 218l’oued Fès (LASRI et al., 2011). La ville de Beni Mellal est située à l’exutoire de quatre petits bassins versants de montagne (fig. 3), d’est en ouest, les oueds Sabek (26.1 km2), Aïn El Ghazi (14 km2), El Handak (31.1 km2) et Kikou (63.7 km2). Les altitudes sont comprises entre 2411 m et 450 m. Les quatre oueds ont creusé des canyons spectaculaires, avec des vallées amont aux versants très raides et à la végétation très dégradée (WERREN et al., 2011). La pluviométrie est relativement abondante, avec des moyennes annuelles de l’ordre de 617 mm par année à El Ksiba (1050 m) et de 415 mm à Beni Mellal (537 m). Comme dans le bassin de l’oued Fès la variabilité intra- et interannuelle est très élevée, mais ici, vu la taille et la compacité des bassins versants, ainsi que la dégradation des ver-sants, les temps de concentration des crues sont très courts, de l’ordre de 15 à 30 minutes. 3.  La carte des phénomènes 3.1 L’élaboration de la carte La cartographie des phénomènes a pour but une analyse détaillée des témoins laissés par des évé-nements à forte intensité et en même temps, elle sert à désigner les sites critiques du point de vue du danger naturel (KIENHOLZ & KRUMMENA-CHER, 1995). Dans les deux bassins versants étu-diés, la carte des phénomènes joue un rôle central en vue de l’élaboration de la carte indicative des dangers d’inondation dans la mesure où le manque de données hydrologiques limite les pos-sibilités de modélisation hydrologique et hydrau-lique. Deux approches complémentaires ont été adoptées.  La première est la méthode suisse de cartographie des phénomènes (KIENHOLZ & KRUMMENACHER, 1995). La seconde est la méthode hydrogéomor-phologique, développée en France, qui consiste à étudier finement la morphologie des plaines allu-viales et à retrouver sur le terrain les limites phy-siques associées aux différentes gammes de crues qui les ont façonnées (MASSON et al., 1996 ; BALLAIS et al., 2005). A partir de cette double base méthodologique, une légende spécifique a été élaborée, qui tienne compte des caractéris-tiques hydrogéomorphologiques des deux terrains étudiés. Elle met en évidence les éléments natu-rels et anthropiques représentatifs pour la com-préhension de la problématique des inondations dans chacun des cas. Trois contextes hydrogéomorphologiques ont été distingués : le contexte de vallée (commun aux deux terrains), les plaines alluviales (sur l’oued Fès) et les cônes alluviaux (spécifiques à Beni Mellal). Pour chaque type d’environnement, des formes spécifiques ont été cartographiées. Diffé-rents éléments anthropiques ont également été cartographiés, notamment les objets obstruant les écoulements, les remblais, les canaux artificiels et les différents types d’occupation du sol, ainsi que les principales voies de communication. Ces ob-jets sont très utiles pour la mise en évidence des sites critiques qui, en zone urbanisée, sont sou-vent liés à une interaction entre les formes an-thropiques et le fonctionnement naturel des hy-drosystèmes.   Dans les deux cas, les traces d’un épisode de réfé-rence récent ont également été repérées lors de campagnes de terrain et l’extension spatiale de cette crue de référence a été cartographiée. A Fès, il s’agit de l’inondation de mars 2010 qui a pro-voqué des dégâts importants et affecté de nom- Fig. 4 : Extension spatiale de l’inondation de mars 2010 à la périphérie de Fès. Journée de Rencontre sur les Dangers Naturels 2011 219breuses zones habitées (LASRI et al., 2011 et fig. 4). A Beni Mellal, il s’agit de la crue du 29 sep-tembre 2009, qui a touché les quatre bassins ver-sants débouchant sur la ville et dont l’ampleur est considérée comme exceptionnelle (WERREN et al., 2011). La crue du 8 mars 2010 a également été documentée. La délimitation de ces crues ser-vira à la vérification des résultats issus des tra-vaux de modélisation hydrologique (deuxième phase de la recherche).  Les deux cartes générales ont été élaborées sur support informatique au moyen du logiciel SIG ArcMap. La carte générale des phénomènes a été réalisée à une échelle de 1 : 15'000 pour le terrain de Beni Mellal et 1 : 20'000 pour celui de Fès.   3.2 Des approches différenciées Les caractéristiques hétérogènes des deux terrains ont imposé des choix méthodologiques différents. Dans le cas de Fès, dont le bassin versant couvre une surface d’environ 800 km2, les cours d’eau ont mis en place des plaines alluviales dans les-quelles la méthode hydrogéomorphologique fran-çaise est la plus adaptée. La cartographie a été réalisée sur le terrain, à l’aide d’un outil de carto-graphie mobile, à la différence de la méthode de base qui utilise principalement les photographies aériennes. Le terrain de Beni Mellal est formé de quatre pe-tits bassins versants dont les crues éclair débou-chent sur une zone de piémont formée d’anciens cônes alluviaux sur lesquels s’est développée la ville. Les dépôts alluviaux étant difficiles à diffé-rencier sur les cônes, la cartographie a consisté principalement a repérer les témoins de crues existant sur le terrain (traces d’érosion, anciens chenaux, zones d’épandage, etc.), avec un accent mis sur la morphologie de cône alluvial, qui im-pose un comportement hydrogéomorphologique spécifique (écoulement en nappe, existence de nombreux chenaux distribuant les eaux arrivant à l’apex des cônes) (fig. 5).  3.3 Les défis cartographiques Un obstacle important dans la mise en carte des éléments recueillis sur le terrain a été l’hétérogénéité des données disponibles pour la  Fig. 5 : Extrait de la carte des phénomènes de Beni Mellal. 220création de la carte de base. Ainsi, pour le terrain de Beni Mellal, les MNT à disposition ont une faible résolution spatiale et une marge d’erreur significative. Notre choix s’est arrêté sur le MNT ASTER, à une résolution de 30 m, qui couvre l’entier du bassin versant. Des données plus pré-cises provenant du plan de restitution de la ville de Beni Mellal sont disponibles seulement pour la zone urbaine. Par conséquent, garder l’unité de la carte impose une perte d’information et des dé-formations fortuites des données existantes (fig. 6). En raison de l’urbaniastion rapide, les données urbaines ont par ailleurs nécessité une mise à jour réalisée par numérisation des éléments à l’aide des dernières données GoogleMaps disponibles. Du point de vue cartographique, le besoin d’uniformiser la représentation des phénomènes entre deux terrains différents a imposé un certain nombre de choix, au prix d’une relative perte d’information.  Finalement, s’est posé un problème d’échelle, dû principalement aux différences de taille entre les terrains étudiés et à la nécessité de pouvoir lire les détails de certains secteurs riches en informations. La méthode suisse se base sur une légende dite « modulable » qui contient des symboles com-plémentaires pour des cartes à différentes échelles. Nous avons ainsi réalisé une carte géné-rale pour chaque agglomération urbaine, accom-pagnée de « cartes – zoom » présentant en détail les sites-clés ou des problèmes spécifiques. 4.  Conclusion Les difficultés rencontrées dans l’élaboration des cartes des pénomènes réalisées dans le cadre de cette étude mettent bien évidence les défis liés à la transposition des approches cartographiques développées dans les pays industrialisés dans des contextes de pays en voie de développement (ZIMMERMANN et al., 2005) : la difficulté d’obtenir des bases topographiques à haute réso-lution, de qualité identique pour l’ensemble du bassin versant étudié et l’indigence des données de mesures (climatiques, hydrologiques), qui li-mitent les possibilités de modélisation et rendent ainsi la cartographie des phénomènes d’autant plus importante et intéressante en termes de coûts. Dans les deux bassins étudiés, le défi majeur de-meure toutefois la difficulté à obtenir des données numériques sur l’intensité des précipitations et sur les débits journaliers et instantanés des cours d’eau nécessaires à la modélisation. Ce manque de données limite fortement les possibilités de modélisation hydrologique et hydraulique et né-cessite le recours à des approches semi-quantitatives basées sur le calcul d’indicateurs hydrologiques. C’est l’objet de la deuxième phase du projet, en cours, et nul doute que la carte des phénomènes constituera un très bon moyen de valider les résultats obtenus dans cette seconde phase. La carte des phénomènes constitue pour le moment un document très utile pour les docu-Fig. 6 : Déformations induite par la mauvaise qualité des cartes de base. Journée de Rencontre sur les Dangers Naturels 2011 221ments d’aménagement, en l’absence d’une véri-table carte des risques.    Remerciements : Cette étude est réalisée dans le cadre du projet « Gestion du risque d’inondation dans deux bassins versants marocains : Fès et Beni Mellal » initié et financé par la Direction du Développement et de la Coopération (DDC) suisse. Nous remercions tout particulièrement M. Fabrizio Poretti, représentant de la DDC à Rabat, et à M. Jürg Zumstein, conseiller principal auprès de la section Moyen Orient et Afrique du Nord à la DDC, pour leur soutien. Nos remerciements vont également aux collègues de Lausanne et de Fès pour les fructueuses discussions sur le terrain.  Références BALLAIS, J.-L., GARRY, G. & MASSON, M. (2005) : Con-tribution de l’hydrogéomorphologie à l’évaluation du risque d’inondation : le cas du Midi méditerranéen français. C.R. Géosciences, 337, 1120-1130. EL FOUNTI, L. (2003) : La gestion des risques au Ma-roc. 2nd FIG Regional Conference Marrakech, Moroc-co, December 2-5, 2003, 6 pp. KIENHOLZ, H. & KRUMMENACHER, B. (1995) : Recom-mandations. Légende modulable pour la cartographie des phénomènes. Berne, Office fédéral de l’environnement, des forêts et du paysage, 38 pp. KUNZ, M. & HURNI, L. (2008) : Hazard maps in Switzerland. State-fo-the-art and potential improve-ments. Proc. 6th ICA Mountain Cartography Workshop, Lenk (Switzerland), 133-138. LASRI, M., OBDA, K., TAOUS, A., AMYAY, M & REY-NARD, E. (2011) : L’agglomération de Fès et sa péri-phérie face au risque d’inondation. Résultats prélimi-naires. Actes du colloque “Aménagement périurbain : processus, enjeux, risques et perspectives”, 17-18 fé-vrier 2010, sous presse. MASSON, M., GARRY, G. & BALLAIS, J.-L. (1996) : Car-tographie des zones inondables : approche hydro-géomorphologique. Paris, Les Editions Villes et Terri-toires, 100 pp. WERREN, G., REYNARD, E. & EL KHALKI, Y. (2011) : Cartographie des phénomènes en vue de la réalisation de la carte indicative des dangers hydrologiques dans la ville de Beni Mellal, Maroc. Actes du colloque “La montagne marocaine : géomorphologie, environnement et développement”, 5-6 mai 2010, sous presse. ZIMMERMANN, M., POZZI, A. & STOESSEL, F. (2005) : Vademecum hazard maps and related instruments. The Swiss system and its application abroad. Capitalisation of experience. Berne, Swiss Agency for Development and Cooperation, 34 pp. ZUMSTEIN, J. (2010) : Secouristes Volontaires de Proximité (SVP) – Maroc. Berne, Direction du Déve-loppement et de la Coopération, 1 p.  222

Problèmes méthodologiques liés à la cartographie des phénomènes d'inondation dans deux bassins versants marocains

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