RÉGIME DES CRUES DANS LE BV DE L’OUED D’OUERGHA (1980-81/2011-12) (MAROC) : CLASSIFCATIONS ET GÉNÉSES ATMOSPHERIQUES

Résumé

Le but de cette étude est de présenter la fréquence des crues et leurs répartitions mensuelles et saisonnières dans le BV de l’Oued Ouergha. Tout d’abord nous avons déterminé les phases des crues en considérant 5 fois le module des pluies et des débits journaliers entre 1980-81/2011-12 (adaptée dans les zones semis-sèches). Cela nous permet de connaitre selon les sous-bassins versants de l’Oued Ouergha les mois et les saisons qui sont les plus sensibles à ses intumescences hydrologiques. Ces études sont passées par une étude statistique des crues du BV. Elles ont permis aussi de connaître la répartition mensuelle des crues dans l’année hydrologique selon leurs formes, leurs durées et leurs origines météorologiques. À cet égard, nous avons expliqué la genèse  météorologique  d’une période humide du 06 au 09 mars 2010, qui est à l’origine  de grande crue inondable  dans les zones alluviales, notamment  la plaine du Gharb.

Abstract

The aim of this study is to present the frequency of floods and their monthly and seasonal distributions in the BV of Oued Ouergha. First of all, we determined the phases of the floods by considering 5 times the modulus of rainfall and daily flows between 1980-81/2011-12 (adapted in sown-dry areas). This allows us to know, depending on the sub-watersheds of Oued Ouergha, the months and seasons that are most sensitive to its hydrological intumescence. These studies went through a statistical study of the BV floods. They also made it possible to know the monthly distribution of floods in the hydrological year according to their forms, their durations and their meteorological origins. In this regard, we have explained the meteorological genesis of a wet period of March 10, 2010, which is at the origin of great flooding in the alluvial zones, in particular the plain of Gharb.

INTRODUCTION

La variabilité hydro-climatique est désormais l’une des préoccupations majeures dans le monde aussi bien pour les scientifiques que pour les pouvoirs politiques. Les pluies représentent la majeure composante du climat et sont les plus concernées par la variabilité de leurs régimes aux échelles saisonnières annuelles et interannuelles. Dans le contexte actuel des changements climatiques, la variabilité des pluies se caractérise par la fréquence des événements extrêmes qui sont marqués par des années très sèches où des années très humides (HAIDA. S; 2017).  Ces événements extrêmes sont prudemment imputés au changement climatique et sont considérés à l’heure actuelle comme de la variabilité interannuelle naturelle du climat (NORRANT, 2007). Ces changements climatiques abordés à l’échelle mondiale, ont fait l’objet d’études plus ciblées en Afrique de l’Ouest et Centrale (PATUREL et al, 1997) et au Sahel (LE BARBE et al. 1997 ; LEBEL et al., 2003).

Dans ce contexte, l’oued Ouergha est l’un des principaux fleuves du Maroc. Il s’étend sur la majeure partie de la montagne rifaine et forme un passage entre le Rif et le Moyen Atlas sur une superficie de 6190 Km², en occupant l’essentiel de l’arc rifain. Cette situation géographique favorise la pénétration de la fraîcheur, de l’humidité des masses d’air atlantiques et méditerranéennes et permet ainsi à la région d’être la plus pluvieuse au Maroc surtout au niveau de son point culminant de Jbel Ouedka (CHKHAMI. K; 2018). Il draine un système hydrologique marqué par un écoulement irrégulier et torrentiel, principalement sur la chaîne du Rif, ce qui provoque la fréquentation des crues néfastes sur les centres urbains près des oueds, ainsi qu’une submersion d’une grande partie de la plaine du Gharb (CHKHAMI. K; 2020).  

1. Description de la zone d’étude

  Le bassin versant d’Ouergha fait partie du bassin du Sebou qui se situe au Nord-Ouest marocain, possède 30% de la réserve nationale en eau superficielle, dont 50% sont fournis par le sous- bassin versant de l’Ouergha.  Il couvre une superficie de l’ordre de 6190km², il se situe dans le Nord du Maroc entre les latitudes 34°25’ et 35°25’, et les longitudes -5°24’ et -3°45’, il s’étend sur la majeure partie de la montagne rifaine.

Il est limité au Nord par la crête rifaine passant par Ketama, Bab Berred et Bab Taza, distant la méditerranée d’environ 30 Km au Sud, par les bassins versants des affluents pré-rifains du Sebou et à l’Est par les affluents de la Moulouya et du Sebou du Périf oriental (ABHS ; 2010). Le substratum du bassin est formé essentiellement par des argiles et des marnes Crétacées empêchant l’infiltration des eaux météoriques. Le bassin de l’Ouergha a un indice de forme 1,64 ; avec 3 grandes zones topographiques distinctes : de haute altitude (>1500 m); d’altitude moyenne (de 500 à 1500 m); collines et plaines des vallées (<500 m).  Son climat est du type méditerrané où se succèdent une saison sèche estivale et une saison pluvieuse hivernale.

 La situation géographique privilégiée de la montagne rifaine, sur laquelle le BV de l’Ouergha s’étend sur sa majeure partie, lui offre une flore riche et très variée. Une surface importante du BV est couverte du matorral et des forêts. Elle est constituée essentiellement de chênes (liège, verts…), avec une remarquable réduction de l’aire de cèdre en altitude.  Le réseau hydrographique du BV de l’Ouergha s’écoule sur une longueur d’environ 1486 km, les principaux affluents de l’Ouergha sont les oueds : S’ra, Amzaz, Aoulay et Aoudour. Ce BV renferme quatre barrages, de l’amont vers l’aval : Asfalou, Bouhouda, Sahla et Al Wahda.  La détermination des divers paramètres physiques du BV de l’oued Ouergha nous a permis de définir les caractéristiques topographiques.  Le BV topographique présente un périmètre de 462Km, une superficie de 6190Km² et un cours d’eau principal de 255Km de long (MSATEF.K (2015).

 L’analyse de la répartition des tranches d’altitudes montre que l’altitude moyenne de ce BV est de 1266m. Il montre que le relief est fort.  Dans ce sens, nous avons récapitulé les différents paramètres physiques étudiés dans cet axe dans le tableau suivant :

 Tableau. n°1. Les paramètres morphométriques de BV de l’Ouergha.

2. MÉTHODES ET MATÉRIELS

Les données des débits maximums de crues proviennent des fichiers de l’Agence du bassin hydraulique du Sebou. Ces débits sont enregistrés au niveau des 4 stations hydro-pluviométriques réparties sur toute la grande partie nord du bassin versant. La durée d’observation varie de 32 à 34 ans.

Tableau. n°2. Stations hydro-pluviométriques et période d’observation.

  Le traitement des données hydro-pluviométriques a permis de compter le nombre fréquentiel des crues dans les listes journalières de débit à travers la prise en considération d’un seuil plus adapté au bassin qui est de 5 fois le module annuel (REMENIERAS. G. 1960). Grâce à la détermination de ces périodes, nous avons pu connaitre leur fréquence pour chaque mois de l’année. Nous avons également mis l’accent sur la place des crues dans l’année hydrologique en étudiant leur taux de récurrence au niveau interannuel. Pour expliquer l’origine atmosphérique des crues dans le BV de l’Ouergha, nous avons appuie sur les cartes météorologiques fournies par le site d’allemand : www. water3.de et les pluies journalières des différentes stations dans le BV de l’Oued Sebou.

3. RÉSULTATS ET DISCUSSIONS

3.1. Régime des crues dans le BV de l’Oued Ouergha

L’étude statistique des crues du BV de l’Oued Ouergha, permet de connaître la répartition mensuelle des crues dans l’année hydrologique. En recensant les crues parvenues dans chaque mois de l’année, nous avons pu dégager la répartition suivante :

3.1.1.  Régime mensuel des crues

Les crues observées aux stations du BV de l’Ouergha (Fig. n°1), nous ont permis de dégager la prédominance de la saison hivernale. D’après JANATI IDRISSI, A (2004), les crues du bassin s’inscrivent dans un système hydro-pluvial, entre septembre et mai, mais avec une fréquence accrue en hiver, d’où ils enregistrent une fréquence de 19,7% en décembre à Bab Ouender, 31,3% en janvier à Ghafsai sur l’oued Aoulai, 23,2% à Ain Aicha sur l’oued Ouergha, puis 23,5% à Galaz sur l’oued Amzaz. La saison printanière se classe en deuxième position avec des taux qui oscillent entre 2,5% et 17% au sein desquels le nombre des crues est plus important en mars; 17% de crues à Bab Ouender, 8,8% à Ghafsai, 10,9% à Galaz et 13,4% à Ain Aicha. En automne qui représente la phase du démarrage du cycle hydrologique annuel, les taux des crues sont beaucoup moins importants par rapport à l’hiver et au printemps, entre 0,68 et 12,5%. Ces phénomènes hydrologiques étant presque absents en septembre, mais apparaissent en octobre pour se renforcer progressivement entre novembre et décembre.

Il faut noter que la station de M’jaâra a cessé de fonctionner en 1996-97 après la construction du barrage Al Wahda. D’après JANATI IDRISSI. A (2017 et 2012), cette station avait connu des crues très importantes 23,9% en janvier, 18,2% en février. Cela montre la sensibilité accrue du système hydrologique de l’oued Ouergha à l’égard des crues hivernales. Ceci est en relation avec les crues de nature violent issues des montagnes rifaines grâce à l’effet du substrat géologique et topographique, ensuite à la bonne exposition des versants du bassin face aux influences maritimes humides en hiver. En effet, il ne faut pas négliger l’impact des formations argilo-marneuses de caractère imperméable, et les fortes pentes qui contribuent à renforcer la rapidité du drainage sur l’oued Ouergha et ses affluents rifains.

 Figures. n°1: Le nombre de crues mensuelles dans le BV de l’Ouergha.

3.1.2. Régime saisonnier des crues 

La répartition des crues au niveau saisonnier nous a permis de dégager les saisons les plus productives des crues, et qui ont menacé les biens et les personnes dans le BV de l’Oued Ouergha :

Les crues de la saison automnale se produisent le plus fréquemment en septembre et en novembre. En septembre l’activité orageuse est un facteur de genèse de crue au début de cette saison. En novembre, c’est le début de la circulation polaire et les contrastes thermiques entre les masses d’air, sont les plus importants d’où une forte intensité pluviométrique. Au prérif, la station d’Ain Aicha a enregistré 13,4% de crues, 18,5% à Galez, 14,3% à Bab Ouender, 8,8% à M’jaâra et 13,7% à Ghafsai. Les sommets des montagnes rifaines (Jbel Ouedka) peuvent connaitre des orages pendant cette période de l’année. Mais les intensités pluviométriques des flux perturbés humides atlantiques et le rôle du substrat imperméable (les marnes des miocènes), sont des éléments qui expliquent l’augmentation du nombre des crues automnales.

Les crues hivernales représentent 57,1% à Ain Aicha, 49,67% à Bab Ouender, 59,6% à Galaz, 66,25% à Ghafsai et 59,7% à M’jaâra. Ces taux supérieurs à 49 % indiquent la sensibilité du bassin d’Ouergha aux crues hivernales. Car situé au Nord du Maroc, le versant sud de la chaine rifaine se trouve bien exposer aux flux perturbés atlantiques lors du passage des circulations cycloniques en particulier pendant cette saison.

Les crues printanières se caractérisent par des durées et des extensions spatiales plus faibles que celles des crues de la saison hivernale. Elles sont liées parfois à des averses localisées et limitées dans le temps.  En amont d’oued Ouergha, on ressent une légère augmentation ; 34% à Bab Ouender et 29,4% à Ain Aicha. Plus en aval, on a enregistré entre 21% et 32% aux stations Galaz, Ghafsai et M’jaâra.

En général, quelques remarques doivent être formulées dans ce régime saisonnier des crues. Bien que celles-ci soient très faibles en été, on a relevé 2% de crues à Bab Ouender dans le Haut Ouergha. En fait elles sont liées aux orages de convection et d’instabilité thermodynamique d’altitude sur les sommets du Rif. Par ailleurs, les crues du bassin de Sebou sont des durées variables selon les années, mais leur fréquence est plus importante en saison hivernale en raison de la longueur des épisodes pluvieux et les volumes d’eau tombés. On a constaté aussi à l’amont que janvier est le mois le plus fréquent en crue au sein de l’année grâce aux maxima pluviométriques enregistrés pendant cette période, qui coïncide avec le déplacement le plus au sud de la circulation polaire aux latitudes marocaines (CHKHAMI. K ; 2020).

3.1.3. Régime de durée des crues au sein du bassin

Pour aborder cet axe, nous avons effectué une classification selon la longueur des phases de crues. Ces durées sont étudiées selon un intervalle de 1 à +9 jours. Les résultats de cette étude montrent clairement la durabilité des crues selon la fréquentation des flux humides sur le BV de l’Oued Ouergha (Fig. n°2).  Dans ce cadre, nous avons observé une grande variation de la durée des crues. Les crues de 1 à 2 jours sont les plus fréquentes avec 56,8% à la station de Bab Ouender (1957-58/2011-12), 50,9% à Ain Aicha (1980-81/2011-12) sur l’oued Ouergha et 58% à la station de Galaz (1983-84/2011-12) sur l’oued Amzaz, puis 55% à Ghafsai (1980-81/2001-02) sur l’oued Aoulai.

La deuxième catégorie entre 3 et 4 jours est moins récidive ; 12,9% à la station Bab Ouender, 25,9% à Ain Aicha, 27,7% à Galaz et 16,3% à Ghafsai. Le nombre de crues dépassant 9 jours ne peut être négligé dans ce domaine rifain, en raison de la bonne exposition aux masses d’air humides de Nord-Ouest et de Sud-Ouest pendant la saison froide. Celles-ci avaient une fréquence de 15% à Bab Ouender, 14,3% à Ain Aicha sur l’oued Ouergha et 12,2 % à Rafsai sur l’oued Aoulai, mais seulement 4,2% à Galaz sur l’oued Amzaz. Ces crues généralement sont celles qui sont à l’origine des inondations en aval du bassin en particulier dans la plaine du Gharb.

Au sein de l’année, les crues de 1 à 2 jours sont moins récurrentes en janvier ; 24,6% à Ain Aicha, 21,8% à Galaz, 34% à Ghafsai. Tandis qu’à Bab Ouender, elles sont dominantes en décembre avec 58,6%. Les durées de 3 à 4 jours sont aussi moins importantes à oued Ouergha en janvier ; 19,1% à Bab Ouender, 23% Ain Aicha. En revanche, on a une légère augmentation sur les affluents ; 24,2% sur l’oued Amzaz et 30,8% sur l’oued Aoulai (CHKHAMI. K ; 2020) en raison des flux pluvieuses qui ont arrosées les versants rifains dans les différentes périodes de l’année hydrologique.

Figures. n°2: Régime des phases des crues dans le bassin de l’oued Ouergha.

3.5. Classification et Typologie des crues au BV de l’Oued Ouergha

 En prenant en compte les conditions météorologiques, topographiques et géologiques, du BV de l’Oued Ouergha, nous avons classé les crues selon leur nature simple et complexe et selon leurs appartenances à un type de courant perturbé, c’est-à-dire à une situation atmosphérique de genèse située à une aire aérologique proche du bassin versant.

3.5.1. Genres et formes de crues

L’étude statistique menée à ce sujet nous a permis de connaître les formes de crues survenues dans le BV de l’Oued Ouergha. Celles-ci appartiennent principalement à deux catégories de forme : simple et complexe, selon l’intensité des séquences pluviométriques et leur durabilité. Ainsi à travers l’analyse du tableau n°3, on peut formuler les observations suivantes :

Les crues simples dans le BV de l’Oued Ouergha, sont liées aux conditions météorolo-giques caractérisées par un seul passage de flux atmosphérique perturbé. L’écoulement prend la forme au niveau de l’hydrogramme d’une montée du débit vers un seul pic, puis une redescente plus au moins rapide selon les conditions atmosphériques et la nature du substrat. Dans ce sens l’importance progressive des pluies lors de déplacements du front chaud moins pluvieux tout d’abord de la perturbation et puis ensuite du front froid le plus pluvieux, se trouve à l’origine de ce schéma de crue. Dans le BV de l’oued Ouergha presque plus de 82,1% des crues sont simples.

À l’instar des crues simples, le BV de l’Oued Ouergha connaît aussi des crues complexes relevées à partir des données hydrométriques disponibles. Ces crues sont le résultat de passage de plusieurs séquences pluvieuses relatives à l’alternance rapprochée des dépressions atlantiques sur le Maroc. En effet lorsque le BV est soumis à une grande vallée froide planétaire où glissent de multiples minimums barométriques, le débit réagissant aux fluctuations pluviométriques est caractérisé par plusieurs montées des eaux sans que celui-ci redescende vers un niveau inférieur au seuil de la crue. Mais Celle-ci peut avoir un pic qui représente le maximum de cet épisode hydrologique. Les crues complexes dans le BV de l’Oued Ouergha sont beaucoup moins fréquentes que les crues simples. Elles représentent 17,9% en raison de l’abondance pluviométrique des versants rifains et ses particularités topographiques et géologiques du bassin versant rifain (CHKHAMI. K ; 2020).

Tableau. n°3: Classification des formes des crues du Bv de Sebou. 

 3.5.2. Étude de cas sur la genèse météorologique des crues dans le BV de l’Oued Ouergha  

Étudier la typologie des crues passe nécessairement par la connaissance de l’origine des flux perturbés responsables des événements pluviométriques qui ont produit une augmentation soudaine de l’écoulement des oueds. D’après MAURICE PARDE (1961) la synthèse la plus scientifique des diverses typologies « génétiques » des crues reposées sur la localisation des averses et l’origine immédiate des vents pluvieux donnant naissance aux crues « océaniques, méditerranéennes ou mixtes » DACHARY.M (1974). En ce qui concerne notre bassin, l’étude de cas de crue du 06 au 09 mars 2010, nous a permis de suivre la trajectoire des flux humides océaniques qui sont responsables d’inondation de BV de l’Oued Ouergha :

 Figure. n°3: Hydrogramme journalier de la crue du 06 au 09 mars 2010.

Dans ce sens, la crue du 06 au 09 mars 2010, est l’un des évènements hydrologiques remarquables dans le bassin de l’oued Ouergha compte tenu des apports d’eaux transportées et les crues inondables qu’elles ont produit dans les zones alluviales de BV de l’Oued Ouergha. Les figures n°3 et 4 représentent l’hydrogramme journalier et instantané de ce cas hydrologique exceptionnel. Les pluies responsables de cette crue à la station de Bab Ouender, Tabouda et Boured se sont étalées sur deux séquences de 11jours. Le bilan pluviométrique de la 1^ere séquence entre le 01 et le 04 mars est assez important avec 38mm à la station de Bab Ouender, 36mm à Tabouda et 48mm à Boured. Par contre en deuxième séquence, entre le 05 et le 11 mars le total des pluies est monté à 136mm à la station de Bab Ouender, et 65mm à Boured. Ces pluies étant plus diluviennes sur les montagnes d’Issaguen Ketema ont provoqué un drainage excessif du bassin du Haut Ouergha. Ainsi le débit journalier de l’oued Ouergha est monté progressivement jusqu’à atteindre 1127m³/s le 09-03-2010 à la station d’Ain Aicha, 235 m³/s à Galaz et 606m³/s à Tabouda. Au bas Ouergha, les débits à l’entrée du barrage Al Wahda sont de toute évidence considérables du fait qu’on a enregistré un débit maximum instantané de 7000m³/s au cours de cette journée (CHKHAMI. K; 2020).

Figure. n°4: Hydrogramme instantané de la crue du 06 au 09 mars 2010.

En ce qui concerne les débits maximums instantanés de cette crue, nous avons remarqué que celui depuis la journée du 7 était inférieur à 500m³/s, mais avec l’augmentation des intensités pluviométriques le 8 et le 9, l’écoulement s’est élevé jusqu’à 1697m³/s à 4h du matin. Puis avec l’affaiblissement pluviométrique la décrue s’est effectuée progressivement jusqu’à moins de 300 m³/s à partir du 13 mars 2010.

La genèse météorologique de cette crue (carte. n°2) peut être expliquée par la provenance d’un flux perturbé atlantique de NO. Le type de temps installé sur le bassin de Sebou, est lié à la présence en altitude 500 hPa d’une vaste vallée planétaire constitué par le jet subtropical, où les dépressions atlantiques sont obligées à se diriger vers le Maroc en raison d’une crête chaude située sur la grande Bretagne, supportant un anticyclone étalé sur le Nord de l’Europe.

Carte. n°2: La genèse météorologique de la crue 06-09mars 2010.

Le 07-03-2010, la dépression centrée au large du Portugal (1000 hPa) a commandé un front froid traversant le Maroc dans le sens NO. Durant cette période comme un exemple, l’influence de l’Oued Ouergha était très forte sur le centre d’Ain Aicha. Parmi les pertes les plus importantes causées par cette inondation dans le centre urbain de Tahr al-Souk, le colmatage du pont Tandra situé sur l’axe routier reliant le centre de Tahr al-Souk et Boured. L’oued Ouergha a submergé collège Anwal et le centre agricole du quartier (Feddan al-Meer).

La montée des eaux de l’oued Ouergha (Photos n°1) et de ses affluents ont contribué à l’inondation du marché hebdomadaire situé sur la rive droite de celles-ci, en plus du ravage des terres agricoles situées à proximité du quartier Zamwiya située sur la rive gauche de la vallée d’Amasin, et une autre sur sa rive droite au fond du quartier Al-Khachiba M’roun. Il a menacé aussi lycée Abdelkarim Al-Khattabi, où il y a un talus de 5 m de haut séparé par seulement 0,5 m du mur de lycée. La crue a submergé le terrain de football et le principal poteau électrique sur la rive gauche de l’Oued Ouergha. En plus, l’inondation a menacé pont feddan d’El Meer sur la route régionale n°510 reliant Tahr Souk et Taounate (SIDKI.Y et Al ;  2020) .

Photos. n°1: Importance de crue de l’oued Ouergha  et Hauteur d’eau des inondations à Ain Aicha en 2010.

Conclusion :

Pour conclure, les crues de l’oued Ouergha et de ses principaux affluents se manifestent le plus souvent en saison hivernale et printanière. Leurs caractéristiques et leurs évolutions dépendent de la durée, de l’intensité et du total pluvieux des séquences pluviométriques, ainsi que de l’état des différents réservoirs avant le début des pluies. Alors que l’analyse statistique des crues montre une grande inégalité où à l’échelle interannuelle.  Nous avons pu distinguer entre des années avec une grande concentration des crues et d’autres plus médiocres. À l’échelle mensuelle les crues d’hiver sont les plus dominantes. La majorité des crues de l’oued Ouergha sont de crues simples ; au sein de l’année hydrologique la fréquence importante des crues se situe entre novembre et mars. Cependant les crues exceptionnelles restent totalement dépendantes de l’apport pluvial et de son intensité en amont du BV. Les situations atmosphériques responsables des crues sont multiples, mais les flux humides de NO atlantiques sont plus fréquents sur le BV de l’Oued Ouergha.

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