Le risque d'inondation fluviale à Niamey (Niger). Aléa, vulnérabilité et cartographie

7/22/2019 Le risque d'inondation fluviale Niamey (Niger). Ala, vulnrabilit et cartographie

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N. Bechler-CarmauxMichel MiettonMaxime Lamotte

Le risque d'inondation fluviale Niamey (Niger). Ala,

vulnrabilit et cartographie//River flood risks in Niamey (Niger).

Hazards, vulnerability and mappingIn: Annales de Gographie. 2000, t. 109, n612. pp. 176-187.

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Bechler-Carmaux N., Mietton Michel, Lamotte Maxime. Le risque d'inondation fluviale Niamey (Niger). Ala, vulnrabilit et

cartographie//River flood risks in Niamey (Niger). Hazards, vulnerability and mapping. In: Annales de Gographie. 2000, t. 109,

n612. pp. 176-187.

doi : 10.3406/geo.2000.1888

http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/geo_0003-4010_2000_num_109_612_1888
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/author/auteur_geo_146http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/author/auteur_geo_341http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/author/auteur_geo_306http://dx.doi.org/10.3406/geo.2000.1888http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/geo_0003-4010_2000_num_109_612_1888http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/geo_0003-4010_2000_num_109_612_1888http://dx.doi.org/10.3406/geo.2000.1888http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/author/auteur_geo_306http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/author/auteur_geo_341http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/author/auteur_geo_146


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Le risque inondation fluvialeNiamey Niger

Ala vulnrabilit et cartographie

River flood risks Niamey Nigerazards vulnerability and mapping

Bechler-CarmauxUniversit Louis-Pasteur

MiettonUniversit Louis-Pasteur

LamotteInstitut de Recherche pour le Dveloppement

IntroductionSi les recherches relatives aux risques naturels en milieu urbain ne sont pasn fait nouveau elles suscitent depuis quelques annes un intrt social conomique et politique croissant Les villes caractrises par des densits depopulation leves et par des formes changes multiples sont devenuesindissociables de la notion de risque Pigeon 1996 Certains auteurs vontaffirmer que les risques naturels ou non sont inhrents la croissance urbaine November 1994 intrt suscit par cette problmatiqueentran une multiplication des tudes sur valuation et la gestion desrisques urbains une des ides-clefs de ces travaux est le concept de scurit qui traduit la volont des socits vouloir contrler leur devenir Bailly1996 objectif affich est de grer les risques en vue liminer toute possibilit de catastrophe Cette gestion repose le plus souvent sur des propositions de prvention de prvision et de culture du risque Lavell Thomas1993 Concernant les seuls risques naturels la tendance gnrale est de lesconsidrer comme difficilement contrlables Ainsi accs la scurit passeobligatoirement par une meilleure matrise de la vulnrabilit Maskrey 1993Outre ces aspects thmatiques il est important de noter que ces tudes touchent encore essentiellement les socits dveloppes En effet si des rfrences bibliographiques existent pour les pays en voie de dveloppementelles sont nettement plus rares notamment en ce qui concerne le continentafricain Or est dans les pays du tiers-monde que les catastrophes naturelles provoquent le plus de victimes et de dommages On estime que dansces pays plus de 40 de la population urbaine est menace directement ouindirectement par des phnomnes naturels susceptibles de causer des dgtsaux hommes et aux biens rcole et Thouret 1995 Abstraction faite desconsidrations de site cette situation explique en partie par la trs forte

Ann Go. no 612 2000 pages 176-187 Armand Colin


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NOTES Le risque inondation fluviale Niamey 177

croissance urbaine observe responsable de urbanisation des zones risqueCette extension rapide et souvent incontrle des villes est galement unhandicap majeur la diffusion et la mise en place de mthodes de prvention efficaces Thouret 1996 Ce contexte correspond bien ce qui estobserv par exemple Niamey En effet la forte croissance dmographiquede ces dernires dcennies entran un dveloppement rapide de la villequi se traduit par une urbanisation des zones exposes aux inondations dufleuve Niger objectif de notre tude consiste ainsi en confrontant alala vulnrabilit valuer le risque inondation dans la ville de Niamey etproposer des outils cartographiques aide la dcisionContexte de tude

En Afrique tropicale la grande variabilit spatio temporelle des prcipitationsest origine de occurrence de deux risques hydriques lis la pnurie etexcs eau les scheresses et les inondations Gallais 1994Les inondations lies aux grands fleuves tropicaux comme le Niger nesont gnralement pas des phnomnes brutaux La monte annuelle deseaux tale sur plusieurs mois et ne peut gnrer de crues violentes dangereuses pour les populations La probabilit l n rsulte des perteshumaines est ainsi faible et souvent associe Occurrence un autre phnomne comme les inondations pluviales Sircoulon 1992 En revanche lesdommages aux biens ne cessent de crotre ces dernires annes en relationavec urbanisation des zones inondables Cet aspect est pas ngliger surtout dans des zones o une grande partie de la population vit dans des conditions prcaires et o les systmes assurance sont quasiment inexistantsNiamey les inondations de la plaine alluviale correspondent un phnomnenaturel connu de la population La ville longtemps t abri de la monte annuelle des eaux car installe en rive gauche sur les hautes terrasses dufleuve Sidikou 1980 Or la croissance urbaine rapide et difficilement contrlable de ces dernires dcennies entran utilisation des zones inondablesdes fins constructibles Cette situation ne peut que aggraver dans les prochaines annes en considrant une part les hypothses de croissance avances par les spcialistes Barrer et alii 1992 et autre part la non priseen considration de ce risque dans les diffrents schmas amnagement envigueur

MthodologieLe risque peut tre interprt comme la confrontation de ala avec la vulnrabilit en un lieu donn et un moment donn ISMAP 1993 ala tantconsidr comme la probabilit occurrence un phnomne naturel potentiellement dangereux et susceptible de causer des dommages aux biens et auxhommes et la vulnrabilit comme importance des dgts ou des pertes rsultant de occurrence un phnomne naturel donn Flageollet 1989

Sur la base de cette dfinition la dmarche mthodologique pour tudierle risque inondation fluviale repose sur la confrontation de donnes hydro-


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178 Bechler-Carmaux Mietton Lamotte ANNALES DE GEOGRAPHIE 612 2000

logiques avec des donnes socio-conomiques fig analyse de alarepose sur tude du rgime des crues et la mise au point un modle despatialisation du phnomne Ce modle servira de base tablissement dela carte du risque inondation et la dtermination des impacts socio-conomiques lis la ralisation une crue centennale

tude du rgimedes cruesmodle de spatialisationdes crues

localisationdensittype habitatquipementagriculture

risque inondationcartographieimpacts

Fig Mthode tude du risque inondation fluviale Niamey NigerMethods of the study of river flood risks in Niamey Niger)Le rgime des crues

Les inondations tant avant tout une manifestation des crues il est ncessaire en prciser certaines caractristiques comme leur magnitude leur dureet leur frquence Les crues historiques sont galement prises en compteLe rgime du fleuve est de type tropical boral un maximum avec lastation de Niamey une situation gographique particulire lie au retard prispar les eaux lors de leur passage dans la cuvette lacustre Loup 1974 Lergime en trouve invers avec un maximum en janvier-fvrier et un minimum en juin-juilletLa priode de remonte des eaux dbute invariablement au mois aotfig et tale plus ou moins longuement selon intensit du maximumde crue de fvrier juin La pointe de crue prsente une forte variabilitinterannuelle dans un rapport allant du simple au double 070 le20.11.84 et 2360 le 30.01.70 la moyenne sur la priode 1929-1994tant de 1732 La date apparition de ce maximum varie de novembrefvrier en fonction de son ampleur plus le maximum est faible plus ilest prcoce Les temps de monte et de descente de la crue sont longs Ilstalent sur plusieurs mois fig Si le maximum de crue est suffisammentimportant pour provoquer une inondation le phnomne sera donc pro-


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2500200015001000

1955-561975-761984-85

500

Fig Dbits mensuels du Niger Niamey pour trois annes typesexcdentaire moyenne dficitaire)Monthly flow of the Niger in Niamey in three types of yearhigh medium low)

gressif et ne pourra pas surprendre brutalement la population riverainetitre exemple sur la priode 1929-1994 les carts au maximum de cruelvent deux dcades auparavant et 10 trois dcades auparavanttab Ces temps de raction lents du fleuve ont galement pour consquence des dures de submersion pouvant tre longues en fonction naturellement de intensit du maximumTab cart moyen en au dbit journalier maximum sur les trois dcades prcdantet suivant vnement

Average variation in from maximum daily flow in the three decades before andafter the eventPriode1929-1994

-3 dcades85

-2 dcades52

1 dcade23

1 dcade12

+2 dcades50

+3 dcades121

analyse frquentielle des dbits journaliers maximums annuels 1929-1994 estime la crue dcennale 2110 m3 la crue cinquantennale2340 m3 la crue centennale 2420 m3/s et la crue millnaire 2650 m3Bechler 1998 Ces valeurs caractristiques correspondent une moyennedes quantiles obtenus selon les diffrentes lois retenues tab Les tests dukhi et Anderson-Darling indiquent toutefois la loi Log Normale comme lamieux adapte la distribution Il est noter Niamey une crue depriode de retour de ans est dj gnratrice de dgtstude des crues historiques permet tablir un rapport entre analysestatistique et la situation concrte Niamey Les caractristiques des 10 cruesles plus importantes sont ainsi prsentes dans le tableau Les valeurs desdbits journaliers maximums chelonnent de 2020 19302360 1970 Les modules annuels varient entre 867 1976 et


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Tab Probabilit occurrence des dbits journaliers maximums annuels Niamey priode1929-1994)Probability of occurrence of yearly maximum flows in Niamey 1929-1994

Temps deretour

1020501005001000

Loi Normale732978

210622122332241125732635

Loi Racine CarreNormale7199772119

22402380247726762755

Loi LogNormale7301980

210021992307237825182570

Valeurs maximalesobserves

2340 en 19682360 en 1970

Exprim en annesQuantile exprim en paramtres de la loi calculs selon la mthode du maximum de vraisemblanceQuantile exprim en paramtres de la loi calculs selon la mthode des moments

Tab Caractristiques des 10 crues les plus importantes du Niger Niamey 1929-1994Characteristics of the 10 most important floods of the Niger River in Niamey1929-1994

Anne1930195419551956195819631965196819701976

Hauteur389410416424412412414443446512

Dbit2020205421002170206020602080234023602030

Module annuel2462463412013181056215216090867

Temps de retour 3

1016

6984Valeur maximale journalire en cm pour rappel ensembles chelles limnimtriques se sontsuccd sur la priode de rfrenceValeur maximale journalire enaprs la loi Log Normale

318 1958 et ne prsentent pas de corrlation avec la pointe de crueLes temps de retour de ces 10 vnements sont compris entre et 20 anspour entre eux et sont suprieurs 50 ans pour les autres Il agit deanne 1968 avec un dbit journalier maximum de 2340 dont letemps de retour est estim 70 ans et de anne 1970 avec un dbit journalier maximum de 2360 dont le temps de retour est estim 80 ans


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Fig MNT de la rgion de NiameyElevation numerical model of the region of Niamey

extension spatiale des cruesLe risque inondation est ici considr dans sa dimension spatiale objectifconcerne la ralisation un modle de spatialisation des crues permettantobtenir les limites extension du fleuve pour toute hauteur eau donne5.7 Mise au point du modleLa spatialisation des crues repose sur une connaissance prcise de la topographie Actuellement un des moyens les plus performants et pratiques de restitution des altitudes est le modle numrique de terrain MNT Puech 1993Il agit une reprsentation numrique de la topographie sous la forme unegrille au maillage rgulier o altitude est donne en chaque ud ou enchaque centre une maille lmentaire Depraetre et Moniod 1991Ainsi dans un premier temps un MNT est ralis pour la rgion deNiamey fig partir de la digitalisation de courbes de niveau et de pointscots relevs sur les cartes au 1/20 000e de Niamey et ses environs et deprofils transversaux du fleuve IGN 1984 La mthode interpolation retenue est le krigeage adapt la restitution de donnes altimtriques dans lesrgions peu contrastes Cressie 1991 Les digues de protection contre lamonte des eaux du Niger au nombre de sur le site tudi sont galement prises en compte dans la ralisation du MNT Les rsultats obtenussont satisfaisants avec un coefficient de corrlation de 0.998 entre les donnes originelles et celles calcules par le modleDans un second temps les hauteurs du fleuve sont rattaches au plantopographique sur la base du systme de nivellement actuel IGN 1973-1974Brunet-Moret et alii 1986 Cette homognisation des donnes effectueles limites du fleuve peuvent tre restitues pour toute hauteur eau en


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entrant dans le MNT la cote topographique correspondante extension spatiale de crues de frquence rare 100 et 1000 ans est ainsi dtermine parle modle fig Encore reste-t-il valider les rsultats obtenus

Fig Simulation des limites du fleuve Niger pour deux crues donnesSimulation of the boundaries of the Niger for two given floods

5.2 Validation du modleElle repose sur une comparaison entre les limites du fleuve Niger cartogra-phies partir images satellitales tab et celles obtenues par le modleLa gamme de hauteur eau couverte comporte valeurs talant de 124 cm498 cm Pour chaque valeur test les plans information image/modlesont additionns aide un SIG La rsultante est une image prsentanttypes information les surfaces eau communes au modle et imagecelles propres chaque document et les surfaces autres que le fleuve Lesrsultats montrent une mauvaise prise en compte des basses eaux avec unerestitution discontinue du lit Eneffet les profils transversaux utilisspour la construction du MNT sonten nombre insuffisant pour recons

tituer de fa on correcte la topographie du lit mineur En revanchepour les hautes eaux les limites duNiger sont bien restitues par lemodle Seule une minimisation deextension des eaux dans les secteursrizicoles du sud-est est observemettre en relation avec une erreurdes donnes topographiques du siteLa qualit du modle avre ainsisatisfaisante pour simuler extensionspatiale des crues ncessaire toutetude du risque inondation

Tab Caractristiques des valeurs-testCharacteristics of test-values

SourceSPOT XS24.06.1992Landsat TM03.02.1988SPOT XS20.08.1992SPOT XS19.10.1994

Vidographie13.01.1995

Hauteuren cm124238334438498

Dbiten Vs5939684014801930


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Les impacts socio-conomiquesLes enjeux humains et conomiques du risque inondation sont abords autravers de exemple de la ralisation une crue centennale Niamey Leslimites du fleuve correspondant cet vnement sont superposes diffrents documents cartographiques en vue valuer la population et les bienssusceptibles tre touchsLa localisation des zones risque est obtenue par le croisement des limitesde la crue centennale avec la carte des lots urbains En rive droite la crueaffecterait de fa on importante les quartiers de Lamord et Nogar et dansune moindre mesure ceux de Karadj et Universit En rive gauche lesquartiers de Goudel et de Saga seraient les plus exposs fig 5La population susceptible tre sinistre par les inondations est estimepar le croisement des limites de la crue centennale avec la carte des densits habitation par lot de recensement Cet vnement toucherait ainsi environ 7500 personnes soit prs de des habitants de la ville Ce pourcentage est relativement bas par rapport aux surfaces inondes du fait de lagnralisation un habitat de type extensif sans btiment tages De plusla lenteur de la monte des crues associe un systme de prvention efficace gr par Hydroniger Billon 1985 permet carter quasiment toutepossibilit de perte humaine lie la ralisation une crue de frquence rare

Fig Carte du risque inondation NiameyMapping of flood risks in Niamey


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Une attention particulire est accorde aux impacts de inondation surhabitat En effet Niamey prs de 95 des maisons sont construites enbanco 87 ou en paillotte Motcho 1991 Or ces matriaux sontparticulirement sensibles eau Mester de Paradj et al 1988 Le bancoerode facilement entramant des croulements de maison et la paillotte unefois humide se dgrade rapidement par pourrissement La carte des typeshabitat montre que les zones les plus exposes quartiers de LamordNogar Goudel et Saga sont composes de constructions traditionnellesavec des maisons mitoyennes Pour ces habitations le matriau dominant estle banco utilis de fa on brute ou en association avec du ciment pour augmenter sa rsistance hypothse une crue centennale dans ces secteurs estdonc particulirement critique pour habitat Cette situation est aggravepar la longueur des dures de submersion en cas de crue importante suprieure 40 jours La ralisation une crue centennale pourrait ainsi causerla destruction totale des habitats en paillotte et en bancoLes impacts sur les activits socio-conomiques sont estims par le croisement des limites de la crue centennale avec les cartes des quipements etdes secteurs agricoles intra-urbains Les rsultats montrent n rive droiteinondation affecterait les infrastructures scolaires et la maternit de LamordEn rive gauche les consquences seraient plus lourdes avec la submersionquipements stratgiques tels les stations de pompage de Goudel et dentala les socits nationales lectricit et de transport et les abattoirsLes zones marachres secteur conomique majeur par les revenus l rocure et par alimentation de Niamey en produits frais Elhadji 1993 seraiententirement inondes en cas de crue centennale

La cartographie du risque inondationUn des objectifs de cette tude est de proposer des outils cartographiquesde prvention du risque inondation en vue notamment de guider le dveloppement futur de la villeUne carte du risque inondation est ainsi ralise partir du modlenumrique de terrain sur la base de la crue centennale comme valeur derfrence moyenne Cinq niveaux de risque sont retenus caractrisant descrues dont les priodes de retour sont comprises entre an et 1000 anstab Ce document caractrise bien la situation de la ville Il montre lTab Les niveaux de risque et leur signification

Risk levels and their significanceNiveau de risqueTrs fortFortMoyenFaibleTrs faible

Priode de retour 11010000 000000

Hauteur en cm324516544570570

Dbit en Vs10152100237825182518

Ajustement une loi Log-Normale


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existe peu de diffrences en terme de surface inonde entre la crue dcennale la crue centennale et la crue millnale fig En effet la configuration topographique de la plaine alluviale du Niger autour de Niamey exacerbe impact des crues frquentes alors elle diminue celui des crues defrquence rare Cette caractristique associe une urbanisation difficilematriser font une crue comme celle observe en janvier 1995 avec untemps de retour estim ans gnre dj de nombreux dgts inondation dans les quartiers de Saga Goudel et Lamord submersion des secteursmarachers situs sur les berges du fleuve problmes accs aux stations depompage..La carte du risque inondation est croise avec celle des secteurs expansion de Niamey dfinis par le Schma Directeur GKW 1981 Cette opration permet obtenir une carte de la zone de dveloppement de la villequi prvienne le risque inondation fig Les limites de la crue centennale sont retenues pour raliser ce document

Fig Carte de prvention du risque inondationMapping the prevention tof flood risks


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Conclusiontude de ala et de la vulnrabilit sur le site de Niamey met en videnceles caractristiques physiques des inondations et ses enjeux humains et conomiques Elle montre que ce risque est un phnomne rcent directementli la forte croissance urbaine des 30 dernires annes En effet la croissance dmographique et le dveloppement des activits socio-conomiquesont amen la ville tendre dans les zones inondables Depuis le dbut desannes 1970 Niamey est dveloppe en rive droite du fleuve et urbanisation de ce site particulirement expos se poursuit actuellement En rivegauche les anciens quartiers de Goudel et de Saga trs vulnrables se den-sifient et tendent par lotissement de nouvelles parcelles Les zones inondables situes entre les berges du fleuve et les corniches de ntala et deGamkll concentrent des activits conomiques varies dont certaines infrastructures stratgiques stations de pompage Nigelec abattoirs...urbanisation incontrle est donc le facteur principal de aggravation desinondations Niamey et actuellement la ralisation une crue relativementfrquente ans est dj dommageableCette tude base sur la connaissance des mcanismes hydrologiques etde occupation humaine ne peut rsoudre elle seule la problmatique desinondations Niamey En revanche elle constitue un premier pas vers unemeilleure gestion du risque notamment par la proposition aux autorits comptentes outils cartographiques aide la dcision Elle devrait incitercote que cote les autorits publiques bloquer extension de habitatdans les secteurs reconnus trs vulnrables

Universit Louis-Pasteur Centre Etudes et de Recherches Eco-Gographiques rue de Argonne 67083 StrasbourgInstitut de Recherche pour le Dveloppement Universidade dePaulo Institudo de Geociencias/DGG CP 11348 05 422970 Paulo Brasil

BibliographiquesBalily 1996 Environnement risques naturels risques de socits in Risques naturelsisques de socits Paris Econ mica 1-5Barrer Garba Kourgueni 1993 Enqute Dmographique et de Sant Niger 1992Niamey Min Finances et Plan 199Bechler-Carmaux 1998 es risques lis eau dans une capitale sahlienne Pnurie etexcs eau Niamey Niger) Thse Universit de Strasbourg 288Bilion 1985 Le Niger Niamey Dcrue et tiage 1985 Cahiers ORSTOM srieHydrologie 21 3-22Brunet-Moret Y. Chaperon P. Lamagat J.-P. Molinier 1986 Monographie hydrologique

du fleuve Niger Cuvette lacustre et Niger moyen Paris ORSTOM 506CRESSIE N.A.C 1991 Statistics for spatial data New-York John Wiley and Sons 900


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NOTES Le risque inondation fluviale Niamey 187Depraetere C. Moniod 1991 Contribution des modles numriques de terrain la simulation des coulements dans un rseau hydrographique Cahiers de ORSTOM srieHydrologie continentale vol 29-53Ercole R. Thouret J.-C 1995 Croissance urbaine et risques naturels Revue de Gographie

Alpine 311-338Elhadji 1993 tude sur agriculture marachre intra et pri-urbaine Niamey Rapporttude PAGT Niamey 76Flageollet J.-C 1989 Les mouvements de terrain et leur prvention Paris Masson collGographie 224Gallais 1994 Les tropiques Terres de risques et de violences Paris Colin coll 271GKW Ingnieur Conseil 1981 Assainissement de la ville de Niamey Schma DirecteurNiamey Ministre du PlanIGN 1984 Alimentation en eau de la ville de Niamey Rapport tude Min HydrauliqueNiamey 21ISMAP 1993 Cartographie des zones risque Projet EUREKA EU 479 Phase de dfinition36Lavell Thomas 1993 Ciencias sociales desastres naturales en Amrica latina un encuentro inconcluso Los desastres no son naturales LA RED oct 1993 135-154

Loup 1974 Les eaux terrestres Paris Masson coll Gogr. 174Maskrey 1993 Vulnerabilidad mitigaci de desastres Los desastres no son naturalesLA RED oct 1993 111-134Mester de Parajd C. Mester de Parajd 1988 Regards sur habitat traditionnel au NigerParis Crer 99Motcho H.K 1991 Cadres de vie et systmes de sant Niamey Thse Universit deBordeaux III 309Pigeon 1996 La gestion des risques urbains in Risques naturels Risques de socits ParisEconomica 51-62Puech 1993 Dtermination des tats de surface par tldtection pour caractriser lescoulements des petits bassins-versants Thse Universit de Grenoble 214Sidikou 1980 tude de gographie socio-urbaine Thse tat Universit de Haute-Normandie Rouen 448Sircoulon 1992 volution des climats et des ressources en eau Afrique contemporaineno 161 57-76Thouret J.-C 1996 Les phnomnes naturels dommageables in Risques naturels Risques desocits Paris Economica 19-33

Le risque d'inondation fluviale à Niamey (Niger). Aléa, vulnérabilité et cartographie

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