MEMOIRE DE FIN D~ETUD
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MEMOIRE DE FIN D ETUD.E S -EN INSTITUT DE SCI[NTlfIUU[ Po-UR lE D[V[lOPP[M[NT EN COOPERATION , MISSION 0E- L ORSTOM AU NIC ER BEN SALAH Chafik septembre 1985
Transcript of MEMOIRE DE FIN D~ETUD
MEMOIRE~
DE FIN D ETUD.E S
-EN HYDROI~O(iIE
INSTITUT fRAN~AIS
DE RE~HERCHE SCI[NTlfIUU[Po-UR lE D[V[lOPP[M[NT
EN COOPERATION
,MISSION 0E- LORSTOM AU NIC ER
BEN SALAH
Chafik
septembre1985
•
C. ·BEN SALAH
Ingénieur G R TUNISIE
Elève Chercheur Hydrologue
ORSTOM NIGER
RESUME DE STAGE
Cette année fait suite à la formation que j'ai reçue au B C H de
BONDY et à l'Université PARIS SUD durant un an, au cours duquel, j'ai effectué
des travaux d'une nature plus théorique. Il me fallait une année de formation
dans un pays où les régimes hydrologiques se rapprochent au régime méditérranée
afin de vivre la réalité du terrain. Dans ce but, j'ai été accueilli par le
service hydrologique de l'ORSTOM NIGER.
Dans le cadre de l'assistance à la DRE, nous étions appelés à suivre
le fleuve NIGER sur ses trois stations NIAMEY, KANDADJI et W. Une sécheresse
exceptionnellement sévère a donné naissance au barrage de NIAMEY. Chose qui a
changé les conditions d'écoulement et nous a amené à chercher les solutions
appropriées dans le but de suivre la décrue du fleuve jusqu'à la fin de
l'écoulement. Une étude de transport solide a été également menée sur le NIGER
à NIAMEY.
Au cours de la campagne hydrométrique sur le réseau Est-Nigérien,
nous avons utilisé tous les outils nécessaires : matériel hydrologique et
formules d'écoulements. Différemment au cas du fleuve, sur le réseau, il fallai
se dépanner sur place avec " les moyens du bord " afin de ne pas rater les
crues rapides.
Le "bassin ELEVES" est un bassin expérimental, installé en 1984, sur
lequel j'avais la responsabilité, en collaboration avec mon homologue
J.C. NTONGA, de mener une étude fine. Nous avons commencé par réviser et
mettre en état tout le matériel dont nous avions besoin. L'utilisation des
relevés quotidiens et des photos aériennes nous ont permis de dresser la carte
du bassin, d'établir le réseau hydrographique, les caractéristiques de
l'écoulement et les caractéristiques morphométriques du bassin. En parallèle,
jauger les plus hautes eaux du TELOUA au Radier II nous était un bon exercice
sur les crues brutales et violentes du régime subdésertique. De telles crues
ne peuvent passer sans causer des dégats matériels sur leur passage. Nous
n'avons pas raté l'occasion de participer à la réparation et à la remise en
place des installations endommagées.
.'
Nous avons assisté à l'installation de la Plate forme de Rassemble
ment des Données sur le NIGER à NIAMEY (station de télétransmission des données
hydropluviométriques par satellite). Des visites de contrôle nous ont
familiarisé avec les règlages et les pannes qu'on peut rencontrer sur ce genre
de stations.
Quelques jours sur le bassin versant de BANIGOROU nous ont permis de
nous initier au.déroulement d'une campagne de simulation de pluie: choix des
parcelles, mesures et analyse des résultats.
Enfin, je souligne l'importance de la bonne organisation d'une équipe
et la répartition des tâches pour terminer une quelconque mission dans les
bonnes conditions.
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SOMMAIRE
AVANT-PROPOS
PREMIERE PARTIE:LES STATIONS DU NIGER MOYEN
1-1 • LE NIGER A NIAMEY
TRANSPORTS SOLIDES PAR SUSPENSION
1-2 • LE NIGER A KANDADJI
1-3 • LENIGER AU W
DEUXIEME PARTIE:CAMPAGNE HYDROMETRIQUE SUR LE RESEAU
EST-NIGERIEN
1. INTRODUCTION
II.MISE EN MARCHE DES STATIONS
III.LE GOULBI DE MARADI-LE GOULBI DE GABI
ET LE LAC DE MADAROUNFA
IV.LA MAGGIA A DOGUERAOUA
V.LES CARACTERISTIQUES HYDRAULIQUES
VI. CONCLUSION
TROISIEME PARTIE:LE BASSIN ELEVES
1. INTRODUCTION
II. EQUIPEMENTS
III. TOPOGRAPHIE
IV. PLUVIOMETRIE
V.HYDROMETRIE
VI.MORPHOMETRIE
VI 1. CONCLUS ION
QUATRIEME PARTIE:SLMULATION DE PLUIE SUR LE BASSIN VERSANT
DE BANIGOROU
1. INTRODUCTION
II.PROTOCOLE DE MESURE
III.NOMENCLATURE UTILISEE
IV.RESULTATS
PAGES
1
3
4
7
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10
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ANNEXE:ANNUAIRE HYDROLOGIQUE DE LA SIRBA A GARBEY KOUROU-1984
INTRODUCTION
DONNEES GEOGRAPHIQUES
CARACTERISTIQUES DE LA STATION
DOCU~ENTATION SUR LA STATION
BALISE N°9502(CONTROLE ET VISITES)
OBSERVATIONS SUR L'ENREGISTREMENT LIMNIGRAPHIQUE
DEBITS MOYENS
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V.COMMENTAIRE DES RESULTATS
V.l.les données hydrodynamiques
V.2.1es données de détachabilité
VI. CONCLUS ION
CONCLUS ION GENERALE
----/ /
19
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22
23
24
24
24
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11 C. BEN SALAH
Ingénieur G R TUNISIE
1 Elève Chercheur Hydrologue
ORSTOM NIGER
1RESUME DE STAGE
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Cette année fait suite à la formation que j'ai reçue au B C H de
BONDY et à llUniversité PARIS SUD durant un an, au cours duquel, j'ai effectué
des travaux d'une nature plus théorique. Il me fallait une année de formation
dans un pays où les régimes hydrologiques se rapprochent au régime méditérranéen
afin de vivre la réalité du terrain. Dans ce but, j'ai été accueilli par le
service hydrologique de l'ORSTOM NIGER.
Dans le cadre de l'assistance à la DRE, nous étions appelés à suivre
le fleuve NIGER sur ses trois stations NIAMEY, KANDADJI et W. Une sécheresse
exceptionnellement sévère a donné naissance au barrage de NIAMEY. Chose qui a
changé les conditions d'écoulement et nous a amené à chercher les solutions
appropriées dans le but de suivre la décrue du fleuve jusqu'à la fin de
l'écoulement. Une étude de transport solide a été également menée sur le NIGER
à NIAMEY.
Au cours de la campagne hydrométrique sur le réseau Est-Nigérien,
nous avons utilisé tous les outils nécessaires : matériel hydrologique et
formules d'écoulements. Différemment au cas du fleuve, sur le réseau, il fallait
se dépanner sur place avec '1 les moyens du bord Il afin de ne pas rater les
crues rapides.
Le "bassin ELEVES" est un bassin expérimental, installé en 1984, sur
lequel j'avais la responsabilité, en collaboration avec mon homologue
J.C. NTONGA, de mener une étude fine. Nous avons commencé par réviser et
mettre en état tout le matériel dont nous avions besoin. L'utilisation des
relevés quotidiens et des photos aériennes nous ont permis de dresser la carte
du bassin, d'établir le réseau hydrographique, les caractéristiques de
l'écoulement et les caractéristiques morphométriques du bassin. En parallèle,
jauger les plus hautes eaux du TELOUA au Radier II nous était un bon exercice
sur les crues brutales et violentes du régime subdésertique. De telles crues
ne peuvent passer sans causer des dégats matériels sur leur passage. Nous
n'avons pas raté l'occasion de participer à la réparation et à la remise en
place des installations endommagées.
. . .1 . ..
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Nous avons assisté à l'installation de la Plate forme de Rassemble
ment des Données sur le NIGER à NIAMEY (station de télétransmission des données
hydropluviométriques par satellite). Des visites de contrôle nous ont
familiarisé avec les règlages et les pannes qu'on peut rencontrer sur ce genre
de stations.
Quelques jours Sll~ le bassin versant de BANIGOROU nous ont permis de
nous initier au déroulement d'une campagne de simulation de pluie: choix des
parcelles, mesures et analyse des résultats.
Enfin, je souligne l'importance de la bonne organisation d'une équipe
et la répartition des tâches pour terminer une quelconque mission dans les
bonnes conditions.
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AVANT PROPOS
Ma formation de base en hydrologie a été acquise au cours de ma
première année d'élève ORSTOM 1983-84 à PARIS où j'ai préparé le D.E.A de
géologie appliquée '(Ressources en Eau) à l'Université PARIS Sud parallèlement
avec un programme d'enseignement complémentaire à l'ORSTOM :
quelques travaux dirigés dispensés par les ingénieurs hydrologues de l'ORSTOM
au Bureau Central Hydrologique à BONDY, un stage d'hydrométrie à TOULOUSE et
un stage de télédétection.
En Octobre 1984, j'ai été affecté à la section hydrologique de l'ORSTOM
au NIGER pour y effectuer ma deuxième année d'élève. La majeure partie de cette
année était axée sur le suivi du fleuve NIGER, en assistance à la DRE, pour son
im~ance dans un pays qui est passé par une sécheresse sévère. En Juillet,
nous étions basés à MARADI pour le suivi du réseau Est-Nigérien. A partir d'Août
1985, j'ai participé à la saison des pluies sur un bassin versant expérimental
(bassin ELEVES) et sur le bassin du TELOUA.
Quelques jours sur le bassin versant de BANIGOROU m'ont permis de
m'initier à la simulation de pluie.
Des visites aux PRO (Plates formes de Rassemblement des Données
pluvio-limnimétriques) nous ont donnée l'idée d'établir l'annuaire hydrologique
1984 d'une des stations du fleuve NIGER à partir des données transmises par
satellite.
Tous ces travaux ont été menés sous la direction de M. BILLON, Chef
de la Mission, en collaboration avec l'équipe des hydrologues du Centre et
M. NTONGA qui, lui aussi, effectuait sa deuxième année de spécialisation en
hydrologie au NIGER.
1111111111111111111.11 .
PREHIERE PARTIE
LES 5 T A T ION 5
DUN 1 GER H 0 YEN
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JAUGEAGES SUR LE NIGER MOYEN
Au cours de l'année hydrologique 1984-85, de nombreux jaugeages ont été
effectués à Niamey dans le but de suivre l'évolution de la décrue et de faire des
mesures de débit solide. Nous avons poursuivi l'étalonnage des sections faisant sites
de projets de barrages à KANDADJI et au W.
Cette campagne a donné lieu à une utilisation intensive du matériel de jaugeage
disponible au centre de Niamey: ensemble saumon-treuil-moulinet OTT et ARKANSAS,
compteurs OTT, NEYRTEC et NEYRFLUX, etc ...
Des pannes, souvent détectées au cours d'un contrôle préalable du matériel, se
sont révélées très instructives en ce qui concerne le fonctionnement de ces appareils
ou les techniques de secours susceptibles d'être employées pour terminer les mesures,
dans de bonnes conditions: joint d'u~fiche perdu, axe de la poulie de la potence
tordu, panne dans le compteur du treuil, goupille de l'hélice moteur du bateau cassée
contre un rocher, etc ...
Le mode opératoire de ces jaugeages a évolué en fonction des phases de la
décrue et, par conséquent, de la largeur, de la profondeur et de la vitesse d'écou
lement dans les sections choisies.
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1-1
LE NIGER A NIAMEY
Modes de jaugeages :
Nous avons utilisé trois modes opératoires pour jauger le NIGER à NIAMEY:
- De la cote 276 cm à la cote 120 : jaugeage au saumon et cercle hydro
graphique au club nautique.
- A partir du 27 mars, les vitesses d'écoulement sont devenues très faibles
au club nautique. Nous avons choisi une section à 5 km en aval où les profondeurs
n'ont pas dépassé 70 cm ; ce qui nous a permis d'y jauger à la perche.
- Le barrage à NIAMEY a été fermé le 09 mai. Le grand bras droit n'a plus
coulé. Une section d'environ 10 m2 en aval des gabions déversoirs a été choisie
pour jauger les très basses eaux au bateau-saumon au début parce que les vitesses
dépassaient 1,5 m s-1 sur fond mouvant et, à la perche par la suite.
Hauteurs d'eau :
Nous lisions les hauteurs d'eau à l'échelle NIGELEC jusqu'au 09 Mai 1985.
Date à laquelle cette échelle est devenue influencée par la remontée du niveau
dans la retenue du barrage.
L'OR5TOM a installé un élément d'échelle 0-1 m suffisament à l'amont où la
pente hydraulique échappe à l'influence de la digue à NIAMEY. Cette échelle a été
installée à la 5ABLIERE le 16 avril par M. GALLAIRE. Nous l'avons nivelée par
cheminement le 29/04 : le zéro de l'échelle se trouve à -5,584 m par rapport à la
borne OR5TOM implantée 200 m à l'aval et 70 m dans la rive droite.
Il nous est impossible de porter les derniers jaugeages sur la courbe de tarage.
L'échelle 5ABLIERE s'est révélée peu sensible à la baisse du niveau et, un essai de
correler les hauteurs NIGELEC avec celles de l'AGRHYMET à l'aval a présenté une
large patate de points.
La décrue 1985 présente un léger détarage à partir de la hauteur 250 cm.
En l'absence des jaugeages de très basses-eaux, les deux courbes se sont rejointes
à la cote 76 cm (Figure 1
3
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TRANSPORTS SOLIDES PAR SUSPENSION
DU NIGER A NIAMEY
Un programme de recherche sur le transport solide du NIGER à NIAMEY a été
lancé à partir du 01/02/84. Un échantillon de 10 l d'eau de surface est prélevé au
bord du fleuve, toujours au même endroit et plusieurs fois par mois (1 tous les trois
jours en crue et au début ~e la décrue, 1 tous les dix jours par la suite).
Nous avons tracé la courbe d'évolution de la concentration de matières en
suspension tout au long de l'année 1984. Le graphique ( 2 ) est tracé en utilisant
deux points correspondants aux concentrations moyennes des deux quinzaines de
chaque mois.
Deux maximums de concentration caractérisent le transport solide du NIGER
à NIAMEY.
- Le premier se situe à la fin de juillet: c'est l'ensemble des matériaux
solides apportés par les affluents burkinabés les plus proches du NIGER (la SIRBA,
le DARGOL et le GOROUOL).
- Le second arrive au début octobre. Il est plus important et représente les
matériaux issus du grand bassin du NIGER qui ont pu arriver jusqu'à NIAMEY.
Cette fXIinte cE turbidité (1,07 g.1-1 le 02/10/84) est normalement en avance par
rapport~ la pointe du crue qui a été enregistrée vers la fin de novembre.
Les premières pluies succèdent à plusieurs mois de sécheresse. Elles sont
violentes et tombent sur des terres mal protégées, voire même, dépourvues de
végétation.
Le sol s'érode facilement et l'eau du fleuve se trouve très chargée.
La suite des pluies trouve le sol déjà érodé. La pointe de crue sera constituée
p.'r une eau nettement plus limpide que celle qui l'é précédée d'un mois (environ
0;14 g.1-1 le 23/11/84).
... / ...
4
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RECONSTITUTION DU TRANSPORT SOLIDE TOTAL PAR SUSPENSION PAR LE NIGER A NIAMEY.
La hauteur d'eau à l'échelle de la NIGELEC (Société Nigérienne d'Electricité)
est suivie depuis novembre 1984 jusqu'à la fermeture du barrage à NIAMEY, le 09 mai 85.
Pour le calcul des débits moyens journaliers on se contente, pour le fleuve
NIGER, d'une lecture de cote par jour. La courbe de tarage permettant de passer
facilement des hauteurs aux débits. On peut donc tracer l'hydrogramme d'évolution
du débit en 1984.
Nous savons que le débit liquide, multiplié par la concentration moyenne de
matières en suspension dans la section, donne le débit solide. Par conséquent, en
traçant le solidigramme, on pourrait avoir la quantité de matières transportées par
suspenstion jusqu'à NIAMEY.
Mais, nous sommes confrontés à deux problèmes :
o à une cote ou un débit donné ne correspond pas une 'seule valeur de turbidité.
Par conséquent, pour établir un bilan journalier, une mesure de débit solide
par jour est indispensable. Mais, pour le fleuve NIGER, on adoptera le
protocole suivant :
1 prélèvement tous les 3 jours pour la première crue parce que la charge
solide dure presque constante dans le temps.
1 prélèvement quotidien pour la crue principale parce que la turbidité monte
rapidement.
1 prélèvement tous les 10 jours est jugé suffisant pour la fin de la décrue.
o Comme il est pratiq...JBTellt impossible de faire une mesure chaque jour, un
échantillon prélevé quotidiennement dans les mêmes conditions pourrait
représenter la concentration moyenne dans la section. Il ne reste plus qu'à
faire une série de mesures complètes et établir, s'il est possible, une
corrélation entre la concentration moyenne et la concentration échantillon.
Nous n'avons eu l'occasion de faire que deux séries de mesures complètes
DATE Qe ël QSl ë2 QS2 Ce
08/01/85 550 0,074 40,720 0,073 40,032 0,033
07/02/85 227 0,015 3,400 0,015 3,462 0,015
... / ...5
REMARQUE:
CONCLUSION :
La Ce du 07/02/85 coincide avec la concentration moyenne, alors que pour
celle du 08/01/85, il parait qu'il y a une erreur de prélèvement ou de pesée.
débit du fleuve (m3 .s-1)
Concentration moyenne calculée par la méthode de NOUVELOT (g.1-1)
Concentration moyenne arithmétique (g.1-1)
Débit solide à partir de ë2 (kg.S-1)
Concentration échantillon (g.1-1)
Nous proposons de poursuivre les prélèvements suivant le protocole, et une
série de mesures complètes de turbidité pour établir une corrélation entre la
concentration moyenne et la concentration échantillon afin de calculer le
transport solide annuel du NIGER à NIAMEY.
A partir du 20 avril 1985, les travaux du barrage ont modifié les valeurs
de la concentration à l'aval. Donc, si on veut faire une étude rigoureuse, il
faudra prélever les échantillons suffisamment à l'amont pour échapper à
l'influence des travaux et rapporter les valeurs de la concentration à celles
déja mesurées au club nautique.
Qe
111
1
11
111111111111111
6
1-2
SUITE DE L'ETUDE :
INTROOUCTION :
LE NIGER A KANOADJI
7... / ...
Sections Date H (cm) Q (m3 ç 1)
51 29/11/84 467 516
S2+ 29/11/84 467 36,3
S3 29/11/84 467 574
S4+ 29/11/84 467 166
PB + 29/11/84 467 183
GB 29/11/84 467 966
GB 25/02/85 146 119
S4 26/02/85 146 9,84
+ même compteur CJR 22
Les quatres sections d'entrée du modèle et les deux sections de contrôle
aval PB (petit bras à KEINA) et GB (Grand bras à LOUFAME) sont représentées sur
la figure3.
Dans la cadre de l'étude de faisabilité du barrage de KANDADJI, il était
prévu la mise au point d'un modèle de l'ouvrage.
PLusieurs jaugeages ont été faits en 1981, 1982 et 1983 permettant un premier
étalonnage des quatre sections d'entrée du modèle et faisant l'objet d'un rapport
présenté en octobre 1984 par l'ORSTOM et la ORE NIGER.
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111111111111111111111
Nous n'avons pu garder les mêmes sections de jaugeage. Nous étions obligés
de décaler ne serait-ce que de qu~lques mètres la position des sections étalonnées,
d'un jaugeage à l'autre, en fonction de la cote à l'échelle, afin d'éviter les
affleurements rocheux.
Malgré la présence d'importants bancs de sable au fond des sections 51
et 53' l'étalonnage de ces deux bras est resté stable (figures 4et 6). En
portant les deux jaugeages de S2et 54 sur les courbes d'étalonnage (figures5
et 7 ), on serait œnté de conclure un important détarage. Or, ces deux sites
sont essentiellement rocheux et un détarage aussi flagrant ne pouvait avoir lieu.
La révision du matériel a révélé une panne dans le compteur utilisé (CJR 22 +).
En basses eaux, la section 52 ne coulait plus. Le débit réparti en plusieurs
écoulements, l'émergence d'épis rocheux, et les grandes profondeurs, à certains
endroits, à très faibles vitesses d'écoulement~t le jaugeage impossible,
en basses eaux, au droit des sections 51 et 53.
Le seul jaugeage possible nous a permis de prolonger la courbe d'étalonnage
de la section 54.
CONCLUSION :
Les quatre courbes d'étalonnage, déjà établies, sont restées stables.
Celle de 54 est prolongée en basses eaux.
Pour le dimensionnement d'un barrage, on se réfère aux plus hautes eaux
qui pourraient arriver pendant la durée de vie de l'ouvrage. Une tache relativement
facile si on procède à un suivi continu à l'entrée du modèle à KANDADJI. Mais
pour l'aménagement hydro-agricole à la sortie du barrage, on s'intéresse aux
hautes eaux comme aux basses eaux pour lesquelles le petit bras à KEINA ne coule
plus et le grand bras à LOUFAME reste jaugeable. Une possibilité qui facilite
rait la gestion de la totalité du débit à l'amont en tenant compte du pourcentage
de perte entre l'amont et l'aval.
8
I-J
111111
Longitude
Latitude
Altitude
LE NIGER AU W
2°37'25" E
12° 34 1 17" N.
160,28 m
111111111111111
La plate forme de rassemblement de données PRO (balise 9509) a été installée
le 07/01/1984 au sommet de la falaise dominant l'échelle de crue en rive droite
sur un socle en béton "type sol".
CORRELATION ENTRE LES DEUX ECHELLES RIVE DROITE (RD) - RIVE GAUCHE (RG)
La lecture de l'échelle se faisait sur les éléments échelle de rive gauche
pour les jaugeages faits en 1961.
La nouvelle échelle a été installée le 07/01/1981 en rive droite.
Des lectures simultanées (tableau 2 ) nous ont permis de trouver une
corrélation linéaire très significative entre les deux échelles RD et RG (fig. 8HRD = 0,972.H RG + 7,942
n = 10
r 2 = 0,999
Remarquant quand même un léger décalage entre les éléments 2-3 et 3-4 par
rapport aux éléments 0-1 ; 1-2 et 4-5 de l'échelle RG.
Ainsi tous les jaugeages (tableau 3) et la courbe d'étalonnage du NIGER
au W (fig 9 ) sont rapportés à la nouvelle échelle sur la rive droite.
Les derniers jaugeages que nous avons faits se trouvent bien sur la
courbe de tarage. Cette stabilité est expliquée par la nature du lit essentielle
ment rocheux et par la faible sédimentation dans ce bief.
9
TA8i..E'AlJ 1
I.ISTE DES JAUGEAGES -1985-
ENI GER ANI AME Y
H Hauteur à l'échelle NIGELEC
(H): Hauteur à l'échelle sablière3 -1
= 8,7 m s
DATE H (cm) Q (m3s-1) Observations
08/01/1985 276 550 Saumon-cercle Club Nautique
23/01 234 371 1 "t
107/02/1985 190 227 "
22/02 158 139 "
08/03/1985 137 93,5 "
20/03 120 54,0 "
27/03 109 41,5 Perche -cable 5 km aval pont
04/04/1985 095 24,0 "
11/04 088 16,5 "
19/04 083 12,3 "
26/04 078 11 ,0 "
09/05/1985 076 9,D "
17/05 (073) 7,3 Saumon-cable 200 m aval pont
22/05 (071) 6,7 "
03/06/1985 (064) 2,6 Perche-cable 200 m aval pont
06/06 - 1,9 "
07/06 - 1 ,7 "10/06 1.2 "-
Débit à la fermeture du barrage
111111111111111111111
111111111111111111111
TABLEAU 2
N 1 GER A U W
DATE HRD Cm) HRG Cm)
16/03/1983 9.17 1.28,08/01/1984 12.05 1 4.23
109/01/1984 12.01 4.20
11/01/1984 11.88 4.07
12/01/1984 11.85 4.04
26/01/1984 10.93 3.01
20/04/1984 8.21 0.29
18/05/1984 8.14 0.21
27/12/1984 11.80 3.99
17/01/1985 10.75 2.84
111111111111111111111
TABLEAU 3
N 1 GER A U W
liste des jaugeages
Date HRD (m) Q (m 3.ç1)
21/07/61 8.84 120
20/08/61 11.45 750
04/11/81 13.51 1 430
04/11/82 13.05 1 230
09/12/82 13.33 1 330
20/01/83 12.30 983
16/02/83 10.65 410
16/03/83 9.17 136
21/04/83 8.35 41.6
12/01/84 11.85 790
09/02/84 10.24 355
17/05/84 8.13 24,5
21/06/84 8.10 20.4
11/07/84 7.93 9.0
Derniers jaugeages 1884 - 1985
Date HRD (m) Q (m3.ç1)
05/12/84 12.47 1 000
27/12/84 11.80 762
17/01/85 10.75 465
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -l9 NIGER A NIAMEY-_.g
Transports par s uspenSfon~ Concentra l'ionii" 9. 1- 1
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Station Méofiacgj
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Echelle: 1/10.000
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12 3 4 5 Hamont
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courbe d'étalonnage du Bras N°2al'entré. du modèle
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LE NICiER A KANDADJI
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1Q m3 5- 1 LE NIGER A KANDADJI FI, :7
1 125 Courbe d'étalonnage du bras N° 4a 1 1 entree du modèle
111
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1111 75
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150
1111 25
1 •11 H amont en m
12 3 4 5 6
·IOtfice de la Recherche Scientifique et ",chnique Outre-Merl 1 Mission au Niger 1
•
13 Echelle RD.
12
11
10
9
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LE NIGER AU W
H RD =O,972.H RG + 1,942
n : 10. r2: 0.999
6
fl,:8
Echelle:R.G
1111111111111111111.11 .
OfUXlfMf PARTlf
CAMPAGNf HYOROMfTRlfiUf
SUR lf RESEAU
fST 1~IGfRlfN
1
11111111
JAUGEAGES SUR LE RESEAU EST NIGERIEN------------------------------------
l INTRODUCTION
Cette campagne fait partie de l'assistance de l'ORSTOM à la DRE
(Direction des Ressources en Eau Nigérienne). Nous étions basés à MARADI du
27/06 au 20/07/1985.
Après une saison sèche à tarissement nul, le GOULBI de MARADI et le GOULBI
de GABI ont coulé jusqu'à notre départ. Les plaines sur la MAGGIA étaient
inondées par des crues violentes mais, l'écoulement a cessé à partir du
16 Juillet.
Vu la diversité des régimes d'écoulement et de la nature des sections, nous
avons utilisé intensivement tout le matériel OTT et NEYRPIC dont nous
disposons: téléphérique, perche, micromoulinet, saumon, bateau et même
potence sur camion dans le cas d'écoulements turbulants.
11111
II MISE EN MARCHE DES STATIONS
• LA MAGGIA à DOGUERAOUA : limnigraphe OTT X, débouchage de la gaine
• LA MAGGIA au barrage MOZAGUE : élément 3 - 4 disparu.
Nous n'avons pu le réinstaller car le niveau de la retenue a dépassé 3 m.
• LA MAGGIA à ZANGO DEVERSOIR : limnigraphe OTT XX à table déroulante.
• LA MAGGIA à BIRNI N'KONNI : limnigraphe OTT X - Pas d'écoulement.
• TABOY : réparation de la vis hélicoïdale du limnigraphe, remise en place
des éléments 0 - l et l - 2 m.
• BADEGUICHERI à BADEGUICHERI : limnigraphe OTT X
1 LE ZOUROUROU à BAGA limnigraphe OTT X
111111
• LE GOULBI de MARADI à NIELLOUA : débouchage de la gaine, limnigraphe OTT X
et réparation du téléphérique NEYRPIC.
• LE GOULBI de MARADI à SICONIGER : débouchage de la gaine, limnigraphe OTT
à table déroulante.
• LE GOULBI de GABI à BARGAYA : débouchage de la gaine, limnigraphe OTT X
et remise en place de l'élément l - 2 emporté aussitôt par une nouvelle
crue.
... / ...10
1
1III -
1111111111111111111 ~
LE GOULBI DE MARADI - LE GOULBI DE GAEl ET LE LAC DE MADAROUNFA---------------------------------------------------------------
Le GOULBI de MARADI est contrôlé par trois stations principales
(figure 11 ). Les crues se sont répétées pointues à NIELLOUA, étalées à
SICONIGER et très étalées à GUIDAM ROUNGI. En absence d'un système d'annonce
de crues, les maximums enregistrés sur le limnigraphe de NIELLOUA n'ont pu
être jaugés. Pour SICONIGER, en hautes eaux, le GOULBI a débordé sur les
deux rives.
Le GOULBI de GABI à BARGAYA a atteint une cote de 226 cm à laquelle
l'écoulement siest produit au niveau du pont (lit mineur), dans les buses
et sur le radier 300 m après la rive gauche.
Exemple du 02 Juillet 1985.
- Jaugeage point par point à la perche sur le radier.
3 -1Qr = 24,2 m .s
- Au niveau des buses (au nombre de 26), nous avons nivelé le plan d'eau de
la zone d'inondation à l'amont de la piste et le niveau à la sortie de
chaque buse. M. CARLIER propose une formule pour le calcul du débit dans
le cas d'un ajutage long sortant d'un réservoir:
Q = 0, 82 .l'2.. V 2g. II H
~: section mouillée à la sortie de la buse
A H dénivelée entre le plan du réservoir et le centre de gravité du
filet sortant de la buse
-2g = 9,81 m.s
3 -l,Le total des buses débitait 23,8 m.s a H = 226 cm.
Si le calcul du débordement est possible, le bateau ou la perche ne
permet pas de jauger dans le lit mineur en turbulance. Nous proposons
dlinstaller une passerelle et une cyclopotence avec perche fixe à l'amont
du pont au début de la saison des pluies.
-1Le 02/07/85, la vitesse moyenne de surface était de 2,09 m.s
à BARGAYA à 226 cm. Le 10/07/85, la cote à l'échelle a atteint 227 cm-1
alors que la vitesse de surface n'était que d'environ 1,5 m.s • Le lac
de MADAROUNFA contrôle le GOULBI de GABI suivant deux processus : quand
le lac, terminal du GABI, est trop plein, il se déverse dans le GOULEI de
MARADI qui, inversement, quand il est surchargé, il participe au remplis
sage du lac par l'intermédiaire d'un canal d'inondation.
1 1... / ...
1111111111111
IV
Ainsi, le lac constitue un seuil de contrôle aval du GOULBI de GABl à BARGAYA.
Le tarage de cette station non biunivoque nécessite l'établissement d'un
modèle hydrologique du lac de MADAROUNFA où plusieurs facteurs interviennent
le volume déjà contenu dans le lac, son temps de remplissage, l'hydrograrnme
du GOULBI de MARADI et l'hydrograrnrne du GOULBI de GABl.
Les deux processus vont jouer sur la station SICONlGER à l'aval.
Elle sera alimentée par une partie du GOULBI de MARADI s'il inonde la plaine
du lac, par le GOULBI et le trop plein du lac dans le cas inverse, ou par le
GOULBI de MARADI uniquement en basses eaux en tenant compte des pertes par
inondation entre le lac et SICONIGER.
Le début de l'écoulement à BARGAYA s'est produit le 29/06 à la cote 049.
LA MAGGIA A DOGUERAOUA
Cette station ne peut être suivie à la même section. En basses eaux,
la MAGGIA coule dans le lit mineur contrôlé par un limnigraphe. En hautes eaux,
elle déborde et inonde la plaine avant de se répartir sur huit ponts et dalots.
L'eau séjourne dans la plaine d'inondation alors qu'à l'amont, elle passe du
lit majeur au lit mineur avant la fin d'un jaugeage en décrue des hautes eaux.
L'accès aux échelles étant impossible en hautes eaux, pour avoir les hauteurs
réelles au début et à la fin d'un jaugeage, nous proposons d'installer une
batterie d'echelles au niveau des ponts.
REMARQUE
11111111
Un cas a été constaté à DOGUERAOUA. En s'approchant de l'intérieur
d'un virage sous un pont, la vitesse de surface s'annule. On est tenté à
affirmer l'arrêt de l'écoulement à ce niveau alors qu'il continue en profon
deur. Cette distance augmente à mesure que la courbure du virage, la profondeul
des culées et le débit diminuent.
tableaux 4 et 5 )
On ne peut établir des relations entre les caractéristiques hydrau
liques et la cote à l'échelle que si on conserve la même section de jaugeage.
C'est pour ça que nous nous sommes limités à NIELLOUA, à SICONIGER et au bras
droit à GUIDAM ROUNGI. Le nombre de jaugeages dans le lit mineur de la MAGGIA
à DOGUERAOUA est insuffisant pour aboutir à des relations signigicatives.
12... / ...
2Sm section mouillée en m
STRICKLER
Q : débit
1
111
MANNING
Rh
Q = Sm • Rh2/3 • K v'i3 -1
en m .s
rayon hydraulique en m
i =pente hydraulique
l . ff" d . t' d . dl' 1/3-1K =-- = coe 1C1ent e rugos1 e es paro1s e a sect10n en m .sn1
111
• NIELLOUA
• SICONIGER
la section mouillée augmente régulièrement jusqu'à H~ 120 cm.
après quoi, la section augmente brusquement sur la rive gauche dans
le lit majeur de moyennes et hautes eaux.
le lit est sous forme de canal. Après cette cote, le débordement
se fait dans une vaste plaine d'inondation sur les deux rives.
111
• GUIDAM ROUNGI : le bras droit constitue un canal régulier. Le bras gauche
déborde en hautes eaux; ce qui nous a obligé à changer de
section à chaque fois. C'est pour cette raison que nous avons
opté au calcul des caractéristiques hydrauliques du bras droit
uniquement.
1111111111
VI CONCLUSION
Nous jugeons que la méthode exposée ci-dessus permet de jauger
le GOULBI de GABI à BARGAYA d'une façon satisfaisante. La mise en place
d'une équipe, pendant toute la saison pluvieuse, est nécessaire pour
arriver à contrôler et à quantifier les échanges entre le GOULBI de GABI,
le lac de MADAROUNFA et le GOULBI de MARADI.
Installer une seconde batterie d'échelle à DOGUERAOUA pour
étalonner la station en hautes eaux.
13
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -TABLEAU N° 4
Liste des jaugeages - caractéristiques hydrauliques
LE GOULBI DE MARADI 06 et 07 - 1985
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------!U ! VMS Pm Rh
S T A T l 0 N S Date H Q Sm moy_! K K i3 -1 m2 m.s-l m.s- lcm m .s!
m m----------------------- --------- --------- --------- --------- --------- --------- --------- --------- --------- ---------
29/06 034 0,618 1,3 0,487 0,445 1,090 11,06 0,110 2,220
03/07 102 34,5 23,0 1,500 1,505 0,997 39,05 0,578 2,203
NIELLOUA 09/07 170 - 164 81,0 58,3 1,389 1,410 0,985 46,28 1,217 1,262
10/07 142 - 139 54,8 39,9 1,375 1,374 1,001 43,71 0,896 1,506,
12/07 062 6,65 10,2 0,649 0,925 0,702 33,90 0,291 1,539
! ! ! ! !=======================!===================!=========1=============================!===================-===================29/06 013 1,69 4,3 0,391 0,416 0,940 19,04 0,222 1,094
130/06 140 - 141- 62,3 39,9 1,563 1,739 0,899 31,52 1,257 1,350
SICONIGER 108/07 157 - 1601 71,2 51,0 1,397 1,465 0,954 33,41 1,487 1,100
14/07 053 6,51 9,8 0,666 0,742 0,897 30,10 0,320 1,444
1 ! 1 1 1===========================================================================================================================1 ! 1 1 1 1
BD 113 6,84 10,1 0,677 0,636 1,064 14,0 0,696 0,89328/06
BG 113 8,10 15,1 0,536
BD 145 9,31 17,1 0,543 0,510 1,066 16,95 0,944 0,554GUIDAM ROUNGI 05/07 BG 145 17,3 42,8 0,404
BD 080 2,85 5,1 0,559 0,554 1,009 15,27 0,323 1,22515/07
BG 080 4,46 11,6 0,384
! ! !!!!!---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------- --------------TABLEAU N,o 5
0,87979,670,01--------- --------- --------- --------- --------- --------- --------- ---------1
355 - 34906/07àZOUROUROU
KEITA
MAGGIA àDOGUERAOUA
-----------------------T---------T-------------------T---------T---------T---------T---------T---------T-------------------s T A T ION S Date H 3 Q Sm 1 U moy. 1 VMS K Pm Rh K •,-;
cm m s-l m2 1 m.s-1 ; m.s-1 m m V ...----------------------- --------- --------- --------- ---------1--------- --------- --------- --------- --------- ---------
28/06 014 0,453 1,8 0,257 0,314 0,820 7,038 0,246 0,666
07/07 200 - 185! 58 7 !! ! 1 1 1 1l , " , , 1 t , 1 1
-------------------------------------------~---------~---------~---------~---------~---------~---------~--------------------
Liste des jaugeages - caractéristiques hydrauliques
LE GOULBI de GABI 06 et 07 - 1985
-----------------------ï-------------------T---------T---------T-----------------------------------------------------------,S T A T ION S DATE H 3Q Sm U moy. VMS K Pm Rh K,r; ;
cm m s-l m2 m.s-1 m.s-1 m m V i1
30/06 182 - 1731 3,74 14,4 0,259
BARGAYA 01/07 088 - 0871 1,00 1,7 0,588 0,586 1,004 8,847 0,188 1,837
12/07 053 0,11 0,29 0,3791 1 1 1 1---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-_--1.1,4
'11'10
./~'
---+----_~e
.... -.,
--------- ----- --·-----'lk_~
.'.~.~
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N° STATIONS
14 BIRNI N KONNI
15 ZANGO
1& OOGERAOUA
17 BA OEGUIC HERI
18 Pont de BA GA
19 NIELLOUA
20 SICO NIGER
21 GUIDAM ROUNOjl
22 BAHGAYA
1 . . ....
o T<"'r Taba," d~~n:',~·..~~'~~'~-/-~"'-"'" .....
~-.----------- -
RESEAU EST NIGERIEN;
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1 Le lac de MADARQUNFAfi g: 11
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TROISIEME PARTIE
LE BASSIN ELEVES
11111111111111111111-1
BASSIN ELEVES
1. INTRODUCTION
Du 25 Juillet 1985 au 25 Août 85, nous étions chargés de faire une
étude sur un bassin expérimental installé en Juillet 1984 et baptisé
"bassin ELEVES". Il est situé à environ 200 m à l'Est du campement d'AZEL,
caractérisé par un sol très peu évolué, formé par des résidus basaltiques
et granitiques. Son régime climatique est le même que celui de l'AIR. Il est
soumis à l'influence du front intertropical FIT. Les plus fortes pluvio
métries mensuelles sont généralement obtenues en Août.
Un limnigraphe OTT X est installé sur gaine et une batterie d'échelles
(000 - 100 , 100 - 200) tout près de la passerelle sur rive droite.
Sept pluviomètres association, 2 pluviographes à augets basculeurs (type
Précis Mécanique - CERF) et un pluviographe à siphon (type THYES) sont
installés répartis sur le bassin de façon à contrôler la répartition de
la pluie sur tout le bassin comme le montre la figure 15 .
A notre arrivée sur le bassin, nous avons nettoyé et règlé tout
l'équipement: démontage, nettoyage, remontage, mise au point des mouvements
d'horlogerie et du basculement des augets. Seul le pluviographe B (THYES)
n'a servi que de pluviomètre.
III. TOPOGRAPHIE
Nous avons rattaché l'échelle au niveau général le 07/08/1985, d'après
la borne IGN N° 2 :
Altitude 000 sur 000 - 100 échelle ELEVES 527,864 m
Altitude borne .ORSTOM ELEVES = 530,064 m
Altitude 000 sur 000 - 100 échelle AZEL 525,886 m
Le profil en travers de la section de jaugeage et les profils en
long des deux lits principaux du bassin sont tracés sur les figures 16 et 17.La pente moyenne du lit principal étant de 2,4 %.
14... / ...
1111
IV. PLUVIOMETRIE
Ci-joints les deux tableaux de pluviométrie du 1/07/85 au 25/08/85. Les
pluies moyennes journalières et mensuelles sont calculées par la méthode
de THIESSEN.
1 POSTESCOEFFICIENTS DE THIESSEN
%
1111111111111111
A 2,3
B 8,1
C 8,2
D 11,0
E 12,7
F 15,7
G 14,4
H 9,0
l 5,5
J 13, l
Nous avons tracé les isohyètes des averses les plus importantes (10/08
et 12/08/85). POUL l'averse du 10/08/85, les hauteurs les plus élevées sont
réparties sur le haut du bassin, alors que pour celle du 12/08, elles sont
réparties sur l'aval du bassin. Pour les deux averses, la même limite
sépare les deux classes d'isohyètes et, également, le bassin en deux parties
presque égales: S E - N W (figures18et19) •
• Les hyétogrammes moyens sont calculés par deux méthodes selon que l'averse
est bien enregistrée sur un ou deux pluviographes (Initiation à l'Analyse
Hydrologique - P. DUBREUIL - P 119).
V. HYDROMETRIE
25 jaugeages au nlicromoulinet, souvent doublés pour le même inter
valle de cote à l'échelle, nous ont permis de tracer la courbe d'étalonnage
de la station. Le maximum enregistré (078 cm le 10/08/85) n'a pu être jaugé
vu que cette pointe est passée rapidement.
15. . .1. ..
1111111111111111111
Comme "le KORI ELEVES" est un affluent du TELOUA, en amont d'AZEL, qui est
monté jusqu'à la cote 250 cm le 18/08/85, le limnigraphe de la station
ELEVES n'a pas enregistré la fin de la décrue. Par contre, il a enregistré
la remontée du TELOUA dans le KORI ELEVES (104 cm correspondant à un débit
négatif à la station).
Le 10/08, le maximum des hauteurs pluviométriques était réparti sur
le haut bassin, 'alors que le 12/08, c'est le cas inverse qui s'est produit.
On s'attendait à ce que le maximum de la crue 12/08 soit atteint plus
rapidement mais, ses temps de montée et de réponse sont plus longs (tm = 15'
pour 10'et tr = 10' pour 5'). Il semble que quand la pluie est forte sur le
haut bassin, les lames ruisselées se rassemblent plus rapidement et, par
conséquent, l'intensité de ruissellement au niveau de l'excutoire serait plus
forte.
Du 08/08 au 18/08/85, quatre crues se sont succédées. Normalement,
le coefficient d'écoulement Ke irait en décroissant en tenant compte de la
saturation du sol au cours du temps. Mais, pour ce bassin, le Ke et le
coefficient d'absorption moyen sont restés proportionnels à la pluie moyenne.
VI. MORPHOMETRIE
Nous avons établi le réseau hydrographique à l'aide des photos
aériennes IGN à l'échelle 1/15.000.
P périmètre du bassin = 2,402 km
A superficie du bassin = 0,306 km2
• Indice de compacité de GRAVELIUS
Kc = 1,22 confirmant la forme ovale du bassin
1,12 est la valeur de l'indice de compacité qui correspond à la borne
inférieure admise pour le calcul d'un restangle équivalent. Dans notre cas,
Kc = 1,22 et donc, la longueur du restangle L = 0,834 km et sa largeur
l = 0,367 km •
• Le classement des thalwegs selon SCHUMM est présent~ sur la figure 27. Le
tableau suivant récapitule le décompte des thalwegs par ordre et le résultat
de la mesure des longueurs au curimètre.
11
... / ... 16
111111
Ordre x
1
2
31 .
Nombre Nx
17
5
1
Longueur Lx
( km )
1,861
0,760
0,326
1 Longueur moyennel-I lx (km
0,109
0,152
0,326
1111
2• La longueur moyenne des thalwegs par km2
od = 9,633 km/km .
• L'ajustement semi logarithmique donne
Rapport de confluence Rc = 4,42
Rapport de longueur RI = 1,73
densité de drainage
11111111111
CONCLUSION
Cette saison, nous avons pu établir la courbe de tarage de la station
jusqu'à la cote 078 ainsi que les caractéristiques hydrauliques et morpho
métriques. A défaut d'une carte topographique du bassin à grande échelle, la
courbe hypsométrique reste' à tracer. Nous avons pu faire quelques commentaires
sur les relations pluies - débits - caractéristiques des crues, mais URe étude
plus poussée sera possible avec plus d'observations et de données.
17
111111111111111111111
.--.,TABLE.AU 6BASSIN ELEVES.
~~2Y!2~~!~!~_~q~~~!~ : JUIL~ 85
POSTES
Joun A B C D E F G H 1 J MOY.
1234 _. ...
5&1~ -- . --.-
B _.-
B . - --10 ..__ ...... _---- ._--- .. - "-- ...
--.~-.
11---"-,- .._-
12 Il,2 Il,3 12,3 11,4 13,0 12,0 12,3 Il,9 10,8 11,4 11,9r----. _.13 -_.-
14...--- .. .__. -- .
15 - ------~--
16 0,9 0,4 0,6 0,2 0,3 0,7 0,2 1,2 0,0 0,3 0,5----
11 j'-_._'..1---- .. ------- • __ v -
1----1.8 .. ----- ._.__.-.- -----_.. --._--
~1~ - --_.. f--.__.f---.- ----- ._----_.1------. .._- ----. 1"----.. ----
2U ,~- . _. --- .._--_ .. .- ...._---
1
. - -- --1
- .-~_o.
----~-_.-. __ .._.- ..
21~ ----.----- "-'-"-- ---- _.- _. - - .-. - .- - .. ------ -----f----- ...
22r-- - .- ----- .. -------_._-- - ... _- '~'--- -_. ----------- -_._-23
r-- ._._--. ----_. ----24
1---- ---- ---.. ----25 _.. -26 1
21r---- --- --- ---- --f----
28 0,0 0,0 0,0 0,0 0,2 _--.2.d___ 0,0 0,1 0,0 0,2 Trace~-
29 -_.- _-0---1----- - -,..-- -
30 -- --31
TOTAL 12,1 Il,7 12,9 Il,6 13,5 12,8 12,5 13 ,2 10,8 11,9
Pluie moyenne mensuell€ : 12,4 mm
6
11
87
MOY
0,6
1 60,9
J
0,6
--- ----+----1
-.._-- -------+----1
l
T
TABLt:.AU 1
----f----+---+--.--
H
1,2
68,0 1 68,0 160,3
G
--- .._--.- .---+---t.-_.---f---
------- - ..._----_ .. -_._--+----_ .. -_._.__._---j----I
._._+---~---
59,5
---- -------- ..-..-.-,----+----.+-----,1
F
POSTE
E
BASSIN ELEVES
,66,4 157,4
PLUVIOMETRIE JOURNALIEREdu 01/08/85 au 24/08/85
D
56,8
cB
,63,0 ! 64,8
A
Pluie moyenne mensuelle = 60,9 mm
21
TOTAL 60,5
j=-6:=-a--+---t---+----t--- r-----1r---t----+----l----f---+---I
27~.- -- ---il----.-I------t-----+---+--.--,----
28f--·-·-I~-·_+---_+---i----+---I·---·-·----+-----+----+----~---I-----1
29-=-----i----+------+---+----I--- -..... -1--.--.--
~3:.:0::-~1_-_+---+---t--._------------l---+-----l---+---I----t----f
31
91---. -I----t---_t_
10
12r- - -4---+---
13
~~=-I---+---_j----t---l-------··-- ...---- ------ ---..---+----+---4---115 4,3 2,5 5,1 4,6 5,7 5,5 4,5 5,4 4,6 5,5 4,9~-.-._+--_+_--1----1-----· .--.--j.---+------f---_f_--_f_---I
~t6~l__-+--__+--_+--_f_---_---- -.-------4-----/----. -- _f_---+----+----I17
1-- 10,2 12,0 11,4 -- 12,0 ; 13,5 113,2-- 13·~O-·14-,O-11,0 11,9 12,5
=2~-:o---I-_--t-._---- + .-. ~-I------ _:=-~~~- __ --.-.-t-.-=--=--=--=-:.-=--=--=--=-:_-=--=--=--=-:-=--=---_I, -- __ 1._--__..- . .___ 1 l' __ . _.. l',.-- - 1-,----.--..-1----1
__21- _. J.__ ----.. - 1
22__. --1---+----- ---+----1----.... . ...
"-2~_I---+---1__--+_--+---_ ....- .. -. ---- .. ---.. ----.- 1__--+__-+ 1--_-1
J.4.--a----i--.---+----l----t---- .---25
1----=3:......a-__+-__._; ---+---+---+---t---+--+---+---+----II--_--14 0,7 0,6 0,7 0,5 0,7 0,8 0,41---=-I----1f---t---f------lr----jr------i----.--+---l----.---+---+---+-_--I
5
. Jours
111111111111111111111
1TABLEAU 8
1 BASSIN ELEVES--------------
1 LISTE DE JAUGEAGES--------------------
11
--------T-------T---------------T-----------------------T-------------------------------
1 1H
! Q S L Um Vms Pm Rh1
Date 3 2 K • K i1 cm ! m /5 m m mis mis m m 1
1 1-------- ------- ------- ------- ------- ------- ------- ------- ------- ------- -------
1 1108/08/85 !1
1 :030-027 0,100 0,166 2,26 0,602 0,600 1,004 2,21 0,08 3,381
1 12 ;027-025 0,070 0,132 2,10 0,530 0,503 1,05 2,10 0,063 3,363 ;025-024 0,033 0,077 1,98 0,429 0,436 0,983 1,98 0,039 3,764 ;023-023 0,015 0,055 1,94 0,273 '0,232 1,18 1,94 0,028 2,93
15 022 0,007 0,031 1,82 0,226 0,207 1,09 1,82 0,017 3,476 ~021-021 0,002 0,014 1,70 0,143 0,158 0,904 1,7 0,008 3,72
1
11
10/08/85 ;
7 1049-040 0,536 0,737 3,30 0,727 0,624 1,17 3,30 0,221 1,998 1040-034 0,248 0,412 3,06 . 0,602 0,464 1,297 3,07 0,134 2,303
1 9 !034-030 0,150 0,272 2,58 0,551 0,521 1,058 3,287 0,105 2,47110 !030-029 0,070 0,171 2,52 0,411 0,333 1,233 2,525 0,068 2,47811 1027-026 0,052 0,128 2,1 0,406 0,428 0,949 2,103 0,061 2,645
1 12 1026-025 0,043 0,124 2,06 0,258 0,350 0,737 2,063 0,060 1,68413 1024-023 0,028 0,096 1,94 0,229 0,271 0,846 1,943 0,050 1,69514 023 0,018 0,064 1,94 0,281 0,258 1,090 1,94 0,0333 2,71
1 1 1112/08/8511 ,
1 115 ;063-055 1,41 1,04 3,44 1,35 0,968 1,40 3,48 0,30 3,07
116 ;050-047 0,565 0,656 3,36 0,861 0,753 1,144 3,38 0,194 2,568
117 ;035-033 0,192 0,340 3,0 0,565 0,521 1,08 3,01 0,113 2,4118 ;026-025
10,052 0,133 2,08 0,391 0,391 1,0 2,08 0,064 2,47
1 19 .022-0211
0,020 0,061 1,80 0,326 0,284 1,15 1,80 0,034 3,16
1 1
1 ;18/08/85
1 20 038-0351 0,340 0,382 2,95 0,890 0,990 0,899 2,96 0,129 3,501 21 038-0371 0,361 0,388 3,15 0,930 1,067 0,872 3,16 0,123 3,77
1 22 1041-038 0,430 0,44 3,07 0,977 1,032 0,947 3,08 0,143 3,5823 1036-033 0,265 0,313 2,50 0,847 0,904 0,937 2,51 0,124 3,4124 1031-030 0,171 0,208 2,16 0,822 0,854 0,963 2,17 0,096 3,94
125 1027-026 0,091 0,145 2, 0 0,628 0,702 0,894 2,01 0,072 3,62
!1--------------_._----------------------------_._-_._------------------------------------------
1111
!--._--._---,----------------_._--
BASSIN ELEVES
BAREME Dl ETALONNAGE
Valable du 08/08/85 au 24/08/85
Etabli le 23/08/85
3Q m /s
0,4050,4430,4810,5190,5570,5950,6430,6910,7390,7870,8350,8880,3410,9940,0471,101,1601,221,281,341,401,47l,541,611,681,751,831,911,992,072,152,242,322,412,492,582,672,762,85
H cm
040041042043044045046047048049050051052053054055056057058059060061062063064065066067068069070071072073074075076077078
TABLEAU n 09
0,0000,00250,0050,0130,0210,0290,0370,0450,0610,0770,0930,1090,1250,1500,1750,2000,2250,2500,2810,3120,3430,3740,405
3Q m /sH cm
018019020021022023024025026027028029030031032033034035036037038039040
111111111111111111111
TABLEAU N° 10
CARACTERISTIQUES DES CRUES
Prnax Pmoy Hmax Qmax Ve He Ke TmDATE 3
(m3
)(mm) (mm) (cm) (m /s) mm % (mn)
------------ -------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- --------
08/08/85 5,3 4,2 030 0,125 180 0,6 14,3 10
10/08/85 23,9 20,6 078 2,85 2 790 9,1 44,2 10
12/08/85 24,0 17,1 063 1,61 2 100 6,9 40,4 15
18/08/85 14,0 12,5 043 0,519 864 2,8 22,4 14
! !------------------------------------------------------------------------------------
Ke coefficient d'écoulement
111111111111111111111
pmax
Pmoy
Hmax
Qmax
Ve
He
Tm
BASSIN ELEVES
maximum ponctuel de pluie sur le bassin
pluie moyenne
point de crue
débit maximal
volume écoulé
lame ruissellée
temps de monté e de la crue
LEGENpE
E'che".~ • .o 53 106 159 212 m
~IUVtograph.
Station hydrométrique
BASSIN ELEVES
EQUIPEMENTS HYOROPLUY'OMETRIQVES
.Q Contour du bossin
•... ':::'., Cours d' eau.............." .
o ~I,,\fiomêtr.
t
1111111·111111
1·1
111111
--------------------.~l' .'
l-Ii' BASSIN LEVES
r Profil en travers de la section
de jaugeage 07108185.
r 200_ H (cm):;:
l'S
R.G .... R. D.~ .'",
~100 -;1
1
3:CD...
•
~,
filMS'='
000 •.,0 1 2 3 D.en (m) ...c •Z ..-a" en•~
----------._---------
••..-....O. cumulées (m)
200
100
100
Lit principal
Ut secondarre
BASSIN ELEVES
J
1" Pente:1,44 ./.
Profil ~n long des lit,s mineurs 21/01/&5
Pen te : 2,86 ./.
52' I-.....;...-~:---------:-I:-=-------~==-------""It_=_='~100 300 500
533
zcS"CD-
~Altitudes en ( m)
1"1" 543li
rSP1"~-" 538
ECHEllE· 1
o 53 106 159 212m
BASSIN ELEVES
Isohy(.t~s d~ l" aYers~ du 101 08 185
IOffice de la RecMn:he Scientifique etlcturiaue Outre-MerJ---....1Mission au Niger 1
-11----------------
111·1111111111
'11111~Ii
il
-11111111111111111111
BASSIN VERSANT ELEVES
Isohyètes de J 1 Qve rse du 12' 08 , 85
ECHELLE
o 53 106 159 212 m
IOttice de la Rect.che Scientifi.. et...... Outre-Merll--....' Mission au Niger
-1
1 FlI120
8. (m3, 5) BASSIN ELEVES
1 Courbe dO. etalonnage
Aout 1985
111 ~O
111
~
1111 1..0
11'I
0/5
1111
H.C cm)
10 20 30 40 50 60 70 80
1 IOffice de la Rect.ct.e Scientitigue et Wanigue Outre-Merl Mission au Niger
-1
1 Fil 121
11 BASSIN E LEYE.S
1 Sm/H
1 SmCm)
111 ',5
1111
1,0
1•
11 0,5 "
111.
0H. Ccm)
1 25 50 75
1 IOttice de la Recherche Scientifique et Wnique Outre-Merl 1 Mission au Niger
..."
1(mm/ h)
5
BASS 1N E lEV ES
Crue du 08/081.85
Hyetogramme moyen
.~:-:---------==~;;:::::========:.-...........----~Temps19 26 20h54 mn
18 h 26
0,02
IOffice de la Rect.che Scientifip et Wnique OUtre-Merl....-......1Mission au Niger
•1111111111111111
,1
111
• - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -~ 18 h40 19h00 20 h 00_.g
10-~..r Hyétogramme moyen
SP1· .." .~_.
l
L Cm / h)
Ci Cm3/s)
p BASSIN ELEVES..• 3,0 Crue du 10/08/851
F..2,0
3:CIl
lJOCIl
0"='&» ..c •Z ..cE" 1 Temps N
20h00 20
h40 21
h00 21h45 m n
..«ta
O"I~n ,qhOO 19 h 00-
- - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - •~ifas
r~.-...:;;--
pCil1
F
fileno:=
1»c
'r...;m---r:::=:::::=:::::=:::::=:::::=:::::=::~~h~~:::=:::::=:::::=:::::=::==:::=::::;::==1'l!:::h=4=0=====:;::==rl' 405
Hyé togramme moyen
25
l (mml H)
BASSIN ELEVES
Crue du 12108/85
1,0
0,2
Tempso.L_-...-.-A--------===.:t::~ ;:",=,="===~-----~~~., ~h-:"~t'I---------~t Qt"'~l:":.n:---------:t:"Q 't"'!:1~ ""l'\
5
l(mm/ H)
Hyéto gramme moyen
~::-:---------::-lt:-=":"-----=::::======--...L.:--...... te mps13 h58 15 h15
BASSIN ELEVES
12 h 58
fl,s 2.
Cru~ du 18/08/85
0, "
0,2
0,3
0,1
0,05
IOffice de la Recherche Scientifique et Wnique OUtre-Merl .....--I1 Mission au Niger
111111111111111111111
•BASSIN ELEVES
Mesure des paramètres morphométriques
53 106 159 212 moECHELLE
( Classification De SCHUMM)
J2 J, ..., \ .."
: ..•. J \ (2 1: ..~.... 1 i\ I---....~r 1 .--•••.• 1 \ \., r .•,t'..... ,
, ~ '\ 1 ••' :..... 1 (
21 \ \ " ;"./ '-~1 ; \ '2 : i .... r-····I, \", ':, ....,1 :...." ~ ,1 : ..,', ". rl \1 i ", \' ' ....,. \ , ",' "\
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1 1 ...., ''\, \ " 1
-\ 1 .............. ....
'.1
(Office de la 'Recherche Scientifigue et~nique Outre-Merl1-----11Mission au Niger
11111111111111111111
2------------------------------
Calcul des indices morphométriques du bassin3-------------------------------
IOffice de la Recherche Scientiti;; et Wnique OUtre_Merlt-----t1 Mission au Niger 1
0,4
~()1
0,02
0,3
0,1
0,2
32Ordre x des thalwegs
BASSIN ELEVES
02~ _
9 1 .
8 1 ~
7 l1 c
IC 16 z tI
tI 1IC-
~1....
5- ...-.Q.
E />--
00
4z E
/.-
enc0
3-J
2/
•
109 18 17 16 1c /J. /3 /2 /
:.
1 1 1 . 1
1 2 3 .
-11111111111111111111
1
11111111111111111111
QUATRIEME PARTIE
5 1 H U lAT ION 0 [ PLU 1 [
5 URL [ BAS SIN VER 5 A N T
o E BAN 1 GOR 0 U
1- INTRODUCTION :
11- PROTOCOLE DE MESURE
SIMUlATION DE PLUIE SUR LE BASSIN VERSANTDE BANIGOROU
Du 12/04/85 au 17/04/85, un essai d'étude de la détachabilité des sols sous
pluies simulées a été effectué à BANIGOROU sur six parcelles (2 du site 1 et 4 du
site II. Fig.29)
SnE 1 :P1 parcelle avec cailloux, wischmeler, pente 5,5 %
P2 parcelle sur gravillons latéritiques, wischmeler, pente 6,5 %
SITE II :P3 parcelle wischmeler avec mulch de mil (couverte à 30 %), pente 3 %
P4 parcelle wischmeler sur zone dénudée, pente 3,5 %
P5 parcelle sur pied de mil (diamètre du système radiculaire = 20 cm), pente 2 %
P6 parcelle à jeune ligneux de 80 cm de hauteur couvrant 60 % de la parcelle. Un
dépôt humifère au niveau des racines sur 40x40x10 cm3.
18... / ...
-1 -1Deux pluies annuelles (30 mm. h en 30 minutes et 120 mm. h en 20 minutes
soit 55 mm en 50 minutes) ont été simulées sur chacune des parcelles avec un temps
d'arrêt d'environ 24 heures.
Les prélèvements de 100 cc, à la sortie du tube de ruissellement, ont été fa~
à l'aide d'un flacon. Leur fréquence dépendant uniquement de l'évolution de l'hydre
gramme. Ainsi, les prélèvements ont été multipliés pour les forts ruissellemen~ (en\
toutes les minutes ou les deux minutes - Figures T 11 à T 52 et tableau17)
Pour un bon calcul de Rx de la plus forte intensité, l'échantillon de 100 cc
a été prélevé, à chaque fois, à l'arrêt de la pluie (tc = 50')
Le goulot collecteur de la parcelle et le tube de ruissellement sont lavés
avec une pissette à la fin de chaque pluie afin d'obtenir les terres du canal (Tc).
Un échantillon de 100 cc de l'eau du fleuve a été prélevé avant la pluie.-1La concentration moyenne des matières en suspension est de 0,20 g.l
Les échantillons ont été filtrés à BANIGOROU, puis séchés à l'étuve et pesés
à NIAMEY.
1
11111111111111111111
19
VI- LES DONNEES HYDRODYNAMIQUES.
111- NOMENClATURE UTILISEE
IV- RESUlTATS
pluie nOj sur la parcelle nOi
hydrogramme correspondant à Pij
turbidigramme correspondant à Pij
Solidigramme correspondant à Pij
Les solidigrammes ont été tracés en multipliant, pour un temps de
prélèvement donné, les valeurs expérimentales de la concentration et (
l'intensité de ruissellement.
o Comparaison des deux sites
Des différences importantes apparaissent entre les sites l et II : les par
celles du site II sont, grosso modo, triplement favorables à l'infiltration
et leurs Kre sont nettement plus faibles que ceux des parcelles du site l
(exception faite pour P4 dénudée). Ces comportements sont à attribuer aux
différences dans les organisations pelliculaires superficielles : le site l
présente entre les éléments grossiers des micro-organisations pelliculaires
marquées avec une nette pellicule plasmique (donc peu perméable) alors que l
site II, nettement plus sableux, est couvert d'organisationssuperficielles
plus fragiles et plus perméables.
o Comparaison entre les parcelles non perturbées et les parcelles labourées
Les deux parcelles du site l se comportent hydrodynamiquement de la même
façon pour les deux séries de manipulation. La pellicule se reconstitue trè
vite malgré la présence d'éléments grossiers donc, l'intérêt du travail d'u
tel sol pour améliorer son infiltrabilité est très limité.
Os quantité de terre érodée en planimètrant le solidigramme
DT détachabilité totale parcellaire (gramme. M-2) = Ds + Tc.
Les définitions des principaux symboles utilisés dans notre texte, nos tabl
et figures sont données par A.CASENAVE dans le cahier hydrologique ORSTOM.VOL. XI
nO 4 - 1982.
Ajoutons :
Pij
Hij
Tij
Sij
V- COMMENTAIRE DES RESUlTATS
Les caractéristiques hydrodynamiques sont données par les tableaux 11 à16
et par les hydrogrammes Hij.
Les détachabilités sont données sur le tableau18et représentées par les Sij
1111111
11111111111
1
11
1
V.Z. LES DONNEES DE DETACHABILITE
Ces résultats confirment bien ceux qui ont été publiés par LAFFORGUE et
NAAH, 1976 ; TEMPLE 1981 ; etc •.. LAL 1975; R005E et LACHOUILHE 1976 •••
Il est possible d'établir un raisonnement analogique avec les résultats
d'hydrodynamique:
o L'importance de la surface folière couvrant la parcelle P6 réduit
considérablement sa détachabilité. La parcelle sur pied de mil s'érode
140 fois plus.
20... / ...
o Forte érosion sur le site l, plus faible sur le site II. Une exception
exception toutefois remarquée pourla parcelle avec un pied de mil.
Les ruissellement a déblayé des constructions termitiques abondantes SI
cette parcelle.
o Comparaison entre les parcelles d'un même site:
Sur le site l, les différences sont très limitées. Elles sont à rappro(
des différents taux de recouvrement d'éléments grossiers.
Sur le site II, la parcelle P4 commence à ruisseler et donc, une
pellicule s'est constituée, après seulement 9,0 mm de pluie. Cette
quantité est inférieure à celle nécessaire pour voir apparaitre le rui~
sellement sur les parcelles du site 1 (10,9 et 17,0 mm) et ~ès nettemer
inférieure aux quantités des autres parcelles du même site.
En reliant les données fondamentales comme l'intensité limite de ruissE
ment et les coefficients de ruissellement aux pourcentages de couvert,
on constate que les rapports entreles quatre parcelles du site II sont
grosso modo de 4 pour la parcelle nue (P4 ) à 2 pour la parcelle très
faiblement couverte par le pied de mil (Ps) et 1 pour les parcelles
davantage couvertes (P 3 et P6). Ceci s'explique par le rôle protecteur
couvert en ce qui concerne la formation de la pellicule et égalementp1
le rôle de conduction de l'infiltration privilégiée le long des tiges.
o En comparant les détachabilités totales des parcelles P3 et P4 (0,0 cor
45,46 g.m- Z pour la première pluie et 7,83 contre 49,73 g.m- Z après la
seconde), le traitement mulch après la récolte du mil s'avère efficace
pour éviter au sol des grandes pertes en terre.
11111111111111111111
1
11111111111111111111
REMARQUE SUR LA FORME DES TURBIDIGRAMMES :
Généralement, la turbidité commence par un pic (Cs) formé par les sédiments
laissés par la dernière pluie ajoutés aux dépôts éoliens. Le sol se dégrade sous
l'effet splash pendant la phase d'imbibition. Ensuite, le régime permanent du
ruissellement entraine une certaine quantité de terre constante caractérisant
une érosion en nappe jusqu'à la fin de la pluie (ROOSE et ASSELINE, 1978 •
KAPFER, 1983).
Alors que pour nos séries de 12 manipulations, nous avons remarqué trois formes
de turbidigrammes :
- 1ère allure augmentation continue de la turbidité jusqu'à la fin de
la pluie (P21 , P32 ,et PS1 )'
2ème allure croissance oscillée jusqu'à la fin de la pluie (P ll )!
3ème allure un pic au début du ruissellement suivi d'une série de pics
plus importants jusqu'à la fin de la pluie (P 12 , P22 , P41 , P42 , et PS2 )'
P31 , P61 , P62 n'ont pas donné un ruissellement suffisant et leurs détachabilités
sont négligeables.
En ce qui concerne les oscillations mesurées, deux interprétations peuvent
se présenter : les flaques d'eau ne se déversent pas d'une façon continue et
par conséquent, l'entrainement des particules solides ne peut se faire que d'une
façonaléatoire. C'est une hypothèse à rejeter puisque le limnigraphe a enregistrE
des ruissellements continus et croissants. Ou bien, malgré que le ruissellement
atteint son maximum d'intensité, les particules détachées en premier lieu
n'atteindraient pas toutes l'exutoire de la parcelle. Ce qui reste, attendra
jusqu'à ce qu'une sédimentation plus importante soit formée à un certain niveau
de la parcelle et, à ce moment, une érosion en masse a lieu.
Cette irrégularité de la sédimentation, observée sur les parcelles, semble être
en analogie avec les résultats trouvés par LAL (1982) sur des sols tropicaux à
l'échelle d'un bassin versant.
Sur les six parcelles et, après deux pluies annuelles, la détachabilité
n'est pas arrivée à son régime permanent les deux pluies simulées n'ont pas
été suffisantes pour l'obtenir.
... / ...
21
1
11111111111111111111
o Notons qu'en analysant les filtrats, nous avons constaté que l'argile est
dominante au début, en traces à la fin de la pluiesaufpJur P12 et P22 où elle
suit une évolution contraire. Ensuite, les sables fins (parfois clairs, d'autres
foncés) et grossiers deviennent de plus en plus dominants. Nous avons également
constaté quelques grains de cuirasse et de quartz au cours et à la fin du
ruissellement: plus le ruissellement est intense, plus il est susceptible
d'entraîner des particules de grande taille (VALENTIN, 1981).
VI- CONCLUSIONS :
La simulation de pluie sur le bassin de BANIGOROU a donné des résultats
encourageants et confirmants d'autres publiés auparavant. Toutefois, il y a
quelques exceptions liées essentiellement aux états de surface de ce bassin.
Les mesures de turbidité ont permis de comparer le comportement des
différentes parcelles. Mais, il aurait été plus intéressant de faire trois ou
quatre séries de mesures au lieu de deux pour soulever l'ambiguité survenue
après traçage des turbidigrammes.
Rappelons quand même que cet essai d'étude de la détachabilité n'a pas
pour but essentiel de sortir un rapport complet sur le Bassin de BANIGOROU mais
plutôt, de nous initier au choix des parcelles, à la manipulation du mini
simulateur, aux étapes de mesures et de dépouillement et à l'exploitation des
résultats.
2 2
1
11111111111111111111
TABlEAU Il
BASSIN BAN 1 GOR 0 U
P 1.1 P 1.2 P 2.1 P 2.2
tu Pu Lr Pu Lr Pu Lr Pu Lr
5 2,5 0,0 2,5 0,0 2,5 0,0 2,7 0,0
10 5,0 0,0 5,0 0,1 5,0 0,0 5,4 0,6
15 7,5 0,0 7,5 0,5 7,5 0,0 8,1 1,8
20 10,0 0,0 10,0 1, 1 10,0 0,0 10,8 3,1
25 12,5 0,0 12,5 1,9 12,5 0,1 13,5 4,5
30 15,0 0,0 15,0 2,9 15,0 0,3 16,2 6,0
35 25,1 1,° 24,6 9,1 24,6 3,6 26,1 12,6
40 35,2 4,3 34,2 17 ,0 34,2 9,3 36,0 20,4
45 45,3 9,1 43,8 24,8 43,8 15,5 45,9 27,8
50 55,4 14,6 53,4 37,8 53,4 22,4 55,8 35,5
P 5.1 P 5.2 P 6.1 P 6.2
tu Pu lr Pu lr Pu lr Pu lr
5 2,5 0,0 2,5 0,0 2,5 0,0 2,5 0,0
10 5,0 0,0 5,0 0,0 5,0 0,0 5,0 0,0
15 7,5 0,0 7,5 0,0 7,5 0,0 7,5 0,0
20 10,0 0,0 10,0 0,0 10,0 0,0 10,0 0,0
25 12,5 0,0 12,5 0,0 12,5 0,0 12,5 0,0
30 15,0 0,0 15,0 0,0 15,0 0,0 15,0 0,0
35 25,0 0,0 25,0 2,6 25,0 0,0 25,0 0,0
40 35,0 0,05 35,0 7,1 35,0 0,05 35,0 0,05
45 45,0 0,6 45,0 11 , 7 45,0 0,1 45,0 0,1
50 55,0 1,9 55,0 16,6 55,0 0,2 55,0 0,1
P J.1 P J.2 P 4.1 P 4.2
tu Pu lr Pu lr Pu lr Pu lr
5 2,6 0,0 2,4 0,0 2,5 0,0 2,7 0,0
10 5,2 0,0 4,8 0,0 5,0 0,0 5,4 0,0
15 7,8 O,p 7,2 0,0 7,5 0,0 8,1 0,0
20 10,4 0,0 9,6 0,0 10,0 0,2 10,8 0,3
25 13,0 0,0 12,0 0,0 12,5 1,3 13,5 0,6
30 15,6 0,0 14,4 0,0 15,0 2,6 16,2 1,°35 25,4 0,0 24,4 0,2 24,8 3,6 26,4 6,0
40 35,2 0,0 34,4 0,8 34,6 4,6 36,6 13,6
45 45,0 0,0 44,4 1,6 44,4 6,1 46,8 20,9
50 54,8 0,2 54,4 2,5 54,2 8,4 57,0 29,0
1
11111111111111111111
TABLEAU 12
BASSIN : BAN 1 GOR 0 U SITE II
--------------------TABLEAU 13
BAS SIN BAN 1 GOR 0 U SITE 1
P 1.1 P 1.2
1 Rx rN 1 Rx rN
30.0 0,0 30,0 30,0 11 ,0 19,0
121.0 66,0 55,0 115,0 99,0 16,0
P 2.1 P 2.2
1 Rx rN 1 Rx rN30,0 0,0 27,0 32,0 17 ,0 15,ü
115,0 89,0 26,0 119,0 93,0 26,0
--------------------TABlEAU 14
BASSIN: BAN 1 GOR 0 U
P J.l P 3.2.1 Rx FN
[ Rx FN
32,0 0,0 32,0 29,0 0,0 29,0
118,0 2,0 116,0 120,0 11 109,0
P 5.1 P 5.2
1 Rx FN 1 Rx FN
30,0 0,0 30,0 30,0 0,0 30,0
120,0 15,0 105,0 120,0 61,0 59,0
SITE: II
P 4.1 P 4.2
1 Rx FN 1 Rx FN
118,0 29,0 89,0 123,0 84,0 39,0
30,0 15,0 15,0 33,0 3,0 27,01.-
P 6.1 P 6.2
1 Rx FN 1 Rx FN
30,0 0,0 30,0 30,0 0,0 30,0
120,0 3,0 117 ,0 120,0 0,6 119,4
---------------------BASSIN: BANIGOROU CAMPAGNE: 04/1985
TABLEAU15
snE: 1
,
Par- pluie Date Heure tu te ta Pa Pu Pi Pe lr li Kru Kre Ik Orcelles Début Fln mo,s mn,s H,.. ". ,.. ,.. ,.. ,.. .... .. .. .....- .-
1 14/04 10H30 11 H20 50' 19'00" 383H55' 55,0 55,4 17,0 38,4 14,6 40,4 27,1 39,1 0,02 0,4
1
2 15/04 10HS-0 11 H40 50' 42'30" 23H30' 55,4 53,4 3,7 49,7 37,8 15,1 71,7 77,1 33,9 0,5
1 14/04 8H30' 9H20' 50' 28' 15" 257H40' 117,2 53,4 10,9 42,5 22,4 30,6 42,7 53,6 0,09 0,4
2 1
2 15/04 8H50' 9H40' 50 ' 45'00" 23H30' 53,4 55,8 2,7 53,1 35,5 19,7 64,7 67,9 32,8 0,6
,
1
!1 ,,
:
.
-.
---------------------BASSIN: BANIGOROU CAMPAGNE : 04/1985
rABLEA U 16
SITE: II
,Par- pluie Date Heure tu te ta Pa Pu Pi Pe lr li Kru Kre Ik Orcelles Début Fin mo,s III'l,S H,~ l1li l1li l1li .- ... ,.- .. S .....
1 14/04 16H45' 17H35 50' 4' 15" 707H45, 114,5 54,8 46,9 7,9 0,2 54,6 0,36 2,53 0,00 0,0J
2 15/04 17H05' 17H55 50' 16'20" 23H30 54,8 54,4 21,8 32,6 2,5 51,8 4,78 7,98 33,6 0,1
1 16/04 07H15' 08H05' 50' 32'00" 692H30 113,9 i 54,2 9,0 45,2 8,4 45,6 15,8 19,0 0,0001 0,24
;
08H05' 08H55' 24H002 17/04 50' 34'40" 54,2 57,0 8,3 48,7 29,0 27,3 52,1 61,0 32,9 0,7
1 1b!04 8H45' 9H35' 1 50' 10'30" 0,0 55,0 34,0 21,0 1,9 52,9 3,82 10,0 0,00 0,2;15 1
1
9H35 10H251 h8' 50" 24H002 17/04 , 50' 55,0 55,0 17 ,3 37,7 16,6 37,9 31,1 45,4 33,4 0,5i
1,
1 16/04 10H05' 10H55' 50' 11'40'" 0,0 55,0 31,5 23,5 0,2 54,8 0,36 0,85 0,00 0,0
6 •10H55' 11H45' 24Hâo'2 17/04 50' 11' 00 55,0 55,0 37,0 18,0 0,1 54,9 0,18 0,56 33?4 0,0
1 ..
---------------------BASSIN BANIGOROU TABLEAU 17
4
3
1
i·1
SITE II
SITE 1
-------------I-------------I-------------ï-------------I-------------ï-------------I-------------ï-------------1N° de la PU; I t't' 1 Tai" Nombre de 1 Nombre de 1" Nombre tota1 11 1 " n ensl. es . . , l' , 1 '
PARCELLE 1 pluie 1 (mm) ( mm / h ) 1 (H mn) 1 pre1evement~! pre evemen~! de pre eve- 1! Date 1 1 pdt les 3Ornn 1 pdt les 2Ornn! ment~, 1
. !------------- ------------- -------------1------------- -------------1-------------1-------------1------------- -------------11 30l' ! . H ' ! . 1
14/04/85 1 55,4 121 1 383 50 0 6 6 l'
-------------1-------------1-------------1-------------T-------------ï-------------T-------------l2 30 23H 30' 10/8 1 53,4 1 115 3 7 1
1 . ! 15/04 51! 1 ! ! ! 1I-------------T------î------r-------------r-----;~------I-----;-------I-------------I-------------r-------------!
1 1 14 '04/85 1:. 53,4 1 115 135740'! 0 1 4 1 4 11 / l' 1 ! 1 1
2 -------------1-------------1-------------1-------------T-------------I-------------I-------------2 32
8 1 55 8 1 119 1 23H 3'0' 4 1 7 Il15/04/5, 1 !-------------------------------------------------------1-------------1-------------------------------------------------------
1 54,8 1 3'l.. 707H 45' 0 0 014/04/85 1 1 118 11!
-------------I-------------T-------------I-------------T-------------T-------------T-------------2 54,4 1 1~~ 23
H30' 0 2 2
1 15/04/85 11! 1-------------T-------------T-------------T-------------T------------~T------------~I-------------I-------------
1 1 54,2 1 30 692H 30' 1 2 1 5 1 716/04/85 1 ! 118 1!
-------------T-------------T-------------T-------------I-------------T-------------ï-------------2 57,C 33 24H 00' 2 ~ 10
! 1 17/04/85 ! ! 123 1 ! ! ! 1I-------------T------î------T-------------T-----;~------I-------------T-------------T-------------T-----------~-
1 ! 16/04/85 1 55,0 1 120 1 00 1 0 1 2 1 21 5 1 1 1 1 1 1
1 ~ ; ------;------T----~~~:-----I-----;~------:---~:~-:::---:------:------T-----~-~~----T------~------
11! 17/04/8 5 1 1 120 1 1 1 • 11 1---~-----------------------1-------------ï-------------ï ------.-- ----1-------------1-------------ï -------------1 ï 16/0;/85 1 55,0 1 1~~ 1 c:t:> 0 1 0 1 0J 1 1 1 1• 1 6 -------------I-------------r--------------r-------------I-------------1-------------1-------------
1 J 2 1 5 1 30 1 24H 00' 1 11 1 J 17/04/85 ! 5,
0J 120 1 1 0 1 0 1 0
----------------------------------------------~------------------------------------------------------------------------------
1
11111111111111111111
TABLEAU 18
--Parcelle Pluie Le Os Dr
(g) (g.m-2 ) (g.m-2 )
1 54,37 75,80 130,171
2 59,44 153,27 212,71
1 26,42 118,20 144,622
2 37,94 130,78 168,72
1 0,00 0,00 0,003
2 0,00 7,83 7,83
1 6,26 39,20 45,464
2 13,87 35,86 49,73
1 71,31 7,30 78,615
2 35,46 98,29 133,75
1 0,00 0,00 0,006
2 0,00 0,00 0,00-
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~lECTRICITE. DE FRANCE INSPECTION GeNtRAlE UNION fRANÇAISE & ETRANGER
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(mm h-1) H 11
1 66
14
t 30
1 20
11 2 Temps .mn>. 01 5 10 15
1C (g.l-1)
1T 11
111
3
2
1 1
10,1 T. mn
1 5 10 15
1 O(g. h-1 rii2 )
1Sl1
1 500
1 400
300
1 200
1 100
1T mn
01 5 10 15
IOffice de la~ Scientifique et~nique Outre-Merl 1Mission au Niger 11
1l et R Fil :31"
1 ( rpm. h-1) H 12 99
11 1 30
1 2011
2 Temps .mn
10 5 10 15
1 C(g.l_l)
1 T 12
11
6 +
1. 4
1 2
0,2 T. mn
10 5 10 15
1 D(g.h- m2 )
1 600 512
1 500
1400
300
1 200
1100
10 T .mn
10 5 10 l5 20
IOttice de la Recherche Scientifique et ldanique Outre- Merl 1 Mission au Niger 1
1
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100
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H 22 93
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1 20 17
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Temps. mn
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1111111111111111111.11
A N N E X E
A N NUA 1 R E H Y 0 R 0 LOG 1 QUE
DEL A
SIR B A A G A R BEY KOU ROU
1984
1
11
ANNUAIRE
oc
HYDROlOGIQUE
lA
11 INTROOUCTION
5IRBA A GARBEY KOUROU -1984-
1111111111111111
Au cours de cette année de stage, nous avons eu l'occasion de contrôler des
plates formes de rassemblement des données PRD telles que les stations de télétrans
mission de KANDADJI, de GOROUBI, de la TAPOA et du W.
Chaque station est équipée essentiel1emerlt d'un 1imnigraphe pneumatique de
type "SEBA OMEGA" et d'un pluviomètre de type "PF<ECIS MECANIQUE ROI 3028" à augets
basculeurs transmettant le nombre de basculements par contact à mercure.
Plusieurs visites avec M. DUBEE nous ont permis de nous initier à la mainte
nance des plates formes de collecte des données hydropluviomètriques : équilibre du
fléau porteur des augets et, par là même, celui de l'ampoule de contact à mercure;
règlage du débit de bulles en fonclion de la fluctuation de la hauteur d'eau, utili
sation de la balise test pour rassembler les données d'une station; etc ...
La PRD de NIAMEY a été mise en place par l'équipe nOII d'HYDRDNIGER. Le montage
de la prise de pression et la mise en marche (05-04-85) ont été faits par l'ORSTOM
qui assure également le contrôle. La prise de pression est à 13,60 mètres de l'élé
ment échelle de 0 à 1 mètre et à 2,30 mètre vers l'amont. Son niveau à l'échelle
est à 0,51 m le 05/04/1985 à 18h20.
Pour vérifier les données du codeur transmises à NIAMEY, il nous a été
proposé de tracer les trois limnigranœs de la SIRBA à GARBEY KOUROU de l'année 1984:
limnigramme à échelle réduite à partir du limnigraphe à pression, limnigramme à
partir des lectures de l'observateur et le troisième à partir des hauteurs codeur.
Ces trois sources de données nous ont permis de tracer un limnigramme final et, par
la suite, de déterminer les caractéristiques hydrologiques de la station.
23
1
1~
L A SIR B A A G A R BEY KOU ROU
Coordonnées de la station11111111.1111111111
1- DONNEES GEOGRAPHIQUES
longitude 1D35'56" E
lati tude 13 D 43 ' 53" N
altitude 195 m
Superficie du ~V = 38 750 km 1
Pluviométrie moyenne 700 mm
11- CARACTERISTIQUES DE LA SfAfION
L'échelle limnimétrique (0 à 5 m) a été in~;(rJJ léc le 1') juin 1956 sur
la rive gauche de la SIRBA, en amont du village dp (;;Irbey-Kourou.
En 1968, une borne ClRSTOM a été placée près de l'échel lc. Côte du zéro de
l'échelle par rapport au repère 5,997 m.
Cette station est équipée d'un limnigraphe OTT.X.
111- DOCUMENTATION SUR LA STATION
Les observations sont complètes de 1956 à 1958. Il n'y a pas eu de lectures
en 1959-1960 et 1961. Les observations sont complètes de 1962 à 1981,1983 et 1984 .
HAUTEURS JOURNALIERES :
1956 à 1958 "observations Niger rrmyen avant 1961"
1962 à 1965 "rapport Niger moyen 1961"
1966 à 1969 "Complément à l'annuaire hydrologique 1968"
1966 à 1970 "Annuaire hydrologique Niger 1969"
1970 à 1971 " " " " 1970"
1971 à 1972 " " " " 1971"
1972 à 1973 "Rapports Niger moyen 1972"
1973 à 1974 " " " " 1973"
1974 à 1975 " " " " 1974"
1975 à 1976 " " " " 1975"
1976 à 1977 " " " " 1976"
1977 à 1979 " " " " 1979"
1979 à 1980 " " " " 1980"
... / ...
24
11111111111111I-I11111
DEBITS MOYENS JOURNALIERS
1962 à 1966 Annuaire hydrologique Niger 1966
1966 à 1967 " " " 1967
1967 à 1968 " " " 1968
1968 à 1969 " " " 1969
1969 à 1970 " " " 1970
1970 à 1971 " " " 1971
1971 à 1972 " " " 1972
1972 à 1973 Rapports Niger moyen 1972-1973
1973 à 1974 " " " 1973-1974
1974 à 1975 " " " 1974-1975
1975 à 1976 " " " 1975-1976
1976 à 1977 " " " 1976-1977
1977 à 1979 " " " 1977-1979
1979 à 1980 " " " 1979-1980
CARACTERISTIQUES HYDROLOGIQUES :
De 1956 à 1966 (Monographie hydrologique du bassin du Niger ORSTOM Mai 1970)
De 1966 à 1974 (Rapports Niger moyen 1973-1974 GR)
Des débits moyens mensuels pour les années 1956 à 1958 ont été présentés
dans l'annuaire hydrologique Niger 1966.
La station est équipée d'un limnigraphe OTT.X et d'un téléphérique
installés respectivement en 1968-69 et Avril 1977 par l'ORSTOM. Le télé
phérique de marque OTT.SMS est équipé d'un câble porteur de 200 m et
d'un saumon de 50 kg.
L'élément d'échelle 2-3 m a été changé le 26/08/1981.
25
111
..; 1.'
LA 5IRBA A GARBEY KOUROU - Balise 9502
.~.
1c 23/05/84
Le 18/01/84
Pas d'cau dans la 5irba. 1CG Cnmpll'lll'~' mpc.-mique cL électronique sont
réglés ~ nooo.
= 01 0 36' E
= 130 44' N
= 195 mètres (environ)
Long
Lat
AH
Mise en marche de la stütion Balise nO 9 502 en présence de MM. ZASH (seba)
THIEBAUD, PALAMOUDIAN, SOUMAH - OUMAH OULD (Hydro-niger) BILLON, CALLEDE,
OUBEE, nERTHELOr (OR5TOM).
Cont l'il 1p dl' III ~;t 'It i !lrl. 1" Il;llIll'lll' il 11 r'cllp Ile cst 0,15 m è 10h1'), l'eau
np l'ouI!' pas. 1l'ouve'- II' IUY;IU de III prim~ de prpssion déconnecté. Remise en
r~ t.1l oe ln pr i sI' 01' p/'l':: ~ ;llIn. Pli l'(je. 116g Lage oPs compteurs mécani que et
r'leclroniquc il 0,35 m (In pl'isp de p'ression étant en dehors de l'eau.)
La haute pression est à 200 bars, basse pression 1,8 bars.
La plate forme de rassemblement des données (PRO) est fixée le 16/01/84
sur un socle en béton "type sol" avec cloture, en rive gauche de la Sirba.
La prise de pression longe le fond du kori, arrive à 10 mètres au droit de
l'élément amont de 0 à 1 mètre, son altitude est à 0,35 m en cote à l'échelle
11111111111 Le 14/06/84
11111
Contrôle de la station, le niveau de l'eau est de 0,67 m à 10h05, l'eau
coule.Les compteurs mécanique eL électronique· sont à 0,65 m, la haute
pression 198 bar~, basse pression 1,8 bars. Purge. Rfglage des compteurs
mécanique et électronique À 0,67 m. Essuyé les 2 panneaux solaires.
Le 15/06/84
Contrôle de lu station. H = 0,67 m à 10h50, l'eau coule.Les compteurs
mécanique et électronique sont à U,66 m. Purge. La haute pression est
à 175 bars, basse pression 1,8 bars. Réglage des compteurs mécanique et ,
électronique à 0,67 m.
11
... / ... 26
111111111111111111111
le 22/11/84
Contrôle de la stalion. H = D,SB m à 10h00, l'eau coule. Les compteurs
mécanique et électronique sont à D,SB m. La haute pression 148 bars, la
basse pression 1,8 bars, pointage sur le limnigraphe de la visite.
Le 01/12/84
Contrôle de la station. H = 0,37 m. L'eau coule en petits filets
à 10h30. Les compteurs mécanique et électronique sont à 0,37 m. Purge.
Vérifié sortie des bulles à la prise de pression. Retiré le limnigraphe,
changé le feutre.
La haute pression est de 140 bars, basse pression 2 bars.
REMARQUES:
La balance se met en marche luu~ les 2 cm, amplitude!] au moment des
crues pouvant Htteindre 0,17 m.
21
111111111111111111111
OBSERVATIONS SUR L'ENREGISTREMENT LIMNIGRAPHIQUE
DE LA SIRBA A GARBEY KOUROU OU 23/05/84 JUSQU'AU 01/12/84
* Il n'y a pas de dérive du temps
* Les contacts "Reeds" devraient être réglés pour augmenter la sensibilité
de la balance. Celle ci se met en marche tous les 2 cm, ce qui a tendance
à laminer le maximum des crues.
* Enregistrement du 20/07 au 27/07/84, le stylet marque des amplitudes
de 22 cm, souvent en plus du niveau réel, en crue ou en décrue.
Enregistrement du 02/09 au 06/09/84 : le stylet marque des amplitudes
de temps en temps, pouvant atteindre 30 cm vers le maximum en décrue lente.
* Au début de~'l'enregistrement, le niveau reste stable à 037 cm or l'obser
vateur lit des hauteurs inférieures : la prise de pression est exposée
à la pression atmosphérique et la balance reste figée à une position
correspondant à 037.
* A la fin de la période des crues (à partir du 18/11/84) on observe deux
remontées du stylet et la crue continue à être laminée jusqu'à un niveau
037 marquant l'approche de la fin d'écoulement puisque le débit est de
quelques lis : influence des barrages à poissons qui laisse le débit
décroittre plus rapidement que la hauteur à l'échelle.
Ces mêmes barrages n'auront plus d'influence en fin de décrue puisque le
niveau du cours d'eau devient très bas. Ceci nous a amené à établir deux
courbes de tarage en basses eaux: la première en crue et la seconde en
décrue. Le point de rencontre des deux courbes est à environ H = 082
et Q = 13,8 m3/s justi fié par les deux jaugeages 66 et 68. (Figure 4 1
N° 66 H 082 et Q3
= cm = 13,8 m /s
N° 68 3H = 082 cm et Q = 5,25 m /s
* Le limnigraphe est dépouillé de jour en jour par intervalles de temps
de deux heures allant de Oh à 22h (12 valeurs/jour).
28
Les débits moyens journaliers sont calculés arithmétiquement
à partir des douze débits ponctuels <(Tableau 21 )
3 -1L'erreur relative est ~4,93 m s donc on peut calculer directement
les débits moyens journaliers par moyenne arithmétique. En plus, le
bassin de la SIRBA est étendu sur 38 750 km 2 et les crues sont très
étalées dans le temps (22 à 144 heures).
.3 -1
,JOURNEES HYDROGRAMME m s MOY. ARITHMETIQUE li QOI
3 -1 10
m s
24-06/25-06 32,8 34,5 4,93
25-06/26-06 16,0 16,1 0,62
07-07/08-07 34,8 34,1 2,01
08-07/09-07 19,4 19,0 2,06
1- DEBITS MOYENS JOURNALIERS
29
3 -1136 m s
-2km
3 -1Q = 21,4 m sa
12Qj = > Qpi
i=1
12
SIRBA A GARBEY KOUROU
La méthode la plus sûre est le planimétrage des crues sur
l'hydrogramme. On donne à titre d'exemple les crues:
DEBITS t«lYENS
Module
-1Débit spécifique Q = 0,552 l.ss
Volume écoulé Ve = 67.672.104m3
(Tableau 21 et figure 42)
Débit maximum observé le 01/10/84
11- DEBITS MOYENS MENSUELS ET ANNUELS
111111111111111111111
DATES DE FIN D'ECOULEMENT
TABLEAU 19
Arrêt de l'écoulement se situe aux environs de 020 cm.
LISTE DES JAUGEAGES 1980-1984
G A R BEY KOU ROU5IRBA A
DATE HAUTEUR en cm DEBIT m3s-1 ND
23/06/80 072 0,574 90
22/07/80 158-157 71,3 91
08/09/80 130 10,5 92
16/09/80 183 96,2 93
30/10/80 063 0,39 94
05/11/80 049 0,22 95
27/08/81 140 46,1 96
06/10/81 153-150 53,2 97
23/07/81 111-110 26,7 98
24/07/81 110 27,9 99
08/07/83 122 37,9 100
28/07/83 098 20,9 101
28/09/83 138 55,3 102
20/10/83 069 5,48 103
08/06/84 077 9,64 104
15/06/84 066 5,97 105
24/10/84 122 106
1980 30/11
1981 05/12
1982 04/12
1983 27/11
111111111111111111111
111111111111111111111
TABLEAU N°2D
LA SIRBA A GARBE KOUROU Balise nO 9 502
HAUTEURS D'EAU RECUES A NIAMEY EN 1984 en cm
.
~ JUIN JUIL. AOUT SEPT. OCT. NOV. DEC.
t 072 229 107 037
2 065 089 212 106 035- -- _.
3 060 081 202 192 106 034-' . _.-.
4 079 057 201 193 106 032--- -_.----- . -
5 077 056 074 192 197 106 032
& 074 161 074 182 190 032-
7 074 097 183 032~ r--'-_. ---- --- - --_.. - - - --- .-._-.-
8 081 076 180 032-- ,,------- -----~~I
.. _------- -'-_0'
S 079 090 176.f--._o. -_..- .... - ... _.~. -
10 079 179 168---- _•..._-_..- - _...~ .. -- .... ---- ._ ..... _---. - ----"
11 079 221 163._-- --_._._---- _ •.._- '---'-'- ----* -----12 066 081 161 076
r-
13._--- ---- --_._- .._.._-_..- ___o. ----
063 105 167 072--_.- ---_.,.- ._------- ._--_.- --- ----- ---
14 067 129 197 172 069,...-.- . -. .~ -- -_.._. - ..- _..._.- ---- f---
15 253 196 186 066r--'
. _--_._-- ... -.-.--_.. ... _... -_. - o' ...."'-_.-.-'~. _._---
16 070 185 192 179 063-_._-'.-- .__.- ---- - .. _.._-- --
17 063 163 181179 ~ 058,--- -- ------ --_._- - - - .- ._._- .. -"'- - - _.
,---1.8 077 193 177 058._- - --- --- . ----- - -
.-19 078 066 163 172 061_... _.._- ----- - -- - --- -.-- . __ .1--- ....-
20 078 063 169 161 , 064>--- _.. _ .. _._.... _... .._._-- __4 •••• _ •• '--' f-------- -- _.' .._, .._.._- - ."-_.. -...•.---.--
21 079 052 173 158 064~ -- --- ..- ,. --~ --._._-- -"- __0._•
~- --~-.- . ~- - .- .- ------~~---- .-....---- --- _~__ o. ___
22._--
079 051 155 143 063'--- -' -_._. ----_.- --_. ----- ~--- ..._-_.-~. ---
231------
079 190 155 133 0581-- ------ '_" __ .. -
'--'~--~- ---_..- _ ..._-- ---_.
24 100 073 189' 154 124 057- ._.- -------- ---_. _._-~-_._----
25 078 071 190 151 121~ ---- ---
26 100 193 152 117
27 078 083 155 114 042r-- - ._- _._--- ----_ . --_._~- . __ ._. __. - ._-- - ....-- ,.~ ---- ---' -_.__. 1--._.-
28 077 069 158 112 042--.- ._--_ . .._-_. --_.
29 075 070 196 180 110 040,..--. _. --- -~._-~. -- - - .. -
30 073 070 204 228 109 039-- ---- _._--- --_ .._-- ._-------
31 070 1071
rQ{M ŒlD1
28,1 0,00
27,8 0,00
28,0 0,00_..
28,5
27,9
26,6
25,1
22,9
19,5
15,2
';U,860,78,4~
5TAlION : GARBEY KOUROU
SBv = 38750 Km z
1,83
TABLfAU 21
0,000,00U,Lll0,00
J -1MODUlE = 21,4 m s
Ve = 67.672.104 mJ
DE81T 5PEClriQUE QG =0,55 Is-1 km-2
RIVIERE : 5IRBA
ANNEE: 1984(366 jours)
1 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 7,12 9,17 117 136
~ JIWI fE\fl toMS A\flIL W\I .lJIN .lJIL AllJT ~T OCTO
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Basses eaux
SIRBA A GARBE KOUROU
+ Jaugeages après 15 - 10( bar rages a poissons)
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IOffice de la Recherche Scientifique et 18chnique Outre-Merl1-----1 [ Mission au Niger 1
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SIRBA A GARBEV KOUROU 1984-n'CD
i" Debits moyens journaliers m3 s -1
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CONCLUSIGN GENERALE
Après une première année d'élève centrée sur l'approfondissement
de notions théoriques, nous pensons que notre expérience au NIGER a été
très enrichissante, car elle nous a permis de connaître les différentes
facettes du métier d'hydrologue qui est une complémentarité entre le
terrain et le bureau, la pratique et la théorie. La méthodologie adoptée
est à présent convaincante : un protocole de travail amélioré au fûr et
à mesu~e de l'acquisition et de l'analyse des données et, par la suite, le
traitement de ces données.
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