Session 2 : Evaluation régionale des ressources en eau : le cas du bassin du Niger
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Ce modèle a l'avantage d'être particulièrement simple et robuste. Il ne requiert la connaissance que
de la capacité de rétention du sol, de la précipitation et de l'évapotranspiration potentielle, données
toutes disponibles dans le cas du bassin du Niger. Par contre, il est particulièrement sensible au pas de
temps utilisé pour le calcul. Un pas de temps relativement long (le mois) tend à exagérer la part de la
précipitation disponible pour l'évapotranspiration. En zone aride, le modèle, utilisé avec un pas de
temps d'un mois, peut ainsi montrer un écoulement nul alors que dans la réalité la distribution inégale
de la précipitation au cours du mois provoque effectivement des écoulements et percolations. Dans ce
cas, un pas de temps maximum d'un jour est indispensable pour bien représenter la fonction de
production.
Dans le modèle, les cartes de précipitation mensuelles ont été combinées avec les données
d'évapotranspiration potentielle ET o . Provisoirement, l'évapotranspiration potentielle est calculée à
partir des données de température disponibles pour le continent. Une extrapolation des données d'ETo,
calculées par Penman-Monteith (FAO, 1992) à partir des données des stations climatologiques serait
préférable mais cette information n'est pas disponible pour le moment. La capacité de stockage des sols
(Smax) a été obtenue à partir de la carte de la figure 4.
L'information pluviométrique et climatique n'est disponible sur l'ensemble du bassin que sur base
mensuelle. Afin de ne pas biaiser les résultats, surtout en région aride, une distribution statistique de la
production a été établie pour estimer la production mensuelle sur l'ensemble du bassin à partir des
résultats établis sur base journalière sur un certain nombre de stations. Le résultat est présenté, pour
chaque mois, à la figure 5. Ils sont conformes à la distribution régionale de la précipitation mensuelle.
La fonction de transfert
La fonction de transfert transforme les volumes produits par la fonction de production en écoulements
dans les biefs. La structure du réseau formé par GRID permet de préciser la direction des écoulements
élémentaires et l'accumulation des écoulements vers l'aval. L'opération la plus délicate consiste à
évaluer les pertes par évaporation au cours du cheminement de l'eau dans les oueds, l'infiltration vers la
nappe et la vitesse d'écoulement.
La zone sahélienne, plus particulièrement, est caractérisée par un réseau très peu marqué et très
dégradé, comprenant de nombreuses zones d'accumulation et d'évaporation, ainsi que des systèmes
divergents de cours d'eau. Le meilleur exemple d'un tel système de dégradation est le delta intérieur du
Niger au Mali, composé de centaines de mares connectées au réseau et ayant un comportement
hydraulique très complexe. Le modèle ne peut prendre en compte l'existence de réseaux divergents.
Afin de conserver les caractéristiques de l'écoulement, la solution adoptée a consisté à représenter les
pertes et les vitesses d'écoulement comme une fonction du volume d’écoulement lui-même et d'une
largeur fictive du cours d'eau.
Il faut également noter que la génération automatique du réseau hydrographique à partir du MNT
par l’intermédiaire des procédures de GRID n’est pas entachée d’erreurs. Une petite erreur dans le
MNT peut conduire à des écarts importants par rapport au réseau hydrographique réel, surtout en zone
de faible relief. Le réseau hydrographique numérisé au 1/5 000 000 a été utilisé comme référence. Une
manipulation consistant à “imprimer” ce réseau dans le MNT a été utilisée. Elle permet ainsi d’assurer
que le réseau généré par GRID suive exactement le tracé du réseau numérisé.
Les données annuelles de débit au droit des stations situées sur les affluents du fleuve permettent
d'obtenir une première estimation des pertes subies au niveau de bassins de taille moyenne (quelques
milliers de km²) et d'estimer ainsi les apports des bassins intermédiaires à partir des résultats de la
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Ce modèle a l'avantage d'être particulièrement simple et robuste. Il ne requiert la connaissance que
de la capacité de rétention du sol, de la précipitation et de l'évapotranspiration potentielle, données
toutes disponibles dans le cas du bassin du Niger. Par contre, il est particulièrement sensible au pas de
temps utilisé pour le calcul. Un pas de temps relativement long (le mois) tend à exagérer la part de la
précipitation disponible pour l'évapotranspiration. En zone aride, le modèle, utilisé avec un pas de
temps d'un mois, peut ainsi montrer un écoulement nul alors que dans la réalité la distribution inégale
de la précipitation au cours du mois provoque effectivement des écoulements et percolations. Dans ce
cas, un pas de temps maximum d'un jour est indispensable pour bien représenter la fonction de
production.
Dans le modèle, les cartes de précipitation mensuelles ont été combinées avec les données
d'évapotranspiration potentielle ET o . Provisoirement, l'évapotranspiration potentielle est calculée à
partir des données de température disponibles pour le continent. Une extrapolation des données d'ETo,
calculées par Penman-Monteith (FAO, 1992) à partir des données des stations climatologiques serait
préférable mais cette information n'est pas disponible pour le moment. La capacité de stockage des sols
(Smax) a été obtenue à partir de la carte de la figure 4.
L'information pluviométrique et climatique n'est disponible sur l'ensemble du bassin que sur base
mensuelle. Afin de ne pas biaiser les résultats, surtout en région aride, une distribution statistique de la
production a été établie pour estimer la production mensuelle sur l'ensemble du bassin à partir des
résultats établis sur base journalière sur un certain nombre de stations. Le résultat est présenté, pour
chaque mois, à la figure 5. Ils sont conformes à la distribution régionale de la précipitation mensuelle.
La fonction de transfert
La fonction de transfert transforme les volumes produits par la fonction de production en écoulements
dans les biefs. La structure du réseau formé par GRID permet de préciser la direction des écoulements
élémentaires et l'accumulation des écoulements vers l'aval. L'opération la plus délicate consiste à
évaluer les pertes par évaporation au cours du cheminement de l'eau dans les oueds, l'infiltration vers la
nappe et la vitesse d'écoulement.
La zone sahélienne, plus particulièrement, est caractérisée par un réseau très peu marqué et très
dégradé, comprenant de nombreuses zones d'accumulation et d'évaporation, ainsi que des systèmes
divergents de cours d'eau. Le meilleur exemple d'un tel système de dégradation est le delta intérieur du
Niger au Mali, composé de centaines de mares connectées au réseau et ayant un comportement
hydraulique très complexe. Le modèle ne peut prendre en compte l'existence de réseaux divergents.
Afin de conserver les caractéristiques de l'écoulement, la solution adoptée a consisté à représenter les
pertes et les vitesses d'écoulement comme une fonction du volume d’écoulement lui-même et d'une
largeur fictive du cours d'eau.
Il faut également noter que la génération automatique du réseau hydrographique à partir du MNT
par l’intermédiaire des procédures de GRID n’est pas entachée d’erreurs. Une petite erreur dans le
MNT peut conduire à des écarts importants par rapport au réseau hydrographique réel, surtout en zone
de faible relief. Le réseau hydrographique numérisé au 1/5 000 000 a été utilisé comme référence. Une
manipulation consistant à “imprimer” ce réseau dans le MNT a été utilisée. Elle permet ainsi d’assurer
que le réseau généré par GRID suive exactement le tracé du réseau numérisé.
Les données annuelles de débit au droit des stations situées sur les affluents du fleuve permettent
d'obtenir une première estimation des pertes subies au niveau de bassins de taille moyenne (quelques
milliers de km²) et d'estimer ainsi les apports des bassins intermédiaires à partir des résultats de la