Informations et ressources scientifiques
sur le développement des zones arides et semi-arides

Titre : Spatially Explicit Hydrological Modelling for Water Accounting under Climate Change in the Volta River Basin in West Africa

Auteur : Dembélé Moctar

Etablissement de soutenance : Université de Lausanne

Grade : Doctorat 2020

Résumé
La compétition pour l’usage de l’eau dans le bassin de la Volta (VRB) en Afrique de l’Ouest va s’intensifier dans un futur proche en raison des effets combinés de la croissance démographique galopante et du changement climatique. Les populations du bassin dépendent fortement d’une agriculture pluviale de subsistance qui demeure très sensible aux variabilités climatiques. Les inondations et les sécheresses récurrentes endommagent les infrastructures et créent des pertes en vie humaine. Les informations sur les ressources en eau et leurs tendances futures sont essentielles pour les acteurs de l’eau, car elles constituent la base d’une bonne gestion de l’eau et de la mise en œuvre de mesures adéquates pour renforcer la résilience à la pénurie d’eau et favoriser la sécurité de l’eau.

thèse de doctorat propose une démonstration élaborée et innovante de la combinaison du Water Accounting Plus (WA+) avec la modélisation hydrologique et les scénarios de changement climatique pour faire un rapport de l’état actuel et futur des ressources en eau dans le VRB. WA+ ou "comptabilité de l’eau" est un outil standard de gestion de l’eau qui fournit une analyse complète des ressources en eau en termes de disponibilité et de consommation d’eau en fonction de différents usages du sol. La méthodologie adoptée aborde les principaux défis posés par la modélisation hydrologique à grande échelle dans des régions où les données sont rares, comme le VRB. Ces défis comprennent la question des données manquantes dans les séries temporelles de débit, la fiabilité des données satellitaires et de réanalyse pour faire tourner ou calibrer des modèles hydrologiques comme alternative aux mesures sur site, et la justesse de la représentation spatiale et temporelle des processus hydrologiques avec des modèles spatialement distribués. Une nouvelle stratégie de calibration multivariée est proposée pour améliorer la représentation des processus hydrologiques avec le modèle mesoscale Hydrologic Model (mHM). La nouvelle stratégie de calibration de modèle repose sur l’utilisation de plusieurs données satellitaires et de réanalyse provenant de diverses sources. Un large ensemble de modèles climatiques est utilisé pour évaluer les impacts du changement climatique sur les ressources en eau en considérant divers scénarios. Les sorties du modèle mHM sont utilisées pour alimenter le WA+ afin de faire une description complète des conditions actuelles et futures des ressources en eau dans le VRB.

Les résultats montrent une nette augmentation de la fraction d’eau exploitable dans un futur proche (2021-2050), tandis qu’une diminution de la fraction d’eau disponible est attendue. Par conséquent, il est opportun d’adopter des mesures d’adaptation pour augmenter la capacité de stockage de l’eau dans le bassin de la Volta afin de faciliter une bonne exploitation de l’augmentation prévue de l’apport net en eau, ce qui serait bénéfique pour la production agricole et la production hydroélectrique.

Présentation

Version intégrale (25 Mb)