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Université des sciences et techniques de Montpellier 2 (2012)

Etude du ruissellement et de l’érosion à différentes échelles spatiales sur le bassin versant de Tougou en zone sahélienne du Burkina Faso : quantification et transposition des données

Mounirou, Lawani A.

Titre : Etude du ruissellement et de l’érosion à différentes échelles spatiales sur le bassin versant de Tougou en zone sahélienne du Burkina Faso : quantification et transposition des données

Study of runoff and erosion at different spatial scales on the watershed Tougou in the Sahel region of Burkina Faso : Quantification and transposition of data

Auteur : Mounirou, Lawani A.

Université de soutenance : Université des sciences et techniques de Montpellier 2

Grade : Doctorat : ECS - Eaux Continentales et Société - 2012

Résumé
La variabilité spatio-temporelle du ruissellement et de l’érosion hydrique n’est pas un fait nouveau. Leurs caractéristiques s’estiment généralement avec une marge raisonnable sur des parcelles d’un à quelques dizaines de m². Avec l’accroissement de la surface, l’hétérogénéité du milieu croît ce qui induit un effet d’échelle. Le passage de la parcelle au bassin versant n’est pas totalement maîtrisé compte tenu de la complexité et de la variabilité des facteurs mis en jeu. L’objectif de cette thèse est de comprendre les processus de ruissellement et de l’érosion dans différents environnements et à différentes échelles spatiales, d’identifier les sources de variation, puis de développer une méthodologie de transposition des résultats de l’échelle parcellaire à l’exutoire du bassin versant. À cet effet, un réseau de dix-huit parcelles expérimentales de différentes tailles, de deux unités hydrologiques ont permis de quantifier le ruissellement et les pertes en terre sur les principaux états de surface du bassin versant de Tougou.Les résultats obtenus sur les micro-parcelles de 1m², les parcelles de 50 et 150m², les unités hydrologiques de 6 et 34 ha et le bassin versant de 37km², montrent que, tant sur sols cultivés que sur sols dénudés, la lame ruisselée ainsi que les pertes en terres diminuent lorsque la superficie augmente, pour une même pluie et dans des conditions comparables d’humidité préalable des sols. Ce phénomène d’effet d’échelle de la superficie sur l’écoulement et l’érosion est connu des hydrologues qui se heurtent toujours à l’écueil de l’extrapolation des résultats obtenus sur petites superficies à des superficies plus grandes. Nos résultats montrent que l’effet d’échelle observé sur le ruissellement et l’érosion est dû principalement à l’hétérogénéité spatiale des sols (propriétés hydrodynamiques, microrelief) et à sa variabilité (état des variables) et que la dynamique temporelle de l’intensité de la pluie ne fait que l’amplifier.Les résultats obtenus lors des essais de transposition permettent de soutenir avec raison qu’une meilleure extrapolation des données de l’échelle parcellaire à l’échelle du bassin viendra de la prise en compte des questions de la connectivité hydrologique.En définitive, cette étude met en avant l’intérêt d’effectuer des mesures de ruissellement et d’érosion sur des unités homogènes en termes d’occupation du sol qui peuvent représenter une mosaïque hétérogène de surfaces homogènes. La localisation sur le bassin versant et le taux de connectivité de ces unités hydrologiques à l’intérieur desquelles les processus dominants du ruissellement et d’érosion se manifestent peuvent permettre d’approcher la résolution du problème de transfert d’échelle.  

Mots Clés : Eaux pluviales — Collecte — Eaux de surface — Écologie du paysage – Ruissellement — Erosion hydrique — Etat de surface — Variabilité spatiale — Effet d’échelle — ,Sahel

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Page publiée le 6 janvier 2014, mise à jour le 7 février 2017