Caractérisation de la dynamique des lits fluviaux par la cartographie des morphologies fluviales: Amont du barrage Bin El Ouidane (Haut Atlas Central, Maroc)

Résumé

L'étude de la dynamique fluviale vise à déterminer le rôle morphogénique des eaux de l'oued El Abid, la morphologie de sa plaine alluviale et la mobilité spatio-temporelle de son cours. La dynamique des lits dans le Haut Atlas Central se manifeste dans l'érosion des berges, les recoupements des méandres et la divagation des chenaux. En bordure du bassin versant de l’oued El Abid, cette dynamique prend des aspects et des intensités variables. Elle dépend surtout des caractéristiques géomorphologiques de cette zone montagneuse et de ses abords, ainsi que des conditions hydrodynamiques du cours d’eau de l’oued El Abid.Afin de quantifier ces phénomènes et de suivre leur évolution dans le temps et dans l'espace, nous avons procédé d'une part, à des observations minutieuses sur le terrain. Cette phase du terrain vise à extraire plusieurs informations sur le cours d’eau. L’objectif essentiel est de relever une cartographie rigoureuse de tout le cours d’eau de l’oued El Abid de l’amont jusqu’au le barrage de Bin El Ouidane. Cela nous permet également d’avoir des résultats importants sur le fonctionnement hydrodynamique de ce cours d’eau. Les résultats obtenus par cette démarche nous ont permis d'évaluer l'importance de l'évolution des morphologies fluviales dans le cours d’eau de l’oued El Abid.

Mots clés : Cours d’eau Oued El Abid - Morphologie fluvial - Cartographie

Introduction

La thématique de la dynamique fluviale et des changements morphologiques des systèmes fluviaux est très largement étudiée, en particulier pour les systèmes fluviaux qui se caractérisent par une forte énergie (puissance spécifique supérieure à 30 v/m²) (Petit et al., 2015 ; Lespez et al., 2015 ; Melun, 2012). C’est le cas des rivières de montagne et des grands cours d’eau. Cependant, depuis quelques années ces rivières intéressent les chercheurs et les gestionnaires des cours d’eau. Elles sont, comme tout autre cours d’eau, l’objet de réaménagements et gestion qui prescrit le libre écoulement de l’eau afin d’assurer les continuités écologiques et sédimentaires (Claude et al., 2012 ; Arnaud et al., 2015).

A ce moment, l’évolution actuelle des lits fluviaux est largement influencée par les interventions anthropiques qui exacerbent la morphogenèse (Corbonnois et al 2003). Situé au Haut Atlas Central l’oued El Abid est l’un de ces rivières montagneuses qui se caractérise par une forte énergie. La situation actuelle de ce cours d’eau est-elle issue de la combinaison des conditions naturelles de l’érosion et la dynamique fluviale et de l’ajustement des cours d’eau parfois à des modifications anthropiques dont les effets se superposent ou se juxtaposent aux conditions naturelles. Cela fait une grande influence sur le deuxième grand barrage au Maroc, un bijou dans le haut Atlas c’est le barrage de Bin El Ouidane qui se situé en aval de l’oued El Abid.

Par ailleurs, l’objectif crucial de cet article est d’extraire plusieurs informations sur le cours d’eau, de relever une cartographie rigoureuse de tout le cours d’eau de l’oued El Abid de l’amont jusqu’à le barrage de Bin El Ouidane. Cela nous permet également d’avoir des résultats importants sur l’influence de la dynamique fluviale sur le système fluvial et comprendre le fonctionnement hydrodynamique de cours d’eau de l’oued El Abid.

Présentation de la zone d’étude

Le bassin de l’oued El Abid est une zone montagneuse avec un potentiel important en ressource en eau pour l’alimentation du barrage de Bin El Ouidane et la recharge des nappes de la plaine du Tadla en aval. L’ensemble du bassin versant occupe une superficie de 7975 km²( Moniod 1972). Dans cet espace, les précipitations sont sensiblement influencées par l’altitude élevée du massif ( Haut Atlas). Vers la partie aval du barrage Bin El Ouidane, le bassin de l’Oued El Abid se localise entre les méridiens 6°15’’w et 6°30’’w, et les parallèles 32° N et 32°5’ N.Il se couvert par les cartes topographiques (Béni Mellal, Demnat, Khnifra, Imilchil d’une échelle de 1/250.000.

D’un point de vue administratif, la zone d’étude se situe dans la Béni Melal - Khnéfra, et elle s’étend sur plusieurs communes (Ouaouizeth, Bin El Ouidane, Ait Mazigh, Tagleft, Aghbala, Tizi N’isli…).

De par sa situation géographique qui se située entre le Haut Atlas Central et la plaine de Tadla en aval, le bassin de l’oued El Abid se caractérise par un climat semi aride et continental dans les montagnes notamment vers Azilal. La pluviométrie annuelle moyenne est d’une normale de 380 mm (peut dépasser les 600 mm pour les années arrosées et descendre au-dessous de 200 mm pour les années sèches), reste relativement faible (1983-2015).

Les précipitations pluviométriques dans cette zone montagneuse suivent un régime pluviale caractérisé par une période plus arrosée de huit mois (octobre à mai) et pouvant atteindre neuf mois en s’approchant de la montagne (septembre à mai) avec un nombre moyen annuel de jours de pluie de l’ordre de 60 jours. Les températures moyennes mensuelles en janvier (le mois le plus froid) varient entre 2.7°C et 17.6°C avec une moyenne avoisinant les 10.2 °C et des nuits qui peuvent être très fraîches (les gelées ne sont pas rares en hiver) (Ouakhir.H, El Ghachi.M 2015) .

Géologiquement, il fait partie du Haut Atlas Central calcaire où le relief est marqué par une série d’anticlinaux et de synclinaux, coupés par des vallées étroites (Ouaouizerth) et profondes (Missenard.Y.2006).En plus, le bassin est établie sur une diversité lithologique qui joue un rôle important dans la vitesse de la circulation de l’eau (Legates, D. ,Willmott .J 1990). Les caractéristiques hydrogéologiques du substratum sont liées à l’épaisseur et à la nature lithologique qui déterminent la capacité du stockage de l’eau (Souhel.A 2001).

D’un point de vue hydrologique, La confluence de l’Oued El Abid est l’Oued Ahensal a été édifiée le grand barrage d’accumulation de Bin El Ouidane, couplé au barrage de compensation d’Ait Ouarda. Ces ouvrages dérivent les eaux de l’Oued El Abid dans une galerie souterraine qui franchit au N un petit chainon atlasique et débouche directement à Afourer dominant la plaine de Béni Moussa du Tadla.

Bassin versant de l’oued El Abid : Enjeux et risques

Les barrages sont des ouvrages hydrauliques considérés aussi comme des outils de développement, voire de « développement durable ». L’importance de ces ouvrages hydrauliques dans les mutations des territoires, le changement des paysages et le développement socio-économique, a été au cœur des travaux de la Commission mondiale des barrages dont le rapport a été rendu en 2000. Les conclusions de la Commission, plutôt nuancées, ont réaffirmé le rôle positif des barrages tout en insistant sur la réalité d’impacts négatifs trop longtemps négligés (Touaïbia B (2000).

Au Maroc, L’histoire de l’hydraulique est très ancienne et repose sur une longue pratique de la maîtrise d’une eau toujours utile et dangereuse à la fois. La politique des barrages que le Roi Hassan II a mis en place depuis les années 30 n’est en aucun cas le fruit du hasard. C’est le résultat de tout un travail de réflexion et de vision scientifique des phénomènes de la nature, notamment le cycle de la sécheresse. Un phénomène conjoncturel qui s’est transformé, depuis les années 80, en un problème structurel (Lahlou A.1988).

C’est dans cette perspective, qu’une politique des barrages a vu le jour au Maroc avec la mise en service de plusieurs barrages dont le barrage de Bin el Ouidane qui a été construit en 1953 dans le resserrement de l’Oued El Abid affluent le plus important de l’Oum Er-Rbia, après avoir drainé une grande partie des eaux du versant Nord du Haut Atlas Central. Situé en aval du bassin versant de l’oued El Abid, le barrage de Bin El Ouidane est la deuxième retenue d’eau au Maroc. Le barrage de Bin El Ouidane, est situé à 24 km au Nord de la ville de Azilal, est à 800 m d’altitude. Il retient les eaux de l’Oued El Abid et de l’Oued Ahansal.

La réalisation de cet ouvrage à but multiples (irrigation, production de l’énergie électrique et alimentation en eau potable….). Sa centrale hydroélectrique produit le quart du courant marocain. Son lac de retenue, d’une superficie de 3800 hectares, est magistral (Centre Régional d’investissement 2015).

Actuellement, le barrage de Bin El Ouidane dispose des atouts touristiques très diversifiés dont certains connues à l’échelle internationale. Cet ouvrage est en train de devenir un pôle d’attraction des projets touristiques avec des thèmes tournant autour de l’eau et le périmètre du lac. Sur cette immense étendue d’eau que cernent les versants rouges de la cuvette de Ouaouizeght, plusieurs sports nautiques sont possibles : jet ski, natation, planche à voile, mais aussi pêche sportive (Blackbass, sandre, Brochet) et chasse, sur les hauteurs boisées environnantes. Aujourd’hui, cette retenue d’eau présente un patrimoine biologique, écologique et environnemental très diversifié dans la région.

Méthodologie et Objectifs

Méthodologie

Travail du terrain

Le travail du terrain était la base principale de la donnée qui va nous permettre d’extraire plusieurs informations sur la dynamique du cours d’eau de l’Oued El Abid.

Cette tâche a pour objectif d’identifier les formes du lit mineur du cours d’eau de l’Oued El Abid. Cela s’avise à caractériser l’état actuelle des berges au long de l’Oued. Les principales informations prises dans ce sens, étaient l’état des berges, sa localisation, son type, et sa longueur. D’après cet inventaire, nous allons déterminer les différents types de ces berges localisées dans le cours d’eau de l’Oued El Abid.

Cartographie morphologies fluviales

L’étude de la dynamique fluviale fait appel à deux approches importantes pour comprendre le fonctionnement hydrodynamique du cours d’eau : approche historique et démarche actuelle (El Ghachi M 2008). Dans cet article nous avons basé sur l’expression actuelle qui se définit également par le travail cartographique lequel se base essentiellement sur le terrain.

Dans ce contexte et pour cartographier les types des berges au long du cours d’eau de l’Oued El Abid, nous avons découpé cette zone en différentes parties et tronçonnes selon des critères et caractéristiques physiques et anthropiques déterminés par le travail du terrain.

Objectifs

Le présent article se donne pour objectif de déterminer les formes du lit mineur du cours d’eau de l’Oued El Abid et caractériser l’état actuelle des berges au long de l’Oued.

Le travail terrain vise à extraire plusieurs informations sur le cours d’eau. L’objectif essentiel est de relever une cartographie rigoureuse de tout le cours d’eau de l’oued El Abid de l’amont vers l’aval. Cela nous permet également d’avoir des résultats importants afin de comprendre le fonctionnement hydrodynamique de ce cours d’eau.

Résultats et Discussions 

En termes de résultats, le présent article s’efforce de comprendre la dynamique du cours d’eau de l’Oued El Abid à travers la cartographie des morphologies fluviales.

Les données utilisées dans cet article viennent essentiellement des relevés issus du travail de terrain effectuée pendant l’été 2017, et qui présentent l’état actuel du lit fluvial de l’oued El Abid.

L’évolution actuelle du cours d’eau de l’Oued El Abid

L’analyse des morphologies des berges fournit plusieurs indices sur l’évolution du cours d’eau de l’oued El Abid. La cartographie prend également en considération l’état des berges. Nous allons présenter dans cet article l’évolution différents des berges à travers l’inventaire les déférentes types de la dynamique de ce cours d’eau.

Le façonnement des berges

Le sapement des berges est l’une des manifestations les plus spectaculaires de l’érosion que

l’on observe le long de l’oued El Abid (Martin.J 1987). Dans le cours d’eau de l’oued El Abid l’affouillement des terrasses et l’attaque de certains pieds du versant accentuent la sinuosité du lit mineur et créent un déséquilibre qui s’affecte sur les berges. Le long de ce secteur à fond mobile, nous avons distingué plusieurs types en fonction de leur degré de stabilité.

- Les berges sapées

Ce type modifie une dynamique très forte d’érosion des berges. Elle caractérise les zones qui ont une diversité lithologique tendre. Cette berge dû parfois au sapement à la base (plus de 3m) ou des glissements à toute la berge (environ de 5 m).

Elles sont des formes verticales, subissent une forte dynamique d’érosion, ce qui a amené un décrochage important. L’apparition de ce type montre la force et la dynamique très forte du cours d’eau de l’Oued El Abid, car la formation de cette berge nécessite un débit intéressant notamment dans des périodes de crues.

-Berges affaissées : Les berges affaissées observées aussi tout au long du cours d’eau, ce type montre une forte dynamique de l’oued El Abid. Elles se caractérisent par une forte dégradation de la haute partie. Sa hauteur se déverse entre 1 et 4.5 m selon l’épaisseur des sédiments formés les deux berges.

-Affaissements dus au bétail : Le cours d’eau de l’Oued El Abid est un patrimoine naturel favorise la vie pastorale, ce qui sert les nomades pour abreuver leurs bétails. Cette opération d’abreuvoir des bétails influence les berges de l’Oued. Elle fait écraser les berges et provoque des affaissements.

-Berges végétalisées

Ce type des berges, se trouvent au long de l’Oued. Elles sont également protégées naturellement, et parfois subissent des aménagements anthropiques pour but de protéger les activités riverains le cours d’eau.

-Berges dégradées

La dégradation des berges est un processus qui torche tous les types. Ce phénomène est également constaté au long de l’Oued. Cette dynamique concerne les berges basses (inférieures à 1.5 m) qui ont une faible hauteur, cela agisse l’effusion du cours d’eau durant les périodes des crues.

L’élaboration d’une légende explicative de la dynamique fluviale

La légende a pour but de présenter les éléments cartographiés d’une façon détaillée, pour arriver à décrypter et à analyser les éléments majeurs. Elle est fondée sur la réalisation d’une légende qui exige un travail spécifique :

- Organisation de l’information: Toutes les informations recueillies sur le terrain sont triées et classées par phénomène cartographié. - Attribution de symboles à tous les éléments cartographiés : afin de distinguer ces informations, il faut trouver des signes qui les représentent et qui renseignent sur la dynamique fluviale.

- Choix des couleurs, afin de différencier les signes et de les graduer par importance.

- Présentation générale de la légende par types d’informations et grandes familles de données.

Cette démarche a été appliquée à la présentation de la cartographie fluviale de l’mont de l’Oued El Abid pour l’année de 2017.

Cartographier des morphologiques fluviaux du bassin de l’oued El Abid

Le choix des sites étudiées

Le bassin de l’Oued El Abid est une zone plus large, et donc la cartographie de ce cours d’eau ça peut être difficile, s’ajoute aussi l’insuffisance du temps pour réaliser une cartographie complète au long de l’Oued. A ce côté nous proposons une cartographie des ensembles morphologiques de certaines endroits de ce cours d’eau en amont du barrage de Bin El Ouidane. Pour départager ces zones on a adopté des critères primordiaux.

Critères de découpage

L’objectif crucial de cette est de déterminer les facteurs, les indicateurs et les éléments qui forment prioritairement l’organisation globale et conditionnent la modification de la morphologie fluviale du cours d’eau de l’Oued El Abid. Trois ensembles ont été définis :

*Critères naturels : Ils présentent du tracé des unités hydrogéomorphologie, végétation, …

*Critères humains : Ils regroupent toutes les interventions anthropiques effectuées sur le cours d’eau, à savoir l’agriculture, l’habitat. Développement des activités…

* Critères dynamiques : Ils présentent la forme du lit et sa réaction à travers la dynamique fluviale.

Les interactions entre les facteurs que nous avons présentés influencent le fonctionnement hydrodynamique. Ils agissent par érosion, transport et dépôt des matériaux qui composent le paysage fluvial. Ces processus peuvent ainsi entraîner des phénomènes d’érosion latérale ou verticale, plus rarement des phénomènes d’accumulation, puisque les bancs sont peu répandus dans le lit mineur. En résultent les formes listées par les figures n°5 et 7.

Carte des ensembles morphologiques fluviaux

L’objectif crucial de cette carte est de représenter un exemple d’un inventaire sur le paysage fluvial dans un tronçon (N°1) en amont du barrage de Bin El Ouidane, en se basant sur les relevés de terrain. Les principales informations fournies s’articulent autour de :

- La situation actuelle du cours d’eau: l’état des berges, l’érosion des berges, La végétation, etc.

- L’identification des endroits stables et actifs

- La classification des unités fluviales de l’oued El Abid et de leur extension

- La réponse du cours d’eau aux facteurs dynamiques

- L’analyse des facteurs dominants significatifs du cours d’eau

Des repères identifiés, on déduira les bases d’une réflexion sur la morphologie fluviale, qu’il faut associer aux connaissances acquises dans la bibliographie afin de formuler et de vérifier les hypothèses quant à la formation et à l’évolution des morphologies du cours d’eau.

Au-delà, et d’après la figure ci-dessous, il semble que la dynamique de ce tronçon était très signifiante et fait des changements flagrants en termes de l’érosion des berges.

Conclusion

En conclut que la dynamique d’érosion hydrique en amont du barrage de Bin El Ouidane est accentuée par plusieurs facteurs, naturels et anthropiques. Généralement, c’est de l’influence respective de la pluie, du ruissellement, de la rugosité et de la pente du terrain, dépendent les formes de l’érosion hydrique. Selon la combinaison et le travail du terrain, de multiples phénomènes se distinguent.

Par conséquent cette dynamique contribue à l’envasement de la retenue de Bin El Ouidane. Cet envasement est le résultat de dépôts de la boue de l’érosion des sols dans les bassins versants et le sapement des berges des cours d’eau. C’est en périodes de crues que les barrages s’envasent par les courants de densité

Au-delà, il faut vraiment grandissant l’intérêt à des études de l’érosion à échelle plurikilométriques, pour déterminer des problématiques environnementales associées à l’érosion hydrique et développer l’utilisation des méthodes topographique très pointue.

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