COMPARAISON DE DEBIT DE LA RIVIERE IKOPA DANS LES STATIONS HYDROPLUVIOMETRIQUES

COMPARAISON DE DEBIT DE LA RIVIERE IKOPA
DANS LES STATIONS HYDROPLUVIOMETRIQUES

Discussion sur les ressemblances de débit des 2 stations

Les débits ne sont pas égaux pendant tous les mois d’une même année, et il en est de même pour les débits d’un même mois des différentes années parce que le régime d’un cours d’eau, avons-nous dit, est dépendant des précipitations ; or ces dernières ne sont pas toujours les mêmes pendant ces différentes années (voir diagrammes ombrothermiques d’Antananarivo des années 2001, 2002, 2003, 2004 et 2005 dans l’annexe 05). En effet, pour les années 2001, 2002, 2003, et 2006, en superposant les courbes de variation de précipitation et les histogrammes montrant la variation de débit (Figures 14.a, 14.b, 14.c et 14.d), on constate une certaine coïncidence entre le débit maximal et la précipitation maximale. Cependant ceci ne veut pas dire que la variation du débit de la rivière au cour de l’année est proportionnelle avec celle de la précipitation, car le barrage de Tsiazompaniry joue un rôle important sur le régime de l’Ikopa supérieur, il permet de régulariser son régime : ce barrage stocke 100 millions mètre cubes d’eau environ en moyenne de Novembre au Mai puis la restitue à la rivière de l’Ikopa pendant la saison sèche et en plus il permet d’écrêter les crues. (C’est aussi de cette raison que le débit de l’Ikopa est soutenu, c’est-à-dire ne tombe pas à une valeur très basse, pendant les saisons sèches). Précipitation Figure 14.a : Variations des précipitations moyennes mensuelles et des débits moyens mensuels dans les deux stations pendant l’an 2001 2002 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00 Janvier Février Mars Avril Mai Juin Juillet Aout Septembre Octobre Novembre Décembre 0 100 200 300 400 500 600 700 AMBOHIMANAMBOLA ANOSIZATO Précipitation Figure 14.b : Variations des précipitations moyennes mensuelles et des débits moyens mensuels dans les deux stations pendant l’an 2002 42 2003 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00 Janvier Février Mars Avril Mai Juin Juillet Aout Septembre Octobre Novembre Décembre 0 100 200 300 400 500 600 700 AMBOHIMANAMBOLA ANOSIZATO Précipitation Figure 14.c : Variations des précipitations moyennes mensuelles et des débits moyens mensuels pendant l’an 2003 2006 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Janvier Février Mars Avril 0 100 200 300 400 500 600 700 AMBOHIMANAMBOLA ANOSIZATO précipitation Figure 14.d : Variations des précipitations moyennes mensuelles et des débits moyens mensuels de Janvier au Avril 2006 VII-2 Discussion sur les différences de débit des 2 stations Reprenons d’abord le bilan que nous avons déjà vu auparavant. Q5 = Q1 + Q2 – Q3 – Qj – Q4 43 – Q1 le débit de l’Ikopa à Ambohimanambola – Q2 la somme des débits des deux collatéraux – Q3 la somme des débits des eaux sortant par les trois prises d’irrigations – Q4 le débit d’eau prélevée de l’Ikopa pour alimenter le canal Génie Rural et le canal Andriantany – Qj le débit de l’eau pompée par la JIRAMA – Q5 le débit de l’Ikopa à Anosizato On peut en déduire que: – Q5 et Q1 auront les mêmes valeurs si la somme de Q3, Q4 et Qj est égale à Q2 ; – Q5 sera plus élevé que Q1 si la somme de Q3, Q4 et Qj est inférieur à Q2 ; – Q5 sera inférieur à Q1 si la somme de Q3, Q4 et Qj est supérieur à Q2 ; Pendant la période d’irrigation Q3 est différent de zéro, Q4 varie 2m3 /s à 4m3 /s, alors qu’en dehors de cette période Q3 est nul, Q4 est égale à 1m3 /s. Notons que la majeur partie de la période d’irrigation est comprise dans la saison sèche. C’est donc pendant la saison de pluie que Q5 sera plus élevé que Q1. Dans les résultats, nous voyons que Q5 n’est pas supérieur à Q1 que pendant tous les mois de l’année 2001 sauf les mois d’Août et Septembre, le mois de Janvier au Mars 2003 et le mois de Mars 2004. (Tout d’abord il est nécessaire à préciser que ces mois auxquels Q5 est supérieur au Q1 sont inclus dans les saisons des pluies des années 2001, 2003 et 2004 exceptés les mois de Mai au Juin et Octobre au Novembre 2001). On se demande alors est ce seulement pendant ces mois que la somme de Q3, Q4 et Qj est inférieure à Q2? Puisque nous n’avons pas en nous les valeurs de Q3, Q4 ni Qj , alors nous ne pouvons pas répondre à cette question par la comparaison des valeurs. Nous savons qu’en dehors de la période d’irrigation Q3 est nul, Q4 est égale à 1m3 /s ; donc le bilan revient à Q5 = Q1 + Q2 – 3 3 = Qj + Q3 + Q4 = 2 + 0 + 1 44 De ce fait, si Q1 est supérieur à Q5 ; les différences Q1-Q5 (qui ne sont autre que les opposées de Q5 – Q1) ne doivent pas être supérieures ou égales à 3 en dehors de la période d’irrigation; or en regardant les tableaux dans les colonnes des différences des débits, on constate que ces différences dépassent largement cette valeur dans certains mois inclus à cette période ; citons par exemples : les différences sont respectivement 10,92 – 9 – 12,41 – 13,12 pendant les mois de Juin 2002, 2003, 2004 et 2005. Ceci nous amène à dire que le déficit de débit d’Anosizato par rapport à celui d’Ambohimanambola n’est pas dû seulement à ces prises d’eau à partir de la rivière. Il en existe donc autre cause. Nous avons vu que la formule du débit Q est égale à S.Vm, et que la vitesse d’écoulement d’un cours d’eau croit avec la pente de la surface liquide ou pente superficielle J. Nous savons que la pente de la rivière Ikopa est de 2m/Km jusqu’à Ambohimanambola ; alors qu’en aval d’Ambohimanambola (jusqu’à Bevomanga) la pente n’est que de 25cm/Km, pouvant atteindre même 13cm/Km (13). Donc la vitesse de l’écoulement de l’eau est plus élevée à Ambohimanambola qu’à Anosizato. Par conséquent, l’eau descend beaucoup plus vite à Ambohimanambola qu’à Anosizato. Et c’est ainsi que le débit d’Anosizato peut être inférieur à celui d’Ambohimanambola même en dehors de la période d’irrigation. Alors pourquoi Q5 est supérieur à Q1 seulement pendant les mois cités ci-dessus? Notons que ces mois sont inclus dans deux saisons différentes (saison sèche pour les mois de Mai au Juin et Octobre au Novembre 2001 et saison de pluie pour les mois de Janvier au Avril 2001, de Janvier au Mars 2003 et Mars 2004). D’après ce que nous venons de voir, Q5 peut être inférieur à Q1 en dehors de la période de l’irrigation à cause de la pente élevée à Ambohimanambola même que Q2 soit élevé pendant la saison de pluie (qui est inclus dans la période en dehors d’irrigation). Donc il n’y a aucune raison pour dire que la valeur élevée de débit d’Anosizato par rapport à celui d’Ambohimanambola pendant la saison sèche où Q2 diminue est due aux apports des collatéraux.Nous avançons l’hypothèse que le remblaiement des zones basses dans lesquelles l’eau s’était stagnée est à l’origine de ceci. Auparavant nous avons déjà cités les facteurs qui peuvent modifier le débit de l’Ikopa entre les stations hydropluviométriques d’Ambohimanambola et d’Anosizato (Q2, Q3, Q4 et Qj). Parmi ces facteurs seul le débit Q2 qui peut faire élever le débit d’Anosizato par rapport à celui d’Ambohimanambola. Puisque les collatéraux sont des cours d’eau, leurs débits dépendent donc des précipitations atmosphériques, ou plus précisément des pluies; et aussi des eaux provenant des sources. Ainsi, plus la précipitation et les apports des sources sont élevés, plus les débits des collatéraux augmentent ; et lorsque ces derniers atteignent des valeurs suffisantes à masquer l’influence du degré élevé la pente à Ambohimanambola, le débit Q5 sera plus élevé que le débit Q1. On peut dire alors que c’est seulement pendant les mois de Janvier au Avril 2001, de Janvier au Mars 2003 et Mars 2004 que les précipitations et les apports des sources présentent des valeurs suffisantes à masquer le degré élevé de la pente à Ambohimanambola. Notons que les débits Q2 élevés pendant ces mois ne sont pas uniquement les fruits des précipitations des mois correspondant. Selon GUILCHER A., les premières pluies donnent très peu d’écoulement dans les pays tropicaux (06). Donc les précipitations des mois qui ont précédé les mois auxquels le débit Q5 est supérieur au débit Q1 contribuent à gorger de l’eau le sol. Ce dernier étant gorgé d’eau, l’infiltration diminue alors que l’écoulement devient important, ainsi une faible précipitation peut entraîner une élévation de débit. C’est de cette raison que le débit d’Anosizato est supérieur à celui d’Ambohimanambola pendant les mois de Février au Avril 2001, le mois de Février 2003 et le mois de Mars 2004; mois auxquels les précipitations sont faibles (voir Figures 14.a, 14.c et 14.e). 46 2004 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00 Janvier Février Mars Avril Mai Juin Juillet Aout Septembre Octobre Novembre Décembre 0 100 200 300 400 500 600 700 AMBOHIMANAMBOLA ANOSIZATO Précipitation Figure 14. e : Variations des précipitations moyennes mensuelles et des débits moyens mensuels pendant l’an 2004 Avons-nous dit, l’eau descend plus vite Ambohimanambola car jusque là la pente est élevée, par contre en aval d’Ambohimanambola l’eau coule lentement à cause de la faiblesse de la pente. Par conséquent, pendant les saisons pluvieuses, en particulier pendant les périodes cyclonique, il y a un risque d’inondation car d’une part l’eau qui descend plus vite à Ambohimanambola va ensuite perdre sa vitesse, alors elle tend à se stagner, et d’autre part le débit des apports collatéraux augmente. En plus, l’unique sortie trop étroite du seuil de Bevomanga ne suffit plus à évacuer convenablement l’eau. Notons que la digue sur la rive gauche de l’Ikopa comprise entre Ambohimanambola et Tanjombato joue le rôle de digue fusible permettant l’épandage de l’eau vers les plaines d’Alasora lorsque son hauteur monte et que son lit ne la suffise plus. Pendant les saisons sèches, si le débit de la rivière Ikopa dans ce tronçon Ambohimanambola et Anosizato est faible, les différentes prises d’eau n’atteindraient pas les débits (d’eaux) suffisants pour bien assurer l’irrigation des plaines, l’assainissement et ravitaillement en eau de la ville d’Antananarivo.