Abstract :
[fr] L'emploi des modèles hydrologiques régionalisés est très utile pour l'étude des impacts des changements des caractéristiques physiques sur le volume et le transfert des eaux ruissellées dans un bassin versant. Ces modèles requièrent une bonne description des phénomènes hydrologiquement liés à la physiographie du bassin. La distribution spatiale des caractéristiques physiographiques et hydrologiques dans un bassin peut être identifiée à partir des données télédétectées ou de la cartographie numérique en général. Dans le modèle hydrologique de simulation et de prédétermination des crues, développé dans notre laboratoire, la régionalisation des paramètres est basée sur le maillage du bassin, considérant les mailles discrétisant le bassin comme l'unité d'analyse du bilan hydrologique. Différentes sources d'informations métriques et cartographiques sont alors utilisées pour la caractérisation des mailles: la photographie aérienne et l'imagerie satellitaire pour l'occupation du sol et le Modèle Numérique de Terrain (MNT) pour les caractéristiques topographiques comme la pente, le gisement, les lignes de crêtes, Ies thalwegs, le réseau de drainage naturel,... D'autres caractéristiques cartographiques comme le type de sol peuvent être numérisées pour améliorer l'estimation des conditions de drainage dans chaque maille. Les données proprement hydrologiques comme la pluie, l'évapotranspiration, le débit,— sont distribuées à chaque maille en fonction de la carte de la zone d'influence de chaque station de mesure, soit selon le polygone de Thiessen, soit selon le sous-bassin correspondant. Toutes ces informations sont traitées au préalable avec un Système d'Information Géographique pour permettre la classification du potentiel au ruissellement de toutes les mailles constituant le bassin. Cette procédure permet la prise en compte à petite échelle de la variabilité spatiale des caractéristiques physiques du bassin ainsi que l'étude rapide de leur évolution spatio-temporelle. Le modèle est utilisé en particulier pour l'étude d'un grand bassin versant rural à Madagascar. Depuis le début des années soixante, ce bassin a fait l'objet de divers aménagements axés sur la lutte contre l'inondation et la mise en valeur agricole de la plaine très fertile au centre du bassin. Ces aménagements concernent en particulier les rectifications et l'endiguement des rivières, le drainage et l'assainissement des zones hydromorphes, l'irrigation en contre saison des périmètres rizicoles,.... Mais parallèlement aux travaux dans la plaine, les versants de ce bassin ont subi des déforestations rapides au profit des cultures temporaires de riz pluvial nécessaires à la subsistance d'une population fortement accrue suite à une immigration et une poussée démographique explosive. Il est alors intéressant d'étudier l'impact des changements des caractéristiques physiques, en particulier l'occupation du sol, sur le régime hydrologique des rivières dans ce bassin.
[en] The use of a regionalized hydrological model is very useful for the prediction of the impact of land cover changes on the volume of the runoff and its transfer. These models require a good description of the phenomena and the hydrological parameters linked te the watershed physical characteristics. The spatial distribution of the physiographical and hydrological characteristics can be identitled either from remote sensing data or from numerical cartography in general. In the hydrological simulation and flooding prediction model, developed in our laboratory, the regionalization of parameters is based on a square gridding of the basin, considering the meshes of the discretized basin as the analysis unit of hydrological balance. Different metrical and cartographical data sources are used to characterize each mesh of the grid: aerial photography and satellite imagery for the land use, and Digital Terrain Model (DTM) for the topographical characteristics like crest lines, thalwegs, naturel drainage network, slope, orientation,... Other mapped data, like soit type, can be numerized to help in estimating the drainage condition of each mesh. Hydrological data (rainfail, evapotranspiration and runoff) are computed for each mesh by the Thiessen's polygons or in accordance with the associated sub-basin. Ail the data are handled by a GIS in order to classify the surface runoff potential of all meshes in the watershed. This procédure allow to consider the spatial variability of the physical characteristics at small scale and to study quickly their spatio-temporal evolutions. The model was used to study the case of one large rural watershed in Madagascar. Since the 1960's, several waterworks were achieved (e.g. detours rivers, ...) in order to struggle against the flooding of the upstream fertile plain (subject of various developments). Meanwhile, the forest of the basin hillslopes was and still strongly claimed for land cultivation (pluvial vice crops), which is necessary for the subsistence of a fast growing population due to immigration and exploding demography. It is interesting to study the impact of die basin physical characteristics changes, particularly of the land cover, on the rives flow régime in this basin.
