Vers l'élaboration d'un système d'aide à la décision pour le choix des méthodes d'estimation des débits max des crues : réadaptation aux données hydrologiques récentes

Towards elaboration of a Decision Support System for selection of methods to evaluate flood peaks in Morocco: Readaptation of classic methods to recent hydrological data

¹ Université Cadi Ayyad, Faculté des Sciences Semlalia, Marrakech, Maroc.-
e-mail : jihaneahattab@gmail.com
² Département HEC, Ecole Hassania des Travaux Publics, Maroc -
e-mail : jihaneahattab@gmail.com

Résumé

Le Maroc de part sa situation géographique connait beaucoup d'épisodes de crues, qui se sont amplifiées ces dernières décennies à cause des effets de changements climatiques, induisant beaucoup de dégâts humains et matériels. Ainsi le but du présent travail est la réadaptation des méthodes d'estimation des débits max des crues utilisés pour le dimensionnement des ouvrages hydrauliques à la lumière des nouvelles données hydro pluviométriques extrêmes observées. Cela en vue de la création d'un Système d'Aide à la Décision (SAD) pouvant aider les ingénieurs à choisir la méthode d'estimation des débits max des crues la mieux adaptée selon l'ouvrage hydraulique à dimensionner et les données disponibles.

L'article décrit la méthodologie de réadaptation des méthodes sur l'exemple du bassin de Tensift.

Il s'agit en premier lieu de caractériser le bassin et de calculer ses paramètres structurels et morphologiques. La deuxième étape est l'identification des groupes homogènes avec un comportement climatique similaire pour lesquels un même modèle d'estimation des crues peut être utilisé. Ainsi l'analyse en composantes principales sur les précipitations mensuelles a permis de retenir quatre groupes homogènes.

La troisième étape consiste à fiabiliser et régionaliser les méthodes usuelles d'estimation des débits max des crues à savoir les méthodes statistiques et hydrométéorologiques, dont la méthode du Gradex et méthodes empiriques.

Un schéma d'un système d'aide à la décision (SAD), sous forme d'une plateforme informatique est proposé.

Abstract

Located in North West of Africa, Morocco suffers from floods that became more frequent and amplified during last decades due to climate changes. This has caused a lot of human and materiel losses. So, the main goal of this study is to revise and readapt to recent and extreme hydro-pluviometric data, the methods employed to evaluate flood peaks used to design hydraulic structures. Final aim is to elaborate an interactive DSS to help engineers select the method of the peak discharge assessment best adapted to a given structure and to the available data.

The paper describes the methodology of the selection on the example of Tensift basin in Morocco.

In first place the characteristic parameters of the basin were selected its structural and morphological parameters (slope, topography and flow parameters) calculated using Arcgis' extension Archydro on SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) digital terrain model with a resolution of 90m of the selected area.

In second step principal component analysis of the series of monthly precipitation recorded at the 23 rainfall stations (with a common observation period of 15 years) spread across the Tensift watershed was carried out in order to identify homogeneous groups that can be considered to behave in a hydrologically similar fashion and for which we can use the same models for estimating flood peaks. This led to define four homogeneous groups.

The third step was to regionalize and revise in order to make them more reliable the usual methods used to estimate flood peaks aiming at more secure design of hydraulic structures: statistical methods and hydro meteorological methods including the Gradex method and empirical methods.

Finally a schematic concept of a decision making system (DSS) as an interactive informatics platform is proposed.