OFFICE tE PJnIEROSCIENTIFI(UE ET '1ID-!NIqJE

CUI'RE MER

O.R.S.T.O.M.

INSI'I'IUI' NATIONAL AGR.CNl'J r\J1!

DE MISIEI.N.A.T.

..i!

r!: E l~ 0 1 RED EST AGE.

2dme ANNEE..-......-..- ........-.._----

OPTION: Hydrologie

THEBE: EPANDAGE PES EAUX DE CRUES

CAS DE DFUX f'1ENA.GRWfS DANS LA. ZOft SBfi - ArlDE

DE LA 'IUNISIE

PRE SEN TEP AR: TOU1A Mohamed lmIrine

SEPTEMBRE 1979

AVANT ... PROPOS

Au tenne de ce travail je tiens ranercier tous ceux qui m'ont aid

laborer ce mmoire, en particulier :

- Monsieur BELKHODJAg Directeur de l' l .N.A.T.

- Monsieur LEFEVRE, Chef de la mission, ORSTOM en Tunisie

- lVlOnsieur Ch. RIOU, Enseignant l'INA de Tunis mon Directeur de

mmoire, qui n'a ess de m'encourager pendant toute la dure de ce travail,

qu'il: trouve ici ma profonde reconnaissance

je suis particulirement heureux d'exprimer M:msieur N.ENNABLI, Chef

du Laboratbire de Gnie Rural l' INAT, mon trs respectueux attachement pour

i 'aide et le soutien moral que j'ai trouv auprs de lui durant toute ma fonna-d.on dt' Ingnieur,

Je dsire exprimer ma reconnaissance ~Dnsieur K.ALOUINIgDirecteurde G6h1e Rtirai ~ pour l'aide que j'ai trouv auprs de lui.

- Y~nsieur GIRARD, Directeur de recherhe l'O~~ trouve ici le

tmoignage de ma gratitude, pour ses critiques fructueuses et ses ~onseils compe..tants.

Mes remerciement s'adressent aussi t-bnsieur A.DJEBA1I g(Direction

de Gnie Rural) et ~~nsieur R.KALLEL (Service Hydrologie de la DRE).

Madame BEN SAUJ-I qui s'est charg de la frappe de ce mmoire, et M>1.EL GPAi1BI

et B.BEGHIL Teclmiciens au Laboratoire Gnie Rural, j'adresse mes sincres remer

ciements.

SOM MAI R E

AVANT PROPOS

INTRODUCTION

1 - APERCU GENERAL SUR LES PERIMETRES D'EPANDAGE DES EAUX DEEN TUNISIE

1 - Gnralits

11 Localisation des p~rimtres12 - Caractristiques climatiques13 - Caractristiques hydrologiques

Pages

(1)

CRUE(3)

(4)

(4 )

(4)

(6)

,

131 - Les petits bassins versants132 - Les grands bassins versants133 - Consquences pour l'agriculture

(7)

(7)

(7)

crue(8)

(8)

(8)

(10)

(10)

(11 )

2 - Les diffrents types d'amnagement des eaux de

21 - Epandage naturel22 - f~~nagements traditionnels23 - Amnagements rcents

231 - Principes des ouvrages de drivation2~2 Principes du rseau

Conclusion (11 ).

II - ETUDE DE DEUX AMENAGEMENTS D'EPANDAGE DES EAUX DE CRUE DANS LAZONE SEMI-ARIDE: Bouficha et Enfida (12)

Chapitre 1 - Etude des bassins versants

11 - Prsentation du milieu physique

111 Situation et cartographie112 - Forme, surface et relief113 - Sol et sous sol114 - Couverture vgtale

(14 )

(14 )

(14)

(14 )

(18 )

( 19)

12 - Caractristiques climatiques (20)

21 - Temprature de l'air sous abri (20)22 ~ F'sychromi3trie ou humidit relative de l'air

23 ~ Vents (22)(23)24 - Insolation (24)25 - Evaporation ~ .. (25)- evapotransp1rat1on

Chapitre. II - Etude de la pluviomtrie (27)

21 - Gnralits (27)

211 - Donnes existantes (27)212 - V~leurs des observations (27)

22 - Pluvio.sit annuelle (30)

221 - Etude gnrale (30)222 - Etude statistique des pluies annuelles (31)

2221 - Frquences observes (31)2222 - Lois de distribution (33)

23 - Contribution des pluies saisonnires l'apportpluviomtrique annuel moyen. (33)

24 - Prcipitations mensuelles25 - Prcipitations journalires

251 Analyse statistique du nombre total de.de pluies

252 - Etude statistique des maximums annuels

26 - Intensit des pluies

(34)(38)

jours(38)

(41)

(42)

Chapitre III - Etude hydrologique des deaux bassins versants

31 - Donnes hydromtriques (44)

3 11 - Equipement hydromtriques (44)311 1 - Organisation des observations (44)3112 - Historique des stations hydromtriques (44)

31121 - O.Khairat (44)31122 - O.R'mel (45)

3 12 - Jaugeages et talonnage des stations (45)

3121 - Jaugeages des tiages (4-5)3122 - Jaugeage des crues (46)3123 - Courbes de tarage ~4()

31231 - O.Khairat (46)31232 - O.R'mel (46)

313 - Salinit (49)314 ~ Transport solide (49)

32 - Interprtation des donnes et analyse du ruissellement (50)

321 - Etude de O.EI Khairat (50)

3211 - Caractristiques des crues (50)

32111 - Descriptions de quelques crues (~O)32112 - Caractristiques de quelques hydrogramme2113 - Estimation des dbits max de O.Khaira~1)2114 - Occurence des crues (52)

(53)

322 - Etude de O.R'mel (54)

3Z3' - Calcul des volumes ruissels partir des pluies ,(56)journalires

~31 - Gnralit facteurs de l'coulement abjectifs et mthodes

(56)

(57)

(58)

3:14Chapitre

des d~viations rsiduelles'(SP'r,h)1. ,'",

(66)(69)

d'pandage des crues

(72)

(72)

hydroagricoles(72)

41 - Description et analyse de la situation actuelle desprimtres411 - Gnralit412 - Les primtres et les ouvrages

xistants

4121 - Les primtres (l~)4122 ~ Description des amnagements ('14)4123 - Fonctionnement hydraulique des ouvrages (75)

413 - Analyse de la situation actuelle (83)4131413241334134

- Etat des ouvragesStructure foncire des primtres

- Systme de production et rendementsLes agriculte\k'f? sont ils interesss paramnagements ?

(" "')0 /.1.

(8:;)

(87)

ces( ~l ~I)~_ '..,i

42 - Besoins en eau sur les primtres (89)421 - Gnralit C0)42"2 - Estimation des Quantits d'eau necessaires (ct'))\,"' ....423 - Pluviosit sur les primtres et degr de satisfac-

tion des bassins en eau des cultures. (91)

Chapitre V - Etude prvisionnelle du fonctionnement de l'am;)na-gement d'pandage sur l'oued Khairat (94)

volumes utilisables- volume ruissel totaldbits devis

51 - Introduction

S2 - Analyse des crues

521 - Donnes de base522 - Principes de calcul des523 - Relation : volume devi524 - Mode d'xploitation des525 - Etude des volumes dvis526 - Transports solides et risque

(94)

(9S)

(S:S)

(95)

(96)

(~n)

(99)

d'envasement du r&seau(101)

53 - Les amliorations apportes l'agriculture de la Tgion(102)

CONCLUSION

BIBLIOGRAFHIEANNEXES

("leS)

l N T R 0 DUC T ION

L'pandage des eaux de crue se fait partir descours d'eau temporaires normalement sec mais pouvant par-fois bnficier de dbits importants pendant des dures plus

ou moins longues, il peut avoir pour objectif soit la rechar-ge des nappes soit l'alimentation en eau des cultures. Nousne parlerons dans cet expos que de ce dernier cas.

Les eaux de crue peuvent tre soit stockes dans

des barrages rservoirs pour tre utilises ultrieurement,soit drives pendant la crue mme et pandues sur des ter-rains proches.

Cette dernire technique, apparamment simple, estconnue depuis des sicles dans le pays. Le technicien en Tuni~sie t naturellement conduit l'utiliser l o il ne seraitpas conomiquement admissible de raliser des quipementsplus complexes.

En effet dans les rgions semi-arides les prcipi-tations sont faibles et se trouvent limites certaines p-riodes de l'anne. Rlles sont trs irrgulires et leur hau-

teur varie considrablement d'une anne l'autre, prenantparfois une forme torrentielle entrainant d'importantes per-tes par ruissellement. Nos anctres ont adopt diverses prati-ques pour retenir cette eau sur leur parcelles. Ainsi on peutremarquer en se dplaant dans ces rgions, les rigoles queles cultivateurs creusent au milieu des pistes pour amener,lors des averses, les eaux pluviales dans leurs champs. C'estl un s1stme rudimentaire mais d'une telle importance qu'il

provoquait quelques fois des confli~s entre voistns ."

Les i9meskats" du sahel (rigoles dscendant des ver-sants incultes vers les vergers) reprsentent un procd iden-

tique mais plus amlior, les droits de chacun sont ii dfi-nifivement tablis.

- 2 -

Plus au sud avec les "Jessours" (Matmata, Dj .ORBATA)o fa pluie est plus rare, les rigoles ne fourniss~nt plus unappo~nt l'alimentation hydrique mais reprsentant la condi-ti~n ncessaire au devloppement vgtal. Ce procd prend uneautre dimension quand les cultures sont pratiques en plaineau dbouch d'un oued. L les eaux de ruissellement sont abon-dantes et elles ont attir l'attention~ non plus des famillesseulement mais, d'une communaut entire ayant recours desamnagements qui sont parfois trs importants,'

Au vu de ces amnagements traditionnels (fragiles, ins-tables, mais trs peu coteux.) et voulant mobiliser les ressour-

ces hydrauliques au profit de l'agriculture, le technicien e~Tunisie s'est pench sur les problmes d'utilisation des eauxde ruissellement.

Ainsi de nwmbreuses ralisations, trs coteuses et

concentres surtout dans la rgion semi~aride du pays ont vule jour entre 1950 et 1964.

Les bases techmiques et soc10economiques dont disposel'ingnieur ne permettent pas toujours d'valuer le risque, larentabilit de l'investissement et le choix du type d'quipe-ment ; la plupart de ces amnagements se sont finalement soldspar un chec dont les causes ne sont pas encore clairement d-finies.

Nous nous proposons dans la prsente tude d'tudierdeux de ces amnagments hydra-agricoles, Bou Ficha et Enfida ;notre travail porte sur les donnes hydrologiques caractris-tiques des bassins versants choisis, sur l'effet des volumesd'eau ruissele ainsi gagne, sur l'conomie de l'eau des pri-mtres irrigus, et les consquences agronomiques prvisibles.

Ce prliminaire technique nous parait indispensable une saine analyse de la situation actuelle, laquelle dpendcependant de facteurs socioconomiques qui sortent du cadre decette tude, mais psent lourdement sur le comportement desutilisateurs.

- 3 -

PARTIE 1

APERCU GENERAL SUR LES PERIMETRES

D'EPANDAGE DES EAUX DE CRUE EN TUNISIE

L'utilisation de l'onde de crue dans l'agriculture tuni-sienne dj connue depuis des sicles a t largement d~veloppeentre les annes 1950 et 1964. Cette technique se caractrisepar un dsquilibre entre l'homme et les forces qu'il essaiede contrler. Les conditions naturelles (pluviomtrie, coule~ment.) n~ favorisent pas une utilisation rationnelle de l'eauavec un cot raisonnable et exigent du bnficiaire la matrise,en un temps trs court, de volumes et de dbits d'eau considra-bles, d'autant plus importants qu'ils sont moins frquents et

qu'une faible fraction en est seule utilise.

D'autre part, outre la brivet et la violence des cruesleurs caractres trs alatoires ne correspondent pas ncessai-rement aux besoins optimaux des cultures en place.

Il Y a l galement un problme psychologique pourl'utilisateur qui n'est pas tujours convaincu de l'utilit d'unapport d'eau par ruissellement une priode de pluviosit sa- .tisfaisante.

Ces systmes sont gnralement construits pour fonction-'ner de faon automatique chaque fois que des averses soudaineset torrentielles se produisent. Des variantes .o l'agriculteurpeut intervenir pour rglr le dbit d~vi sont possibles, ellesne sont pas justifiables dans les rgions trs arides o on atoujours intret mobiliser le maximum d'eau. Dans la majorit

.....-des cas les ouvrages de drivations sont des barrages dversoirsavec ou sans vannes. Lorsque le lit est large c'est une combi-naison de barrages dversoirs et des leves de terre non dver-santes. Nous donnerons dans les pages qui suivent un aperu

- 4 -

gnral sur les prim~res d'6pandage~ existants ou qui ontexist en Tunisie.

1 - GENERALITES

1.1. Localisation des primtres

Nous n'envisagerons l'pandage des eaux de crue quesous la forme de grands amnagements collectifs laissant dectles amnagements familiaux~ tel qu'amnagements de talwegsou prises individuelles dans les oueds qui ncessitehtune enqu-te spciale pour leur localisation.

Sur la carte de la figure 1.1 sont indiqus tous lesprimtres d'pandage naturels et rcents. Ces amnagements quine se justifient que dans les znes climatiques o une utilisa-tion intensive de l'eau n'est pas possible sont nombreux dansle centre et le sud du pays; vaste rgion naturelle de plaineset de collines, limite au nord et l'ouest par des chanesmontagneuses de la Dorsale culminant 1500 m, l'ouest parles collines du sahel ctier, au sud par les Sguis et les chottsCette rgion qui couvre environ 30.000 km2 se divise en plusieursrgions naturelles reprsentant des units distinctes tant surle plan humain que sur le plan physique.

1.2. Caractristiques climatiques

L'ensemble est ouvert l'influence de la mditerraneorientale cependant les premire chanons montagneux orientsnord-sud forment une premire barrire, d'autre part les massesd'air d'origine saharienne en t ou atlantique en hiver peuventpar alternance recouvrir ces rgions. La continentalit est letrait le plus marquant de cette zne et elle croit avec l'alti-tude et l'loignement de la mer.

Les principaux primtres se situent dans la bassesteppe qui appartient l'tage mditerranen aride. (1 )

(1) sauf les primtres des O.Khairat et Bouficha qui se situentdans l'tage semi aride.

Situation de~ primtres d-'epandagedes crues en TUNISIE .

'*= Primetre Rc.-e-nt@p'rimtre ancien

Fig,I!

ITl .-';.:.:,.C

::0

::O.

- 5 -

Les variations au cours d'anne de la temprature moyennepeuvent tre importantes, les amplitudes mensuelles et annuelles,sont remarquablement rvlatrices de la continentalit du climat

L'irrgularit de la pluviosit est une caractristique de

cette rgion~ en effet l'cart entre la moyenne interannuelleet les valeurs extrmes est tr~s important. A sidi Bouzid la

moyenne sur 63 ans est de 240 mm ; des pluviomtries annuelles

de 922 et 60s7 mm sont observs la mme station.

La contribution de chaque saison l'apport pluviomtri-

que annuel est donn pour quelques stations au tableau N1.

Station 'Automne' Hiver !Printemps , t ! moyenne! en% ! en % ! en % , en % ! annuelle

Kairouan,

34 s 6,

25,8,

30 s 9! 8,7 ! 298

Gafsa ! 31 ,4,

28,2,

32 ! 8,3 ! 156Metlaoui ! 33,1 ! 29,4

,27,2 ! 10,3 ! 136

Matmata ! 30,8 ! 37,6 ! 29,

2,8,

2211

Mednine,

32,6 ! 36,1 ! 29,2,

2,3,

144 1

Gab~s,

43,9 ! 30,6 ! 23~9 ! 1 ,8,

180ij;, ! , , ! i

Les diagrammes de la figure 1'2 prsentent la pluviositmoyenne mensuelle calcule sur 60 ans. Elles montrent bien l'ir-

rgularit du rgime mensuel des pluies dans cette rgion.

Les mois les plus pluvieux sont gnralement octobre

et Mars. La diminution des pluies pendant les mois d'hiver de-.-vient de moins en moins nette au fur et mesure qu'on dscendve~s le sud. Les mois d't sont pratiquement secs.

La distribution des pluies journalires est irrgulire

en effet il peut tomber en une seule journe une pluie dont la

valeur est suprieure la moyenne interannue1le (278 mm le

27/10/'9 El Hajeb).

ln ...

PLUVIOSITE MOYENNE MENSUELLE

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H5 ON DJFMAMJ J A

KAIROUA N

- 6 -

En gnral les vents dominants sont de directionNort-Ouest et Est~ %b.~eEst en t, le sirocco peut svir surde vastes znes, les pourcentages de calme sont faibles presquepartout et le vent est en moyenne fort.

A Kairouan la dure d'insolation est de 3200 heurespar an avec un minimum en Janvier (200 heures) et un maximum enJuillet (370 heures). Les gls sont frquen~-spartout du fait--de la continentalit marque du climati,la neige est rare, par-contre la grle est frquente et peut arriver tout moment.

La prcarit de l'agriculture dans ces conditionsest vidente, ainsi sur 4 annes Kairouan on compte en moyenne2 rcoltes nulles, une mdiocre et une seule bonne pour la cul-ture de crale.

Les plantations d'oliviers, sur sols trs lgerssOIlt

supportent mieux le climat mais ellesv1mproductives les annessches. Un appoint d'eau est donc aussi indispensable pour assu-rer les rcoltes que pour augmenter leurs rendement.

1.3. Caractristiques hydrologiques

L'~tude des phnomnes hydrologiques est complexeet sort du cadre de cette tude et nous nous contentons dene mentionner que des remarques ,d'ordre gnral ..

Les bassins versants nnt d'assez fortes pentes. Lapermabilit est en gnral faible, d'o un sol favorable auruissellement et l'rosion et ce n'est ni la vgtation natu-relle rare, ni les cultures assez maigres qui peuvent freinerefficacement la dgradation. L'instabilit des lits d'oueds setraduit par une mise en mouvement dtf fond et des berges. Les ma-tires transportes compremnent des lments en suspension (desconcentrations de 100 g/l sont trs possibles) et des lmentsde charriage du fond pouvant atteindre plusieurs centaines deKilogrammes.

- 7 -

. Ce sont les collines de la haute et de la basse step.pe ainsi que la plupart des pimonts montagneux de l'ouest etdu Sud, couvrant au plus quelques dizaines de Km2, incapablesd'apporter un appoint d'eau suffisant pour compenser le ~ficitpluviomtrique de la plaine. D'ailleurs les deux vn~rnents~pluviomtrie sur le bassin versant~ et pluviomtrie sur laplaine sont trs lis et chaque fois qu'il y a une crue le solde la plaine se trouve dj satur.

Ces oueds aux crues brves et rares (1 3 crues paran) se perdent immdiatement et ne sont utiles qu'aux quelquesriverains privilegs, des "garaa" (dprssion naturelle) ou des"Enfida" (largissement du lit).

Une vingtaine d'ouvrage d'pandage sur ces types debassins versants ont t raliss dans la rgion de Gafsa-Meknas-SYe Les rsultats n'ont pas t tout fait positifs ce quilaisse penser que de tels amnagements sont inadapts cesbassins versants.

Les bassins versants les plus importants de cettergion sont les seuls qui ont interess les agriculteurs depuislongtemps.

Ces grands oueds (O.Zroud, O.Fekka, o. Mergullil,O.Bayech) sont tous entrecoups de znes dpressionnaires pro~vaquant un semi-endoreinsme (zne d'pandage) que les riverainsont utilis pour pratiquer des cultu~es inondes. Ces oueds sonttous caractriss par un nombre limit de crues dans l'anne(1)(de zro ~uelques crues par an) de dures plus ou moins lon-gues mais toujours violentes et dangereuses.

L'utilisation des eaux de crue de ces oueds pourl'agriculture reprsente un appoint la pluviosit annuelleelle n'assure cepenant pas la scurit dsirable l'agricul-teur.(1) l'exception de 1'0 Zroud (9000 km2) recevant des afflu-ants d'origine tellienne ou "steppique~ prsente un rgime diver-sifi et amplifi par l'importance de son impluvium.

- 8 -

comme les conditions hydrologiques vont l'encontre de laproccupation des utilisateurs, on est oblig de driver de grosdbits (jusqu' 30 l/s/ha) dans des conditions techniques trsdfavorables (lit large, sableux et instable, abondance desdbits liquides et solides . ).

Cette difficult n'a jamais dcourag les fellahs de lareg10n qui depuis longtemps ont utilis l'eau dans les grandesplaines d'pandage naturel en subissant peu de frais les ris-ques que la nature leur imposait.

"Recemment, avec le changement des structures socialessur les primtres et la rue exceptionnelle de 1969, les am-

\ nagements existants (traditionnels et rcents) sont ou bien, mis,hors service ou bien dlaisss par les agriculteurs. D'ailleursle plan quadriennal (69-72) a dfini l'pandage d'eau de cruecomme une opration faible rentabilit et ces primtres ont

.5 t inscrits dans le programme de la lutte contre les inonda'tions.

2 - LES DIFFERENTS TYPES D'AMENAGEMENT DES EAUX DE CRUE

2.1. Epandage naturel

C'est une utilisation des eaux, trs frquente au sudsurtout qui n'exige aucun effort de la part des ,agriculteurs,les deux formes des conditions naturelles si particulires sontles "Enfida l1 zne d'alluvionnements la partie basse des petitsoueds montagneux, et les "gara" petites dpressions fermesinondes par un ou plusieurs oueds.

Les riverains en bnficient sans autre effort quecelui de la culture traditionnelle des crales. Les "GaraH

sont cultiv~sau fur et mesure qu'elles se dsschent (cultu-res maraichres surtout).

2.2. Amnagements traditionnels

Connus sous le nom de "Mgoud", ce sont de petits ca-naux de drivation sans barrage. En effet quand l'oued couledans un lit trs large et peu encaiss, il suffit d'ouvrir

- 9 -

une brche dans la berge et de creuser un foss dont le fonds'alignera peu ~ peu sur le terrain naturel. Pour_faciliterla dviation de l'eau dans le M'goud celui i est trac en

gnral obliquement par rapport aux lignes de courant, unepetite leve en terre o une murette en gabion prolonge quel-que fois la rive aval du M'goud vers l'intrieur du lit del'oued. L'fficacit du systme dpend beaucoup de son entre-

tien, qui peut tre onreux lorsque ~'oued creuse son lit chaque crue.

Ce mode de drivation est connu aussi bien des rive-

rains des petits oueds de collines ou de montagnes (dans largion de Gafsa il est connu sous le nom de lIMegleb") que deceux de grands oueds de la steppe (Fekka, Zroud, Merguel1il)Les riverains sont habitus la maitrise des crues et savent

tirer le meilleur profit des inondations par une multitude depetits amnagements de surface, rglant et facilitant l'pan~dage.

Ce systme tait parfaitement adapt aux possibilits

locales d'excutions) les dbits drivs sont faibles et ladstruction des terres cu1tiva1bes par ~rosion n'est pas craindre. On lui reprochait le fait d'avoIr une applicationtrs limite (une centaine d'hectar~au maximum et de ne fonc-

i tionner qu'au dbut de la crue} En effet la monte de l'eauprovoque des dgats l'entre du M'goud de sorte que le pr-lvement devient ~rs partiel, la dcrue il n'y a pratique-ment pas d'eau qui passe dans ces saignes.

Les fellahs s'organisaient souvent sous forme de"Syndicat d'inondation" pour entretenir les canaux et rparer.les gros dgats. Les contributions taient le plus souvent sou~forme de travail et de mchia (1)

Acutellement ce mode d'utilisation de li eau est en

voie d'abandon~ au profit d'une multiplication du nombre depuits de surface qui s'est amorc juste aprs les crues de 69la majorit de ces primtres ont t dtruits.

(1) Mchia animaux de trait

- 10 -

2.3. Amnagements rcents

Ce sont des amnage~ents grande chelle, oeuvre de lapriode 1950-1964. On esp.rait de cette nouvelle technique trs_._- ~ - "....onreuse une meilleure stabilit, un entretien moins onreux etsurtout une meilleure utilisation des crues mme si elles se suc-cdaient faible intervalle.

L'exprience devait vite s'avrer dcevante. En effet, ",_.. -.

les premiers ouvrages frent construits. vers 1950, ralises,avec des moyens qui taient modestes ---Gabion) sur une vingtaine

d'oueds petits bassins versants (dans la rgion sud-oue~de laTunisie).

Ils se voulaient conomiques, rustiques et la partedes fellahs qui n 1 taient cependant pas associs ces travaux.Cette exprience a t sanctionne par un chec presque total.

Dans un deuxime temps ce ft l're du bton; des oueds bassins versants plus impo~tants (une plusieurs centaines deKm2) ont t 19 0 bjet d'amnagements solidement conus en essayantde respecter les objectifs suivants

- efficacit et perennit des ouvragescontrle des dbits dvis

- division pousse de l'eau ser le terrain

Les barrages de drivation quipant ces nouvaux prim-tres (1) fixent rieoureusement la section de passage de l'oued.Ils sont protgs contre les su')mersi.ons et les contourmementset comportent un dispositif de dvasement afin de rduire lesdpts solides dans les canaux. A l'entre du canal tte mortele dbit est rigoureusement contrl par des ouvrages limiteursde dbits ou par des vannes.

(1) On trouvera en annexe lune dscription des ouvrages de quel-ques amnagements types. Ceux de 190.Rmel et O.Khairat sontdonns dans le texte.

- 11 -

Il comporte gni;ralement un canal tte morte quiarrivant au primtre se divise en canaux principaux (partiteurs

automatiques ou par vannes). Des ouvrages de chute destins aucontrle de la vitesse de l'eau rglent la pente des canaux. Unfractionnement de l'eau dans le perimtre est fait par un rseaude canaux secondaires assez dense desquels l'eau est libere pardes prises espaces de_ 100 150 m.3 - Conclusion .

Ainsi rte la sinple dr~tion avec digue sommaireon est pass un rseau d'irrigation classique, avec son bar~

rage dedrivation~ ses canaux primaires et secondaires, ses ou~vrages de contrle~ partiteurs, prises, ponceaux, amnagementdu terrain.

La raret des crues ~ le des intressement ou 1l mauva ..se matrise de cette technique par les fellahs(l) ont contribuparmi d'autEes facteurs (mauvais entretien, mauvaise rpartitionde l'eau .. ) une mauvaise exploitation de ces amnagements.

Dans la suite de ce texte nous allons essayer decontribuer l'tude de l'analyse de la situation actuelle desprimtres d'pandage des eaux de crue partir d'une tude par-ticulire de deux amnagements situs dans la zone semi-aride dela Tunisie: Bouficha et Enfida.

(1) Ces amnagements sont faits en des endroits o l'utilisa~urn'est pas habitu au maniement des crues.

- 12 -

PARTIE II

ETUDE DE DEUX AMENAGEMENTS D'EPANDAGE DESEAUX DE CRUES DANS LA ZONE SEMI-ARIDE

Bouficha & Enfida

La rgion concerne est bien connue depuis longtemps, .les innombrables vestiges d'ouvrages hydrauliques qui existentencore montrent qu'une mobilisation gnrale des ressources eneau eu lieu dans cette zone.

La pluviosit moyenne annuelle comprise entre 355 mm(Bouficha) et 500 mm (Zaghouan) avec une rpartition trs irr-gulire dans l'anne et une frquente forte intensit fait queces quantits d'eau sont loins d'tre suffisantes pour l'agri~culture.

Dj un dbut d'effort d'utilisation des eaux de cruea t entrepris vers les annes 60, malheureusement l'on n'apas pu continuer cette opration au vu des rsultats non encou-rageants des quelq ues amnagements implants.

Les disponibilits en eau de la Tunisie sont trslimites et jusqu' prsent on s'interesse peu la "petitehydraulique" sous prtexte de non rentabilit.

Un programme de recherche portant sur l'utilisationdes eaux de crue~ pr&ues dans la mer ou dans des dpressionssales, (sebkh~s) devrait tre entam le plutt possible. Desdonnes nouvelles doivent tre apportes concernant

- la connaissance globale des coulements des oueds)- la formation de l'coulement)- les mesures entreprendre pour diminuer le transport de

matriaux et le . ruissellemen~- les milieux sociQconomiques o seront implants les amna-

gements projets.

- 13 -:

Nous nous proposons dans ce qui suit de cerner lescauses de l'chec de deux amnagements d'6pandage situs danscette rgion. Ce travail portant sur les donnes hydrglogiquY.et les consquences agronomiques prvisibles parait ncessaire une analyse correcte d'une telle situation.

- 14 -;,

CHA PIT R E l

CARACTERES PHYSIQUES ET CLI~~TIQUES_DESBASSINS VERSANTS DES OUEDS' W.mel &'Khairat

1.1. Caractristiques physiques

Compris entre 40.11 gr et 40.60 gr de latitude Nord etentre 8.60 gr et 9.00 gr de longitude Bst, les bassins versantsdes oueds R'mel et Khairat sont adosss au flanc Sud Est de ladorsale tunisienne et ont Commee xutoires $espectifs le Golfede Hammamet et la sebkha Assa Djiriba. L'orientation &nralede ces bassins est:Nord-Ouest Sud-Est et le point le plus levdans la rgion atteint 1295 ID point culminant du Dj Zaghouan).L'aval est constitu par des terrains assez plats dsignes sonsles noms de plaine de Bouficha (O.R~mel) et d'Enfida (O.Khairat)

Toute la rgion est d'un accs facile gre un rseau~'toutes et pistes) assez dense. Quant au rseau de mesure hydro-. .mtrique, il est trs recent et peu dvelopp (1 station parbassin).

Les bassins limitrop~sles plus importants sont ceux de Milianeet de Nebhana.

1.1.2 Forme surface et relief

1.1.2.1. Bassin versant de 1'0 Khairat~---------------------------~

De forme assez allonge, ce bassin versant o~cupe une su-perficie totale de 240 km2 (215 au niveau du barrage et 176 la station hydr omtrique). Juste en aval de 1.' ancien barrage,le lit de cet oued n'a plus un trac stable, une partie de l'eauvhicule rejoint le lit de l'oue~ Moussa au Nord et le restetraverse la plaine dans des petits ravins avant de se jeterdans la sebkha.

EPANDAGE DES EAUX DE CRUE

Pla n de 5 i tua t ion dela zorie tudie

TUNIS@

/

35

49

..

FIGIIll

.1l.

- 15 -

Un ensemble de relief relativement mamelonn marque leslimites de ce bassin o nous trouvons

du Nord au Nord-Ouest

Dj. Garci .

Dj.MedekerDj.ZribaDj.Kef ennamaDj.Koubbet el RamamaDj.ChagagaDj .El khol

et du Sud-Ouest au Sud

Dj.DerhaflaDj.El farchDj.Fadeloun

412 m500 in735 m534 fi596 m538 m680 ID

522 m225 m317 m

A l'intrieur du bassin~ des monts assez levs couvrent unesuperficie non ngligeable. Nous citerons

Kef EnnsouraDj.Guess~at EnnouraDj.Sidi khalifa

362 m543 lil537 m

Nous donnons au tableau n02 les lments suivants

- la surface A en km2- le perimtre stylis P en km- le coefficient de forme de Gravelius C- le longueur du rctangle ~quivalent : Len"km- la largeur du rectangle quivalent : 1 en km

\

les altitudes~ maximales, minimales et mdianes en ml'indice de pente de roche: Ip

- l'indice de pente global I gla dnivell~e spcifique Ds

Sur les figures II - 1.2. et II - 1.3. on a reprsent les cour-bes et les C2.rtes hypsomtriques pour chacun des deux bassinsversants.

OUED EL KAI RATCOURSE HYPSOMETR IQUE

( 215 km2) "~oo

OU ED R'MEL. COURBE HYPSOME1RIQUE

( 750 kni)

Fig ll12

!iludnm 'e

800

;,

7QO 700

600 600

SURFACE en X50

500

500

. '00

.S 0 L.----- .....l. _

l' , '

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... " ,

':l0 ..&.- --:~--------~---~i50 100

5 URFAC'I en iC . j

COO

100

300

.200

L-.egende

400l,,~ > Soo.~ >700

CARTE HYPSOMETRIOUEVERSANTS DU R'MEL

L.c?~o -\-

DES BASSINS

ET KHAIRATfigIT l

BOUFICH

ENFIOA

- 16 -

Paramtres caractrisants la gomtrie etle relief des deux bassins versants

Tableau -2-

Oued El Khairat(au niveau dubarrage)

Oued R 'mel- .(au niveau dubarrage)

. Superficie en Km2 215 Km2 750 Km2

Primetre stylis Km 80 Km 116 KmCoefficient de forme 1.53 1 18L ( Km ) 33.7 37.9

1 ( Km ) 6.3 20.1

Altitude maximale 730 m 1295 mAltitude minimale 55 m 30 mAltitude mdiane 195 m 225 m

Ip 0.121 0.136Ig 10.9 rn/Km 12.4 rn/KmDs 159.8 339.6

Ainsi le bas~in versant de l'Oued

drivation a une forme allonge ( C = 1.53)face est situe au dessus de 200 m, l'autreet 200 m.

Khairat au barrage dela moiti de la sur-moitie est entre 55

La courbe hypsomtrique fait apparaitre peu de zonesplates alors que la dnivelle spcifique Ds classe (DUBREUIL)ce bassin dans ceux assez fort relief.

1.1.2.2. Bassin versant de 110.Rlmel~~-----------------------~-

Ayant une forme assez ramasse (C = 1 .18) ce bassin ver~"sant occupe une superficie, au niveau du barrage, de 750 Km2(686 Km2 la station hydromtrique C31 ).

La branche Sud est draine essentiellement par les ouedsHammam, Ramlah et Essahia. Celle du Nord par les oueds Zouarine~Sebaihia, Zit et El meleh. Une large plaine de forme triangulaire

couvre presque 50% du bassin versany se communicant avec cellede Mogran~ joue un rle de tampon pour les crues de ce bassin. Lalimite du bassin est marque principalement par les reliefssuivants :

- 1 7 -

du Nord-Est au Nord-Ouest

- Dj Gamous- Dj El kroun- Dj Djenane- Dj . Bounaouara- Dj Merlia- Kef Ettihala- Dj . Sidi Zid- Dj Ahira- Dj Zouarine- Dj Zaghouan

du Nord-Ouest au Sud-Est

- Dj. Kef Ennaama

- Dj. Zriba.- Dj. Medeker- Dj. Kelb Etouil

- Dj. Aker

236 m

278 "

324 "477 17

646 "668 "

751 "523 17

469 "

1295 "

573 "735 "501 "

. 336 Il

280 "

A l'intrieur du bassin on trouve dans la branche

Sud des sommets assez levs :

- Dj. Errbaia

- Dj. El guebli- Kef Ennsour (Zriba)- Dj. Bousafra

402 In

451 "692 Il

401 "

Nous avons donn au tableau N2 quelques caractris-tiques de la gomtrie et du relief de ce bassin. Ces valeurs

. et les figures II -1.2 et II -,1.3. montrent que le relief enamont du rseau hydrographique est assez lev (plus de 35%de la superficie a une altitude comprise entre 1200 et 300 m)

En dscendant vers l'avalJla pente du terrain diminue (45% dubassin est compris entre 50 et 200 m) neutralisant ainsi l'ef-

fet des fortes pentes sur le ruissellement (violence et ro-

sion) et favorisant un rle tampon et rgulateur des crues.

- 18 -

1.1.3. Rseau hydrographique (fig II.1.4.)

Les collecteurs se distinguent sans ambiguit du faitde la pente gnralement assez leve. Le rseau est en gnraldense et assez stable. A l'entre de la plaine d'Enfida le litde Oued Khairat est sujet cependant des divagations et deschangements de topographie pouvant intervenir chaque Crueimportante.

1.1.4. Le sol et le sous sol

1.1.4.1. Le sous sol

(fig 11.1.5 et II. 1.6)

La plupart des massifs sont forms par l'ocne moyen~marnQcalcaires (amont de O.Hammam et O. Khairat) et par le grsde l'oligoc~ne suprieur (Dj.Zid, Dj.Zriba, Dj. K~f Ennaama).Sur la figure II.1.5 nous avons reprsent les units du soussol les plus importantes qu'on peut classer comme suit :

a) Les roches massives calcaires ou dolomitiques alternant sou-vent avec des bancs plus tendres marneux s marno~alcaires. Ce

type de formation (crtac ou ocne) est relativement per-mable (permabilit de fissure).

b) Les formations essentiellement marneuses ou marnoargileuses :ce sont des couches de passage du crtac au tertiaire. Cetteformation est trs peu permaThle impermable.

c) Les terrains de l'oligocne au pliocne sont essentiellement composantes sableuse ou sablQgrseuse avec des intercalationsmarneuses ou argileuses. Ce groupe aune permabilit moyenne forte.

d) Les formations limonQsableuses ou argileuses du quaternairequi sont frquemment recouvertes d 7 une crote carbonate ougypseuse, ont une permabilit moyenne quand ces formationsne sont pas encrotes

1

1

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...

RESEAU HYDROGRAPHIQUE

Od:R'MEL-Od KHAIRAT

Fig:II _~J

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.~ -, ... _.

- 19 -

1.1.4.2. Le sol (40)--_._--------

Nous pouvons distinguer

a) Les sols peu volus

\"

Ils occupent l~s terrasses rcentes des oueds, leurtexture varie principaiement suivant. la nature lithologiques desmassifs'~ont ils provieRnent

b) Les sols calsimaen~siques

Ils couvrent la plus grande partie des sols de cettergion. Les massifs calcaires montrent des sols squelettiquessur les affleurements en juxtaposition avec des sols calcimor-phes sur les colluvions. Dans les zones peu rodes ce sont

des~ndGines dgrades de faible paisseur et caillouteuses."

c) Les sols bruns forestiers et mditerranens

Sur les gr6s de l'oligocne non calcaire, ce sont dessols acides brns forestiers et lessivs en juxtaposition avecdes sols squelettiques sur les affleurements de grs.

,}

1.1.5. Couverture vgSale (40)

,1i

Les forts plus ou moins denses, de pin d'Alep, deCallitris~ d'olivier lentisque et de Carouhieroccupent les'som-mets des hauts relieJs amonts alors que des forts moins densesde formation herbaces recouvrent les glacis des pidmonts desDjebels.

Les zones de cultur~s (vers 30% de la superficie totaledu BV de Khairat et !iO% pour celui du Oued R 'mel) ont une loc2-lisation variable suivant le$ annGes les zones d'arboricultures. .(surtout l'olivier) sont trs discontinues et occupent une trasfaible superficie.

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Fig TI 15

Fig TI1.5

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!.CARTE DU

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SOUS-SOL

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11

111 CARTE . PElXJLOGIQUE

11

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1

Ch: ~/2 0 0.000

LEGENDE DE LAFIGURE'n~1.6 L-EGENDE DE LA FIGURE JI .-1.5

D SOLS PEU EVOLUES O-APPORTS HYOROMORPHES

r1:\~1 SOLS PEU EVOLUES ASSOCIES A DES SOLS A CROUTEOU, E NCROUTEMENT GYPSEUX . .

l' '."~I:'...:'.._. e

MARNES _ MARNO CALCAIR E' 1 ARG ILES'

CALCAIRE -CALCAIRE DOLOMETI~UE ET OOLOMIES

SOLS CALCIMAG N EstMOR PH ESSOLS CALCIMORPHEc;

VERTISOLS

GRES PEU OU NON CALCAIRES

. MA RN E SABLEUSES ET GRES CALCAIRES

ROCHE MEUBLES

D----.-_ ....- - -.- SOLS CALCI MORPHES ET' SOLS A MULL EN ASSOC_ ~.y.yj'JIATION AVEC DES LIT HOSOLS ET REGOSOLS

(SUR MAR NUES)

soLs BRUNS CALCAI RES

I:{~A:~I SOLS CALCt MORPHES ET SOL, ROUGES MEDITE RRA N _ 1~ lENNE

SOLS D'APPORTS H'fDROMORPHES

r~"./+~:u SOLS ISOHUMIOUE SUR MARNE SABLEUSES ET GRESH+.. CAL C AI RES (T RIAS)

~ '. SOLS D'APPORTSVERTI~UE'S

SOLS BRUNS CALCAIRES o R.t'DZINES ET SOLS BRUNS CALCAIRE

~ 20 -

1.2. Caractristiques climatiques

Le climat intervient dans le bilan hydrologique parles prcipitations et le phnomne d'vapotranspiration. Cedernier est conditionn par la temprature, le vent, l1humidit6

atmosphrique et l'insolation. Si lion se refre la carte desbioclimats de la Tunisie, cette rgion appartient~ pour la plusgrande partie, l'tage semi-aride infrieur. Sa limite Nordet Ouest relevant ae l'tage suprieur et moyen avec une petiter~ion. (Dj .Zaghouan) plus humide (tage- sub-humide).

Nous donnons plus loin, (fig II.1.7) pour quelques

stations~ les courbes pluviothermiques traces suivant l'chelle

propose par GAUSEN (45)2 mm de pluie pour 1C de temprature.Cet auteur dfinissant comme un mois sec, un mois recevant unehauteur d'eau (en mm) infrieure au double de la temprature

moyenne (en Oc), sur ces graphiques on considre comme priode

sche de l'anne toute celle o la courbe thermique se tient audessus de la courbe pluviomtrique, tandisqu'on parlera de sai-son humide dans le cas inverse.

Pour les observations mtorologiques autres que lapluviomtrie nous avons utilis les donnes publies par le ser-vice de la mtorologie nationale

Le tableau N3 rsume les variations des grandeurs

suivantes durant l'annGe pour les priodes d'observations indi-ques. Tx: moyennes mensuelles des tempratures maximales jour-nalires Tn moyennes mensuelles des tempratures minimales jour-nalires.Tx + Tn ='f tempratures moyennes mensuelles.

2

Tx - Tn = !.~T : amplitude moyenne mensuelle

Les figures la page suivante montrent que les moisles plus chauds sont secs et les plus froids sont humides

.l'" i, f

,)

COURBES

( priodePLUVIOTHER M IQUES

1901 _1960)

Pmm

50

30

20

. 10

~ ...._.......-...

/

.JFMAM ASOND

t C

25

20

15

10

5

Pm m

50

,,.3 /,.',,'"

2 0 _,.",.

10

,J F MAM..I..I A SON 0

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5

TUNIS MANOUBIA ZA GHOUAN

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Pm m

5

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10

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10

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t\10

20

10

Pm m

50

0

30

20

10

.1 F M A M.J .lA SON 0 ..IFMAM..I..IASOND

SOUSSE KAIROUAN

- 21 -Tableau N3 Variation de Tn,Tx et~T durant l'anne pour la

,,''rJ.o'ce -(T9Dl - l'g'oUT'

.. , . -_._ ....

S~a- 1 JANV FEV. MARS. AVR. MAI JUINIJuit AOUT 1SEP. 10CT. NOV. DEC.tJ.on. 1 i

]_ ..6.4 6.8 8.3 10.4 13.6 17.6 20.0 20.41 18 81 15 10.41 7.0I

Tn, ..

,....-r: .".-. ~. # "'0" .. --~ ...... . . . . .. 1I-f ,.......1-

24.9/20.0 15.91~

114 4 15.9 18. 11 20.t 24.5 i 32.5 30.2~ o ITx 29.01 32 .1

P ~ !...... C .... - .... -- -- -.' . .. ... .- .. .~

.-1 -

24.51 19 91 .- T 10.4 11. 3 13.2 15 ,SI 19,.0 23.3 26.0 26.4 15.2 11 .4U) 0-- 1-1. 0)

1

z .- !:::> "-..J~ I1T 8.0 9.1 9.8 10.~ 10.9 11.4112.1 12.1j11.4 9.9 9.6 8.9

1-- , '". ,,- " .. _. .. . . . '. ... ...i .

Tn 6.6 7 1 8.7 10.9 14.0 17.8/ fO.4 21.1 19.3 15.7 11. 5 1 8. 1---_. .- ~ - .". ..- .' ... -- . . ... ,

,....... - 1 !0 Tx 12.9 1~.9 17 20.1 24.6 29.9 33.4 32.9128.8 23.3 18.0 14.2\0

1!.-, i~ (1) .. '- -- -- .. . - . .' i.~ .- i 1:::> 1 1 27.1124.1119.6114.8 11 .210 .- T 9.7 10.6 12.9 15.5 19.3 23. Bi 26.9::c 0 J

1~ .0) i 1

- 22 -

Le degr hygromtrique ou humidit relative Hr dfinipar le rapport entre la tension de vapeur relle de 1 f eau dansl'air (e) et 12 tension de vapeur saturante (ew) la mme tem~prature.

/Hr =100x eew

Hr est exprime en pourcentage.Nous donnons dans le tableau suivant les moyennes des mesures

faites 6~12 et 1~ heures pour Tunis et Kairouan. Le minimum

absolu observ au cours de cette priode (1946-1960) est donnepour chaque mois.

Tableau N4 : humidit relative en % (priode 1946-60)

1 lJAN1 FEV.I MAR. MAI \ JUINt 1 AN-AVR JU1 AOUT SEP OCT NOVIDEC NEE

11

,1

06 86 ! 86 86 87 1 82 78 72 80 85 88 88 86 841

1

1TUNIS 12 68 64 61 61 55 51 46 48 54 60 65 67 58

1

1

18 83 78 76 73 68 63 60 64 72 74 81 1 82 1 731

i min.ab~ 28 18 20 27 19 19 19 14 21 22 22 1 34 Il 141

!1

06 78 77 80 75 81 77 71 74 81 84 811

78 1 781

!12 52 47 46 46 41 34 30 35 43 50 51

1

52 1441KAIROl 18 64 60 59 57 51 47 42 45 59 66 64 1 65 1 57

!

110i AN Imin.abs 13 10 10 10 10 10 10 i 10 10 ' 12 10 ! 111 1 1

11

1

111 1

11

J

!1

1

1

1i

1 11 i

11 1 !

1.2.3. Les vents

Le schma de la figure II.1.8 et le tableau N5 donnentrespectivement la direction et la force des vents pour Tunis etKairouan.

- 23 -

Fig: 11-1.8

VENT AU SOL Frquence' pour 1000

ord

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TUNISKAIROUAN

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.",'0"

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1 l '

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,\

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'~'"

,.-'/.~",,/'---/Frquence de calme : ...-.. -Sud' ~

- Tunis: 179.9 0/00- Kairouan: 315.5 u/oo

VENT AU SOL Vitesse en m/s frquence pour 1000Tableau N 5

vi tesl CaIne!

2 34 56 78 9ll 12 15 18 21 25 To-se rrI s 14 17 20 24 28 tal

TUNIS 179.9 117.9 255.2 221.1 123.3 77.6 19.4 4.4 0.7 0.4 O. 1 1000

KAI-~15.51126.7 224.4 166. C 104.4 50.0 10.1 2. 1 0.5 0.2 0.1 1000

!ROUAN

Les vents les plus frquents et en mme temps les plus violents sontceux du Nord-Ouest, ces vents sont souvent secs.Les vents d'Est sont moins frquents mais plus hurnide5~Le sirocco se manifeste tout' moment et plus frquemment en t.

......

- 24 -

L'nergie fournie par le soleil (46) et reue au sol

reprsente 0.73 1.4. millions de calories par m2 et par an~soit une quantit suffisante pour vaporer une lame d'eau de1300 2600 mm. Ces valeurs globa~ concrtisent l'importancedu rayonnement solaire dans toutes les phases du cycle hydro-logique pour ne pas parler de son importance pour la vie vgta-le et animale. Le tableau N6 prsente les dures, moyennes~maximales et minimales de l'insolation pour deux stations assez

proche de la rgion.-2 -1 .

Le rayonnement global moyen (en colorie x Cm x jour)est donn pour ces deux stations au tableau N6 bis.

Dure de l'insolation en ~ ~lWu\.~.

1

JAN. FEV. MARS AVR. MAI JUIN Juit. AOUT SEP. OCTO. NOV. DEC.

TUNIS Moyen 175 1871

223 234 305 319 374 351 258 218 184 1641951- Maxim 204 256 277 273 347 363 407 367 313 262 214 1811960

1Minim 155 145 199 1 208 264 267,

335 325 166 169 164 147

Moyen 184 200 230 232 288 Z88 372 344 261 221 188 1811

!390KAIRot Max 208 267 1 273 284

1

329 327 366 281 251 206 196AN , 1i 11951- Min 159

1

1721

175 1921

270 253 !349 309 2351193 156 167

58 i 1 ! ! 1

Tableau 6 bis (1) Rayonnement global Gtl/cm2/ j our (moyennes)

, 11

ANNEdJANV FEV. MARS! AVR. MAI JUIN Jui AOUT SEPT OCT. NOV. DEC.

~UNIS 211 272 376 1 468 572 626 631 571 455 339 252 192 415'964-

i978

:AIR01235 298 389 ! 459 587 629 1625 567 472 369 308 245 433 1970- 1 1... ~ , 1 : 1oJ

(1) Ch.RIUU Communication personnelle.

1 i

- 25 -

Les mois les moins ensoleills sont Dcembre et JanvierJuillet et Aot sont les plus ensoleills.

Lps variations interannuelles du rayonnement global ~.sont peu importantex(toujours infrieure 10% par rapport

".0---

la moyenne)~ l'chelle mensuelle ces variations sont plusaccentues.

Le phnomne d'vaporation intervient dans le cycle hy-

drologique ds le moment o les prcipitations atteignent la

surface du sol. L'intensit de CE phnomne dpend: - des fac-teurs caractrisant l'tat de l'atmosphre au voisinage de lasurface vaporante et son aptitude provoquer l'vaporation~ces paramtres rgissent le pouvoir vaporant de l'atmosphre(vaporation potentielle).

- des facteurs caractrisant la nature et l'tat de la surface

evaporante ainsi que son aptitude alimenter l'vaporation et

rpondre aux variations du pouvoir ~vaporant de l'atmosphre(evaporation relle).

L'vaporation dans la nature appele aussi III ETR" est un phno-

mne diffrent de l'ETP mais~ en fait~ le seul qui soit d'unrel intert (RIOU) en effet le sol est rarement aliment rgu-lirement en eau.

Dans la zne tudie les prem1eres pluies d'automne (Sept etOct) arrivent sur un sol nu et compltement dssch et sonten gnral compltement vapores.

L'ETP peut tre soit calcule soit mesure; l'utilisation d'uneformule ncessite toujours un minimuTIl de mesures pour en dter-miner les paramtres.

Nous disposons~ pour certaines stations plus ou moins prochesde la zone tudie, de sries de mesures relatives l'vapora-tion mesure par diffrents types d'appareils :

'"

- Evaporimtre Piche

Tunis (1901 - 1960)Kai~ouan (1946-1960)

. :, . ...;

- 26 -

- Bac colorado d.

Tunis manou~, (1952-57)

Bac classe A Oued Kbir

- Bac en~err (3 m x 3 m)

Oued Kbir

(1927-59)

(1927-50)

:.: .:~

Comme nous disposons aussi des relevs faits sur le lac klbiaentre 1932 et 1942.

Les moyennes mensuelles de ces sriesde relevs sont prsentesdans le tableau N 7.

Les observations de l'vaporation excutes auxdiffrentes stations

(valeurs en mm)

i

1 Mois 10.Kbir(55) o.Kbir(S3

JTunis-Manou Tunis Kairouan(39'

1 ! bac enterr bac classe (42)bac colo Piche (28) (1946-1960)1j 11 ! 9m2 (3mx3m) A(1927-195 rao(1952- Piche1 1(1927-1950) 1957)1

11

1

1

SEPT. j 164 193 1801

193 1861 1OCTO.

1111 100 117 148 127

1

1

,NOV. 1 61 44 74 116 11411

1,

1 11

i

IDECE.1,

11; 53 26 65 94 112

1i1

50 24 74 87 109IJANV 1! 42 60 84 99 125IFEV. ,

i i1

1 i

1

1

'MARS 61 90 111 132 153t

1

IAVRIL 82 103 1 132 150 154

tiMAI 129 110 1 179 193 193

1

!!

1 11IJUIN. 201 237 245 243 241 1

1 jIJUIL ' 232 324 1 286 280 294 !1

1i

IAOUT 206 275 248 255 249 i!:ANNEE 1392 1594 i 1795 ! 1990 1 2057 11 1

1 ,

)

- 27 -

CHA PIT R E II

ETUDE

2.1. Gnralits

DE LA PLUVIOMETRIE

. . ~ .

2.1.1. Donnes existantes:------------------

Les premires donnes pluviomtriques pour cette rgion

remontent la fin du dernier sicle (1889 pour Zaghouan~ 1883pour Enfidha et, 1891 pour Bouficha) mais les sries les plus

compltes ont commenc vers la fin de la premire dBcennie de ce

sicle.

D'autres stations ont ensuite t crees, d'autres inter-

rompues et nous nous retrouvons avec une masse de donnes impor-

tante chronologie discontinue ou interrompue dfinitivement.

Ceci s'est accentu ces dernires annes et plusieurs stations

ont cess de fonctionner soit dfinitivement soit tempIDrairement.

Dans le tableau N8 nous donnons pour toutes les stations

qui existent ou bien qui existaient d~ns la rgion les informa-

tions suivantes.

- numro de la station (classification de la DRE)

- nom de la station

- coordonnes

- priode d1observation

- bassin versant COIDTspondant

La carte de la figure II. 2.1. en donne l'emplacement.

Toutes les donnGes utilises dans ce texte ont t releves

sur les bulletins pluviomtriques de 'la DRE qui sont tablis

partir des documents originaux et n'ont subi aucun contrle.

Les prcipitations sont essentiellement des pluies et sont

mesures l'aide d'un rseau de pluviomtres; ces prcipita-

tions qui constituent le facteur le plus important du bilan

Tableau N~ 8- 28 -

Stations pluviom~triques existantes ou qui

ont exist

.. 'Coordonn~esN~ Nom do la ct~tion - ----..- P~riode d'obs. Bassin verLongitude E Latitude N Altit. corresp.en grades en grades en m.

r--.-- - -- .48254 Zriba village 8.76.00 40.35.00 140 depuis 1920 O. R'mel

48252 Zriba Tunisienne 8.72.00 40.35.00 132 1920 ( 16 ) O.R'mel

48242 1 Zriba Ain Saboum 8.78.00 40.38.00 170 1927 -1934 O.R'mcl

48077 Zaghouan SM 8.67.70 40.44.30 230 a pnrtirl960-1961 O.Rrmel

48075 Zaghouan FIil 8.67.50 40.44.80 184 a pc;rtir 1908 O.R'mel48074 Zaghouan contrOle 8.68.00 40.44.00 194 1884-1951 O.R'mcl

46338 Sidi Chaabane 8.86.70 40.55. 80 250 1962 O.R'mel "45816 Segermes 8.85.00 40.38.00 77 1927 O.R'mel

45612 Saouaf Zeguidane 8.69.99 40.25.48 1 1926 O.Khairn.t

45607 Saouaf SA 8.68.50 40.26.901

1964-1965 O.Khairat

45606 Saouaf Ain Zektoum 8.70.00 40.14.00 1924-1949

45610 Saouaf Grotes Cl .8.60.00 40.27.00 1924-1928

45035 o. Rebia Barro.ge 8.94.52 40.36.00 Dec 1962 . O.R'mel44505 Mograne CSA/SM 8.62.10 40.47.60 150 depuis 1953 O.R'mel ~~:

44503 Mograne SE 8.61.60 40.47.20 160 1912 O.R'mcl

43701 El Kheley 9.00.00 40.23.00 15 191;1:

Boufichc.'1. 9.03.00 4-0.33.00 60 1910 O.R'mel

42531 Enfida SE 8.93.10 40.15.50 ' 1957 O.Khairat

42530 Enfida SM 8.92.30 40.15.00 1910 O.KhairLvt

42538 o. Hamma amont 8.86.80 40.58.50 180 1969 O.R'mel -l:8.61.70

1

42379 Sidi Medyan 40.37.30 500 1962 O.R'mel -Il

41923 Dj. Djouggar CFPA 8.45.30 40.29.80 330 1903 O.Khairr,t

41833 Depienne 8.54.50 40.51.00 136 1953 O.R'mel

41335 1Bouchlaka 8.72.50 40.60.60 250 1962 O.R'mel'0140531 Ain Garai 8.79.25 40.16.72 1957 O.Khairnt,-- -_._-

* stations s~ trouvant l'exterieur du B.V. mais trs proche.

0,,&0

+

Bassin

-\-

Versant des OuedsEmplacement des

KHAIRAT et R'MELpostes Pl uviomtriques

Boufic.ha1

EnFidaviile

29 -

hydrologique n'ont pas pu tre mesures avec un degr de preci-sion suffisant (1) Les erreurs systmatiques (dplacement dela station 9 changement de l'environnement, prouvette non confor-me au seau . ) sont dcelables mais exigent un effort considra-ble et parfois pnible si le nombre de stations est lev.

LesstR.tions ayant fonctionn assez- longtemps sontcompares entre eux et une station de rfrence (TUNIS ~t4NOUHIA)prsentent les mmes variations dans le temps les annes de for~tes et de faibles pluviomtries se retrouvent peu prs partout.

Malheureusement le nombre de stations qui ont fonctionn

sans interruption de 1910 1978 est tr~s faible. Il y en a troisdont nous allons utiliser les relevs pour l'tude statistique

de la pluviosit de la rgion.

L~s trous d'information les plus remarquables pour ces3 stations sont donns au tableau suivant.

Tableau N9 Absence: de relevs pOUT les trois stations ayant

la plus long~e chronologie d'observations.

BOUFICHA ENFIDAVILLE ZAGHOUAN

. 1- toute l'anne civil! - du 1.4.43 au

1942 - du 1.11.58au

- du 1.12.47 au31 .8 1 948

130.9.43!31.8.59 1

toute l'annecivile de 1956

- du 1.9.62 au 30.9.6~- du 1.1.58 au 31.3.58!

!- du 1.6.63 au

- Juillet ct Aout 19581 31.3.66

Nous avons procd pour combler ce manque de renseignement la dtermination des donnes manquantes partir des stations

voisines. Cette extrapolation est utilise pour les valeurs annuel-les et mensuelles mais jamais pour les pluies journalires.

(1) Le phnomne de la turbulence provo~u6 par le vent au dessusdes pluviomtres peut tre l'origine d'une sous estimationde la pluie 9 d'autant plus forte que le vent est violent.

- 30 -

2.2. Pluviosit annuelle

2.2.1.1. Critique des valeurs moyennes

On a l'hafuitude d'utiliser en pluviomtrie les moyennesmensuelles ou annuelles, or mme si on dispose d'une longue sriede mesure (ce qui est dj trs rare) ce paramtre reste peureprsentatif en raison de la trs grande variabilit de la plu~

viosit d'une anne l'autre. Nous donnons, chaque fois qu'ils'agit d'une moyenne~ le maximum et le minimum extrme pourmontrer l'amplitude de la variation de la pluie autour de cettemoyenne.

2.2.1.2. Rpartition spatiale

2.2.1.2.1. Influence de l'altitude

Par manque de donn6es adquates, c'est dire de stations diffrentes altitudes et ayant une dure de fonctionnement as~sez longue, nous nous bornerons des constations tires des ob~

servations en quelques stations

- A Zriba on a 33 mm de diffrence sur la moyenne an~nuelle de la pluviomtrie pour deux stations ayant

50 mtres de diffrence d'altitude.

MONT~~RIN (1952) a utilis un gradient de 70 mm pour laKroumrie, zone au relief plus accentu et mieux exuos au venthumide.

Nous sommes loin de donner des chiffres prcis pourl'influence de l'altitude sur la pluvimmtrie mais nous pouvonsquand mme remarquer une diffrence de pluviomtrie plus oumoins nette entre les stations situes des niveaux diffrents.Cette variation croit gnralement avec celle de la diffrenced'altitude.

2.2.1.2.2. Influence de la situation

L'influence gnrale de la situation est remarquablepour cette rgion~ la cote au vent humide est toujours plus ar~rose que la cote sous le vent. On peut signaler que pour Zaghou~an (ville) 184 m expos au Nord.Ouest et Henchir Kasbatt 185 ID

- 31 -

expos au Sud~Ouest il y a une diffrence de pluViosit moyenneannuelle de 110 mm.

Une tude statistique~ portant sur trois stations assez longue priode d'observation~ sera donn au paragr~phesuivant. Toutefois partir des donnes recueillies sur lVensem-ble des stations on remarquc' une irrgularit des prcipitationstrs importante aussi bien l'chelle annuelle que saisonnireou mensu~lle et constitue une des caractristiques principalesdu climat.

Le. nombre de jeurs de pluie, pour une station donne,a tendance suivre la hauteur annuelle des prcipitations COT~respondantes mais ceci n'est pas toujours vrai du fait que lavariation intGrannuelle de la pluviositG est due pour la plusgrande partie aux pluies orageuses qui donnent des hauteurs d'eauimportantes pour un nombre de jours trs faible.

2.2.2. Etude statistique des pluies annuelles.

N')us avons retenu pour cette tude trois stationsayant chacune, une sorie de releves assez compltes(1) et un8, -masse de donnes assez nombreuses pour se prter aux calculsstatistiques.

L'tude a t effectue sur une priode continue d1ar.-nes agricoles de 67 ans (1910-1911 au 1976-77) pour ENFIDA etBOUFICHA, et 68 ans (1909-1910 au 1976-77) pour Zaghouan.

Sur. les tableaux de lVannexe !~ nous donnons~ les hau-teurs de pluies annuelles classes par ordre dcroissant pourchacune de ces trois stations, le rang n de chaque valeur et lafrquence au depassement calcule par la formule n - 0.5

N

N tant le nombre total d'annes d'observation pour une station.Le tableau suivant donne les caractristiques empirigues de ceschantillons.

(1) Les blancs sont combls par comparaison une station voisineo dfaut, par la illthode de double cumul entre stationspeu loignes les unes des autres.

- 32 -

Tableau N11 Caractristiques de la pluviosit annuelle enquelques stations.

! 1 20 ( 1 3 ~ 14 )774(58.59)! 0.387146371377

! Station !Moyenne !Median! Ecart !Coeffcde!Pluie max.obser! Pluie min.'\ !P'" mm !Pm mm ,type mm,varia- , ve mm observe mm

, "tion "~- .

1 ! !'.J ! Cv= ..2- !1------'....:..!----....:....---.;...!----!---P----------,-------'! BOUFICHA 356 345 136 0.382 7113(58.59) '142(46-47); J !

1 ENFIDAVILL~

ZAGHOUAN 507 485 162 0.319 973(53~54) ! 239 (26-27)

L'irrigularitG de la pluviosit annuelle se remarquetrs bien sur la fig. de la page su{vant qui donne la variationdes prcipitations annuelles pour la priode d'observation pourENFIDA et BOUFICP~. L'cart entre la moyenne interannuelle etles valeurs extrmes est trs important et matrialise cetteirrigularit qui diminue relativement ZAGHOUAN du fait d'unepluie moyenne nettement suprieure aux deux autres stations

1

(plus de 130 n~ pour ENFIDA et plus de 150 mm pour BOU~ICHA)

Cette station tant dans une situation (184 m et exposau vent du Nord-Ouest) qui peut expliquer cette pluviosit sup-rieure. Rappelons pour la signification du coefficient de varia-tion Cv, rapport de l'cart type la moyenne, qu'il caractrisela variabilit d'un chantillon. Le tableau ci dessous donnepour quelques valeurs du Cv les intervalles encadrants 90% et50% de la distribution thorique (loi normale)

Tableau 1'112 Valeurs calcules pour une moyenne gale l'unit

. Valeurs de Cv Intervalle de frquen-! IntervalH: de frquence 90% ! ce 50%

0.1 0.84 1. 16 0.93 1.070.2 0.67 1.33 0.87 1. 130.3 0.51 1. 49 0.80 1. 200.4 0:34 1. 66 0.73 1. 270.5 ! O. '18 1. 82 0.66 1.340.6 0.01 1. 99 0.60 1.40

! !

1. ;

......Variation des prcipitations annuelles

pour' la priode:\'(1:910 _ 1911 au 1976 _ 1977)i

1'.

ENFIOA'

BOUFICHA aoo

00700

600

100

ZOO

100

500

\\

,11

,, .

,.1

:i

J

a

Q.

'0 .

lO

...0-. , , .. .. " .. .. .. . .. .. .. ...... ."..........,... ........

11

". 1 :

.. li" ....... . . .. .. .." ..".0-

c;;...

- 33 -

2.2.2.2. Estimation de la loi de distribution------~-------~-~---------------~~-~

Les trois sries de donn6es classes (Cf paragFaphe ci-dessus)~ nous avons cherch une loi de probabilit susceptiblede s'ajuster ces echantillons. Une fois les paramtres de cet-te loi estims il est ensuite facile d'valuer les diffrentesprobabilits. En se basant sur le fait que dans une rgion cli-matique onne (22)} une variable hydropluviomtrique dterminesuit gnralement la m~e loi en tout site d'observation~ nousavons essay la loi de GALTON~ utilise dj pour les bassins .versants du miliane et du Cap bon.

Les graphiques (II. 2.3. a~b et c) donnent le trac de laloi choisie. Les paramtres Sont estims par la mthode des mo-ments~ et le test de;XZ ne'sToppose pas l'hypthse q!le cotteloi est correcte.

Dans le tableau ci dessous il est indiqu une srie devaleurs de pluies annuelles calcules pour des frquences donnes

,

Tableau n013 Pluviosit annuelle pour diffrentes priodes~retour.

Frquence au ! ! ! ! . ! ! ! ! !dpassement , 0.01!0.02 ,0.05 ,0.10 ,0.20 ,0.50 ,0.80 ,0.90 ,0.95Priode de ! !

, , , , ! ! !1

re- 100 50' 20 10 5 2 5 10 20tour ans ! ! ! ! ! , ! , !BOUFICHA

,745

,658 '589

,530

,461 !342 ! 234 ! 182 ! 142

1 r 1 r 1 1 1 r 1\ . . . . .ENFIDA ! 822 , 719 !638 , 572 , 494 365 , 254 ! 201 ! 162

1

,!

ZAGHOUAN1 ! , , ! 1 , ! ,1044 910 S08 26 634 488 369 315 276

2.3. Contribution des pluies saisonnires l'apport pluviom-trique annuel moyen.

ComMe nous l'avons dj signal ci dessus 9 les valeursmoyennes ne reprsentent pas la ralit mme si lIon disposed'une ch~onologie d'observations assez longue le tableau suivantillustre la part des pluies saisonnires dans le total pluvio-mtrique annuel pour quelques stations.

000 t--------1-----------4----

'0 00r--------'_--'_'.__-+_....::.....:.._----:...----:..:....-....:.......:~--...:....:.--.....:...--~~-

000/--- -+- _

..

AJUSTEMENT lOI DE GAL TON

,/,.

/

0001- +-_.:....-_

ENFIDAVIL LE _'_

PLUVIOMETRIE ANNU LLE

(6SClns)

5 0 0/-------1---

9900f-------

0001--- -+- .:....-_

1 00r------t-------+--------+-------l--~ -----,i,

20""---------=--~-----;300~------+--------:h--------100 soo 700

9950 fig H2AJUSTEMENT LOI DE GAL TON

1001------:--------1---------+---------.,1-----

.-

1

BOU _F le l'iAPLUVIOM::TRIE. AN NUE LLE

(650ns)

_ . - _._ - 0-.

..5001- +- _

20001- -1-__

50001- --+ _

80001---------_+_

95001------

9900/---------+------------------------------..:.-

J - -

AJUSTEMENT LOI DE GALTON

9 S001------4---

9000 t-----&.j----

..PI OOO/- -!- _

.- _. ,0 __ " .-" ~ _ -" __ _.-~ ..._.-._-----

: 500"t-_-'~--I-_~_~_-'_--:;.-l-__

/

1 000t-- ..L.-. -1 -+- _

ZAGHOUA N

PLUVIOMETRIE ANNUELLE

(Glans)

t000r---1-------+--------+-~--~--+___--------.~

1000l'VI.....

800600 .4002002 0 I-------L----=- ~L_ l_ ...L __l.__

100

Pluviosit saisonnire

1

Stations !Altitude! Pluie saisonnire en % !Pluviosi-

en m ,te annuelHiver !Printem! Et !Automne'le totale1 ps. 1 1 ! mm

BOUFICHA 14 33.1 23.5' 6.4 37 355

ENFIDA 15 31.9 23.3 7.2 37.6 377

TUNIS MANOUEl\! 66 39.8 23.6 4.2 32.6 444

SAOUAF(AinZektoun) 200 35.6 27 7 . ! 30.4 410

ZAGHOUAN 184 35.9 25.9 6 32.2 507

Il est difficile de dfinir une saison pluvieuse sans

une certaine ambiguit. En effet cette saison peut durer 9 mois

(Sept. Mai) comme elle peut durer beaucoup moins, la contribu-

tion des pluies saisonnires la valeur annuelle est alatoireet trs influence par un petit nombre de jours de pluies orageu-

ses. Nanmoins nous pouvons remarquer que plus de 70% du total

de la prcipitation annuelle moyenne a une forte probabilitde se produire entre septembre et f~vrier.

Les mois d't presque toujours secs et les rares pluies

observes sont du type orF.geux.

Nous donnons en annexe un report des valeurs saisonni-res sur papier gaussa logarithmique.

2.4. Les prcipitations mensuelles

Nous avons utilis les valeurs observes pour tous lesmois depuis l'existence de ces stations. Dans le tableau N15

figurent les caractristiques suivantes :

~ moyenne estime partir de l'chantillon P- la mdiane Pm

- l' 6cart type de 1 ' chantillon OC......n-1

~ nombre des valeurs utilises n

~ le coefficient de variation Cv

- le maximum observ pMax- le minimum observ

le nombre moyen de jou~de pluie

Pmin

Nj

Tableau N15

- 35 -

PLUVIOSITE MENSUELLE

SEP. OCT. NOV. DEC. JAN. FEV. MARS. AVR. ~~I .JUIN Juit AOUT

P 38.4 59.4 44.2 41.6 37.9 38.5 43 31.6 19.7 12.0 2 . 0 3 1..,.,~. Pm 24.0 46.4 26.0 20.3 27.0 31.0 33.3 23.3 15.4 4.5 0 3.5U)

Pmax 141 .5 3146 252. 5 301 195.91826147.7 113.71135' 64.019.0 118.0~Q Pmin 0 1.5 0 0 0 0.5 0 0 0 0 0 0...:1..:l

67 66 66 66 66 661-1 n 66 66 66 66 67 66~

_. 36 -

L'examen du tableau N15 et de la figure II.2.3. nous

conduit aux remarques suivantes :

- Il existe une certaine similitude entre les hauteurs moyennesmensuelles des prcipitations pour chacune de ces trois sta-tions.

! '-' - Le mois d'octobre est le plus pluvieux dans toute la r

classes par ordre dcroissant. Ces valeurs sont portes sur pa-pier gausso- logarithmique avec leur frquence au dpassement

calculs par la formule n - 0.5N

Si pour un mois donn il y a des valeurs nulles, on est

oblig d'liminer ces valeurs en passant par la frquence de

troncature.Les hauteurs de pluies pour diffrentes probabilits

d'apparition extrapo1ffi partir de ces graphiques sont donnesau'tab1eau N16.

Nous insisterons sur le caractre "trs irrgulir'i de

la distribution des prcipitations mensuelles pour cette rgion

(Cf tableau N1S).

"

Tableau N16 Hauteurs de pluies pour diff~rentes probabilit~sd'apparition.

Frquence1 1 1 1 l' 1 i0.01 1.02 \0.05 \ 0.1 0.2 0.5 1.75 0.8

I----;-----t----+I---+I--~I---:~I--t---~---!----I-

1 Novembre 240 1215 !160 i 110 1 64 24 i 8.21 6 11 Decembre 290 j220 138 ~ 88 1 54 19.4 i 9~51 7.,1'1

1

~ Vars 158140 112: 88157 32 !15.27.42 Avr i 1 140 13 2 1 94 ; 70 4 6 21 10 7.6

1

'I---+I--+-+-I--J----+1~-+-i-+--+---+Novembre 200 185 160 \ 108 1 64 1 25 10 8

1 ~ Decembre 235 177, ! 108 i 74 47 22 1 16 i 10.01 ~ Hars '136 118 i 96 78 i 61 33 16.412.81 p.:j Avr i 1 120 100 i 80 60 ! 43 23 13 .2 "11 ~O1 1 1

1,i!

\11 Novembre 220 205 11170 1 140 1 85

1,1 z Decembre 320 250 l' 178 \1 135 1 90< Mars 168 152 131 1 106 82 Avril 230 190 '136 1104 74~ 1 10 mm) se rencontrent plus en automneque" les autres saisons. Quant aux pluies trs foites et exLeption-nelles leur nombre est trs rare.

2.5.2. Etude statistique des maximums annuels

L'ajustement d'une loi de rpartition des pluies maxima-les permet d'estimer la pluie correspondant une faible frquence

de dpassement choisie.Les chantillons analyss ont les caractristiques empiriquessuivante :

Station !Nbre d'an-!,nes d'ob-,"servation .! N

Moyenne!Mdiane! cart!

! 1ENFIDAVILLE 45 55.8 ! !45.5 28.0 0.502 1

iBOUFICHA 46 53.5 44.6 27.0 0.505 1

1 1 r 1 1 1. . . . 1ZAGHOUAN 48 60.8 54 26.4 0.435

1

-f

Nous avons essay la distribution de GUMBEL aux troischantillons cidessus.(fig II.2.8.,9 et 10). Le test de)(2 nesloppose pas ce que cet ajustement soit correcte. Toutefois la question pourquoi choisir une telle loi plutt qu'une autre(Pearson III par exemple)? Nous remarquerons que sans ordinateurce choix reste trs limit et on a recours au bon sens de l'hydro-logue et aux travaux du mme type faites dans la rgion concern~e.D'ailleur les lois dissymtriques positives (22) sont presque COIl-fondues dans l'intervalle central de probabilit et ne commencent siindividualiser que pour les probabilits extrmes auxquellesne correspon~ent que trs peu de points observs. Ce qui limite

L'quation de lafonction de rpartition

est la suivante :

- 42 -

considrablement l'intrt de ces points pour choisir telle loi

plutt que telle autre.

droite sur papier Gumbel dduite de laF(P) = e-e-a(p_po)

y = -log (-log F(P)) = a (P - Po)

a et Po respectivement paramtre d'chelle (S =__1_) et paramtre clde forme (Po) sont estims partir des relation~ suivants :

1 = 0.7806'a

Po = P - _1_ y., 0 577a

P ~tant la moyenne de l'chantillon et son ecart type

Les pluies maximales pour diverses rcLrences sont prsentes

ci dessous (en mm)

Tableau N22 Pluies maximales pour diffrentespriodesde retour

Periode de! Priode humide mdiane! Priode scheretour (annr)

50 20 10 5 2 5 10 20 50!,

Pluie journa- ! ! 1lire maxi-,129.~ 108.7! 93.0! 76.4 52.4 133 4 25.5 19.6 113 07mak ENFIDA

1 1 1 1 1 1

BOUp;lICHA ! 124.3 104 oS! 89.4! 73.4 50.2 31 o9! 24.3 18.6 !12.91

1 , , 1ZAGHOUAN '130 j11007 95.9 80.2 57.6 39.6i 32.2 26.7 i 21 1!

C~ajustement accordant un mme poids aux faibles et fortes va-lrs semble sous estimer les valeurs de faibles frquences pourla priode sche (surtout pour BOUFICrffi).

2.6. Les Averses

Les donnes relatives l'intensit des pluies sont'rcentes. La station la plus proche et la plus longuement observest celle du Djebel Djouggar (28). On s'est bas, pour le dpouil~lement des enregistrements, sur des intervalles de 30 minutes

MAXIMUMS ANNUEL DES PLUIES JOURNALIERES\

a Bouficha

Pm......

.Ai

Aoo

'-10 t-----I----+--~

~o f-----I-.-

t ( Distribution 1

,';:

. 1d~ GUMBEL)

of'

...

+

.010 :lOO .200 .9JO .900 .950

2.3

i. FREQUENCE

VARIABLE REDOITEDE

50

100

II-2 -9

.. " ...

.'

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Fig

"'.

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.'P"'''''MAXIMUMS ANNUELS DES

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PLUIES JOURNALIERES r

(Distribution de GUMBEL)

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60 I----!-----!---/-----!-- ,

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'40 J-----I------l----4-

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,:',,'1

20 1----1-,

i Il

,1

.010 .100 .200 .500 .'150 '.'90

i1

'!

- 43 -

tout en tenant comp~e des intervalles chevauchants' afin d'inclure"les plus grandes intensits dans le calcul. Le rsultat estprsent dans le diagramme de'la fig.II.2.11 ~ui donne la hau-

teur-dure-frquence des averses.

Dans la rgions de Sousse on dispose de 6 annes de plu-viographie.

La dure de temps de rfrence de dpouillement est de6,15,30,45 et 60 minutes.

deux averses sont considres distincts si

t > 90 milet '~h < 2 mm

Le tesultat est prsent dans le tableau suivant :

Tableau N 23 Sahel de Sousse : intensit en mm/h en fonctionde t et deT

t Priode rcurrence Tdure de l'Averseen min 0.5 1 2 3 6

5 - 6 67 92 108 120 120

15 33 54 80 93 120

30 25 3fD 11 157 70 ! ' 70

45 18 26 39 49 . 67

60 13 20 33 40 55

La comparaison des rsultats de ce tableau ceux obtenus pour.Tunjs (M.A. MONTMARIN) fait sortir que les chiffres du sahel de,Sousse sont suprieurs ceux de Tunis (il est 'possible que lesdeux priodes de 3 ans considres aient t spcialement plu-vieuses).

f

Fig: ]_ 2.11

T(ans 1

10

=-_0.5

, 20 24 30 40 484 5 6 ," . 10 10

~1~:tI-lI--===:t::~~,10.2

21

.Fonction: hauteur_ dure_ Frquence

.des' averses- station djebel DJOUGGAR (1963 _1972 \'[27]

___ station TUNIS MANOUBIA (1909_1953) (41J

- 20

-30

- 50

.,:.

-40

-100

- 200 ---.:......------+------+-----+-------iL...-----t---+--+---+--r--r------t-T--"-+

pmm

t.. '.' !~ , l,.. '.". ;:

-' 44 -

CH API T R E III

HYDROLOGIE

3.1. DONNEES HYDRO~TRIQUES

3.1.1. Equipement hydromtrique

3.1.1.1. Q!g~~!~~~!Q~_~~~_Q~~~!Y~~!2~~

La rgion concerne fait partie, s~lon la rpartition hy-drographique de la DRE, du secteur miliane - cap bon-Nebhana Une ~quipe instal16e ft Zaghouan est r&sponsable du secteur Milian-.:

e''3uprieur Nebhana -Sahel Nord. Cette quipe est charge de vGri-~fier tous les 1S'Jurs les stations limnimtriques,d'effectuer

, ,

les jaugeages"de prlever des chantillons d'eau et d'entretenirles stations. Le dpouillement des jaugeages et des enregistr-ments limnimtriques est gaiement fait par cette quipe. Un in-gnieur responsable de tout le secteur assume la coordination desactivit&s. .Les~ttions hydromtriques principales sont lies par radio~vec la DRE ~ Tunis. Ds menace d'une crue l'observateur estcharg de transmettre les informations concernant les prcipita-tions et les hauteurs d'eau.

3.1.1.1. Historique des stations hydrorntriqries

3.1 .1 .2.1. .Qy~g_!9.!~!!~~_1!L

La station lirnnimtrique de Oued Khairat fat installeau dbut de1974, environ 100 rn ~ l'aval du Cassis Nado.ur.L'quipement de la station comprenait un jeu d'chelles, un limni-graphe OTT flotteur et un tlphrique. Un observateur releva~tjournalirement les donnes de la station.La srie des observations enrgistres est de qualit moyenne enraison du blocage du flotteur du limnigraphe.i Je dbut et la find 1 une crue sont rarement enregistrs correcteme~t du fait des~pports .solides qui forment un barrage devant le canal de co~~unication du limnigraphe. Les donnes manquantes ont t reconsti-tues l'aide des observations faites par le lecteur d'chelles.

Le dbit d'tiage est mesur au micromoulinet dans uncanal amnag chaque jaugeage par l'quipe de la zone consi-dre.

..../

- 45 -

La section de la station est peu stable et le jaugeagen'est pas toujours fait chaque crue; des courbes de tarage ontpu cependant@tre tablies. Malheureusement la plus grosse crue~(NOV75) depuis la cration de la station, n'a ~ ni enregis-

j tre, ni releve.

Le rseau hydromtrique de ce bassin est contrl partrois stations.

une station hydromtrique principale~ deux points de mesures permanents a sont fait unique-

ment les jaugeages d'tiage.Les premires mesures de hauteur d'eau que nous avons ici

notre disposition remontent 1950~concernent une station si-tue 200 fi l'aval du barrage,. les relevs sont ceux des basseseaux. Les crues sont trs rarement mesures.

En 1975 une station limnimtrique ft installe (C31) enamont du barrage, equipe d'un limnigraphe flotteur, d'un jeud'chelles ainsi que d'un tlphrique.

Aprs le rtablissement du barrage en 1976, cette sta-tion donnait des valeurs pratiquement inexploitables. L'eau ens'accumulant derrire 'le barrage remonte rapidement vers la sta-tion, les mesures de hauteurs d'eau relles sont inconnues etil est impossible de trouver une corrlation entre les hauteursdu plan d'eau et les dbits correspondants.

En 1911, on envisageait une possibilit de constructiond'un barrag sur l'O.Hamam Zriba et on a organis ct effet

,une compagne de mesure sur cet oued qui a dur quelques mois.Actuellement sur cette station on ne dispose que d'une batteried'chelles, utilise pour les jaugeages d'tiage.

3.1.2. Jaugeage et talonnage des stations,

3.1 .2.1. ~~~g~~g~_g~~:~!!~g~~

Les mesures des debits d'tiage sont excutes touteles stations, en gnral tous les 15 jours. Les mesures se font l'aide de micromoulinet on dtermine sur n verticales les vi-tesses d'coulements p points diffrents mais rpartis de fa-on rgulire. Les dbits sont calcules par planimtrage.

"

- 46 - .

3.1.2.2. ~~g~~g~_~~~_S!~~

Les rares mesure? qui existent avant 1975 pou~ le bassindu R'mel sont obtenues partir des jaugeages aux flotteurs cesvaleurs sont considrer avec beaucoup de rserve parce qu'encrue, la vitesse de la surface n'est nullement reprsentative

/

de la vitesse moyenne dans la section mouille.

Aprs la cration des nouvelles stations, les jaugeagesdes crues sont effectus ~u moyen de moulinet suspendu partird'un tlphrique. L'opration du iaugeagedes crues est confieaux agents permanents la station (2 C31 et 1 C1S)Le dpoui~~1ement des jaugeages est fait par le soins de l'quipe t~

Zaghouan.

"" 1

stationstableauxb1ir des

,Les rsultats de jaugeages depuis la cration des deux1imnimtriques ont t vrifis puis prsents dans lesZ4 & 2$, partir de ces valeurs nous avons essay d'ta-courbe d'talonnage pour chaque station.

De faon gnrale on peut dire qu'il y a un dtaragepriodique relativement important dans la partie basse de la cour-

". be d'talonnage ;ceci se voit bien dans le dplacement tantt " -

droi te tantt -" "gauche de la con'!'be en raison des mouvements d' en-

sablement et de dssab1ement de la section.

Quant aux hautes eaux nous avons considrobtenue lors des jaugeages entrepris en 1975 commetoute la p6riode.

la courb.evalable pour

Pour la station hydromtrique SU! cet oued se p~se leproblme suivant :la station est 1300 mtres en amont du bar-rage et la pente entre le barrage et la section de mesure,estfaible. En crue l'eau s'accumule derrire le barrage et les va-leurs de hauteur d'eau au nivau de la station devient de ce faitpeu ~ies aux dbits correspondants qui y passent.

Un affluent drainant une cinquantaine de Kn/~ dverse seseaux juste en amont du barrage et agg~8ve le problme.

- 47 -

Tableau N24 Liste des jaugeages effectues C15 CO.K)

(Q > lm3/s)

! l' Hauteurs 1,

hauteurs Debits Date J Q 1Dtae \ . l'chel- en m3/s , l l'chel- m3/s

le cm le cm-

1

23.2.74 128-120 20.0 . 26.9.77 135 14.3Il Il :11 9-11 2 11 .18

.Il Il 130 11. 5

5.2.1975 128 20.67 Il " 125 8.9" " 125 17.56 " Il 120 6.8Il " 120 16.03 " " 115 5.4Il " 110 10.16

1 " " 105 3.3" " 105 8.30 i 8.10.1977 105 2.86" '''' 100 5.43 " 11 110 4.46Il Il 97 3.62 "- " 120 8.55Il " 95 3.35 Il Il 125 10.96Il " 92 3.06 1 Il II 130 13.666.2.1975 79 1.03 71 " 135 17.218.2.1975 101 5.54 " " 137 19.02

,II " 98 4.16 10.11.1978 149-169 24.8" " 89 2.45 " " 168-145 29.0Il " 86 2.25 11./11.1978 160-146 27.568.3.1975 96 3.62 rt " 142-133 10.2223.4.1975 125 17.55 " "" " 115 12.22 20.5.1976 95 6.0" " 110 9.871 " " 88 3.85Il " 100 5.89 Il " 82 3.821Il " 95 4 1 17.11.1976 101 3.6 :" " 85 1. 95 " " 95 1. 57" " 86 2.70 26.9.1977 165 51.2" " 76 1. 11 11 Il 160 41.74.11.1975 140 33. ~ Il " 155 34.7" " 150 43.9

1Il " 150 28.1

\Il " 160 54.0 f7 " 145 22.4" " 170 65.0

1" " 140 17.6Il " 180 77.0 -L" " 190 90.0" Il 210 117.8Il " " 220 135" " 230 '156.41

- 48 -

Tableau 25 Liste des jaugeages effectus C31 CD.R'mel)

.-------~I~B-_a-u-teur I~--b-i-t-J.......l--D-a-t-e-~-au-t~-ur-l-;~~-i-t:-

Date l'chel-en m3/sl \. l'chellel en m3/sle cm cm 1

i

" "

" "

" "

" "

752 l' 2.10.1978 327-315 !0.48 '1 '1 i6 ~A " " 31 5- 290 f 2. 11

6q4 113. 10. 1978 21 7-118 1 4. 78

50)1 ." " 239-255 14.88

18.86 " rt 264- 270 ! 291

1734 " IV 274 - 277 \ 2. 76i16 4

COUR BE D'ETALONNAGE _ OUied KHAIRATST ATrONl :; C 15

\ 'i

. ,

.;

; ., i

250

1. 7~ +

75 16

76 17 ...

77 7' .

..

zoo

Hautes Eau"

150

-' . ---- . -._-. -_._'- ------ ---~ - - ..- -_.

90 100 110 120 ~10 H sen Cm.

80.

70.

60

Basse E'aux

1

50

z

Q m31

so

10

9

7

200 6

i, ,

i

5

,/

J

100

Qml/S 50 COURBE D'ET ALONN AGE AVAN TLA CONSTRUCTION DU BAR R A GE

(AOUT 1976)

40. 1,

..

JO---_._--~- .

--_._.-~_.-_ .._-.- .._-

/

---/

100

13~--

3ao 400SSO

"

.. .[CRUE OU 8_1_ 1977 1

5

-~._-

s' ............

..........

14~-

200100

10

20

j

, - 49

Pour notre tude nous nous contenterons d'tablir une courbed'ta1onnage'pour chaque crue. Les crues dont on a pas fait des jau~geages ne s~nt pas prises en cpnsidration. Les formes des courbes de .tarage obtenues ont des allures anormales et peu semblables entre elles(fig r1.4.2.).

3.1.3. Salinit

Les prlvements d'chantillons d'eau pour l'analyse se font enmme temps que les jaugeages qui ont iieu tous les 15 jours ~endantles jaugeages des crues des chantillons sont prlevs avec les hau-teurs l'chelles correspondantes.

Les chantillons d'eau prlevs sont analyss au laboratoirede la DRE.

Les rsultats sont exprims en rsidu sec (en g/l). Pour lacomposition du rsidu sec, nous disposons des intervalles irrgu-liers d'une analyse complte.

3.1.4. Transports solides

Pour les deux bassins versants (RIDe1 et Khairat) des mesures detransports de matires en suspension ont t faites pendant les crues.

Pour dterminer la teneur en suspension d'une eau, ma laissereposer pendant 48 heures l'chantillon d'eau, ce qui permet de mesurerle volume d'eau et celui des matires dposes. On filtre ensuitel'eau travers une filtre tar~,le tout est sch l'tuve pendant24 heures 105c. Par pesage on dtermine le poids du rsidu sec.

Les valeurs obtenues doivent tre utilises avec une certainerserve) l'chantillon tant prlev partir de la berge d'un Oued'n'est pas toujours reprsentatif de toute la section. Ainsi il peutarriver souvent que lors du prlvement, l'agent remue avec ses piedsle lieu du prlvement et fausse le rsultat.

Nous avons aussi ,notre disposition les rsultats de mesurede l'envasement dans les retenues de ;.deux barrages assez proches dela rgion (Msri et Nebhana) .

- 50 -

3.2. INTERPRETATION DES DONNEES ET ANALYSE DU RUISSELLEMENT

L'tude du ruissellement a t effectu~ partir de toutesles crues enregistres depuis la cration des stations hydromtriquessur les oueds. Nous disposons d'une vingtaine de crues la stationC 15 sur oued Khairat et une dizaine C31 sur oued R'mel. Le nombrerduit des crues ~tilises pour l'tude de ce dernier est,d essen-tiellement un problme d'talonnage de la station (cf.parag.31232)Certaines de ces crues correspondent une rponse partielle de lasurface du bassin v.e!sant, d'autres des crues complexes.

Une partie de ce Chapitre sera reserve un essai pour ta-blir une relation entre les volumes suissels et les pluies journalire r

En raison des donnes relativement peu nombreuses sur ces deux bassins 'versants nous nous sommes trouvs dans l'obligation d'utiliser parfois,des formules empiriques, ainsi que les rsultats obtenus sur des bas-sins versants limitrcphes afin de donner des ordres de grandeurs pourquelques caractristiques

2.1. CARACTERISTIQUES DES CRUES

2.1.1. Oued Elkairat

EN 1974 : Crue du 22 fvrier 1974L'hydrogramme prsente deux pointes spares de 7 heures30

(Q1= 51 m3/s et Q2 = 15.7 m3/s) observes respectivement 8h et 15h30avec un temps e monte pour le premier maximum de 1h30.

En-1975 Crue du 8 mars 1975Cet hydrogramme prsente un palier la monte et une forme

assez molle;le temps de monte est de 8 heures et le maximum(Q = 97.5 m3/s) est atteint 5h20. Le temps de base de cette crueest de 20 heures.

En 1976 Crue du 18 et 29 juinCet hydrogramme ayant un te~ps de .~se de 21 h prsente deux

pointes spares de 1h30 (Q1 = 37 m3/s, Q2 = 29 m3/s). La monte estlente au dbut (de 0 16 m3/s en 9 heures) pois assez rapide la fiR'(de 16 37 m3/s en 30 minutes).

En 1977

- 51 -

Crue du 8 octobre

L'hydrogramme de forme peu prs symtrique prsente au dbutde la monte deux petites pointes dues au ruissellement sur l~ partie

proche de la station. Il a un dbit maximal de 4S m5/s avec un tempsde monte (2h30) et un temps de base (llh).

En 1978 Crue du 1 octobre

En ralit ce sont deux crues bien spares la premire peuimportante (16.4 m3/s et un temps de monte 50 min) et simple~ laseconde plus grande et plus complexe (2 pointes). La pre~ire monte

prsente deux paliers et une forme assez m0lle (Ql a = 30 rn3/s et temps. ID X

de monte = 2 h). Le dbit maximum de la crue est de 38 m3/s partirduquel la dscente est rapide (de 38 m3/s 3 m3/s en lh30).

Crues du 10 et 12 Novembre:

Les deux crues les plus importantes de l'anne agricole 197879. La forme est uomplexe avec des pointes la monte (crue du 10) oudes pointes la dcrue (crue, du 12).

Les d~bits maximums sont respectivement 60 m3/s (le 10) et146 m3/s (le 12) avec des temps de monte de 4h30 et lh. Le ruisselle-ment a dur 7 heures (le 10) et l1h (le 12).

Nous avons notre disposition une ving~aine de couples hyto-grammes~hydrogrammes~Les diagrammes intensit en fonction du tempssont obtenues en faisant la moyenne des hytogrammes HaIg Ennab etcelle du Cassis Nadour (prs de la station hydromtrique).

Le tableau suivant prsente les caractristiques principalesdes venements averses crues pour le bassin de l'oued. khairat la station C15 et pour toute la priode observe. Les dfinitions deces caractristiques et quelques'observations utilises pour tablirce tableau sont les suivantes

Colonne 1 Numro de la crue depuis le dbut de la priode d'obser-vation hydromtrique.

Colonne 2 Date du dbut de la crueColonne 3 Pm, hauteur moyenne de l'averse responsable de la crue,

en mm.

Colonne 4Colonne 5

Colonne 6

Colonne 7Colonne 8

Colonne 9Colonne 10

Colonne 11

,.... ,tt,~ _lf.f4'

ta~ temps san~ ~~~cipitation prcdant l'averse~ en jour.Qm~ dbit ma~l~~~ de la crue, en m3/stm~ temps de monte de la crue (partie ascendante del'hydrogramme).tb, temps de base de la crue (dure totale de la crue)tp, temps de rponse du bassin mesur entre le momento 50% de la pluie utile sont tombs ct le maximum deruissellement.

3Vr, volume ruissel en 10 .m3 .volume ruissel

lr~ lame ruissele, Irsurface du bassin versant

Kr, coefficient du ruissellement moyen de la crue

Kr = !!.- x 100Pm

Tableau 26 Caractristiques des crues de O.Khairat

i \ i1 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11. , date Pm ta Qm tm tb tp Vr Ir Kr

1

1 5/2/75 30 0 33.2 lh40 22h lh20 1021 5.8 20.0, ,

2 17/2/75 17 0 28.4 Oh50 17h30 - 333 1.9 11.23 7/3/75 44 6 98.0 8hO 22h - 1384 7.9 17.9

'4 23/4/75 13 0 118.2 lh15 10h lh45 120.3 0.7 5.45 25/5/75 19 0 116.5 2h30 61130 - 69.6 0.4 4.06 26/8/75 18.5 2 )22.5 Oh30 71130 - 116.4 0.7 3.87 20/5/1$6 18.5 4 9.6 lh30 9h 3h20 192.0 1.1 6.18 10/6/76 19.5 4 34.0 Oh35 9h 2h50 384 2.2 11.39 26/9/77 27.7 0 59.0 Oh55 llh 2hl0 565.5 3.2 11. 610 8/10/77 26.8 9 45.0 2h30 13h lh35 462 2.6 9.711 7/11/77 7.5 20 7.5 Oh35 19h30 2h25 13.3 0.1 1.312 19/11/77 23 11 80.0 Oh40 15h30 - 400 2.3 10.013 24/1177 14. 1 3 12.5 lh05 21 h lh55 168.3 1.0 6.8 114 10/5/78 6.1 0 9.8 Oh35 9h 4h20 100.2 0.'6 7 . 5 i15 22/5/78 8.S 2hOO 4h45 4hOO. 24.7 O. 1

1

0 3.0 1. 2116 1 1/ '6/ 7 ~': 11 5 0

'13. 1 3h15 18hO 2hOO i 50:0 0.3 2: 5 :

17 1 1/10/78 21.4 0 38 - - - 458.4 2.6 12. 118 h0 /11 / 7, 27/4 20 60 5hOO 7h30 3h30 511 .5 2.9 10.619 12/11/7 27.7 0 143 Oh45 11h30 lh15 10278 7.3 26.4

1 !1

, 1! 1

1 1 1 1

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Nous n'avons pas spar leS crues 'simples des crues complexes,1 ce qui pour de tel bassins versants n'est pas toujours ais et n'a

pas surtout une significationtrs prcise. Nous pouvons malgr toutdfinir un hydrogramme type ayant les caractrstiques suivantes

- temps de monte- temps de