Contribution à la quantification du transport solide et cartographie de l’érosion hydrique du sol par l’utilisation du SIG et les réseaux de neurones. De bassins versants Sébaou

Abstract

L’érosion hydrique reste un problème majeur qui réduit en amont des bassins versants la productivité des terres cultivables par les pertes des sols, des engrais, des éléments nutritifs,… etc., et qui diminue en aval des bassins versants la durée de vie des barrages par la sédimentation accélérée dans leurs retenues. Cette érosion est causée par la réunion de plusieurs facteurs physico-climatiques à savoir la pluviométrie, le relief, les pratiques culturales, l’occupation et les caractéristiques des sols. Dans le bassin versant de l’oued Sébaou (nord-centre algérien) ces facteurs sont particulièrement favorables au déclenchement et à l'accélération du phénomène érosif. La présente étude vise à évaluer les pertes en sol provoquées par le phénomène érosif et cartographier les secteurs potentiellement sensibles à l’érosion hydrique dans le bassin versant de l’oued Sébaou ; Pour ce faire, la version révisée de l’équation universelle de perte en sol (RUSLE) a été utilisée. L’application de cette dernière prend en considération cinq facteurs à savoir l'érosivité des pluies, la topographie, l'érodibilité du sol, le couvert végétal et les pratiques antiérosives. Le produit de ces facteurs sous un système d’information géographique (ArcGIS) à l’aide de l’équation mathématique du modèle RUSLE, nous a permis d’établir une carte des pertes en sol sur l’ensemble du bassin versant et de mettre en évidence les zones à sensibilité critique nécessitant des interventions urgentes. Les résultats obtenus par l’application du modèle RUSLE montrent que la perte moyenne des sols par l’érosion hydrique de l’ordre de 12,95 t/ha/an au bassin versant de l’oued Sébaou dépasse la limite moyenne de tolérance des sols vis-à-vis de l’érosion hydrique (7 t/ha/an). Une partie importante de bassin, soit environ 38% de la superficie totale est marquée par un taux d’érosion inférieure à 7 t/ha/an, contre 6% des terres qui montrent une forte perte de sol (supérieur ou égal 30 t/ha/an) et environ 5% de perte en sol est très forte (supérieur ou égal 45 t/ha/an). Le débit solide en suspension transportées par l’oued Sébaou a été modélisé par l’utilisation des réseaux de neurones (FFBP, CFBP et MLP) sous MATLAB sur la base des mesures instantanées des concentrations de MES et des débits liquides (Q) à l’échelle journalière. Les résultats obtenus indiquent que les modèles neuronaux ont fournis des simulations satisfaisantes selon les critères de performance le coefficient de corrélation, Nash-Sutcliffe (NSE) et l'erreur moyenne quadratique (RMSE).