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Résumé
Les écosystèmes de bas-fonds jouent un rôle grandissant dans la production agricole et la
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Abstract
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  1. 1. UNIVERSITE D’ABOMEY-CALAVI &&&&&&&&&&&&& FACULTE DES SCIENCES AGRONOMIQUES &&&&&&&&& DEPARTEMENT D’AMENAGEMENT ET DE GESTION DES RESSOURCES NATURELLES &&&&&&&&&&& Mémoire pour l’obtention du diplôme de Master Professionnel en Sciences Agronomiques Spécialité : Génie Rural et Mécanisation Agricole THÈME Présenté etsoutenu par : Superviseur: Composition du jury : Président: Prof. Dr. Ir. Luc Ollivier C. SINTONDJI Rapporteur : Dr. HOUNSOU B. Mathieu Examinateur 1: Dr. VISSIN Expédit W. Examinateur 2: Dr. ATIDEGLA Séraphin Mars 2014 Année académique 2012-2013 PRÉVENTION DES RISQUES D’INONDATION DANS LES ZONES DE PRODUCTION AGRICOLE: CAS DE L’ARRONDISSEMENT DE PÉLÉBINA DANS LA COMMUNE DE DJOUGOU AKOGOU O. O. Hugues Donald Prof. Dr. Ir. Luc Ollivier C. SINTONDJI
  2. 2. i UNIVERSITY OF ABOMEY-CALAVI &&&&&&&&&&&&& FACULTY OF AGRONOMY SCIENCES &&&&&&&&& DEPARTEMENT OF NATURAL RESOURCES MANAGEMENT &&&&&&&&&&& TOPIC DISSERTATION To obtain the grade of Professional Master in Agricultural Sciences OPTION: Rural Engineering and Agricultural Machinery Defended by: AKOGOU O. O. Hugues Donald Supervisor: Prof. Dr. Ir. Luc Ollivier C. SINTONDJI March 2014 FLOOD RISK PREVENTION IN AGRICULTURAL AREAS: THE CASE OF THE DISTRICT OF PÉLÉBINA IN THE MUNICIPALITY OF DJOUGOU
  3. 3. 2 CERTIFICATION Je certifie que ce mémoire a été réalisé sous ma direction par Mr O. O. Hugues Donald AKOGOU dans la mention Génie Rural et Mécanisation Agricole du Département d’Aménagement et de Gestion des Ressources Naturelles, Université d’Abomey-Calavi. Le Superviseur : Prof. Dr. Ir Luc Ollivier C. SINTONDJI Ecohydrologue - Maître de Conférences des Universités (CAMES)
  4. 4. 3 DEDICACE A ma mère, Léocadie SOUMAHO épouse AKOGOU.
  5. 5. 4 REMERCIEMENTS Nous tenons à remercier sincèrement tous ceux qui ont accompagné et guidé l’élaboration de ce chef d’œuvre depuis le début jusqu’à la finalisation. Notre gratitude va à l’endroit de : Prof. Dr. Ir. Luc O.C. SINTONDJI, qui d’une part nous a permis de réaliser nos travaux de recherche au sein du projet RAP phase 2 du Centre du riz pour l’Afrique (AfricaRice) et d’autre part a accepté de superviser ce travail. Prof. Dr. Euloge K. AGBOSSOU, Directeur du laboratoire d’Hydraulique et de Maîtrise de l’Eau (LHME) qui n’a ménagé aucun effort pour nous fournir toutes les facilités qui ont permis la collecte de nos données. A tous les enseignants de la Faculté des Sciences Agronomiques qui tout au long de notre formation nous ont transmis leur savoir sans réserves, particulièrement ceux du département d’Aménagement et Gestion des Ressources Naturelles (DAGE). Au Dr HOUNSOU Mathieu et Dr AHAMIDE Bernard, enseignants au Laboratoire d’Hydraulique et de Maîtrise de l’Eau pour leurs conseils qui ont amélioré la qualité de ce travail. A M. SOSSOUHOUNTO Satarou, Conseiller en Production Végétale en poste dans l’arrondissement de Pélébina. Aux Messieurs ASSOUMA Daouda, ASSOUMA Mouhirou, AWI Ibrahim, ISSIFOU BANTCHI Dine pour leur fraternité et leur soutien inconditionnel. A M. DANVI Richard, doctorant dans le cadre du projet RAP 2 pour sa disponibilité et sa précieuse aide sur le terrain.
  6. 6. 5 Liste des sigles et abréviations CeCPA : Centre Communal pour la Promotion Agricole CEDEAO : Communauté Economique des Etats de l’Afrique de l’Ouest CIRADeL: Centre International de Recherche et d’Actions pour le Développement Local DEM: Digital Elevation Model FPM: Forage équipé de Pompe à Motricité humaine ICHARM: International Centre for Water Hazard and Risk Management IFAS: Integrated Flood Analysis System JAXA: Japan Aerospace Exploration Agency LHME: Laboratoire d’Hydraulique et de Maîtrise de l’Eau OCHA: Office for the Coordination of Humanitarian Affairs ONU: Organisation des Nations Unies PBF-II: Projet Bois de Feu phase 2 PNUD : Programme des Nations Unies pour le Développement ProCGRN: Projet de Conservation et de Gestion des Ressources Naturelles PWRI: Works Research Institute RAP: Realising Agricultural Potential of inland valley lowlands in Sub-saharan Africa while maintaining their environmental services SWAC: Sahel and West Africa Club Secretariat TRMM: Tropical Rainfall Measuring Mission UA: Unité d’Aménagement
  7. 7. 6 Résumé Les écosystèmes de bas-fonds jouent un rôle grandissant dans la production agricole et la diversification des cultures au Bénin. Les sols de ces milieux sont sujets à de fréquents épisodes de submersion. Il apparaît alors essentiel d’estimer l’ampleur et la durée de ces épisodes afin de mieux gérer les risques d’inondation sur les parcelles de cultures. Notre étude, réalisée dans l’arrondissement de Pélébina vise à estimer les risques d’inondation sur les bas-fonds Dosir et Yobarou. Suite à l’analyse fréquentielle de la pluviométrie annuelle à Pélébina, le risque hydrologique a été déterminé pour cette localité. Sur cette base, nous avons effectué une simulation du fonctionnement hydrologique des deux bas-fonds à l’aide du modèle IFAS (Integrated Flood Analysis System). Les débits d’écoulements dans les bas-fonds ont été modélisés sous IFAS à partir des Modèles Numériques de terrain ainsi que de données pluviométriques collectées grâce à des pluviomètres à lecture directe. Trois transects de piézomètres (amont, médiane et aval) nous ont permis de suivre la dynamique de la nappe sur chaque bas-fond. La lame d’eau a été suivie grâce à des échelles limnimétriques. Enfin, des capteurs de pression installés en aval dans le lit mineur ont permis d’enregistrer la lame d’eau qui s’écoule à un pas de temps de 10 minutes. Le calage a été fait sur la base de la carte d’occupation des sols (GlobalMap) et de la carte de capacité de stockage en eau du sol (UNEP). Les débits simulés ont été comparés à une série de débits mesurés. L’efficience du modèle a été évaluée à partir du coefficient de détermination R2 et l’indice de Nash. Les résultats révèlent une pluie décennale humide de 1581 mm avec un risque hydrologique calculé sur une période de 30 ans qui est de 0,96. Ceci réflète une probabilité élevée de pluviométries à fortes intensités qui à leur tour se traduiront en risque d’inondation. Le modèle IFAS a démontré une bonne capacité à simuler les écoulements sur le bas-fond Dosir avec un coefficient de détermination de 0,65. Il ressort que la réponse de ce bas-fond suite à une sollicitation est très rapide de l’ordre de quelques heures. Elle se traduit par des lames d’eau pouvant atteindre 3 à 8 cm sur 7 jours. Mot clés : Inondation, modélisation, bas-fonds, IFAS
  8. 8. 7 Abstract Inland valleys play an increasingly important role in agricultural production and crop diversification in Benin. The soils in those areas are subject to frequent episodes of flooding. Thus it is vital to estimate the magnitude and duration of these episodes to manage flood risks on crop plots better. This study, conducted in the district of Pélébina aims to assess flood risks on Dosir and Yobarou inland valleys. After implementing the frequency analysis on the rainfall of Pélébina, the hydrological risk has been assessed for that locality. On that basis we performed a simulation of the hydrological functioning of those two inland valleys using the IFAS (Integrated Flood Analysis System) model. Runoff on the inland valleys was modeled under IFAS from Digital Elevation Model. Rainfall data was collected from rain gauges. Three transects of piezometers (upstream, middle and downstream) allowed us to monitor the dynamics of groundwater on each inland valley. Water level has been monitored using limnimetric scales. Finally, pressure sensors installed downstream in the riverbed helped collect water levels at a time step of 10 minutes. The calibration was done on the basis of the land use map (GlobalMap) and the soil water holding capacity map (UNEP). The simulated runoff was confronted with series of measured runoff. The efficiency of the model was evaluated basing on the coefficient of determination R2 and the Nash efficiency index. The results reveal a wet decennial rain of 1581 mm with an associated hydrological risk of 0.96 on 30 years. This shows a high probability of extreme rainfall, hence a flood risk. The IFAS model demonstrated a good ability to simulate runoff on Dosir inland valley with determination coefficient of 0.65 It appears that the response of the inland valley to rainfall events is very fast: on the order of a few hours. It results in water levels of 3 up to 8 cm over 7 days. Keywords: Flood, modeling, inland valleys, IFAS

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