Content uploaded by L. Daoudi
Author content
All content in this area was uploaded by L. Daoudi on Oct 16, 2014
Content may be subject to copyright.
Content uploaded by L. Daoudi
Author content
All content in this area was uploaded by L. Daoudi on Jun 03, 2014
Content may be subject to copyright.
Content uploaded by Mohamed Elmehdi Saidi
Author content
All content in this area was uploaded by Mohamed Elmehdi Saidi on Jun 04, 2014
Content may be subject to copyright.
COMPORTEMENT HYDROLOGIQUE ET DYNAMIQUE
D’UN BASSIN VERSANT EN MILIEU SEMI-ARIDE:
EXEMPLE DU BASSIN VERSANT DU KSOB
(HAUT ATLAS OCCIDENTAL, MAROC)
Comportamiento hidrológico y dinámico de una cuenca vertiente en una zona semi-árida:
El ejemplo de la cuenca vertiente del Ksob (Alto Atlas occidental, Marruecos)
A. El Mimouni, L. Daoudi, M. E. Saidi & A. Baiddah
Laboratoire de Géosciences et Environnements, Département des Sciences de la Terre,
Faculté des Sciences et Techniques de Marrakech, B.P. 549-Guéliz, Marrakech - Maroc
e-mail: Daoudi.lahcen@gmail.com - Fax (212) 24 43 31 70
Resumen: Situada en una zona semi-árida, en el extremo occidental del Alto Atlas, la cuenca vertiente del Ksob
presenta una forma alargada con pendientes bastante importantes en las cuencas afluentes y sus vertientes. La mayoría
de los afloramientos son bastante impermeables, compuestos principalmente por rocas carbonatadas jurásicas y
cretácicas. Estas características tienen una influencia evidente en la descarga de los tributarios y en la morfolgía de los
hidrogramas observados en sus desembocaduras. El río Ksob ha sufrido avenidas devastadoras muy violentas y de
corta duración. La carga sólida transportada por tales avenidas, y depositada en la Bahía de Essaouira, juega un papel
fundamental en el mantenimiento del equilibrio morfodinámico y sedimentario de la desembocadura del río y la playa
de Essaouira. La construcción de la presa Zerrar, aguas arriba del río, provocará un déficit sedimentario importante que
se traducirá en una erosión costera intensa de la Bahía de Essaouira.
Palabras claves: Cuenca vertiente, semiárido, avenidas, carga sólida, río Ksob, Bahía de Essaouira.
Abstract: Located at the Western extremity of the High Atlas range in a semi-arid zone, the Ksob watershed area
presents an elongated shape with steeps slopes at the tributaries. The outcrops, rather impermeable in their majority,
are composed by Jurassic and Cretaceous carbonated rocks and marls. All these characteristics induce an increase of
the river discharge and the development of important floods. The Ksob River is affected by frequent floods, which are
violent and short in duration. Transported solid loads deposited in Essaouira bay, play a fundamental role in the
maintenance of morphodynamic and sedimentary equilibrium in the river mouth and in the Essaouira beach. The
construction of Zerrar dam, upstream of the Ksob River, would involve an important sedimentary deficit, which would
drive in a very intense coastal erosion of the Essaouira Bay.
Key words: Watershed area, Semi-arid, Floods, Solid load, Ksob River, Essaouira Bay.
A. El Mimouni, L. Daoudi, M. E. Saidi & A. Baiddah (2010). Comportement hydrologique et
dynamique d’un bassin versant en milieu semi-aride: exemple du bassin versant du Ksob
(haut atlas occidental, Maroc). Rev. C. & G., 24 (1-2), 107-120.
Revista
&
ISSN: 0214-1744
1. Introduction
Partout dans le monde, les inondations et les
pulsations hydrologiques défient la chronique par
leurs effets dommageables sur les Hommes, les
biens et le milieu naturel. Dans les régions semi-
arides plus particulièrement, ces phénomènes ont
pris de l’ampleur durant ces dernières décennies,
probablement en relation avec le changement
climatique que connaît la planète. Au Maroc, le
Haut Atlas Occidental est l’une des régions les plus
touchées par ces phénomènes d’écoulement
extrême à répétition. Les dernières grandes crues
survenus dans la région depuis quelques années
(Ourika en 1995 et en 1996 ; Ksob en 1996 et 2005,
Imin’tanout et régions voisines tout récemment)
témoignent d’une série impréssionnates de sous-
évaluations de l’aléa hydrologique à prendre en
compte. En dépit de sa situation sous un climat
semi-aride à sub-humide, cette région est
confrontée à l’amplification et à la répétition du
phénomène en raison de l’encaissement des vallées
et de leur aptitude à concentrer les écoulements
(Saidi et al., 2003). Les vallées situées à une
qurantaine de kilomètre au sud de la ville de
Marrakech (Ourika, Rhiraia, N’fis) sont souvent le
siège de crues très violentes et imprévisibles (Saidi
et al., 2003; Saidi et al., 2006 ; Daoudi et Saidi,
2008). Les impacts dommageables sur l’environ-
nement socio-économique sont nombreux dans les
vallées (Rapport de la Direction Provinciale de
l’Agriculture de Marrakech, 1999). Indépendam-
ment des interrogations relatives aux répercusions
d’un dérègelement climatique provoqué par les
activités humaine, cette situation pose brutalement
le problème des moyens de prévention et de
protection mis en œuvre.
Dans la région d’Essaouira, le bassin versant du
Ksob (extrémité occidentale du Haut Atlas) est
l’une des régions les plus menacées par ce risque
naturel en raison de son climat semi-aride de son
relief montagneux et maritime et de ses enjeux
touristiques urbanistiques et économiques. Ce
bassin est parcouru par un cours d’eau à caractère
torrentiel traversant et menaçant les secteurs de
plus en plus développés de la bande côtière de la
région d’Essaouira. Les risques d’inondation sont
d’autant plus importants que la ville d’Essaouira
présente une topographie plate proche du niveau de
108 A. El Mimouni, L. Daoudi, M. E. Saidi & A. Baiddah (2010). Rev. C&G, 24 (1-2)
la mer (5 m d’altitude). Contrairement aux autres
bassins versants du Haut Atlas occidental, le bassin
versant du Ksob présente plusieurs particularités.
Alors que les débits de pointe dépassent rarement
1000 m3/s lors des crues dans les autres bassins du
Haut Atlas (1030 m3/s pour la tristement célèbre
crue de l’Oued Ourika survenue le 17 Aout 1995
(Saidi et al., 2003)), le débit de pointe atteint dans
le bassin de Ksob lors des périodes de crue dépasse
généralement 1000 m3/s. Lors de la crue du 29
Novembre 2005, la plus spectaculaire durant ces
dernières décénnies, le débit de pointe atteint est de
2550 m3/s d’après l’Agence de Bassin Hydraulique
de Tensift (ABHT). Lors des périodes de crue, un
courant très destructeur traverse alors le lit majeur
de l’Oued court-circuitant ainsi les méandres.
L’érosion accélérée mobilise progressivement une
masse importante de sédiments meubles constituée
de galets, de sables, de limons, d’argiles et de
débris végétaux. Toutefois, par cette charge solide
qu’il véhicule lors des périodes de crue, l’oued
Ksob joue un rôle fondamental dans le maintien de
l’équilibre morphosédimentaire de la baie
d’Essaouira (Gentile, 1997 ; El Mimouni et al.,
2007)
La compréhension scientifique et technique des
facteurs hydrodynamiques, géomorphologiques et
anthropique à l’origine des crues et des processus
érosifs qui s’en suivent permet généralement
d’évaluer leur impact sur l’environnement et de
proposer des formes d’aménagement et de
protection plus adaptées au milieu naturel. Afin de
comprendre la dynamique et les particularités du
bassin versant du Ksob, et de fournir des
indications permettant de caractériser son compor-
tement hydrologique, nous avons entrepris une
étude multidisciplinaire comprenant l’hydrologie,
la lithologie et la géomorphologie de ce bassin
versant ainsi que de l’évolution morphosédi-
mentaire de son embouchure. Cette étude vise à
comprendre à quel point les caractéristiques de ce
bassin versant ont permis d’atteindre des pointes de
crues exceptionnelles pour une superficie drainée
ne dépassant pas 1480 km². Cette étude a
également pour objectif de déterminer quel sera
l’effet du projet de barrage Zerrar prévu à 30 km de
la côte en amont du bassin, sur le fonctionnement
hydrodynamique et morphosédimentaire de ce
bassin versant et de son embouchure.
Crues et transports solides en milieux semi-arides 109
2. Contexte géographique et climatique
2.1. Situation géographique
Le bassin versant du Ksob se localise sur la
façade Atlantique du Maroc au sud-est de la ville
d’Essaouira, entre 31°2’ et 31°30’ Nord et entre 9°
et 9°46’ Ouest, où il constitue l’extrémité
occidentale de la chaîne haut atlasique. Le cours
d’eau principal (Oued Ksob) résulte de la
confluence des oueds Igrounzar et Zelten à l’amont
de la gorge Zerrar à environ 29 km de l’océan
Atlantique. Le bassin versant du Ksob est donc
composé de trois sous bassin d’une superficie
totale de 1480 km2(823 km2pour le sous bassin
d’Igrounzar qui s’étend sur la partie Nord, 460 km2
pour le sous bassin de Zelten sur la partie Sud et
197 km2pour le sous bassin l’Adamna à l’extrême
Ouest) (Fig. 1).
2.2. Caractéristiques climatiques
Du point de vue climatique, le bassin versant du
Ksob est situé, selon plusieurs indices d’aridité,
dans une zone aride à semi-aride caractérisée par
l’interférence des influences océaniques (perturba-
tions de l’Ouest), continentale et montagnarde
(Allam et Houmimyd 1990; Weisrock, 1980;
Hander, 1993). L’aridité est assez marquée dans le
bassin versant surtout en été. Cette aridité est par
ailleurs relativement croissante de l’Ouest vers
l’Est, suite à l’éloignement des influences
océaniques, où la pluie diminue et les écarts
thermiques augmentent. Le diagramme ombrothe-
rmique de la station d’Essaouira met en lumière
une aridité étalée sur six mois d’avril à septembre
où le total pluviométrique mensuel en mm est
dépassé par le double des températures en °C. La
température moyenne annuelle y est de l’ordre de
20 °C. La différence de température entre le mois
le plus chaud (juillet) et le mois le plus froid
(janvier) ne dépasse guère 6 °C ; mais l’amplitude
diurne est plus importante pouvant atteindre 10 à
12 °C. La région est caractérisée par une variabilité
spatio-temporelle des précipitations qui sont
marquées par des irrégularités inter-annuelles et
intra-annuelles importantes et une irrégularité
relative des écoulements superficiels (Hander,
1993). La pluviométrie annuelle est en moyenne de
l’ordre de 330 mm par an, avec un coefficient de
variation de 34 %. La variabilité mensuelle et
saisonnière est encore plus marquée, avec des
coefficients de variation respectifs de 50 et 55 %.
La série de données disponibles de 1977 à 2004 à
l’ABHT, montre que cette période est caractérisée
par l’alternance d’années pluvieuses et d’années
sèches (Fig. 2). La moyenne des précipitations
mensuelles est de l’ordre de 55 mm pour les mois
les plus humides (Novembre, Décembre et
Janvier). La période sèche peut durer 7 mois
(d’Avril à Septembre) avec un minimum de
précipitations établi aux mois de juillet et août qui
peuvent connaître une sécheresse totale (Fig. 2).
Selon les données de l’Agence de Bassin
Hydraulique de Tensift, les débits moyens annuels
enregistrés durant les trois dernières décennies à la
station Adamna varient entre 0.11 m3/s (1992-93)
et 6,77 m3/s (1995–96). Cependant, le trait marqué
des écoulements de l’oued Ksob correspond à ses
débits de crues très élevés occasionnels qui
peuvent atteindre plusieurs centaines de mètre-
cubes par seconde. La région a connu durant le
siècle dernier plusieurs crues importantes durant
les années 1927, 1961, 1965, 1985 et 1996.
Toutefois, la plus remarquable de ces crues est
celle qui a eu lieu en Novembre 2005 avec un débit
de pointe de 2550 m3/s (Fig. 2).
2.3. Données environnementales
La région d’Essaouira comprend deux étages de
végétation:
1. L’étage de végétation méditerranéen-aride ; il
occupe la majeure partie du bassin du Ksob. Etant
donné les caractéristiques climatiques sévères, la
vie végétale dans cet étage n’est pas facile.
Cependant, malgré ces conditions, on remarque
l’apparition d’une forêt claire représentée par
l’arganier (Argania spinosa). Cette forêt, étant
donné son exploitation économique, présente un
niveau de dégradation élevé. C’est pourquoi, il est
pratiquement impossible de rencontrer actuelle-
ment une forêt à l’état de climax (RESING, 1996).
2. L’étage de végétation semi-aride; il occupe
les franges côtières autour d’Essaouira, où il est
représenté par le thuya (Tetraclinum articulata).
L’occupation des sols est rudimentaire; on
distingue deux types de couverts: 1) des cultures
céréalières sur les terrains marneux d’age crétacé,
sur le Plio-Quaternaire et l’Eocène, 2) des terrains
nus correspondant aux affleurement des dalles
calcaires fissurées et karstiques du Crétacé et aux
formations jurassiques. Dans les différentes parties
du bassin, les zones urbanisées sont quasi
inexistantes, à l’exception de certaines communes
où les infrastructures peuvent avoir une influence
110 A. El Mimouni, L. Daoudi, M. E. Saidi & A. Baiddah (2010). Rev. C&G, 24 (1-2)
Figure 1. Principales caractéristiques du bassin versant du Ksob (A- Situation géographique B- Réseau hydrographique, C- Carte hyp-
sométrique, D- Carte géologique).
Figura 1. Características principales de la cuenca vertiente del Ksob (A- Situación geográfica, B- Red hidrográfica, C- Mapa hip-
sométrico, D- Mapa geológico).
AB
CD
Crues et transports solides en milieux semi-arides 111
très réduite sur le ruissellement (Laftouhi et
Persoons, 2007).
3. Caractéristiques morphologiques du bassin
La forme du bassin versant peut avoir des
conséquences hydrologiques importantes, notam-
ment la relation pluie-débit et l’évolution des
écoulements en période de crue. Autrement dit,
outre la nature de l’averse, ce sont les
caractéristiques morphologiques du bassin qui
conditionnent la forme des hydrogrammes
observés à l’exutoire (Humbert et al., 1982; Saidi,
1995; Saidi et al., 2003). Plusieurs formules et
indices permettent de chiffrer les caractéristiques
morphologiques des bassins versants. Le tableau 1
permet de comparer les caractéristiques morpho-
logiques du bassin du Ksob avec celles du bassin
versant de l’Ourika (Fig. 1A), l’un des principaux
bassins du Haut Atlas occidental connu par ces
crues dévastatrices (Saidi et al., 2003).
Le bassin versant du Ksob présente plusieurs
particularités morphologiques. Sur environ 80 km
de distance, sa topographie passe de 0 à environ
1700 m d’altitude. Alors que l’oued est relati-
vement encaissé en amont, la morphologie de la
basse vallée de l’oued est relativement complexe;
modelé notamment par les vents forts du Nord
(Weisrock A. et Fontugne M., 1991) et par les
nombreux aménagements réalisés au cours de ces
deux dernières décennies. L’oued débouche
directement dans la baie d’Essaouira.
L’indice de compacité de Gravelius (Kc = 0,28
P/ÖS; où P est le périmètre et S la surface) permet
d’avoir une idée sur la forme géométrique du
bassin (Saidi, 1995); il est de l’ordre de 1,5 pour le
bassin versant du Ksob (1,39 pour le sous bassin
d’Adamna, 1,33 pour celui d’Igrounzar et 1,73
pour celui de Zelten). Comme pour le bassin de
l’Ourika (Kc = 1,3), cette compacité relativement
médiocre confère au bassin une forme allongée. Le
cours principal résulte de la confluence des oueds
Igrounzar et zelten à l’amont de la gorge Zerrar à
environ 29 km de l’océan Atlantique. Chacun de
ces oueds correspond à une vallée linéaire
alimentée, sur les deux rives, par une succession de
ravins affluents (Fig. 1B). Cette situation permet
aux ondes de crues de grossir vers l’aval à mesure
de leur alimentation par les affluents.
L’analyse de la répartition des tranches
d’altitude est effectuée à partir des cartes
Figure 2. Précipitations et débits du bassin versant du Ksob à la station Adamna.
Figura 2. Precipitaciones y descargas de la cuenca vertiente del Ksob en la estación de Adamna.
topographiques au 1/100 000ème d’Essaouira et de
Khemis Meskala. La répartition altimétrique dans
le bassin du Ksob montre la prédominance des
terrains compris entre 600 et 1600 m représentant
environ 60% de la surface totale (Fig. 1C).
L’altitude moyenne s’élève à 745 m.
Le calcul des pentes moyennes du bassin du
Ksob a permis de constater que celles des cours
principaux ne sont pas particulièrement élevées
(1,7% à Adamna, 1,8% à Igrounzar et 3,6% à
Zelten) (Fig. 3). Cependant, la vitesse et la violence
des écoulements sont surtout régies par les pentes
plus importantes des affluents et des versants. La
quasi-totalité des affluents se jettent dans les cours
principaux avec des pentes assez importantes, mais
les vallons les plus pentus se situent en amont du
bassin avec des pentes qui peuvent atteindre par
endroit 10 %. Les pentes les plus importants dans
le bassin versant sont identifiées sur le versant sud
du sous bassin du Zelten.
4. Contexte géologique du bassin versant
Sur le plan géologique, les affleurements du
bassin versant du Ksob sont constitués de faciès
très diversifiés d’âges compris entre le Trias et le
Quaternaire (Michard, 1976; Içame, 1994). Cepen-
dant, la majeure partie des faciès rencontrés dans le
bassin est constituée de séries carbonatées d’âge
112 A. El Mimouni, L. Daoudi, M. E. Saidi & A. Baiddah (2010). Rev. C&G, 24 (1-2)
Tableau 1. Caractéristiques morphologiques du bassin versant du Ksob comparées avec celles du bassin versant de l’Ourika.
Tabla 1. Características morfológicas de la cuenca vertiente del Ksob comparadas con las del Ourika.
OURIKA Ksob
Superficie (km2) 503 1480
Périmètre (km) 104 208
Longueur du cours principal (km) 45,5 105
Índice de compacité 1,3 1,5
Altitude moyenne (m) 2500 745
Altitude maximale (m) 4001 1694
Longueur du rectangle équivalent (km) 39,2 87
Largeur du ractangle équivalent (km) 12,8 14,6
Pente moyenne 2,15 % 1,5 %
Figure 3. Profils longitudinaux de l’Oued Ksob et de ses deux principaux affluents
Figura 3. Perfiles longitudinales del río Ksob y de sus dos afluentes principales.
Crues et transports solides en milieux semi-arides 113
Jurassique et Crétacé (Figure 1D). Les observation
déduites des cartes géologiques au 1/50 000
d’Essaouira et de Khemis Meskala, et des
prospections de terrains montrent que les roches
tendres à moyennement tendres représentent plus
de 60 % de l’étendue du bassin. Ceci explique la
grande quantité des matériaux solides charriée par
le Ksob durant les périodes de crue. L’histoire
tectonique de cette partie du Haut Atlas est
complexe; la morphologie actuelle est le résultat
combiné de l’orogenèse atlasique avec des
directions de raccourcissement N120 à N140 et de
la tectonique salifère qui est une des particularités
morpho-tectonique de ce bassin. En effet,
l’abondance du diapirisme a pour origine les
argiles salifères du Trias plus profond.
Le haut bassin d’Igrounzar est occupé
principalement par des marnes et des marno-
calcaires respectivement cénomaniens et sénoniens
sur lesquels le ruissellement est intense. Vers le
centre du bassin l’oued coule sur des calcaires
turoniens assez fissurés pour permettre l’infil-
tration d’une quantité d’eau non négligeable (Rey
et al., 1988; Ettachfini, 1992; Içame, 1994).
Le sous-bassin versant de Zelten draine des
séries du Jurassique supérieure aux structures plus
compliquées. Ces formations sont en majeure
partie constituées par des argiles et des marnes. Le
ruissellement y est par conséquent plus intense.
Vers l’aval de la confluence, les formations
dunaires consolidées et mobiles du Plio-quater-
naire occupent la totalité du sous bassin versant
d’Adamna (Figure 5), où les eaux s’infiltrent
rapidement dans les alluvions du lit de l’oued (El
Mimouni et al., 2005).
5. Comportement hydrologique et dynamique
5.1. Ecoulements
L’écoulement, d’abord pérenne en amont
d’Igrounzar et de Zelten, devient saisonnier en
aval. Dans cette dernière partie du bassin, le Ksob
ne coule qu’après les premières pluies de
septembre ou octobre (parfois plus tard).
L’écoulement persiste alors jusqu’au mois de mai
ou de juin en marquant parfois au passage des
pulsations brutales du débit lorsque l’intensité
pluviale est très forte.
La majeure partie de l’écoulement se produit
donc dans les bassins amont d’Igrounzer et de
Zelten. Les écoulements de ces deux oueds
consistent en deux composantes: 1) un écoulement
de base faible et régulier pendant la majeure partie
de l’année résultant de la restitution des eaux
provenant de l’écoulement hypodermiques et des
résurgences des eaux infiltrées dans le bassin,
notamment dans sa partie amont; 2) une série de
crues de courte durée mais assez fortes qui peuvent
avoir lieu plusieurs fois par an en fonction de
l’intensité et la durée des séquences pluvieuses.
Toutes les caractéristiques morphologiques et
lithologiques analysées précédemment ont une
influence évidente sur la puissance des crues et la
forme des hydrogrammes. Les crues de l’oued
Ksob, comme celles des autres oueds du Haut
Atlas, sont généralement violentes et de courte
durée. Les hydrogrammes observés à l’exutoire
sont souvent pointus avec des temps de montée
assez brefs et des temps de base de quelques
heures. A titre d’exemple, la figure 4 illustre
l’hydrogramme de la crue de l’oued Ksob de
Novembre 2005; il met en relief les caracté-
ristiques d’une crue simple monogénique avec une
forte pointe de crue, des temps de base et de
montée assez courts et un tarissement prolongé. La
montée des eaux s’est produite en 5 heures et 30
minutes et la décrue en 6 heures. Le débit de la crue
est passé d’après l’Agence de Bassin Hydraulique
de Tensift de 12 m3/s avant la crue à une pointe de
2550 m3/s. Les eaux mobilisées durant la crue ont
atteint un volume de 34,47 millions de mètre-
cubes.
Les écoulements annuels aux trois stations de
jaugeage (Igrounzar, Zelten et Adamna) sont très
variables d’une année à l’autre en fonction des
aléas climatiques. Le tableau 2 permet d’apprécier
cette variabilité du régime annuel de l’oued.
Le coefficient de variation est très important
attestant de l’extrême variabilité des débits d’une
année à l’autre. Il en est de même pour le rapport
des extrêmes (R=Qmax /Qmin) qui montre des
valeurs qui varient de 34.2 à la station d’Igrounzar
à 56.4 à la station d’Adamna.
Les débits moyens interannuels semblent être
normaux si on considère la superficie contrôlée par
chaque station (notion de débit spécifique). Les
travaux menés en 1993 par l’ABHT sur le jaugeage
différentiel avaient montrés que 67 l/s des eaux de
l’oued Ksob s’infiltrent par les calcaires fracturés
du Cénomano-Turonien, sur une longueur de 2
Km, contre 42 l/s sur 7 Km infiltrés par les terrains
du Plio-quaternaire
A partir des valeurs des débits maxima annuels
instantanés établis par la direction régionale de
l’hydraulique de Marrakech, et à l’aide d’un
logiciel de traitement statistique, nous avons pu
ajuster un certain nombre de lois statistiques à un
échantillon de crues du Ksob. Le résultat obtenu
montre que les lois les plus adéquates sont les lois
Weibull-2, Weibull-3 et Log-weibull-3. Les lois de
Weibull sont des lois de probabilité utilisées pour
l’estimation des fréquences de crues et de leurs
périodes de retour. La fonction de répartition de la
loi à deux paramètres (Weibull-2) est définie par:
F (x; k,
λ
) = 1 – e–(x/
λ)κ
k est le paramètre de forme et λ le paramètre
d’échelle de la distribution.
La loi de Weibull-3 dispose d’un troisième
paramètre de localisation de la distribution θ. Elle
est définie par:
F (x; k,
λ
,
θ
) = 1 – e–(
)
Ces lois nous ont permis d’estimer les hauteurs de
certaines crues comme suit:
L’analyse de ces données montre que la
fréquence des crues est relativement importante en
comparaison avec des bassins situés dans le même
contexte climatique. En effet, nous avons constaté
que des crues de l’ordre de 210 m3/s se produisent,
114 A. El Mimouni, L. Daoudi, M. E. Saidi & A. Baiddah (2010). Rev. C&G, 24 (1-2)
Figure 4. Hydrogramme de la crue du 29 Novembre 2005 de l’Oued Ksob à la station d’Adamna.
Figura 4. Hidrograma de la avenida del río Ksob el 29 de noviembre de 2005 en la estación de Adamna.
Tableau 2. Paramètres statistiques des débits annuels moyens (m3/s) au niveau des différentes stations de l’oued Ksob, pour la pério-
de 1977-2006 (Q: débit, CV: coefficients des variations = Ecart-type/moyenne; R ext.: rapport des extrêmes = Q max/Q min).
Tabla 2. Parámetros estadísticos de las descargas anuales medias (m3/s) en las diferentes estaciones del río Ksob, para el periodo
1977-2006.
Stations Q moyen Ecart-type CV Q max Q min R ext.
Igrounzar 0,49 0,74 0,96 1,95 0,057 34,21
Zelten 0,51 0,69 1,35 3,49 0,078 44,74
Adamna 1,23 1,36 1,10 6,77 0,12 56,41
x –
θ
λ
k
Crues et transports solides en milieux semi-arides 115
en moyenne, tous les deux ans à Adamna, et que
des débits de pointe de l’ordre de 860 m3/s y
reviennent tous les 10 ans. La crue exceptionnelle
de Novembre 2005, avec une pointe de crue de
2550 m3/s correspondrait donc à une crue
centennale.
5.2. Erosion et charge solide
Dans les bassins torrentiels des régions
tempérées, les mouvements gravitaires de terrain
présentant des caractéristiques d’écoulement sont
fréquents (Julian et Anthony, 1997; Malet et al.,
2000; D’Amato Avanzi et al., 2004). En utilisant la
classification de Hungr et al. (2001), on distingue
les glissements évoluant en coulées ou glisse-
ments-coulées (earthflow), les coulées de débris
(debris avalanche), et les laves torrentielles
(debris-flow). Ces mouvements se différencient par
la morphologie des dépôts, la granulométrie, les
paramètres mécaniques et les vitesses d’écoule-
ment (Major et al., 1992; Malet et al., 2002;
Hürlimann et al., 2003). Dans les régions semi-
arides, ces processus d’écoulement extrême sont
peu connus. Au Maroc par exemple, les études
consacrées à l’érosion et à l’estimation des
transports fluviaux ont toutes mis en évidence
l’importance quantitative des charges exportées par
les bassins versants sous climat semi-aride
(Snoussi, 1986; Sibari et al., 2001). L’approche
globale souvent utilisée pour l’estimation du bilan
des matières transportées en zone semi-aride reste
confrontée à la grande irrégularité hydrologique
des oueds marocains dont les bassins versants
présentent des caractéristiques lithologiques,
géomorphologiques et hydroclimatiques propres
(Sibari et al., 2001; Loudiki, 1999).
Dans le bassin versant du Ksob, la charge solide
charriée en période de crue par l’oued est très
importante; il est composé de galets, de sables, de
limons, d’argiles et de débris organiques. Ces
matériaux transportés résultent aussi bien de la
dégradation des versants abrupts que de la
remobilisation des sédiments accumulés, en
période de sécheresse, dans le lit de l’oued.
-En amont du bassin, la dégradation spécifique
au niveau du confluent des deux sous bassins
versants (Igrounzer et Zelten) est de 1000
T/Km2/an (Rapport du Ministère de l’Economie,
des Finances, de la Privatisation et du Tourisme,
2002). Suite à la situation de cette partie du bassin
dans une zone aride à semi-aride (loin des
influences maritimes), son couvert végétal est très
clairsemé, dominé par l’arganier «Argania Spi-
nosa». Cependant en raison de sa surexploitation
durant ces dernières années, la forêt d’arganier
présente un niveau de dégradation élevé ; ces zones
sont donc soumises à une érosion de plus en plus
intense. La constitution de la charge solide des
cours d’eau, charriée ou en suspension, est surtout
le fait de surfaces contributrices et non de
l’ensemble du bassin versant. Les matériaux
transportés sont surtout composés de galets
calcaires, d’argiles et de limons, en provenance des
versants fortement inclinés. Leurs entrées au
niveau des drains principaux se font sous forme de
matériaux alluviaux (cône de déjection et con-
fluence des tributaires) et de colluvions (cônes
d’éboulis et glissement de terrain). Cette dernière
forme de matériaux charriée concerne des faciès
plus au moins meubles qui affleurent sur des
versants abrupts. Il s’agit plus particulièrement des
formations argileuses du Trias, des formations
marneuses du Crétacé inférieur et les formations
meubles du Plio-quaternaire. Les argiles du Trias
affleurent sur une zone étroite en aval du bassin
représentant moins de 5% de la superficie totale;
cependant elles contribuent de façon importante à
la charge solide en raison de leur friabilité. Les
formations marneuses du Crétacé inférieur
occupent le haut bassin de Zelten sur une superficie
Tableau 3. Périodicité des crues de l’oued Ksob (d’après l’Agence de Bassin Hydraulique de Tensift).
Tabla 3. Periodicidad de las avenidas del río Ksob (según la Agencia de la Cuenca Hidráulica de Tensift).
Récurrence (ans) 2 5 10 20 50 100 200 Loi d’ajustement
Igrounzar 33 120 210 320 490 640 800 Weibull-3
Zelten 135 326 470 620 820 970 Weibull-2
Adamna 210 540 860 1240 1860 2400 3040 Log-weibull-3
représentant à peu près 25 % du bassin du Ksob et
20 % dans le sous bassin d’Igrounzar.
-Vers la partie aval du bassin, les formations
meubles du Plio-quaternaire constituent les
principaux faciès géologique de cette partie du
bassin. L’oued Ksob constitue un obstacle
morphologique vis-à-vis des sables qui migrent
vers le Sud, sous l’action des vents dominants du
Nord et du NNE, sous forme de dunes
barkhanoïdes (Lharti et al., 2006) (Fig. 5). Ainsi, en
période de sécheresse le lit de l’oued est
partiellement colmaté; les sables de plage
continuant leur migration forment barrage à
l’embouchure de l’oued. Les eaux constituent alors
un petit étang au niveau de Diabet. Dès la première
crue importante, le barrage sableux cède et le lit de
l’oued est alors évacué (Figue 5A et B) ; cela peut
parfois prendre plusieurs années. Le pont au Nord
de Diabet construit en 1922 a cédé dès la première
crue en 1925 (d’après la Direction de l’Equipement
d’Essaouira). Cette configuration de la partie aval
du bassin versant est en partie responsable de la
violence des crues. Les sables accumulés en
période de sécheresse à l’embouchure de l’oued et
dans son lit mineur sont responsables de l’effet de
«bouchon» que subit l’oued en période plus
humide.
Le débit aléatoire de l’oued Ksob accompagné
de la migration des sables vers le sud explique
également les cours variables et anastomosés de la
partie aval de l’oued. A partir de Diabet, le lit
mineur de l’oued fluctue entre les directions Nord
116 A. El Mimouni, L. Daoudi, M. E. Saidi & A. Baiddah (2010). Rev. C&G, 24 (1-2)
Figure 5. Photos prises à l’embouchure de l’oued Ksob lors de la crue de Novembre 2005 (A- écoulement de l’oued au niveau du
pont de Diabet, B- évacuation du barrage de sable, C- apports solides en suspension (Argiles et limons) dans la baie d’Essaouira, D
débris végétaux accumulés sur la plage d’Essaouira au lendemain de la crue.
Figura 5. Tomadas en la desembocadura del río Ksob durante la avenida de noviembre de 2005 (A- escorrentía del río al nivel del
puente de Diabet, B- evacuación de la presa de arena, C- aportes sólidos en suspensión (arcillas y limos) en la bahía de Essaouira,
D- restos vegetales acumulados sobre la playa de Essaouira inmediatamente después de la avenida.
A B
C D
Crues et transports solides en milieux semi-arides 117
et Ouest. Ces fluctuations du lit mineur
représentent un déplacement de l’embouchure de
l’oued d’environ 1000 m depuis la fin du XIXème
siècle (Figure 6 ). Ce déplacement est dû à l’arrivée
des sables sur la rive droite de l’oued. Cette
déviation correspond à un compromis entre
l’avancée des sables (période de sécheresse) et les
crues (périodes plus humides). Plus la sécheresse
(saisonnière ou pluriannuelle) est prononcée, plus
la déviation du lit mineur tend vers l’Ouest, alors
qu’une déviation vers le Nord semble suggérer un
retour vers des conditions plus humides.
6. Conséquences de la construction du barrage
Zerrar
Dans le but de servir les besoins des
populations en eau et en énergie, la construction
des barrages sur les cours d’eau de la surface de la
terre est une activité de plus en plus développée. La
construction des barrages est une activité très
ancienne; les premiers ouvrages connus remontent
à 5000 ans et se situent au proche orient. Au XXème
siècle, une quantité de barrage de plus en plus
gigantesque ont été érigés le long des rivières.
Figure 6. Configuration actuelle de l’embouchure de l’oued Ksob et de la baie d’Essaouira, montrant la trajectoire du lit mineur à
différentes époques (photo aérienne 2008).
Figura 6. Configuración actual de la desembocadura del río Ksob y de la bahía de Essaouira, mostrando la trayectoria del canal en
diferentes épocas (foto aérea de 2008).
Dans cette perspective, le bassin versant de l’oued
Ksob est le siège d’un projet de construction de
barrage (barrage Zerrar) en amont de l’oued Ksob.
Les travaux de construction de ce barrage ont
commencé il y’a un an, au niveau de la station
Adamna à une trentaine de Km de la ville
d’Essaouira. Diverses raisons ont motivé cette
construction parmi lesquelles: l’alimentation de la
région d’Essaouira en eau potable, l’irrigation et
lutte contre la sécheresse, la régulation des crues, et
la création d’aires de loisirs (une station balnéaire
avec 6 terrains de golf est en cours de construction
dans la région de Diabet).
Cependant, ces aménagements conçus pour
répondre à des besoins immédiats, entraînent à
moyen et à long terme, un déséquilibre du système
naturel de leur environnement. En plus des effets
néfastes, engendrés sur les régimes hydrauliques
des rivières, sur la qualité de leurs eaux et sur le
fonctionnement des écosystèmes aquatiques, ils
perturbent considérablement le transit et le dépôt
des matériaux sédimentaires à l’aval et à
l’embouchure. Dans les régions arides et semi-
arides plus particulièrement, où l’extension des
périmètres irrigués est une nécessité, la cons-
truction de barrage sur les fleuves a bloqué les
sédiments les plus grossiers qui ne peuvent plus
nourrir les dérives littorales responsables de leurs
redistributions sur les littoraux. Ceci est la cause
essentielle du recul spectaculaire de la côte dans
plusieurs régions du monde. A cause de ces effets
néfastes, certains barrages sont même considérés
aujourd’hui comme des échecs patents.
Dans la région d’Essaouira, en moyenne
environ de 200 000 tonnes de sédiments, dont 90 %
lors des crues, sont déversés par l’oued Ksob dans
la baie chaque année. Ces sédiments se déposent en
bonne partie dans le triangle formé par la jetée du
port, l’île de Mogador et l’embouchure de l’oued
(Figure 5 C et Figure 6). Ces dépôts accumulés en
faible profondeur sont ensuite progressivement
remaniés au long de la plage par les tempêtes (El
Mimouni et al., 2007) (Figure 5D). Des études
récentes sur l’évolution morphosédimentaire de la
baie d’Essaouira montrent que ces dépôts
constituent la source unique des apports dans la
baie; les sédiments apportés du Nord d’Essaouira
par la dérive littorale transitent directement vers le
Sud et ne pénètrent pas dans la baie (Gentile, 1997;
Daoudi et al., 2007a).
Le principal impact négatif de la construction
du barrage Zerrar serait donc lié à la diminution des
apports sédimentaires en aval de l’oued aussi bien
au niveau de l’embouchure qu’au niveau de la baie
d’Essaouira. En effet, le barrage va constituer un
obstacle infranchissable aux sédiments provenant
de l’amont du bassin. Il va bloquer les sédiments
grossiers, venant du haut bassin et qui sont
composés, comme nous l’avons vu auparavant, de
galet, d’argiles de limons et de débris végétaux.
Les effets néfastes de la diminution des apports
sédimentaires sont multiples; ce déficit risque ainsi
de provoquer:
-un enfoncement du lit de l’oued en aval
(érosion régressive): le cours d’eau n’ayant plus de
matériaux à transporter, sa compétence (capacité
de transport de sédiments) va croître et il va creuser
son lit en y arrachant les matériaux accumulés.
-une érosion côtière accentuée au niveau de la
baie: le risque majeur de la construction du barrage
est lié au fait que la baie d’Essaouira ne sera plus
suffisamment alimentée en sédiments. Ceci sera à
l’origine de l’accentuation de l’érosion côtière lors
des tempêtes et d’un recul conséquent du trait de
côte. La plage d’Essaouira, déjà déficitaire en sable
(Daoudi et al., 2007b), risque de complètement
disparaître à moyen terme.
-Colmatage de l’embouchure de l’oued: en
raison de la diminution de l’intensité des crues ou
de leur disparition totale, le lit actuel de l’oued sera
complètement obturé; les crues n’ayant plus
l’intensité suffisante pour évacuer les sables
accumulés par le vent dans le lit de l’oued. On
assistera ainsi à des changements considérables et
imprévisibles dans l’embouchure de l’oued.
-Diminution de la productivité biologique du
milieu côtier: comme c’est le cas dans la plupart
des barrages édifiés sur des cours d’eau charriant
une importante charge solide, l’arrêt des apports de
sédiments (sables et limons) emportés par les
courants marins à l’embouchure risque de diminuer
la productivité biologique de ce milieu côtier.
Conclusion
En dépit de sa situation dans une zone semi-
aride, le bassin versant du Ksob peut atteindre des
pointes de crue exceptionnelles. Par ailleurs, les
118 A. El Mimouni, L. Daoudi, M. E. Saidi & A. Baiddah (2010). Rev. C&G, 24 (1-2)
Crues et transports solides en milieux semi-arides 119
débits de ces crues sont relativement importants
pour une superficie drainée de l’ordre de 1480 km².
En plus la nature de l’averse, ce sont donc les
caractéristiques lithologiques et morphologiques
de ce bassin qui conditionnent la forme des
hydrogrammes observés à l’exutoire. La forme
allongée du bassin, les pentes relativement fortes
des versants et des affluents et les affleurements
peu perméables sont tous des paramètres qui
confèrent aux écoulements un caractère torrentiel
et boueux, et offre un environnement propice aux
crues. Ceci montre qu’en plus du climat, le milieu
physique peut offrir un environnement propice aux
pulsations brutales des cours d’eau. Une pluie
intense qui s’abat sur de tels bassins versants se
traduit généralement en écoulement de surface. Les
temps de réponse et de concentration des eaux se
raccourcissent, ce qui suggère une grande vigilance
concernant la prévention et l’installation de
systèmes d’alerte en amont des bassins.
La quantité de matériaux charriés ou en
suspension est également très importante en
période de crue. Cette charge solide qui est
entièrement déversée dans la baie d’Essaouira joue
un rôle fondamental dans le maintien de l’équilibre
morphodynamique et sédimentaire de la plage
d’Essaouira. La construction du barrage Zerrar en
amont de l’oued Ksob aura pour effet de bloquer
une grande partie de ces matériaux en amont, ce
qui va engendrer un déficit sédimentaire important
au niveau de la plage d’Essaouira. L’érosion
côtière prendra de l’ampleur durant les tempêtes; la
plage d’Essaouira risque de disparaître à moyen
terme.
L’exemple du bassin du Ksob montre combien
la dynamique d’un cours d’eau et de son
embouchure est liée à celle de tout le bassin
versant.
Références bibliographiques
Allam, M. & Houmimyd, A. (1990). Etude de protection contre
l’ensablement de la liaison routière entre Moulay
Bouzarktoun et Essaouira. Rapport du Service Forestier
d’Essaouira. 65 pp.
Daoudi, L. & Saidi, ME. (2008). Floods in semi-arid zone:
example of the Ourika (High Atlas of Marrakech,
Morocco). International Scientific Journal for Alternative
Energy and Ecology, 5 (61), 117-123.
Daoudi, L., El Mimouni, A., Anthony, E., Ben Ali, A. & Sipka,
V. (2007a). Suivi topographique de la baie d’Essaouira : un
outil efficace pour l’évaluation du comportement
morphodynamique de la plage. 4èmes Journées
Internationales des Géosciences de l’Environnement (IVème
GEOENV), Tétouan, p. 110.
Daoudi, L., Elmouatez, A., El Mimouni, A. & Anthony, E.
(2007b). Erosion côtière et patrimoine historique en péril :
exemple du rempart de la ville d’Essaouira (Maroc).
International Conference on Rapid Urbanisation and Land
Use Conflicts in Coastal Cities-Aqaba, 110-118.
D’Amato Avanzi, G., Giannecchini, R. and Puccinelli A. (2004).
The influence of the geological and geomorphological
settings on shallow landslides. An example in a temperate
climate environment: the June19, 1996 event in
northwestern Tuscany (Italy). Engineering Geology, 14,
415-426.
El Mimouni, A., Daoudi, L. & Ouajhain, B. (2005). Rôle de la
lithologie des versants sur les écoulements superficiels de
l’oued Ksob (bassin d’Essaouira, Maroc). 3ème journées
Internationales des Géosciences de l’Environnement-El
Jadida, p. 127.
El Mimouni, A., Sipka, V., Daoudi, L. & Anthony, E. (2007).
Apport des mesures courantométriques a la compréhension
du fonctionnement du système hydrodynamique de la baie
d’Essaouira. 4èmes Journées Internationale s des
Géosciences de l’Environnement (IVème GEOENV)-
Tétouan, p. 111.
Ettachfini, E. M. (1992). Le Vraconien, Cénomanien et
Turonien du bassin d’Essaouira (Haut Atlas occidental,
Maroc): Analyse lithologique, biostratigraphique et
sédimentologique, stratigraphie séquentielle. Thèse Univ.
Paul Sabatier-Toulouse, 245 pp.
Gentile, W. (1997). Caractérisation et suivi d’un champ dunaire
par analyses sédimentologiques et télédétection (Essaouira-
Cap Sim, Maroc Atlantique). Thèse Université de Province
– Aix-Marseille I, 307 pp.
Hander (1993). Contribution a l’étude de la Bioclimatologie
humaine au Maroc l’exemple d’Essaouira. Thèse Univ.
Paris IV, 230 pp.
Humbert, J., Najjar, J., Ambroise, B. & Amiet, Y. (1982).
Caractéristiques morphométriques et hydrographiques des
bassins de la petite Fecht et du Ringel barch. Recherche
Géographique Strasbourg, 19-21, 53-64.
Hürlimann, M., Rickenmann, D. and Graf, C. (2003). Field and
monitoring data of debris-flow events in the Swiss Alps.
Canadian geotechnical journal, 40 (1), 161-175.
Içame, N. (1994). Sédimentologie, stratigraphie séquentielle et
diagenèse carbonatée des faciès du Crétacé Moyen du
bassin d’Essaouira (Haut Atlas occidental, Maroc). Thèse
Univ. Tunis II, 442 pp
Julian, M. & Anthony, E.J. (1997). Mouvements de masse et
torrentialité: cas du Tuébi et de la Haute-Tinée, Alpes-
Maritimes (France). Géomorphologie, 1, 59-72.
Laftouhi, N. & Perssons, E. (2007). Influence des variations
climatqiues sur le régime hydrologique du bassin versant
du Ksob (Essaouira, Maroc). Document technique en
hydrologie, USCO-Paris, 80, 85-98.
Lharti, S., Flor, G., Daoudi, L., Flor, G.B., El Mimouni, A. &
Ben Ali, A. (2006). Morfologia y Sedimentologia del
complejo playa/dunas costeras de Essaouira (Marruecos
atlantico) : modelo de transporte costero. Actas de la IX
Reunión Nacional de Geo morfología, Santiago de
Compostela (A. Pérez Alberti y J. López Bedoya, ed.), 401-
417.
Loudiki, M. (1999). Transports de matières par les crues :
impact sur les retenues de barrages et canaux d’irrigation.
Journées d’étude sur les réformes des infrastructures
hydro-agricoles suite aux crues de la province du Haouz de
Marrakech, p. 3.
Major, J.J., Pierson, T.C. (1992). Debris flow rheology:
experimental analysis of fine-grained slurries. Water
Ressour. Res., 28, 841-857.
Malet, J.P., Maquaire, O., Klotz, S. (2000). The Super-Sauze
flowslide. Triggering mechanism and behaviour. Proc.
VIIIth Int. Symp. Landslides, Cardiff, 999-1005.
Michard, A. (1976). Eléments de géologie marocaine. Notes et
Mém. Serv. Géol. Maroc, 252, 408 p.
Rapport de la Direction Provinciale de l’Agriculture de
Marrakech (1999). Dégâts des crues dans la province du
Haouz: Constats et interventions. Journées d’étude sur les
réformes des infrastructures hydro-agricoles suite aux
crues de la province du Haouz de Marrakech. 26 p.
Rapport du Ministère de l’Economie, des Finances, de la
Privatisation et du Tourisme (2002). Projet d’élaboration
des relevés topographiques des études hydrologiques des
sites de l’Oued de Bouissafen et de l’Oued Ksob pour le
compte des études de faisabilité d’Aménagement des
stations touristiques balnéaires de la plage blanche et de
Mogador. Note de synthèse. A.D.I.
RESING (1996). Monographie locale de l’environnement
d’Essaouira. Observatoire National de l’Environnement du
Maroc (ONEM), Rapport interne, 116 p.
Rey, J., Canerot, J., Peybernes, B., Taj-Eddine, K. & Thieuloy,
J.P. (1988). Lithostratigraphy, biostratigraphy and
sedimentary dynamic of the Lower Cretaceous deposits in
the northern side of Western High Atlas (Morocco).
Cretaceous Research, 9, 141-158.
Saidi, M.E. (1995). Contribution à l’hydrologie profonde et
superficielle du bassin du Souss (Maroc). Thèse de
l’université de Paris IV, 120 p.
Saidi, M.E., Agoussine, M. & Daoudi, L. (2006). Effet de la
morphologie et de l’exposition sur les ressources en eau
superficielle de part et d’autre du haut atlas (Maroc);
exemple des bassins versants de l’Ourika et du Marghène.
Bulletin de l’Institut Scientifique, Rabat, section Sciences
de la Terre, 28, 41-49.
Saidi, ME., Daoudi, L, Aresmouk, H. & Blali, A. (2003). Rôle
du milieu physique dans l’amplification des crues en milieu
montaganrd : exemple de la crue du 17 Aout 1995 dans la
vallée de l’Ourika (Haut Atlas, Maroc). Rev. Sécheresse,
Paris, 14 (2), 1-8.
Sibari, H., Haidi, S. & Ait Fora, L., (2001). Typologie des crues
et érosion mécanique dans un bassin versant de zone semi-
aride: bassin versant de l’Inaouène, Maroc. Science et
changements planétaires. Rev. Sécheresse, 12(3), 187-93.
Snoussi, M. (1986). Nature, estimation et comparaison de flux
de matière issus des bassins-versants de l’Adour (France),
du Sebou, de l’Oum-Er-Rebia et du Souss (Maroc): Impact
du climat sur les apports fluviatiles à l’océan. Thèse Univ.
Bordeaux I, 409 pp.
Weisrock, A. & Fontugne, M. (1991). Morphogenèse éolienne
littorale au Pleistocène supérieur et à l’Holocène dans
l’Oulja atlantique marocaine. Quaternaire, 2, 565-569.
Weisrock, A. (1991). Géomorphologie et paléo-environnements
de l’Atlas atlantique, Maroc. Thèse, Paris, 931 p, et Notes
et Mémoires Serv.Géol. Maroc, n° 332, Rabat, 1993,
487pp.
120 A. El Mimouni, L. Daoudi, M. E. Saidi & A. Baiddah (2010). Rev. C&G, 24 (1-2)
