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Les barrages de l’Oubangui: de l’impact hydraulique actuel à la prospective environnementale
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Le bassin de l’Oubangui est l’un des bassins fluviaux les moins aménagés du globe malgré ses potentialités hydrauliques remarquables. Seulement deux aménagements hydrauliques majeurs sont répertoriés sur cet immense bassin, il s’agit du barrage de Mobaye sur la rivière Oubangui et du complexe hydraulique de Boali sur la rivière Mbali. Ce n’est que très récemment qu’un mégaprojet d’aménagement hydraulique a été proposé en vue de mettre en valeur les ressources en eau de l’Oubangui, il s’agit du projet PTEIB (Projet de Transfert d’Eau Interbassin) qui consiste à ériger deux gigantesques barrages-réservoirs sur le bassin de l’Oubangui afin de transférer de l’eau vers le lac Tchad qui serait en phase de « récession » hydrologique. Nombreux sont les travaux scientifiques qui démontrent que l’établissement des barrages sur un cours d’eau ne s’effectue rarement sans dommages environnementaux. À ce titre, les dommages principaux sont d’ordres écologiques et sociétaux. Cependant, on ignore encore les impacts potentiels de cette mégastructure hydraulique sur notre bassin d’étude, car la dimension environnementale n’a pas vraiment été prise en compte dans les « études de faisabilités techniques » dudit projet. De même, on ignore encore les impacts potentiels des barrages fonctionnels (barrages de Mobaye et de Boali) sur le bassin de l’Oubangui. Ainsi, cette thèse aborde de manière inédite les barrages de l’Oubangui à travers leurs impacts négatifs sur la continuité hydrosédimentaire et écologique. La thèse aborde aussi bien les barrages fonctionnels que les barrages planifiés.
Des analyses hydrostatistiques, sédimentologiques et géomatiques, couplées aux investigations de terrains, ont permis d’évaluer les effets hydro-écologiques des barrages fonctionnels sur l’Oubangui. Par ailleurs, une « extrapolation hydrologique » a été conduite en vue de prospecter les effets potentiels prévisibles des barrages projetés sur l’hydrosystème de l’Oubangui. Excepté le barrage « au fil de l’eau » à Mobaye, nos résultats soulignent l’influence significative de l’ensemble de ces ouvrages hydrauliques sur le « régime hydro-sédimentaire » de l’Oubangui.
Mots-clés : Oubangui, demi-barrage, barrage-réservoir, continuum hydrosédimentaire, régime hydrologique, ajustement fluviaux.
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... TRANSAQUA was advanced with the aim of remedying the meteorological irregularities observed in the Sahel from the second half of the 20 th century, which results in a hydrological or even ecological imbalance. The basic idea of the TRANSAQUA project is to "transfer" approximately 100 km 3 of fresh water annually Nzango & al., 2018.) from the Congo Basin to the Sahelian zone. ...
... Despite the expected beneficial effects, it is clear that the PTEIB project is not unanimous among Central Africans or residents of Ubangui. In his survey, Nzango (2018) showed that nearly 95% of residents of Ubangui oppose the idea of a possible transfer from Ubangui to Lake Chad. Local residents fear that they will not find their means of subsistence once they are expropriated from their ancestral lands. ...
... Societal changes have been recorded in the living conditions of the natives. Compensatory measures were offered to the expropriated, but the latter were largely dissatisfied with the compensation obtained (Nzango, 2018). The WCD (World Comission on Dams) said in its 2000s report that in most cases of reported expropriation and relocation, the compensation offered or received after a water development rarely matches the losses. ...
The unprecedented hydrological drought recorded in the 20 th century in sub‐Saharan Africa has raised huge concerns about the “future” of Lake Chad with regional and international institutions. The final rescue plan proposed by the member countries of the Lake Chad Basin consists of supplying water to the Congo Basin via a bypass system. This is an old project that is resurfacing. Its recent version, called “IBWT” (Inter‐Basin Water Transfer), consists of a combined transfer of water from the Ubangui River to Palambo and its tributary, the Kotto, to Bria, to the Chari River, in order to support the water resources of Lake Chad. The main expected beneficial effects of the project concern the preservation of the Lake Chad ecosystem, the production of hydroelectric power, the promotion of security in sub‐Saharan Africa, and regional economic integration through the development of road transport infrastructure and river. However, the potential environmental impacts of this project on the Congo Basin, which is of global significance, are still unknown. In addition, the Ubangui River, which serves as the project's donor river, is a very hydrologically unstable river. Its interannual flow has been fluctuating for the past few decades, alternating between wet and dry phases. Thus, this article aims to explore in an unprecedented way, the potential effects of the IBWT project on the hydrosystem of the Ubangui River.
... Le transport des matières dissoutes (MD) prédomine largement sur le transport des matières en suspension (MES) . D'un régime fluvial contrasté (monomodal), l'Oubangui concentre en moyenne 36 mg/l de MES lors des hautes eaux contre 6 mg/l lors des basses eaux (Nzango, 2018). De même, le transport des alluvions fines prédomine sur les alluvions grossières. ...
... Rappelons que c'est en 1961 que l'Oubangui a enregistré son record de débit maximum journalier. La crue de 1961 est une crue exceptionnelle de fréquence cinquantennale (Nzango, 2018). Selon Nguimalet (2017) 6). ...
... En effet, l'Oubangui charrie en moyenne une texture granulométrique de 0,17 et 0,20 millimètre respectivement en amont et en aval du barrage. L'analyse granulométrique a été réalisée à notre demande au laboratoire LNBTP (Laboratoire National de Bâtiments et de Travaux Publics de Centrafrique) suivant un protocole défini par AFNOR (Nzango, 2018). Enfin, la présence des bancs alluviaux en aval de l'ouvrage semble effectivement marquer la transparence du barrage sur le continuum sédimentaire de l'Oubangui à l'échelle de Mobaye (figure 1c). ...
Le régime hydrologique est le déterminant principal de la diversité écologique en rivière. Il n’est jamais constant dans l’espace-temps, mais fluctue en fonction des perturbations internes et externes aux rivières. Les variations du régime hydrologique après la régulation des débits ont fait l’objet de nombreuses publications scientifiques permettant d’appréhender les effets des barrages sur les hydrosystèmes fluviaux. Mais la majorité des publications n’aborde que les effets des grands barrages sur le régime d’écoulement. Et donc, très peu d’études ont été menées pour identifier les impacts réels des petits barrages sur les hydrosystèmes fluviaux. Cette contribution a pour objet d’évaluer l’impact d’un petit barrage sur le régime d’écoulement de la rivière Oubangui, principal tributaire septentrional du fleuve Congo. L’ouvrage étudié est un barrage hydroélectrique qui n’obstrue que partiellement la largeur du chenal de l’Oubangui au secteur de Mobaye. L’approche méthodologique consiste à appliquer un test statistique pour détecter de potentielles variabilités dans le comportement des séries chronologiques du débit de l’Oubangui après sa régulation en 1989. Le test de Hubert du logiciel Khronostat, réputé pour sa robustesse, a de fait été appliqué en vue d’identifier d’éventuelles ruptures dans le régime d’écoulement de l’Oubangui après l’établissement du barrage de Mobaye. La série chronologique analysée comprend la période 1939-2011, et les variables analysées sont le Qma (débit moyen annuel), le Qmax (débit maximum annuel) et le Qmin (débit minimum annuel), qui sont en effet des paramètres essentiels qui contrôlent la dynamique fluviale. Somme toute, les résultats du test statistique ne révèlent aucune rupture dans le comportement des trois paramètres analysés, ce qui se traduit par la moindre influence de ce type de barrage sur le régime d’écoulement de l’Oubangui.
... Des mutations sociétales ont été enregistrées dans les conditions de vies des autochtones. Des mesures compensatoires ont été proposées aux expropriés, mais ces derniers ont été largement insatisfaits de la compensation obtenue (Nzango, 2018). La WCD (World Commission on Dams) a signifié dans son rapport des années 2000 que dans la plupart des cas d'expropriations et de relocalisations signalées, les compensations proposées ou reçues après un aménagement hydraulique ne sont rarement à la hauteur des pertes. ...
... TRANSAQUA fut avancé en vue de remédier aux irrégularités météorologiques observées au Projet TRANSAQUA, une idée pour le Sahel. (Source CBLT, RéalisationNzango & al., 2018). ...
La sècheresse hydrologique sans précédent enregistrée au 20 ème siècle en Afrique Subsaharienne a suscité d'énormes inquiétudes sur “l'avenir” du lac Tchad auprès des institutions régionales et internationales. L'ultime plan de sauvetage proposé par les pays membres du Bassin du lac Tchad consiste à un apport en eau du Bassin du Congo via un système de dérivation. Il s'agit d'un vieux projet qui refait surface. Sa version récente, dénommée “IBWT”, consiste à un transfert combiné des eaux de la rivière Oubangui à Palambo et de son affluent, la Kotto à Bria vers la rivière Chari en vue de soutenir les ressources en eau du lac Tchad. Les principaux effets bénéfiques escomptés du projet concernent la préservation de l’écosystème du lac Tchad, la production d'énergie hydroélectrique, la promotion de la sécurité en Afrique subsaharienne, et l'intégration économique régionale à travers le développement des infrastructures de transports routiers et fluviaux. En revanche, on ignore encore les impacts environnementaux potentiels de ce projet sur le Bassin du Congo, qui est un bassin d'importance planétaire. De plus, l'Oubangui qui sert de rivière donatrice du projet est une rivière très instable sur le plan hydrologique. Son débit interannuel ne cesse de fluctuer depuis ces dernières décennies entrainant une alternance des phases humides et sèches. Ainsi, ce présent article vise à prospecter de manière inédite, les effets potentiels du projet IBWT sur l'hydrosystème de la rivière Oubangui.
... Celles-ci sont enregistrées davantage dans la décennie 1960, la plus humide (quatre occurrences), que dans les cinq dernières (contre trois occurrences) empreintes à l'effet de la sécheresse actuelle. Par ailleurs, Nguimalet et al. (2022) (Nzango, 2018), les Q extrêmes (crue et étiage) réagiraient diversement, à cause d'une variété de réponses hydrologiques observées en ce bassin amont (Nguimalet, 2021 ...
Cet article caractérise les variabilités interannuelles de régimes de crue et d’étiage sur l’Oubangui à Mobaye (403 800 km2) et son affluent le Mbomou à Bangassou, et les fluctuations de leurs ressources en eau. Les Qmini ont enregistré une forte baisse (−23%) ainsi que les Qmaxi (−12%) à Mobaye, alors que les Q extrêmes du Mbomou ont une évolution paradoxale : réduction des Qmaxi de −16% (1969–1993) et stationnarité des Qmini sur la période 1951–1995. Le Qmaxi à Mobaye (13 100 m3/s) a divers temps de retour selon les périodes avec une loi GEV (350 ans en 1938–2015 et 120 ans en 1951–1995) et Gumbel (60 ans en 1938–2015 et 33 ans en 1951–1995), contre 130 ans (GEV) et 20 ans (Gumbel) à celui du Mbomou (4 330 m3/s).
Pendant que les Qmini à Mobaye (246 m3/s en 1938–2015 et 266 m3/s en 1951–1995) ont des fréquences de 60 ans (GEV) et 38 ans (Gumbel) en 1938–2015 ; et 38 ans (GEV) et 26 ans (Gumbel) en 1951–1995. Or le Qmini du Mbomou montre des temps de retour de 117 ans (GEV) et 20 ans (Gumbel). Les crues ont été plus faibles en 1983 à Bangassou et en 1990 à Mobaye, dont les modes respectifs sont notés en 1966 et en 1961 dans la décennie 1960 hyper-humide. L’indice d’irrégularité R moyen interannuel à Mobaye est plus faible que celui du Mbomou, expressif d’un écoulement hortonien dominant sur le Mbomou. Par ailleurs, une rupture précoce est détectée (1968) avec une baisse des Qmaxi sur le Mbomou (−16% en 1969–1993) et une autre tardive (1981) à Mobaye (−12% en 1982–1993). Pendant que les Qmini sont réduits sur l’Oubangui (−29% en 1969–1993), ceux du Mbomou sont stationnaires. Ces résultats témoignent d’une instabilité des régimes des Q extrêmes et surtout d’une sévérité de la sécheresse en cours à Mobaye et à Bangassou. Son impact est donc établi dans ce bassin amont de l’Oubangui, réduisant ses ressources en eau et donc un frein au transfert de ses eaux vers le Lac Tchad.
... Assani et al. 2007;Amoussou et al. 2012;Nzango 2018). The impact of dam construction on runoff variability is still poorly understood in the Central Africa subregion despite an increasing of dams for power generation.This study focused on the analysis of rainfall/flow relationships over the recent period in the Benoue and Logone basins, using updated hydrometeorological time series. ...
The objective of this study is to investigate the effects of rainfall variability and anthropogenic changes on river discharge in the Benoue and the Logone river basins over the last 7 decades (1950–2018). To achieve this goal, hydrometeorological data from these basins were analyzed using the Pettitt and Mann–Kendall tests. Our results show that negative rupture was observed in the hydrometeorological time series of these basins at the annual time step in 1970–1971. The deficits associated with this rupture are estimated at −7% for rainfall and −28% for river flows. The wet season shows similar developments. However, from the 1990s onward, there has been a significant increase in the mean annual flows of the Benoue River, which coincides with that of the rainfall during the same decade. This increase over the recent decades could also be expected in response to an increase in impervious surface area in the catchment area, which could compensate for the deficit generated by the post-1990s rainfall deficit through an increase in runoff. Since the filling of the Lagdo Dam in 1983, an increase in all ranges of minimum flow, as well as an increase in the variability of extreme flows, has been detected.
... Celles-ci sont enregistrées davantage dans la décennie 1960, la plus humide (quatre occurrences), que dans les cinq dernières (contre trois occurrences) empreintes à l'effet de la sécheresse actuelle. Par ailleurs, Nguimalet et al. (2022) (Nzango, 2018), les Q extrêmes (crue et étiage) réagiraient diversement, à cause d'une variété de réponses hydrologiques observées en ce bassin amont (Nguimalet, 2021 ...
RÉSUMÉ
Cet article caractérise les variabilités interannuelles de régimes de crue et d’étiage sur l’Oubangui à Mobaye (403 800 km²) et son affluent le Mbomou à Bangassou, et les fluctuations de leurs ressources en eau. Les Qmini ont enregistré une forte baisse (−23%) ainsi que les Qmaxi (−12%) à Mobaye, alors que les Q extrêmes du Mbomou ont une évolution paradoxale : réduction des Qmaxi de −16% (1969–1993) et stationnarité des Qmini sur la période 1951–1995. Le Qmaxi à Mobaye (13 100 m³/s) a divers temps de retour selon les périodes avec une loi GEV (350 ans en 1938–2015 et 120 ans en 1951–1995) et Gumbel (60 ans en 1938–2015 et 33 ans en 1951–1995), contre 130 ans (GEV) et 20 ans (Gumbel) à celui du Mbomou (4 330 m³/s). Pendant que les Qmini à Mobaye (246 m³/s en 1938–2015 et 266 m³/s en 1951–1995) ont des fréquences de 60 ans (GEV) et 38 ans (Gumbel) en 1938–2015 ; et 38 ans (GEV) et 26 ans (Gumbel) en 1951–1995. Or le Qmini du Mbomou montre des temps de retour de 117 ans (GEV) et 20 ans (Gumbel). Les crues ont été plus faibles en 1983 à Bangassou et en 1990 à Mobaye, dont les modes respectifs sont notés en 1966 et en 1961 dans la décennie 1960 hyper-humide. L’indice d’irrégularité R moyen interannuel à Mobaye est plus faible que celui du Mbomou, expressif d’un écoulement hortonien dominant sur le Mbomou. Par ailleurs, une rupture précoce est détectée (1968) avec une baisse des Qmaxi sur le Mbomou (−16% en 1969–1993) et une autre tardive (1981) à Mobaye (−12% en 1982–1993). Pendant que les Qmini sont réduits sur l’Oubangui (−29% en 1969–1993), ceux du Mbomou sont stationnaires. Ces résultats témoignent d’une instabilité des régimes des Q extrêmes et surtout d’une sévérité de la sécheresse en cours à Mobaye et à Bangassou. Son impact est donc établi dans ce bassin amont de l’Oubangui, réduisant ses ressources en eau et donc un frein au transfert de ses eaux vers le Lac Tchad.
... À la fin des années 1980, un demiseuil a été bâti en face de Mobaye, en rive gauche, qui assure le fonctionnement d'une centrale hydroélectrique en RDC. Cet aménagement n'impacte pas le régime fluvial (C.J.M. NZANGO, 2018 ;C. NZANGO et al., 2019). ...
This work presents the risings' history of the Ubangi river at Bangui since 1889 and their impacts on people and goods in the urbanized floodplain. A documentary and interviewees and ground surveys data analysis allowed precisely floods dates and the evolutive stakes into the Ubangi river floodplain, regarding to the 1999 and 2019's phenomena (daily Q max of 12180 and 12400 m3.s-1 respectively). A statistical treatment of discharges data (annual mean and daily mean flows) over the 1911-2015 period helped to characterize risings between wet, average and dry periods. Major peak discharges considered are ones high or equal to 12000 m3.s-1. Eleven are observed in Bangui. According to GUMBEL distribution, the weakest frequency is at 6,5 years (Q = 12000 m3.s-1 in 1969) and the highest equals to 53 years (Q = 16000 m3.s-1 in 1916). The Qj-max of 12900 m3.s-1 for the year 1969 is close to the decennial value (12200 to 12880 m3.s-1). Other frequencies reach 22 years, for a daily Q max of 14400 m3.s-1 (in 1961). For the 1916 flood, the GEV, WEIBULL and Normal distributions give return times of 700 years for the first and more than 1000 years for both other. The risk levels were spatialized for three floods (1916, 1961 and 1999), which opens up possibilities for improving flood risk management, which is still very basic, as in Bangui as in the country as a whole.
... Très peu de travaux ont porté sur l'Oubangui à Mobaye (BRUEL, 1902 ;NZANGO, 2018 ;NZANGO et al., 2019 ;NGUIMALET et al., 2020, sous presse). BRUEL (1902) a observé que l'année 1899 a été celle d'une sécheresse exceptionnelle dans toute l'Afrique et qu'à Mobaye, ville riveraine de l'Oubangui en amont de Bangui, au mois de septembre de la même année (saison pluvieuse), les bancs de sable émergeaient comme en fin janvier 1897 (saison sèche) ; la crue fut inférieure de 4 m à celle observée en 1897 (année exceptionnellement pluvieuse). ...
This paper examines the evolution of the average rainfall (R) over the catchment and discharges (Q) of the Ubangi River at Mobaye (403,800 km 2) in order to establish homogeneous hydroclimatic periods and to appreciate groundwater behaviors over 1938-2015 period. Annual and daily mean data (rainfall and discharge) were subjected to different statistical tests (rainfall and flow indices, search of ruptures, depletion coefficient and potential groundwater discharge) according to hydrological year. Average rainfall over the catchment is 1,506 mm, with recorded extremes in 1941-1942 (1,813 mm) and in 1986-1987 (1,281 mm). This series collected three homogeneous hydroclimatic periods (1938-1968, 1969-2006 and 2007-2013). As for annual mean discharges, the interannual average is 2,961 m 3 /s and the extremes Q are 5,524 m 3 /s (in 1969-1970) and 1,776 m 3 /s (1990-1991). Four hydroclimatic periods and homogeneous Q were detected. On the rupture dates, 1969 is capital into the catchment for both rainfall and discharge, while 1968 is an exceptional year with a 5,524 m 3 /s and 1981 a driest one. A short rainfall recovery (2007-2013) didn't disrupt/break a long flow decline (-20% in 1981-2013) at Mobaye. This declining hydroclimatic context doesn't reveal the contributions of neither the forest coverage, such with the Carnot Sandstone the decline on Sangha (-9%), nor groundwater' support to flows, acting by pulsations, due to depletion increasing. These results translate complex dynamics of rainfall and discharge at Mobaye, impliying a mitigated basin groundwater recharge.
First conference of FRIEND-AOC, international network promoted by UNESCO/PHI and Orstom, conference at Cotonou (Bénin), December 1985.
Le terme de chenalisation englobe tous les aménagements de rivière visant à accélérer l'écoulement par surdimensionnement et simplification de la géométrie des lits mineurs, et réduction de la rugosité, dans le but principal de réduire les inondations. Des ouvrages de stabilisation (seuils, digues), et des actions d'entretien du lit (curage, dragage, nettoyage de la végétation) accompagnent souvent ces interventions. La chenalisation entraîne des effets parmi les plus destructeurs des équilibres écologiques et des processus fonctionnels des rivières. Les impacts biologiques sont particulièrement graves et durables. Les biomasses piscicoles sont réduites dans des proportions considérables, de l'ordre de 80%, les poissons d'intérêt halieutique étant les plus affectés. Les impacts physiques sont irréversibles selon des processus naturels en dessous d'un seuil d'énergie potentielle en crue. Sans récupération de la structure et de la dynamique physique, il n'y a pas de récupération biologique. Dans certaines régions, cette situation concerne la majorité des cours d'eau. Le présent rapport explicite les bases scientifiques pour l'évaluation de l'impact écologique d'un aménagement de rivière. Sont abordés : 1) le concept écologique d'habitat aquatique, 2) les principes de morphodynamique fluviale, 3) une typologie des aménagements, 4) leurs impacts sur le milieu physique, 5) la réversibilité de ces impacts, 6) les impacts sur le fonctionnement des écosystèmes, 7) les impacts sur les peuplements aquatiques, d'après la littérature et des études de cas en France. Enfin, 8) est proposé un "indice L.I.T. d'artificialisation" pour évaluer a priori l'impact écologique des aménagements de type chenalisation.
Les mécanismes complexes qui régissent la morphologie des rivières en tresses et l’interaction avec le tri granulométrique restent encore à approfondir. Cette thèse s’articule autour de trois thèmes : l’étude de la déstabilisation d’un système en tresses puis sa mise à l’équilibre, l’interaction de la morphologie avec le tri granulométrique et enfin la prédiction du transport solide. Pour cela, nous avons étudié 3 modélisations de différents systèmes alluviaux : des bancs alternés en granulométrie étendue (durée 100h), un système en tresses en granulométrie uniforme (durée 385h) et enfin un système en granulométrie étendue (durée 435h). Chaque modèle de tresses a subi plusieurs changements de conditions d’alimentation. Il ressort que seul un paramètre, la surface du lit situé au delà de la pente moyenne, pourrait être un bon candidat pour comparer l’état d’équilibre (érosion ou exhaussement) de différents systèmes. Pour une étude d’un site donné, les paramètres classiques comme la pente ou le Bed Relief Index (BRI) sont tout aussi pertinents. Le tri granulométrique sur les systèmes divagants se manifeste de plusieurs façons : il est à l’origine de la migration du chenal principal et participe activement à la formation de patchs sédimentaires, catalyseurs de l’émergence des bancs. Les lobes sédimentaires qui se retrouvent dans le modèle en granulométrie uniforme n’apparaissent que dans certains cas, laissant place à une mobilité des sédiments discontinue, généralement de proche en proche. La modélisation du transport solide dans ces systèmes à faciès complexes se heurte à la forte variabilité des conditions hydro-sédimentaires. L’abondance de confluences et des fronts de bancs modifie la relation de transport avec les conditions locales. L’influence de la morphologie est prépondérante dans la dynamique du transport solide.
Ce travail a pour objectif de proposer des méthodes pour améliorer la compréhension des processus d'évolution de la Loire moyenne sur quelques décennies. L'analyse des évolutions morphologiques est réalisée en découpant le secteur d'étude en tronçons géomorphologiquement homogènes. Une diminution de la pente et une réduction de la largeur de la bande active entre 1955 et 1996 sont observées. Suite à l'arrêt des extractions (1996), les ajustements se poursuivent de façon plus modérés. Des simplifications géométriques et hydrologiques sont ensuite introduites dans un modèle de transport solide unidimensionnel (RubarBE) afin d'être comparées aux résultats obtenus avec la géométrie détaillée et la chronique de débit complète. La géométrie simplifiée permet une modélisation des évolutions du lit pertinente tout en réduisant le temps de calcul; la simplification des chroniques de débit illustre la sensibilité des modèles numériques hydro-sédimentaires à l'hydrologie. Enfin, l'application des simplifications sur l'ensemble de la Loire moyenne sur la période 1996-2006 confirme les tendances observées par l'analyse des données.