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Geomaghreb : B.P. 5681, Sidi Brahim, 30 000 Fès, Maroc , ,568130000
Geomaghreb numéro 13- 2017 13-
13
CONTENU
-temporelle de la
nappe de Chtouka (Centre-Ouest du Maroc)
TNOURJI Hasna, ATIKI Nadia, OUAHMAN Brahim, OUAMMOU Abderrahman …………….……….
Boumlal (Rif central- EPM
EL-BOUHALI Abdelaziz, AMYAY M’hamed et EL OUAZANI ECHA-CHAHDI Khadija ………………
sous bassins versants : cas des sous bassins versants de Foum El Ancer au Nord-Est
de Beni Mellal, Maroc)
OULGHAZI Abdelaziz, BISSOUR Rachid et EL KHALKI Yahia …………………………………………
Le littoral de la province de Nador
la pression urbaine
ELAMRANI Hassan et TRIBAK Abdellatif ………………………………………………………………...
Hydrosystème du lac temporaire de Tamzguidat (Merzouga, Sud-Est marocain)
CHANYOUR Yassine, OBDA Khalid., HANCHANE Mohamed., El ACHARI Ouafae …………………..
……………………………………………………………………………………………….
1
15
25
39
53
1
Tarif public : 50 DH
Tarif étudiant : 30 DH
Tarif organisation et institution : 100 DH
Directeur de la revue
Brahim AKDIM
Université Sidi Med Ben Abdallah Fès
Rédacteur en chef
Raouf JABRANE
Université Sidi Med Ben Abdallah Fès
Comité de rédaction
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LAAOUANE, Abderrahim LAHRACH, Khalid
OBDA, Ali TAOUS et Abdellatif TRIBAK
Université Sidi Med Ben Abdallah Fès
Chargé de suivi
M’hamed AMYAY
Université Sidi Med Ben Abdallah Fès
Comité scientifique
Dr. Mohamed AISSA F.S., U. My Ismail, Meknès.
Dr. Mohamed AÏT EL MEKKI, F. Droit, U. Sidi Med Ben Abdallah, Fès.
Dr. Ali AÏT HSSAÏNE FLSH, U. Ibn Zohr Agadir.
Dr. Mohamed ALAOUI MHAMDI, F.S., U. Sidi Med B. Abdallah, Fès.
Dr. Jamal AUAJJAR, E. M.I, Rabat.
Dr. Pierre Robert BADUEL, CNRS-URBAMA, U. de Tours France.
Dr. Mohamed Tahar BENAZZOUZ, U. Mentouri Constantine, Algérie.
Dr. Mohamed BEN BRAHIM, U. Mohamed 1er, Oujda.
Dr Mohamed BERRIANE, FL Université Mohamed V, Agdal, Rabat
Dr. Hamed BEN DHIA, Ecole Nationale d’Ingénieurs de Sfax, Tunisie.
Dr. Abdelkhalek BENMOUSSA, F.S. U. Abdelmalek Saadi, Tétouan.
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Dr. Miloud CHAKER, F.L.S.H., Université Mohamed V Agdal, Rabat
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Yveline, Guyancourt, France.
Dr. CORBONNOIS Janine, C.E.G.U.M., Université de Metz, France.
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Dr. Jean-Jacques DELANNOY, U. de Savoie, Le Bourget du Lac, France.
Dr. Hassan EL ABBASSI, F.L.S.H. U. Chouaïb Doukkali, El Jadida.
Dr. Driss EL AZZAB, F.S.T, Fès
Dr. EL BOUKHARI Abdelmajid, F. S. Université Cadi Ayad, Marrakech.
Ds. Abdelkader EL GAROUANI, FST, USMBA, Fès
Dr. Hassan EL HALOUANI F. S., U., Med. 1er, Oujda
Dr Mostapha EL QANDIL, FS, USMBA, Fès
Dr. Mohamed EL WARTITI, F. S., U. Mohamed V, Agdal Rabat
Dr. Nasser EL YAMINE, E.M.I., Rabat
Dr. Ali FEJJAL, Université Ibn Tofaîl, Kénitra.
Dr. Emmanuel GILLE, CEGUM, U. Metz, France.
Dr. Ahmed GOURARI, F. Droit, Université Sidi Med Ben Abdallah, Fès.
Dr. Mustapha IJJAALI, F.S.T., U. Sidi Mohamed Ben Abdellah, Fès.
Dr. Douglas L. JOHNSON, Clark University, USA.
Dr. Ramon JULIA, CSIC, Barcelone, Espagne.
Dr. Abdellatif LABYAD, E.M.I, Rabat.
Dr. Abdellah LAOUINA, F.L.S.H., U Mohamed V, Rabat.
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Dr Apostol LIVIU University of Iazi, Iasi, Romania
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Dr. Alberto MARCELLO, Université Cagliari Italie.
Dr. Abdelaziz MERZOUK, I..A.V. Hassan II Rabat
Dr. Rachid MRABET, I. .N.R.A., Settat.
Dr. Rachida NAFAA, F.L.S.H., Université Hassan II, Mohammedia.
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Dr. Georges PANOU, U.L.B. Belgique.
Dr. Mohamed SABER, Ecole Nationale Forestière d’I ngénieurs, Salé.
Dr. Hassan SAHBI, F.S., U. My Ismaïl Meknès.
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Dr. Abdelkader SBAÏ, FLS.H, U. Mohamed 1er, Oujda.
Dr. Mauro SPOTORNO, Università Degli di Genova, Italie.
Mr. Abdeslam TAZI, Architecte, A.R.E.A., Rabat.
Dr.Yassine ZARHLOULE, F.S. Oujda
Adresse : BP 5681 Sidi Brahim – Fès-MAROC
Email : geomaghreb2@gmail.com
Périodicité : Semestrielle (provisoirement annuelle)
Dépôt légal : 2003/0073
ISSN: 1114-7709
Dossier de presse numéro : 1/2003
2003/0073
1114-7709
1/2003
Geomaghreb 13, 2017, pp.15-24
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LA CARTOGRAPHIE DU RISQUE DE L’EROSION HYDRIQUE DANS LE BASSIN
VERSANT DE L’OUED BOUMLAL (RIF CENTRAL-MAROC) A L’AIDE DU
MODELE EPM
EL-BOUHALI Abdelaziz, AMYAY M’hamed et EL OUAZANI ECHA-CHAHDI Khadija
Laboratoire d’Analyses Géo-Environnementales et d'Aménagement-Développement Durable. Faculté des Lettres
et des Sciences Humaines Saïs-Fès. USMBA. E-mail : abdelaziz.elbouhali@usmba.ac.ma
Résumé
Le bassin versant de l’oued Boumlal est marqué par les stigmates de l’érosion hydrique. Celle-ci affecte
gravement les terres agricoles et les infrastructures. Cette situation est due principalement, comme pour le reste
du nord du Maroc (Rif central), à la combinaison de plusieurs facteurs (naturels et anthropiques).
Le présent article porte sur la cartographie de l’érosion hydrique dans bassin versant de l’oued Boumlal et
ce en appliquant le modèle EPM (Erosion Potential Method). Ce dernier a été développé par Gavrilovic dans le
but de l’évaluation qualitative et quantitative de l’érosion dans les régions montagnardes. Il se base sur la
cartographie et la combinaison de six paramètres. L’intégration des différents paramètres dans le SIG a permis
de comprendre le rôle de chaque facteur dans le déclenchement de l’érosion. Leur combinaison a abouti
également à l’élaboration de la carte de perte des sols (m3/ha/an). Celle-ci a mis en évidence une forte diversité
de l’ampleur de l’érosion se traduisant localement par la juxtaposition des zones instables (très affectées par
l’érosion) et des zones stables (peu affectée).
Mots clés : érosion hydrique, bassin versant de l’oued Boumlal, EPM, SIG, spatialisation.
Abstract
The mapping of the risk of hydric erosion in the watershed of wadi Boumlal
(Central Rif-Morocco) using the "EPM" model
The watershed of wadi Boumlal is marked by the traces of hydric erosion. This seriously affects
agricultural land and infrastructure. This situation is mainly due, as for the rest of northern Morocco (central
Rif), to the combination of several factors (natural and anthropogenic).
This article focuses on the mapping of hydric erosion in the watershed of wadi Boumlal by applying the
"EPM" model (Erosion Potential Method). Gavrilovic was developed the latter model for the purpose of
qualitative and quantitative evaluation of erosion in mountain regions. It is based on mapping and the
combination of six parameters. The integration of the different parameters in the GIS has made it possible to
understand the role of each factor in triggering erosion. Their combination also led to the development of the soil
loss map (m3 / ha / year). This has highlighted a high diversity of the extent of erosion resulting locally by the
juxtaposition of unstable areas (highly affected by erosion) and stable areas (little affected).
Key words: hydric erosion, watershed of wadi Boumlal, EPM, GIS, spatialization.
EPM
EPM(Erosion Potential Method) Gavrilovic
SIG
(m3/km²/an)
EPM
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Introduction
L’érosion hydrique marque la dynamique des milieux naturels marocains notamment dans les
montagnes rifaines où ce phénomène atteint des stades catastrophiques. Ses expressions s’accentuent
durant les épisodes pluvieux. L’ampleur de l’érosion hydrique et la dégradation des milieux rifains qui
ont découle sont la conséquence d’un contexte physique favorable à la dynamique érosive
qu’amplifient des pratiques et des activités anthropiques dont certaines sont peu adéquates à la
conservation des sols.
Ce travail expose les caractéristiques et le rôle des différents facteurs (pentes, lithologies,
pluies, températures, occupations des sols…) dans le déclenchement de l’érosion hydrique dans le
bassin versant de l’oued Boumlal par l’application du modèle EPM (Erosion Potential Method). Une
spatialisation des pertes en sol (m3/ ha /an), est également réalisée à l’aide de ce modèle. Celle-ci a
permis la mise en évidence la forte prédominance des zones instables dans le bassin versants de l’oued
Boumelal.
1. Délimitation de l’aire d’étude et méthodologie
1.1. L’aire d’étude
Géographiquement, le bassin versant de l’oued Boumlal qui dépend administrativement de la
province de Taounate, est situé dans le Rif central (bassin versant de l’oued Ouergha). Il s’étale sur
une superficie de 42 km² et il est limité au Nord et à l’Ouest par le bassin versant de Ras Ouergha, au
Sud par le bassin d’Ouergha et à l’Est par le sous-bassin versant de l’oued El Kasba (fig.1).
Figure 1. Situation géographique et administrative du bassin versant de l’oued Boumlal.
Les facteurs intervenant dans l’explication de l’évolution des versants dans le bassin versant
de l’oued Boumlal sont multiples et variés. Ils sont marqués par des contrastes nets entre la partie
amont et la partie avale du bassin versant. L’interaction entre ces différentes variables engendre la
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diversité des formes d’instabilité des versants et influence amplement la répartition de l’ampleur de
l’érosion.
Dans le bassin versant de l’oued Boumlal le climat, facteur générateur du ruissellement et de
transport, est caractérisé par une grande agressivité (forte concentration pendant la saison hivernale et
l’occurrence des averses de forte intensité pendant les saisons d’été et d’automne) favorable à la
génération d’une érosion très forte. Le couvert végétal est généralement peu dense notamment dans la
partie aval du bassin et de ce fait il n’offre qu’une protection réduite aux sols. La dominance des
formations lithologiques dont la moitié tendre et imperméable (marnes grises, marnes sombres) sur des
pentes généralement moyennes à très fortes facilite le déplacement de quantités considérables des
matériaux en un temps court. L’homme constitue un facteur qui augmente le potentiel de dégradation
des terres dans de nombreuses situations. Sa présence remarquable (plus de 100 hab. /km²) et ses
activités souvent inadéquates accélèrent et amplifie l’érosion hydrique.
1.2. Méthodologie
La méthode de Wischmeier et Smith (USLE / MUSLE), est communément utilisée pour la
quantification de l’érosion hydrique au niveau des bassins versants au Maroc. Plusieurs études basées
sur cette méthode ont été réalisées dans la partie Nord du Maroc (El Garouani; 2003 ; Chen, 2008;
Khali Issa, 2016; Tribak, 2012 ; Sadiki, 2005 ; Abahrour, 2009)
Le modèle EMP « Erosion Potential Méthod » de Gavrilovic (1954) spécifique à l’évaluation
quantitative de l’érosion hydrique dans les milieux montagnards que nous avons adopté pour l’étude
du bassin versant de l’oued Boumelal est encore très peu utilisé au Maroc. Il a été appliqué par les
chercheurs dans différents pays du monde ; notamment dans les pays d’Europe Oriental (Slovénie,
Macédoine, Croatie, Îles des Balkans) (Globevnik, 2003), ainsi qu’en Italie, en Grèce, en Iran et
récemment au Maroc. Le modèle permet la spatialisation des différentes formes de l’érosion hydrique
en nappe, en rigoles, en ravins, sapement des berges, Glissement et sédimentation (Blinkov, I et
Kostadinov, 2010). Le développement de son application, comme c’est le cas pour la majorité des
modèles, est liée à l’extension de l’utilisation des SIG et de la télédétection depuis les années quatre-
vingt (Gavrilovic, 2008).
Ce modèle intègre plusieurs facteurs qui interviennent dans la dynamique érosive. Le
coefficient d'érosion Z est considéré comme la valeur de base pour tous les calculs (Gavrilovic, 1972,
1998, 2008 ; Al Ghamdi, 2009) et permet de déterminer la potentialité érosive dans les bassins
versants. Il combine quatre facteurs responsables de l’érosion : les pentes (Ja), la sensibilité des
formations lithologiques à l’érosion (Y), la protection de couvert végétal (Xa), l’état érosif (Φ) qui
sont combinés ensuite avec la température (T) et les précipitations (H). La superposition de ces
facteurs permet d’élaborer la carte de pertes en sol (fig. 8).
Le type de combinaison est définit par la formule ci-dessous :
W : La production annuelle moyenne de sédiments (m3/ km2/ an)
T : coefficient de température, calculée comme suit :
W = T * H * π *
√Z3
Où :
T = 𝒕°/10 + 0,1 T : température annuelle moyenne
H : moyen annuel des précipitations (mm / an)
Z : Coefficient d'érosion calculé comme suivant :
Y : Coefficient de roche et de la résistance du sol à l'érosion
Z= Y*Xa *(Φ +√Ja)
Où :
Xa : coefficient d'occupation des sols
Φ : valeur de coefficient pour les processus d'érosion observés
Ja : pente (%)
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Le schéma, de la figure 2, illustre la succession des différentes étapes de la démarche
méthodologique appliquant le modèle EMP de Gavrilovic dans l’élaboration de la carte des pertes en
sol. La réalisation de la dite carte qui donne une estimation de l’érosion en (m3 / ha / an) est basée sur
des données multi-sources : carte géologique, images satellites, photos-aériennes, MNT et travail de
terrain. L’intégration de ces paramètres dans le SIG a permis de déterminer l’ampleur de l’érosion et
sa spatialisation dans le bassin versant de l’oued Boumlal.
Figure 2. Schéma méthodologique de l’application du model EPM.
2. Caractéristiques des facteurs régissant l’érosion dans le bassin versant de l’oued Boumlal
L’intensité de la dégradation des sols dans le bassin versant de l’oued Boumlal est le résultat
de la combinaison de plusieurs facteurs (naturels et anthropiques). Leur ampleur et leur classification
selon les matrices définies par Gavrilovic. S (1954), sont exposées dans les paragraphes suivant.
2. 1. Sensibilité des formations l’lithologiques à l’érosion (Y)
Il est indéniable que la nature des formations lithologiques joue un rôle très important dans la
l’amplification de l’érosion. En effet, notre bassin d’étude est caractérisé par la dominance des
formations rocheuses marneuses, très sensibles à l’action des eaux et aux processus érosifs. Ainsi plus
de 50 % de la superficie total du bassin est composée de classes dont la sensibilité est très importante
(0,6 à 0,8) (fig. 3).
2. 2. Les pentes (Ja)
Le bassin versant de l’oued Boumlal est marqué par une forte présence de pentes fortes à très
fortes (fig. 4). Cette configuration du relief est favorable au ruissellement. Elle engendre un
déplacement rapide des eaux issues des précipitations et augmente la quantité des volumes d’eau
ruisselés vers l’aval. Ces pentes assurent un pouvoir érosif élevé par l’eau et favorisent l’augmentation
des taux des matériaux érodées de l’amont vers l’aval du bassin.
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Figure 3. sensibilité des formations lithologiques
à l’érosion selon la classification de Gavrilovic
(source : carte géologique de Dhar Souk
1/50000).
Figure 4. Les classes des pentes (source : MNT
Aster, résolution 30m).
2. 3. La protection par le couvert végétal (occupation du sol) (Xa)
Le rôle du couvert végétal dans l’atténuation de l’action des agents érosifs est bien établi et mis
en évidence par de nombreuses études. En effet, la végétation réduit la vitesse du ruissellement et
diminue l’énergie cinétique des gouttes des pluies. Cependant, son pouvoir protecteur est largement
influencé par les espèces dominantes et le taux de couverture. Le bassin versant de l’oued Boumlal est
caractérisé par une certaine variété de ses formations végétales mais leurs densités ne sont pas en
mesure d’assurer une protection adéquate des sols. Plus de 80 % de la superficie du bassin est
caractérisé par une faible protection par le couvert végétal (fig. 5).
2. 4. L’états érosifs (Φ)
L’état érosif varie en fonction de la répartition de l’intensité des agents impliqués dans l’érosion
à savoir : le couvert végétal, la nature des formations lithologiques, la pente, le climat et l’occupation
des sols. Les valeurs de l’état érosif dans notre bassin (fig. 6) oscillent entre 0,1 où l’érosion est faible
et 0,9 où l’érosion est forte. En effet, plus de 70 % de la superficie du bassin est marquée par un état
érosif très fort (entre 0,7 et 0,9).
Figure 5. Protection par le couvert végétal selon
le modèle « EPM » (source : image satellite TM
résolution 30m).
Figure 6. Etats érosifs selon le modèle
«EPM»(source : phase prédictive de l’approche
PAP/CAR, travail du terrain + photos aériennes
à haute résolution).
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2.5. L’intensité de l’érosion (facteur Z)
Le coefficient d'érosion (Z) est la valeur de base pour tous les calculs EPM (Gavrilovic, S.,
1972 ; Gavrilovic, Z., 1998 ; in Gavrilovic. Z, et al., 2008). Ce coefficient (Z) a été utilisé pour séparer
l'intensité de l'érosion en classes ou catégories
La superposition de quatre facteurs : Ja, Y, Xa et Φ permet de déterminer l’intensité de
l’érosion potentielle Z (fig. 7). Donc, la différenciation des zones très affectées par l’érosion (zones
instables) des zones peu affectées (les zones stables ou les milieux où l’intensité de l’érosion est
relativement peu importante) :
- les zones où l’érosion est faible à très faible et moyenne sont très limitées, 23 % de la
superficie du bassin et elles se calquent sur les zones de forte protection par le couvert
végétal et grande résistance des formations lithologiques ;
- les zones marquées par une érosion forte à très forte occupe plus de 70 % de la surface
du bassin. Ce chiffre montre la grande ampleur du potentiel érosif dans notre zone
d’étude. C'est le résultat de la combinaison de la dominance des formations lithologiques
tendres, de la faible protection par le couvert végétal et de la présence des pentes fortes.
Figure 7. L’érosion potentielle dans le bassin versant de l’oued Boumlal
2. 6. Les précipitations (H)
Les précipitations jouent un rôle très important dans la dynamique érosive. Elles interviennent
d’une manière directe dans le déclenchement du ruissellement et dans le transport des matériaux. La
durée et l’intensité des précipitations sont décisives dans la détermination ou l’évaluation des quantités
de matériaux érodés. Dans le bassin versant de l’oued Boumlal, la variation amont aval des
précipitations (entre 600 et 700 mm) et leurs intensités spatio-temporelles favorisent l’arrachement des
quantités considérables de matériaux.
2.7. La température (T)
Le modèle (EPM) intègre la température comme facteur dans l’évaluation quantitative de
l’érosion hydrique. Il n’existe pas de valeurs relatives à cet élément du climat issues d’observations ou
de mesures instrumentales sur le bassin versant. Les températures de surface issues d’images
satellitaires ont été considérées. Celles-ci montrent de grandes variations spatio-temporelles à l’échelle
du bassin versant introduisant une dimension supplémentaire dans la variation spatiale de l’érosion
hydrique dans le bassin de Boumlal.
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Ainsi, les caractéristiques de tous les facteurs générateurs, régulateurs et accélérateurs de
l’érosion confèrent au bassin versant de l’oued Boumlal une très grande fragilité et intense
vulnérabilité au déclenchement et à l’extension de l’érosion hydrique.
3. les pertes en sol
L’aboutissement de l’application du Modèle EPM est l’estimation et la spatialisation des
pertes en sols. La combinaison des facteurs d’érosion (Z, T et H) a permis d’identifier les différentes
classes de l’érosion. Les six catégories de la classification de Zachard (1982) ont été retenues pour leur
spatialisation (tableau 1).
Classe
Intensité des pertes en sol (m3/ ha / an)
Appéciation
1
< 0.5
Erosion insignifiante
2
0.5 - 5
Erosion faible
3
5 - 15
Erosion modérée
4
15 - 50
Erosion sévère
5
50 - 200
Erosion très sévère
6
> 200
Erosion catastrophique
Tableau 1. Les classes de pertes en sol (Zachard, 1982)
Les résultats obtenus pour le bassin versant de l’oued Boumlal en matière des volumes de
pertes en sol sont conformes aux observations et constations visuelles et ceci pour presque l’ensemble
de la zone investie. Comme l’illustrent les figures 8 et 9 environ 4% de la surface totale du bassin
versant de l’oued Boumlal est affecté par une érosion qui atteint un stade catastrophique et 77% subi
une érosion forte à très forte.
Ainsi, plus de 80% du bassin fournit d’importantes quantités de sédiments dont une grande
partie atterrit dans la retenue du barrage Al-Wahda et contribue à son envasement. Les classes
d’érosion très faible à modérée n’occupent que 19% de la surface totale du bassin versant de l’oued
Boumlal.
La confrontation des résultats avec la répartition des différents facteurs influençant la stabilité
des versants et conditionnant la dynamique des formations superficielles et de l’activité érosive montre
la prédominance de l’influence du couvert végétal et de la nature lithologique des formations
géologiques :
- les zones qui sont bien protégées par le couvert végétal et là où des roches résistantes
(formations calcaires) sont présentes n’enregistrent qu’un faible taux d’érosion ;
- les secteurs qui sont caractérisés par l’absence du couvert végétal ou sa faible densité
(faible protection) et par la présence de formations lithologiques tendres (formations
marneux) connaissent une érosion forte à catastrophique ;
- le rôle de la pente varie en fonction du couvert végétal et de la roche. Les agents érosifs
sont extrêmement efficaces sur les terrains tendres et pentus dépourvus de végétation.
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Figure 8. Carte des pertes en sol (m3/ ha /an).
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Figure 9. Les superficies (en %) des taux d’érosion (m3/ha/an).
Conclusion
Le bassin versant de l’oued Boumlal, à l’instar de la majorité des bassins versants rifains, est
le siège d’une érosion hydrique remarquable. La faible densité du couvert végétal protecteur voire son
absence sur de vastes zones et la dominance d’une lithologie peu résistante sont déterminantes dans
cette dynamique. La combinaison de ces deux facteurs avec d’autres éléments influençant l’activité
érosive dans un SIG conformément au Modèle EPM a permis l’évaluation de son intensité.
L’application de ce modèle a confirmé l’importance de l’érosion hydrique dans ce bassin versant et a
abouti à la spatialisation de son ampleur. Ainsi, plus de 80% du bassin fournit d’importantes quantités
de sédiments. Seuls 19% de la surface totale du bassin est relativement épargné où l’érosion se
manifeste faiblement et modérément. Cette dynamique a des conséquences néfastes notamment sur la
fertilité des sols et surtout pour les infrastructures hydrauliques. En fait, une partie des sédiments
arrachés contribuent à l’envasement de la retenue du barrage Al Wahda.
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