Sommaire de la monographie

Chapitre 4

DONNÉES DE BASE

Généralités

L'Oubangui supérieur

Le moyen Oubangui

Les affluents du moyen Oubangui

Tentative de reconstitution des données de base de l'Uele

 

Les données de base présentées, station par station, dans ce quatrième chapitre sont des données observées ou reconstituées qui permettent le calcul des principaux éléments du régime du cours d'eau à la station considérée. Ce sont elles qui sont à la base des travaux d'interprétation présentés dans les Chapitres 5, 6 et 7.

Une nouvelle fois, nous remercions Monsieur Jean Rodier pour l'aide apportée à la critique des débits et à la reconstitution de certaines valeurs manquantes. Sa grande expérience en hydrologie africaine a été précieuse.

Ces données se rapportent à l'année hydrologique qui, pour l'ensemble des stations, commence le 1er avril et se termine le 31 mars de l'année suivante.

Pour chaque station, elles sont rassemblées en trois tableaux.

·         Le premier concerne les débits moyens mensuels et annuels (module) avec leurs moyennes interannuelles sur la période d'observation. En ce qui concerne la moyenne interannuelle des modules, elle a été calculée à partir des moyennes de ces modules. Lorsqu'il y a des lacunes, cette moyenne interannuelle des modules, ainsi calculée, ne correspond pas exactement à la moyenne interannuelle des débits mensuels. Dans certains cas, les débits moyens mensuels ont été reconstitués, soit par interpolation, soit par comparaison avec une autre station. Ces valeurs reconstituées sont écrites en italique et mises entre parenthèses, exemple : (148). Les valeurs fausses sont omises.

En ce qui concerne les modules annuels pour les années où manquent un ou plusieurs mois complets, la régularité des hydrogrammes à l'échelle mensuelle et la bonne corrélation entre les débits de rivières voisines ont permis des reconstitutions assez sûres : les débits mensuels croissent régulièrement de mai à septembre et décroissent encore plus régulièrement de novembre à février. Pour mars et avril, si nous n'avons aucune indication, nous pouvons prendre les valeurs médianes mensuelles. Dans des cas exceptionnels, il a même été possible de reconstituer octobre ou novembre. Si chacun des mois reconstitués n'est parfois qu'un ordre de grandeur, le module annuel reconstitué ne s'écarte, en général, que de 2 à 5 % du module réel ; parfois même 10 % dans des cas hasardeux qui n'ont de justification que leur grand intérêt.

Ces modules sont écrits en bleu, en italique et entre parenthèses, exemple : (276) : ils faciliteront singulièrement l'étude statistique qui fait suite à ce Chapitre ;

·         Le second tableau concerne les débits caractéristiques dont nous donnons ci-après la liste et la signification :

o   m.Ins (étiage absolu) : c'est le débit instantané le plus faible de l'année hydrologique,

o   m.Jou (étiage absolu journalier) : c'est le débit moyen journalier le plus faible de l'année hydrologique,

o   DCE : débit caractéristique d'étiage, c'est-à-dire débit moyen journalier non dépassé pendant 10 jours de l'année hydrologique, consécutifs ou non,

o   DCn : débit moyen journalier dépassé pendant n mois de l'année, c'est-à-dire n fois 30 ou 31 jours consécutifs ou non (DC1, DC3, DC6, DC9 et DC11),

o   DCC : débit caractéristique de crue, c'est-à-dire le débit moyen journalier dépassé pendant 10 jours de l'année hydrologique, consécutifs ou non,

o   M.Jou : débit moyen journalier maximal de l'année hydrologique,

o    M.Ins : débit maximal instantané de l'année hydrologique,

Lorsqu'il y a des lacunes dans la série des débits moyens journaliers, certains (ou même la totalité) débits caractéristiques ne peuvent pas être déterminés ;

·         Enfin le troisième tableau concerne le déficit d'écoulement et le coefficient d'écoulement :

Le module annuel est converti en lame équivalente : c'est la hauteur (en mm) d'une nappe d'eau répartie uniformément sur toute la surface du bassin versant et de volume égal au volume écoulé durant l'année hydrologique,

La pluviométrie moyenne sur le bassin est calculée en se servant des postes pluviométriques décrits au chapitre 2. Après traitement par le Vecteur régional d'Y. Brunet-Moret (pour homogénéisation, recherche des erreurs et compléments éventuels) (Brunet-Moret, 1979) les pluies annuelles permettent de calculer, sur micro-ordinateur, la valeur moyenne annuelle sur le bassin en effectuant une pondération par la méthode des polygones de Thiessen (Thiessen, 1911),

Le déficit d'écoulement est la différence entre la pluie annuelle moyenne sur le bassin et la lame équivalente. En supposant négligeable le bilan  (pertes par infiltration profonde - apports en provenance de la nappe phréatique), ce déficit devrait être égal à l'évapotranspiration réelle (ETR), toujours inférieure – ou égale – à l'évapotranspiration potentielle (ETP),

Le coefficient d'écoulement (exprimé en %) représente la part de pluie qui alimente la rivière : .

 

Bon nombre de stations, décrites en Annexe « Les Stations hydrométriques » du Chapitre 3, ne seront pas traitées. Ce sont celles pour lequel nous n'avons aucune traduction des hauteurs d'eau en débits, d'une part, ou celles où la chronique des débits est insuffisante pour déterminer un seul module annuel.

Les débits sont arrondis à 3 chiffres significatifs (exemple : 2,72 ou 4870).   

Pour quelques stations, nous avons représenté graphiquement l'hydrogramme d'une année dont la pluviométrie se rapprochait d'une pluviométrie décennale humide et un autre correspondant à une année de pluviométrie décennale sèche. Dans certains cas, l'hydrogramme correspond à une année de pluviométrie normale (moyenne).

Remarque

Dans le Chapitre 5, consacré à l'étude des modules, ceux-ci seront recalculés soit par analyse statistique de l'échantillon, soit par corrélation hydro-pluviométrique. Le même travail sera effectué au Chapitre 6 pour les crues et au Chapitre 7 pour les étiages.

Dans ce qui suit, nous adopterons la même classification que pour les Chapitres 1 et 3, à savoir :

·         Oubangui supérieur ;

·         moyen Oubangui ;

·         Affluents du moyen Oubangui.

et nous terminerons par une tentative de reconstitution des modules de l'Uele.

Il n'y a aucune donnée de base pour le bas Oubangui.

4.1. L'Oubangui supérieur

Les données de base concernent les stations suivantes :

o    le Mbomou : Zémio et Bangassou ;

o    le Mbokou à Obo ;

o    la Kéré à Kéré ;

o    la Ouara à Dembia ;

o    le Chinko à Rafaï ;

o    la Mbari à Loungouba.

4.1.1. - Le Mbomou à Zémio

  Bien qu'observée depuis 1951, cette station présente de nombreuses lacunes dans les relevés : 12 années seulement sont complètes ou reconstituées (tableau 4.1.1.1).

Le module interannuel est de 201 m3/s, soit un module spécifique de 7,3 l/s/km².

Tableau 4.1.1.1 - Débits moyens mensuels et annuels (en m³/s)

Station : 1060700220 Zémio
Rivière : Mbomou
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 27 700 km²

 

Figure 4-1

Le Mbomou à Zémio  Distribution des débits mensuels

Année normale (1970/71)

Tableau 4.1.1.2 - Débits extrêmes et caractéristiques (en m³/s)

Station : 1060700220 Zémio
Rivière : Mbomou
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 27 700 km²

Début de l'année hydrologique en avril

Le débit maximal pour la période 1951-1975 est de 809 m3/s, soit 29,2 l/s/km² (observation d'un délaissé de crue en octobre 1969).

Le débit minimal observé est, en 1973, de l'ordre de 11 m3/s, soit 0,4 l/s/km². Il convient de noter que seule une toute petite partie du cours amont du Mbomou (principalement les bassins de la Bakalé et du Gwane) se déroule sur des terrains carbonatés.

Tableau 4.1.1.3 - Déficit et coefficient d'écoulement

Station : Zémio
Rivière : Mbomou
Superficie du bassin versant : 27 700 km²

Les déficits d'écoulement sont compris entre 1 043 et 1 517 mm, cette dernière valeur correspond à l'année 1969-1970, où le module a été estimé à 350 m³/s. Sur ce bassin la grandeur de l'ETP est de l'ordre de 1 500 mm : les valeurs des déficits (année 1969-1970 éventuellement exceptée) caractérisent bien la grandeur de l'ETR.

Les coefficients d'écoulement ne varient guère d'une année à l'autre. Ils sont compris entre 11,1 et 20,8 %, pour les valeurs extrêmes.

L'année 1973-1974 (tout comme 1968-1969) peut paraître bien déficitaire. D'une part la pluviométrie moyenne n'est calculée, sur 27 700 km² qu'avec seulement 5 postes pluviométriques (et celui d'Obo a un coefficient de pondération de Thiessen égal à 0,525 !) et, d'autre part, cette année-là est globalement déficitaire sur l'ensemble du bassin oubanguien.

L'année 1969-1970 accuse un déficit d'écoulement assez élevé par rapport aux autres années.

4.1.2. - Le Mbomou à Bangassou

Les observations à la station de Bangassou commencent, elles aussi, en 1951. Mais les nombreuses lacunes font que 11 années seulement sont complètes ou ont été complétées.

Tableau 4.1.2.1 - Débits moyens mensuels et annuels (en m³/s)

Station : 1060700205 Bangassou
Rivière : Mbomou
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 119 050 km²

Le module interannuel, tiré du tableau 4.1.2.1, est de 854 m3/s, ce qui représente un module spécifique de 7,2 l/s/km².

Tableau 4.1.2.2 - Débits extrêmes et caractéristiques (en m³/s)

Station : 1060700205 Bangassou
Rivière : Mbomou
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 119 050 km²

Début de l'année hydrologique en avril

Le débit maximal observé est de 3 550 m3/s, soit 29,8 l/s/km², en 1954 mais le maximum de 1969 n'a pas été observé.

En étiage, le plus faible débit observé est de 40, m3/s, soit 0,3 l/s/km², en 1954.

Tableau 4.1.2.3 - Déficit et coefficient d'écoulement

Station : Bangassou
Rivière : Mbomou
Superficie du bassin versant : 119 050 km²

Les déficits d'écoulement sont tout à fait cohérents : ils sont compris entre 1 158 et 1 362 mm.

Les coefficients d'écoulement varient entre 11,7 et 20,2 %.

4.1.3. Le Mbokou à Obo

Bien qu'observée depuis 1952, la station d'Obo n'a que 7 années de mesures complètes ou complétées.

Le module interannuel, déterminé avec les valeurs du tableau 4.1.3.1, est de 18,2 m3/s, ce qui correspond à un module spécifique de 3,1 l/s/km².

Tableau 4.1.3.1 - Débits moyens mensuels et annuels (en m³/s)

Station : 1060702305 Obo
Rivière : Mbokou
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 5 960 km²

Tableau 4.1.3.2 - Débits extrêmes et caractéristiques (en m³/s)

Station : 1060702305 Obo
Rivière : Mbokou
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 5 960 km²

Début de l'année hydrologique en avril

Le débit maximal observé, en 1954, est de 131 m3/s (22,0 l/s/km²) tandis que le plus faible n'est que de 0,504 m3/s (0,08 l/s/km²), en 1957.

Tableau 4.1.3.3 - Déficit et coefficient d'écoulement

Station : Obo

Rivière : Mbokou

Superficie du bassin versant : 5 960 km²

Les 7 déficits d'écoulement sont cohérents : ils sont compris entre 1 031 et 1 452 mm. Les coefficients d'écoulement varient entre 4,5 et 11,5 %. Celui de l'année 1973-1974 est très faible, à cause de la sécheresse.

4.1.4 - La Kéré à Kéré

Observée depuis 1953, la station de Kéré présente de si nombreuses lacunes qu'une année, seulement, est complète : 1969-1970, année très forte dans toute la région.

Le module serait de l'ordre de 26 m3/s, soit un module spécifique d'environ 6 à 7 l/s/km², certainement supérieur de beaucoup à un module sur une longue période.

Le plus fort débit serait de l'ordre de 100 m3/s (26 l/s/km²), en 1969, tandis que l'étiage atteint 0,7 m3/s (0,2 l/s/km²) en 1954.

L'unique déficit d'écoulement est aberrant (1689 mm) car nettement supérieur à l'ETP de la région.

Tableau 4.1.4.1 - Débits moyens mensuels et annuels (en m³/s)

Station : 1060701605 Kéré

Rivière : Kéré

Pays : Centrafrique

Superficie du bassin versant : 3 790 km²

Tableau 4.1.4.2 - Débits extrêmes et caractéristiques (en m³/s)

Station : 1060701605 Kéré

Rivière : Kéré

Pays : Centrafrique

Superficie du bassin versant : 3 790 km²

Début de l'année hydrologique en avril

Tableau 4.1.4.3 - Déficit et coefficient d'écoulement

Station : Kéré

Rivière : Kéré

Superficie du bassin versant : 3 790 km²

4.1.5 - La Ouara à Dembia

La station est observée depuis 1952 mais il n'y a que 13 années qui soient disponibles. De plus, l'écoulement est perturbé par le niveau du Mbomou, comme nous l'avons signalé déjà au chapitre 3 : c'est probablement la cause de la faiblesse des basses eaux de 1954 à 1956, par rapport à la période de sécheresse 1972-1974.

Le module interannuel ressort à 140 m3/s, ce qui correspond à un module spécifique de 7,2 l/s/km².

Tableau 4.1.5.1 - Débits moyens mensuels et annuels (en m³/s)

Station : 1060702805 Dembia
Rivière : Ouara
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 19 590 km²

Tableau 4.1.5.2 - Débits extrêmes et caractéristiques (en m³/s)

Station : 1060702805 Dembia
Rivière : Ouara
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 19 590 km²

Début de l'année hydrologique en avril

Le plus fort débit observé est 552 m3/s, soit 28,2 l/s/km², en 1958.

L'étiage absolu est de 4,0 m3/s, soit 0,2 l/s/km². Il a été observé en 1954 et 1955.

Tableau 4.1.5.3 - Déficit et coefficient d'écoulement

Station : Dembia

Rivière : Ouara

Superficie du bassin versant : 19 590 km²

Les déficits d'écoulement paraissent corrects, à l'exception de l'année 1968-1969 où l'on obtient 1 504 mm, valeur un peu forte. Pour cette année-là, les pluviométries sur le bassin sont élevées : 1 766 mm à Dembia, 1 631 mm à Djéma, 1 777 mm à Ngouyo, 1 423 mm à Obo et 2 108 mm à Zémio. Là aussi nous devons avoir une erreur sur le module, à cause de l'écoulement perturbé par le Mbomou.

Les coefficients d'écoulement vont de 9,9 à 21,7 %.

4.1.6. - Le Chinko à Rafaï

La station est observée depuis 1951 et 14 années sont utilisables pour les modules.

Tableau 4.1.6.1 - Débits moyens mensuels et annuels (en m³/s)

Station : 1060701310 Rafaï

Rivière : Chinko

Pays : Centrafrique

Superficie du bassin versant : 52 060 km²

Le module interannuel est de 404 m3/s soit 7,8 l/s/km² comme module spécifique.

Figure 4-2

Le Chinko à Rafaï. Évolution des débits moyens mensuels

Année décennale sèche (1958/59). Année décennale humide (1970/71)

Tableau 4.1.6.2 - Débits extrêmes et caractéristiques (en m³/s)

Station : 1060701310 Rafaï

Rivière : Chinko

Pays : Centrafrique

Superficie du bassin versant : 52 060 km²

Début de l'année hydrologique en avril

Le plus fort débit observé est de 1 890 m3/s, soit 36,3 l/s/km², en 1955.

Le plus faible débit observé serait de 11,3 m3/s (0,2 l/s/km²), en 1956.

Tableau 4.1.6.3 - Déficit et coefficient d'écoulement

Station : Rafaï

Rivière : Chinko

Superficie du bassin versant : 52 060 km²

Les déficits d'écoulement sont corrects : ils sont compris entre 1 065 et 1 449 mm. Le coefficient d'écoulement varie entre 10,1 et 22,0 %.

4.1.7. -  Le Mbari à Loungouba

Bien qu'observée depuis 1951, la station présente un nombre important de lacunes de relevés. Aussi seulement 9 années sont complètes ou ont pu être complétées.

Tableau 4.1.7.1 - Débits moyens mensuels et annuels (en m³/s)

Station : 1060702210 Loungouba

Rivière : Mbari

Pays : Centrafrique

Superficie du bassin versant : 23 600 km²

Le module interannuel est estimé à 178 m3/s, ce qui représente un module spécifique de 7,5 l/s/km².

Tableau 4.1.7.2 - Débits extrêmes et caractéristiques (en m³/s)

Station : 1060702210 Loungouba

Rivière : Mbari

Pays : Centrafrique

Superficie du bassin versant : 23 600 km²

Début de l'année hydrologique en avril

En hautes eaux, le plus fort débit est de 745 m3/s (31,6 l/s/km²), en 1969, tandis qu'en étiage il a été observé seulement 3,70 m3/s, soit 0,2 l/s/km², en 1954.

Tableau 4.1.7.3 - Déficit et coefficient d'écoulement

Station : Loungouba

Rivière : Mbari

Superficie du bassin versant : 23 600 km²

Les déficits d'écoulement semblent cohérents : ils vont de 1 217 à 1 498 mm. Le coefficient d'écoulement varie entre 9,3 et 20,2 %.

4.2 - Le moyen Oubangui

Seront traitées les stations de :

o   Mobaye ;

o   Bangui ;

o   Zinga.

          

            4.2.1. - L'Oubangui à Mobaye

La banque de données HYDROM dispose des observations depuis 1938 mais de nombreuses lacunes, de 1960 à 1970, font que nous ne disposons que de 24 années complètes ou complétées. Des relevés ont été effectués par G. Bruel de 1897 à 1898 sans que nous connaissions le calage de son échelle limnimétrique : de ce fait, ces relevés sont inutilisables (Bruel, 1899, 1900).

Le module interannuel est de 3 330 m3/s, ce qui donne un module spécifique de 8,3 l/s/km².

Tableau 4.2.1.1 - Débits moyens mensuels et annuels (en m³/s)

Station : 1060700115 Mobaye

Rivière : Oubangui

Pays : Centrafrique

Superficie du bassin versant : 403 800 km²

Figure 4-3

L'Oubangui à Mobaye. Évolution des débits moyens mensuels

Année décennale sèche (1944/45). Année décennale humide (1941/42)

Tableau 4.2.1.2 - Débits extrêmes et caractéristiques (en m³/s)

Station : 1060700115 Mobaye

Rivière : Oubangui

Pays : Centrafrique

Superficie du bassin versant : 403 800 km²

Début de l'année hydrologique en avril

La plus forte crue est de 11 200 m3/s, en 1962, soit 27,7 l/s/km².

L'étiage le plus sévère est de 324 m3/s, en 1945, soit 0,8 l/s/km².

Tableau 4.2.1.3 - Déficit et coefficient d'écoulement

Station : Mobaye

Rivière : Oubangui

Superficie du bassin versant : 403 800 km²

Les 23 déficits d'écoulement sont très cohérents: ils sont compris entre 1 099 et 1 435 mm. Le coefficient d'écoulement varie entre 11,3 et 25,0 %.

4.2.2 - L'Oubangui à Bangui

La station de Bangui est une des mieux observées d'Afrique. Les premières observations disponibles remontent à 1911. Il y eut des limnigrammes de 1890 à 1897 mais, hélas, sans aucune indication sur le calage du zéro de l'échelle hydrométrique (Bruel, 1899, 1900). Nous disposons d'une série complète, sans la moindre lacune, de 1935 à 1991 (56 années d'observation). Au total, avec la période antérieure, l'échantillon se compose de 61 modules annuels.

Tableau 4.2.2.1 - Débits moyens mensuels et annuels (en m³/s)

Station : 1060700105 Bangui

Rivière : Oubangui

Pays : Centrafrique

Superficie du bassin versant : 488 500 km²

Le module interannuel est de 3 980 m3/s (avec la série des 56 années successives - Moy. "B"), soit 8,2 l/s/km², ou de 4 040 m3/s (sur toute la période – Moy. "A"), ce qui correspond à un module spécifique de 8,3 l/s/km².

Figure 4-4

L'Oubangui à Bangui. Évolution des débits moyens mensuels

Année décennale sèche (1972/73). Année décennale humide (1955/56)

Tableau 4.2.2.2 - Débits extrêmes et caractéristiques (en m³/s)

Station : 1060700105 Bangui

Rivière : Oubangui

Pays : Centrafrique

Superficie du bassin versant : 488 500 km²

Début de l'année hydrologique en avril

La plus forte crue, dans notre série, est de 15 800 m3/s en 1916 soit 32,3 l/s/km². La seconde valeur est de 14 500 m3/s, en 1961.

L'étiage le plus sévère est de 223 m m3/s, en 1990, soit 0,5 l/s/km². Il peut paraître bizarre que ce débit de basses eaux soit deux fois plus faible que celui de Mobaye ou de Zinga : ceci provient du fait que nous ne travaillons pas sur la même période de référence.

Par exemple, en 1973, nous avons, comme étiage absolu :

·         Bangui     : 640 m3/s ;

·         Mobaye   : 441 m3/s ;

·         Zinga       : 551 m3/s (station probablement déjà détarée).

Les valeurs entre parenthèses sont issues de la publication de J. Yayer (1951) : certaines sont données par l'auteur comme douteuses. En particulier les valeurs minimales dépassant 1 000 m3/s sont beaucoup trop nombreuses pour cette période, alors que depuis 1953 de multiples jaugeages de très basses eaux évitent les sous-estimations.

Il faut noter la bonne hydraulicité de l'année 1916-1917, en accord avec des renseignements qui avaient été donnés autrefois pour la Bénoué, concernant cette année-là.

Tableau 4.2.2.3 - Déficit et coefficient d'écoulement

Station : Bangui

Rivière : Oubangui

Superficie du bassin versant : 488 500 km²

Le calcul de la pluviométrie moyenne sur le bassin a été effectué comme suit :

·         calcul de la pluviométrie moyenne, de 1940 à 1961, en utilisant les stations du Centrafrique et de la RDC ;

·         calcul de la pluviométrie, pour la même période 1940-1961, en n'utilisant que les stations centrafricaines et en effectuant un second tracé des polygones de Thiessen. Les résultats ont été corrélés avec les précédents et nous avons trouvé un coefficient de corrélation égal à 0,874 ce qui paraît convenable ;

·         la période 1962-1988 a été calculée avec les seules données du Centrafrique mais en utilisant la régression linéaire liant les calculs précédents :

PTn = 0,843PRn + 316

PTn : Pluviométrie moyenne sur le bassin de l'Oubangui à Bangui (mm) en entier, pour l'année n

PRn : Pluviométrie moyenne sur le bassin de l'Oubangui à Bangui limité au Centrafrique (mm),  pour l'année n.

 

Les déficits d'écoulement ont été calculés sur la période 1940-1988, soit 49 années hydrologiques. Ils varient entre 1 089 et 1 413 mm : ces valeurs sont très convenables. Le coefficient d'écoulement se situe dans la fourchette allant de 9,9 à 23,0 %, les dernières années ayant une hydraulicité particulièrement basse.

4.2.3. - L'Oubangui à Zinga

Cette station est observée depuis 1946 mais nous ne disposons que de 16 modules. Sa valeur interannuelle est de 4 330 m3/s, soit un module spécifique de 8,3 l/s/km².

Tableau 4.2.3.1 - Débits moyens mensuels et annuels (en m³/s)

Station : 1060700120 Zinga

Rivière : Oubangui

Pays : Centrafrique

Superficie du bassin versant : 521 900 km²

Tableau 4.2.3.2 - Débits extrêmes et caractéristiques (en m³/s)

Station : 1060700120 Zinga

Rivière : Oubangui

Pays : Centrafrique

Superficie du bassin versant : 521 900 km²

Début de l'année hydrologique en avril

Mais G. Chalandon (SCEVN) nous indique que le maximum – inconnu dans la banque de données ORSTOM – serait en réalité de 14 700 m3/s le 4 novembre 1961, ce qui est sûrement vrai. À l'opposé, l'étiage le plus sévère est de seulement 430 m3/s, soit 0,8 l/s/km² (en 1975) mais nous n'avons pas les données de 1990.

Tableau 4.2.3.3 - Déficit et coefficient d'écoulement

Station : Zinga

Rivière : Oubangui

Superficie du bassin versant : 521 900 km²

Les déficits d'écoulement sont très homogènes : ils sont compris entre 1 234 et 1 373 mm, tandis que le coefficient d'écoulement varie entre 11,8 et 22,8 %.

4.3. - Les affluents du moyen Oubangui

Seront traitées les stations suivantes :

o    la Kotto : Bria et Kembé ;

o    la Pipi à Ouadda ;

o    la Bangui-Kété à Alindao ;

o    la Ouaka à Bambari ;

o    la Tomi à Sibut ;

o    l'Ombella (pont-route au km 105) ;

o    la Mpoko : Bossélé-Bali, Bangui et la Mbali à Boali ;

o    la Lessé à Bombé ;

o    la Lobaye : Zaoro-Yanga, Kédingué-Yawa, Loko-Safa et Mbata.

4.3.1. La Kotto à Bria

La station donne des résultats de débit depuis 1953.

15 modules annuels ont été déterminés. Nous nous sommes servis de la corrélation existante entre Bria et Kembé pour reconstituer quelques données mensuelles manquantes.

Tableau 4.3.1.1 - Débits moyens mensuels et annuels (en m³/s)

Station : 1060701804 Bria

Rivière : Kotto

Pays : Centrafrique

Superficie du bassin versant : 60 590 km²

Le module interannuel est de 252 m3/s, soit un module spécifique de 4,2 l/s/km².

Figure 4-5

La Kotto à Bria. Évolution des débits moyens mensuels

Année décennale sèche (1972/73). Année décennale humide (1964/65)

Tableau 4.3.1.2 - Débits extrêmes et caractéristiques (en m³/s)

Station : 1060701804 Bria

Rivière : Kotto

Pays : Centrafrique

Superficie du bassin versant : 60 590 km²

Début de l'année hydrologique en avril

Le débit maximal observé est de 1 050 m3/s (soit 17,3 l/s/km²), en 1959, tandis que l'étiage le plus sévère est quand même, en 1974, de 68,6 m3/s (soit 1,1 l/s/km²) : nous retrouvons là le rôle de réservoir hydrogéologique important que jouent les grès du bassin versant pour le soutien du débit d'étiage. Il manque cependant l'étiage sévère de mars 1973.

Tableau  4.3.1.3 - Déficit et coefficient d'écoulement

Station : Bria

Rivière : Kotto

Superficie du bassin versant : 60 590 km²

Les déficits d'écoulement sont apparemment corrects : ils sont compris entre 991 et 1 527 mm. Cette dernière valeur peut paraître élevée mais n'oublions pas que l'ETP de la tête du bassin versant atteint 1 800 mm. Nous retrouverons la même valeur élevée à Kembé.

Le coefficient d'écoulement est assez constant puisqu'il varie seulement entre 7,4 et 12,3 %.

4.3.2. - La Kotto à Kembé

Les premières indications sur les débits remontent à 1947. Rappelons que cette station est à l'aval de chutes dont l'aménagement hydroélectrique avait été projeté.

Nous avons également utilisé la corrélation avec Bria pour compléter des relevés mensuels manquants.

Le module annuel a été déterminé pour 15 années. Le module interannuel est de 393 m3/s, soit un débit spécifique de 5,1 l/s/km². On doit noter, bien qu'elle soit incomplète, que l'année 1969-1970 est certainement bien inférieure à 1962-1963.

Tableau 4.3.2.1 - Débits moyens mensuels et annuels (en m³/s)

Station : 1060701810 Kembé

Rivière : Kotto

Pays : Centrafrique

Superficie du bassin versant : 77 750 km²

Figure 4-6

La Kotto à Kembé. Évolution des débits moyens mensuels

Année décennale sèche (1959/60). Année décennale humide (1954/55)

Tableau  4.3.2.2 - Débits extrêmes et caractéristiques (en m³/s)

Station : 1060701810 Kembé

Rivière : Kotto

Pays : Centrafrique

Superficie du bassin versant : 77 750 km²

Début de l'année hydrologique en avril

Le débit maximal de crue est de 1 500 m3/s, soit 19,3 l/s/km², en 1962.

Celui de l'étiage est descendu à 63,2 m3/s, en 1973, soit 0,8 l/s/km². L'étiage est de même importance qu'à Bria, mais entre les 2 stations le rôle des grès s'est réduit car les grès-quartzites précambrien de Kembé-Fouroumbala sont beaucoup plus résistants à l'érosion que les grès mésozoïques de Ouadda. Leur rôle n'est tout de même pas nul d'autant plus qu'ils reprennent d'assez importantes intercalations de carbonates et de dolomies.

Tableau 4.3.2.3 - Déficit et coefficient d'écoulement

Station : Kembé

Rivière : Kotto

Superficie du bassin versant : 77 750 km²

Les déficits d'écoulement vont de 1 051 à 1 513 mm. Nous retrouvons la même forte année (1962-1963) qu'à Bria.

Le coefficient d'écoulement varie entre 8,1 et 13,8 %. Nous avons reconstitué l'année 1952-1953 en nous basant sur un semblant de corrélation entre pluie et débit : ceci était nécessaire pour reconstituer le module de l'Uele comme nous le verrons en 4.4.

4.3.3. - La Pipi à Ouadda

La station a commencé à enregistrer ses premiers débits en 1956, sur une station qui a disparu : nous avons un doute sérieux sur la validité de la courbe d'étalonnage.

Nous avons pu déterminer 9 modules annuels. Le module interannuel est de 11,8 m3/s, soit un module spécifique de 4,7 l/s/km².

Tableau 4.3.3.1 - Débits moyens mensuels et annuels (en m³/s)

Station : 1060705505 Ouadda

Rivière : Pipi

Pays : Centrafrique

Superficie du bassin versant : 2 500 km²

Tableau 4.3.3.2 - Débits extrêmes et caractéristiques (en m³/s)

Station : 1060705505 Ouadda

Rivière : Pipi

Pays : Centrafrique

Superficie du bassin versant : 2 500 km²

Début de l'année hydrologique en avril

Le plus fort débit observé est de 63,3 m3/s, en 1972, (soit 25,3 l/s/km²) tandis que le plus faible est de 2,90 m3/s (soit 1,2 l/s/km²), en 1974, valeur spécifique comparable à celle de la Kotto à Bria.

Tableau 4.3.3.3 - Déficit et coefficient d'écoulement

Station : Ouadda

Rivière : Pipi

Superficie du bassin versant : 2 500 km²

Les déficits d'écoulement s'étagent entre 924 et 1 446 mm, ce qui paraît tout à fait normal. Le coefficient d'écoulement varie entre 9,1 et 16,6 % mais ces valeurs correspondent à la première station de 1956. Pour la période 1969/75, ce coefficient ne varie pas beaucoup : 10,3 à 13,0 %.

4.3.4. - La Bangui-Kété à Alindao

La station d'Alindao a été observée très régulièrement depuis 1952. Seule, l'année 1972-73 présente des lacunes, aussi disposons-nous d'un échantillon de 22 modules annuels.

Le module interannuel est de 59,2 m3/s, soit un module spécifique de 13,0 l/s/km² ce qui est une valeur forte, comparable à ceux de la Lobaye et de la Mbali. On relève une certaine importance des formations carbonatées dans la partie aval de ce bassin déprimé.

Tableau 4.3.4.1 - Débits moyens mensuels et annuels (en m³/s)

Station : 1060701103 Alindao

Rivière : Bangui-Kété

Pays : Centrafrique

Superficie du bassin versant : 4 560 km²

Figure7

La Bangui-Kété à Alindao. Évolution des débits moyens mensuels

Année décennale sèche (1971/72). Année décennale humide (1968/69)

Tableau 4.3.4.2 -Débits extrêmes et caractéristiques (en m³/s)

Station : 1060701103 Alindao

Rivière : Bangui-Kété

Pays : Centrafrique

Superficie du bassin versant : 4 560 km²

Début de l'année hydrologique en avril

La plus forte crue observée donne 382 m3/s (soit 83,8 l/s/km²), en 1962, tandis que l'étiage le plus bas est de 9,8 m3/s (soit 2,2 l/s/km²) en 1974.

Tableau 4.3.4.3 - Déficit et coefficient d'écoulement

Station : Alindao

Rivière : Bangui-Kété

Superficie du bassin versant : 4 560 km

Les déficits d'écoulement sont très corrects et se situent entre 937 et 1 451 mm.

Le coefficient d'écoulement est fort : il varie entre 17,8 et 42,7 %, encore que les valeurs inférieures à 20 % ne concernent que 1971-1972 et 1973-1974.

4.3.5. - La Ouaka à Bambari

Les premiers résultats de débits datent de juillet 1952, mais comme il existe des lacunes dans les observations, nous ne disposons seulement que d'un échantillon de 15 modules annuels.

Le module interannuel est de 187 m3/s, ce qui représente un module spécifique de 6,3 l/s/km².

Nous retrouvons à cette station des résultats très comparables à ceux du Chari : 1955-1956 et 1961-1962 sont des années de forte hydraulicité tandis que 1973-1974 est faible.

Tableau 4.3.5.1 - Débits moyens mensuels et annuels (en m³/s)

Station : 1060702705 Bambari
Rivière : Ouaka
Pays: Centrafrique
Superficie du bassin versant : 29 730 km²

Figure 4-8

La Ouaka à Bambari. Évolution des débits moyens mensuels

Année décennale sèche (1973/74). Année décennale humide (1969/70)

Tableau 4.3.5.2 - Débits extrêmes et caractéristiques (en m³/s)

Station : 1060702705 Bambari
Rivière : Ouaka
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 29 730 km²

Début de l'année hydrologique en avril

Le plus fort débit observé, en 1961, est de 788 m3/s, soit 26,5 l/s/km².

Pour les basses eaux, le débit est descendu jusqu'à 17,2 m3/s, soit un débit spécifique d'étiage de 0,6 l/s/km² (en 1975).

Tableau 4.3.5.3 - Déficit et coefficient d'écoulement

Station : Bambari
Rivière : Ouaka
Superficie du bassin versant : 29 730 km²

Il n'y a rien à dire pour les déficits d'écoulement, qui varient entre 979 et 1 445 mm.

Le coefficient d'écoulement est assez constant d'une année à l'autre. En 1972-1973 et 1973-1974 il est descendu en dessous de 10 % alors que sa valeur est souvent comprise entre 13 et 15 %. Sa valeur maximale a été de 19,0 % en 1955-1956.

4.3.6. - La Tomi à Sibut

Les premiers débits observés à cette station datent de 1951. 16 modules annuels ont été déterminés. Le module interannuel est de 15, m3/s, ce qui représente un module spécifique de 6,0 l/s/km².

Tableau  4.3.6.1 - Débits moyens mensuels et annuels (en m³/s)

Station : 1060705705 Sibut
Rivière : Tomi
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 2 610 km²

 Figure 4-9

La Tomi à Sibut. Évolution des débits moyens mensuels

Année décennale sèche (1953/54). Année décennale humide (1974/75)

Tableau  4.3.6.2 - Débits extrêmes et caractéristiques (en m³/s)

Station : 1060705705 Sibut
Rivière : Tomi
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 2 610 km²

Début de l'année hydrologique en avril

Le débit maximal observé est de 154 m3/s, en 1966, soit 59 l/s/km² tandis que l'étiage le plus sévère est de 0,330 m3/s, soit 0,1 l/s/km², en 1974 et 1975.

Tableau 4.3.6.3 - Déficit et coefficient d'écoulement

Station : Sibut
Rivière : Tomi
Superficie du bassin versant : 2 610 km²

Les déficits d'écoulement s'étagent entre 842 et 1 438 mm, valeurs qui paraissent correctes, tandis que le coefficient d'écoulement varie entre 6,2 (années sèches 1972-1974) et 22,7 %.

4.3.7. L'Ombella à Bossélé (Pont-route au Km 105)

La détermination des débits commence en 1953. Malheureusement il existe de nombreuses lacunes, liées à des relevés faux qui ont dû être éliminés : 9 modules annuels, seulement, ont été calculés.

Le module interannuel est de 22,5 m3/s, ce qui représente un module spécifique de 7,5 l/s/km².

Tableau 4.3.7.1 - Débits moyens mensuels et annuels (en m³/s)

Station : 1060705303 Bossélé (Km 105)
Rivière : Ombella
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 3 020 km²

Figure 4-10

L'Ombella à Bossélé (Pont-route au Km 105). Évolution des débits moyens mensuels

Année décennale sèche (1953/54). Année décennale humide (1970/71)

Tableau 4.3.7.2 - Débits extrêmes et caractéristiques (en m³/s)

Station : 1060705303 Bossélé (Km 105)
Rivière : Ombella
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 3 020 km²

Début de l'année hydrologique en avril

Le plus fort débit, sur la série, est de 146 m3/s (soit 48,3 l/s/km²) en 1975. L'étiage le plus sévère est de 1,95 m3/s, soit 0,7 l/s/km², en 1972 et 1974. Là aussi il faut souligner l'importance des formations carbonatées : elles représentent près des 2/3 de la superficie de ce bassin.

Tableau 4.3.7.3 - Déficit et coefficient d'écoulement

Station : Bossélé (Km 105)

Rivière : Ombella

Superficie du bassin versant : 3 020 km²

Compris entre 981 et 1 469 mm, les déficits d'écoulement paraissent normaux car l'ETP sur le bassin est de l'ordre de 1 550 à 1 600 mm.

Le coefficient d'écoulement varie entre 7,4 et 25,9 %, les valeurs les plus faibles étant celles des années 1973-1974 et 1974-1975.

4.3.8. - La Mpoko à Bossélé-Bali

Les relevés de débits, à cette station, commencent en octobre 1957. Il a été possible de déterminer 16 modules annuels.

Le module interannuel est de 92,4 m3/s ce qui représente un module spécifique de 8,8 l/s/km².

Tableau 4.3.8.1 - Débits moyens mensuels et annuels (en m³/s)

Station : 1060702515 Bossélé-Bali
Rivière : Mpoko
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 10 460 km²

Figure 4-11

La Mpoko à Bossélé-Bali. Évolution des débits moyens mensuels

Année décennale sèche (1971/72). Année décennale humide (1960/61)

Tableau 4.3.8.2 - Débits extrêmes et caractéristiques (en m³/s)

Station : 1060702515 Bossélé-Bali
Rivière : Mpoko
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 10 460 km²

Début de l'année hydrologique en avril

Le débit maximal instantané est de 399 m3/s soit 38,2 l/s/km² (1961, 1975). L'étiage le plus sévère est de 8,39 m3/s, soit 0,8 l/s/km² (1973, 1974).

Tableau 4.3.8.3 - Déficit et coefficient d'écoulement

Station : Bossélé-Bali
Rivière : Mpoko
Superficie du bassin versant : 10 460 km²

Les déficits d'écoulement varient entre 1 076 et 1 343 mm, valeurs tout à fait normales. Le coefficient d'écoulement varie entre 8,8 et 28,6 %.

4.3.9. - La Mpoko à Bangui (Bimbo)

Nous avons déjà signalé, au Chapitre 3, que cette station est influencée par le niveau de l'Oubangui et que par conséquent nous avions eu des difficultés pour traiter la relation hauteur-débit. De plus la station est très mal observée. Aussi n'avons-nous que 10 modules annuels.

Par contre nous avons déterminé indirectement ces modules en utilisant les modules de l'Oubangui à Bangui et à Zinga, puisque le principal tributaire de l'Oubangui entre ces 2 stations est précisément la Mpoko. Nous avons tenu compte des apports de la Lessé (sur bassin carbonaté) et du bassin versant compris entre Bangui et Zinga (7 770 km²), lui aussi carbonaté.

Les résultats sont donnés par le tableau 4.3.9.1.

Tableau 4.3.9.1 - Débits moyens mensuels et annuels (en m³/s)

Station : 1060702510 Bangui
Rivière : Mpoko
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 25 630 km²

Tableau 4.3.9.2 - Calcul des modules de la Mpoko par le bilan hydrologique

Pour les 5 années communes aux deux méthodes, les modules annuels sont :

Les résultats sont décevants pour les années 1970-1971 et 1971-1972.

C'est tout à fait normal : les débits obtenus par la différence entre modules de 2 stations dont les moyennes sont respectivement 3 980 et 4 330 m3/s ne peuvent pas être précis. Il suffit d'un écart de 2 à 3 % sur l'un des 2 modules pour conduire à une erreur importante sur la différence qui n'est que de 10 % de la valeur de l'un ou l'autre module. Mais la station est si proche de l'Oubangui qu'il fallait un autre mode d'estimation que la simple lecture de l'échelle de Bimbo.

En utilisant les modules calculés par le bilan, nous arrivons à un module interannuel de 222 m3/s tandis que les mesures donnent 278 m3/s (10,9 l/s/km²). Si nous nous référons aux valeurs du bilan, complétées par les mesures des années 1955-1956 et 1963-1964, nous obtenons un module interannuel de 235 m3/s, soit 9,2 l/s/km².

Le débit maximal mesuré serait de 1 170 m3/s (soit 45,7 l/s/km²), en 1969, tandis que le plus faible est de 27,2 m3/s (soit 1,1 l/s/km²) en 1972. Mais il manque les étiages de 1973 et de 1974.

Tableau 4.3.9.3 - Débits extrêmes et caractéristiques (en m³/s)

Station : 1060702510 Bangui
Rivière : Mpoko
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 25 630 km²

Début de l'année hydrologique en avril

Les déficits d'écoulement ont été calculés dans les 2 cas de figures.

Tableau 4.3.9.4 - Déficit et coefficient d'écoulement, à partir des mesures de débit

Station : Bangui
Rivière : Mpoko
Superficie du bassin versant : 25 630 km²

Tableau 4.3.9.5 - Déficit et coefficient d'écoulement à partir de modules calculés par le bilan hydrologique

Station : Bangui

Rivière : Mpoko

Superficie du bassin versant : 25 630 km²

Nous arrivons à des valeurs assez plausibles, surtout en utilisant les valeurs données par le bilan hydrologique. L'année 1973-1974 a un coefficient d'écoulement nettement plus faible que pour les années précédentes (8,4 %) : c'est probablement en raison de la sécheresse.

 

Enfin comparons les modules de la Mpoko à Bossélé-Bali (ou plus exactement au confluent Mpoko-Pama) et à Bangui. Entre Bossélé-Bali et le confluent avec la Pama, le bassin versant n'est que de 271 km², ce qui représenterait un apport supplémentaire de 1 m³/s. Le tableau 4.3.9.6 montre que la Pama a un débit double de la Mpoko à son confluent, ce qui avait été déjà évoqué par Y. Boulvert (1987).

Tableau 4.3.9.6 - Débits de la Pama et de la Mpoko

4.3.10. - La Lessé à Bombé

Les premiers débits observés à cette station datent de juin 1958. 11 modules annuels ont pu être déterminés.

Le module interannuel est de 5,52 m3/s, soit un module spécifique de 4,3 l/s/km².

Tableau 4.3.10.1 - Débits moyens mensuels et annuels (en m³/s)

Station : 1060703905 Bombé
Rivière : Lessé
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 1 300 km²

Tableau 4.3.10.2 - Débits extrêmes et caractéristiques (en m³/s)

Station : 1060703905 Bombé
Rivière : Lessé
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 1 300 km²

Début de l'année hydrologique en avril

Le plus fort débit de crue est de 15,6 m3/s, en 1968, (soit 12,0 l/s/km²) tandis que le plus faible est de 1,00 m3/s (soit 0,8 l/s/km²) en 1974.

Tableau 4.3.10.3 - Déficit et coefficient d'écoulement

Station : Bombé
Rivière : Lessé
Superficie du bassin versant : 1 300 km²

Le bassin versant étant situé sous forêt équatoriale, le coefficient d'écoulement est faible : il varie de 6,8 à 9,8 %.

De ce fait le déficit d'écoulement varie de 1 338 à 1 682 mm. Ces valeurs sont fortes et peuvent s'expliquer :

·         soit par des débits manifestement sous-estimés. Ceci pourrait provenir d'erreurs sur les mesures hydrométriques (hauteur d'eau, étalonnage) ou alors par des pertes souterraines, le bassin étant situé sur des calcaires pouvant être fissurés en amont de la station et encore davantage en aval ;

·         soit, ce qui est plus probable et conforme à ce qui est observé en forêt amazonienne, par une ETP sous forêt équatoriale nettement supérieure à ce que l'on rencontre en zone tropicale et une ETR pratiquement identique à l'ETP.

N'oublions pas que ce bassin versant repose, en majeure partie, sur des formations carbonatées.

4.3.11. - La Mbali à Boali

4.3.11.1. - Station de Boali-Poste

La station est observée depuis 1948 mais nous ne disposons que de relevés fractionnaires ou inexploitables parce que faux.

10 modules ont été déterminés et le module interannuel serait de 70,3 m3/s, soit 15,3 l/s/km².

Tableau 4.3.11.1.1 Débits moyens mensuels et annuels (en m³/s)

Station : 1060704603 Boali-Poste
Rivière : Mbali
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 4 596 km²

Tableau 4.3.11.1.2 - Débits extrêmes et caractéristiques (en m³/s)

Station : 1060704603 Boali-Poste
Rivière : Mbali
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 4 596 km²

Début de l'année hydrologique en avril

Le plus fort débit observé a été, en 1961, de 330 m3/s (soit 71,8 l/s/km²) et le plus faible de 14,6 m3/s (3,2 l/s/km²) en 1963.

4.3.11.2. - Station de Boali-Usine (appelée également Boali-ICOT)

La série est pratiquement complète de 1964 (date du début des observations) à fin 1989, donc sur une période bien différente (5 années communes de bonne qualité) ce qui interdit de comparer les modules sans homogénéisation préalable (ce qui a été fait au Chapitre suivant).

23 modules annuels ont été calculés et le module interannuel ne s'élève qu'à 49,3 m3/s soit un module spécifique de 11,2 l/s/km².

 

Il resterait à vérifier si cette station mesure toujours la totalité des débits de la Mbali, après la construction (à partir de 1976), puis la mise en service de la centrale hydroélectrique Boali II. Il n'a pas été possible de vérifier si la restitution des volumes turbinés se fait en amont ou en aval de la station. Dans le cas d'une restitution en aval, le débit turbiné –  échappant à la section de jaugeage – serait au maximum de 18 m3/s. Comme l'examen des tableaux 4.3.11.2.1,  4.3.11.2.2 et 4.3.11.4.1 ne montre aucune anomalie à partir de 1976, nous admettrons que la restitution de Boali II se fait en amont de la station. Durant cette période 1976-1990, lorsque tout le débit de la Mbali est dérivé pour être turbiné, les débits de basses eaux sont issus des archives de l'ENERCA (gestionnaire des centrales de Boali I et II).

Tableau 4.3.11.2.1 - Débits moyens mensuels et annuels (en m³/s)

Station : 1060704604 Boali-ICOT
Rivière : Mbali
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 4 410 km²

 Figure 12

La Mbali à Boali-ICOT. Évolution des débits moyens mensuels

Année décennale sèche (1972/73). Année décennale humide (1966/67)

Tableau  4.3.11.2.2 - Débits extrêmes et caractéristiques (en m³/s)

Station : 1060704604 Boali-ICOT
Rivière : Mbali
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 4 410 km²

Début de l'année hydrologique en avril

La crue la plus importante a été de 228 m3/s, en 1975, (soit 51,7 l/s/km²) mais 1961 n'a pas été observé. Le plus faible débit n'était que de 0,680 m3/s, en 1988, soit 0,2 l/s/km². Là aussi aucune comparaison directe n'est possible entre les 2 stations par manque de période commune d'observation.

4.3.11.3. Essai de synthèse entre les deux stations

Entre 1964 et 1969, les débits ont été mesurés aux 2 stations et nous disposons de 48 valeurs moyennes mensuelles communes. Abstraction faite des relevés d'avril, juillet et août 1964, qui paraissent totalement faux à Boali-Poste, le rapport mensuel entre les débits à ces 2 stations est remarquablement stable, que ce soit en étiage comme en période de crues.

Tableau 4.3.11.3.1 - Rapport des débits de la Mbali entre Boali-Poste et Boali-ICOT (Q Boali-Poste / Q Boali-ICOT)

La valeur moyenne de ce rapport est de l'ordre de 1,11 avec un débit supérieur à Boali-Poste, située en aval de Boali-ICOT. La différence de superficie entre les 2 stations est faible : 186 km². Ce qui, ramené aux 4 410 km² de Boali-ICOT, donne une augmentation de superficie de 4 % seulement.

En admettant le même coefficient d'écoulement pour le bassin versant à ICOT, tout comme pour les 186 km² séparant les deux stations, il resterait quand même à expliquer le surcroît de débit à Boali-Poste :

Sur les 186 km² séparant ICOT de Poste, le coefficient d'écoulement serait 3 fois plus fort qu'en amont du bassin : il devrait alors être de l'ordre de 60 % alors que la logique impliquerait une valeur proche de 15 % (et même moins) car nous sommes dans la partie aval du bassin, moins pentue ;

Il y aurait une erreur dans la relation hauteur-débit à Boali-Poste ou à Boali-ICOT, toujours dans le même sens et toujours avec la même valeur (11 %) sur toute l'étendue de la relation. Ceci paraît difficilement acceptable mais demeure plausible ;

Il y a des pertes dans le sous-sol en amont d'ICOT, avec résurgence avant Boali-Poste.

Cette troisième hypothèse paraît le plus vraisemblable :

o   déjà P. Darnault cite ce phénomène dans son rapport Mission de prospection des forces hydrauliques de l'Afrique équatoriale française, en 1931 (document cité par Y. Boulvert) ;

o   en 1930, l'Administrateur M. Jacoulet signalait la perte de la Bali : elle disparaît complètement. Pendant deux cents mètres, elle s'est frayé un passage sur les rochers qui forment ainsi un pont naturel. Par endroit, il existe des trous profonds de plus de six mètres (Jacoulet, 1930; Boulvert, 1987) ;

o   cette hypothèse avait été émise, vers 1970, par un ingénieur de la Société Équatoriale d'Énergie Électrique (aujourd'hui ENERCA) qui s'occupait de l'usine hydroélectrique de Boali et qui l'avait signalé à J. Callède en lui demandant comment faire pour la vérifier ;

o   ceci n'étonne pas Y. Boulvert, car le piémont des chutes de Boali repose sur un crypto-karst (Boulvert, 1986).

Notons que, lors de la réalisation du barrage de Boali III (Coyne et Bellier, 1990), un voile d'injection de 20 à 30 m de profondeur a été établi au centre du barrage.

Néanmoins cette hypothèse, pour toute séduisante qu'elle soit, impliquerait que l'on décèle une résurgence de cette eau. Or une résurgence, qui serait de l'ordre de 4 m3/s en valeur moyenne, doit se traduire par des bouillonnements bien visibles à l'œil nu. Et rien n'a été encore vu ; mais la résurgence n'est pas forcément visible si l'eau ressort sous les chutes ou dans les rapides.

4.3.11.4. Déficits d'écoulement

Le tableau 4.3.11.4.1 donne les résultats du calcul du déficit d'écoulement et du coefficient d'écoulement.

Pour la période 1949/1963, nous avons utilisé les modules mesurés à Boali-Poste, mais minorés de 11 %.

Tableau 4.3.11.4.1 - Déficit et coefficient d'écoulement

Station : Boali
Rivière : Mbali
Superficie du bassin versant : 4 410 km²

1 454 mm tandis que le coefficient d'écoulement va de 11,1 à 32,1 %.

4.3.12. - La Lobaye à Zaoro-Yanga

Cette station n'a que des relevés très fractionnaires depuis 1957. Ceci est dû, en grande partie, aux difficultés techniques pour se rendre sur la station et au manque d'observateur consciencieux.

Aussi il n'a pu être calculé qu'un seul et unique module. Il est de 74,4 m3/s, ce qui correspond à un débit spécifique de 14,1 l/s/km².

Tableau 4.3.12.1 - Débits moyens mensuels et annuel (en m³/s)

Station : 1060702026 Zaoro-Yanga
Rivière : Lobaye
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 5 280 km²

Tableau 4.3.12.2 - Débits extrêmes et caractéristiques (en m³/s)

Station : 1060702026 Zaoro-Yanga
Rivière : Lobaye
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 5 280 km²

Début de l'année hydrologique en avril

Le plus fort débit serait, en 1957, de 155 m3/s (soit 29,4 l/s/km²) tandis que le plus faible est de 31,7 m3/s (soit 6,0 l/s/km²), en 1967, ce qui ne veut pas dire grand chose.

Tableau 4.3.12.3 - Déficit et coefficient d'écoulement

Station : Zaoro-Yanga
Rivière : Lobaye
Superficie du bassin versant : 5 280 km²

L'unique calcul du déficit d'écoulement le donne à 1 228 mm tandis que le coefficient d'écoulement est de 26,6 %.

4.3.13. - La Lobaye à Kédingué-Yawa

Observée également depuis 1957, la station présente passablement de lacunes d'observation (ou d'observations fausses) pour qu'il n'y soit calculé que 13 modules annuels, 7 ayant pu être reconstitués.

 

Le module interannuel ressort à 133 m3/s soit un module spécifique de 11,9 l/s/km².

Tableau 4.3.13.1 - Débits moyens mensuels et annuels (en m³/s)

Station : 1060702012 Kédingué-Yawa
Rivière : Lobaye
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 11 170 km²

Tableau 4.3.13.2 - Débits extrêmes et caractéristiques (en m³/s)

Station : 1060702012 Kédingué-Yawa
Rivière : Lobaye
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 11 170 km²

Début de l'année hydrologique en avril

Le plus fort débit de crue observé est de 336 m3/s, en 1961, (soit 30,1 l/s/km²) mais il manque l'année 1955. L'étiage le plus sévère est de 63,9 m3/s (soit 5,7 l/s/km²) en 1973.

Tableau 4.3.13.3 - Déficit et coefficient d'écoulement

Station : Kédingué-Yawa
Rivière : Lobaye
Superficie du bassin versant : 11 170 km²

Les déficits d'écoulement ont des valeurs très correctes, comprises entre 855 et 1 174 mm tandis que le coefficient d'écoulement oscille entre 21,9 et 29,7 %.

4.3.14 - La Lobaye à Safa (Terres rouges)

Faisant double emploi avec la station de Mbata, elle n'en a pas moins été très bien observée de 1953 à 1975. L'étalonnage est peut-être un peu moins précis que celui de Mbata et les écarts entre les débits mensuels à ces 2 stations peuvent paraître importants (en 1960-61 notamment). Si l'on s'en réfère aux modules annuels, et sur 16 années communes, l'écart n'a jamais atteint 10 % tandis que pour la moyenne sur cette période il descend à 1 %.

Bien sûr l'étalonnage de Safa laisse à désirer mais comment faire sans de nouveaux jaugeages ? Pour leur part, les auteurs se refusent à toute hydrologie de salon et à une nouvelle courbe de tarage se basant sur telle ou telle hypothèse byzantine.

16 modules annuels ont été calculés, le module interannuel s'élevant à 351 m3/s, soit un module spécifique de 11,9 l/s/km².

Tableau 4.3.14.1 - Débits moyens mensuels et annuels (en m³/s)

Station : 1060702023 Safa (Terres rouges)
Rivière : Lobaye
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 29 600 km²

Tableau 4.3.14.2 - Débits extrêmes et caractéristiques (en m³/s)

Station : 1060702023 Safa (Terres rouges)
Rivière : Lobaye
Pays : Centrafrique
Superficie du bassin versant : 29 600 km²

Début de l'année hydrologique en avril

La crue maximale observée est de 814 m3/s, en 1955, soit 27,5 l/s/km. Le plus faible débit est de 207 m3/s, ce qui représente un débit spécifique d'étiage de 7,0 l/s/km en 1971, mais il manque les années 1972 à 1974.

Tableau 4.3.14.3 - Déficit et coefficient d'écoulement

Station : Safa (Terres rouges)
Rivière : Lobaye
Superficie du bassin versant : 29 600 km²

Une fois de plus, les déficits d'écoulement sont tout à fait satisfaisants : ils s'échelonnent entre 931 et 1 318 mm.

Le coefficient d'écoulement varie entre 23,0 et 30,0 %.

4.3.15. - La Lobaye à Mbata

Cette station, une des meilleures du Centrafrique, est observée depuis 1950 et 26 modules annuels ont été calculés.

Le module interannuel est de 321 m3/s, ce qui représente un module spécifique de 10,6 l/s/km², valeur inférieure à celui de Safa (11,9 l/s/km²) mais ici la période s'étend jusqu'à fin 1989 et intègre les faibles modules de la période 1975-1989. Si nous supprimons les modules observés durant cette période (années hydrologiques 1987-88 et 1988-89), le module spécifique remonte déjà à 11,3 l/s/km².

D'une façon générale, le régime hydrologique de la Lobaye présente des modules spécifiques et surtout des étiages remarquablement élevés : ceci est le fait de son bassin, situé en grande partie dans les grès de Carnot ; ils jouent leur rôle de roche-réservoir et alimentent la rivière lors de la saison sèche. Ceci provient aussi du fait que le régime devient équatorial dans la partie aval, avec une grande saison sèche plus courte que pour les cours d'eau précédents.

Tableau 4.3.15.1 - Débits moyens mensuels et annuels (en m³/s)

Station : 1060702016 Mbata
Rivière : Lobaye
Pays : Centrafrique

Superficie du bassin versant : 30 300 km²

Figure 13

La Lobaye à Mbata. Évolution des débits moyens mensuels

Année décennale sèche (1971/72). Année décennale humide (1969/70)

Tableau 4.3.15.2 - Débits extrêmes et caractéristiques (en m³/s)

Station : 1060702016 Mbata
Rivière : Lobaye
Pays : Centrafrique

Superficie du bassin versant : 30 300 km²

Début de l'année hydrologique en avril

La crue maximale est de 689 m3/s, en 1955, ce qui représente 22,7 l/s/km² tandis que l'étiage le plus faible est de 111 m3/s soit 3,7 l/s/km², valeur observée en 1989 durant la période de sécheresse 1973-1989.

Tableau 4.3.15.3 - Déficit et coefficient d'écoulement

Station : Mbata
Rivière : Lobaye
Superficie du bassin versant : 30 300 km²

Les déficits d'écoulement sont compris entre 925 et 1 442 mm. L'ensemble de ces valeurs paraît correct. Le coefficient d'écoulement qui était de l'ordre de 25 %, de 1953 à 1975, tombe en dessous des 20 % lors de la reprise des observations en 1986 : il descend même jusqu'à 12 % en 1988-89 (cf. les nappes à recharges en contexte karstique).

4.4. - Tentative de reconstitution des données de base de l'Uele

 (voir également, dans les Références récentes de la Monographie, le Complément n° 1 de D. Orange)

Au Chapitre 3 précédent, nous avons signalé (en 3.2) qu'il n'existe malheureusement aucune mesure hydrométrique sur le Uele.

Néanmoins, avec les stations de Mobaye, Bangassou, Loungouba et Kembé, nous avons tenté de reconstituer les modules annuels de l'Uele.

4.4.1. - Principe de base

Le débit de l'Oubangui à Mobaye (figure 14) est la somme des débits :

Si nous connaissons toutes les valeurs de ces apports (sauf l'Uele), il est possible d'établir un bilan hydrologique et de déterminer les modules de l'Uele.

Uele.bmp

Figure 14

Reconstitution des débits de l'Uele. Bilan hydrologique à Mobaye

 

Nous disposons de 7 années pour lesquelles les débits ont été mesurés à Mobaye et à Bangassou (1952-1953, 1953-1954, 1954-1955, 1955-1956, 1972-1973, 1973-1974 et 1974-1975).

4.4.2. - Estimation des apports

Les apports des bassins versants ont été basés sur la pluviométrie moyenne du bassin et sur un coefficient d'écoulement. Ceci permet de calculer la lame équivalente et ensuite le débit.

Si la détermination de la pluie moyenne ne pose guère de problème, par contre le choix du coefficient d'écoulement n'est pas évident. Nous avons opté pour celui, observé ou estimé, de la Mbari à Loungouba et ce pour l'ensemble des bassins rive gauche et rive droite, ainsi que pour la Bili. Nous savons très bien que le bassin de la Mbari est situé plutôt en zone de savanes tandis que celui de la Bili est surtout en zone forestière : ce choix est peut-être hardi mais que faire, sinon tirer les valeurs au hasard dans un chapeau ... Finalement, comme les superficies des bassins sont modestes, les apports seront faibles et l'erreur à craindre n'aura qu'une faible d'influence sur le bilan.

Les résultats sont donnés dans le tableau 4.4.1

Tableau 4.4.1- Estimation des apports annexes pour le bilan de l'Uele

(les valeurs en bleu sont issues d'estimation)

4.4.3. - Évaluation des débits de l'Uele

Le tableau 4.4.2 donne les résultats de cette estimation.

En 1967-1968, il manquait le débit annuel de l'Oubangui à Mobaye : il a été estimé statistiquement, en utilisant la corrélation serrée qui existe entre les modules de Mobaye et ceux de Bangui (r = 0,961). Le module de Mobaye, pour 1967-1968, serait de 3 190 m³/s. De même, nous avons reconstitué, soit par complément des mois manquants, soit par corrélation hydro-pluviométrique :

Ces valeurs  reconstituées sont en bleu

Tableau 4.4.2 – Estimation du débit de l'Uele (m3/s)

Les résultats sont assez satisfaisants, mis à part les déficits d'écoulement des années 1955-1956 et 1973-1974 qui sont un peu forts.

Précision à attendre de ce bilan

Pour simplifier les calculs, nous avons ici largement arrondi les données initiales, car nous ne recherchons que l'ordre de grandeur de l'erreur à craindre. C'est ainsi que nous avons estimé la pluviométrie moyenne à 1 500 mm et l'erreur sur le coefficient d'écoulement à 5 %, valeurs qui paraissent assez plausibles.

Ceci entraîne une erreur sur la lame écoulée est donc de + 75 mm.

Convertie en débit, ces 75 mm correspondent :

·         pour la Bili                                            : + 50 m3/s ;

·         pour le bassin versant rive gauche     : + 13 m3/s ;

·         pour le bassin versant rive droite        : + 21 m3/s.

En admettant le débit des rivières connu à 5 % près aux stations hydrométriques, l'erreur à craindre, en débit, est (toujours avec des valeurs arrondies du module) :

·         pour le Mbomou à Bangassou     (Q = 800 m3/s)        : +  40 m3/s ;

·         pour le Mbari à Loungouba           (Q = 150 m3/s)         : +    m3/s ;

·         pour la Kotto à Kembé                  (Q = 400 m3/s)        : +  20 m3/s ;

·         pour l'Oubangui à Mobaye            (Q = 3 000 m3/s)     : + 150 m3/s.

La Théorie des Erreurs indique que l'erreur totale à craindre est égale à la racine carrée de la somme des carrés des erreurs.

Dans notre cas nous avons :

Erreur globale =

                       = + 166 m3/s, ce qui représentera  une erreur de l'ordre de 11 % du débit de l'Uele.

Vu les conditions d'établissement de cette reconstitution, cette erreur paraît tout à fait tolérable.

4.4.4. -  Les débits du Mbomou et de l'Uele au confluent de ces rivières

Voyons si, au confluent, le débit de l'Uele est réellement supérieur à celui du Mbomou, pour confirmer (ou infirmer) l'hypothèse de V. Liotard (Boulvert, 1985).

Le débit du Mbomou, au confluent, est la somme :

·         du débit du Mbomou à Bangassou ;

·         du débit du Mbari à Loungouba ;

·         du débit du Bili ;

·         des apports des bassins versants (indiqués C1 et C2 sur la figure 14).

Le tableau 4.4.3 donne les résultats des calculs

Tableau 4.4.3 - Débits du Mbomou et de l'Uele à leur confluent

Valeur moyenne : 56 % pour l'Uele, 44% pour le Mbomou.

Effectivement le débit de l'Uele est supérieur, en moyenne, de 31 % à celui du Mbomou. V. Liotard avait raison ...

4.4.5. - Reconstitution des modules de l'Uele

Nous avons tenté de reconstituer les modules de l'Uele en utilisant la corrélation qui existe entre les 8 coefficients d'écoulement de l'Uele (déterminés ci-dessus) et leurs correspondants à la station de Mobaye. Elle est tout à fait acceptable (figure 15), avec un coefficient de corrélation linéaire – r –  de 0,810.

Figure 15

Relation entre les coefficients d'écoulements de l'Uele et de l'Oubangui à Mobaye

La pluviométrie de l'Uele a été calculée par la méthode de Thiessen. La période 1940-61 ne pose pas de problème puisque nous disposons de la pluviométrie du Congo ex-belge.

Pour la période postérieure à 1961, nous avons procédé comme suit :

·         nouveau calcul de la pluviométrie moyenne sur le bassin de l'Uele, sans les stations du Congo ex-belge, avec de nouveaux polygones de Thiessen ;

·         corrélation des résultats avec les précédents (période 1940/61). Le coefficient de corrélation linéaire est très moyen : r = 0,67. La régression linéaire a permis de corriger les pluies moyennes sur la période postérieure à 1961, sans se faire trop d'illusions sur la précision finale. Mais la pluviométrie de la période postérieure à 1961 ne concerne que 4 années et ne sert qu'à calculer le déficit d'écoulement.

Le tableau 4.4.4 donne les résultats de cette reconstitution. 25 modules ont pu être reconstitués. Le module interannuel est de 1 540 m3/s soit un module spécifique de 11,4 l/s/km².

Les déficits d'écoulement sont apparemment corrects, sauf ceux des années 1955-1956, 1961-1962 et 1973-1974, visiblement trop élevés, sans que nous puissions dire d'où provient l'erreur.

Tableau 4.4.4 - Reconstitution des modules annuels de l'Uele et calcul du déficit et coefficient d'écoulement

Superficie du bassin versant : 139 700 km²

(les chiffres en caractères gras correspondent à l'évaluation établie en 4.4.3)

Module interannuel de l'Uele : 1 540 m3/s

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