Simulation numérique des écoulements à surface libre du bassin versant de Mghogha en moyen de SIG, Télédétection, HEC-HMS et HEC-RAS : Études des protections contre les inondations dans la ville de Tanger, Nord du Maroc

Abstract

L'objectif de la présente thèse est de mettre en place une base de données à partir des Systèmes d’Informations Géographiques (SIG) relatifs à la géologie, la pédologie et aux données météorologiques de quelques événements pluvieux. Grâce à cette base de données nous allons pouvoir développer un modèle hydrologique des crues sur le bassin versant de Mghogha au moyen du logiciel de la modélisation hydrologique HEC-HMS. Par la même occasion, nous allons pouvoir assurer une simulation hydraulique des écoulements à surface libre à l’aide du logiciel HEC- RAS. Cette simulation permettra, dans le cas des fortes averses, de visualiser les risques de débordement au niveau du canal bétonné de Mghogha, et ce, en vue de mieux les prévenir. Ce travail comprend en première phase une étude morphologique du bassin de Mghogha suivi d’une étude hydrologique de son bassin versant, ainsi qu’une modélisation de l’écoulement à surface libre au niveau de canal Mghogha. La réalisation de la partie hydrologique a consisté dans un premier temps en la génération des données issues de la télédétection (imagerie satellitaire spot-5) et du système d’information géographique (SIG) dans la simulation hydrologique. Dans la deuxième phase, le modèle hydrologique HEC-HMS a été utilisé afin de simuler l'événement de l’averse qui avait eu lieu le 23/10/2008 à Tanger et à son alentour en vue d’émettre les débits transitant dans la rivière pour différentes périodes de retour pour mettre en place le modèle pluie-débit au niveau de bassin versant de Mghogha. Ce modèle se base sur divers processus météorologiques et hydrologiques pour obtenir l'hydrogramme de crue. La méthode de SCS hydrogrammes unitaires (SCS UH) a été appliquée pour la transformation de pluie-débit, tandis que la méthode de Numéro de courbe (CN method) a été utilisée pour le calcul des pertes par infiltration. Les résultats obtenus dans cette section sont constitués des hydrogrammes unitaires qui génèrent la pluviométrie en fonction de l'écoulement à l’exutoire du bassin versant ainsi que l'estimation du ruissellement pour différentes périodes de retour où aucune station de jaugeage n’est disponible. Enfin, dans la troisième phase, une modélisation hydraulique de la propagation des écoulements seront injectés dans le canal en moyen de HEC-RAS afin de prédire et de détecter les tronçons touchés par les débordements des écoulements des eaux puis de déterminer l’origine de ces derniers. Par conséquent, dans cette étude, nous avons présenté des méthodologies qui n’ont jamais été appliquées auparavant au niveau du bassin de Mghogha, et qui permettent l'estimation du ruissellement de surface avec une précision acceptable.