Une étude d'Hydrodynamique du fleuve Congo, publié la fois passé, il ya 8 ans à Kinshasa, la capital dela République Démocratique du Congo, par le Bureau d'Etudes Industrielles Energies Renouvelables et Environnement en 2008-2009 : Causes de l'ensablement Introduction ! L'ensablement du fleuve Congo, du fait de sa situation en milieu tropical et des caractéristiques de son bassin versant, n'est pas aussi dramatique que celui du fleuve Niger, qui a depuis plusieurs années déjà a donné lieu a des études et des actions de prévention ou de réhabilitation. Cependant, les désagréments crées par l'ensablement d'un fleuve d'une importance telle que le Congo se font de plus en plus sentir, et risquent de prendre une ampleur insoupçonnée pour les milieux naturels et anthropiques. Nous effectuons ici un inventaire des causes de cet ensablement. Une séparation grossière entre les causes d'origine naturelles et celles d'origine anthropiques a été choisie, sans pour autant oublier l'inter-dépendance de ces deux milieux :
Le fleuve Congo est le deuxième du monde par son débit liquide et l’étendue de son bassin mais le 17e en ce qui concerne son débit solide, qui ne dépasse pas 40 à 50 millions de m3par an. Malgré l’immense superficie du bassin versant du Congo, la contribution des ruissellements est limitée par la permanence de la couverture végétale tropicale, les eaux n’emportant que des matières dissoutes et des suspensions fines.
Cependant, le flux solide n'étant pas nul, les variations naturelles de l'écoulement du fleuve (spatiales, temporelles, en magnitude...) génèrent un dépôt de sédiments dans le lit même du fleuve.
Sédimentation des matériaux solides charriés et en suspension
Les dépôts de matériaux sont formés d'une part par les débits charries et d'autre part par les débits solides en suspension. On peut définir les débits solides charriés comme l'ensemble des particules solides charriées par roulement ou par sauts intermittents, et obéissant aux caractéristiques hydrauliques de l'écoulement et à leurs dimensions propres. Elles représentent le produit de la désagrégation de l'écorce terrestre ou bien sont originaires des dépôts alluvionnaires plus anciens, repris par l'écoulement du cours d'eau qui les charrie à nouveau.
Quant aux débits solides en suspension, provenant avant tout de la surface du sol, ils ont gagné le cours d'eau par lavage par l'eau de pluie, principalement. Une fraction est également originaire de la décomposition des matériaux solides au cours du transport même. Ils diffèrent des débits solides charriés par leur mode de transport: en suspension dans l'eau avec une vitesse pratiquement égale à la vitesse de l'écoulement. La morphologie du fleuve est ainsi constamment transformée, comme peut le montrer l’évolution des méandres. Lorsque les méandres dessinent une courbure très accentuée, le courant n’y a plus une capacité de transport suffisante dans certaines zones, et un ensablement se produit (VENNETIER, 1963).
L'évolution des éléments transportés en suspension, et donc l'ensablement, est liée aux fluctuations des débits du fleuve:
> les médianes et le pourcentage en sables des MES sont plus élevés en périodes de hautes eaux
> les teneurs en matière organique sont plus basses en hautes eaux
> la fraction grossière des "sables" est plus élevée en hautes eaux.
(DELAUNE, 1993)
Ces résultats permettent de supposer que l'ensablement naturel doit être plus prononcé lors des périodes de hautes eaux. Cependant, le dépôt de matières solides peut être favorisé en période de basses eaux par la diminution de la vitesse de l'écoulement, ainsi que l'augmentation de la fraction du volume d'eau en contact avec le fond.
Ce type d'ensablement naturel reste toutefois faible au regard des quantités de matériaux solides charriés et en suspension, comme décrit dans la partie « Contexte » de notre étude.
En d'autres zones au contraire, la vitesse de l'écoulement et sa turbulence arrachent et transportent la matière sédimentaire du lit. Le système hydrique du fleuve, donc neutre globalement, peut cependant être déséquilibré par la modification d'un ou plusieurs paramètres extérieurs.
Crues et inondations
Les crues, et plus généralement les variations de débits, composantes intégrantes du cycle hydrologique et saisonnier du fleuve Congo, engendrent des mouvements des bancs de sable et la modification de leur volume.
De plus, le débit solide augmente fortement au cours de ces évènements extrêmes, charriant nombre de débris de taille et de nature diverse. Le processus de sédimentation qui s'en suit est ainsi amplifié.
> Inondation aux abords du fleuve Congo (ITOUA A., 2008). Les processus érosifs ont un rôle déterminant pour notre problématique, puisqu'ils agissent à l'amont du phénomène d'ensablement du fleuve, produisant la matière solide qui sera ensuite collectée et déposée dans les réseaux hydriques. Plus l'érosion des sols sera importante. Une augmentation de la profondeur et/ou de la section du fleuve entrainent une diminution des vitesses et de la turbulence de l'écoulement. Il en résulte que la capacité de transport de l'eau diminue et c'est précisément cette réduction de la capacité de transport qui produit la sédimentation successive des débits solides charriés et les débits solides en suspension (NÁTHER). De telles zones sont sujettes à un ensablement plus prononcé que la moyenne du fleuve. Plan de la partie :
I. Causes d'origine naturelles
1. Régime hydrologique
a.Sédimentation des matériaux solides charriés et en suspension
b.Crues et inondations
2. Érosion
a.Pluviométrie
b.Nature des sols
c.Relief
d.Couvert végétal et usage des sols
3. Variations saisonnières et climatiques
II. Causes d'origine anthropiques
1. Urbanisation
a.Production de déchets
b.Modification du sol, ruissellement et drainage: l'exemple de Brazzaville
2. Déforestation et Utilisation des sols
3. Une érosion accrue
4. Ouvrages sur le Fleuve
5. Changement climatique
III. Conclusions
Causes d'origine naturelles
Régime hydrologique....
Cependant, le flux solide n'étant pas nul, les variations naturelles de l'écoulement du fleuve (spatiales, temporelles, en magnitude...) génèrent un dépôt de sédiments dans le lit même du fleuve.
Sédimentation des matériaux solides charriés et en suspension
Les dépôts de matériaux sont formés d'une part par les débits charries et d'autre part par les débits solides en suspension. On peut définir les débits solides charriés comme l'ensemble des particules solides charriées par roulement ou par sauts intermittents, et obéissant aux caractéristiques hydrauliques de l'écoulement et à leurs dimensions propres. Elles représentent le produit de la désagrégation de l'écorce terrestre ou bien sont originaires des dépôts alluvionnaires plus anciens, repris par l'écoulement du cours d'eau qui les charrie à nouveau.
Quant aux débits solides en suspension, provenant avant tout de la surface du sol, ils ont gagné le cours d'eau par lavage par l'eau de pluie, principalement. Une fraction est également originaire de la décomposition des matériaux solides au cours du transport même. Ils diffèrent des débits solides charriés par leur mode de transport: en suspension dans l'eau avec une vitesse pratiquement égale à la vitesse de l'écoulement. La morphologie du fleuve est ainsi constamment transformée, comme peut le montrer l’évolution des méandres. Lorsque les méandres dessinent une courbure très accentuée, le courant n’y a plus une capacité de transport suffisante dans certaines zones, et un ensablement se produit (VENNETIER, 1963).
L'évolution des éléments transportés en suspension, et donc l'ensablement, est liée aux fluctuations des débits du fleuve:
> les médianes et le pourcentage en sables des MES sont plus élevés en périodes de hautes eaux
> les teneurs en matière organique sont plus basses en hautes eaux
> la fraction grossière des "sables" est plus élevée en hautes eaux.
(DELAUNE, 1993)
Ces résultats permettent de supposer que l'ensablement naturel doit être plus prononcé lors des périodes de hautes eaux. Cependant, le dépôt de matières solides peut être favorisé en période de basses eaux par la diminution de la vitesse de l'écoulement, ainsi que l'augmentation de la fraction du volume d'eau en contact avec le fond.
Ce type d'ensablement naturel reste toutefois faible au regard des quantités de matériaux solides charriés et en suspension, comme décrit dans la partie « Contexte » de notre étude.
En d'autres zones au contraire, la vitesse de l'écoulement et sa turbulence arrachent et transportent la matière sédimentaire du lit. Le système hydrique du fleuve, donc neutre globalement, peut cependant être déséquilibré par la modification d'un ou plusieurs paramètres extérieurs.
Crues et inondations
Les crues, et plus généralement les variations de débits, composantes intégrantes du cycle hydrologique et saisonnier du fleuve Congo, engendrent des mouvements des bancs de sable et la modification de leur volume.
De plus, le débit solide augmente fortement au cours de ces évènements extrêmes, charriant nombre de débris de taille et de nature diverse. Le processus de sédimentation qui s'en suit est ainsi amplifié.
> Inondation aux abords du fleuve Congo (ITOUA A., 2008). Les processus érosifs ont un rôle déterminant pour notre problématique, puisqu'ils agissent à l'amont du phénomène d'ensablement du fleuve, produisant la matière solide qui sera ensuite collectée et déposée dans les réseaux hydriques. Plus l'érosion des sols sera importante. Une augmentation de la profondeur et/ou de la section du fleuve entrainent une diminution des vitesses et de la turbulence de l'écoulement. Il en résulte que la capacité de transport de l'eau diminue et c'est précisément cette réduction de la capacité de transport qui produit la sédimentation successive des débits solides charriés et les débits solides en suspension (NÁTHER). De telles zones sont sujettes à un ensablement plus prononcé que la moyenne du fleuve. Plan de la partie :
I. Causes d'origine naturelles
1. Régime hydrologique
a.Sédimentation des matériaux solides charriés et en suspension
b.Crues et inondations
2. Érosion
a.Pluviométrie
b.Nature des sols
c.Relief
d.Couvert végétal et usage des sols
3. Variations saisonnières et climatiques
II. Causes d'origine anthropiques
1. Urbanisation
a.Production de déchets
b.Modification du sol, ruissellement et drainage: l'exemple de Brazzaville
2. Déforestation et Utilisation des sols
3. Une érosion accrue
4. Ouvrages sur le Fleuve
5. Changement climatique
III. Conclusions
Causes d'origine naturelles
Régime hydrologique....
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