ANALYSE FREQUENTIELLE DES EVENEMENTS HYDROLOGIQUES EXTREMES DANS L’ALGERIE DU NORD

Abstract

Dans un contexte de changement climatique, des évènements extrêmes climatiques et hydrologiques plus sévères et fréquents sont à prévoir, qui auront des répercussions sur la vie et les activités humaines. Ces phénomènes extrêmes figurent davantage dans les préoccupations des chercheurs en se focalisant sur des approches et des techniques plus innovantes et robustes comme moyens adéquats dans leurs traitements. Un ensemble de 27 indices extrêmes de précipitations et de températures ont été utilisés dans cette thèse. Les relevés journaliers de précipitation (de 1940 à 2013) et de température maximale et minimale (de 1979 à 2013) sont utilisés pour calculer les indices climatiques extrêmes au niveau de 17 stations climatologiques du Nord algérien dont 8 sont situées dans le bassin de l’Algérois. Les tendances linéaires calculées avec un seuil de 10% expriment des tendances significatives à la baisse des indices de précipitations sur l’ensemble des stations analysées. Alors que les indices de températures montrent une hausse significative dans le nombre de jours d'été (SU25) et de nuits tropicales (TR20). L'analyse de corrélation canonique entre les indices climatiques extrêmes et les indices d'oscillations atmosphériques globales (NAO, WEMOI, SOI et AMO) montre que les anomalies détectées dans les indices climatiques extrêmes suivent principalement la variabilité du AMO, SOI et du WEMO. Considérant le caractère complexe des évènements hydrologiques extrêmes, les crues sont décrites par leur durée, volume et débit de pointe. En Algérie, il est commun d’utiliser le plus souvent le concept univarié, en se focalisant séparément sur chacune des caractéristiques des crues. Afin de surmonter les limites de l’approche univariée, une analyse complète des crues a été examinée par une approche multivariée. Cette analyse est réalisée sur 11 bassins versants du Nord algérien affectés par des crues dévastatrices et répétitives. Les étapes complètes d’une analyse fréquentielle multivariée ont été réalisées à savoir : la détection de valeurs aberrantes multivariées, test d'hypothèses multivariées et ajustement de copule. La distribution de Weibull est principalement sélectionnée comme étant la distribution marginale la plus appropriée à la modélisation des quantiles univariée de durée, volume et débit de pointe. Les copules Frank, Clayton et Gumbel sont les plus sélectionnées pour modéliser la structure de dépendance des variables de crues. Les résultats obtenus inhérents à la détermination des débits de pointes, durées et volumes de crue pour différentes périodes de retour sont indispensables à la gestion des ressources en eau, l’évaluation des risques de crues ainsi que le dimensionnement des ouvrages hydrotechniques et de protection dans ces régions. La combinaison