Focus sur le travail de l’action « Production de trajectoires hydro-climatiques sur l’Afrique de l’Ouest : Gestion durable des terres – Modèle PARFLOW CLM »Les plaines d’inondation, définies comme les zones régulièrement inondées par de grands fleuves, sont des objets hydrologiques à forts enjeux. Elles présentent par définition un risque d’inondation élevé, mais elles fournissent aussi des services écosystémiques, et régulent les débits et les échanges hydrologiques entre rivière, aquifère et atmosphère. 
La dynamique hydrologique des plaines d’inondation reste difficile à représenter dans les modèles hydrologiques à grande échelle en raison du contrôle sous-maille de la topographie sur l’écoulement et le stockage d’eau. Ces plaines d’inondation ne sont pas représentées dans les simulations hydrologiques hyper-résolues (1km de résolution) de l’Afrique de l’Ouest continentale (CONWA) réalisées à l’IGE avec le modèle Parflow-CLM. Celui-ci ne permet pas d’écoulement de surface à contre-pente. Afin de corriger ce défaut, l’équipe PHyREV de l’IGE a introduit dans la sub-surface des zones inondées, une couche anisotrope permettant d’augmenter la perméabilité horizontale (Arboleda Obando et al. 2025). Ainsi, pour une différence positive de niveau d’eau entre une rivière et une berge, les flux souterrains inondent la berge avec la même vitesse que des écoulements en surface. La méthodologie a été appliquée au bassin de l’Ouémé au Bénin (47000km², 1km de résolution) pour tester et optimiser les paramètres contrôlant la couche anisotrope, puis appliquée à l’échelle du CONWA. Pour un surcoût numérique raisonnable, les résultats de simulations semi-idéalisées pour l’Ouémé montrent que l’anisotropie permet de représenter les flux entre rivière et plaine d’inondation avec un fort contrôle de la topographie locale, de la perméabilité du sol et du facteur d’anisotropie. L’application au CONWA montre une bonne représentation des principales plaines d’inondation (fig. 1a, b et c) et l’atténuation des ondes de crue (fig 1d). Ces modifications permettront de mieux simuler les débits des fleuves à l’aval des zones humides, la recharge sous ces zones et leur évapotranspiration. Pour aller plus loin : Arboleda Obando, P. F., Cohard, J.-M., Hector, B., and Pellarin, T.: An explicit representation of river-floodplains relationships in the integrated hydrological – land surface model CLM-PARFLOW, EGU General Assembly 2025, Vienna, Austria, 27 Apr–2 May 2025, EGU25-11296  Fig 1. Stockage d’eau (m³) en Afrique de l’Ouest sans anisotropie (a) et avec anisotropie (b). Focus de l’effet de l’anisotropie sur le stockage d’eau dans le delta intérieur du Niger en m³ (c). Série temporelles moyennes de stockage d’eau dans le delta intérieur du Niger (carreau rouge) avec et sans anisotropie (c).
Auteurs : Pedro F. ARBOLEDA-OBANDO, Jean Martial COHARD, Basile HECTOR, Thierry PELLARIN |