Caractérisation du fonctionnement hydroclimatologique du bassin versant d’Ambouli et impacts du barrage de l’Amitié en République de Djibouti (en milieu semi-aride et volcanique)

Characterization of the hydroclimatological functioning of the Ambouli watershed and impacts of the Amitié dam in the Republic of Djibouti (semi-arid and volcanic environment)

• Auteur / Autrice : Golab Moussa omar
• Direction : Jean-Emmanuel Paturel, Christian Salles
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences de l'Eau
• Date : Inscription en doctorat le ; Soutenance le 12/12/2023
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : HSM - Hydrosciences Montpellier
• Jury : Président / Présidente : Ilias Kacimi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Emmanuel Paturel, Christian Salles, Mohamed Jalludin, Christine Vallet-coulomb, Flavie Cernesson, Christelle Guilhe-batiot, Pierre Camberlin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Pierre Camberlin

Mots clés

Mots clés libres

Djibouti

Hydrologie

Semi aride

Inondation

Barrage

Hydrology

Djibouti

Semi arid

Inondation

Dame

Résumé

La République de Djibouti, bien que située dans une région principalement aride à semi-aride, est confrontée à des défis importants liés aux inondations. Ces défis ont été accentués ces dernières décennies, probablement en raison des effets du changement climatique. Les événements pluvieux, bien que rares, jouent un rôle crucial en influençant les débits des oueds éphémères et en alimentant les nappes phréatiques. Cependant, ces mêmes précipitations peuvent aussi entraîner des inondations, notamment dans les zones urbaines. La nécessité de comprendre le comportement hydrologique de l’Oued Ambouli est devenue impérative, en particulier à la lumière des inondations catastrophiques des années 2010 et suivantes. Le bassin versant de cet oued, couvrant 794 km², est d'une importance vitale pour la ville de Djibouti, notamment en termes d'approvisionnement en eau potable. Bien que des études hydrogéologiques et géochimiques aient été menées sur cette zone, l'aspect hydrodynamique reste peu étudié et incomplet. La présente recherche a deux objectifs majeurs : d'abord, caractériser le fonctionnement hydrodynamique du bassin versant d’Ambouli en considérant les particularités climatiques et géologiques de la région. Ensuite, évaluer l'impact du "barrage de l'Amitié", construit en 2020, en tant qu'outil stratégique de prévention des inondations. Malheureusement, l'analyse est compliquée par l'absence et la variabilité des données hydroclimatiques. Pour pallier ces lacunes, des produits d'estimation de pluie alternatifs, tels que les données satellitaires, ont été envisagés. Bien que ces produits soient satisfaisants à des échelles annuelles et mensuelles, ils se révèlent moins fiables à l'échelle journalière, essentielle pour la prévision des crues. Les premières analyses révèlent une baisse des précipitations au fil des ans. Plus inquiétant encore, une grande majorité des pluies sont inférieures à 5 mm. De plus, malgré la construction du barrage de l’Amitié, des analyses suggèrent que des crues importantes pourraient encore menacer la ville de Djibouti. Les modèles hydrologiques, tels que HEC-HMS et GR4H, ont été essentiels pour simuler les débits dans le bassin versant. Cependant, ces modèles, bien que prometteurs, nécessitent une validation plus poussée. La mise en place de nouvelles stations de surveillance hydrologique pourrait améliorer la calibration de ces modèles et offrir une meilleure compréhension des dynamiques hydrologiques, renforçant ainsi la capacité de prévision et de gestion des ressources en eau de la région.

The Republic of Djibouti, situated predominantly in an arid to semi-arid region, grapples with significant challenges related to flooding. These challenges have intensified in recent decades, likely due to the impacts of climate change. Rainfall events, although infrequent, play a pivotal role in influencing the flow of ephemeral rivers (wadis) and replenishing groundwater reserves. However, these very rainfalls can also lead to flooding, especially in urban areas. The need to understand the hydrological behavior of the Ambouli River has become paramount, especially considering the catastrophic floods observed in the 2010s and subsequent years. The watershed of this river, spanning 794 km², is of critical importance to the city of Djibouti, particularly in terms of potable water supply. Although hydrogeological and geochemical studies have been conducted in this area, the hydrodynamic aspect remains under-researched and incomplete. The primary objectives of this research are twofold: firstly, to characterize the hydrodynamic functioning of the Ambouli watershed, considering the region's climatic and geological peculiarities, and secondly, to assess the impact of the "Friendship Dam," constructed in 2020, as a strategic tool for flood prevention. Unfortunately, the analysis is complicated by the lack and variability of hydroclimatic data. To address these gaps, alternative rainfall estimation products, such as satellite data, have been considered. While these products are satisfactory at annual and monthly scales, they prove less reliable at the daily scale, crucial for flood forecasting. Initial analyses reveal a decline in rainfall over the years, with a concerning majority of the rains being less than 5 mm. Moreover, despite the construction of the Friendship Dam, some analyses suggest that major floods could still threaten the city of Djibouti. Hydrological models, such as HEC-HMS and GR4H, have been instrumental in simulating flows within the watershed. However, these models, while promising, require more rigorous validation. The establishment of new hydrological monitoring stations could enhance the calibration of these models, providing a deeper understanding of hydrological dynamics, thereby strengthening the forecasting and management capabilities for the region's water resources.