Résumés
Résumé
Le bassin versant de la Mitidja (1 300 km2), situé au Nord de l'Algérie, a enregistré une sécheresse vers la fin du XXe siècle. Le but du présent travail est de caractériser cet épisode et de déterminer son extension spatiale dans le bassin versant au moyen de l’analyse des données pluviométriques mesurées dans huit stations. L’analyse de la longue série pluviométrique de la station de référence d’Hamiz barrage (1905-2010) au moyen de plusieurs tests statistiques (Mann-Kendall, Pettitt, U de Buishand et la procédure bayésienne de Lee et Heghinian) a révélé que cet épisode de sécheresse a sévi de 1973 à 2001 et a provoqué une baisse des précipitations annuelles variant entre 16 % et 24 % dans le bassin versant. Après cette période de sécheresse, une période humide s’est installée dans la Mitidja et est à l’origine d’une hausse des précipitations annuelles de 31,4 %, notamment à la station de Réghaïa.
Mots-clés:
- Mitidja,
- variabilité pluviométrique,
- sécheresse,
- tendance,
- rupture,
- analyse statistique
Abstract
The Mitidja watershed (1 300 km2), located in northern Algeria, has experienced a drought in the late 20th century. The purpose of this work is to characterize this episode and determine its spatial extension in the watershed through the study of rainfall data measured at eight stations. The analysis of the long rainfall series of the Hamiz dam reference station (1905-2010) using several statistical tests (Mann-Kendall, Pettitt, Buishand U, and the Bayesian procedure of Lee and Heghinian) revealed that this episode of drought occurred between 1973 and 2001 and caused a decrease in annual rainfall varying between 16% and 24% in the watershed. After this period of drought, a wet period settled in the Mitidja, causing annual rainfall to increase by 31.4%, particularly at the Réghaïa station.
Key words:
- Mitidja,
- rainfall variability,
- drought,
- trend,
- break-point,
- statistical analysis
Parties annexes
Références bibliographiques
- ABIDI S., O. HAJJI et H. HABAIEB (2017). Study of rainfall variations in Tessa subwatershed of Medjerda river in Tunisia. Dans : Paleoclimatic registers from semi-arid costal sediments of southeastern India: A multi proxy approach. OSMAN A.A., M. KACIMOV, A. CHEN, T. AL-MAKTOUMI et C. AL-HOSNIIAN (éd.), Springer International Publishing, pp.59-74.
- AKA A., B. KOUAME, J.E. PATUREL, E. SERVAT, H. LUBES et J.M. MASSON (1996). Analyse statistique de l'évolution des écoulements en Côte d'Ivoire. Dans : Tropical hydrology: A geoscience and a tool for sustainability. CHEVALLIER P. et B. POUYAUD (éd.), IAHS Publication, No 238, Wallingford, Grande-Bretagne, pp. 167-179.
- ARDOIN-BARDIN S. (2004). Variabilité hydro-climatique et impacts sur les ressources en eau de grands bassins hydrographiques en zone soudano-sahélienne. Thèse de doctorat, Univ. Montpellier II, France, 441 p.
- BEKKOUSSA B., M. MEDDI et H. JOURDE (2008). Forçage climatique et anthropique sur la ressource en eau souterraine d'une région semi-aride : cas de la plaine de Ghriss (Nord-Ouest algérien). Sécheresse, 19, 173-184.
- BUISHAND T.A. (1984). Tests for detecting a shift in the mean of hydrological time series. J. Hydrol., 73, 51-69.
- BUUREN S. (2007). Multiple imputation of discrete and continuous data by fully conditional specification. Stat. Methods Med. Res., 16, 219-242.
- CALOIERO T., R. COSCARELLI, E. FERRARI et M. MANCINI (2011). Precipitation change in Southern Italy linked to global scale oscillation indexes. Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 11, 1683-1694.
- DE LUIS M., J. RAVENTO, J.C. GONZÁLEZ-HIDALGO, J.R. SÁNCHEZ et J. CORTINA (2000). Spatial analysis of rainfall trends in the region of Valencia (east Spain). Int. J. Climatol., 20, 1451-1469.
- EL HAFID D., Z. ZERROUQI et B. AKDIM (2017). Étude des séquences de sécheresse dans le bassin d’Isly (Maroc oriental). Larhyss J. Res., 31, 83-94.
- EL-HAGRSY R.M., T.A. GADO et I.M.H. RASHWAN (2018). Climate change effects on annual rainfall characteristics in Egypt. 21st International Water Technology Conference (IWTC 2018), 28-30 juin 2018, Port Said, Égypte, 11 p.
- EL IBRAHIMI A., B. ABDENNASSER, A. COUSCOUS et T. EL KAMEL (2015). Étude de l’impact des variations pluviométriques sur les fluctuations piézométriques des nappes phréatiques superficielles en zone semi-aride (cas de la plaine de Saïss, Nord du Maroc). Euro. Sc. J., 11, 64-80.
- FEIDAS H., C.H. NOULOPOULOU, T. MAKROGIANNIS et E. BORA-SENTA (2007). Trend analysis of precipitation time series in Greece and their relationship with circulation using surface and satellite data 955-2001. Theor. Appl. Climatol., 87, 155-177.
- GHENIM A.N. et A. MEGNOUNIF (2013). Analyse des précipitations dans le Nord-Ouest algérien. Sécheresse, 24, 107-114.
- GHENIM A.N., A. MEGNOUNIF, A. SEDDINI et A. TERFOUS (2010). Fluctuations hydro-pluviométriques du bassin-versant de l’Oued Tafna à Beni Bahdel (Nord-Ouest algérien). Sécheresse, 21, 115-120.
- GLASSON-CICOGNANI M. et A. BERTHOLD (2010). Imputation des données manquantes : Comparaison de différentes approches. 42es Journées de Statistique, Inria-00494698, Marseille, France, 6 p.
- GROUPE D'EXPERTS INTERGOUVERNEMENTAL SUR L'ÉVOLUTION DU CLIMAT (GIEC) (2013). Changements climatiques 2013 : les éléments scientifiques. Résumé à l’intention des décideurs. GIEC, Suisse, 34 p.
- HAFEZ Y. (2018). A recent study of seasonal and interannual climate variability over the eastern mediterranean region. J. Geosci. Environ. Protect., 6, 132-151.
- KENDALL M. (1975). Rank correlation methods. 4e édition, Charles Griffin, London, Royaume-Uni, 202 p.
- KINGUMBI A., Z. BARGAOUI, J. BOURGES, P. HUBERT et R. KALLELET (2001). Étude de l’évolution des séries pluviométriques en Tunisie centrale. Séminaire international Montpellier 2000. Hydrologie des régions méditerranéennes. 11-13 octobre 2000, Programme hydrologique international PHI-V, Documents techniques en hydrologie, No 51, Unesco, Paris, France, pp. 341-350.
- KINGUMBI A., Z. BARGAOUI et P. HUBERT (2005). Investigation of the rainfall variability in central Tunisia. Hydrolog. Sci. J., 50, 493-508.
- LANG M., P. BOIS, O. MESTRE, H. NIEL et E. SAUQUET (2003). Détection de changements éventuels dans le régime des crues. Rapport du Département Gestion des Milieux Aquatiques, Unité de Recherche Hydrologie-Hydraulique, Groupement de Lyon, France, 75 p.
- LEE A.F.S. et S.M. HEGHINIAN (1977). A shift of the mean level in a sequence of independent normal random variables: A Bayesian approach. Technometrics, 19, 503-506.
- LONGOBARDI A. et P. VILLANI (2009). Trend analysis of annual and seasonal rainfall time series in the Mediterranean area. Int. J. Climatol., 30, 1538-1546.
- LUBES-NIEL H., J.M. MASSON, J.L. PATUREL et E. SERVAT (1998). Variabilité climatique et statistique. Étude par simulation de la puissance et de la robustesse de quelques tests utilisés pour vérifier l'homogénéité de chroniques. J. Water Sci., 11, 383-408.
- MANN H.B. (1945). Nonparametric tests against trend. Econometrica, 13, 245-259.
- MEDDI M., A.A. ASSANI et H. MEDDI (2010). Temporal variability of annual rainfall in the Macta and Tafna catchments, Northwestern Algeria. Water Res. Manage., 24, 3817-3833.
- MEDDI H. et M. MEDDI (2009). Variabilité des précipitations annuelles du Nord-Ouest de l’Algérie. Sécheresse, 20, 57-65.
- NEZZAL F. et Z. IFTINI (2012). Sécheresse et impacts anthropiques sur la nappe alluviale de la Mitidja-est (baie d’Alger). 2e Colloque International sur la Gestion et la Préservation des Ressources en Eau (CIGPRE 2), 10-12 mai 2012, Meknès, Maroc, 63 p.
- NEZZAL F. et Z. IFTINI-BELAID (2013). Variabilité climatique et impacts anthropiques sur la nappe alluviale de la Mitidja orientale (baie d’Alger). Rev. Sci. Tech., 21-22, 56-64.
- ONYUTHA C., H. TABARI, M.T. TAYE, G.N. NYANDWARO et P. WILLEMS (2015). Analyses of rainfall trends in the Nile River Basin. J. Hydro-Environ. Res., 13, 36-51.
- PATUREL J.E., E. SERVAT, H. LUBES-NIEL et M.O. DELATTRE (1997). Variabilité climatique et analyse de séries pluviométriques de longue durée en Afrique de l’Ouest et centrale non sahélienne. Comptes Rendus Acad. Sci., 325, 779-782.
- PETTITT A.N. (1979). A non-parametric approach to the change-point problem. J. Royal Stat. Soc., 28, 126-135.
- POHLERT T. (2018). Non-parametric trend tests and change-point detection. https://rdrr.io/cran/trend/f/inst/doc/trend.pdf (consultation le 2 août 2018).
- SAADA N. (2015). Simulation of long term characteristics of annual rainfall in selected areas in Saudi Arabia. Comput. Water Energy Environ. Eng., 4, 18-24.
- SEBBAR A., W. BADRI, H. FOUGRACH, M. HSAINE et A. SALOUI (2011). Étude de la variabilité du régime pluviométrique au Maroc septentrional (1935-2004). Sécheresse, 22, 139-148.
- SEN P.K. (1968). Estimates of the regression coefficient based on Kendall’s tau. J. Am. Stat. Assoc., 63, 1379-1389.
- SINOGA J.D.R., R.G. MARÍN, J.F.M. MURILLO et M.A.G. GALEOTE (2011). Precipitation dynamics in southern Spain: Trends and cycles. Int. J. Climatol., 31, 2281-2289.
- TAIBI S., M. MEDDI et G. MAHÉ (2019). Seasonal rainfall variability in the southern Mediterranean border: Observations, regional model simulations and future climate projections. Atmósfera, 32, 39-54.
- TAIBI S., M. MEDDI, G. MAHÉ et A. ASSANI (2015). Relationships between atmospheric circulation indices and rainfall in Northern Algeria and comparison of observed and RCM-generated rainfall. Theor. Appl. Climatol., 127, 241-257.
- TAKAHASHI M. (2017). Statistical inference in missing data by MCMC and non-MCMC multiple imputation algorithms: Assessing the effects of between-imputation iterations. Data Sci. J., 16, 17 p.
- TRAMBLAY Y., S. EL ADLOUNI et S. SERVAT (2013). Trends and variability in extreme precipitation indices over Maghreb countries. Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 13, 3235–3248.
- XOPLAKI E., J. LUTERBACHER, J. PATRIKAS et P. MAHERAS (2000). Les précipitations hivernales en Grèce et leurs relations avec la circulation atmosphérique au niveau de 500 hPa. Climate. Res., 14, 29-146.
- YIM C. (2015). Imputing missing data using SAS. SAS Users Group International Proceeding, Paper 3295-2015, California Polytechnic State University, San Luis Obispo (CA), États-Unis, 9 p.
- YUAN Y.C. (2000). Multiple imputation for missing data: Concepts and new development. SAS Users Group International Proceeding, Paper 267-25, SAS Institute Inc., Rockville (MD), États-Unis, 10 p.
- YUE S. et C. WANG (2004). The Mann-Kendall test modified by effective sample size to detect trend in serially correlated hydrological series. Water Resour. Manag., 18, 201-218.
- ZITTIS Z. (2017). Observed rainfall trends and precipitation uncertainty in the vicinity of the Mediterranean, Middle East and North Africa. Theor. Appl. Climatol., 134, 1207-1230.