Analysis of the hydro-sedimentary functioning of Tleta watershed of the Western Rif of Morocco using the SWAT model

Analyse du fonctionnement hydro-sédimentaire d'un bassin versant du Rif Occidental du Maroc à l'aide du modèle SWAT : cas du bassin versant Tleta

F. Choukri (1) , M. Chikhaoui (1) , M. Naimi (1) , Yannick Pépin (1, 2) , Damien Raclot (1, 2)

1 IAV Hassan II - Institut Agronomique et Vétérinaire Hassan II
2 UMR LISAH - Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème

SWAT Model (Soil and Water Assessment Tool) is a tool for simulating flows in the landscape, useful for guiding management and ground works within catchment areas. Accordingly, this model was tested to reproduce, on a daily times pan, water and sediment flows arriving to Ibn Batouta reservoir over the period 1980-2010. Various climatic (precipitation and temperature), morphologic (MNT) and thematic data (land use and pedology) were used for feeding the model. The measurements acquired at Ibn Batouta reservoir during the periods 1980-1982, 1983-1996 and 1997-2010 were used respectively for initialization, calibration and validation after running the sensitivity analysis to determine the most significant parameters. The performances indices of R², NSE and PBIAS were adopted to assess and control the quality of predictions of the monthly flows of water and sediments. The performance of prediction of monthly water flows is very high with R² (0.95; 0.90), NSE (0.94; 0.89) and PBIAS (-6; 2) respectively for both periods of calibration and validation. Meanwhile the performance of predictions of the monthly solid transport is very satisfactory with R² (0.83; 0.64), NSE (0.82; 0.61) and PBIAS (17; -6) respectively. Finally, SWAT model allows to properly reproducing monthly water and sediment flows within the Tleta catchment area and testing scenarios of management and ground works to be considered.

Le modèle SWAT (Soil and Water Assessment Tool) est un outil de simulation des flux dans le paysage, très utile pour orienter la gestion et les aménagements des bassins versants. Dans cette optique, ce modèle a été testé pour reproduire, à un pas de temps journalier, les flux d'eau et de sédiments arrivant à la retenue du barrage Ibn Batouta pour la période 1980-2010. Diverses données climatiques (précipitation et température), morphologiques (MNT) et thématiques (occupation du sol et pédologie) ont été utilisées pour l'alimentation du modèle. Les mesures acquises au niveau de la retenue Ibn Batouta sur les périodes 1980-1982, 1983-1996 et 1997-2010 ont été utilisées respectivement pour les étapes d'initialisation, de calibration et de validation après avoir exécuté une analyse de sensibilité pour déterminer les paramètres les plus sensibles. Les indices de performance R², NSE et PBIAS ont été adoptés pour évaluer et contrôler la qualité des prédictions des débits mensuels liquides et solides. En effet la performance de prédiction est très élevée pour les débits liquides mensuels avec R² (0,95; 0,90), NSE (0,94; 0,89) et PBIAS (-6; 2) respectivement pour la période de calibration et la période de validation. La performance des prédictions des transports solides mensuels est également très satisfaisante avec R² (0,83; 0,64), NSE (0,82; 0,61) et PBIAS (17; -6). Au final, le modèle SWAT permet de reproduire correctement les flux mensuels d'eau et de sédiments à l'exutoire du bassin versant Tleta et son utilisation pour tester des scénarios de gestion et d'aménagements, peut donc être envisagée.

Mots clés: SWAT; hydrological modeling; water erosion; Western Rif; Morocco

Mots clés: SWAT; Modélisation hydrologique; Érosion hydrique; Rif Occidental; Maroc

Domaines: Hydrologie; Science des sols

F. Choukri, M. Chikhaoui, M. Naimi, Yannick Pépin, Damien Raclot. Analyse du fonctionnement hydro-sédimentaire d'un bassin versant du Rif Occidental du Maroc à l'aide du modèle SWAT : cas du bassin versant Tleta. Revue Marocaine des Sciences Agronomiques et Vétérinaires, 2019, 7 (2), pp.304-312. ⟨hal-02893585⟩