1.1.3. Etude fréquentielle des Q journaliers maximums

Nous avons effectué une analyse statistique pour la détermination des périodes de récurrence i.e. des temps de retour des crues maximales journalières recueillies durant la période 1911-1999 (Tableau XXII). Les traitements sont effectués à l’aide du logiciel HYFRAN 31 . A titre indicatif, les tendances présentées par ces débits de crue (Fig. 71 a) nous amènent à fractionner les données en périodes spécifiques (1911-1969, 1935-1999, 1935-1969, 1970-1999 : Annexes IV). Ceci a été fait pour comprendre certaines manifestations détaillées de crues que l’étendue de la période 1911-1999 masquerait, car les périodes de retour de ces débits critiques sont importantes en termes de risque d’inondation fluviale et de dommages corrélatifs. Les lois d’ajustement et les méthodes de paramétrage que nous avons utilisées sont :

Les quantiles sont calculés pour des temps de retour compris entre 2 et 10 000 ans (Tableau XXII ; Annexes IV).

Tableau XXII : Probabilités d'occurrence des Q moyens journaliers maximums annuels (m3.s-1) sur la période 1911-1999
Temps
de retour
Loi GUMBEL Loi WEIBULL Loi NORMALE Valeurs maximales observées
2 ans
5 ans
10 ans
20 ans
50 ans
100 ans
500 ans
1000 ans
10000 ans
9610
11900
13400
14900
16800
18200
21400
22900
27500
9990
11800
12600
13300
14000
14500
15400
15700
16600
9900
11700
12600
13300
14200
14800
15900
16400
17700

16 000 m3.-1 en 1916

13 710 m3.-1 en 1917

14 400 m3.-1 en 1961

14 100 m3.-1 en 1964

Les résultats nous paraissent approximatifs pour des périodes de retour allant de 2 à 50 ans. Sur la période de référence 1911-1999, le débit maximum calculé pour une période de retour de 2 ans est par exemple de 9 830 m3.s-1 en moyenne, et le débit mesuré est de 9 890 m3.s-1. La période de retour de 5 ans est caractérisée par un débit maximum journalier moyen de 11 733 m3.s-1 ; ce débit peut donner des inondations à Bangui à la lumière de nos expériences vécues du 6 novembre 1999. A cette date, nous avions effectué une excursion vers la confluence Mpoko-Oubangui lorsque la hauteur d’eau à l’échelle était de 710 cm, le débit étant de 11 440 m3.s-1 ; nous avions gagné la confluence via le Port Pétrolier grâce à une pirogue. Or un débit de crue de 10 ans de période de retour, soit 12 800 m3.s-1, est générateur de dégâts importants ; pour preuve en 1999, un débit moyen maximum journalier de 12 088 m3.s-1 avait fait une dizaine de milliers de sinistrés. La crue cinquantennale moyenne calculée à 14 867 m3.s-1 correspond à peu près au maximum observé à Bangui le 23 octobre 1916 : 16 000 m3.s-1. Toutefois au-delà de 50 ans, les différences apparaissent entre les débits calculés et ce pour les différentes lois. Alors que les résultats obtenus par les lois de Weibull et Normale sont proches, ceux de la loi de Gumbel montrent des débits beaucoup plus importants. Les écarts vont croissant pour les périodes de retour entre 50 ans et 10 000 ans. Nous avons calculé manuellement l’adéquation de la série d’observation aux lois d’ajustement. Il se trouve que les données s’ajustent mieux à la loi de Gumbel (Annexes IV). Nous constatons sur le graphique que quatre points seulement sur les 73 sont en dehors de l’intervalle de confiance à 80 % ; cela suppose que 95 % des points sont à l’intérieur de l’intervalle de confiance, donc la loi peut être acceptée.

Notes
31.

Ce logiciel est développé par l’équipe de la Chaire en hydrologie statistique (HYDRO-QUEBEC/ALCAN/ CRSNG) à l’INRS-ETE (Université du Québec).