Caractérisation de la structure spatio - temporelle des pluies extrêmes : estimation de courbes IDSF pour la région de Niamey

Bien que souvent associee aux problematiques de secheresse, l'Afrique de l'Ouest a ete touchee par de nombreuses inondations marquantes pendant la derniere decennie faisant de la gestion des crues une preoccupation majeure dans la region. Les inondations peuvent se produire a des echelles de temps et d'espace tres variables qui dependent de la variabilite spatio-temporelle du forcage pluviometrique : (i) des pluies intenses associees aux systemes convectifs de meso-echelle pouvant generer sur quelques dizaines de km² et en quelques heures des cumuls pluvio­metriques exceptionnels (ii) des accumulations pluviometriques sur des durees de 5 a 20 jours sur une grande partie de la region provocant des crues inhabituelles sur les bassins d'echelle regionale.L'interet des courbes IDSF (Intensite-Duree-Surface-Frequence) est double : elles permettent d'aider au dimensionnement d'ouvrages hydrauliques en estimant le niveau de retour des fortes pluies pour differentes agregations temporelles et spatiales mais aussi de caracteriser la severite d'une averse spatio-temporellement. L'obtention de telles courbes a partir de reseaux pluviometriques necessite des series longues, un reseau dense et une haute frequence d'enregistrement. En Afrique de l'Ouest, le reseau AMMA-CATCH Niger situe dans la region de Niamey permet de disposer de ces caracteristiques puisque 30 series au pas de temps 5 minutes sur un degre-carre (~10,000 km2) pour la periode 1990-2012 sont disponibles.Dans cette etude, les courbes IDSF sont obtenues en decomposant l'abattement temporel (IDF) de l'abattement spatial (ARF - Areal Reduction Factor). Differents modeles de courbes IDF ont ete testes sur des pluies maximales annuelles pour differentes durees d'agregation. Le modele IDF retenu est base sur le concept d'invariance d'echelle (simple scaling) pour decrire l'abattement temporel et modelise la distribution des intensites par une loi GEV. Ce cadre est parcimonieux et permet d'adopter le concept de mise a l'echelle dynamique (dynamic scaling) pour obtenir des coefficients d'abattement spatiaux (ARF). Les courbes IDSF obtenues decrivent ainsi la distribution des pluies extremes pour des pas de temps allant de 1 h a 24 h et des pas d'espace de 1 km² a 2500 km².