Combined rainfall and discharge analysis in the Tafna basin, western Algeria
Analyse conjointe des régimes pluviométriques et hydrologiques dans le bassin de la Tafna (Algérie occidentale)
Résumé
Climate variability, non-optimal water resources management and increase of human pressure are three possible factors influencing runoff and water resources in semi-arid Algerian catchments, such as the Tafna catchment (western Algeria). This catchment is subject to a semi-arid climate. In addition to rainfall impact, we examine the influence of other factors, such as geology, topography and human activity, on the runoff variability in the Tafna catchment. For this purpose, to complement the rainfall and discharge series analysis, we considered baseflow and the baseflow index (BFI). The analysis was conducted for five sub-catchments of the Tafna basin, where daily rainfall and discharge series were available for the 1976–2006 period. In the analysis, we distinguished two domains defined from the topography: a highaltitude area and a plain area. According to their geological setting, the hydrological regime is different. High-altitude catchments have a larger baseflow and BFI than catchments in the plain. This may be related to the differences in lithology, as high-altitude catchments have a large area of karstic geological formations. No significant trends or step changes were found in the annual rainfall for the 1976–2006 period. We found a decrease in the mean annual discharge of two high-altitude discharge stations (significant at the 1% and 10% levels, respectively). A decreasing trend was also found for two high-altitude catchments and a plain catchment (significant at both the 1% and 5% level). The BFI decrease is only significant for one high-altitude catchment. This is evidence of a decrease in storage within high-altitude catchments. Runoff change in the Tafna catchment could therefore be related to other factors, such as human impact, rather than to rainfall change.
La variabilité du climat, une gestion non optimale de la ressource en eau et l’intensification des activités anthropiques pourraient être les trois facteurs majeurs menaçant les écoulements et l’état de la ressource en eau dans les sous-bassins algériens. C’est le cas du bassin de la Tafna dans la partie occidentale de l’Algérie. Ce bassin est situé dans une région au climat semi-aride. Outre l’influence des précipitations, nous examinerons dans cet article la contribution possible d’autres facteurs (géologiques, topographiques et anthropiques) à la variabilité des écoulements dans le bassin de la Tafna. Pour cela, en plus de l’analyse du régime pluviométrique et des débits, nous avons choisi d’analyser le baseflow index ou BFI et les débits de base. Cinq sous-bassins de la Tafna, où des données journalières de pluie et de débit étaient disponibles sur la période 1976–2006 ont été étudiés. L’analyse, qui a distingué deux sous-régions déterminées par la topographie: les bassins d’altitude et ceux de plaine, montre que, selon leur contexte géologique, les sous-bassins ont des comportements différents en terme d’écoulement. Les zones en altitude présentant un écoulement de base et un BFI plus importants que les bassins de plaine. Ceci peut être relié à la nature lithologique des formations, les bassins d’altitude présentant une composante karstique importante. Les analyses de tendance/rupture sur les précipitations annuelles ne montrent aucune tendance significative sur la période 1976–2006. On note une baisse des débits moyens annuels uniquement sur deux stations en altitude (significatives aux seuils 1 et 10% respectivement). Une tendance à une diminution significative des débits de base est obtenue sur deux bassins d’altitude et un bassin de plaine (au seuil 1 ou 5%). La baisse du BFI est significative au seuil 1% pour seulement une station d’altitude. Ceci serait le signe d’une baisse du stock dans les bassins d’altitude. La modification des écoulements de base sur certains sous-bassins de la Tafna serait donc imputable à des causes, notamment de nature anthropique, ne relevant pas d’une diminution de la pluviométrie.