Les deux bassins versants étudiés dans cette section sont les bassins versants 15 et 17, qui sont d’une superficie de respectivement 38 et 2,1 km² (tableau VII.1.), qui sont relativement des petites tailles comparées aux bassins versants urbains à Ouagadougou (chapitre IV.). Ils sont en centre-ville de Niamey (figure VII.1.), et le réseau de liens est donc dense sur leur surface, avec respectivement une densité de 1,7 et 5,2 km/km² (tableau VII.1.). Cette densité est calculée contrairement à la partie I., pour tous les liens contribuant au calcul des polygones de Thiessen. Donc quelques liens dont le milieu n’est pas sur le bassin versant sont pris en compte, ce qui correspond à deux liens uniques pour le bassin versant 15 et un lien unique pour le bassin versant 17.
Tableau VII.1 : Présentation des bassins versants 15 et 17, et de la distribution de liens microondes uniques contribuant à la mesure de la pluie sur leur surface à partir des polygones de Thiessen
De plus, la distribution des tailles des liens uniques (voir chapitre VI.), montre que sur ces bassins, une grande majorité sont inférieurs à 2 km, et même près de la moitié inférieure à 1 km pour le bassin versant 15 (46 %). Dans le chapitre VI., on a vu que ces liens courts (moins de 1 km) avaient plus tendance à surestimer la pluie, et donc il faudra prendre en compte ce biais dans la discussion.
On a vu dans le chapitre VI., que le nombre de liens disponibles n’est pas le même d’un événement à l’autre, et cela peut alors jouer sur la densité de liens. Le tableau VII.2. prend en compte les liens uniques disponibles pour chaque événement, sans les liens qui ont un pas de temps en NA pendant le convectif (défini comme étant au niveau du pic de pluie plus ou moins deux pas de temps). Cet échantillonnage a été réalisé pour limiter le temps de calcul, en simplifiant le calcul du Thiessen qui est effectué à chaque événement, et pas à chaque pas de temps. Bassins versants Superficie (km²) Densité de liens unique (km/km²)
Distribution de la taille de liens unique
]0;1] km ]1;2] km ]2;4] km ]4;6] km
15 38 1,7 26 24 6 0
17 2,1 5,2 1 6 1 0
On voit que pour cet échantillonnage, pour le bassin versant 15 la densité de liens varie peu, avec des densités supérieures à 1,35 km/km². Cette densité de liens, avec majoritairement des petits liens, nous permet d’estimer que pour une distribution spatiale du réseau homogène, l’erreur liée à l’échantillonnage est ici négligeable (chapitre V.). Ces résultats sont similaires
Figure VII.2 : Hyétogrammes des liens uniques contribuant au Thiessen des bassins versants 15 et 17 pour les huit événements étudiés. Les couleurs des liens correspondent à leur distance avec le pluviographe IRD (dont le hyétogramme est en noir), avec en rouge une distance inférieure à 2 km, en orange entre 2 et 4 km et en jaune plus de 4 km. En rouge foncé est représenté le hyétogramme de la médiane des liens sur le bassin versant.
pour le bassin versant 17, avec seulement un lien unique indisponible pour les événements du 19/06/2017 et du 04/07/2017.
On a donc une densité de liens qui permet à la variabilité spatiale d’être bien reproduite pour ces deux bassins versants. Cette variabilité et cette hétérogénéité spatio-temporelle de la pluie se retrouve dans la figure VII.2., et principalement pour le bassin versant 15. En effet, le bassin versant 17 étant très petit, tous les liens contribuant à la pluie calculée à partir de la méthode de Thiessen sont à proximité, et on voit que à cette échelle, la pluie varie peu. Les liens pour ce bassin versant se trouvent tous dans un rayon de moins de 2 km du pluviographe IRD, et ont une dynamique, et même des volumes de pluie très similaires entre eux, et au pluviographe. Le fait que ces liens à proximité soient peu biaisés par rapport au pluviographe s’explique car, pour les liens de plus de 1 km de long (7/8), on a vu dans le chapitre VI. qu’ils reproduisaient bien la pluie en volume.
Pour le bassin versant 15, plus grand, on voit que la dispersion en volume, et en dynamique, est plus importante. Pour les liens à moins de 2 km du pluviographe IRD, on a une dynamique très similaire au pluviographe, mais les volumes peuvent varier, notamment avec des liens qui surestiment la pluie (à l’exception de l’événement du 23/08/2017). Cette surestimation s’explique, car comme dit en préambule, sur le bassin versant 15 il y a beaucoup de liens de moins de 1 km, qui surestiment la pluie par rapport au pluviographe (chapitre VI.). Lorsque l’on s’éloigne du pluviographe, on voit que la dynamique peut varier, ce qui est en grande partie liée à l’hétérogénéité spatiale de la pluie, mais aussi potentiellement à l’incertitude de la mesure. Comme par exemple pour l’événement du 11/05/2017, on voit avant le pic de pluie, de la pluie détectée par des liens, et ces liens sont ceux qui étaient décrit en conclusion du chapitre VI., comme étant certainement des outliers non éliminés. Les hyétogrammes de la figure VII.2. étant ceux des liens uniques, la valeur de ces probables fausses alarmes est plus faible que ce que l’on voit dans le chapitre VI., car elles sont pondérées par les autres liens partageant les mêmes pylônes, et n’ayant pas détecté de pluie. Mais la grande majorité de la dispersion des hyétogrammes pour ces liens à plus de 2 km du pluviographe, est certainement due à l’hétérogénéité de la pluie, car on peut voir pour l’événement du 23/08/2017, dont l’hétérogénéité est avérée (chapitre VI.), que plus les liens s’éloignent du pluviographe, moins le volume de pluie est important, ce qui reproduit bien la spatialisation de la pluie pour cet événement.
Comme présenté dans le chapitre V., cette section montre l’importance de la densité du réseau de mesure pour reproduire la variabilité spatiale de la pluie, même pour un bassin versant de 38 km². En effet, avoir un seul pluviographe semble insuffisant pour certains événements où l’hétérogénéité spatiale de la pluie est importante, à cause de cellules convectives très localisées (chapitre I.), qui sont bien détectées par le réseau de liens microondes, qui est à une densité reproduisant bien la variabilité spatiale de la pluie (chapitre V.). Cette densité du réseau est moins importante pour un bassin versant de 2 km² (bassin versant 17), où un pluviographe semble être un échantillonnage de la pluie suffisant.