Mots clés : Bassin versant, réseau hydrographique, écoulements superficiels, Système d'information Géographique, Ile de la Réunion.

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2 Mots clés : Bassin versant, réseau hydrographique, écoulements superficiels, Système d'information Géographique, Ile de la Réunion. l I I En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : Chevalier P. (2000) - Evaluation de la sensibilité des bassins versants de l'île de La Réunion vis i vis des facteurs de dégradation du milieu - Phase 1 : délimitation des bassins versants et hiérarchisation du réseau hydrographique. Rapport BRGM / RP FR SGRREU 41,20 p., 15 figs., 2 annexes hors texte. 0 RRGM. 2000

3 Sensibilité bassins versants de IWe de La R#union. Phase 1 : délimitation des bassins versants et hiérarchisation du réseau hydrographique Synthèse Pour répondre à un besoin général des partenaires de l eau à La Réunion, dans un but de protection des eaux superficielles et souterraines, l étude des facteurs de dégradation des bassins versants hydrologiques de l ensemble de l île de la Réunion a été proposée par le Service géologique régional du BRGM à La Réunion, dans le cadre de ses actions de service public, en partenariat avec le Conseil Régional de La Réunion et la Diren. Le présent rapport rend compte de la rérilisation par le BRGM de la première phase de cette étude, à savoir la délimitation des bassins versants et la hiérarchisation du réseau hydrographique. Le travail s est appuyé sur l exploitation des données (en particulier Modèle Numérique de Terrain et réseau hydrographique) de la toute nouvelle base de données topographique (BD TOPO) de l I.G.N. Plusieurs outils de traitement de données géographiques ont été utilisés, de manière a délimiter les bassins versants unitaires, puis à les regrouper en grands bassins versants ayant un exutoire en mer. Enfin, le réseau hydrographique a fait l objet d une hiérarchisation. Cette première étape aboutit a un ensemble de données cohérentes qui serviront de base h la seconde partie de l étude, à savoir la caractérisation et la cartographie de l ensemble des facteurs de dégradation, hors érosion, des bassins versants de La Réunion. RappottûRGM/RP FR SGR/REU 41 3

4 Sensibilité bassins versants de i7le de La Réunion. Phase f : délimitation des bassins versants et hiérarchisation du &seau hydrographique so E 1. OBJET DE L ETUDE MÉTHODOLOGIE SUME DO!W&ES DEBASE Omiw WORMAT~Q~S maisfis DÉWRCEE PAS A PAS CONCLUSION DOCUMENTS PRODUITS res Figure 1 : Modèle Numérique de Terrain de l île de La Réunion... 7 Figure 2 : Réseau hydrographique de l île de La Réunion... 8 Figure 3 : Directions d écoulements de surface... 9 Figure 4 : Concentrations d écoulements de surface... 9 Fibwre 5 : Réseau hydrographique sans canalisations anthropiques Figure 6 : Modèle Numérique de Terrain (( éduqué )) Figure 7 : Directions d écoulements de surface <( forcées n Figure 8 : Concentrations d écoulements de surface (( forcées )) Figure 9 : Tracés des ruissellements calculés Figure 10 : Points remarquables : sources, confluences, exutoires Figure 11 : Délimitation des bassins versants unitaires Figure 12 : Tracé des rivières (( théoriques )) Figure 13 : Réseau hydrographique recalculé, avec hiérarchisation Strahler Figure 14 : Réseau hydrographique réel avec hiérarchisation Strahler Figure 15 : Délimitation des grands bassins versants avec exutoires en mer Liste des annexes Annexe 1 : Carte des bassins versants à l échelle du U100 O00 Annexe 2 : Cédérom des données associées Rapport BRGMiRP FR SGWREU 41 4

5 Sensibilité bassins versants de IWe de La Réunion. Phase 1 : délimitation des bassins versants et hiérarchisation du réseau hydrographique 1. Objet de l'étude Il n'existe pas de cartographie des bassins versants hydrologiques de I'île de la Réunion à grande échelle. D'autre part, le réseau hydrographique n'a pas fait l'objet de hiérarchisation en vue de l'étude des phénomènes de drainage et phénomènes associés (érosion, pollution des eaux superficielles,...). Par manque de ces données de référence, l'étude des facteurs de dégradation des bassins versants, importante pour un aménagement raisonné et maîtrisé du territoire, n'a donc n'a pas encore été entreprise. A partir de ce constat, dans le cadre de ses actions de service public, le Service géologique régional du BRGM à La Réunion, a proposé de conduire l'étude de définition des données à caractère paîrimonial relatives aux bassins versants de l'île. Celle-ci répond à un besoin générai des partenaires de l'eau à La Réunion. Elle doit permettre d'acquérir les informations élémentaires nécessaires à toute étude d'aménagement concertée, notamment celles menées en matière d'infrastructures et, plus généralement, celles de suivi et d'orientation des travaux qui ont trait au domaine de l'eau. L'étude a été divisée en deux phases. Le présent rapport rend compte de la réalisation de la première phase de l'opération, relative à la délimitation des bassins versants a l'échelle du 1/25 O00 et la hiérarchisation du réseau hydrographique. Cette étude d'année 1, cofinancée à parts égaies par Le Conseil Régional de La Réunion (convention DEA" 3 / ) et par le BRGM à partir de sa dotation du ministère de la Recherche (fiche SP 99 H 089) s'inscrit dans la programmation de service public 1999 du BRGM. La seconde phase de cette étude consistera à caractériser et cartographier l'ensemble des facteurs de dégradation, hors érosion, des bassins versants de La Réunion, désormais délimités. Rapport BRGM/RP FR SGWREU 41 5

6 Sensibilité bassins versants de l île de La Réunion. Phase.t : délimitation des bassins versants et hiérarchisation du réseau hydrographique éthodologie suivie 2.1 DONNEES DE BASE Les données de base qui ont été utilisées pour délimiter à l échelle du 1\25 000, les bassins versants de La Réunion et hiérarchiser le réseau hydrographique, sont extraites de la base de données topographique de I IGN, dans sa version délivrée en août Ce sont : O O le modèle numérique de terrain, le réseau hydrographique. 2.2 OUTILS INFORMATIQUES UTILISES Ce travail a commencé par un état des lieux des outils informatiques disponibles sur le marché, en ayant à l esprit la phase 2 de l étude : il fallait trouver un ou des outils susceptibles de délimiter les bassins versants et permettant ultérieurement de les caractériser. De par la disponibilité à La Réunion de la BD TOPO de I IGN, comprenant notamment le Modèle Numérique de Terrain, le choix d outils informatiques spécifiques permettant le traitement automatique de ces données géomorphoiogiques s est imposé. L outil de base ArcView O ESRI est rapidement apparu comme l outil de traitement sur ordinateur compatible ibm-pc, le plus adapté au traitement de données combinant rasters ou grilles (NLNT) et vectorielles (réseaux de ruissellement). Des extensions d ArcView dédiées à des traitements de ce type existent et un grand nombre de ces outils ont été testés. Des essais ont d abord été effectués sur une zone test, puis sur l ensemble de l île. C est finalement une démarche originale qui a été suivie, combinant l utilisation de plusieurs outils en fonction de leurs fonctionnalités et capacités respectives, au fur et à mesure du processus de traitement. Les outils utilisés ont été ArcView 3.1 Q ESRI, extensions spatial analyst, basinl.avy HEC-PREPRO. Pour la définition des bassins versants, on a utilisé HEC-PREPRO, un préprocesseur pour le système HEC-HMS (Hydrologic Modeling S stem du Hydrologic Engineering Center), écrit en Avenue et exploité sous ArcView. Pour la hiérarchisation du réseau hydrographique, on a utilisé l extension busin (Ivan Petras, Engineering Decision Support (EDS) Section of the Department of Water Aflairs and Forestry (DWAF) Pretoria, Afrique du Sud). Toutes les procédures de croisement de données spatiales ont été réalisées avec ArcView, et avec spatial analyst pour les données de type raster ou grille. Les sommes de données à prendre en compte étant considérables, il a fréquemment fallu dissocier des couvertures trop importantes pour les traiter séparément, de manière à ne pas saturer les systèmes, pour ensuite les réassembler ; pour ce, divers outils de gestion de bases de données et de traitements de fichiers ont été utilisés. Rapport ERGM/RP FR SGWREU 41 6

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19 Sensibilité bassins versants de We de La Réunion. Phase 7 : délimitation des bassins versants et hiérarchisation du réseau hydrographique. Conclusion Les données issues de ces différents traitements permettront d aborder la seconde phase de l étude, dans la mesure où elles comprennent les données de base nécessaires : * informations géométriques géoréférencées des bassins versants ; * relations (au sens base de données du terme) entre bassins versants et segments de réseau drainant e relations amont-aval entre points du réseau drainant. Le croisement avec des données géoréférencées provenant d autres sources permetha de déterminer les caractéristiques de l ensemble des bassins versants. oc * * Carte des bassins versants hydrologiques de La Réunion réduite au MO0 O00 (annexe 1) Cédérom contenant les fichiers issus du traitement au format shapefile d ArcView et l outil de visualisation, de consultation libre, ArcExplorer (annexe 2) Rapport BRGM/RP FR SGR/REU 41 19