Le fleuve Congo, objet d’une collaboration fructueuse

Modéliser le transport sédimentaire du fleuve Congo

Depuis 2022, l’équipe Hydraulique des rivières collabore avec l’École Nationale Supérieure Polytechnique (ENSP) de Brazzaville (République du Congo) dans le cadre d’un programme d’appui à la modernisation de l’enseignement supérieur au Congo (AMES) intitulé « Contribution à la modélisation du transport sédimentaire dans le fleuve Congo ».
Durant un an, des formations à la mesure et l’analyse de débit, de la bathymétrie ou encore aux prélèvements hydro-sédimentaires ont ainsi été dispensées à des membres de l’École Nationale Supérieure Polytechnique de l’université Marien Ngouabi et du Service Commun d’Entretien des Voies Navigables soit en visioconférence soit en présentiel, notamment à l’occasion d’une campagne de mesure sur le fleuve Congo réalisée en janvier 2024.

L’objectif de cette collaboration est de contribuer à renforcer la capacité de mesure et de modélisation numérique du transport sédimentaire en République du Congo. L’ensablement, du port de Brazzaville notamment, pose en effet de nombreux problèmes de navigabilité le long du fleuve Congo, l’une des principales voies de communication en Afrique Centrale, utilisée aussi bien pour le transport des passagers que pour le transport des marchandises. Bien que le Congo soit le deuxième fleuve de la planète par son débit moyen, le bassin du Congo ne dispose par ailleurs que de quelques stations de mesure hydrométrique, les principales étant situées sur la section entre Brazzaville et Kinshasa, quasiment à l’exutoire du bassin versant. Deux fois par an, pour les plus basses et les plus hautes eaux du fleuve, un jaugeage international par profileur de courant hydro-acoustique à effet Doppler (ADCP) est organisé. Par chance, la campagne de janvier 2024 a coïncidé avec la pointe d’une crue exceptionnelle du fleuve, la deuxième plus forte crue depuis le début des relevés en 1902.

Un terrain de jeu exceptionnel

L’équipe de recherche forme les collègues congolais et transfère ainsi des outils de modélisation qu’elle a développés, notamment les codes de simulation 1D Mage (eau, charriage) et AdisTS (solutés et matières en suspension) et leur interface graphique Pamhyr2. Le projet vise à construire des modélisations hydro-sédimentaires 1D et 2D du bras congolais, le bras droit du fleuve Congo qui apporte d’importants flux sédimentaires au niveau de Brazzaville et de son port. Les modèles 1D ou « filaires » permettent de calculer vitesse, hauteur d’eau et débit le long du linéaire fluvial ainsi que des volumes de sédiments déposés ou érodés, tandis que les modèles 2D permettent de calculer une cartographie des écoulements et des champs d’inondation ainsi que les évolutions locales des fonds. Les données sur le Congo étant rares, ce travail de modélisation s’appuie sur les précieux levés bathymétriques et sédimentaires acquis lors de la vingtaine de campagnes de mesure du projet AMES. Les équipes prévoient également d’utiliser des données altimétriques du satellite SWOT (CNES, NASA) pour caractériser la ligne d’eau et les bancs de sable émergés.

L’équipe Hydraulique des rivières de l’unité Riverly étudie le fonctionnement physique des cours d’eau afin de contribuer à une meilleure gestion des réseaux hydrographiques. Ses travaux portent sur la mesure, la compréhension et la modélisation des écoulements et des matières transportées : polluants et sédiments. Les missions de terrain sur le fleuve Congo lui permettent ainsi de tester ces différents modèles de transport sédimentaire sur un terrain de jeu exceptionnel.

Jaugeage de la crue historique du Congo entre Brazzaville et Kinshasa, le 10 janvier 2024.

En janvier 2024, Jérôme Le Coz, Guillaume Dramais, Benoît Camenen (unité RiverLy) et Alexandre Hauet (UMR IGE), se sont rendus en République du Congo dans le cadre de la collaboration « Contribution à la modélisation du transport sédimentaire dans le fleuve Congo ». L’objectif était d’animer des sessions de formation à la mesure et à la modélisation hydro-sédimentaires, et de réaliser des campagnes de mesure le long du bras droit du Congo (Pool Malebo) pour comprendre et modéliser la dynamique du transport de sable. L’équipe a par le passé eu l’opportunité de déployer ce type de mesures sur des fleuves comme le Rhône, le Mékong, le Colorado, l’Okavango et l’Amazone.

 

Durant leur mission, le Congo, deuxième fleuve de la planète par son débit moyen (40 500 m³/s pour la période 1902-2020 selon notre ré-analyse de la courbe de tarage : Laraque et al., 2022), a connu une crue d’une ampleur exceptionnelle, avec le deuxième plus fort débit de pointe depuis le début des relevés. Le pic est arrivé le 10 janvier 2024, avec un retard inhabituel d’environ 15 jours. Le niveau d’eau (547 cm) n’était plus qu’à 8 cm du record de la crue de décembre 1961, et d’importantes inondations ont notamment touché les agglomérations de Brazzaville et Kinshasa, les capitales des deux Congo qui se font face de part et d’autre du fleuve.

En savoir plus : site du groupe Doppler Hydrométrie