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This work aims at characterizing and comparing the hydrodynamical functioning at several spatial scales within the granitic-basement and sedimentary zones of Western Niger. Then, a simple hydrological model that could be suitable for use at larger scales is proposed and tested.Qualitatively, the two geological domains have common and specific surface features.The experimental work carried out onto common surface features (biological crust, BIOL; erosion crust, ERO; fallow structural surface, ST and cultivated, C) shows that, at the point scale, ERO has the same hydraulic conductivity K value in both contexts. On the other hand, surfaces features C and especially ST have lower K values in granitic context.Monitoring of the ST and C sites along the rainy season proved the stationarity of the ST conductivity value. On the contrary, K varies widely with the amount of rain received from an initial value of 170 mm/h after weeding down to 20 mm/h (i.e. the ST measured value) after 70 mm of rain and even 10 mm/h after 180 mm of rain. This variation shows the short-term benefit of weeding onto infiltration but a degradation of the soil surface on the long term.At the plot scale (10 m2), runoff measurements are consistent with point measurements. ERO has the same runoff coefficient (Kr) in granitic and sedimentary zones while ST and C surfaces have a higher Kr in granitic context.Runoff monitoring of the granitic site cultivated plots showed that from a total of 63 rain events between 2011 and 2013, 22 had a Kr value higher than the average value (0.25) from which 2/3 are observed after the surface had received more than 70 mm rain after weeding.Results obtained at the two scales (point and 10-m2 plot) are thus consistent and show that the cultivated surface gets crusted and may produce runoff more than fallow ST sites and as much as ERO features.At the basin scale (5 ha), Kr values are higher in the granitic site, not only because of the higher Kr value for a given surface feature but also because of the specific low-infiltrating surfaces which are granite outcrops and gravel crusts (Kr = 0.58).At the three previous scales (point, plot and small basin), runoff volume was found independent of soil initial moisture.Using the previous point-scale results in a Green-Ampt infiltration model led to calibrate the wetting front pressure head for each surface feature and to satisfactorily describe runoff volumes obtained at the plot scale.By estimating runoff with the Green-Ampt infiltration model at any given point, basin-scale hydrograms were obtained by adding the contribution of all elementary surfaces. Assuming no re-infiltration of runoff water within the basins, a simple transfer function was chosen accounting for the distance of each surface to the hydrological network, a constant water velocity of 0.05 m.s-1 and a volume of 3-4 mm of water necessary to fill the kori sand cover, which is much less than that in the sedimentary context. Finally, simulated hydrograms reproduce nicely the measured ones, which offers the perspective of applying some principles of the model to larger basins., Ce travail vise à caractériser et comparer les fonctionnements hydrodynamiques à plusieurs échelles spatiales en zones cristalline et sédimentaire de l’Ouest nigérien et par suite à proposer un modèle simple de fonctionnement hydrodynamique des bassins expérimentaux cristallins qui soit potentiellement transposable aux échelles supérieures.L’analyse qualitative du paysage montre que ces deux domaines ont des états de surface communs et spécifiques.L’étude expérimentale effectuée sur les états de surface communs (surface biologique, BIOL, d’érosion, ERO, structurale, ST-jac, et cultivée, C) montre, à l’échelle ponctuelle, que la surface ERO a la même valeur de conductivité hydraulique K dans les deux contextes. En revanche, les surfaces C et surtout ST ont des conductivités plus faibles en zone cristalline. Le suivi temporel effectué sur ces deux états de surface en zone cristalline a mis en évidence la stationnarité de la conductivité sur ST (jachère de 5 ans) durant la saison des pluies tandis qu'elle varie fortement sur la surface cultivée en fonction du calendrier cultural et du cumul de pluie. K décroit d’une valeur initiale de 170 mm/h après le sarclage à 20 mm/h (soit la conductivité mesurée sur ST) lorsque la surface sarclée reçoit un cumul de pluie de l’ordre de 70 mm. La conductivité atteint même la valeur de 10 mm/h après un cumul de pluie de 180 mm. Cette variation de la conductivité montre l’avantage à court terme du sarclage qui améliore l’infiltration mais qui à long terme tend à dégrader la surface.Les résultats obtenus à l’échelle de la surface élémentaire (10 m²) valident bien les mesures ponctuelles. La surface ERO a le même coefficient du ruissellement (Kr) en zones cristalline et sédimentaire tandis que les surfaces ST et cultivée ont un Kr plus élevé en zone cristalline. L’analyse de l’évolution temporelle du Kr de la surface cultivée du socle a montré que sur 63 événements pluvieux observés entre 2011 et 2013, 22 ont un Kr supérieur à la moyenne (qui est de 0.25) dont près de 2/3 sont observés après plus de 70 mm de pluie qui suivent le sarclage. Les résultats obtenus à ces deux échelles (ponctuelle et surface élémentaire) sont donc cohérents et montrent que la surface cultivée s’encroûte et peut ruisseler plus que la surface ST et autant que la surface ERO. A l’échelle du bassin versant (5 ha), les Kr sont plus élevés sur les bassins cristallins à cause de ces fortes valeurs de Kr des surfaces élémentaires mais aussi parce qu’ils sont composés d’autres surfaces à forte capacité ruisselante que sont la surface d’affleurement du socle altéré et la surface gravillonnaire ayant un Kr de 0.58. A ces trois échelles (ponctuelle, élémentaire, petit bassin), on note la non-dépendance du fonctionnement hydrodynamique à l'état hydrique initial.L’exploitation des résultats ponctuels obtenus sur le site cristallin (conductivité moyenne de BIOL, ERO, et ST et conductivité variable sur la surface cultivée) dans le modèle de Green et Ampt a permis de caler le potentiel de front par état de surface et décrire de manière très satisfaisante les ruissellements mesurés sur les surfaces élémentaires. Sur la base des ruissellements ainsi calculés, nous avons simulé les hydrogrammes à l’exutoire des bassins expérimentaux en assimilant le fonctionnement de ces derniers à celui des surfaces élémentaires en spatialisant leur infiltrabilité. En faisant l’hypothèse d’une ré-infiltration nulle sur les versants, nous avons appliqué une fonction de transfert simple prenant en compte la distance de chaque surface élémentaire par rapport au réseau hydrographique, une vitesse d'écoulement constante et une pluie imbibante de 3 à 4 mm devant saturer la couverture sableuse de ravine, ce qui est beaucoup moins qu'en zone sédimentaire. Finalement, les hydrogrammes simulés reproduisent assez bien les caractéristiques des hydrogrammes mesurés, ce qui offre une perspective d’application de certains principes du modèle sur de plus grands bassins.

Le problème d’érosion hydrique est mondial, l’Algérie est touchée par ce phénomène qui reste dangereux car il accélère la dégradation du sol soumis à l’énergie cumulée des gouttes de pluies. On a choisis les sols rouges des monts de Tlemcen a raison qu’ils sont les plus abondant dans cette région. Notre travail est basé sur l'analyse des résultats d'expérimentations réalisées tant en laboratoire que sur le terrain pour essayer d’étudier le comportement hydrodynamique du sol envers le ruissellement et l’érosion sous différents états de surface naturelles. L’aboutissement aux différents résultats par l’application de la technique de simulation de pluie qui tente de répondre à cet objectif nous a mené à déduire les conclusions suivantes : La pluie d’imbibition varie selon l’état de surface et de couverture du sol, l’état du sol, la pente du terrain et l’intensité de la pluie : elle augmente pour les sols secs et elle chute pour les sols humides, plus le sol est couvert plus la pluie d’imbibition est importante, la pluie d’imbibition augmente lorsque l’intensité diminue et inversement. La pluie d’imbibition augmente en diminuant la pente du terrain. Le risque du ruissellement est bien remarqué pour les sols humides où la durée de la phase d’imbibition est courte, par contre pour les sols secs, ce risque est bien retardé. L’infiltration est maximale dans les sols secs et diminue progressivement pour les sols humides, une fois le sol est sec il commence à se saturer d’eau au niveau des horizons superficiels. Le transport solide est important pour les sols secs et commence à diminuer au fur et à mesure que le sol devient de plus en plus humide. Les charges en solides augmentent aussi en augmentant l’intensité de pluie et la pente du terrain. Par la suite on a cité les modes d'action et les limites de conservation du sol et la présentation de la méthode utilisée pour l’étude du ruissellement et le transport en solide. Enfin la réflexion sur la conservation des sols et les méthodes de lutte contre ce phénomène.

On a cherché à mettre en évidence les conditions d’apparition des rigoles et ravines temporaires typiques de l’érosion par ruissellement concentré qui prévaut dans les régions limoneuses du Nord-Ouest de l’Europe. Pour cela, on a observé pendant 3 campagnes, le comportement de 9 petits bassins-versants du Pays de Caux. L’apparition et l’aggravation des figures d’érosion sont mises en relation avec les caractéristiques des pluies et avec les états de surface des parcelles constituant l’impluvium. Il apparaît que la probabilité d’érosion dépend étroitement du degré de développement des croûtes de battance, de la rugosité de surface, et de la présence d’empreintes de roues à la surface du sol. Lorsque l’érosion est provoquée par le ruissellement concentré, c’est donc sur la base de ces critères qu’il faut apprécier l’influence des systèmes de culture. En effet, ceux-ci induisent une forte variabilité spatiale et chronologique des propriétés hydrauliques du terrain., In the context of the intensive agriculture of North-West Europe, runoff generation and concentration are fundamental processes that must be taken into account in order to understand and predict soil erosion. For assessing the impact of cropping systems (defined as plant sequences plus cropping management applied to each crop), it is necessary to consider their influence on the hydrodynamic properties and the microtopography of the soil surface. This is not explicitly done in the U.S.L.E. standard procedures, which in contrast put a major - and perhaps exaggerated stress on the effect of soil covering by the crop canopy. For a catchment area composed of several cultivated plots, the cropping systems applied to each one induce different types of spatial and temporal variation affecting infiltrability and surface storage. Some of these systematic variations are progressive, others discontinuous. Furthermore, the cropping system contributes to the creation of a specific network of channels for overland flow, this network also evolving with time. In order to reduce this complexity, a qualitative typology of soil surface states is proposed. 9 elementary watersheds, ranging from 0.6 to 13 ha, with gentle slopes and loamy soils, were observed in the Pays de Caux area during 3 cropping seasons. Gully initiation and development was not related with rainfall characteristics, but was clearly explained by the soil surface state of the agricultural plots constituting the catchment. This could lead us to an improvement of the system used for characterizing and grading cropping systems according to their influence on erosion.

In the Mediterranean the environment is under pressure from agricultural and urban development, changes in agricultural practices and international markets, and climate change. Moreover, many studies show a steady increase in the agro-pastoral pressure and land degradation and their impacts on water resources and soil, and ultimately the lives of local people. But few studies address these issues across the inclusive scale of large river basins. The conference held at Tipaza in Algeria, from which come several papers published in the Journal of Water Science in 2013, was intended to reflect on the topics, methods and tools available to study the relationships among humans, the environment and sediment transport at this large scale, with the result expected to improve the potential for dialogue between researchers and developers who make decisions for regional macro surfaces. The topics discussed at the conference that appear in the articles published here concern the factors responsible for the variability of sediment transport: climate change and anthropogenic changes, such as agricultural activity and water projects; relationships between land-cover/land-use, rainfall-runoff processes and sediment transport; modeling of sediment transport; and the interest of a multi-scale approach, predominantly a spatial one, for addressing the geographical realities of large basins and scale transfer issues, particularly in Mediterranean and semi-arid areas., En Méditerranée l’environnement est soumis aux pressions du développement agricole et urbain, aux changements dans les pratiques agricoles et les marchés internationaux, et au changement climatique. Par ailleurs, de nombreux travaux témoignent d’une augmentation croissante de la pression agro-pastorale et de la dégradation des sols et de leurs conséquences sur les ressources en eau et en sol, et in fine sur les conditions de vie des populations locales. Mais peu de travaux abordent ces questions à l’échelle intégratrice des grands bassins versants. La conférence de Tipaza en Algérie, dont sont tirés plusieurs articles parus dans la Revue des Sciences de l’Eau en 2013, avait pour objectif de mener une réflexion sur les problématiques, méthodes et outils disponibles pour étudier les relations homme, environnement et transports solides à cette échelle, avec comme issue attendue d’améliorer le potentiel de dialogue entre les chercheurs et les développeurs qui ont à prendre des décisions pour des surfaces macro régionales. Les thèmes traités lors de cette conférence et qui apparaissent dans les articles publiés ici concernent les facteurs à l’origine de la variabilité des transports solides : changement climatique, changements anthropiques – tels que les activités agricoles et aménagements hydrauliques; les liens entre l’occupation du sol, les processus pluie-débit et le transport sédimentaire; la modélisation des transports sédimentaires; et l’utilité d’une approche multi-échelle, principalement spatiale, pour appréhender les réalités géographiques de grands bassins et la question du transfert d’échelle, en particulier dans les régions méditerranéennes et semi-arides.