Original paper
Comparison of suspended sediment yield in two catchments, northeast Algeria
Khanchoul, Kamel; Jansson, Margareta B.; Lange, Jens
Zeitschrift für Geomorphologie Volume 51 Issue 1 (2007), p. 63 - 94
published: Mar 16, 2007
DOI: 10.1127/0372-8854/2007/0051-0063
ArtNo. ESP022005101005, Price: 29.00 €
Abstract
The present work compares the suspended sediment yields in the two catchments Saf Saf (322 km2) and Kebir West (1,130 km2). The suspended sediment transport of sampled storms were calculated using additional concentrations from a regression of the storm in question. For storms with no or few water samples, a sediment rating curve was used, developed with the discharge class method. The mean annual sediment yield during flood events of the 22 years of the study period was 461 T km−2 in the Saf Saf drainage basin and 247 T km−2 in the Kebir West basin. Although the Saf Saf drainage basin had lower rainfall and runoff, the erosion was higher. The high sediment yield in the Saf Saf basin could be explained by a high percentage of agricultural land, and cultivation developed on shallow marly silty-clayey soils with steep slopes often exceeding 23%, while in the Kebir West catchment there is a smaller percentage of cultivated areas which are found on less steep slopes with deeper soils. The negative impacts of this enhanced sediment mobility are directly felt in the Zardézas reservoir which collects the flows of the Saf Saf catchment. In storms of high magnitude during the winter and spring seasons, wadi Saf Saf had greatly peaked graphs of water discharge and sediment concentration which implies surface runoff with high erosion because cultivated areas are often furrowed downslope during the winter season, while wadi Kebir West had broad graphs of discharge and comparatively low concentrations.
Kurzfassung
Hierbei wurden die Schwebstofffrachten von einzelnen beprobten Ereignissen über ereignisbezogene Regressionsbeziehungen bestimmt. Bei Ereignissen mit fehlenden oder nur vereinzelten Schwebstoffproben wurden Schwebstoff-Abfluss-Beziehungen verwendet, die mit der Abflussklassen-Methode ermittelt wurden. Die durchschnittliche jährliche Schwebstofffracht, die durch 22 Jahre von Abflussereignissen mobilisiert wurde, betrug 461 t km−2 in Saf Saf und 247 t km−2 in Kebir West. Obwohl im Saf Saf-Einzugsgebiet sowohl der Niederschlag als auch der Abfluss geringer waren, ergaben sich höhere Erosionsraten. Jene können durch einen hohen Anteil von Ackerland auf schluffig-tonigen Böden erklärt werden, deren Hangneigung oft 12% übersteigt. Im Einzugsgebiet von Kebir West ist der Anteil von Ackerfläche geringer, auch werden flachere Hänge mit tiefgründigeren Böden bewirtschaftet. Die negativen Folgen dieser verstärkten Sedimentanlieferung aus dem Saf Saf-Einzugsgebiet sind direkt im Zardézas-Staudamm zu spüren. Die großen Abflussereignisse im Saf Saf-Einzugsgebiet im Winter und Frühjahr zeigen extreme Abflussspitzen mit hohen Schwebstoffkonzentrationen, die auf Oberflächenabfluss mit hohen Erosionsraten von gepflügten Ackerflächen hinweisen. Im Kebir West Einzugsgebiet hingegen waren die Ereignisse länger anhaltend und zeigten vergleichsweise niedrige Schwebstoffraten.
Résumé
Le transport des sédiments en suspension des crues prélevées ont été calculés en utilisant d'autres concentrations estimées à partir de l'analyse de régression des crues étudiées. Pour les crues n'ayant pas assez de prélèvements d'eau, une courbe d'étalonnage des sédiments est développée suivant la méthode des classes de débits. Le débit solide moyen annuel pendant les crues des 22 ans de la période étudiée était de 461 T km−2 dans le bassin versant de Saf Saf et 247 T km−2 dans le bassin de Kébir Ouest. Bien que le bassin versant de Saf Saf avait de faibles précipitations et écoulements de surface, l'érosion était plus élevée. Le débit solide élevé du bassin versant de Saf Saf pourrait être expliqué par un taux élevé des terrains agricoles, et des cultures développées sur des sols marno-limoneux-argileux peu profonds en pentes dépassant 23%, alors que dans le bassin versant de l'oued Kébir Ouest, il existe un faible pourcentage des surfaces cultivées qui sont situées sur des pentes moins fortes avec des sols plus profonds. Les impacts négatifs de cette forte mobilité des sédiments sont directement ressentis dans le barrage de Zardézas qui collecte les écoulements du bassin versant de Saf Saf. Pour les crues à grandes amplitudes pendant l'hiver et le printemps, l'oued Saf Saf présente des graphes en pic très accentuées des débits et des concentrations ce qui implique un écoulement avec une forte érosion due à l'existence des surfaces cultivées souvent labourées dans le sens de la pente durant la saison hivernale, tandis que l'oued Kébir Ouest présente des graphes plus larges et comparativement des concentrations faibles.