Abstract
Extreme events punctuate the climate variability that directly affects the national economies of West African countries, those of the Sahel in particular, due to the low level of water control and poor reservoir filling conditions. This paper examines the dynamics of hydrological extremes and thus droughts and floods from the Faleme basin to the Gourbassi and Kidira stations, taking into account the context of climate change. The analyses are based on daily maximum (Dmax) and minimum (Dmin) discharge data for the period 1954–2019. The XLStat and KhronoStat software made it possible to calculate a set of indices (irregularity index, drying coefficient and Myer coefficient A). These software were also used to determine trends in the temporal evolution of the data. The discharges of the Faleme River make it possible to distinguish the hydroclimatic conditions in the basin over the study period. At station level, the Dmin underwent three successive breaks, in 1966–67 and 2007–08, with a decrease in values of more than 50%. These ruptures reflect the transition from wet conditions to a marked drought. From 2007 onwards, conditions became particularly contrasted, with the return of years with excess discharges. On average, Myer’s coefficient A is 7.2. This reflects a low flood strength. The annual value of the Dmax/Dmin ratio is very high, reflecting the variability of the discharge. The drying coefficient is generally low (0.06/day on average). Not all of the catastrophic floods in the study area occurred in wet years. This reflects the important role played by other factors, such as the spatial distribution of rainfall.
Access this chapter
Tax calculation will be finalised at checkout
Purchases are for personal use only
References
Abashiya M (2006) Influences of Manmade structures on floods in the Northern parts of Kaduna metropolis, Nigeria. Unpublished M.Sc. thesis, Department of Geography A.B.U, Zaria
Abashiya M, Abaje M, Iguisi IB, Bello EO, Sawa AL, Amos BA, Musa BB (2017) Randall characteristics and occurrence of floods in Gombe metropolis, Nigeria abashiya. Ethiop J Environ Stud Manag 10(1):44–54
Ahmed E, Nagy A, Mohammed S, Pande CB et al (2022) Combination of limited meteorological data for predicting reference crop evapotranspiration using artificial neural network method. Agronomy 12(2):516. https://doi.org/10.3390/agronomy12020516
Ali A, Lebel T, Amami A (2008) Signification et usage de l’indice pluviométrique au Sahel. Sécheresse 19(4):227–235
ANSD (2014) Recensement Général de la Population et de l’Habitat, de l’Agriculture et de l’Elevage (RGPHAE 2013). Rapport définitif, République du Sénégal Ministère de l’Economie, des Finances et du Plan. 19 p
ANSD (2015a) Situation Economique et Sociale régionale – 2012 Service Régionale de la Statistique et de la Démographie de Kédougou. 10 p
ANSD (2015b) Situation Economique et Sociale régionale – 2013 Service Régionale de la Statistique et de la Démographie de Kédougou. 10 p
ANSD (2019) Situation économique et sociale de la région de Kédougou, Ed. 2015–2016, Service Régionale de la Statistique et de la Démographie de Kédougou. 153 p
Bootsma A, Boisvert JB, De Jong R, Baier W (1996) La sécheresse et l’agriculture canadienne. Sécheresse 7:277–285
Cissé MT, Sambou S, Dieme Y, Diatta C, Bop M (2014) Analyse des écoulements dans le bassin du fleuve Sénégal de 1960 à 2008. Rev Sci Eau 27(2):167–187
Dacharry M (1997) Dictionnaire Français d’Hydrologie. http://www.cig.ensmp.fr/~hubert/glu/FRDIC/DICTARIS.HTM
Diack A (2000) Comment sauver Saint-Louis du péril hydraulique. Dakar, Sénégal., Walffadjri, 16 mai 2000, 2451:10
Easterling DR, Evans JL, Groisman PY, Karl TR, KunkeL KE, Ambenje P (2000) Observed variability and trends in extreme climate events: a brief review. Bull Am Meteorol Soc 81:417–425
Elbeltagi A, Kumar N, Chandel A et al (2022a) Modelling the reference crop evapotranspiration in the Beas-Sutlej basin (India): an artificial neural network approach based on different combinations of meteorological data. Environ Monit Assess 194:141. https://doi.org/10.1007/s10661-022-09812-0
Elbeltagi A, Kumar M, Kushwaha NL et al (2022b) Drought indicator analysis and forecasting using data driven models: case study in Jaisalmer, India. Stoch Environ Res Risk Assess. https://doi.org/10.1007/s00477-022-02277-0
Esfahanian E, Nejadhashemi AP, Abouali M, Adhikari U, Zhang Z, Daneshvar F, Herman MR (2017) Development and evaluation of a comprehensive drought index. J Environ Manag 185:31–43
ESPS (2011) Enquête de suivi de la pauvreté au Sénégal (2010–2011), Sénégal, 2011, Agence nationale de la Statistique et de la Démographie (ANSD)
Faye C (2013) Evaluation et gestion intégrée des ressources en eau dans un contexte de variabilité hydroclimatique: cas du bassin versant de la Faleme. Thèse de Doctorat, Université Cheikh Anta Diop de Dakar. 309 p
Faye C (2017a) Une évaluation comparative des séquences du stress hydrique et de la sécheresse par indicateurs et par échelles de temps dans le bassin du Bafing en amont de Manantali. Espace Géographique et Société Marocaine (Numéro 19), pp 171 à 188
Faye C (2017b) Variabilité et tendances observées sur les débits moyens mensuels, saisonniers et annuels dans le bassin de la Faleme (Sénégal). Hydrol Sci J J Sci Hydrol 62(2):259 à 269
Faye C (2018) Analysis of drought trends in Senegalese coastal zone on different climatic domains (1951–2010). Anallelle Uniiversiităţiiii diin Oradea, Seriia Geografiie XXVIII, no. 2//2018, pp 231–244
Faye C, Diop ES, Mbaye I (2015a) Impacts des changements de climat et des aménagements sur les ressources en eau du fleuve Sénégal: caractérisation et évolution des régimes hydrologiques de sous-bassins versants naturels et aménagés. Belgeo (Numéro 4), pp 1 à 22
Faye C, Sow AA, Ndong JB (2015b) Étude des sècheresses pluviométriques et hydrologiques en Afrique tropicale: caractérisation et cartographie de la sècheresse par indices dans le haut bassin du fleuve Sénégal. Physio-Géo Géogr Phys Environ 9:17–35
Faye C, Grippa M, Wood S (2019a) Use of the Standardized Precipitation and Evapotranspiration Index (SPEI) from 1950 to 2018 to determine drought trends in the Senegalese territory. Clim Chang 5(20):327–341
Faye C, Sow AA, Diop ESD (2019b) Caractérisation des effets du barrage de Manantali sur le régime hydrologique du fleuve Sénégal. Rev Roum Géogr/Rom J Geogr 63(1):121–133
Field CB, Barros V, Stocker TF, Qin D, Dokken DJ, Ebi KL, Mastrandea MD, Mach KJ, Plattner GK, Allen SK, Tignor M, Midgley PM (2012) Résumé à l’intention des décideurs. In: Gestion des risques de catastrophes et de phénomènes extrêmes pour les besoins de l’adaptation au changement climatique, Édit. Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), rapport spécial des Groupes de travail I et II. Cambridge University Press, Cambridge (GrandeBretagne) et New York (USA). 20 p
Frécaut R (1982) Eléments d’hydrologie et de dynamique fluviale, Tome 1. Publ. Université Nancy. 147 p
Giret A (2004) Le risque hydrologique. L’information géographique 68(1):1426 p
Guhasapir D, Hoyois P, Wallemacq P, Below R (2016) Annual disaster statistical review 2016: the numbers and trends. Édit. CRED, Université catholique de Louvain, Bruxelles (Belgique). 91 p
Hardy G (1921) La mise en valeur du Sénégal de 1817 à 1854. Larose, Paris. 376 p
Hubert P, Servat E, Paturel JE, Kouame B, Bendjoudi H, Carbonnel JP, Lubès-Niel H (1998) La procédure de segmentation, dix ans après. In: Water resources variability in Africa during the XXth Century, actes de colloque (Abidjan, Côte d’Ivoire), E. Servat, D. Hughes, JM. Fritsch et M. Hulme édit., Édit. IAHS, Publication, 252, pp 267–273
IPCC (GIEC) (2014) Changements climatiques 2014: impacts, vulnérabilité et adaptation. Résumé à l’intention des décideurs. Contribution du Groupe de travail II au cinquième Rapport d’évaluation du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat. 40 p
Kane A (2002) Crues et inondations dans la basse vallée du fleuve Sénégal. Gestion intégrée des zones inondables tropicales. IRD Éditions, pp 197–208
Khadri SFR, Pande C (2016) Ground water flow modeling for calibrating steady state using MODFLOW software: a case study of Mahesh River basin, India. Model Earth Syst Environ 2:39. https://doi.org/10.1007/s40808-015-0049-7
Łabędzki L (2004) Drought problems in Poland. Water Environ Rural Areas 4:47–66
Lang C, Gille E (2006) Une méthode d’analyse du tarissement des cours d’eau pour la prévision des débits d’étiage. Norois 201(4):31–43
Li Z, Hao Z, Shi X, Déry SJ, Li J, Chen S, Li Y (2016) An agricultural drought index to incorporate the irrigation process and reservoir operations: a case study in the Tarim River Basin. Glob Planet Chang 143:10–20
Loup J (1965) Pardé Maurice. Sur la puissance des crues en diverses parties du monde. Rev Géogr Alp 53(1):157–159
Lubès-Niel H, Masson JM, Paturel JE, Servat E (1998) Variabilité climatique et statistique: étude par simulation de la puissance et de la robustesse de quelques tests utilisés pour vérifier l’homogénéité de chroniques. Rev Sci Eau 11(3):383–408
Milly PCD, Dunne KA, Vecchia AV (2005) Global pattern of trends in streamflow and water availability in a changing climate. Nature 438:347–350
Moharir K, Pande C, Singh S, Del Rio RA (2020) Evaluation of analytical methods to study aquifer properties with pumping test in Deccan Basalt Region of the Morna River Basin in Akola District of Maharashtra in India. Ground water hydrology Intech Open, the world’s leading publisher of Open Access books Built by scientists, for scientists. number 10.5772/intechopen.84632 published 4/3/2020 Muhammad Salik Javaid, ISBN:978-1-83880-622-4
Nguimalet CR (2017) Changements enregistrés sur les extrêmes hydrologiques de l’Oubangui à Bangui (République centrafricaine): analyse des tendances. Rev Sci Eau 30(3):183–196
Niang AJ (2008) Les processus morphodynamiques, indicateurs de l’état de la désertification dans le Sud-Ouest de la Mauritanie. Approche par analyse multisource. Thèse de Doctorat, Université de Liège (Belgique). 286 p
Olivry JC, Bricquet JP, Mahé G (1994a) De l’évolution de la puissance des crues des grands cours d’eau intertropicaux d’Afrique depuis deux décennies; Dossier de la revue de Géographie Alpine, n°12. 9 p
Olivry JC, Bricquet JP, Bamba F, Diarra M (1994b) Le régime hydrologique du Niger supérieur et le déficit des deux dernières décennies. In: Quelques données préliminaires sur l’environnement et la qualité des apports du Niger au Sahel, JC Olivry, M Diallo, JP Bricquet édit., Édit. ORSTONCNRST, p 925
Olivry JC, Bricquet JP, mahé G (1998) Variabilité de la puissance des crues des grands cours d’eau d’Afrique intertropicale et incidence de la baisse des écoulements de base au cours des deux dernières décennies. In: Water resources variability in Africa during the XXth Century, actes de colloque (Abidjan, Côte d’Ivoire), É Servat, D Hughes, JM Fritsch, M Hulme édit., Édit. IAHS, Publication no 252, pp 189–197
OMVS (2008) Plan d’Action Stratégique de Gestion des Problèmes Environnementaux Prioritaires du Bassin du Fleuve Sénégal, Version finale. 133 p
OMVS (2012) SENEGAL-HYCOS Document de projet Une composante du Système Mondial d’Observation du Cycle Hydrologique (WHYCOS). I.00585.001- DI-SFA 12-173. 110 p
Orimoloye IR, Olusola AO, Belle JA et al (2022) Drought disaster monitoring and land use dynamics: identification of drought drivers using regression-based algorithms. Nat Hazards 112:1085. https://doi.org/10.1007/s11069-022-05219-9
Pande CB (2022) Land use/land cover and change detection mapping in Rahuri watershed area (MS), India using the google earth engine and machine learning approach. Geochem Int. https://doi.org/10.1080/10106049.2022.2086622
Pande CB, Moharir K (2017) GIS based quantitative morphometric analysis and its consequences: a case study from Shanur River Basin, Maharashtra India. Appl Water Sci 7:861–871. https://doi.org/10.1007/s13201-015-0298-7
Pande CB, Moharir KN, Singh SK, Varade AM (2019) An integrated approach to delineate the groundwater potential zones in Devdari watershed area of Akola district, Maharashtra, Central India in Environment, Development and Sustainability Springer Journal. https://doi.org/10.1007/s10668-019-00409-1
Pande CB, Moharir KN, Singh SK, Varade AM, Ahmed Elbeltagie SFR, Khadri PC (2021) Estimation of crop and forest biomass resources in a semi-arid region using satellite data and GIS. J Saudi Soc Agric Sci 20(5):302–311
Pande BC, Kadam SA, Jayaraman R, Gorantiwar S, Shinde M (2022a) Prediction of soil chemical properties using multispectral satellite images and wavelet transforms methods. J Saudi Soc Agric Sci 21(1):21–28
Pande CB, Moharir KN, Singh SK et al (2022b) Groundwater flow modeling in the basaltic hard rock area of Maharashtra, India. Appl Water Sci 12:12. https://doi.org/10.1007/s13201-021-01525-y
Pande CB, Al-Ansari N, Kushwaha NL, Srivastava A, Noor R, Kumar M, Moharir KN, Elbeltagi A (2022c) Forecasting of SPI and Meteorological Drought Based on the Artificial Neural Network and M5P Model Tree. Land 11(11):2040. https://doi.org/10.3390/land11112040
Pardé M (1968) Fleuves et rivières. A. Colin, Paris. 245 p
Radinovi’c D, C’uric’ M (2012) Some evidence on European monsoon existence. Theor Appl Climatol 110:11–15. https://doi.org/10.1007/s00704-012-0609-y
Roche PA (2003) L’eau, enjeu vital pour l’Afrique, Afrique contemporaine, n°205, printemps 2003. http://www.cairn.info/revue-afrique-contemporaine-2003-1-page-39.htm
Rodier JA (1981) Phénomènes hydrologiques extrêmes: sècheresses et crues exceptionnelles. Communication pour la conférence internationale sur l’hydrologie et les bases scientifiques de la gestion rationnelle des ressources en eau. UNESCO, Paris. 29 p
Saha F, Tchindjang M, Dzana J-G, Nguemadjita D (2020) Risques naturels dans la région de l’Extrême-Nord du Cameroun et dynamique des extrêmes hydrologiques du système Chari-Logone », Physio-Géo [En ligne], Volume 15 | 2020, mis en ligne le 04 janvier 2020, consulté le 14 mars 2020. URL: http://journals.openedition.org/physio-geo/10719; https://doi.org/10.4000/physio-geo.10719
Sawa BA (2002) Trend in temporal variability of occurrence of wet and dry spells north of latitude 10oN in Nigeria. In: Iguisi EO (ed) The Zaria geographer, vol 15(1), Ahmadu Bello University, Geographical Society, Nigeria, pp 34–41
Sharma TC, Panu US (2010) Analytical procedures for weekly hydrological droughts: a case of Canadian rivers. Hydrol Sci J 55(1):79–92
Sighomnou D (2004) Analyse et redéfinition des régimes climatiques et Hydrologiques du Cameroun: perspectives d’évolution des ressources en eau. Thèse Doctorat d’Etat, Université de Yaoundé 1, Département des Sciences de la Terre. 291 p
Sow AA (2007) L’hydrologie du Sud-est du Sénégal et de ses Confins guinéo-maliens: les bassins de la Gambie et de la Faleme. Thèse doctorat d’Etat Es lettres et sciences humaines, UCAD, FLSH, Département de Géographie. 1232 p
Srivastava A, Chinnasamy P (2021) Investigating impact of land-use and land cover changes on hydro-ecological balance using GIS: insights from IIT Bombay, India. SN Appl Sci 3:343. https://doi.org/10.1007/s42452-021-04328-7
Strahler AN, Strahler AH (2003) Introducing physical geography, 3rd edn. Wiley, Cambridge, pp 499–502
Tropica Environmental Consultants (2008) EIES Pipeline Eaux Faleme SMC, Rapport d’audience publique dans le cadre de l’étude d’impact environnemental du projet d’installation et d’exploitation d’une conduite de pompages d’eau de la Faleme vers la mine de la Sabodala Mining Company. 176 p
World Bank (2014) Gérer les risques de catastrophe pour protéger le développement. La Banque Mondiale, article du 11 avril 2014, en ligne: https://www.banquemondiale.org/fr/results/2013/04/12/managingdisasterrisksresilientdevelopment
Xu ZX, Yang XJ, Zuo DP, Chu Q, Liu WF (2015) Spatiotemporal characteristics of extreme precipitation and temperature: a case study in Yunnan Province, China. Proc. IAHS 369:121–127. proc-iahs.net/369/121/2015/. https://doi.org/10.5194/piahs-369-121-2015
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Editor information
Editors and Affiliations
Rights and permissions
Copyright information
© 2023 The Author(s), under exclusive license to Springer Nature Switzerland AG
About this chapter
Cite this chapter
Faye, C. (2023). Climate Change and Natural Hazards in the Senegal River Basin: Dynamics of Hydrological Extremes in the Faleme River Basin. In: Pande, C.B., Moharir, K.N., Singh, S.K., Pham, Q.B., Elbeltagi, A. (eds) Climate Change Impacts on Natural Resources, Ecosystems and Agricultural Systems. Springer Climate. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-19059-9_9
Download citation
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-19059-9_9
Published:
Publisher Name: Springer, Cham
Print ISBN: 978-3-031-19058-2
Online ISBN: 978-3-031-19059-9
eBook Packages: Earth and Environmental ScienceEarth and Environmental Science (R0)