L’aménagement de bas-fonds et la gestion de l’eau en riziculture

Objectifs du cours Ce cours vise à donner à l’apprenant une bonne connaissance sur le rôle et le fonctionnement des différents types d’aménagements permettant de comprendre son importance et son leur entretien pour une bonne gestion de l’eau. Au terme de ce cours, l’apprenant est capable de : Connaitre les systèmes types d’aménagement adaptés à chaque écologie rizicole couramment utilisés en Afrique de l’Ouest. Maitriser les caractéristiques propres à chaque type d’aménagement. Maitriser Connaître comment entretenir les un aménagement de gestion de l’eau. << Ce module est basé sur le matériel intitulé ‘’L’aménagement de bas-fonds et la gestion de l’eau’’, développé par ‘’AfricaRice’’. >>

Glossaire Aménagement : Organisation de l'ensemble de l'espace et des ressources [a] Réfections : Action de remettre en état, de réparer, de remettre à neuf [b] Planage : Opération qui a pour but de façonner un objet selon une forme bien définie ou de redonner sa forme initiale à un objet déformé par usure [c] Diguettes : Petite digue, petite construction destinée à endiguer l'eau [d] Digue : Ouvrage continu sur une certaine longueur, destiné à contenir les eaux ou à protéger contre leurs effets, ou encore à guider leur écoulement [e] Barrages : Un barrage est un ouvrage d'art construit en travers d'un cours d'eau et destiné à en réguler le débit et/ou à stocker de l'eau, notamment pour le contrôle des crues, l'irrigation, l'industrie, l'hydroélectricité, la pisciculture, une réserve d'eau potable [f] Déversoirs : Un déversoir ou évacuateur de crue est une structure construite pour dériver ou évacuer l'eau retenue derrière un vannage ou barrage fixe, dont la hauteur excèderait une certaine limite [g]

Glossaire Raide : Qui présente une forte déclivité, qui est dur à monter  [h] Erosion : Dégradation naturelle du relief du sol [i] Vannes : Dispositif qui permet de réguler l'écoulement d'un liquide [j] Crues : Élévation du niveau d'un cours d'eau, résultant de la fonte des neiges ou des glaces ou de pluies abondante [k] Batardeau : également appelé buspin, stopgate, ou stoplog, est un barrage, une digue destinée à la retenue d'eau provisoire en un lieu donné sur une surface donnée [l] Crue décennal : Montée des eaux avec débordement en lit majeur se produisant, en moyenne, tous les dix ans [m] Thalweg : Ligne qui rejoint les points les plus bas soit d'une vallée, soit du lit d'un cours d'eau [n] Texture : Ensemble des caractères définissant l'agencement et les relations volumiques et spatiales des minéraux d'une roche [o] Nappe phréatique : Nappe d'eau que l'on rencontre à faible profondeur [p] Colmatage : Opération consistant à faire déposer par sédimentation sur un terrain les matériaux charriés par l'eau, notamment pour exhausser le niveau des terres basses marécageuses et pour les fertiliser [q]

Résumé  Ce cours présente quelques systèmes d’aménagement couramment utilisés en Afrique de l’Ouest et les techniques de leur entretien. Les réfections les plus usuelles sont : la réparation des diguettes, la reprise et le nettoyage des canaux et le planage du sol dans les casiers.

Introduction générale Importance  Les aménagements doivent permettre sont réalisés dans le but d’un meilleur contrôle de l’eau dans le champ du riz du bas-fond selon la région et le bas-fond. En effet, les aménagements sont conçus pour : gérer (drainer ou distribuer) l’eau dans le champ du riz répartir l’eau sur une surface plus grande ou dans le champ à la fois évacuer conserver l’eau des crues en faire usage plus tard pour la culture (Retenue) 1 2

Introduction générale Types d’aménagement Cinq différents types d’aménagement seront traités dans ce cours. Il s’agit de les diguettes en courbes de niveau les digues déversantes les ouvrages de diversion les canaux d’interception les petits barrages ou retenue d’eau Diguette en cours de niveau [3] Digue déversante [4] Barrage [5]

Introduction générale Rôles des différents types d’aménagement Les diguettes en courbes de niveau et les digues déversantes retiennent l’eau dans les champs en amont de la digue ou de la diguette Les ouvrages de diversion détournent l’eau des zones basses du centre de la vallée vers les bords, afin de permettre l’irrigation des champs en aval de l’ouvrage Le système du canal d’interception est un quatrième type adapté aux zones très humides Le lac artificiel (petit barrage ou retenue d’eau ) est une solution coûteuse qui ne convient que pour des bas-fonds assez étendus. C’est un type d’aménagement à permettre une maîtrise complète de l’eau

Test 1-Choisir l’intruis dans la liste suivant: Les types d’aménagements disponibles en Afrique de l’ouest sont: les diguettes en courbes de niveau les digues déversantes les ouvrages de diversion les canaux de diversion les canaux d’interception les petits barrages 2- Vrai ou faux Les types d’aménagements doivent permettre à la fois évacuer les crues et allonger la période

Diguettes en courbe de niveau Généralité Les diguettes en courbe de niveau représentent la forme la plus simple et la moins coûteuse d’aménagement pour le contrôle de l’eau Ces diguettes sont de petites digues faites en terre et construites dans autour des casiers en suivant les courbes de niveau. Diguette en construction [6]

Diguettes en courbe de niveau Objectif et différentes catégories L’objectif principal est d’emmagasiner de l’eau dans les casiers et de permettre à l’excédent d’eau de passer en dehors du champ Il existe des diguettes en courbes de niveau simples et des diguettes en courbes de niveau avec déversoirs NB: En cas de diguettes simples il faut éviter que l’eau déborde les diguette. Pour cela on construit des vannes en aval pour vider l’excédent d’eau

Diguettes en courbe de niveau Diguettes en courbes de niveau simples Caractéristiques et importances Le système de diguettes en courbes de niveau simples est illustré en figure 7 Les digues en terre de 30 cm de hauteur, emmagasinent et répartissent l’eau dans les champs La pente de la vallée détermine la distance entre les digues Lorsqu’elle est relativement raide, les digues doivent être construites à une petite distance les unes des autres Les digues sont sensibles à l’érosion Ce type de stockage peut être extrêmement important pour la culture et peut prolonger la saison de croissance de 20 ou parfois même 50 jours Diguette en courbe de niveau [7]

Diguettes en courbe de niveau Diguettes en courbes de niveau simples Les limites Ce système de contrôle de l’eau a des limites il ne fonctionne que si la pente de la vallée est assez faible (si l’eau ne coule pas trop vite) il faut aussi que les sols ne soient pas trop perméables (sinon l’eau ne reste pas disponible pour la plante) il faut qu’il n’y ait pas de risque de crue trop violente (car les diguettes ne résisteraient pas) Contrôle de la perméabilité du sol [8]

Diguettes en courbe de niveau Le système de diguettes en courbes de niveau avec déversoirs Le système de diguettes en courbes de niveau avec déversoirs est représenté dans la figure 9 Le principe de ce système est le même que celui des diguettes en courbes de niveau simples mais il est adapté à des situations où la quantité d’eau maximale qui traverse le bas-fond est élévée Ce système est construit avec des digues de plus de 50 cm de haut Cela permet l’écoulement d’une grande quantité d’eau et d’éviter l’érosion des digues Les digues sont munies de déversoirs relativement larges avec vannes qui servent à évacuer La pente et la perméabilité des fonds de vallée ne doivent pas être trop fortes On peut aussi associer à ce dispositif un canal central pour évacuer les crues Diguette en courbe de niveau avec déversoirs [7]

Test 1- Vrai ou faux Il existe trois diguettes en courbes de niveau 2-Choix multiples Diguettes en courbes de niveau simples peuvent stocker de l’eau pouvant prolonger la saison de croissance de…. 20 à 50 jours 10 à 30 jours 30 à 50 jours 25 à 60 jours 3-Vrai ou faux Les diguettes en courbe de niveau sont les types d’aménagements les plus coûteuse de contrôle de l’eau 4-Completer la phrase suivante: Il existe des diguettes en courbes de niveau simples et des diguettes en courbes de niveau avec des …….. déversoirs filets canaux vannes

Digues déversantes Caractéristiques Le principe des digues déversantes est présenté dans la figure 7 Ces digues sont plus grandes et plus solides que les diguettes car elles doivent pouvoir résister à des pressions d’eau plus importantes Les digues sont construites perpendiculairement à l’axe de la vallée Les digues sont dotées d’un batardeau qui régule le niveau de l’eau et sera utilisé pour drainer l’eau en excès La digue retient l’eau et la zone inondée en amont du barrage est utilisée pour la riziculture Digue déversante [7]

Types de digue déversante Digues déversantes Types de digue déversante On distingue deux types de digues déversantes digues déversantes avec masque d’étanchéité digues déversantes sans masque d’étanchéité [9] [10]

Digues déversantes sans masque d’étanchéité Les digues déversantes peuvent être utilisées dans des bas-fonds où: le débit de crue décennal est élevé mais la pente longitudinale doit être faible le thalweg (la ligne du fond de bas-fond), pas trop profond et la perméabilité du sol pas trop élevée Dans le cas où la perméabilité du sol du fond de vallée serait très élevée, les pertes en eau causées par infiltration en dessous de la digue deviennent importantes et doivent être évitées [7]

Digues déversantes avec masque d’étanchéité Pour éviter les pertes d’eau par infiltration en dessous de la digue énoncée précédemment , on peut construire un masque d’étanchéité souterrain (Figure 7), en creusant une tranchée et en la remplissant de terre de texture fine Le masque d’étanchéité doit s’appuyer sur une sous-couche de sol à faible perméabilité Les coûts de cette construction dépendront de la profondeur de cette couche imperméable On a établi que lorsque la perméabilité des sols de bas-fond est élevée, la profondeur de la couche imperméable doit être inférieure à 2 m pour que la construction d’une digue déversante avec masque d’étanchéité soit économiquement acceptable [7]

Test 1-Vrai ou faux Il existe deux types de digues déversantes. 2-Choix multiples Choisir la proposition qui n’est pas appropriée Les digues déversantes peuvent être utilisées dans des bas-fonds où …. le débit de crue décennal est élevé , le thalweg n’est pas trop profond la perméabilité du sol trop élevée

Les ouvrages de diversion Structure d’un ouvrage de diversion Une construction en béton sera faite sur ce cours d’eau pour canaliser l’eau Une fois canalisée, l’eau peut être dirigée dans des canaux périphériques pour la répartir sur les côtés de la vallée Le canal central peut être utilisé pour le drainage des rizières et l’évacuation de l’excès d’eau qui n’est pas envoyé vers les canaux d’irrigation (Figure 7) Ce système ne sera rentable que si l’écoulement de base (l’eau qui continue à couler après l’arrêt des pluies) couvre les besoins d’irrigation des cultures pour au moins un mois [7]

Les ouvrages de diversion Où peut-on construire un ouvrage de diversion Les ouvrages de diversion peuvent être utilisés dans les fonds de vallées où il y a un cours d’eau bien marqué Ce système peut être utilisé dans les fonds de vallées à pente longitudinale inférieure à 1 %, à débit de crue décennale, au plus égal à 200 L/s par mètre de largeur de bas-fond et avec des sols à faible perméabilité Lorsque la perméabilité des sols du fond de vallée est assez importante, l’irrigation de surface sera difficile car de grandes quantités d’eau seront perdues par infiltration Néanmoins, un ouvrage de diversion peut aussi être utilisé dans ce cas mais l’objectif principal passe de l’irrigation de surface à la recharge de la nappe phréatique (Figure 7) [7]

Les ouvrages de diversion Recharge de la nappe phréatique  Avec cette méthode, la nappe phréatique peut rester affleurant ou proche de la surface L’ouvrage de diversion est le même, mais il déviera l’eau dans des canaux tracés en travers du bas-fond À partir de ces canaux l’eau s’infiltrera dans le sol et le niveau de la nappe phréatique montera Grâce aux flux permanents, le niveau de la nappe phréatique restera élevé et cette dernière servira de ressource en eau complémentaire pour les cultures Pour ce type de système de contrôle de l’eau, un critère supplémentaire a été défini La recharge de la nappe phréatique ne sera possible que si celle-ci n’est pas trop profonde [7]

Test 1-Vrai ou faux Un ouvrage de diversion ne sera rentable que si l’écoulement de base couvre les besoins d’irrigation des cultures pour au plus un mois 2- Choisir l’intrus ( choix multiple) Identifier la mauvaise proposition Un ouvrage de diversion peut être utilisé dans les fonds de vallées à pente longitudinale inférieure à 5 %, à débit de crue décennale, au plus égal à 200 L/s par mètre de largeur de bas-fond et avec des sols à faible perméabilité

Système du canal d’interception Pourquoi construire un canal d’interception Dans des zones très humides, il est nécessaire de drainer les excédents d’eau pendant la saison principale pour éviter d’endommager les cultures de riz Pour cela on peut élargir et approfondir le drain central et construire des canaux périphériques le long des bords du bas-fond Cananl interception en construction [11]

Système du canal d’interception Fonction d’un canal d’interception La principale fonction de ces canaux périphériques est l’interception des eaux de ruissellement et des écoulements des plateaux vers les bas-fonds, ce qui diminue les arrivées d’eau donc l’excès d’eau dans le bas-fond Ce système est principalement conçu pour les zone humide Cananl interception en construction [11]

Test 1-Vrai ou faux Le canal d’interception permet d’augmenter l’excès d’eau dans les bas-fonds 2-Choix multiples Compléter la phrase suivante: La principale fonction de ces …….. périphériques est l’interception des eaux de ruissellement et des écoulements des plateaux vers les bas-fonds Canaux Digues Diguettes Nappes

Système des petits barrages Généralité L’un des systèmes de contrôle de l’eau les plus utilisés, est la création d’un lac artificiel par construction d’un petit barrage L’eau du lac sera utilisée pour l’irrigation de la vallée en aval Les cultures peuvent être du riz ou d’autres cultures en saison des pluies ou en saison sèche comme les cultures maraîchères [11]

Système des petits barrages Importance et contrainte Un lac artificiel permet un contrôle total des eaux d’irrigation Cependant, ce système de contrôle des eaux n’est pas considéré comme une option pour les bas-fonds relativement peu étendus à cause des coûts de construction élevés des barrages et des canaux [12] [12]

Test 1-Un lac artificiel permet un contrôle total des eaux d’irrigation Vrai ou faux 2-La réalisation d’un petit barrage ne nécessite pas beaucoup de moyens financier

Entretien des aménagements Introduction Pour une circulation facile et régulière de l’eau, les différents ouvrages doivent être entretenus. En effet tout rétrécissement de canal de passage de l’eau augmente la force d’écoulement de l’eau ou bloque complètement sa circulation l’eau qui va vite ne s’infiltre pas, et érode beaucoup Exemple d’entretien [13]

Entretien des aménagements Les diguettes  Les diguettes ont pour rôle principal de retenir l’eau dans la parcelle Elles servent également d’allées pour les déplacements entre les parcelles Les diguettes Elles se dégradent souvent par affaissement et surtout par fissures provoquées par alternance entre inondation et assèchement des parcelles Il faut nécessairement procéder au colmatage des brèches et au rechargement des cavaliers et diguettes avant le démarrage de la campagne Entretien des digues [14] Entretien des digues [14]

Entretien des aménagements Les canaux Des canaux enherbés et non curés empêchent la bonne circulation de l’eau d’irrigation Ils peuvent aussi acheminer des semences de mauvaises herbes dans les parcelles Un nettoyage avant le début de la campagne est fortement conseillé Nettoyage des canaux [15]

Test 1-Choix multiple Choisir l’intrus Les digues se dégrade par: -affaissement -augmentation de la crue -fissures provoquées par alternance entre inondation et assèchement des parcelles 2-Vrai ou faux Des canaux enherbés et non curés empêchent la bonne circulation de l’eau d’irrigation.

Test final 1-Correspondance Choisir le rôle de chaque type d’aménagement: Les diguettes en courbes de niveau et les digues déversantes : retiennent l’eau dans les champs en amont. Les ouvrages de diversion: détournent l’eau des zones basses de la vallée vers les bords Le lac artificiel (petit barrage): permettre une maîtrise complète de l’eau 2-Vrai ou faux Les digues sont sensibles à l’érosion 3-Vrai ou faux Le système de diguettes en courbes de niveau simples peut contenir plus d’eau que le système de diguettes en courbes de niveau avec déversoirs 4-Complèter la phrase suivante: (choix multiple) Les coûts de construction d’ un ….. d’étanchéité souterrain dépend de la profondeur de la couche imperméable masque casque bouton canal 5-Vrai ou faux Les digues déversantes sont construites parallèlement à l’axe de la vallée

Test final 6-Vrai ou faux La recharge de la nappe phréatique ne sera possible que si celle-ci n’est pas trop profonde 7-Choix multiple Complete la phrase suivant Tout rétrécissement ………… la force de l’eau ou la bloque complètement Augmente Diminue Bloque Coince

Sources 1-Sources de photos et images 1- http://knowledge.cta.int/fr/Dossiers/S-T-et-defis-agricoles/L-eau-pour-l-agriculture/Articles-de- fond/Ameliorer-la-productivite-de-l-eau-pour-l-elevage-enseignements-du-bassin-fluvial-du-Nil ( pho1 2-http://tpe-inondation-1s1.e-monsite.com/pages/types-d-inondations.html 3-http://www.fruityfred.com/2012/07/13/reserve-naturelle-de-lile-de-rhinau/ 4-http://jean-paul.desgoutte.pagesperso orange.fr/publication/films/tikare/diguettes/diguettes_01.htm 5-http://www.fao.org/3/contents/688b9039-0eeb-5d1d-a4f3-8c2e4fdafbda/AB847F01.htm (pho 7) 6-http://grdr.org/agepa/recharge/nappes.php 7-Curriculum APRA-GIR : Manuel technique (Wopereis et al., 2008)

Sources 1-Sources de photos et images 8-http://www.turbiwatt.com/fr/second-menu-fr/installer-sa-turbine.html 9-http://www.memoireonline.com/06/09/2127/m_ECONOMIE-DE-LA-CULTURE-DU-RIZ-Cas-du- perimetre-irrigue-de-Kovie-LomeTogo14.html 10-http://fr.rmt.clemessy.com/realisations/projets-en-cours/projet-pnr/ 11-http://www.etd-ong.org/portfolio-items/amenagement-de-bas-fonds/ 12-http://www.afdb.org/fr/news-and-events/article/guinea-bissau-the-afdb-finances-the-rehabilitation- of-the-agricultural-and-rural-sectors-9444/ 13-http://www.sosenfants.com/agenda-guie-2008.php 14-http://www.hydrauxois.org/2015_11_01_archive.html 15 -http://www.bassindelaseine.vnf.fr/plans-de-gestion-pluriannuels-des-r277.html

Sources 2-Sources des définitions et du matériel [b](http://www.larousse.fr/dictionnaires/francais/r%C3%A9fection/67430) [c] (https://fr.wikipedia.org/wiki/Planage) [d] (http://dictionnaire.reverso.net/francais-definition/diguette) [e] (http://www.larousse.fr/dictionnaires/francais/digue/25532) [f] (https://fr.wikipedia.org/wiki/Barrage) [g] (https://fr.wikipedia.org/wiki/versoir) [h] ( http://www.larousse.fr/dictionnaires/francais/raide/66226) [i] (http://www.linternaute.com/dictionnaire/fr/definition/erosion/)

Sources 2-Sources des définitions et du matériel [j] (http://www.linternaute.com/dictionnaire/fr/definition/vanne/) [k] (http://www.larousse.fr/dictionnaires/francais/crue/20764) [l] (https://fr.wikipedia.org/wiki/Batardeau) [m] http://www.dictionnaireenvironnement.com/crue_decennale_ID1687.html [n] (https://fr.wikipedia.org/wiki/Talweg) [o] (http://www.larousse.fr/dictionnaires/francais/texture/77634) [p](https://fr.wikipedia.org/wiki/Nappephréatique) [q] (http://www.larousse.fr/dictionnaires/francais/colmatage/17243) Wopereis et al., 2008. L’aménagement de bas-fonds et la gestion de l’eau. Curriculum APRA-GIR : Manuel technique. AfricaRice. 7p

Références bibliographiques Legoupil J.C., Lidon B., Blanchet F., Jamin J.Y., 2001. Mise en valeur et aménagement des bas fonds d’Afrique de l’Ouest, proposition d’un outil d’aide à l’aménagement : le diagnostic rapide de pré-aménagement (DIARPA). CD-ROM CIRAD, IVC/CBF. Lidon B., Legoupil J.C., Blanchet F., Simpara M., Sanogo I., 1998. Le diagnostic rapide de pré- aménagement (DIARPA). Agriculture et Développement 20 : 61-80. Windmeijer P.N., Dugué M.J., Jamin J.Y., Van de Giesen N. (Ed.), 2002. Présentation des caractéristiques hydrologiques de la mise en valeur des bas-fonds. Compte-rendu du deuxième atelier scientifique du Consortium bas-fonds. ADRAO, 01