Guide de Gestion de l'Eau Dans Les Ouvrages Routiers Au Sahel_V1_BM

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VOLUME I RAPPORT

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Programme de politiques de transport en Afrique subsaharienne Banque mondiale et Commission économique pour l'afrique

DOCUMENT DE TRA VAIL SSA TP NO. 29F

GESTION DE L' EAU DANS LES OUVRAGES ROUTIERS AU SAHEL

Volume I Rapport

Glossaire et Abreviations

ALG B. CIEH DNHE HDM3 OHVN ONBAH ONG ORSTOM PK PL RD RG RN TC TMJA TN VL

Autorité de developpement intégré de la region Liptako-Gourma Bassin versant Comité interafricain d'études hydrauliques Direction nationale de l'hydraulique et de l'energie du ministère de l'Industrie, de l'Hydraulique et l'Energie - Mali Highway Design and Maintenance Standard Model: lociciel de calcul économique des investissements et de l'entretien routier, développé sous l'égide de la Banque mondiale Opération de la Haute Vallée du Niger (office d'aménagement siégeant à Bamako) Office national des barrages et des aménagements hydroagricoles (Burkina Faso) Organization non gouvernementale Office pour la recherche scientifique et technique Outre Mer (France) Point kilométrique Poids lourds Rive droite Rive gauche Route nationale, ou dans l'expression "côte RN" cote de la retenue naturelle, c'est-à-dire du niveau superieur du deversoir Véhicule de transport en commun Trafic moyen jjournalier annuel Terrain naturel Voiture légère

Le présent rapporta été rédigé par Messieurs Jean-Luc Fréjacques et Jean Perrin, du BCEOM, Sociétéfrançaised'ingénierie, et mis en forme par Jean-Marie Lantran, spécialiste principalde l'Industriede la construction, responsablede l'étude par la Division des Infrastructures, Département au Sahel, Région Afrique de l'Ouest. La mission des experts et la préparationdu rapportont été financés par le Fonds norvegien dans le cadre de la Revue des operations sahéliennes. La mission a largement bénéficié de l'assistance de nombreux interlocuteursau Burkina Faso, Togo, Mali et Niger. Ce document est publié informellement par la Banque mondiale. Il est distribué pour encouragerla discussion et les commentaires. Les conclusions, interprétations,et recommandations exprimées dans ce rapport sont celles des auteurs et ne doivent pas être attribuées à la Banque mondiale, à ses organisationsaffiliées, aux membres de son conseil d'administrationni aux pays qu'ils représentent.

juillet 1997

Contents SOMMAIRE ....

VII

1. L'OBJET, LES LIMITES ET PRESENTATION DU RAPPORT ..........

L'OBJET ET LES LIMITES DU PRESENT RAPPORT ......... 1 LE DEROULEMENT DE LA MISSION .......... 2 LA PRESENTATION DE L'ETUDE ........... 3

2. LES TYPES ET LES OBJECTIFS DES DIVERSES AMENAGEMENTS ..........

5

LA DESCRIPTION DES AMENAGEMENTS.HYDRAULIQUES COURANTS ........... 5 (a) La mare (le bassin d'orage) ........... 6 (b) Le puits perdu .......... 7 (c) Le radier au fil de l'eau .......... 8 (d) Le radier surélevé, avec buses/dalots et sans vannes .......... 9 (e) Le radier surélevé avec dalots et vannes ......... 10 (f) La route-digue avec dalots/buses surélevé s. 11 (g) Le pont équipé de seuil fixe ou mobile .......... 12 (h) Le barrage en amont de la route ......... 13 (i) Les autres types d'ouvrages ........... 14 LES SPECIFICITES PAR PAYS OU REGIONS .......... 15

3. LES FACTEURS ET PARAMETRES A PRENDRE EN COMPTE .......... 1 7

LE TRAFIC ROUTIER .......... 17 LA TOPOGRAPHIE ET LE CHOIX DU SITE ........... 17 LA PLUVIOMETRIE/L'HYDROLOGIE .......... 18 (a) Les précipitations .......... 18 (b) Les apports liquides moyens annuels .......... 19 (c) Les debits de crue/crue de projet .......... 19 (d) Le bassin versant .......... 20 LES APPORTS SOLIDES .......... 20 (a) L'importance et la valeur des apports solides .......... 20 (b) Le mécanisme de dépôt des apports solides .......... 21 (c) La lutte controles apports solides.......... 21 LES CORPS FLOTTANTS .......... 21 L'EVAPORATION .......... 22 L'INFILTRATION .......... 23

LA QUALITE DE LEAU .......... 23 LE BELAN HYDRAULIQUE ET L'ECRETAGE DES RUES .......... 24 (a) Le bilan hydraulique .......... 24 (b) L'écrêtage des crues .......... 24 LA DEMOGRAPHIE ET LES BESOINS EN EAU .......... 25 LES APTITUDES CULTURALES, LES APTITUDES A L'IRRIGATION ET LES BESOINS EN EAU .......... 26 (a) Les aptitudes culturales .......... 26 26 (b) Les aptitudes à l'irrigation . (c) Les besoins en eau .......... 27

4. CHOIX DES BONNES SOLUTIONS TECHNIQUES .......... 29 LE COUT DES TRAVAUX .......... 29 CHOIX DU TYPE D'OUVRAGE SELON LES PARAMETRES ......... 30 Ouvrage à circulation permanents ou intermittente .......... 32 Route sans retenue ou route-digue .......... 33 Route sur la digue on en aval de la digue .......... 35 CHOIX DES BONNES DISPOSITIONS CONSTRUCTIVES .......... 35 35 La route .... digue .... 37 La L'évacuateur de crue .......... 38 Les ouvrages de prise et de vidange ........... 40

5. CHOIX ET JUSTIFICATION ECONOMIQUES .......... 41 COMMENT SE POSE LE PROBLEME? .......... 41 42 LE COUT D'OPERATION DES VEHICULES . LE COUT DE CONSTRUCTION ET D'ENTRETIEN DES OUVRAGES .......... 42 (a) Le coût de construction et d'entretien des ouvrages ........... 42 (b) Le coût d'entretien de la chaussée .......... 43 LA VALORISATION DES AVANTAGES SOCIO-ECONOMIQUES .......... 43 (a) Introduction .......... 43 (b) L'utilisation agricole .......... 44 (c) L'utilisation de l'eau par les populations et le cheptel .......... 45 (d) La pêche .......... 46

6.

INITALISAlON,ETUDE,CONSTRUCI1ON ET GESTION .......... 47

L'INITIALISATION .......... 47 L'ETUDE ET LA CONSTRUCTION .......... 48 (a) Le réseau principal .......... 48 (b) Les routes rurales .......... 49 L'ENTRETIEN ......... 50 (a) Les routes principales .......... 50 50 LA GESTION DES OUVRAGES .

7. RESUME ET CONCLUSIONS .

......... 53

LES TYPES ET LES OBJECTIFS DES DIVERS AMENAGEMENTS .......... 53 LES FACTEURS ET LES PARAMETRES ...... 55 A PRENDRE EN COMPTE .......... 55 (a) Le trafic routier ........ 55 (b) La topographic .......... 55 (c) Les données hydro-climatologiques .......... 55 (d) Le bassin versant .......... 55 (e) Les apports solides .......... 56 (f) Les corps flottants ........... 56 (g) L'évaporation ............ 56 (h) Les infiltrations .......... 57 (i) La qualité de l'eau .......... 57 (j) Le bilan hydraulique/L'écrêtage des crues .......... 57 (k) La démographie et les besoins en eau .......... 57 (1)Les aptitudes culturales et les besoins en eau .......... 58 LES CHOIX TECHNIQUES ET ECONOMIQUES DES SOLUTIONS .......... 58 (a) L'introduction .......... 58 (b) Les choix techniques de base .......... 58 (c) Les bonnes dispositions constructives .......... 58 (d) Le choix et la justification économique .......... 59 LA GESTION DES OUVRAGES A RETENUE HYDRAULIQUE .......... 60 (a) L'initialisation du projet .......... 60 (b) La concertation et l'organisation des études et de la construction .......... 60 (c) La participation des bénéficiaires .......... 61 (d) L'organisation de l'exploitation et de l'entretien .......... 61

ANNEXES .....

63

i ii

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1

1

SOMMAI RE

L

es pays en développement à courte saison des pluies

gaspillent souvent une ressource précieuse (l'eau de pluie) parce que les ouvrages routiers ou de drainage sont mal conçus. Ceci est particulièrement visible dans les pays du Sahel. Sur les routes principales, l'eau est considérée seulement comme un ennemi, et non une richesse à conserver et à utiliser. Sur les routes et pistes secondaires, le souci de se protéger contre l'eau conduit à construire des ouvrages excessifs et coûteux, en s'inspirant de normes importées de pays à climats différents. Le présent rapport donne des conseils pour inclure des ouvrages de gestion de l'eau dans les projets routiers. Ainsi, on pourra soit utiliser l'eau mise en réserve, soit éviter les ouvrages de drainage surdimensionnés. Un manuel, préparé en parallèle, donne des indications pour préparer les projets techniques et les analyses coûtsbénéfices. Bien que la zone revue soit le Sahel, les conclusions peuvent s'appliquer à d'autres régions à courte saison des pluies. Contenu du Rapport L'étude de cas (financée par la Norvège) a été lancée par la Banque mondiale, dans le cadre de la revue des operations sahéliennes. Elle a passé en revue des ouvrages hydrauliques routiers au Burkina Faso, nord Togo, Niger, Mali, et Mauritanie. Ces ouvrages comportaient: *

des ouvrages de rétention: mares ou bassins d'orage, gués surélevés, ponts équipés de vannes et barrages, et

*

des ouvrages de protection contre l'eau; puits perdus, gués, et ponts.

Le rapport décrit ces ouvrages de gestion de l'eau. Il en évalue les bénéfices socioéconomiques. Il donne des indications sur la manière de les entretenir et de les utiliser. Conclusions On a noté des différences significatives dans le nombre et les types d'ouvrages utilisés dans les pays sous revue. Ceci est dû en partie à la diversité des environnements naturels et humains. Mais cela est aussi dû à des perceptions très variables des avantages et coût de ces ouvrages par les services routier.

vii

viiii Sommaire

Le plus grand nombre d'ouvrages a été trouvé au Burkina Faso. Les conditions naturelles son favorables, et les ingenieurs routiers sont très bien informé de l'intérêt de ces ouvrages.

Recommandations socio-économiques

Au Niger, l'importance des dépôts solides crée une contrainte majeure.

L'évaluation socio-économique doit prendre en compte le coût d'usage des véhicules sur la section de route, les coûts de construction, d'entretien, et d'utilisation des ouvrages, le type et l'importance des activités agricoles, les besoins en eau pour l'homme et pour le bétail, les impacts sur l'environnement et sur la santé. Sur ces bases, les concepteurs de projets routiers peuvent évaluer l'intérêt présenté par ces ouvrages.

En Mauritanie, les ouvrages sont surtout orientés vers des usages agricoles.

Recommandations générales

Au Mali, la direction des routes est consciente des avantages procuré par ces ouvrages, mais elle en craint le coût et aussi les dangers potentials pour la route.

Au Togo, l'unique ouvrage visité est le barrage-route de Kabou. Recommandations techniques. Il faut prendre en compte de nombreux facteurs dans la conception des ouvrages: trafic routier, topographie, pluviométrie et hydrologie, bassin versant, évaporation, infiltration, qualité de l'eau, besoins en eau pour la population, le bétail, ou la culture. Une recommandation majeure du rapport est de conserver des normes techniques homogènes sur les routes où le trafic dépasse 30 vélicules/jour. Si le trafic est plus faible, on peut réduire les caractéristiques sur de courtes sections. Autres recommandations: des digues construites comme de simples remblais peuvent servir à stocker l'eau si la nature du terrain et la hauteur de retenue le permet; les talus doivent toujours être protégés; un bassin de dissipation de l'énergie doit toujours être installé même pour des différences légères entre l'amont et l'aval de l'ouvrage: il faut dessiner très soigneusement le chenal de fuite.

Les autorités en charge de la gestion de l'eau et des routes doivent être impliquées dès le début dans le processus de conception. L'utilisation des ouvrages doit être à la portée des populations et des organisations qui les assistant sur le terrain. L'entretien et l'utilisation doivent être une préoccupation majeure pour le concepteur, car seuls les ouvrages bien entretenus ont des chances de durer. Ceci conduira à construire des ouvrages robustes et à utiliser des méthodes manuelles, au moins sur les routes rurales et les pistes. Les directions des routes devront aussi préparer et diffuser des manuels d'utilisation et d'entretien, ou des brochures d'instruction pour former les usagers, et pour réduire les coûts au cours de la vie des ouvrages.

L'OBJET, LES LIMITES ET LA PRESENTATION DU RAPPORT

L

agestion de l'eau dans les ouvrages routiers au Sahel est ouvent mal conçue, pour les raisons suivantes:

*Sur les routes les plus circulées, on a tendance à traiter l'eau comme une ennemie de la route et d s'en débarrasser le plus vite et le plus loin possible. Le projeteur routier oublie parfois que l'eau est une ressource précieuse au Sahel, qu'il pourrait en tirer parti pour la construction et l'entretien de la route elle-même, et surtout que les riverains seraient très heureux d'en profiter, non seulement lorsque celle-ci manque le plus, en fin de saison sèche, mais même aussi, dans certaines régions, seulement pendant une courte période pour la culture et pour l'élevage. * Sur les routes les moins circulées et les pistes rurales, les normes de construction importées de pays dont le climat et le trafic routier sont très différents de ceux du Sahel, conduisent parfois à surdimensionner les ouvrages hydrauliques, et à construire la route sur un remblai coûteux et souvent non justifié. Cette double constatation de mauvaise gestion de l'eau dans les ouvrages routiers au Sahel a conduit la Banque mondiale à commander une étude de cas, financée par le Fonds Norvégien (Norwegian Trust Fund) dans le cadre de la Revue des operations sahéliennes (Sahelian Operations Review). Cette étude de cas a été confiée à deux experts qui ont visité plusieurs pays d'Afrique de l'ouest en juin-juillet 1992. Leur rapport de mission a donné lieu à l'établissement de deux documents: * *

le présent Rapport, le Manuel d'exécution.

L'OBJET ET LES LIMITES DU PRESENT RAPPORT Le présent rapport est destiné aux directeurs des routes, de l'hydraulique ou des agences de gestion de l'environnement des pays sahéliens et à leurs services d'étude ainsi qu'aux ingénieurs conseil de conception et qu'aux spécialistes techniques et économiques des grands bailleurs de fonds intemationaux ou des ONG finançant des routes ou des pistes en zone sahélienne. Il a pour objet: * a *

De décrire les divers types d'ouvrages routiers permettant d'assurer la maîtrise de l'eau en région sahélienne; De montrer comment évaluer l'intérêt socio-économique des ouvrages aménagés pour créer une retenue d'eau, pérenne ou non, à l'amont de la route; De faire des recommandations aux projeteurs dans le domaine technique et aux administrations dans celui de la conduite du projet, de l'entretien des ouvrages et de leur gestion.

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2 Chapitre1

Le présent Rapport est consacré aux ouvrages routiers. Les ouvrages hydrauliques pour retenir ou évacuer l'eau jouent un rôle secondaire. En d'autres termes la route est le produit principal du projet et la retenue d'eau est un sous-produit, qui ne mérite donc qu'une faible partie des ressources totales affectées au projet. Le cas des ouvrages à vocation principals de retenue d'eau, avec un aspect secondaire de piste ou de route est différent et n'est pas considéré dans le présent Rapport. La zone d'étude, la zone sahélienne, est limitée au sens hydrologique du terme par les isohyètes de 200 et 850 mm/an; on y a englobé les régions plus au sud à pluviométrie plus forte mais qui souffrent également de graves problèmes saisonniers de sécheresse chaque fois que la zone ne possède pas de nappe phréatique parce que le socle affleure la surface du sol; ces régions ont été incluses dans la zone d'étude qui se trouve ainsi limitée __ _ grossièrement par les isohyètes 200 et 1200 mm/an

.

(voir la Carte 1.1).

Dans le présent Rapport, on s'attache surtout à décrire la gamme très large des solu--__'_. tions, à discuter les facteurs

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compte et leur incidence sur les choix et à donner la méthodologie de évaluation économique des projets. On montre enfin au Chapitre 8 comment du point de vue institutionnel, promouvoir, suivre et gérer les projets_ comportant une retenue d'eau. Les détails et problèmes techniques sont traités dans le Manuel.

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LE DEROULEMENT DE LA MISSION

Les termes de référence prévoyaient que pour cette étude une mission composée d'un ingénieur routier et d'un spécialiste de barrages parcourerait plusieurs pays du Sahel, discuterait du problème posé avec les autorités locales responsables des routes, de l'agriculture et de l'hydraulique villageoise et visiterait les installations existantes pour en tirer les enseignements utiles. C'est ce qui a été fait en juin et juillet 1992; à la suite d'informations recueillies avant le départ, la mission a visité en accord avec la Banque, les pays ci-dessous: Le BURKINA FASO du 22 au 30juin Le Nord TOGO le ler juillet Le NIGER du 02 au 07 juillet, Le MALI du 08 au 14 juillet, La MAURITANEE du 15 au 18 juillet.

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Gestion de l'eau dans les ouvrages routiers au sahel: Rapport

La mission a rencontré essentiellement les administrations locales mais aussi des bailleurs de fonds, des bureaux d'études, des entrepreneurs, des ONG et des organismes de recherche. Sur les sites visités elle a discuté autant que possible avec les villageois utilisant la réserve d'eau, Elles a partout reçu un excellent accueil et souvent recueilli des avis intéressants. La plus grosse difficulté à laquelle s'est trouvée confrontée la Mission a été d'obtenir des données anciennes précises; les projets de plus de cinq ans sont en général introuvables rapidement dans les administrations (sauf en Mauritanie); le personnel chargé de la construction et de l'entretien évolue rapidement et le souvenir l'histoire ancienne des routes et des ouvrages n'existe pas dans la mémoire de Les renseignements les plus précis se trouvent chez les ingénieurs conseils collective. et les entreprises; mais chez eux aussi le personnel tourne vite. LA PRESENTATION DE L'ETUDE Le Rapport fait la synthèse des renseignements recueillis et analysés et des faites. Le sommaire donne la composition de ce rapport. Les trois premiers observations chapitres sont surtout descriptifs, les deux suivants doivent aider à faire des choix techniques judicieux et, à juger de l'intérêt économique du projet, le sixième chapitre est plus spécifiquement destiné aux administrations et vise à la promotion de réformes institutionnelles utiles. Les annexes donnent le cadre de référence de la mission, la liste des personnes rencontrées, des modèles de texte insérés dans les termes de référence des études d'ouvrages, bibliographies Enfin un carnet de photos permet de bien visualiser les ouvrages et de la ou certains de leurs détails et de rendre ce rapport plus vivant.

3

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l1 ii 1

2.

LES TYPES ET LES OBJECTIFS DES

DIVERSES AMENAGEMENTS

O n rencontre au Sahel de très nombreux types d'ouvrages routiers assurant la gestion de l'eau. Si l'on cherche d'établir une typologie de ces ouvrages, on distinguera:

* * *

* *

Ceux qui assurent une circulation routière permanents (ponts, dalots) et ceux qui exigent certaines coupures (radier); Ceux qui permettent à une rivière ou à un oued de franchir la route sans nuire à sont intégrité: ponts, dalots ordinaires ou radiers mais sans constituer la moindre retenue hydraulique; Ceux qui, outre qu'ils assurent le passage de l'eau et des crues, permettent la création d'une retenu: -pérenne -temporaire Ceux qui sont formés d'éléments fixes et ceux qui component des vannes mobiles assurant une meilleure maîtrise du niveau du plan d'eau amont; Ceux qui présentent une grande hauteur de retenue et ceux qui présentent une faible hauteur.

La mission a constaté des retenues de 1 mètre à 10 mètres d'eau. Il n'y a pas dans ce domaine de separation brutale puisqu'on passe de façon progressive de 1 à 10 mètres mais il est certain que les dispositions constructives des ouvrages de 10 mètres de retenue diffèrent sensiblement de celles des petits ouvrages à retenue de 1 mètre. D'autres critères de distinction (écoulement unidirectionnel ou bidirectionnel, existence ou absence d'ouvrages de prise d'eau, etc.) peuvent encore être mentionnés mais ils sont moins déterminants que les critères signalés plus haut. Nous allons dans la suite donner d'abord la description des types d'ouvrages les plus courants rencontrés, en soulignant leurs avantages, leurs inconvénients, les précautions à prendre et les contre-indications éventuelles de leur emploi. Puis nous indiquerons les spécificités régionales observées. LA DESCRIPTION DES AMENAGEMENTS HYDRAULIQUES COURANTS Ce chapitre passe en revue les types et l'objet des aménagements le plus couramment utilisés, qui sont: (a) (b) (c) (d) (e)

La mare (bassin d'orage), Le puits perdu, Le radier au fil de l'eau, Le radier surélevé avec ou sans buses ou dalots, sans vannes, Le radier surélevé avec dalots et vannes,

5

61 Chapitre2

(f) (g) (h) (i)

La route digue avec dalots surélevés, Le pont équipé de seuil fixe ou mobile, Le barrage en amont de la route, Les autres types d'ouvrages.

(a)La mare (le bassin d'orage) La mare est l'ouvrage le plus simple à réaliser. Il dont le fond descend sous le niveau de la nappe trou un en consiste phréatique, au moins pendant et aussitôt après la saison des pluies. Le schéma courant est rectangulaire, le grand côté étant parallèle à la route, la largeur étant égale à une ou plusieurs fois la largeur de l'engin de terrassement utilisé. Les bords de la mare doivent être sommairement aménagés, aux engins ou à la main, pour faciliter l'écoulement de l'eau vers le trou et pour éviter les accidents (noyades) d'enfants ou de bétail. Un côté au moins est aménagé en pente douce pour faciliter l'accès. Le bassin d'orage est une variante de mare qui a pour but de recueillir les eaux de ruissellement avant d'évacuer le surplus soit dans un cours d'eau, soit dans la nappe phréatique.

LA DESCRIPTION.

On peut creuser une mare partout, quel que soit le trafic de la route, a condition que la nappe phréatique ne soit pas trop profonde (au moins au moment de l'année où elle est au plus haut niveau), ou que le terrain soit imperméable. Si le terrain est la marc (vuc en plan ct coupc longitudinaic) perméable, si le niveau de la nappe veut l'on si et profond est phréatique conserver l'eau, il faut étancher le fond à l'aide d'une couche imperméable (argileuse) compactée de 50 cm d'épaisseur.

LE CONTEXTE.

Le coût d'excavation est modéré (2 à 4 $EU par mètre cube) si un engin de terrassement est disponible à proximité. Le coût est nul ou insignifiant quant la mare est l'aménagement final d'un emprunt de matériaux utilisé pour la construction de rechargement de la route. LE COÛT.

Une mare creusée avant ou pendant la construction où l'entretien/réhabilitation de la route peut fournir de l'eau à l'entreprise chargée des travaux, ce qui lui épargne des transports coûteux, sur de longues distances. La mare est ensuite utilisée par les riverains, pendant au moins les premiers mois de saison sèche, pour abreuver du bétail ou irriguer un jardin. LES AVANTAGES.

Gestion de l'eau dans les ouvrages routiers au sahel

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LES CONTRE-INDICATIONS/LES PRECAUTIONS.

Une mare coupe d'un fossc rvv&u de mocUons n'apporte rien en terrain perméable. Il est déconseillé de creuser une mare à proximité immédiate de la route, en raison des risques de contamination des couches de chaussée, et parce que cela peut aggraver les conséquences d'un accident pour un véhicule sortant de la route. Dans le cas d'un bassin d'orage, le dimensionnement des fossés qui recueillent l'eau et l'amènent jusqu'au bassin doit être particulièrement soigné. Ces fossés doivent être protégés contre l'érosion, au moyen de moellons par exemple, afin de limiter la quantité de sédiments apportés par l'écoulement, et de maintenir la stabilité des fossés. Des precautions analogues doivent être prises pour l'évacuation, qui permet la restitution des débits excédentaires au cours d'eau naturel. (b) Le puits perdu LA DESCRIPTION. Le puits perdu est un ouvrage qui permet l'évacuation des eaux de ruissellement vers la nappe phréatique. Cet ouvrage se compose d'un dispositif de captage (caniveaux ou fossés), d'un stockage et d'un dispositif d'évacuation vers la nappe (généralement un puits crépine entouré de matériaux drainants). Le volume de stockage dépend de la quantité d'eau ruisselée pendant un épisode pluvieux. Le puits perdu est utilisé dans les zones où l'évacuation de l'eau par gravité dans des tuyaux ou fossés n'est pas économiquement envisageable, et lorsque le soussol est perméable à faible profondeur. Le débit d'infiltration dans la nappe d'un puits perdu est faible. Le stockage de l'eau ruisselée est assuré par le bassin d'accumulation, dont le volume doit être d'autant plus important que la superficie collectée est grande ou imperméable. LE cONTEXTE.

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Gestion de l'eau dans les ouvrages routiers au sahel

Dans le cas d'un trafic faible (inférieur à 30 véh/jour pour donner un ordre de grandeur) on peut être amené à réduire la largeur de chaussée à 3.50 m (une seule voie de circulation) sur les ouvrages de franchissement, notamment si la visibilité de l'ouvrage est bonne sur l'une et l'autre rive du cours d'eau. Un calcul économique fin permet de déterminer le niveau de trafic au-delà duquel ce rétrécissement ne présente plus d'avantages suffisants. On peut craindre dans certains cas un affaiblissement des couches de fondation de chaussée, lorsque le niveau d'eau en amont de l'ouvrage est situé à son maximum. En fait, ce risque n'existe que si les sols de la plate-forme ou de la chaussée sont sensibles à l'eau. Les précautions habituellement prises (revanche minimale de 50 cm, sélection de matériaux insensibles ou peu sensibles à l'eau) permttent de s'affranchir de ce problème. Les autres dispositions constructives de la route sur digue sont identiques à celles des routes hors ouvrages. On pourra pour plus d'information se rapporter à l'ouvrage "les routes dans les zones tropicales et désertiques" BCEOM-CEBTP. La digue On trouvera dans les fiches techniques du Manuel un certain nombre de profils de digues caractéristiques. Conception générale. Lorsque la retenue d'eau maximum est de faible hauteur (inférieure à 1,5 m) et que les terrains ne sont pas trop perméable, la digue peut être réalisée comme un simple remblai routier posé sur le terrain naturel après décapage de la terre végétale et sans dispositif particulier: le risque de fuites ou de renardage pour des terrains peu perméables et pour de faibles pression d'eau est inexistent. La seule disposition constructive particulière à ajouter à un remblai routier ordinaire est une protection du talus amont contre le batillage. Le talus aval est protégé de façon classique par engazonnement ou descentes d'eau; une protection supplémentaire est ajoutée à sa partie basse, si l'écoulement à l'aval noie le pied de la digue. Par contre si les terrains sont perméables et affouillables et/ou si la hauteur de retenue est grande, la digue doit être conçue comme un véritable barrage avec noyau d'ancrage et constitution le cas échéant d'un voile ou noyau d'étanchéité. Le Manuel donne tous enseignements utiles sur ces dispositifs. Partie haute de la digue. La mission a rencontré des digues dans lesquelles le sommet (qui souvent supporte la route) présente une pente transversale unique vers l'amont, afin de réduire les dispositifs de protection des talus aval; les talus amont sont moins vulnérables, puisque presque toujours reconverts d'une protection contre le batillage.

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38 Chapitre4

Dans d'autres cas, notamment quand la crête de la digue supporte une route à profil en travers large, le profil est en toit et le talus aval doit être correctement protégé. Le système d'un muret de protection du talus aval avec concentration des eaux au droit de descentes d'eau maçonnées peut être judicieux, notamment si le corps de la digue est constitué d'un sol fin affouillable; tout le système doit être correctement calculé (photo 16). Les talus et leurs protections. Les talus ont des inclinaisons variables mais comprises en général entre h/l 1/1 et 1/4 l'inclinaison 1/2 étant la plus courante. Les talus sont soumis à des érosions provenant du batillage et des courants parfois violents qui se produisent a leur voisinage notamment près des évacuateurs de crue; des protections sont nécessaires. Les protections sont constitués de voile en béton, perrés maçonnés perrés en pierres sèches rangées à la main ou enrochements (voir photo 19). Les deux dernières protections présentent l'avantage de mieux s'adapter aux tassements possibles que les autres; mais les observations faites au cours de la mission nous ont montré que trop souvent, en particulier si les enrochements ne sont pas de granulométrie continue, ou si le perré de pierres sèches a joué, le batillage ainsi que les infiltrations dans la digue affouillent le corps de la digue entre les pierres. ll apparaît que les protections en béton et les perrés maçonnés bien exécutés (avec en particulier des barbacanes et une fondations de pied correcte) sont nettement les plus sûres (voir photos 9 et 20). Derrière les protections, on recommande généralement de placer des filtres qui assurent la transition entre le corps du remblai et les protections, et évitent l'entraînement des particules fines du remblai, l'affouillement sous les blocs et la destruction de l'ouvrage. Dans les ouvrages de bas fond, ou les aménagements du type seuil mobile avec écoulement dans les deux sens, les talus aval doivent toujours etre protégés. Lorsque la hauteur de retenue est importante, le pied aval de la digue doit bénéficier de protections particulières, puisqu'il est l'exutoire des eaux d'infiltration dans la digue. Un filtre doit donc être prévu. Une protection par enrochements ou dalles en béton est en outre recommandée si à la suite des crues du cours d'eau le talus aval est submergé dans sa partie basse. L'évacuateur de crue

Conception générale. ll existe bien des types d'évacuateurs de crues qui diffèrent par la nature du seuil déversant mais aussi par la suite des ouvrages permettant le passage de l'eau du seuil jusqu'au lit ancien de la rivière a l'aval de l'aménagement. D'une façon générale

Gestion de l'eau dans les ouvrages routiers au sahel

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et bien que certains évacuateurs ne comportent pas les divers organes décrits ci-dessous ceux ci comportent: - un seuil déversant (fixe ou mobile) - un chenal qui fait suite au déversoir, à faible pente - un coursier qui rejoint le talweg, généralement à forte pente - un bassin de dissipation énergie a l'aval du coursier, pour la restitution des eaux au cours d'eau. Le seuil déversantfixe. Le seuil déversant est tantôt profilé tantot mince tantôt épais (dalot surélevé ou radier déversant). Les seuils profilés sont réalisés en béton ou en maçonnerie (voir photo 9). Les seuils minces sont réalisés en palplanches métalliques (voir photo 10). Nous n'avons pas rencontré mais c'est une disposition constructive possible, et même souvent recommandable, de seuil mince en béton armé. Les seuils épais sont constitués en général par un massif terrassé simplement protégé par un voile de béton ou béton armé; les cas les plus courants sont les radiers surélevés et les dalots surélevés (voir photos 18 et 2).

Li

f

Le seuil mobile. ll est formé de F1pre 4.4 rails fixes verticaux incorporés à P e d e nb l'ouvrage et dans lesquels on place P de batrdeau en biseau les panneaux de batardeau. Parfois de simples feuillures sont ménagées dans le béton au lieu des rails fixes. Les panneaux de batardeau que nous avons rencontrés sont des éléments longs et de faible hauteur, souvent de 2 x 0,30 m, en bois ou en panneaux métalliques creux (tôles métalliques soudées) manufacturés localement. Leur forme est généralement celle d'un parallélépipède rectangle. Les batardeaux ainsi constitués ne sont pas parfaitement étanches. Pour rendre le batardeau étanche, on utilise parfois des panneaux biseautés, munis d'une fourrure étanche en feutre (figure 4.4) Le chenal et le coursier. Cest la partie du déversoir située entre le seuil et le bassin de dissipation. Dans un certain nombre de cas, le chenal arrive directement dans le bassin de dissipation; il n'y a pas de coursier. Dans le chenal, les vitesses de l'eau sont généralement faibles. Dans le coursier, les vitesses de l'eau (pour la crue de projet) sont souvent élevées, et ces organes doivent résister à l'érosion; s'ils ne sont pas creusés dans le rocher, ils doivent être revêtus en béton (armé généralement) ou en gabions.

i_

Fourrur

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Chapitre4

Au-delà des seuils minces, les trois organes chenal, coursier et bassin de dissipation se trouvent en pratique confondus et constituent un organe unique plutôt assimilable à un bassin de dissipation d'énergie. Le bassin de dissipation d'énergie. Le bassin de dissipation est un dispositif bien connu des barragistes, mais d'après ce que nous avons pu constater, beaucoup moins bien connu des ingénieurs routiers; ces derniers placent seulement à l'aval de l'évacuateur quelques enrochements de protection, trop souvent insuffisants, et c'est souvent par là que pêchent les ouvrages routiers à retenue hydraulique. Le bassin de dissipation permet la transition entre l'écoulement rapide de l'eau dans le coursier (ou juste après sa sortie du seuil déversant) et un écoulement tranquille dans la rivière à l'aval. Presque tous les évacuateurs centraux d'ouvrage à grande hauteur d'eau (3 m ou . plus au dessus du fond de la vallée au droit de l'ouvrage) rencontrés, présentent un vrai _ _. bassin de dissipation d'énergie (voir photo 14); mais pour les hauteurs d'eau plus faibles, ou pour certains déversoirs d latéraux, cet organe se trouve réduit parfois -à un simple tapis d'enrochements qui exige un entretien très attentif (voir photo 7). Même pour des ouvrages où la différence de niveau entre la retenue et la ligne d'eau à l'aval de l'ouvrage est petite, une chambre de dissipation est recommandable. Le cas des radiers submersibles calés au niveau du fond de la rivière est à cet égard significatif une chambre de dissipation se crée naturellement à l'aval de l'ouvrage, même si on l'a protégé avec des enrochements (voir photo 1). Les bassins de dissipation ont avantage à être prévus lors de la construction. Le Manuel indique comment les calculer de façon précise. L'absence de bassin de dissipation entraîne, comme on a pu le constater bien souvent, des phénomènes d'érosion régressive, puis la destruction de l'ensemble de l'ouvrage. Les ouvrages de prise et de vidange Les ouvrages de prise sont calculés en fonction de l'utilisation prévue de la retenue alimentation en eau de la population ou du bétail, irrigation, ou autre. Ils sont souvent omis dans les projets, ce qui augmente les risques de pollution, alors que leur coût est habituellement faible dans le coût total. Ils se composent: - d'une tour de prise (voir photo 19), ou d'un regard simple à l'amont - d'une ou de plusieurs vannes à l'amont à l'aval (voir photo 3) ou à l'amont et l'aval. La prise est située un peu au-dessus du fond du talweg, pour éviter son encasement par les apports solides. Elle fait souvent fonction de vanne de vidange, bien que ne permettant pas de vidanger toute la retenue.

Radier submersible et affouillement aval

CHOIX ET JUSTIFICATION ECONOMIQUES

D

ans le présent chapitre, on donne quelques indications sur

la presentation d'une justification économique permettant aux responsables financiers nationaux, ou aux bailleurs de fonds extérieurs, de prendre la décision de retenir ou ne pas retenir l'aménagement envisagé. COMMENT SE POSE LE PROBLEME?

La justification économique d'un aménagement routier de retenue d'eau est fondée sur les mêmes principes que la justification de n'importe quel projet. Mais le projet d'aménagement de retenue d'eau que nous appellerons «projet», pour le distinguer du projet de l'ensemble de la route est limité à une section de route AB relativement courte, celle d l'intérieur de laquelle, la solution avec retenue et la solution sans retenue diffèrent, mais en-deça et au-delà de laquelle le projet routier reste inchangé. Le «projet» intéresse la section AB de la route et comporte sur cette section deux ou plusieurs solutions, dont on doit comparer les avantages économiques; ceux-ci comme dans tout projet routier et tout projet agricole sont de plusieurs types: *Coût d'opération des véhicules sur le tronçon AB; les diverses solutions ne présentent pas toujours le même tracé en plan, ni le même profil en long entre les points A et B * Coût de construction de la solution étudiée * Coût d'entretien ultérieur des ouvrages * Production agricole * Alimentation en eau de la population * Abreuvement du bétail * Autres conséquences de l'aménagement (sanitaires). Une fois tous ces coûts et avantages identifiés et chiffrés année par année, on procède au calcul classique du coût total actualisé de chaque solution sur la durée de vie de l'ouvrage et l'on retient la plus économique. On trouvera dans Biblio 1 et Biblio 2 des renseignements précis sur les méthodes d'évaluation économique utilisées dans les projets routiers et de calcul des avantages. Nous donnerons seulement dans la suite de ce chapitre quelques indications spécifiques sur les calculs des coûts et/ou la valorisation des divers avantages et ferons quelques remarques sur les avantages les plus marquants des aménagements routiers de retenue d'eau. La durée de vie de l'ouvrage qu'on prend, en général de 20 à 25 ans pour les projets routiers classiques, pose pour les ouvrages à retenue d'eau un problème à ne pas éluder, celui des apports 41

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Chapitre5

solides et de l'envasement de la retenue. Si la retenue est comblée avant 25 ans, et même si elle l'est seulement au-delà, il importe de bien apprécier quelle sera l'évolution probable de la retenue, et la baisse des avantages hydrauliques qu'elle apportait immédiatement après la construction. On peut garder toujours une durée de vie de 20 ans ou 25 ans, mais en comptant au-delà du comblement, les avantages (relèvement si c'est le cas des nappes phréatiques ou autres) et les désavantages (risques de ruine de l'ouvrage), évalués les uns et les autres de la façon la plus objective et la plus honnête possible. LE COUT D'OPERATION DES VEHICULES

Le coût d'opération des véhicules, sur le tronçon AB pour une solution donnée de franchissement peut être calculé de façon classique grâce au modèle HDM3, en prenant en compte la longueur exacte de la section AB, les dénivelés et la courbure moyenne de cette section. On peut aussi opérer manuellement en calculant d'abord (avec le sous modèle coût d'opération des véhicules de HDM3 ou autre), le coût de circulation du trafic attendu sur une longueur units (1km par exemple) de route revêtue en bon état horizontale et rectiligne, puis tenir compte du profil en long, du tracé en plan et des ralentissements éventuels, en appliquant la méthode des longueurs equivalentes (Biblio 1). S'agissant d'un tronçon court et très bien défini, cette approche est plus précise et moins lourde que l'approche HDM3 complète. Un problème à aborder et celui de la coupure éventuelle de la route lors des déversements; ce problème se pose en particulier lorsqu'on hésite entre un seuil déversant, ou une batterie de dalots assurant une circulation permanents. C'est un problème délicat pour lequel on renvoie au Manuel. LE COUT DE CONSTRUCTION ET D'ENTRETIEN DES OUVRAGES

On doit distinguer (a) le coût de construction et le coût d'entretien des ouvrages et de la chaussée; et (b) le coût d'entretien de la chaussée. (a)Le coût de construction et d'entretien des ouvrages Si l'on a regroupé sous un même paragraphe le coût de construction et d'entretien c'est que, pour le type d'aménagement étudié, il y a une forte interférence entre le coût de construction et les coûts ultérieurs d'entretien des ouvrages; les visites effectuées sur les sites montrent bien à quel point les ouvrages en question, que ce soient des barrages déversoirs ou des ponts classiques sont durement attaqués par les eaux lors des crues sahéliennes et combien il faut être vigilant à leur assurer une excellente protection. En admettant que le projet est bon et que les débits de crue ont été correctement calculés, l'ouvrage n'est pas emporté, mais si la protection assurée n'est pas excellente,

Gestion de l'eau dans les ouvrages routiers au sahel

pouvant sembler parfois surabondante, même à un bon projeteur, les dépenses annuelles d'entretien peuvent être très élevées. On ne saurait assez insister sur l'intérêt économique de protections parfaites. Dans le cas où de telles protections sont réalisées, le coût d'entretien des ouvrages peut être considéré comme très réduit. Dans la pratique courante où l'on ménage des protections convenables mais imparfaites, il ne nous a pas été possible d'obtenir des chiffres moyens annuels sérieux de coût d'entretien. Pour les calculs économiques, nous recommandons dans le cas général, de considérer des prix d'entretien égaux pour les ouvrages classiques et pour les ouvrages de retenue d'eau. Mais bien entendu dans certains cas particuliers, notamment lorsqu'un ouvrage à retenue d'eau a été motivé, par un méandrage incontrôlable du KORI, et la nécessité périodique de reconstruire un pont, on devra introduire dans la séquence annuelle des dépenses de construction/ entretien, une hypothèse aussi bien argumentée que possible par l'étude antérieure de l'ouvrage, sur l'évolution probable des ouvrages au cours des vingt ou trente années à venir (b) Le coût d'entretien de la chaussée Pour des ouvrages bien conçus, les coûts d'entretien de la chaussée quelque soit le type d'ouvrage sont équivalents, que la chaussée soit bitumée ou qu'elle soit en terre. Le relèvement de la nappe phréatique causé par la retenue (par rapport au niveau qu'elle aurait eu si on avait construit un pont) la rapproche de la chaussée. La mission n'a pas constaté que ceci avait un impact dommageable sur la chaussée. Par contre, il est certain que les débordements sur la chaussée (cas d'un ouvrage à retenue d'eau légèrement sous-dimensionné) affaiblissent les couches de chaussée et provoquent une détérioration plus rapide de celle-ci. Mais on doit dans un calcul économique admettre que le projet est bon, et nous recommandons de ne pas faire de différence entre les coûts d'entretien de chaussée bitumée dans la solution classique et dans la solution à retenue d'eau. Dans le cas des routes en terre, sur les digues non déversantes, la mission n'a pas non plus constaté de différence de comportement de la chaussée. LA VALORISATION DES AVANTAGES SOCIO-ECONOMIQUES (a) Introduction Le grand intérêt des aménagements routiers à retenue d'eau est qu'il ne fait supporter à l'utilisateur de l'eau (la communauté villageoise pour l'irrigation, la mise en valeur agricole des bas fonds, et éventuellement l'alimentation en eau), qu'un coût d'aménagement marginal: le surcoût de l'aménagement routier pour l'adapter à sa

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I Chapitre5

fonction hydraulique: aménagement du radier avec seuil mobile (généralement des batardeaux), évacuateur de crue, renforcement éventuel des protections hydrauliques (notamment en rive), ouvrages de contrôle de l'eau (cas de la submersion), d'amenée et de distribution (cas de l'irrigation), enfin éventuellement ouvrages de prélèvement d'eau (alimentation en eau domestique). En regard sont à considérer les avantages de l'aménagement: valeur ajoutée agricole grâce aux cultures pratiquées (ou plutôt augmentation de celle-ci si des cultures préexistaient comme c'est en général le cas); valorisation de l'alimentation en eau des populations et du cheptel; autres avantages tels ceux de la pisciculture, si celle-ci peut être pratiquée. (b) L'utilisation agricole Il y a fondamentalement deux options, soit faire de la culture de décrue à l'amont de la route, dans la retenue, soit stocker de l'eau dans celle-ci pour irriguer un périmètre de cultures à l'aval de la route. Les éléments à prendre en considération sont alors: La culture de décrue dans la retenue Nous considérons successivement les coûts et les avantages. LES

coÛTrs. Ils sont les suivants:

*

Surcoût de l'endiguement, par rapport à l'ouvrage routier laissant le libre passage des crues; Coût des ouvrages de regulation hydraulique: (a) seuil avec partie mobile (batardeaux, ou vanne): (b) évacuateur de crue; Protections éventuelles (notamment près de l'évacuateur de crue).

* *

Pour tous ces éléments la meilleure façon d'avoir le coût différentiel imputable à la partie agricole est de faire un estimatif du coût global de chacune des deux variantes: celle purement routière, celle comprenant en plus l'aménagement hydraulique à but agricole lié à la digue route. *

Autres ouvrages d'utilisation de l'eau à but agricole.

Il convient aussi bien entendu à chiffrer le coût des aménagements hydrauliques des cultures de décrue telles diguettes pour mieux retenir l'eau, seuils déversants d'un casier à l'autre, etc. Les coûts d'entretien et fonctionnement: seuls seront pris en compte ici ceux concernant au sens strict la partie agricole de l'aménagement. *

La valeur ajoutée des cultures qui préexistaient dans la retenue.

Ils sont représentés par la valeur ajoutée des nouvelles cultures pratiquées dans la retenue et comprennent le revenu brut des cultures, (produit principal et sous-produits) moins le coût des intrants et autres facteurs de production (semences, engrais, produits

LES AVANTAGES.

Gestion de l'eau dans les ouvrages routiers au sahel

de traitement, matériel, coût du tracteur ou de l'attelage en cas de culture mécanisée, frais éventuels de conditionnement de la récolte). Un exemple de calcul est donné dans le Manuel. L'irrigation à l'aval Les coûts à considérer concerneront ceux de la retenue à l'amont (ceux précédemment indiqués, sauf bien entendu le seuil avec partie mobile qui n'existe plus), et les parties additionnelles suivantes: * * *

La prise d'eau vannée avec conduite d'adduction à travers la digue, jusqu'en tête du (ou des) canal(ux) de distribution de l'irrigation; L'infrastructure de distribution de l'eau sur le périmètre; La valeur ajoutée des cultures qui préexistaient à l'aménagement.

Les avantages sont identiques à ceux décrits dans le paragraphs «Culture de décrue dans la retenue». C'est le maraîchage qui fournit les plus forts revenus, utilise la plus grande quantité de main d'oeuvre et peut valoriser au mieux les aménagements réalisés. La consommation de légumes croît actuellement de façon très nette dans l'ensemble de la zone sahélienne et constitue donc une speculation intéressante.

(c) L'utilisation de l'eau par les populations et le cheptel On ne pourra jamais interdire l'accès des animaux à la retenue (sauf s'il y a des cultures dans celle-ci), moyennant quoi on peut considérer qu'il n'y a pas de dispositif particulier à prévoir pour leur alimentation. LES COÛTS.

Par contre, du point de vue sanitaire, il n'est pas admissible qu'on laisse les populations prélever l'eau dans la retenue, d'autant plus que les animaux peuvent y avoir librement accès. Il est donc nécessaire de prévoir, et de chiffrer le coût de dispositifs de puisage. Du plus simple au plus compliqué, cela pourra aller du simple puisard creusé au voisinage de la retenue, assurant un minimum de filtration de l'eau, à un puits plus sophistiqué avec: cuvelage, margelle et aménagement des abords pour permettre l'accès, et éviter tout risque de pollution (nous ne parlerons pas ici de dispositifs plus sophistiqués, qui pourraient comporter un puits fermé avec pompage et adduction). Le système avec margelle permet de combiner facilement alimentation en eau des populations et des animaux, des abreuvoirs pouvant au besoin être rajoutés à proximité. Les avantages dus à l'alimentation des populations et du cheptel sont difficiles à valoriser; on doit les décrire en donnant au moins: LES AVANTAGES.

• *

Le nombre d'habitants desservis par l'aménagement, et la quantité d'eau qui leur est réservée; Le nombre d'animaux dont l'abreuvement est prévu, et de même la quantité d'eau correspondante.

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46 Chapitre5

Dans un seul cas il est facile de chiffrer l'avantage économique de ces alimentations en eau; c'est lorsqu'il y a un besoin nettement identifié, et qu'on a déjà envisagé et chiffré le coût d'une (ou plusieurs) source(s) alternative(s): cette valeur économique est alors le coût minimal de toute solution alternative. Dans les autres cas, on peut essayer d'estimer la valeur du prix du m3 d'eau produit mais ce prix est très variable selon les sources d'eau (puits, barrages, forages), le système de pompage (manuel, thermique, solaire...) le réseau de distribution éventuellement. A titre tout à fait indicatif, on peut indiquer des coûts de l'ordre de 50 à 200 F/m3 pour les villages et petites agglomerations. (d) La pêche La pêche constitue un revenu souvent intéressant, même sans projet pêche et sans alevinage. Des productions de 100 kg/ha/an dans des retenues permanentes sont possibles et des revenus annuels de l'ordre de 400 000 F par pecheur ont été enregistrés. On peut bien entendu associer à une réserve d'eau une station de pisciculture. Il convient alors évidemment d'ajouter aux coûts de l'aménagement routier, tous les investissements et coût des intrants de la station.

6.

INITIALISATION, ETUDE, CONSTRUCION ET GESTION Ce chapitre concerne seulement les ouvrages à retenue d'eau: * Comment se sont développés, dans la réalité, les projets et réalisations d'aménagements routiers à retenue d'eau; * Quelles seraient les meilleures méthodes et mesures à prendre pour essayer de promouvoir de tels ouvrages et les rendre plus performants. L'INITIALISATION Certains des ouvrages à retenue d'eau ont été construits sans aucune préoccupation socio-économique et seulement parce qu'un tel ouvrage semblait plus sûr pour assurer le franchissement d'un oued ou d'une zone large inondable. Cette motivation est-elle toujours valable? Entre 1910 et 1930, il semble bien que certains ouvrages à radier submersible et retenue d'eau ont été construits parce qu'on était incapable à l'époque de déterminer des débits de crue réalistes. Dans les vallées larges ce type d'ouvrage donnait une marge de sécurité pour écouler de forts débits, très supérieure à celle de tout autre type d'ouvrage. Cette époque est aujourd'hui révolue. On sait calculer les débits de crues avec une relativement bonne précision mais y-a-t-il encore des cas où un ouvrage à retenue et seuil déversant est recommandable pour des raisons purement routières. Il nous a semblé qu'au NIGER et peut-être au BURKINA FASO certaines rivières qui ont tendance à méandrer et qui ont toujours été franchies jusqu'à présent par des ponts classiques à haut risque pourraient être aménagées avec un seuil surélevé et une réserve d'eau. Nous n'avons pu malheureusement, au cours de la mission, recueillir l'histoire complète d'un franchissement de cette nature ni évaluer l'intérèt purement économique du seul point de vue routier d'un tel ouvrage à retenue d'eau. Il est à craindre aussi que dans les régions concernées les apports solides ruinent l'intérêt d'une telle solution. Retenons de la présente étude que certains de ces ouvrages ont historiquement été construits dans un objectif purement routier et que dans certains cas difficiles, il est bon que les projeteurs gardent à l'esprit la possibilité d'un ouvrage à retenue d'eau.

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48 Chapitre6

Un autre cas fréquent est celui d'une retenue ayant pour objectif, dans une région à saison sèche très marquée, de procurer au chantier routier les quantités d'eau nécessaires aux travaux (arrosage des matériaux de remblais et de chaussée en particulier, confection du béton, nettoyage des engins, etc.) et au personnel (voir Photo 13). Il peut être judicieux de coupler la construction de ce barrage (souvent provisoire) de chantier, avec celle de la route pour réaliser un ouvrage définitif utilisable par les populations voisines. Dans le calcul économique du projet, lorsqu'un tel cas se présente, l'avantage lié pour le chantier à la réserve d'eau se trouve implicitement pris en compte par une réduction des prix des terrassements et des frais généraux de chantier comparativement aux prix pratiqués sans cette réserve. Pour les ouvrages à vocation socio-agrononique, l'initiative de la construction d'ouvrages à retenue d'eau découle d'une des quatre démarches suivantes: *

*

Les Travaux Publics lancent un projet routier classique et certains villages demandent qu'on en profite pour créer une réserve d'eau qui leur serait utile. Ce voeu intervient souvent après le démarrage des travaux, la puissance du matériel de chantier mis en oeuvre éveillant ce désir dans l'esprit des populations riveraines. En cours de travaux, l'ouvrage désiré est étudié et souvent réalisé; mais les délais d'étude sont courts, et il n'est pas certain que l'ouvrage réalisé soit aussi satisfaisant que celui qui aurait eu le temps d'être étudié à loisir. De plus, les contraintes budgétaires peuvent conduire à réduire la taille de l'aménagement au dessous de l'optimum économique. Un processus de même type s'amorce entre les services agricoles ou hydrauliques et les Travaux Publics. L'ouvrage de DJEGUENINA au MALI en est un exemple qui a malheureusement avorté parce que le projet préparé par les services hydrauliques est

arrivé un peu trop tard. Les services agricoles ou hydrauliques sont cependant en général mieux à même que les villages de connaitre à l'avance les projets routiers et d'étudier ou faire étudier la variante en temps opportun. *

Sur les routes tertiaires ou rurales, l'initiative est souvent prise par le génie rural ou les services hydrauliques parfois même par une ONG; le projet d'hydraulique agricole ou villageoise est couplé avec un franchissement routier.

*

Enfin la solution la plus recommandable est celle où les services routiers eux-mêmes demandent au projeteur, lors de l'étude d'une route neuve ou d'une reconstruction, d'envisager la possibilité pour certains ouvrages de franchissement, d'un aménagement de retenue d'eau. Elle est encore rarement pratiquée. On espère que la diffusion du présent rapport contribuera à la répandre.

L'ETUDE ET LA CONSTRUCTION Il convient ici de faire une distinction entre les aménagements sur le réseau principal et les aménagements sur les routes et pistes rurales. Pour les premiers, le processus est le même dans tous les pays visités. Pour les seconds, au contraire, on observe des méthodes souvent différentes. (a) Le réseau principal

Le maître d'ouvrage est le ministère chargé des routes et le maître d'oeuvre, le service des routes, qui le plus souvent délègue cette tâche pour l'étude et le contrôle des travaux à des ingénieurs conseils. Etant donné la faiblesse des ressources dont peuvent disposer les maîtres d'ouvrage, les bailleurs de fonds internationaux participant toujours activement au financement. La construction est faite par une entreprise de génie civil, généralement importante, après lancement d'un appel d'offres.

Gestion de l'eau dans les ouvrages routiers au sahel

L'étude des ouvrages à retenue hydraulique devrait être faite dès l'étude de factibilité. Cela exige que le service des routes incorpore dans les termes de référence de l'étude routière les clauses nécessaires. Mais il ne suffit pas de demander à l'ingénieur conseil d'étudier cette possibilité pour les divers ouvrages de la route. En effet, avec les méthodes d'attribution actuelles des contrats, où le prix de l'étude a un poids très important dans le choix du soumissionnaire gagnant, il y a grand risque d'obtenir une mauvaise étude des ouvrages à retenue hydraulique. Cette étude est assez délicate et requiert l'intervention de plusieurs spécialistes. Nous préconisons donc de faire l'étude en deux temps: (i) Identification des sites possibles (ii) Etude de factibilité des sites retenus. On trouvera, à l'annexe 2, les clauses que nous proposons aux administrations d'insérer dans les termes de référence des études de factibilité routières, lorsqu'elles désirent faire prendre en consideration ce type d'aménagement. Lorsque l'ouvrage est initié en cours de travaux, sur demande expresse des villages ou d'un service hydraulique, on a de bonnes raisons de penser que l'ouvrage présente de l'intérêt. La phase d'identification peut être omise, mais il convient avant de passer à l'étape du projet d'exécution, de procéder à une étude de factibilité qui fixe les grandes lignes de l'aménagement: importance de la retenue, niveau du seuil et de la digue, conception de l'évacuateur de crue, travaux d'accompagnement éventuels (réseau d'irrigation etc.). Cette étude de factibilité peut être faite par le service routier ou son ingénieur conseil. Elle peut aussi être confiée au service du pays chargé des barrages collinaires, car ce service a souvent une meilleure appreciation des problèmes et contraintes des aménagements de ce type que les services routiers et peut produire rapidement une bonne étude.

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Dans tous les cas, le projet d'exécution doit être confié au même projeteur que le reste de la route afin d'harmoniser les travaux de l'ouvrage à retenue hydraulique et les autres travaux purement routiers du marché. Un dernier point important doit être noté: dans aucun des ouvrages rencontrés les services routiers n'ont procédé ou fait procéder aux travaux d'accompagnement de l'ouvrage: déboisement de la retenue (voir Photo 15), réseau d'irrigation à l'aval. Ils ont laissé ce soin et cette charge aux services agricoles ou à l'initiative privée). (b) Les routes rurales Certains réseaux importants de routes rurales sont construits à l'entreprise selon les mêmes procedures que les routes principales; les caractéristiques de la route sont seulement d'un niveau plus modeste. Pour de tels réseaux on peut faire les mêmes commentaires et les mêmes recommandations que pour le réseau principal, à ceci près que si le réseau est construit par un service de développement rural, les travaux d'accompagnement, notamment le réseau d'irrigation, sont réalisés en même temps que l'ouvrage. Mais il arrive aussi que certains aménagements à retenue d'eau sont construits avec des moyens beaucoup plus réduits et pris en charge pour leurs financements par des organismes cherchant à développer les travaux BIMO ou par des ONG avec une forte participation villageoise à la construction. Ce genre de réalisation tend à se développer et ne doit pas étre négligé même s'il présente quelques aléas de bonne fin. Dans les deux cas évoqués plus haut, celui d'un réseau construit avec des méthodes de construction modernes et rapides et celui d'aménagement impliquant, dès le départ une forte participation villageoise, un frein institutionnel apparait parfois: la définition claire du ministère ou du service administratif de qui relève, au plus haut niveau, l'ouvrage désiré.

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Chapitre6

L'ambiguïté qui règne à ce sujet dans certaines pays peut conduire à des rivalités administratives néfastes, ou lasser certaines bonnes volontés. Mais ce problème dépasse largement celui des ouvrages routiers à retenue hydraulique et concerne l'ensemble des problèmes de développement rural. Il est heureusement en voie de solution dans beaucoup de pays.

Il faut donc définir clairement la maîtrise d'oeuvre de ces amenagements sur routes principales: Où s'arrete celle de l'organisme gestionnaire quand il y en a un? Et qui en définitive doit prévoir dans son budget d'entretien les crédits correspondents? On verra au chapitre suivant, sur la gestion des ouvrages, quelle solution nous préconisons.

Dans le deuxième cas, celui de construction avec une forte participation villageoise, il faut résoudre correctement le problème de direction du chantier de construction. La solution adoptée par diverses ONG au MALI, qui consiste à faire diriger les travaux de construction de l'aménagement par une équipe de technicians appartenant à une société d'ingénieurs conseils locale, nous parait tout à fait recommandable, d'une part, en raison de son faible coût et, d'autre part, du fait que les villageois ou le maître d'ouvrage de l'aménagement pourront facilement retrouver les technicians en question. La direction de chantier par un technician étranger d'une ONG ou d'un bailleur de fonds international n'offre pas cet avantage.

Pour ce type d'aménagement, les villages se sentent directement concernés et le petit entretien, celui que ne dépasse pas les possibilités techniques ni les moyens financiers du village est généralement assuré. C'est le cas notamment des petits ouvrages à batardeau où chaque année la gestion de l'eau et des cultures rappelle aux habitants l'existence et l'intérêt de l'ouvrage. Les problèmes d'entretien insolubles sont ceux qui exigent de gros moyens. Il importe que le village où l'organisme gestionnaire sache alors exactement à qui il doit s'adresser pour obtenir les fonds ou faire faire les travaux nécessaires. LA GESTION DES OUVRAGES

L'ENTRETIEN

(a) Les routes principales Lorsque les ouvrages de retenue d'eau sont construits sur les routes dont les services routiers sont responsables, ce sont évidemment ces services qui assurent en principe leur entretien. En fait, ces ouvrages sont généralement moins bien entretenus que les autres ouvrages classiques de la route: ponts ou dalots. Il existe en effet, sur les ouvrages à retenue d'eau, des organes comme les prises d'eau ou les bassins de dissipation d'énergie que les services routiers connaissent peu ou pas du tout et ont tendance à négliger. En outre, les services routiers ont parfois l'impression que les organes de gestion, vannes de prise d'eau, batardeaux, et certainement le réseau d'irrigation ne les concernent pas.

Il existe d'abord un certain nombre d'ouvrages à seuil fixe sans prise d'eau qui n'exigent aucune gestion particulière. On trouve surtout de tels ouvrages sur les routes principales. Les services routiers ne se sont jamais préoccupés de leur gestion et les villageois profitent au mieux des avantages qu'ils peuvent en tirer pour l'alimentation en eau, les cultures, le maraîchage ou la pêche. Au contraire les ouvrages à seuil mobile et les aménagements possédant une prise d'eau exigent une gestion et un suivi si l'on veut en tirer tous les avantages escomptés. Les observations faites au cours de la mission, montrent que les ouvrages à seuil fixe, même ceux à prise d'eau, sont rarement pris en main par les usagers, ni par les services administratifs (service

Gestion de l'eau dans les ouvrages routiers au sahel

hydraulique, génie rural) qui sont en principe responsables de tels aménagements. Même lorsque les habitants sont à l'origine du projet, ils n'assurent pas toujours la gestion ni l'entretien qui est à leur portée: changement d'un robinet défectueux, reparation des ravinements sur un parement, enherbement. Les ouvrages à seuil mobile sont gérés quand ils le sont, soit par une société nationals de développement, soit par une communauté agricole ou villageoise (MALI, MAURITANIE). De tout ce que nous avons vu, il nous paraît indispensable que pour tout aménagement routier à retenue hydraulique, une discussion, s'engage avant les travaux entre: Le service constructeur; L'administration maître de l'ouvrage; et La communauté bénéficiaire de l'ouvrage (usagers). Il faudrait que, pendant les discussions, soient clairement exposés les avantages, comme les inconvénients de l'ouvrage et qu'un contrat soit discuté avec les futurs usagers, où ils s'engageraient à assurer des tâches précises en échange du cadeau souvent important qui leur est fait. Un refus de participer de la part de la population conduirait logiquement à l'abandon de l'alternative proposée. Le contrat préciserait la participation au projet: nettoyage et abattage d'arbres de la future retenue, organisation en comité de gestion, collecte de fonds pour assurer l'achat de petit matériel et matériaux nécessaires à l'entretien (robinets, batardeaux). Le contrat devra définir sans équivoque: le propriétaire de l'ouvrage, l'administration en charge des grosses reparations, le conseiltechnique pour l'entretien, les charges incombant aux usagers. Pour assurer à la gestion sa pleine efficacité, un suivi doit être assuré par le ou les maîtres d'ouvrage. Ce suivi pourrait prendre la forme de ce qui est réalisé actuellement au BURKINA FASO, en l'intensifiant: tournées sur les projets, discussions avec les responsables nommés sur place, réunions de village.

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7.

RESUME ET CONCLUSIONS

L

e présent Rapport constitue une étude de cas financée par le

Fonds norvégien (Norwegian Trust Fund) et commandée et pilotée par la Banque mondiale dans le cadre de la Revue des opérations sahéliennes (Sahelian Operations Review). Elle a pour objet de donner des exemples et quelques conseils sur la conception des ouvrages routiers hydrauliques au Sahel, en particulier: *Pour retenir l'eau (temporairement ou en permanence) dans les régions où cette eau constitue une ressource précieuse; * Pour ne pas surdimensionner les ouvrages sur les routes ou pistes très peu circulées. Le présent Rapport est accompagné de un Manuel d'exécution plus spécialement destiné aux projeteurs. Il est consacré aux ouvrages routiers; les ouvrages du type barrage pur (dont la vocation principals est la retenue d'eau) ne sont pas pris en consideration dans ce Rapport ni dans le Manuel. La zone d'étude est la zone sahélienne proprement dite communément définie comme celle des isohyètes 200 à 850 mm/an, et une zone située plus au sud pouvant aller jusqu'aux isohyètes 1 200 mm/an lorsque comme c'est souvent le cas, elle présente aussi des problèmes saisonniers de sécheresse (roche affleurant la surface des sols et absence de nappes phréatiques). Une mission d'étude a parcouru cinq pays sahéliens en juin et juillet 1992; le présent Rapport fait la synthèse des renseignements recueillis et de leur analyses. LES TYPES ET LES OBJECTIFS DES DIVERS AMENAGEMENTS Il existe au Sahel de très nombreux types d'ouvrages routiers permettant la gestion de l'eau. Ils se différencient par des caractères variés: *

Ceux qui permettent une circulation routière permanents (ponts, dalots, buses) et ceux qui créent des coupures même courtes (radiers submersibles);

*

Ceux qui laissent passer l'eau et les crues sans modifier le régime de la rivière et ceux qui permettent la création d'une retenue (pérenne ou temporaire);

*

Parmi les ouvrages à retenue d'eau, ceux qui comportent des éléments fixes et ceux qui component des vannes mobiles.

Les aménagements hydrauliques les plus courants sont décrits au Chapitre 2 du Rapport auquel on renvoie le lecteur intéressé. Les aménagements les plus courants sont:

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Chapitre7

(a) (b) (c) (d) (e) (fl (g) (h)

La mare (bassin d'orage), Le puits perdu, Le radier au fil de l'eau, Le radier surélevé avec ou sans buses ou dalots, sans vannes, Le radier surélevé avec dalots et vannes, La route digue avec dalots surélevés, Le pont équipé de seuil fixe ou mobile, Le barrage en amont de la route.

Il existe d'autres types d'ouvrages associant deux ou plusieurs types des aménagements précédemment définis. Il existe également des ouvrages d'équilibre où l'eau peut circuler dans l'un et l'autre sens et qui permettent le long d'une longue route en digue dans une zone inondée d'équilibrer le niveau d'eau de part et d'autre de la route quelle que soit la zone intéressée par un orage. La mission d'étude a été frappée des différences observées entre les divers pays visités sur la densité et les objectifs des ouvrages routiers permettant une bonne gestion de l'eau. Cela résulte évidemment d'abord des conditions naturelles qui changent selon les régions, mais il semble aussi que des traditions administratives expliquent certaines différences. Le pays qui de beaucoup possède le plus grand nombre d'ouvrages routiers à retenue hydraulique est le BURKINA FASO. Il s'agit surtout d'ouvrages à seuil fixe avec une hauteur de retenue supérieure à 1,5 m. Ces caractéristiques résultent de conditions naturelles favorables, mais probablement aussi du fait que les services routiers de ce pays ont une conscience aiguë de l'intérêt de tels ouvrages. Ils demandent systématiquement aux projeteurs depuis 1982 de les prendre en considération. Les retenues sont souvent pérennes et servent surtout à l'alimentation en eau des populations et à l'abreuvement des troupeaux. La pêche y est souvent pratiquée. Au NIGER, les problèmes de débit solide et de méandrage sont fondamentaux; l'importance des débits solides a freiné la construction de beaucoup d'ouvrages routiers à retenue hydraulique. Ceux qui existent sont à seuil fixe

et leur premier objectif est routier (création de réserves d'eau pour la construction de la route). Les services routiers reconnaissent les avantages socio-économiques des retenues, mais n'ont guère promu cette solution. Au MALI, les services routiers, tout en comprenant l'intérêt des ouvrages à retenue hydraulique leur reprochent à la fois leur coût de construction élevé et un risque accru de destruction et de coupure de la route. Ce sont les services hydrauliques qui sont à l'origine de la plupart des ouvrages routiers à retenue d'eau qui ont été construits ou sont projetés. Les ouvrages ont très généralement pour but une amélioration de la production agricole et component des seuils amovibles. En MAURITANIE l'objectif visé par les ouvrages de retenue est essentiellement de rendre possible l'agriculture. L'alimentation en eau des populations se fait par puits à partir de la nappe phréatique ou profonde. Là où il n'en existe pas, il n'y a pas de population, et la perméabilité du sol et l'évaporation ne permettent pas de créer des réserves permanentes utilisables pour l'alimentation en eau à partir de retenues routières. Par contre en MAURITANIE la culture n'est possible que dans les bas fonds où l'eau s'accumule quelques mois et disparaît par évaporation, ou filtration; les retenues d'eau contrôlées à vanne mobile permettent de créer artificiellement de telles zones humides où la culture d'arriére saison devient possible. C'est pourquoi les ouvrages existant en MAURITANIE sont à seuil mobile, et à objectif agricole; aucune retenue n'est pérenne. Il existe aussi en MAURITANOE des ouvrages situés dans le lit majeur du fleuve SENEGAL qui permettent soit de contrôler les lacs intérieurs, soit de retarder la durée de submersion des zones hautes du lit majeur. Au TOGO la mission n'a visité qu'un barrage routier à KABOU, dont l'utilisation essentielle est l'alimentation en eau des villages et l'abreuvement. Il est probablement représentatif d'ouvrages qui existent ou pourraient être construits dans les zones sèches et sans nappe phréatique situées entre les isohyètes 800 et 1 200 mm: Nord BENIN, Nord COTE D'IVOIRE, Nord NIGERIA.

Gestion de l'eau dans les ouvrages routiers au sahel

LES FACTEURS ET LES PARAMETRES

A PRENDRE EN COMPTE

Les divers facteurs dont dépend la conception ou l'intérêt d'un aménagement routier sont analysés ci-dessous. Cela permet d'orienter convenablement les solutions techniques à retenir. (a) Le trafic routier

Ce paramètre est l'un des plus importants concourant à la justification économique d'un projet. Il gouverne aussi le choix entre la solution circulation routière permanents ou circulation intermittente. Seul un calcul spécifique tenant compte du coût des aménagements en concurrence, du nombre moyen annuel des coupures et de leur durée, ainsi que de la longueur de la déviation permettant le cas échéant d'éviter la coupure, peut justifier un résultat. On peut dire néanmoins a priori que en-dessous de 2 véh./jour le radier est presque toujours préférable à un ouvrage assurant une circulation permanents; pour 30 véh./jour ou plus les ouvrages permanents sont préférables. Dans la zone intermédiaire (2 - 30 véh./jour), un calcul économique est recommandé. (b) La topographic

Elle intervient à de multiples points de vue: *

Choix du site: de ce point de vue et très généralement les meilleurs points de franchissement de la vallée pour une digue ou pour un pont sont les mêmes; * Profil en long de la vallée; * Profil en travers de la vallée: si les rives sont abruptes, le pont constitue en général la meilleure solution. Si au contraire la vallée est très large et plate et si en outre le profil en long de la rivière crée une submersion fréquente et de longue durée de la vallée (cas fréquent au Burkina Faso), une route surélevée (route digue) est nécessaire et autorise sans grands frais l'aménagement d'une retenue d'eau à l'amont de la route digue; * Volume de stockage en fonction de la hauteur de la retenue: plus le volume de stockage est important pour une hauteur de retenue donnée plus la retenue est intéressante.

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(c) Les données hydro-climatologiques

Les precipitations sont toujours assez bien connues. Elles sont généralement concentrées de juin à octobre et les statistiques donnent: *

*

*

Lapluviométrie annuelle moyenne, et les variations d'une année à l'autre; Les précipitations instantanées: quantité d'eau maximum tombée en un temps donné (de un quart d'heure à 48 heures) pendant une période donnée (5, 10 ou 100 ans). Ce paramètre donne des renseignements sur les crues à attendre dans les petits bassins versants. Les précipitations instantanées présentent en général une bonne correlation avec les precipitations annuelles; La pluviométrie mensuelle: elle est utilisée pour détermination des cultures possibles et des apports d'eau d'irrigation nécessaires.

Les apports liquides sont quant à eux beaucoup moins bien connus. Les coefficients d'écoulement (eau écoulée/eau de pluie reçue par le Bassin Versant) varient considérablement en fonction de la géologie, du couvert végétal, de la pente, et de la pluviométrie elle-même. On peut citer, par exemple au Burkina Faso, un bassin versant de 182 km 2 , dont sur 3 années consécutives le coefficient d'écoulement moyen annuel a été de 12%, 6% et 1%. Il y a donc un risque d'erreur important dans l'estimation des apports moyens annuels d'une rivière dans un site donné. L'étude des crues est indispensable pour dimensionner correctement les ouvrages dalots, ponts ou évacuateurs de crue (voir le Manuel). La crue de projet est la crue à partir de laquelle l'ouvrage est dimensionné pour une sécurité parfaite de son fonctionnement. On prend en compte généralement la crue décennale pour les très petits ouvrages, lorsque une submersion, voire une destruction, n'entraîne pas de consequence graves (vies humaines, dommages matériels importants). Pour les ouvrages les plus courants, on prend en compte une crue de projet centennale.

56 Chapitre 7

(d) Le bassin versant Malgré la grande variability des coefficients d'écoulement, la taille du bassin versant constitue un paramètre de base fondamental pour apprécier les apports liquides.

En conclusion, dans les projets, on tâchera d'estimer l'importance des débits solides; mais on ne prendra jamais en compte une réduction de ces débits solides.

Les ouvrages routiers à retenue hydraulique qui

Les corps flottants, branches d'arbres, grandes

sont toujours de petits ouvrages de retenue (comparés à de grands barrages hydrauliques), ne stockent jamais de très grands volumes d'eau. Le coût du mètre cube stocks croît généralement vite avec la taille du bassin versant et les ouvrages les plus intéressants correspondent à des bassins versants modestes dont les apports annuels sont du même ordre de grandeur que les besoins en eau.

La mission a rencontré des ouvrages correspondent à des B.V. de 4 à plus de 5 000 km2 . Dès que les bassins versants dépassent 500 km2 , les parties hydrauliques de l'ouvrage s'il est aménagé pour retenir l'eau deviennent très importantes. Le surcoût de l'aménagement par rapport à celui d'un pont classique n'est justifié que si les avantages socio-économiques liés à la retenue sont eux aussi très importants. En d'autres termes les ouvrages routiers qui présentent a priori les plus grandes chances de donner une retenue d'eau économiquement intéressante sont ceux dont les B.V. ont de 4 à 500.2

(f) Les corps flottants

touffes d'herbes, etc., constituent un très grand danger pour les ouvrages de faible tirant d'air, en particulier les buses et les dalots de faible hauteur. Les ingénieurs des régions sahéliennes savent

depuis longtemps que ce sont toujours les mêmes ouvrages qui, chaque année, sont ainsi obstrués; ils correspondent en général à des bassins versants amont largement habités où vivent des agriculteurs ou des nomades qui abattent des arbres, ou travaillent sur brulis et à des pentes importantes du profil en long de la rivière. Les ouvrages les plus vulnérables sont les buses ou dalots calés au niveau du fil d'eau de la riviére. Les radiers submersibles quant à eux laissent au contraire passer facilement les corps flottants. Les radiers surélevés en accrochent parfois quelques-uns mais ne sont pas mis en danger pour cela. Les radiers surélevés avec dalots ou buses doivent être curés pour éviter une submersion longue du radier.

La lutte contre les corps flottants consiste à curer

(e) Les apports solides Les apports solides dus à l'érosion du bassin versant par les eaux météoriques, sont souvent

les ouvrages après chaque orage mais ce curage systématique est très difficile à mettre en oeuvre.

en compte dans les calculs d'ouvrages: ils conditionnent la durée de vie de l'ouvrage et donc son intérêt économique. Les valeurs d'apports solides dépendent de nombreux facteurs, en particulier de la degradation des sols et du couvert végétal: des valeurs de 1 000 Vkm 2/an dans le nord de la région n'ont rien d'exceptionnel, alors qu'ils peuvent être parfois pratiquement nuls dans le sud. De forts apports solides peuvent condamner un projet de retenue d'eau.

mètres en amont de l'ouvrage un dispositif susceptible d'arréter ces corps flottants. La meilleure solution est celle de crayons en béton armé (voir Photo 12). C'est une solution efficace et assez économique (voir Manuel).

importants en zone sahélienne et doivent être pris

Une autre solution consiste à ménager 50 à 100

Il existe des moyens de lutte contre les apports solides, par mise en défense du bassin versant, enherbement, reboisement. Ces méthodes sont délicates, coûteuses et longues à produire leurs effets.

(g) L'évaporation L'évaporation a une influence directe sur le bilan hydraulique d'une retenue d'eau. L'évaporation dépend de la température de l'eau ou du sol, de la température et de l'humidité de l'air, du vent, de la transpiration végétale, etc. Au Sahel, dans les cas les plus courants, l'évaporation réelle est très généralement supérieure à 1 000 mm/an et peut parfois

Gestion de l'eau dans les ouvrages routiers au sahel

atteindre ou dépasser le double. Des essais de lutte contre l'évaporation ont été tentés. Les résultats sont décevants en général et il faut, dans les projets, prendre en compte l'évaporation naturelle. (h) Les infiltrations Elles ne sont jamais nulles. Dans le cas d'un barrage destiné au stockage de l'eau, elles doivent être assez faibles pour permettre la création d'une réserve d'eau. Dans tous les cas, elles ne doivent pas par renardage mettre en cause l'existence de l'ouvrage. De toute façon, même si les infiltrations sont importantes et par exemple empêchent la retenue de se remplir complètement, l'intérêt de l'aménagement n'est pas nul, car il relève les nappes phréatiques à l'amont et à l'aval du barrage et facilite l'alimentation en eau des populations. L'ouvrage d'IFIDA LABA par exemple, route digue à dalots latéraux surélevés, n'a jamais vu passer d'eau dans les dalots mais constitue une retenue pérenne. La surface du bassin versant est de 7,4 km2 . L'eau disparaît par infiltration évaporation et utilisation humaine. (i) La qualité de l'eau Les eaux chaudes sont sujettes à fermentations et deviennent rapidement croupissantes lorsqu'elles stagnent. Cette dégradation s'accroît d'autant plus que le volume de la mare se réduit sous les effets conjoints de l'évaporation et de l'infiltration. Peuvent s'ajouter à cela les souillures causées par les animaux venant s'abreuver. Pour retarder autant que possible la dégradation de l'eau, il est bon que certaines dispositions constructives puissent être prévues à l'avance et mises en oeuvre pour garantir le bon usage de la ressource, notamment: (a) Le débroussaillage et le déforestage de la surface inondée, et (b) L'aménagement à bords francs des rives de la retenue. Pour l'alimentation humaine, l'utilisation de puits en relation avec la retenue et procurant une eau filtrée est recommendable et d'ailleurs très souvent pratiquée.

(j) Le bilan hydraulique/L'écrêtage des crues

Il consiste à comparer (généralement mois par mois):

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-Les apports liquides dans la retenue (débit entré/débit déversé), -Les pertes (infiltration, évaporation), -La consommation en eau escomptée. L'étude du bilan hydraulique permet de mieux cerner la dimension du projet et peut conduire dans certains cas à augmenter le volume de la retenue. Ce bilan permet en outre dans le cas de périmètres agricoles liés à l'aménagement, de mieux préciser les règles de gestion de la retenue. Le bilan hydraulique se fait aussi heure par heure pour étudier l'écoulement de la crue de projet et adapter tous les paramètres du déversoir aux débits qu'il devra écouler. Il permet d'apprécier l'effet tampon de la retenue (par accumulation d'eau entre le seuil du déversoir et le niveau supérieur de la lame d'eau déversée). La différence des débits entrant dans la retenue et en sortant est généralement très faible pour la crue de projet (centennale) des grands bassins versants. Ce cas est général et il serait utopique le plus souvent de penser justifier la construction d'un ouvrage a retenue hydraulique par une réduction notable des débits de crue, pour les grands bassins versants. Ce ne sont que pour les très petits B.V de surface inférieure à 10 km 2 que les écrêtages peuvent permettre de réduire la taille des ouvrages d'évacuation d'eau. (k) La démographie et les besoins en eau L'ouvrage étant destiné à une population, il est nécessaire, qu'il y ait une population demandeuse d'aménagement à proximité. Les besoins en eau, hors besoins agricoles, sont estimés en fonction de la population de proximité, et des effectifs des troupeaux. La population de proximité est celle distante de moins de 5 kilomètres de la ressource d'eau; il faut en outre tenir compte du croît démographique et des déplacements possibles de la population. Un horizon d'une vingtaine d'années est désirable. Pour le calcul prévisionnel envisagé ici, il est recommandé de prendre une moyenne de 20 litres/hab/jour.

58 Chapitre7

Pour les troupeaux, les besoins sont:

-Bovin: 30 à 40 1/jour (50 1/jour par adulte dans les conditions sahéliennes,au moment des plus fortes chaleurs); -Petit ruminant (ovin, caprin): 3 à 4 1/ jour. (1)Les aptitudes culturales et les besoins en eau L'aptitude culturale d'un sol est un problème complexe et requiert des agropédologues connaissant bien la région. La recherche agronomique définit pour chaque culture la quantité d'eau qui est nécessaire pour assurer une végétation normale de la plante pendant son cycle végétatif ainsi que la répartition de ces besoins dans le temps. Si la pluie n'a pas une bonne probabilité de fournir mois par mois la quantité d'eau souhaitable, il faut songer à l'irrigation. Les besoins en eau des cultures sont calculés en ajoutant aux besoins de la plante (dits besoins d'évapotranspiration), un certain pourcentage tenant compte de l'efficience de l'irrigation (pertes dans l'amenée et la distribution, inégalité de la répartition sur la parcelle, percolation en profondeur). A titre indicatif, on mentionnera quelques ordres de grandeur de besoins en eau, dans les conditions sahéliennes. Les besoins sont à majorer de 30 % pour un coefficient d'efficience: - Maïs ou sorgho 5 000 a 6 000 m3/ha - Sole maraîchère 4 000 m3/ha - Riz: au moins 10 000 m3/ha, pour des cycles de saison sèche; cette demière culture, très gourmands en eau, sera donc en général peu adaptée au type de périmètre à l'aval de la retenue. Les cultures maraîchères sont souvent appréciées, surtout à proximité des villages.

Grandes utilisatrices de main d'oeuvre, elles

permettent de satisfaire le plus grand nombre d'attributaires pour leurs besoins familiaux ou la commercialisation.

LES CHOIX TECHNIQUES ET ECONOMIQUES DES SOLUTIONS

(a) L'introduction Le choix des bonnes solutions dépend des paramètres que nous avons passé en revue et des prix unitaires des diverses natures de travaux: le meilleur projet est évidemment celui qui conduit au meilleur rapport: avantages/coût. Du point de vue technique, il importe en outre d'adopter de bonnes dispositions constructives, c'est-à-dire des dispositions qui ne conduisent pas une lente ruine de l'ouvrage ou à des coûts d'entretien qui anéantissent l'économie qu'on aura cru pouvoir faire sur l'investissement. (b) Les choix techniques de base

Les principaux problèmes rencontrés sont les suivants: (a) ouvrage permanent ou ouvrage temporaire de type radier, (b) ouvrage à retenue d'eau ou pont classique; et dans le cas de retenue d'eau: (a) ouvrage à seuil fixe ou mobile, (b) route sur la digue ou en aval de la digue. Sur le premier problème, on a résumé dans la partie (a) Le trafic routier (Chapitre 7) les

résultats de l'expérience de nombreux projets. Sur le deuxième problème, on rappellera d'abord que le paramètre essential est l'existence de besoin en eau donc la présence de populations; mais de nombreux autres facteurs sont à considérer tels que la perméabilité du sol, la disponibilité de matériaux pour la construction de la digue et la protection des talus, la topographic des lieux, etc. Pour les deux derniers problèmes, les facteurs favorables ou défavorables sont listés dans le Tableau 4.3. (c) Les bonnes dispositions constructives

Les caractéristiques de la route sur l'ouvrage doivent être les mêmes qu'en dehors de l'ouvrage. On ne réduit la longueur du profil en travers de la route (passage de 2 voies à une voie de circulation) que sur les ouvrages très longs et un calcul économique est toujours nécessaire pour justifier cette derogation aux normes routières.

Gestion de l'eau dans les ouvrages routiers au sahel

Lorsque la retenue d'eau maximum est de faible hauteur (inférieure à 1,5 m) et que les terrains ne sont pas trop perméable, la digue peut étre réalisée comme un simple remblai routier sans dispositif particulier autre que la protection du talus amont. Si au contraire la hauteur est importante et si les terrains sont affouillables et perméables, la digue doit étre conçue comme un véritable barrage avec noyau d'étanchéité et éventuellement d'ancrage. Les talus ont des inclinaisons variables, l'inclinaison 1/2 étant la plus courante. Les talus sont soumis à des érosions provenant du batillage des courants de crue et des eaux pluviales; des protections sont nécessaires. Les protections sont constitutées de voile en béton, perrés maçonnés, perrés en pierres sèches rangées à la main ou enrochements. Il apparaît que les protections en béton et les perrés maçonnés bien exécutés (avec en particulier des barbacanes et une fondation de pied correcte) sont les plus sûrs. Dans les ouvrages à retenue hydraulique, l'organe le plus délicat et souvent le plus onéreux est l'évacuateur de crues. ll comprend un seuil déversant (fixe ou mobile) et divers organes permettant le passage de l'eau du seuil jusqu'au lit ancien à l'aval de l'aménagement. LE SEUIL DÉVERSANT FIXE. Il est tantôt profilé tantôt mince tantôt épais. Les seuils profilés sont réalisés en béton ou en maçonnerie. Les seuils minces sont réalisés en palplanches métalliques ou en béton armé. Les seuils épais sont constitués en général par un massif terrassé simplement protégé par un voile de béton ou béton armé; les cas les plus courants sont les radiers surélevés et les dalots surélevés.

est formé de rails fixes verticaux incorporés à l'ouvrage et dans lesquels on place les panneaux de batardeau. Parfois de simples feuillures sont ménagées dans le béton au lieu des rails fixes. LE SEUIL MOBILE. Il

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Les panneaux de batardeau que nous avons rencontrés sont des éléments longs et de faible hauteur, en bois ou en panneaux métalliques creux (téles métalliques soudées manufacturées localement) manoeuvrables manuellement. permet la transition entre l'écoulement rapide de l'eau dans le coursier (ou juste après sa sortie du seuil déversant) et un écoulement tranquille dans la rivière à l'aval. C'est un dispositif important, souvent mal connu des ingénieurs routiers. Il permet de dissiper l'énergie de l'eau dans un bassin. Les bassins de dissipation ont avantage à être prévus lors de la construction. Le Manuel indique comment les calculer de façon précise. L'absence de bassin de dissipation entraîne des phénomènes d'érosion régressive, puis la destruction de l'ensemble de l'ouvrage. LE BASSIN DE DISSIPATION, Il

(d) Le choix et la justification économique La justification économique d'un aménagement routier de retenue ou passage d'eau est fondée sur les mêmes principes que la justification de n'importe quel projet. Mais le projet d'aménagement de retenue d'eau est limité à une section de route AB relativement courte, celle d l'intérieur de laquelle, la solution avec retenue et la solution sans retenue diffèrent, mais endeça et au-delà de laquelle le projet routier reste inchangé. Le calcul économique est fondé sur les évaluations suivantes: -Coût d'opération des véhicules sur le tronçon AB, -Coût de construction, -Coût d'entretien ultérieur des ouvrages, -Production agricole, -Alimentation en eau de la population, -Abreuvement du bétail, -Autres conséquences de l'aménagement (sanitaires notamment). La durée de vie de l'ouvrage pose pour les ouvrages à retenue d'eau un problème à ne pas éluder, celui des apports solides. Si la retenue est comblée avant 25 ans (durée de vie prise en compte généralement pour les projets routiers) et même si elle l'est seulement au-delà, il importe d'apprécier aussi objectivement et

60 Chapitre 7

honnêtement que possible quelle sera l'évolution probable de la retenue, et la baisse des avantages hydrauliques qu'elle apportait immédiatement après la construction. Le coût de construction des ouvrages est à étudier cas par cas. On a rassemblé seulement ici dans le Tableau 4.1 les coûts unitaires moyens observés dans divers pays sahéliens en 1992, avant la devaluation du E CFA. Au prix de construction on n'oubliera pas d'ajouter celui du contrôle des travaux, soit environ 7%. Le prix d'entretien peut varier assez sensiblement selon que l'ouvrage a été très largement conçu ou au contraire très économiquement. Selon les cas, le coût annuel d'entretien peut s'élever de 2 % à 8 % du coût de construction. La valorisation en termes monétaires des avantages socio-économiques n'est pas aisée. Pour les cultures on tient compte de la valeur marchande des productions, sur le lieu de production, mais on n'oublie pas de retrancher à ce prix celui des intrants (engrais, insecticides, etc.) de l'énergie (pompage) et celui de la production agricole éventuelle qui était pratiquée avant la retenue d'eau. L'utilisation par l'homme et les animaux des ressources hydrauliques est encore plus difficile à valoriser. Les chiffres parfois utilisés de 50 à 200 ECFA par m3 d'eau utilisée ne sont que de grossières évaluations. L'établissement d'un projet de barrage dans la région et de sa production annuelle utilisable peut permettre de mieux cerner le problème; mais de tels projets n'existent généralement pas. Les ressources de la pêche ne seront pas omises si elles sont prévisibles. LA GESTION DES OUVRAGES A RETENUE HYDRAULIQUE Le mot gestion est pris ici dans un sens large. Il va du lancement du projet à son étude et à la gestion proprement dite des ouvrages et des ressources en eau. (a) L'initialisation du projet Certains radiers surélevés ont été construits autrefois en raison du manque de données hydrologiques et parce que dans les vallées

larges ce type d'ouvrage donnait une marge de sécurité pour écouler de forts débits, très supérieure à celle de tout autre type d'ouvrage. Aujourd'hui, la route n'est plus guère à l'origine d'un ouvrage à retenue hydraulique que pour procurer au chantier routier les quantités d'eau nécessaires aux travaux (arrosage des matériaux de remblais et de chaussée en particulier, confection du béton, nettoyage des engins, etc) et au personnel. Il peut être judicieux de coupler la construction de ce barrage provisoire, avec celle de la route pour réaliser un ouvrage définitif utilisable par les populations voisines. Mais aujourd'hui la plupart des ouvrages routiers à retenue hydraulique sont construits dans l'objectif d'avantages socio-économiques. L'initiation est prise dans certains pays par les services routiers eux-mêmes qui demandent au projeteur lors de l'étude d'une route neuve ou d'une reconstruction d'envisager la possibilité pour certains ouvrages de franchissement, d'un aménagement à retenue d'eau. Elle est encore rarement pratiquée. On espère que la diffusion du présent Rapport contribuera à la répandre, et l'Annexe 2 propose les termes de référence à inclure dans une étude routière, pour obtenir ce résultat. Dans d'autres cas, ce sont les services hydrauliques ou le génie rural, qui avec le concours des services routiers, ou avec celui d'ONG initient de tels aménagements. (b) La concertation et l'organisation des études et de la construction Il est essential d'associer, dès le début, les acteurs en charge de la route et de l'eau, qui sont habituellement différents. La Direction des routes et ses consultants n'ont pas l'habitude de se préoccuper de la gestion de l'eau au-delà de l'emprise de la route. Le Rapport les aidera à le faire. D'autre part, le service du génie rural, les populations et les ONG qui les assistant, sont directement intéressés par les retenues d'eaux, mais elles n'interviennent habituellement pas dans le processus d'élaboration du projet routier. Il faut donc adopter une démarche d'ouverture à la discussion et prévoir les mécanismes qui conduiront au consensus entre les parties. Sur les routes principales, le service en charge des études routières doit donc consulter les

Gestion de l'eau dans les ouvrages routiers au sahel

services agricoles, et les usagers potentials, sur l'intérêt que présenterait l'incorporation d'ouvrages de retenue d'eau dans les projets routiers. L'étude de faisabilité de ces ouvrages peut être déléguée aux services agricoles, ou aux ONG qui peuvent calculer mieux que les services routiers les avantages de la retenue d'eau potentielle, mais le projet d'exécution doit être fait par le concepteur routier. En ce qui concerne les pistes, la prise en mains de l'ensemble du projet par les utilisateurs et par les ONG peut être plus large.

(c) La participation des bénéficiaires

La participation des bénéficiaires au financement et à la réalisation des travaux peut apporter des avantages importants. D'abord, elle garantit qu'il y a vraiment une demande pour les ouvrages concernés, et que les desiderata des utilisateurs ont été pris en consideration dans la conception des ouvrages. Elle donne aussi une garantie que l'ouvrage sera exploité et entretenu, parce que les bénéficiaires s'en sentiront propriètaires. Lorsque les populations participant aux travaux, on développe en outre des capacités locales qui seront précieuses pour assurer l'entretien.

(d) L'organisation de l'exploitation et de l'entretien Le souci de l'exploitation et de l'entretien des ouvrages doit être un élément majeur de leur conception. L'exploitation doit être à la portée des utilisateurs, ou des services locaux ou ONG qui les assistant sur le terrain. Un ouvrage facile à entretenir a des chances de durer. Ces considérations conduisent à concevoir des ouvrages simples, robustes, et à utiliser au moins sur les routes rurales et les pistes les méthodes manuelles ou à haute intensité de main d'oeuvre (HIMO) pour leur construction. Il faut aussi penser à préparer, et à diffuser, des manuels ou des planchettes d'instruction pour l'exploitation et pour l'entretien. Enfin, l'entretien coûte de l'argent, du temps, des fournitures en nature, et le concepteur doit identifier quel intervenant est responsable en cas d'accident ou de réhabilitation, et qui doit payer les coûts d'entretien. Les dispositions les plus durables consistent à faire payer l'utilisateur de l'eau, quand c'est possible.

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Annex 1: Bibliographie

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2

3

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guide

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11

RODIER J., AUVRAY C. 1965 Estimation des débits de crue décennales pour les bassins versants de superficie inférieure à 200 km 2 en Afrique Occidentale, ORSTOM-CIEH, Paris (original de la méthode ORSTOM) RODIER J. .1975 Evaluation de l'écoulement annuel dans le Sahel tropical africain - Collection Travaux et Documents - ORSTOM, Paris J. RODIER - P. RIBSTEIN

Estimation des caractéristiques de la crue décennale pour les petits bassins versants du SAHEL couvrant de 1 à 10 km 2 12

ORSTOM 1988 Catalogue des états de surface - Répertoire des aptitudes au ruissellement des sols sahéliens

13

PUECH C., CHABI-GONNI D. 1984 Méthode de calcul des débits de crue décennale pour les petits et moyens bassins versants en Afiique de l'Ouest et Centrale (2ème édition) CIEH, Ouagadougou(original de la méthode CIEH) puis 1988 Détermination des crues décennales - CIEH

14

BERTON S. 1988 DOSSIER N° 12: "La maîtrise des crues dans les bas fonds - Petits et microbarrages en Afiique de l'Ouest" - Collection "LE POINT SUR" Coopérationfrançaise - GRET - AFVP - Agence de CoopérationCulturelle et Technique

HYDRA ULIQUE AGRICOLE ET PASTORALE 15

SOGETHA 1968 Techniques rurales en Afrique; les petits barrages en terre - Ministère de la Coopération;CIEH

16

SOGETHA 1971 Utilisation agricole des eaux de crue en Afrique - Tome 1: Les épandages de crue - CIEH, Ouagadougou

Gestion de lPeau dans les ouvrages routiers au sahel

17

65

BCEOM, IEMVT 1977 Hydraulique pastorale - Techniques Rurales en Afrique - Secrétariat d'Etat aux

Affaires Etrangèreschargé de la Coopération, Paris

18

INSTITUT PANAFRICAIN DE DEVELOPPEMENT 1977 Découvrir une agriculture vivrière - Ed Maisonneuve et Larose, Paris

CONSERVATION DES EA UXET DES SOLS 19

ROOSE E. 1992 Introduction à la Gestion Conservatoire des Eaux et de la Fertilité des Sols (G.C.E.S.) - ORSTOM/FAO, Paris

20

C.T.F.T. 1979 Conservation des sols au sud du Sahara - Collection Techniques Rurales en Afrique - Ministère de la Coopération, Paris

21

FAO 1977 Aménagement des bassins versants - CahiersFAO, Rome

EAU ETSANTE 22

MONJOUR L., TOURNE F. 1981 Problèmes de santé en milieu sahélien - Collection Techniques Vivantes - ACCT -

CILF - PUF, Paris

23

INADES Formation 1979 L'eau et la santé - Livres 1 et 2 - INSP de Côte d'Ivoire, Abidjan

MONOGRAPHIES 24

DIPAMA 1992 Sédimentation dans les barrages - Mémoire de maîtrise - Université de

Ouagadougou

25

A. JOIGNEREZ - N. GUIGEN

1992

Evaluation des ressources en eau non pérennes du Mali - ORSTOM

66

Annex 1

26

Dossier d'Appel d'Offres 1985 Etude de la route DORI - TERA - NIAMEY - Aic Progetti - Europrogetti -

Autorité de Développement intégré de la région Liptako - Gourma

Etude complémentaire pour l'établissement du dossier d'exécution de trois retenues d'eau pour les besoins de chantier, utilisables d'une façon permanente par la population et le bétail au Niger. 27

BCEOM-- IRAM 1987 Schéma Directeur de l'ADER DQUTCHI MAGGIA

28

LOUIS BERGER INT. Mai 1991 Etude de mobilisation des eaux de revêtement superficiel dans trois départements (Tahoua - Agadez - Zinder) - Rapport final - Direction du Génie Rural du

Niger

Annex 2

MODELE DE TEXTES A INSERER DANS LES TERMES DE REFERENCE D'ETUDES ROUTIERES POUR L'ETUDE DE RETENUES D'EAU EVENTUELLES Dans l'étude d'évaluation économique d'un projet de construction ou réhabilitationde route, on propose de décomposer en deux phases l'étude d'éventuelles retenues d'eau. On insèrerapour cela dans les termes de référf;ince del 'étude routière les clauses ciaprès; 1 - Définition de l'étude de Phase 1 Au franchissement des rivières dont la surface des bassins versants est comprise entre 3 km 2 et 5 000 km2 , l'Ingénieur Conseil étudiera, cas par cas, si la constitution d'une retenue d'eau à l'amont de la route est possible et si elle présente de l'intérêt soit pour la construction de la route, soit pour l'alimentation en eau des riverains, ou l'abreuvement de leurs troupeaux, soit pour une augmentation sensible de la production agricole. A cette fin dans une première phase, il proposera à l'Administration la liste des franchissements où il semble a priori intéressant de pousser une telle étude. Cette liste sera établie sur la base de cartes et documents existants et de reconnaissances visuelles. Elle sera accompagnée d'un court rapport: -

donnant les raisons de ce choix et du rejet des autres franchissements,

-

indiquant la nature et le montant des travaux topographiques, géotechniques, hydrogéologiques et hydrologiques qui lui paraissent nécessaire pour mener à bien l'étude de 2ème Phase.

Ce rapport et cette liste seront produits dans un délai maximum de.... mois après la date de démarrage des études. L'Administration fera connaître son accord ou ses demandes de modifications dans un délai de .... 2 - Définition de l'étude de Phase 2 L'Ingénieur Conseil procédera alors à l'étude de factibilité des ouvrages dont l'étude a été retenue en définitive par l'Administration. Cette factibilité comportera: -

une reconnaissance rapide agronomique et sociologique;

-

le résultat des travaux topographiques avec notamment le plan de la retenue et les courbes surface/volume/hauteur d'eau;

-

le résultat des reconnaissances, hydrogéologiques;

sondages

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géotechniques

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68

Annex

l'étude hydrologique de la rivière, le choix du débit de crue de projet et le fonctionnement hydraulique de l'ouvrage lors du passage de cette crue; les plans au 1/1000 ou 1/500 de l'aménagement, et les coupes au 1/200 de l'ouvrage (digue d'accès et évacuateur) avec tous les dessins de détail nécessaires à une parfaite compréhension du projet; -

le calcul des infiltrations dans et sous l'ouvrage;

-

l'utilisation -préconisée de la retenue et le bilan hydraulique mois par mois, tenant compte des apports liquides, des infiltrations et de l'évaporation;

l'estimatif de l'ouvrage à ± 20 % près; l'étude économique de l'ouvrage et son taux de rentabilité lorsqu'on le compare à la solution d'un ouvrage routier classique sans retenue d'eau; un rapport justificatif des dispositions techniques adoptées (stabilité de l'ouvrage et des protections, non renardage,etc), et de l'utilisation de l'eau préconisée; -

des propositions concernant la gestion et l'entretien ultérieurs de l'ouvrage administrations, organismes et collectivités d'usagers concernés ; rôle, droits et responsabilités de chacun d'entre eux.

3 - Composition de l'équipe Pour l'étude des Phases 1 et 2 de l'étude définie plus haut, l'Ingénieur Conseil fera intervenir: -

un hydrologue et un géologue (qui peuvent être ceux déjà chargés du reste du projet routier);

-

un agronome et/ou un spécialiste d'alimentation en eau;

-

un barragiste;

-

un économiste agricole.

Ils devront tous avoir 10 ans d'expérience dans la profession: l'hydrologue, l'agronome, le spécialiste d'alimentation en eau et l'économiste agricole, devront en outre avoir une bonne connaissance de l'Afrique sub-saharienne et préférablement sahélienne. 4 - Rémunération de l'Ingénieur Conseil En fonction du mode de rémunération prévu pour la partie purement routière de l'évaluation économique (rémunération au temps passé ou forfaitaire), il est proposé d'adopter une des deux formules suivantes: a)

En cas de rémunération au temps passé L'Ingénieur Conseil sera rémunéré en fonction du temps de travail des ingénieurs et spécialistes concernés , les travaux topographiques, géotechniques,

Gestion de l'eau dans les ouvrages routiers au sahel

hydrogéologiques sous-traités nécessaires à l'étude de l'ouvrage à retenue hydraulique lui seront payés séparément, soit forfaitairement aux prix indiqués dans le Rapport de Phase I, soit par un remboursement des factures des sous-traitants dont le total ne devra pas dépasser la somme indiquée dans le Rapport de Phase I. b)

En cas de rémunérationforfaitaire L'Ingénieur Conseil sera rémunéré pour l'étude de Phase I, par le forfait global (ou kilométrique) de l'étude qui devra donc inclure les prestations correspondant à l'établissement et à la justification de la liste des ouvrages qui méritent une étude de retenue d'eau ; pour l'étude de Phase II, l'Ingénieur Conseil sera rémunéré par le remboursement forfaitaire aux prixindiqués dans le Rapport de Phase I, des travaux topographiques, géotechniques et-hydrogéologiques et par un forfait de .par site, applicable à chacun des aménagements étudiés.

NOTA Les textes ci-dessus ont été rédigés dans l'hypothèse de l'étude d'une route de grande longueur dont le commanditaire voudrait connaître les possibilités et l'intérêtd'ouvrages à retenue d'eau. Mais bien entendu, pour l'étude spécifique d'un seul ouvrage à retenue d'eau ou pour d'autresprojets, ces textes peuvent être utiles, notamment dans la définition de l'étude de factibilité de Phase I.

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Annex 3

Cahier de photographies

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72 Annex 3

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Photo 1: BURKINA FASO Radier au fil de l'eau. On voit le bassin de dissipation d'énergie qui s'est formé naturellement.

Photo 2: LA TAPOA (Burkina Faso) Radier surélevé. Fin de las saison sèche; il y a encore de l'eau dans la retenue.

Gestion de l'eau dans les ouvrages routiers au sahel

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Photo 3: LA TAPOA (Burkina Faso) Prise d'eau sous le radier surélevé

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Photo 4: NIAME (Mali) Radier surélevé en construction avec dalot - A gauche le pont léger (emporté et reconstruit chaque année) qui sera remplacé par le radier.

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I Annex 3

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Photo 5: MAKANDIANA (Mali) Radier surélevé sur longue digue de bas-fond - Dalot - batardable au centre1et^J du radier (en construction). ~~~~~-

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Photo 6: GOHANGEN (Burkina Faso) Route digue et dalot surélevé - vue de la RG partie amont.

Gestion de l'eau dans les ouvrages routiers au sahel

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Photo 7: TITA (Burkina Faso) Dalots surélevés et le chenal de fuite au débit de la digue. e

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Photo 8: TITA (Burkina Faso) La route digue; le dalot surélevé se trouve largement au-delà de la photo à gauche.

76 Annex 3

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protégés-dubatillage par un perre maçonné.

Photo 10: OUEDOGO PETIT(Burkina Faso) Le seul est constitué par une enceinte de palplanche, à l'amont du pont. La chambre de tranquillisation est constituée de gabions maçonnés.

I 77

Gestion de l'eau dans les ouvrages routiers au sahel

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Photo 11: TOUNGUENE (Mauritanie) Ouvrage à batardeau - Au premier plan les planches de la fermeture mobile.

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Photo 12: BURKINA FASO Dalot défendu par des crayons en travers du lit.

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Photo 13: Route de FADA N'GOURMA à PAMA (Burkina Faso)

Barrage et déversoir provisoires créant une retenue d'eau pour les besoins du chantier.

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Photo 14: NATIABOUANI (Burkina Faso) Bassin de dissipation d'énergie à l'aval du pont (vue de la rive droite).

Gestion de l'eau dans les ouvrages routiers au sahel

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Photo 15: Route FADA N'GOURMA à KANTCHARI (Burkina Faso) Retenue d'eau - Aucun abattage d'arbre ni nettoyage de la retenue n'a ete opere.

Photo 16: Route FADA N'GOURMA à KANTCHARI (Burkina Faso) Muret de protection des talus de remblais aval de la digue et descentes d'eau.

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80 Annex 3

Photo 17: DAKIRI (Burkina Faso) Route à l'aval de la digue - Vue générale du déversoir et de la route qui franchit le chenal de fuite par un radier suréleves à dalot multiples.

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Photo 18: OUAGADOUGOU (Burkina Faso) C'est un radier simple bétonné, doublé par un pont à l'amont.

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Gestion de l'eau dans les ouvrages routiers au sahel

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Photo 19: KABOU (Togo) La tour de prise d'eau amont en fin de saison sèche.

Photo 20: TABALAK (Niger) Ouvrage d'équilibre entre les parties Nord et Sud du lac naturel franchi par la route TAHOUA-ARLIT.

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