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Bilan hydrologique à l’échelle locale
de la retenue d’eau de Boura
FOWE T., KARAMBIRI H., PATUREL J-E., POUSSIN J-C., and CECCHI P.
PhD Student
International Institute for Water and Environmental Engineering (2iE)
01 BP 594 Ouagadougou 01 Burkina Faso
Tel: (226) 50 49 28 00 Fax: (226) 50 49 28 01
E-mail : tazen.fowe@2ie-edu.org, Web : www. 2ie-edu.org
VBDC science Workshop: Improving sustainable use of small reservoirs, September 2013
Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta
Plan
1. Contexte et problématique
2. Méthodologie
3. Résultats
4. Leçons
5. Recommendations aux acteurs locaux
Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta
1. Contexte et problématique
La péjoration climatique prononcée depuis la fin de la décennie 60s en
Afrique de l’Ouest conjuguée à une forte dégradation environnementale ont
engendré une altération sensible de la disponibilité des ressources en eau.
Pour sécuriser leur production agricole et accroître leur développement socio-
économique, les pays de cette région d’Afrique se sont engagés dans la
maîtrise des ressources en eau de surface (BF>1700; GH>1000; CI>600).
Contexte
Développés dans les zones rurales défavorisées, ces barrages-réservoirs à
usages multiples représentent une opportunité d’amélioration des conditions de
vie des populations locales.
Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta
Opportunités et enjeux
• Frein à l’exode rural
• Diversification des activités
Les petits barrages ne font
généralement pas objet d’un suivi
hydrologique
• Absence d’informations hydrologiques
(Volumes écoulés annuels et/ou
saisonniers, crues, étiages et
qualité des eaux);
• Absence des chroniques de
remplissage et de vidange des
réservoirs;
• Absence des connaissances sur les
flux d’eau sortants de ces réservoirs
Limite de la gestion rationnelle de
l’eau disponible et la planification
des activités autour des retenues
Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta
Matériels Zone d’étude
Station météo à proximité du barrage de Boura
Automatic
rain gauge
Pan
evaporation
Manual
rain gauge
Watchdog
station
Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta
Suivi de l’évolution du plan d’eau
Battérie d’échelles limnimétriques, digue à Boura Thalimède
Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta
2. Méthodologie
ΔS
Méthodes d’estimation des apports annuels sur les BV non jaugés basées sur
des approches régionales
Méthode Rodier
Méthode Dubreuil-Vuillaume
 Méthode basée sur les observations et le bilan d’eau de la retenue
)1()()()()()()()( inf tVtVtVtVtVtVtV uevapdévpcpr
 Reconstitution des apports sur la période de suivi à partir du modèle GR4J
Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta
3. Méthodologie
Données de suivi disponibles pour la campagne Avril-12/Mars-13:
o Précipitations journalières;
o Evaporation journalières;
o Cotes du barrages au pas de temps de 15 min;
Inconnues de Eq. (1):
o Apports en termes de ruissellement du BV;
o Pertes par infiltration;
o Prélèvements (domestiques, irrigation et abreuvement du bétail)
 Période sans apports et avec prélèvements minimes (Infiltration)
 Période avec apports et sans utilisation de la ressource (Ruissellement)
 Période sans écoulements des cours d’eau et avec usages (prélèvements)
Périodes d’estimation des inconnues
Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta
3. Résultats
150
200
250
300
350
400
450
500
Reservoirwaterlevelperhour(cm)
150
200
250
300
350
400
450
500
Dailyreservoirwaterlevel(cm)
150
200
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200
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350
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96.50
97.00
97.50
98.00
98.50
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99.50
100.00
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0
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800
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35.0
0
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0.0
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Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta
3. Résultats
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-4000
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
4000
Value(103m3)
Infiltration Withdrawal
Spillway release Evaporation
Runoff Direct rainfall
Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta
3. Résultats
Bilan annuel de la retenue
Balance component Value (MCM)
Runoff to reservoir 9.70
Direct rainfall on reservoir surface 1.64
Annual total inflow 11.34
Evaporation losses 2.76
Uncontrolled releases 6.24
Seepage losses 1.16
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Annual total outflow 11.01
Initial reservoir storage 1.46
Reservoir storage at the end of period 1.69
Annual change in water storage 0.23
Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta
4. Leçons
 Un stock d’eau important reste encore dans la retenue
surtout au-dessus de la cote de prise (presque 80 cm)
à la fin de la saison sèche;
 Faible valorisation du potentiel d’eau utilisable;
 Volumes d’eau stockés plus disponibles à l’évaporation
qu’aux usages (volumes évaporés largement
supérieurs aux volumes prélevés);
 Fortement contribution de la retenue à la recharge de
la nappe affleurante (puits derrière la digue source
d’approvisionnement en eau de la population locale).
Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta
5. Recommandations aux différents acteurs
 La population locale doit davantage s’approprier de l’ouvrage qui leur
est destiné (entretien régulier de la digue, des canaux d’irrigation et
des drains; respect de la zone de protection de l’ouvrage);
 L’élaboration d’un calendrier stable d’activités par les différents groupes
d’usagers de l’eau au niveau de Boura est nécessaire pour une
meilleure valorisation du potentiel d’eau disponible;
 Ministère de l’Eau (MEAHA) à travers ses services déconcentrés doit
pérenniser au moins le suivi de la dynamique de remplissage et de
vidange du réservoir de Boura par une lecture régulière des cotes du
barrages;
 La problématique de suivi hydrologique et de gestion de l’eau des
petits réservoirs doit s’intégrer dans un programme plus large à
l’échelle des pays du bassin de la Volta.
Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta
THANK YOU FOR YOUR
ATTENTION
23/09/2013 19

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Bilan hydrologique à l’échelle locale de la retenue d’eau de Boura

  • 1. A Partner of Bilan hydrologique à l’échelle locale de la retenue d’eau de Boura FOWE T., KARAMBIRI H., PATUREL J-E., POUSSIN J-C., and CECCHI P. PhD Student International Institute for Water and Environmental Engineering (2iE) 01 BP 594 Ouagadougou 01 Burkina Faso Tel: (226) 50 49 28 00 Fax: (226) 50 49 28 01 E-mail : tazen.fowe@2ie-edu.org, Web : www. 2ie-edu.org VBDC science Workshop: Improving sustainable use of small reservoirs, September 2013
  • 2. Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta Plan 1. Contexte et problématique 2. Méthodologie 3. Résultats 4. Leçons 5. Recommendations aux acteurs locaux
  • 3. Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta 1. Contexte et problématique La péjoration climatique prononcée depuis la fin de la décennie 60s en Afrique de l’Ouest conjuguée à une forte dégradation environnementale ont engendré une altération sensible de la disponibilité des ressources en eau. Pour sécuriser leur production agricole et accroître leur développement socio- économique, les pays de cette région d’Afrique se sont engagés dans la maîtrise des ressources en eau de surface (BF>1700; GH>1000; CI>600). Contexte Développés dans les zones rurales défavorisées, ces barrages-réservoirs à usages multiples représentent une opportunité d’amélioration des conditions de vie des populations locales.
  • 4. Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta Opportunités et enjeux • Frein à l’exode rural • Diversification des activités Les petits barrages ne font généralement pas objet d’un suivi hydrologique • Absence d’informations hydrologiques (Volumes écoulés annuels et/ou saisonniers, crues, étiages et qualité des eaux); • Absence des chroniques de remplissage et de vidange des réservoirs; • Absence des connaissances sur les flux d’eau sortants de ces réservoirs Limite de la gestion rationnelle de l’eau disponible et la planification des activités autour des retenues
  • 5. Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta Matériels Zone d’étude Station météo à proximité du barrage de Boura Automatic rain gauge Pan evaporation Manual rain gauge Watchdog station
  • 6. Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta Suivi de l’évolution du plan d’eau Battérie d’échelles limnimétriques, digue à Boura Thalimède
  • 7. Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta 2. Méthodologie ΔS Méthodes d’estimation des apports annuels sur les BV non jaugés basées sur des approches régionales Méthode Rodier Méthode Dubreuil-Vuillaume  Méthode basée sur les observations et le bilan d’eau de la retenue )1()()()()()()()( inf tVtVtVtVtVtVtV uevapdévpcpr  Reconstitution des apports sur la période de suivi à partir du modèle GR4J
  • 8. Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta 3. Méthodologie Données de suivi disponibles pour la campagne Avril-12/Mars-13: o Précipitations journalières; o Evaporation journalières; o Cotes du barrages au pas de temps de 15 min; Inconnues de Eq. (1): o Apports en termes de ruissellement du BV; o Pertes par infiltration; o Prélèvements (domestiques, irrigation et abreuvement du bétail)  Période sans apports et avec prélèvements minimes (Infiltration)  Période avec apports et sans utilisation de la ressource (Ruissellement)  Période sans écoulements des cours d’eau et avec usages (prélèvements) Périodes d’estimation des inconnues
  • 9. Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta 3. Résultats 150 200 250 300 350 400 450 500 Reservoirwaterlevelperhour(cm) 150 200 250 300 350 400 450 500 Dailyreservoirwaterlevel(cm) 150 200 250 300 350 400 450 500 Weeklyreservoirwaterlevel(cm) 150 200 250 300 350 400 450 500 Monthlyreservoirwaterlevel(cm) Reservoir water level per hour Daily reservoir water level Weekly reservoir water level Monthly reservoir water level Dynamique de remplissage et de vidange du réservoir de Boura
  • 10. Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta 3. Résultats Hauteur de pluie cumulée et évolution des cotes du réservoir de Boura 96.50 97.00 97.50 98.00 98.50 99.00 99.50 100.00 100.50 0 200 400 600 800 1000 1200 Reservoirelevation(m) Cumulativerainfall(mm) Full SupllyLevel (FSL) Reservoirstage MinimumOperationLevel (MOL) Cumulative rainfall
  • 11. Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta 3. Résultats Evolution des volumes déversés et de la charge sur le déservoir 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 9-Aug 19-Aug 29-Aug 8-Sep 18-Sep 28-Sep 8-Oct 18-Oct Dailyspillwayhead(cm) Dailyspillwayrelease(103m3) Spillway release Spillway head
  • 12. Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta 3. Résultats Apports journaliers du BV du barrage de Boura 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 Discharges(mm/d)
  • 13. Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta 3. Résultats Apports journaliers du BV reconstitués : Modèle GR4J 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 Discharges(mm/d) Observed Simulated 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 Runoff(mm) Water balance GR4J
  • 14. Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta 3. Résultats Apports annuels du BV du barrage de Boura Méthodes Lame écoulée annuelle (mm) Coefficient d'écoulement (%) variation relative (%) Rodier 79 7.2 10.8 Dubreuil-Vuillaume 77 6.8 4.6 Bilanretenue 65 5.8 -10.8 Moyenne 73.7 6.5 -
  • 15. Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta 3. Résultats Evolution mensuelle des composantes du bilan d’eau de la retenue -4000 -3000 -2000 -1000 0 1000 2000 3000 4000 Value(103m3) Infiltration Withdrawal Spillway release Evaporation Runoff Direct rainfall
  • 16. Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta 3. Résultats Bilan annuel de la retenue Balance component Value (MCM) Runoff to reservoir 9.70 Direct rainfall on reservoir surface 1.64 Annual total inflow 11.34 Evaporation losses 2.76 Uncontrolled releases 6.24 Seepage losses 1.16 Water withdrawals 0.84 Annual total outflow 11.01 Initial reservoir storage 1.46 Reservoir storage at the end of period 1.69 Annual change in water storage 0.23
  • 17. Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta 4. Leçons  Un stock d’eau important reste encore dans la retenue surtout au-dessus de la cote de prise (presque 80 cm) à la fin de la saison sèche;  Faible valorisation du potentiel d’eau utilisable;  Volumes d’eau stockés plus disponibles à l’évaporation qu’aux usages (volumes évaporés largement supérieurs aux volumes prélevés);  Fortement contribution de la retenue à la recharge de la nappe affleurante (puits derrière la digue source d’approvisionnement en eau de la population locale).
  • 18. Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta 5. Recommandations aux différents acteurs  La population locale doit davantage s’approprier de l’ouvrage qui leur est destiné (entretien régulier de la digue, des canaux d’irrigation et des drains; respect de la zone de protection de l’ouvrage);  L’élaboration d’un calendrier stable d’activités par les différents groupes d’usagers de l’eau au niveau de Boura est nécessaire pour une meilleure valorisation du potentiel d’eau disponible;  Ministère de l’Eau (MEAHA) à travers ses services déconcentrés doit pérenniser au moins le suivi de la dynamique de remplissage et de vidange du réservoir de Boura par une lecture régulière des cotes du barrages;  La problématique de suivi hydrologique et de gestion de l’eau des petits réservoirs doit s’intégrer dans un programme plus large à l’échelle des pays du bassin de la Volta.
  • 19. Andes • Ganges • Limpopo • Mekong • Nile • Volta THANK YOU FOR YOUR ATTENTION 23/09/2013 19