Barrage souterrain   

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Les barrages souterrains sont des ouvrages de dimension moyenne construits en travers des cours d’eau dont les lits sont encombrés de sable épais. Ils sont des ouvrages en maçonneries, bétons, argiles ou tout matériau imperméable construit pour réduire l’écoulement souterrain et favoriser la recharge des nappes.

 

Coupe d’un barrage souterrain (source : Simon Maddrell et Ian Neal)
(Adaptation de l’illustration : Dr Sani M.A.)

1. Objectifs

Ils visent à :

• Arrêter l’écoulement souterrain et une partie de l’écoulement de surface de l’eau pour favoriser l’infiltration et la recharge des nappes ;
  
• Favoriser le dépôt davantage de sédiments sableux qui forme un aquifère stockant l’écoulement souterrain ;
  
• Surélever le lit du cours d’eau et créer une terrasse.
  

2. Contexte/Conditions du milieu

La technique des barrages souterrains convient bien aux zones semi-aride et aride à pluviométrie de moins 100 à 750 mm/an. 

Les emplacements les plus appropriés pour la construction des barrages de sable sont les lits des cours d’eau qui ont un coefficient de déclivité qui se situe entre 2 à 4 % et dont la dimension granulométrique des sédiments accumulés le long des cours d’eau et dans les lits est celle du sable. 

3. Etapes de mise en œuvre

❖  Caractéristiques techniques :

L’effet sur la recharge de la nappe souterraine dépend de la profondeur à laquelle l’ouvrage est ancré. Plus les fondations sont profondes, plus l’eau souterraine est retenue.

Un barrage de sable comprend :

• • • • • Le corps du barrage ;
          
        • Le déversoir ;
          
        • Les murs en aile ;
          
        • Le bassin d’amortissement.
          

Les hauteurs du barrage et du déversoir sont déterminées par le débit maximal et le niveau maximal de crue.

Le niveau maximal de crue est apprécié à travers du plus haut niveau des marques de crue laissées sur les rives en année de bonne pluviométrie ou des informations émanant des communautés locales;

Calcul des dimensions du déversoir à travers le débit maximal
Q = c * Ls* H3/2
Avec : 
Q  = Débit maximal dans une section lit de cours d’eau (m3/s) ; 
Ls  =  longueur du déversoir (m) ; 
c  = 1,9 (dépend constamment de la forme du déversoir) ici: Déversoir triangulaire à seuils épais) 
H  =  hauteur du déversoir (m)

Dimensions transversales d’un barrage de sable
Gf  = Franc-bord brut (m) 
Lw = longueur mur en aile (m)
Hf  = Hauteur du franc-bord (m) 
Hd = Hauteur totale de barrage (m) 
Hs = Hauteur totale du déversoir (m)
Lwe = longueur de l’extension du mur en aile (m)
Ls = longueur du déversoir (m)

Coupe transversale d’un barrage de sable et dimensions. (Adaptation de l’illustration : Dr Sani M.A.)

Leur longueur varie souvent entre 100 et 200 m et la hauteur du mur ou de la digue entre 2 et 4 m selon les dimensions du koris. Les barrages souterrains créent des retenues d’eau permanentes ou temporaires en amont, avec des superficies allant souvent de 5 à 15 hectares.

Dimensions du bassin d’amortissement
SL  = c * L1/3 * H21/2
SL  = longueur du bassin d’amortissement (m) avec c = 0,96 (constant)
H2  = hauteur de chute libre (m) : hauteur du niveau de l’eau en amont –hauteur du niveau d’eau en aval

Dimensions du bassin d’amortissement (Adaptation de l’illustration : Dr Sani M.A.)

4. Mesures de gestion, d'appropriation et de pérennisation   

L’exploitation et la gestion durable dépendent directement de l’approche participative qui doit promouvoir une gestion concertée des ressources en eau en amont et en aval du barrage.

Elle doit impliquer tous les intervenants et usagers, au niveau de la planification, la réalisation, l’exploitation et l’entretien. L’engagement des bénéficiaires se traduit par leur participation physique et/ou financière à l’investissement. Toutes les étapes entre la planification, l’exploitation et l’entretien demandent un accompagnement intensif avec des formations techniques et organisationnelles, ainsi que le suivi de leur application.

5. Avantages et inconvénients/contraintes

Avantages

Inconvénients/contraintes

-        Amélioration de la disponibilité de l’eau pour l’intensification de la production agro-sylvo-pastorale -        Amélioration des revenus à travers le développement des activités agrosylvopastorales -        Augmentation de la disponibilité en eau ; -        Réduction de l’évapotranspiration -        Amélioration des revenus de la population (approche à Haute Intensité de Main d’Œuvre ou HIMO)

-        Risques de conflits d’utilisation entre agriculteurs et éleveurs -        Risques d’inondation suite aux débordements -        Nécessité d’une grande technicité.

6. Coûts de la technique

Les coûts des barrages souterrains varient fortement selon les conditions physiques, la taille de l’ouvrage et la disponibilité des matériaux locaux. Dans la région d’Agadez, le Projet Pôle Ruraux (PPR) a réalisé 18 barrages souterrains. Le coût de ces ouvrages par mètre linéaire moyen varie de trois cent mille à huit cent mille par ml. 

Coûts de quelques exemples

Site	Commune Rurale (CR)	Longueur ouvrage (ml)	Coût (F CFA)	Coût au ml en (F CFA)
Agllal/ CR Iférouane	CR Iférouane	757 ml	228 596 000	301 977
Bogohol 1 et 2, Aouderas	Dabaga	1152 ml	419 524 500	364 171
Tewart 1 et 2	Tabelot	474 ml	349 266 100	736 849
Tamanat 1 et 2	Tabelot	268 ml	218 909 350	816 826
Coût moyen de l’ouvrage	4	731 ml	304 073 988	415 970

Source projet Pôle Ruraux/DGGR/MAG

7. Durée de vie

Les barrages souterrains bien construits ont une durée de vie comprise entre 30 et 50 ans.

Références bibliographiques

• Bonnes pratiques de CES/DRS. Contribution à l’adaptation au changement climatique et à la résilience des producteurs. BMZ. Les expériences de quelques projets au Sahel. Nill & Kobilke, 2002 60 pages. 
  
• Sand dam manual FINAL FRENCH 2007, 46 pages.