Gestion de l'eau ans es ouvrages

91 Pages·2003·6.19 MB·French

by  World Bank Group

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VOLUME I
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Knowledge, Information and
Technology Center (KNIT)
Région Afrique
Banque mondiale
! ' *f i ,'~~~~~~1.
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 Autorité de developpement intégré de la region Liptako-Gourma
B. Bassin versant
CIEH Comité interafricain d'études hydrauliques
DNHE Direction nationale de l'hydraulique et de l'energie du ministère de l'Industrie, de
l'Hydraulique et l'Energie -Mali
HDM3 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
OHVN Opération de la Haute Vallée du Niger (office d'aménagement siégeant à Bamako)
ONBAH Office national des barrages et des aménagements hydroagricoles (Burkina Faso)
ONG Organization non gouvernementale
ORSTOM Office pour la recherche scientifique et technique Outre Mer (France)
PK Point kilométrique
PL Poids lourds
RD Rive droite
RG Rive gauche
RN Route nationale, ou dans l'expression "côte RN" cote de la retenue naturelle, c'est-à-dire
du niveau superieur du deversoir
TC Véhicule de transport en commun
TMJA Trafic moyen jjournalier annuel
TN Terrain naturel
VL Voiture légère
Le présent rapport a été rédigé par Messieurs Jean-Luc Fréjacques et Jean Perrin, du BCEOM, Sociétéfrançaise d'ingénierie, et
mis en forme par Jean-Marie Lantran, spécialiste principald e l'Industried e la construction, responsabled e l'étude par la Division
des Infrastructures, Département au Sahel, Région Afrique de l'Ouest. La mission des experts et la préparationd u rapporto nt 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 interlocuteursa u Burkina Faso, Togo, Mali et Niger.
Ce document est publié informellement par la Banque mondiale. Il est distribué pour encourager la discussion et les commentaires.
Les conclusions, interprétations,e t recommandations exprimées dans ce rapport sont celles des auteurs et ne doivent pas être
attribuées à la Banque mondiale, à ses organisationsa ffiliées, aux membres de son conseil d'administrationn i 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
(b) Les aptitudes à l'irrigation . 26
(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
La route .... 35
La digue .... 37
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
LE COUT D'OPERATION DES VEHICULES . 42
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
LA GESTION DES OUVRAGES . 50
7. RESUME ET CONCLUSIONS . ......5..3.
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
i
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 coûts-
bénéfices. 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 Recommandations socio-économiques
Burkina Faso. Les conditions naturelles son
favorables, et les ingenieurs routiers sont très bien L'évaluation socio-économique doit prendre en
informé de l'intérêt de ces ouvrages. compte le coût d'usage des véhicules sur la section
de route, les coûts de construction, d'entretien, et
Au Mali, la direction des routes est consciente des d'utilisation des ouvrages, le type et l'importance
avantages procuré par ces ouvrages, mais elle en craint des activités agricoles, les besoins en eau pour
le coût et aussi les dangers potentials pour la route. l'homme et pour le bétail, les impacts sur
l'environnement et sur la santé. Sur ces bases, les
Au Niger, l'importance des dépôts solides crée une concepteurs de projets routiers peuvent évaluer
contrainte majeure. l'intérêt présenté par ces ouvrages.
En Mauritanie, les ouvrages sont surtout orientés
vers des usages agricoles. Recommandations générales
Au Togo, l'unique ouvrage visité est le barrage-route Les autorités en charge de la gestion de l'eau et des
de Kabou. 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
Recommandations techniques. organisations qui les assistant sur le terrain.
L'entretien et l'utilisation doivent être une
Il faut prendre en compte de nombreux facteurs dans préoccupation majeure pour le concepteur, car seuls
la conception des ouvrages: trafic routier, topographie, les ouvrages bien entretenus ont des chances de
pluviométrie et hydrologie, bassin versant, durer. Ceci conduira à construire des ouvrages
évaporation, infiltration, qualité de l'eau, besoins en robustes et à utiliser des méthodes manuelles, au
eau pour la population, le bétail, ou la culture. moins sur les routes rurales et les pistes.
Les directions des routes devront aussi préparer et
Une recommandation majeure du rapport est de diffuser des manuels d'utilisation et d'entretien, ou
conserver des normes techniques homogènes sur des brochures d'instruction pour former les
les routes où le trafic dépasse 30 vélicules/jour. Si le usagers, et pour réduire les coûts au cours de la vie
trafic est plus faible, on peut réduire les des ouvrages.
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.
L'OBJET, LES LIMITES ET
LA PRESENTATION DU RAPPORT
L
ag estion 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 com-
mander une étude de cas, financée par le Fonds Norvégien (Nor-
wegian 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:
* De décrire les divers types d'ouvrages routiers permettant
d'assurer la maîtrise de l'eau en région sahélienne;
a 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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