Première réunion du Groupe de travail sur la révision des normes hydrologiques en Afrique de l Ouest et du Centre

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1 Première réunion du Groupe de travail sur la révision des normes hydrologiques en Afrique de l Ouest et du Centre 2iE, Ouagadougou, 04 avril 2011 Salle 2iE RAPPORT DE SYNTHESE DES TRAVAUX Début des travaux Après les paroles de bienvenue et d introduction du Dr Amani, représentant de l UNESCO qui a proposé que les travaux soient présidés par le professeur Abel Afouda, avec comme rapporteur Honoré Dacosta, les travaux ont commencé par un tour de table pour la présentation des membres du groupe de travail (liste à joindre). Le programme proposé par le représentant de l UNESCO a été approuvé (programme ci-joint en annexe) Quatre présentations liminaires ont été faites pour situer le problème et ses enjeux par : Dr Abou Amani, représentant de l Unesco Pierre Ribstein, professeur à l université Paris 6, Karambiri Harouna, Enseignant-chercheur à 2iE, Gil Mahé, chercheur à l IRD Dr Amani a souligné que la tenue de cet atelier est la suite logique de la résolution de la troisième réunion des comités nationaux PHI tenue à Cotonou en Février 2010 au cours de laquelle la nécessité de mobiliser les Ressources en Eau en Afrique pour la satisfaction des différents besoins et croissance économique et la construction des ouvrages hydrauliques indispensables à cet effet ont été fortement recommandées. Dans cet objectif, il est prévu un financement de plus de 20 milliards de dollars par an d investissement (AMCOW), financement revu à la hausse à 40 milliards de dollars par an. Or, cette mobilisation des ressources en eau est confrontée à une forte variabilité de la pluviométrie accompagnée d une modification sensible des écosystèmes générant une variation sensible des écoulements (accroissement des débits des petits cours d eau dans le Sahel ; diminution générale de ceux des grands cours d eau), une forte érosion et le comblement des réservoirs. Il se trouve que les ingénieurs, aménageurs et bureaux d études, pour estimer cette ressource, continuent à utiliser des normes et les outils développés dans les années

2 L évidence s impose à nous : face aux changements climatiques (ayant induit une non stationnarité des variables climatiques et hydrologiques), aux modifications des états de surface de nos hydrosystèmes, il nous faut une nouvelle génération de modèles hydrologiques pour la conception des ouvrages hydrauliques en Afrique de l ouest du centre. Le professeur Ribstein a rappelé le contexte dans lequel les outils de prédétermination utilisés depuis les années 70 en Afrique de l ouest (domaines sahélien et soudanien) ont été élaborés par Rodier et Auvray, puis le Centre Inter-états d Etudes Hydrauliques (CIEH), la dernière publication étant celle de la FAO en Les principaux repères bibliographiques dans l élaboration des normes hydrologiques en Afrique de l ouest sont les suivants : Rodier et Auvray : Estimation des débits de crue décennale pour les petits bassins versants de superficie inférieure à 200 km2 en Afrique Occidentale. ORSTOM CIEH Dubreuil et al : Recueil des données de base des bassins représentatifs et expérimentaux : ORSTOM Rodier : Evaluation de l écoulement annuel dans le Sahel tropical africain. ORSTOM Puech et Chabi-Gonni : Méthode de calcul des débits de crue décennale pour les petits et moyens bassins versants en Afrique de l Ouest et Centrale. CIEH Nouvelot : Guide des pratiques hydrologiques sur les petits bassins versants ruraux en Afrique tropicale et équatoriale. FAO : Crues et apports. Manuel pour l estimation des crues décennales et des apports annuels pour les petits bassins versants non jaugés de l Afrique sahélienne et tropicale sèche. Bulletin FAO n 54. On trouvera dans ces références tous les détails portant sur la méthodologie suivie, les formulations des équations proposées par les différents auteurs. Le professeur Ribstein a conclu sur un ensemble d interrogations et de recommandations : La révision des normes hydrologiques, sujet très (ou trop) vaste? Quelle échelle : petits bassins, grands bassins? Recommandations : Il faut procéder par étapes pour réviser la norme hydrologique de calcul de la crue décennale sur un bassin non jaugé : Compléter par de nouvelles observations (nouveaux bassins) Draft v2, 09 March Page 2

3 Chercher des séries plus longues pour obtenir des valeurs de débit décennal fiables, Relancer des observations sur des bassins déjà observés Initier des «retours d expérience» à chaque fois qu un ouvrage a cédé pour vérifier les conditions de dimensionnement / les conditions de rupture Utiliser les nouveaux outils (télédétection, MNT, ) pour caractériser les bassins Appliquer des méthodes à base de simulation et de régionalisation M. Karambiri a rappelé les conditions d écoulement passés et actuels comme indiquées ci-dessous : Rupture climatique en 1970 Baisse prolongée des pluies depuis 1970 (15 à 35%) Diminution du nombre de jours de pluies Descente des isohyètes vers le sud Augmentation des épisodes secs durant la saison des pluies Forte variabilité de la date de début de la saison des pluies Fortes variations spatiales et inter-saisonnières des pluies Diminution des écoulements dans la plupart des bassins versants du domaine soudanien Augmentation des écoulements dans le domaine sahélien et les risques associés Cette situation suscite beaucoup d interrogations parmi les chercheurs et les praticiens sur le terrain. Ces interrogations demandent des réponses urgentes compte tenu des dommages importants subis par les infrastructures routières, hydrauliques et les problèmes d inondations dans les zones urbaines. La présentation de Gil Mahé a apporté des précisions sur les caractéristiques de la pluviométrie et des écoulements dans les domaines sahélien, soudanien et équatorial. Il apparaît des modifications sensibles dans les paramètres hydroclimatiques servant au dimensionnement des ouvrages hydrauliques. Des trois présentations, il découle que : 1. la révision des normes hydrologiques est nécessaire. Mais sous quelle forme? Les abaques comme l avait fait Rodier-Auvray? Comme le CIEH? comme le rapport FAO de 1996? ou bien sous forme de logiciels? 2. des discussions, il ressort que les incertitudes inhérentes aux changements climatiques, imposent la prise en compte de ces dernières dans la formulation des nouvelles normes. 3. la nécessité de reprendre les observations dans les anciens bassins versants ayant servi aux études de Rodier-Auvray et le CIEH. Mais combien de bassins seront nécessaires à cette actualisation des connaissances? 4. il importe de constituer une bonne base de données en récupérant les bases de données IRD, CIEH. Le 2iE a hérité du fond documentaire du CIEH. Il faut Draft v2, 09 March Page 3

4 examiner les possibilités de constitution d une base de données numériques (si cela n existe pas déjà) à partir de ce fond documentaire 5. La nécessité d une bonne représentativité des bassins versants dans les différentes zones éco-climatiques 6. la relation pluie-débit doit être affinée en approfondissant la connaissance de la pluie à toutes les échelles : annuelles, mensuelles, journalières, horaires et infra-horaires (les intensités de pluies). 7. Impulser une activité de recherche sur les événements exceptionnels en mettant à profit les retours d expérience qui peuvent être source de données importantes 8. la méthode des analogues, utilisée en France, pourrait apporter des réponses à bien des interrogations 9. les questions scientifiques ne sauraient être dissociées des préoccupations opérationnelles dans ce travail de révision des normes hydrologiques Composantes du programme Le programme de révision des normes hydrologiques doit s articuler autour des points suivants : (i) observations et collecte des données ; (ii) les méthodes, analyse et modélisation ; (iii) les outils opérationnels et (iv) le renforcement de capacités. Données et observations : Le travail de révision des normes hydrologiques doit s appuyer sur des données fiables. Les actions suivantes sont préconisées : Mise à jour des données hydrologiques existantes et constitution de base de données propres ainsi que les données CIEH, Instrumentation, suivi hydrologique, sédimentologique et caractérisation des états de surface de quelques bassins par les services hydrologiques nationaux et universitaires (anciens bassins, 2 à 3 par pays). La collaboration entre les services techniques nationaux et les structures de recherche universitaires sont de nature à impliquer la recherche dans la prise en charge de la modélisation hydrologique ; Mise à jour des données pluviométriques et constitution de base des données incluant les données d intensité des pluies. Les pluviogrammes sont disponibles dans les services de météorologie nationale mais les diagrammes ne sont pas dépouillés. Le risque de dégradation des enregistrements est réel (humidité, qualité du papier, tenue des archives.) Retours d expérience sur des cas exceptionnels; événements exceptionnels (exemple la pluie du 01/09/2009 à Ouagadougou). En effet, des observations fines sur les ouvrages endommagés doivent fournir les niveaux de risque ayant entraîné les dégâts constatés. Méthodes, Analyse et Modélisation (question scientifique) Une réflexion approfondie sur les méthodes de traitement, d analyse et modélisation des données collectées (anciennes et nouvelles) et les discussions montrent que nous Draft v2, 09 March Page 4

5 devons aller au-delà d une simple révision des normes hydrologiques. D où l interrogation sur le contenu à donner au mot «normes). Analyse, caractérisation des données pluviométriques, pluviographiques et des débits à divers pas de temps, Classification des bassins, analyse, retour d expérience, régionalisation, modélisation, incertitudes par zones homogènes Outils opérationnels Production des nouveaux outils par classe de bassins homogènes en fonction des domaines climatiques (crue de projet); guide d investissement, Elaboration des courbes Intensité-Durée-Fréquence (IDF) suite au traitement des enregistrements pluviographiques. Au cas où les IDF existent, analyser les incidences des changements climatiques sur les intensités de pluie et procéder à leur révision. Les changements climatiques ont un impact sur les hydrosystèmes urbains où les modifications des états de surface sont plus rapides et plus durables, Nouvelles techniques d analyse fréquentielle pour les grands bassins avec longue série en tenant compte de la non stationnarité actuelle Renforcement des capacités Formation (MscA, PhD) : prise en compte de la variabilité climatique et hydrologique dans les modules de formation dans les écoles d ingénieurs et au niveau universitaire Formation services opérationnels (aménageurs, ingénieurs, bureaux d études...) : initier des modules de formation spécifiques à l endroit des utilisateurs et acteurs au développement pour la prise en compte du risque climatique et hydrologique, Large dissémination des outils : Directive CEDEAO/UEMOA pour la conception des ouvrages hydrauliques en Afrique de l Ouest Feuille de route Pour arriver à des résultats efficients, la feuille de route suivante a été discutée et adoptée. Rapport de la réunion synthèse des discussions Préparation de la note conceptuelle de projet Plaidoyer auprès des différents partenaires et donateurs sur l initiative Préparation d un programme régional par un petit groupe d experts Deuxième réunion du groupe d experts élargie aux différents partenaires techniques et financiers Table ronde des bailleurs de fonds Réunion de lancement Draft v2, 09 March Page 5

6 La mise en œuvre de cette feuille nécessite un plaidoyer à l endroit des bailleurs de fonds, des organisations régionales et sous-régionales dont l UEMOA, la CEDEAO et la BAD etc. Le représentant de l UNESCO a exprimé sa satisfaction pour le déroulement de la réunion et remercié tous les participants pour leur contribution à ces discussions et à la mise en place de ce programme de travail. Il a souhaité fortement voir se réaliser ce programme au profit des populations pour le développement la sous région ouest africaine. Draft v2, 09 March Page 6

7 ANNEXE 1 : ADAPTATION A LA VARIABILITE ET CHANGEMENT CLIMATIQUE EN AFRIQUE DE L OUEST Termes de références Groupe de travail sur la révision des normes hydrologiques pour la conception des ouvrages hydrauliques en Afrique de l Ouest 1. Contexte et justificatifs Durant la décennie internationale hydrologique, l ORSTOM (devenu IRD) a instrumenté plus d une centaine de bassins expérimentaux en Afrique francophone de superficie variant de moins d un km2 à plus de 150 km2. Ces bassins expérimentaux ont été suivis sur une période allant de 2 ans à plus de 5 ans suivant les bassins. Les données hydrologiques collectées sur ces bassins ont été très précieuses et ont servi à établir les guides et abaques pour la conception des ouvrages hydrauliques en Afrique de l Ouest et du Centre et plus particulièrement les pays francophones. Les ingénieurs et les aménagistes utilisent jusqu à présent ces outils et guides développés dans les années 60 par IRD et l Ex CIEH. Ces guides et outils continuent d être utilisés pour la conception des ouvrages hydrauliques (buse, dallots et mi-ponts pour les routes, les petits et moyens barrages de stockage d eau, la conception des réseaux de drainage urbain,..). Ces outils et guides conçus sur la base des données hydrologiques sur 3 à 5 ans caractérisent les états des surfaces et conditions écologiques des années d avant 1970 sur les différents bassins expérimentaux de la sous-région. Malheureusement avec le changement profond que l écosystème de la sous-région a connu suite à la désertification et à la variabilité climatique, les conditions hydrologiques et les états de surface ne sont plus comme dans les années où ces outils ont été développés. L utilisation actuelle de ces outils pour concevoir des ouvrages hydrauliques a sans aucun doute des conséquences néfastes sur la durabilité de ces ouvrages. En effet, on assiste ces dernières années à des ruptures fréquentes des ouvrages hydrauliques anciens et récents avec des conséquences sur le transport et la sécurité des populations en aval des réservoirs. Avec le changement climatique, on assistera à une augmentation de la fréquence des extrêmes hydrologiques, ce qui aggravera la situation. Il est donc urgent et indispensable de conduire des travaux pour la mise à jour de ces outils et guides hydrologiques afin qu ils soient adaptés aux conditions actuelles et futures proches. Ceci est d autant plus urgent que dans beaucoup de pays de la sous-région, la maîtrise de l eau avec la construction des réservoirs de tailles diverses pour les besoins entre autres de l irrigation pour les besoins de la sécurité alimentaire est devenue une priorité. Il est souhaitable que les ouvrages soient conçus suivant des normes adaptées aux conditions actuelles au risque de compromettre les futurs investissements. Draft v2, 09 March Page 7

8 Cette révision de normes pour la conception des ouvrages hydrauliques pour la mobilisation des ressources en eau est une réponse concrète en matière de stratégie d adaptation au changement climatique vis-à-vis des infrastructures hydrauliques et la gestion durable des ressources en eau dans la sous région. Lors de la troisième réunion des comités nationaux du PHI des pays sub saharien tenue du 15 au 17 février 2010 à Cotonou au Bénin, la révision des normes hydrologiques pour la conception des ouvrages hydrauliques a été identifiée parmi les priorités où l intervention du PHI est souhaitée. Afin de réfléchir sur des nouveaux guides et outils pouvant remplacer ceux encore utilisés dans la sous région, le programme hydrologique international propose la mise en place d un groupe d experts sur la question. 2. Objectifs L objectif principal de l équipe est de proposer une feuille de route pour la préparation et la mise en œuvre d un projet régional dont la finalité sera la production des nouveaux outils et guides hydrologiques adaptés aux conditions actuelles et futures. Ce qui permettra pour une meilleure conception et sécurisée des ouvrages hydrauliques dans la sous région. Le groupe d experts étudiera les modalités de réactivation de tous ou une partie de bassins expérimentaux des années 60 ayant servi à l établissement des normes actuelles. Il discutera aussi des approches complémentaires telles que la modélisation afin de disposer des outils applicable pour toute la sous région. 3. Résultats attendus Les principaux résultats attendus du groupe de travail sont : - Une feuille de route pour l établissement des nouveaux guides et abaques pour la conception des ouvrages hydrauliques dans la région - Un état de lieu préliminaire des bassins expérimentaux instrumentés dans les années Une note conceptuelle de projet régional incluant la liste des bassins à rééquiper et les grandes lignes du projet et un budget estimatif - Un document de projet détaillé 4. Activités Les principales activités du groupe de travail sont : - Collecte des données sur les différents bassins expérimentaux - Analyse des données collectées - Première réunion du groupe de travail - Production d un état de lieu consolidé des bassins expérimentaux - Production d une note conceptuelle de projet - Mobilisation de fonds - Deuxième réunion du groupe de travail - Production du document provisoire de projet détail - Atelier de validation du document de projet élargi aux pays - Mobilisation des fonds du projet - Réunion de lancement du projet Draft v2, 09 March Page 8

9 5. Modalité de mise en œuvre Sur la base de la résolution prise par la réunion de Cotonou lors la troisième réunion des comités Africains du PHI sur cette question de révision des normes hydrologiques, le bureau régional a préparé le projet des termes de références. Les termes de références seront partagés avec les principaux acteurs afin d avoir le ralliement et l appui de tous les acteurs pour cette initiative régionale. Parmi ces acteurs on a : - les comités nationaux du PHI qui comprennent à leur sein les services hydrologiques qui seront responsables du suivi des bassins expérimentaux - l IRD - l Unité de Coordination des Ressources sen eau de la CEDEAO - l OMM - les organisations sous-régionales de recherche et d enseignement supérieures dans le domaine des sciences de l eau. - La banque africaine de développement, la facilité africaine de l eau et autres partenaires au développement - AMCOW - GWP Un groupe d experts sera mis en place et sera responsable sous la coordination de l UNESCO à travers le réseau FRIEND-AOC d accompagner l initiative jusqu au lancement officiel du projet. Le groupe d experts se réunira au moins trois jusqu au lancement officiel du projet. 6. Composition du groupe de travail Les experts membres du groupe de travail seront sélectionnés sur la base de leur expériences et expertises reconnues sur la question. Le groupe sera composé d une dizaine d experts. Le noyau du groupe sera composé des coordinateurs des thèmes du réseau FRIERND-AOC. Il sera complété des experts dont l expertise est bien reconnue. A ce stade le groupe sera composé comme suit : - Coordonateur général FRIEND-AOC - Représentant de 2ie - Représentant de UCAD - Représentant de IRD/France - Représentant de AGRHYMET - Représentant de CCRE CEDEAO - Représentant de la Facilité Africaine de l Eau - Deux représentants de comité nationaux PHI - Un représentant de l UNESCO-IHP - Un représentant de l OMM Draft v2, 09 March Page 9

10 ANNEXE 2 : Première réunion du Groupe de travail sur la révision des normes hydrologiques en Afrique de l Ouest et du Centre 2iE, Ouagadougou, 04 avril 2011 Salle 2iE Programme Provisoire Lundi, 04 Avril :00-10:15 Introduction des participants President/Rapporteur Adoption du programme 10:15-10:30 Contexte, justificatifs et objectifs de la réunion, Abou Amani, UNESCO 10:30-11:00 Historique des normes hydrologiques actuelles et perspectives, Pierre Ribstein, 11:00-11:30 Changements hydrologiques, conséquences sur les infrastructures hydrauliques et nécessité de révision des normes actuelles, Harouna Karambiri 11:30-12:00 Quelques résultats de recherche sur les changements hydrologiques, Gil Mahe 12:00-12:30 Questions et début de discussions sur la nécessité de révision des normes 12:30-14:00 Pause dejeuner 14:00-15:00 Approches pour la révision des normes (discussions) 15:00-16:00 Grande composante du programme régional (discussions) 16:00-16:30 Pause café 16:30-18:00 Programme régional (suite) Feuille de route clôture Draft v2, 09 March Page 10

11 ANNEXE 3 : Liste des participants 1. Diedhiou Arona IRD arona.didhiou@ird.fr 2. Dacosta Honore UCAD honore.dacosta@ucad.edu.sn 3. Zannou Arnaud DG-Eau/Benin arnaud.zannou@ird.fr 4. Leblanc Jean Marc IRD BF/CI jeanmarc.leblanc@ird.fr 5. Malou Raymond UCAD malouraymond@yahoo.fr 6. Mohamed Koite DNN Mali/ ACMAD mohasaoko@yahoo.fr 7. Diallo Drissa Université de Bamako drdiallo@ird.fr 8. Barry Mamadou Aliou DNH/Guinée barryaliou55@yahoo.fr 9. Cissé Yourna Coulibaly DNH/Bamako c.yourna@yahoo.fr 10. Pierre Sibiry Traoré ICRISAT p.s.traore@cgiar.org 11. Dezetter Alain IRD UHR Hydrosciences Alain.Dezetta@ird.fr 12. Sigha Nkamdjou IRGM/MINRESI Cameroun sigha_nkamdjou@yahoo.fr Draft v2, 09 March Page 11

12 13. Pierre Ribstein UPMC Jean Emmanuel Paturel IRD/HSM Luc Seguis IRD/HSM seguis@ird.fr 16. Lienou Gaston Université de Yaoundé liengast@yahoo.fr 17. Mahe Gil gilmahe@hotmail.com 18. Genthon Pierre IRD pierre.genthon@ird.fr 19. Assouma Karimou Representant de WEMOA 20. Afouda Abel Université d Abomey-Calavi aafouda@yahoo.fr 21. Ngounou Ngatcha Beujawin Université de Ngarunderé B.P. 454 Ngarunderé 22. Kamagate Bamory Université Abobo Adjame, Abidjan 02 BP 801 Abj Sanfo Safietou WASCAL ABV Ouagadougou Burkina Faso 24. Abdou Ali AGRHYMET a.ali@agrhymet.ne 25. Abou Amani UNESCO Nairobi Office a.amani@unesco.org Draft v2, 09 March Page 12