LES BASES POUR UN DÉVELOPPEMENT DURABLE DES RESSOURCES EN EAU : APPLICATION AU MAROC Entretiens Jacques Cartier Colloque 8: Gestion des Risques Face aux Changements Climatiques, 25-26 Novembre 2013,Amphitéatre de la délégation régionale du CNRS, Lyon, France Driss Ouazar et al UMOV Agdal Rabat/EMI/LASH ENIM /SYSCOM
INTERNATIONAL RESEARCH INITIATIVE ON ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE (IRIACC) Facing Changes Together Faire-face aux Changements Ensemble (FACE) Mieux s adapter aux Changements Climatiques au Canada et en Afrique de l Ouest dans le domaine des ressources en eau Canadian Institutes of Health Research 2
Project Overview Initiated cooperation in 2011: First Meeting June 2-3, Ottawa Involvement of Research / Beneficiaries Institutions (Agriculture, Health, Water). Canada: INRS, INSPQ, UQAM, EC, UOTTAWA, UMontreal, UMoncton, Many Univ Sahel: AGRHYMET, CERMES, ACMAD, U Abdelmoumni, 2IE/U Morocco: EMI, INRA, DE, Many Univ Direct International cooperation Other Partners (self sponsored). Contributions to education/research: More than 10 PhDs, 20 MS; 20 Graduations, 20 pubs in refereed literature; 15 international meeting abstracts. Scientific advances in statistical hydrology, hydrology modeling, floods, droughts, atmospheric water vapor for weather studies, sustainable vision, climate change issues, health impact, Agriculture impact. 3
Water Risks Alternatives Criteria Constraints Conflicts Climatic Context Health Agriculture Socio-Economic Environment/ Context FACE - Components 4
Climate Change Scales Data Methods Monitoring Mapping Themes Human Health Human & Natural Systems Integration & Knowledge Transfer Models Impacts Adaptation Strategy Sectoral Adaptation Management FACE PROJECT 5
Adaptation of Infrastructure against CC Need to Adapt Design Select Adaptation Strategy Ecosystem/ Environment Measure evaluate Implement Social Infrastructure Technical Infrastructure
Zoom: Bassin Versant Dimension Sociale BV Arides plus vulnérables aux dégradations des ressources naturelles Le BV est l unité géographique optimale (basic building block) Dimension Développement Durable Aspects Changements Climatiques 7
Hydraulic infrastructures Risk Alternatives Management Criteria Climatic Context Basin Constraints Conflicts Offer Usages Socio- Economic Environment / Context Return IWRM-CC-SD - Components 8
Remote sensed data(spot & Radar) maps data (Top., géol., Soil,...) Hydrological, climatological & quality data Capture & sensed data processing Environmental consideration assessment Hydroclimatological & quality SGBD Segmentation approach GIS integration Watershed Information System: Interpolation & extrapolation. Social & economical DBMS Statistical reports Social & economical data Statistical analysis, Hydrological models Climatological models, Quality models Environmental consideration assessment Hypsometrical approach Complexity Modeling Geographical Information System Digitization, regeneration & segmentation Ground truth data
Les bases pour un développement durable des ressources en eau : Application au Maroc Reference: Moulay Driss Hasnaoui, Driss Ouazar, Naima Aqid, and Mohamed Touji (2013) : Hypsometrical Approach as a Decision Tool for Rational Management and Planning of Watersheds to Meet Sustainable Development, Journal of Sustainable Watershed Science & Management 1 (3): 99 107, 2013 doi: 10.5147/jswsm.2013.0126 citation sur Tumblr et Facebook : http://idrccrdi.tumblr.com/post/45928761484/water-upstream-downstream-leauagir-en-amont. 10
Pluies moyennes mensuelles 1998-2012 (mm) 11
Résultats et Interprétations Présentation des zones d étude Changements futurs des précipitations. Évaluation des changements climatiques sur les zones d étude Correction et évaluation des sorties des modèles météorologiques 5 5 0 0-5 -5-10 -15-10 -20-15 -25 Hiver Printemps Eté Automne Annuale Hiver Printemps Eté Automne Annuale Zaouia Foum Zaabel Foum Bouskoura Tillicht M'zizel R.Erfoud Ajustement statistique et élaboration des courbes I.D.F -30-20 -35-25 -40 Régionalisation des paramètres des crues pour le calcul des pluies du projet Conclusions et perspectives Changements futurs (en %) issus de SDSM pour les cumuls saisonniers et annuels de précipitation (2010-2050 par rapport à 1961-2003). 12 13/12/2013
Tendance à la rareté de l eau au Maroc L accroissement démographique (rareté de l eau, pénurie, ) en 2025 la dotation par habitant avoisinera le seuil de 500 m3. Le changement climatique (sécheresses et inondations). Inégalité de répartition notamment entre l amont et l aval Gaspillage (système d irrigation adopté dans la grande irrigation, pertes dans les conduites de l eau potable, ). Le développement socio-économique qui s accompagne entre autres d une forte urbanisation, forte industrialisation, et les perturbations qu il engendre. Inondations Pénurie d eau 13
Gestion Intégrée des Ressources en Eau Usage intégré des ressources en eau. Planification rationnelle des ressources en eau: répartition équitable entre les usagers. Gestion optimale et durable des ressources en eau. Protection des ressources en eau et de l environnement. Intégration de l arsenal juridique Differentes lois et textes d application Implémentation de regulations instructions 14
Usage intégré des ressources en eau 1. Eaux de surface. 2. Eaux souterraines y compris les eaux profondes. 3. Réutilisation des eaux usées. 4. Dessalement de l eau de mer. 5. Collecte des eaux pluviales. 15
Planification Rationnelle des Ressources en Eau: allocation équitable entre utilisateurs approche hypsometrique de representation de l amont vers l aval d un bassin versant 1. Distribution des potentialités en eau : répartition des ressources en eau. 2. Distribution des potentialités en terres agricoles : répartition de la demande en eau agricole. 3. Distribution des potentialités énergétiques : répartition de la puissance du cours d eau. 4. Distribution démographique et pression sur les ressources en eau : demande en eau potable et industrielle. 5. Distribution de l interaction environnementale amont aval : répartition de la pollution et du pouvoir épuratoire. 6. Pression sur les autres ressources naturelles : répartition de l intensification de la dégradation notamment du couvert végétal. 7. Potentialités en autres ressources : minières, commerciales,.
Gestion optimale et durable des ressources en eau Gestion de l offre Mobilisation à travers les barrages (technique traditionnelle). Transfert d eau des bassins excédentaires aux bassins déficitaires. Interconnexions de bassins Collecte des eaux pluviales Recyclage des eaux usées Dessalement de l eau de mer 17
Gestion de la demande Irrigation traditionnelle (petites parcelles, irrigation par submersion, ). Irrigation moderne mais gravitaire s accompagnant de grosses pertes dans les réseaux mais surtout à la parcelle. Usage de cultures consommatrices d eau. Transformation du système d irrigation gravitaire en microirrigation Amélioration de l efficience des réseaux d alimentation en eau potable Choix des cultures à haute valeur ajoutée et économisant l eau Développement des cultures de tiroirs 18
Le besoin de développer une stratégie réelle d adaptation au changement climatique dans le but d un développement durable : Pour réduire l émission de gaz à effets de serre. Pour préserver les composantes naturelles du cycle hydrologique (le ruissellement, l évapotranspiration, l infiltration, ). Et atténuer en perspective d éliminer les effets négatifs de l urbanisation et des activités humaines sur l environnement naturel. Le besoin d introduire par conséquent le concept de perturbation et le principe de Perturbateur-Payeur (déjà introduit dans la legislation en Allemagne). 19
Protection des ressources en eau et de l environnement La loi de l eau. Lois de l environnement. Lois de la construction. Lois du développement agricole. Nécessité de l intégration Nécessité de compléter par les directives Nécessité de compléter par les textes d application Nécessité d intégrer et/ou d appliquer dans les lois de l eau les principes de: préleveur-payeur, pollueur-payeur 20
Approche de Mise en œuvre En concertation et coordination. Selon une approche participative. Impliquant tous les partenaires. Avec un système de communication approprié. Bonne Gouvernance 21
Planification rationnelle des ressources en eau à l aide de l approche hypsométrique 22
Rational planning of water resources: Fair allocation among users - hypsometric approach of representing the upstream to downstream of a watershed - Foum Tillicht, Morocco Dam sites Inventory Drinking water supply Demand Irrigation area potentialités and water demand 3350 3150 2950 2750 2550 2350 2150 1950 1750 1550 1350 Housekeeping Inhabitant 0 2400 4800 7200 9600 12000 14400 16800 Altitude (m) 3350 3150 Sol nu pour le bassin de Foum Tillicht 2950 2750 Limon pour le bassin de Foum Tillicht 2550 2350 2150 1950 1750 1550 1350 0 25 50 75 100 125 150 175 Cummul (km2) Drink ing w ate r s upply de m and w ith 100 l/d/capita Elevation m 3850 3350 2850 2350 1850 1350 0 0,25 0,5 0,75 w ate r de m and in m illion cubic m Elevation in m Irrigation water demand 3350 3150 2950 2750 2550 2350 2150 1950 1750 1550 1350 0 10000000 20000000 30000000 Water demand in cubic m
Collecte des eaux pluviales 24
Estimations stock Ait ben Yaacoub 1200000 1000000 800000 600000 400000 200000 Potentiel Pluvimétrique Débordement Quantitée Stockée 0 25
Rainwater Harvesting Rural Commune, Centre, Town and Subbasins Rural Commune Ait Ben Yacoub SubBasins (STORM) SubBasins Midelt Itzer
Application of rainwater harvesting to Ait Ben yacoub SubBasins Total Population (2004) Household (2004) Total Surface of habitations[m 2 ] 4316 810 655957 Evènement pluvieux continue au pas de temps horaire Carte des sous bassins de la CR A. Ait Ben Yacoub Habitations location Surface of habitations[m 2 ] Populatio n Sub Basin 4 44125 290 Sub Basin 7 7589 50 Sub Basin 8 103113 678 Sub Basin 9 154999 1018 Sub Basin 10 158961 1044 Sub Basin 11 34639 228 Sub Basin 12 8897 58 Sub Basin 13 319 8 Sub Basin 14 65540 431 Sub Basin 15 51631 339 Sub Basin 18 2775 18 1200000 1000000 800000 600000 400000 200000 0 Sous bassin 4 Résultat de dimensionnement du stockage par sous bassins Sous bassin 7 Sous bassin 8 Sous bassin 9 Sous bassin 10 Sous bassin 11 Sous bassin 12 Sous bassin 13 Sous bassin 14 Sous bassin 15 Sous bassin 18 Sous bassin 21 Potentiel Pluvimétrique Débordement Quantitée Stockée
Application de la collecte des eaux pluviales à l infrastructure routière du bassin de la Haute Moulouya Nom Route Midelt-Zaida Route Zaida-iItzer Route Ait Toughach-Boumia Route Zaida-Boumia Route tzer-boumia Surface [m²] Potentialités [m 3 ] Déversement [m 3 ] Infiltration [m 3 ] Evaporation [m 3 ] 248 000 1 517 148 261 465 1 208 395 47 288 168 800 1 032 639 177 965 822 488 32 186 181 600 1 110 944 191 460 884 857 34 627 136 000 831 984 143 384 662 668 25 932 172 800 1 057 110 182 182 841 978 32 949 R503 154 400 944 547 162 783 752 323 29 441 Route Boumia-Tounfite Route Midelt-Mibladen 299 200 1 830 366 315 445 1 457 870 57 051 121 600 743 892 128 202 592 503 23 186 RI1 72 000 440 462 75 909 350 824 13 729 28
Evaluation des ressources en eau par modélisation hydrologique des bassins de la commune rurale d Ait Ben Yacoub HEC-HMS 29
Modélisation hydrologique des bassins de la commune rurale d Ait Ben yacoub (HEC-HMS) 30
Modélisation hydrologique des bassins de la commune rurale d Ait Ben yacoub (HEC-HMS) Jonction: représen te la confluen ce de déférent e cours d eau jusqu'a l exutoire Sous bassins sous HEC- HMS Biefs: parcours d eau sous HEC-HMS. 31
Modélisation hydrologique des bassins de la commune rurale d Ait Ben yacoub (HEC-HMS) 32
Leçons Apprises et Principes clés Utiliser au mieux l information/données disponibles et ne pas attendre des données et d outils de haute qualité Développer une vision partagée commune harmonisée pour le développement durable, la gestion et l opération à partir d une perspective multi-sectorielle Utiliser une architecture ouverte et des paradigmes orientés objet quand c est possible pour le rajout éventuel de modules supplémentaires 33