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Guide pratique pour la mise en œuvre d’un barrage de sable L’approvisionnement en eau à travers des structures locales comme moyen d’adaptation au changement climatique

Une directive basée sur le projet pilote “Water har vesting to improve livelihoods in southern Ethiopia: from pilots to mainstream’’ lauréat du pr ix Swiss Re 2007 et la mise en oeuvre à grande échelle des barrages de sable au Kenya.

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Colophon

RAIN Foundation

Adresse: Donker Curtiusstraat 7-523

1051 JL Amsterdam, The Netherlands

Email: [email protected]

Website: www.rainfoundation.org

Acacia Water

Adresse: Jan van Beaumontstraat 1

2805 RN Gouda, The Netherlands


Site web: www.acaciawater.com

Ethiopian Rainwater Harvesting Association

Adresse: P.O. Box 27671/1000

Addis Ababa, Ethiopia


Action for Development

Adresse: P.O. Box 19859

Addis Ababa, Ethiopia


Sahelian Solutions Foundation, Kenya

Adresse: P.O. Box 14333

Nairobi, Kenya


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Table des matières

1. Etudes de cas d’Ethiopie au Kenya 7

1.1 Barrage de stockage de sable pour améliorer les moyens d’existence en milieu rural dans le District de Kituï District au Kenya 7

1.2 L’approche de captage: un exemple de projet combinant les techniques de collecte des eaux à Borana, en Ethiopie du sud 8

2. Principes de base d’un barrage de sable 10

2.1 Qu’est-ce qu’un barrage de sable? 10

2.1.1 Définition d’un barrage de sable 10

2.1.2 Fonctions d’un barrage de sable 11

2.1.3 Types de barrages de sable 11

2.2 Principes hydrologiques d’un barrage de sable 12

2.2.1 Remplissage de l’aquifère (d’après Gijsbertsen, 2007) 12

2.2.2 Fonctionnement hydrologique d’un barrage de stockage de sable 13

3. Etapes pratiques à suivre pour la mise en oeuvre d’ un projet de barrage de sable 14

4. Sélection du site 15

4.1 Importance de la sélection du site 15

4.2 Sélection des zones de captage potentielles pour la construction des barrages de sable 15

4.3 Sélection du lit de cours d’eau potentiel 17

4.3.1 Implication de la communauté et mise en place d’un Comité chargé de l’eau 17

4.3.2 Critères de sélection physiques et sociaux 18

4.4 Sélection de (s) section du lit de cours d’eau et emplacement (s) du barrage de sable 20

4.4.1 Capacité de stockage et taux d’extraction du sable 20

4.4.2 Pente d’écoulement du lit du cours d’eau 21

4.4.3 Profondeur et type de socle et profondeur de la nappe souterraine 21

4.4.4 Exemple de profil longitudinal et coupe transversale 22

5. Demande en eau vs. apport d’eau 23

5.1 Evaluation de l’utilisation de l’eau 23

5.2 Apport d’eau 23

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6. Conception 24

6.1 Introduction 24

6.2 Hauteur du barrage et du déversoir 24

6.3 Dimensions du déversoir, des murs en aile et du bassin d’amortissement 25

7. Fouilles et construction27

7.1 Matériaux et main-d’oeuvre 27

7.1.1 Matériaux 27

7.1.2 Main-d’oeuvre 28

7.2 La tranchée 29

7.2.1 Mise en place de la tranchée 29

7.2.2 Fouillle de la tranchée 29

7.3 Construction du barrage 29

8. Extraction de l’eau d’un barrage de sable 30

8.1 Types et emplacements des points d’extraction de l’eau 30

8.1.1 Trous d’eau traditionnels (scoop holes) 30

8.1.2 Puits avec pompe manuelle ou à corde 30

8.1.3 Conduite centrale de draînage avec robinet 31

8.2 Construction des puits 31

9. Gestion et entretien et suivi 32

9.1 Formation de la communauté locale 32

9.1.1 Séances de formation sur la gestion des ressources humaines, l’assainissement et l’hygiène 32

9.1.2 Formation technique sur l’exploitation, la gestion et l’entretien 33

9.2 Gestion d’un barrage de sable 34

9.3 Entretien 34

Bibliographie 35

List of Annexes

1: Checklist de la première sélection détaillée du site 28

2: Etapes de l’implication de la communauté 29

3: Sondage de la section du cours d’eau sélectionnée 31

4: Questionnaire sur l’évaluation de l’utilisation de l’eau 32

5: Calcul des quantités de matériaux 34

6: Directive pour la construction d’un barrage de sable 35

7: Directive pour la construction d’un puits (basée sur Nissen-Petersen E, 2006) 37

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8: Directive pour l’entretien d’un barrage de sable 39

Liste des encadrés

1: Aperçu de la région de Kituï. 1

2: Avantages liés à un barrage de sable comparativement aux barrages de retenue d’eaux de surface 4

3: Etapes à suivre dans la construction d’un barrage de sable (stepping stones in sand dam construction.) 7

4: Directives pratiques pour localiser les puits. 23

5: Formation en Gestion des Ressources. 24

6: Formation en matière d’hygiène 25

7: Formation en gestion. 25

Liste des tableaux

1: Mesures d’impacts sociaux et économiques des barrages de sable dans la région de Kituï, Kenya (Thomas,

1999). 1

2: Végétation indiquant la présence de l’eau avec profondeur des racines 11

3: Taux de fraction, saturation et d’extraction du sable (Nissen-Petersen, E. 2006). 13

4: Exemple de devis quantitatif pour les coûts des matériaux et de transport concernant le ETB (2007). 20

5: Exemple de devis quantitatif pour les coûts liés à la main-d’œuvre en ce qui concerne le ETB (2007). 20

Liste des Figures

1: Exemple hypothétique de l’approche de captage en matière de collecte des eaux pluviales: combiner les barrages de sable et les réservoirs de collecte des eaux pluviales en un (sous) captage. 2

2: Coupe transversale schématique d’un barrage de stockage de sable (Borst & de Haas, 2006). 3

3: Représentation schématique du processus de sédimentation (Gijsbertsen, 2007). 5

4: Eléments importants du bilan hydrique pour le fonctionnement hydrologique (Borst & de Haas,

2006). 6

5: Utilisation de l’outil de nivellement sur des sols horizontaux (gauche) et des sols inclinés (droite)

(Nissen-Petersen, 2006a). 13

6: Exemple de profil longitudinal d’une section de cours d’eau. 14

7: Exemple de profile transversal et résultats de sondage 14

8: Exemples de hauteurs de barrage de sable: prescriptions. 16

9: Coupe transversale avec niveau de crue maximal pour déterminer l’évacuation maximale. 17

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10: Coupe transversale d’un barrage de sable et ses dimensions. 18

11: Profil transversal d’un barrage de sable et ses dimensions. 18

12: Profil transversal d’un barrage de sable. 19

13: Exemple de mise en place de la tranchée avec des jalons. 21

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1. Etudes de cas d’Ethiopie au Kenya

1.1 Des barrages de sable pour améliorer les moyens d’existence dans le district de Kituï, au Kenya

Dans le District de Kituï au Kenya, la Fondation SASOL (Sahelian Solutions) a commencé la construction des barrages de sable en 1995. Depuis cette date, plus de 500 barrages de sable ont été réalisés. Ces barrages varient en taille selon les dimensions de la vallée et les débits de pointe. En moyenne, les barrages de Kituï se situent entre 2 à 4 mètres de hauteur et avec une longueur d’environ 250 mètres.

Le principal avantage lié aux barrages de Kituï est qu’ils utilisent une technologie simple et bon marché et peuvent être construits par les populations locales, notamment avec des matériaux disponibles au niveau local. Le coût d’un barrage de sable moyen d’une durée de vie moyenne de 50 ans et d’une capacité totale de 2.000 m3 s’élève à environ 7.500 dollars us. 40% du coût total de la construction est supporté par la communauté. Elles sont impliquées dans la construction des barrages de sable à travers la fourniture de main-d’oeuvre et des matériaux amorphes par l’intermédiaire d’un comité de gestion de barrage de sable. Après la construction, ces comités assurent l’entretien des barrages de sable et la protection de la qualité de l’eau ainsi que la promotion de l’appropriation et par ricochet, la durabilité.

Les barrages de sable sont généralement construits en séquence parce que cela permet d’éviter les dommages écologiques résultant d’un seul point source d’eau. Aussi, la nappe d’eau remonte plus haut et sur une plus grande étendue comparée aux unités individuelles, et cela permet la régénération écologique. En plus de la sécurité en matière de l’eau potable, les barrages de sable fournissent également de l’eau pour le développement des activités commerciales en milieu rural tels que les petits périmètres irrigués (cultures de rente et pépinières), l’approvisionnement des villages en eau courante et les activités industrielles (fabrication des briques). Par ailleurs, étant donné que l’on met moins de temps pour aller chercher de l’eau (voir tableau), le taux de fréquentation scolaire augmente de façon sensible et l’on peut consacrer plus de temps à d’autres activités génératrices de revenues, telles les activités industrielles ménagères (vannerie, couture).

Il existe des barrages de sable souterrains à Kituï, qui sont opérationnels depuis 25 ans, et la plupart d’entre elles ont été construites les uns après les autres et sont toujours tout à fait fonctionnels. Bien qu’en principe un barrage de sable bien construire requiert moins d’entretien, cette responsabilité incombe au comité chargé de l’entretien des barrages de sable. Il est important d’accorder une attention particulière à cet aspect. De petits manques d’attention pourraient entraîner un dysfonctionnement total du barrage; alors que si une attention lui avait été accordée, le barrage aurait pu être réparé. Le comité doit être formé pour réaliser des évaluations et faire un rapport à la SASOL.

Encadré 1: Bref aperçu de la région de Kituï: Superficie: 20.400 km2 Densité de la population: 25 habitants / km2 Climat: semi aride (pluviométrie: 250-750 mm/ ans, deux saisons de pluies, zone d’eau libre

Évaporation 2000 mm / an) Géologie: Socle métamorphique et igné couvert par de la roche altérée Sédiments limoneux et argileux, peu fertile. Sols : Terre noire à coton dans la partie occidentale

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Catégories de vulnérabilité

Indicateurs de vulnérabilité Avant la construction du barrage

Après la construction du barrage

Agriculture # de cultures de rentes 1.5 3 % cultures irriguées 37 68 Aspects spéciaux Collecte de l’eau à usage Domestique (minutes) 140 90 Collecte de l’eau pour le bétail (minutes) 110 50 Genre Distance moyenne parcourue par les femmes

pour aller chercher l’eau (km) 3 1

Economique Revenu ($US./an) 230 350 Santé % ménages souffrant de malnutrition 32 0

Tableau 1: Mesures des impacts sociaux et économiques des barrages de sable dans la région de Kituï , Kenya (après Thomas, 1999).

1.2 L’approche de captage: un exemple de projet pou r la combinaison des techniques de collecte des eaux dans la zone de Bor ana, Ethiopie du sud

La zone de Borana dans la partie sud de l’Ethiopie est une région semi-aride où les communautés vivent, principalement de l’élevage (éleveurs pour la plupart) et de petites exploitations agricoles. Ces deux types d’activités sont très limités par le manque d’eau, étant donné qu’il n’ y existe pas de cours d’eau pérennes, et la pluviométrie varie de façon considérable tant sur le plan spatial que temporel. Les communautés vivent dans des zones très reculées, sans aucun accès à l’eau, à l’électricité ou aux infrastructures d’assainissement. Les enfants dans cette région connaissent le taux d’inscription scolaire le plus faible du pays, passant le plus clair de leur temps à la recherche de l’eau en plus de leurs corvées domestiques.

La collecte des eaux s’est avérée être une source d’approvisionnement en eau intéressant et décentralisée dans les zones, telle que Borana, où les autres sources de fourniture d’eau sont peu viables. Toutefois, la collecte des eaux par le toit n’est pas efficace à partir des toits en chaume et le stockage des écoulements de surface dans des réservoirs ne peut fournir suffisamment d’eau que pour la saison sèche et la qualité de l’eau est douteuse. Aussi, la technologie relative au barrage de sable constitue-t-elle une solution intéressante pour les populations de Borana.

Photo 1: Site de barrage de sable après un premier Photo 2: Femme pompant l’eau d’un réservoir de événement de crue à Borana Ethiopie (ERHA, 2008) collecte d’écoulements de surface à Borana

Ethiopie (RAIN, 2007).

Les communautés sont déjà connues avec le phénomène de collecte des eaux dans les lits de cours d’eau éphémères. Cependant, la technologie du barrage de sable en elle-même n’est pas très courante en Ethiopie. Au cours d’un projet pilote lauréat d’un prix qui a commencé en 2007, RAIN, ERHA, AFD, Acacia et SASOL ont conduit plusieurs formations à l’intention de 10 ONGs à travers le pays et ont mis en oeuvre 7 barrages de sable en combinaison avec 10 réservoirs d’écoulements de surface dans la zone de Borana. Cette combinaison d’infrastructure novatrice pour recharger la nappe souterraine et pour collecter les eaux d’écoulement de surface, permettra la fourniture d’eau destinée

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à la consommation et à la production à court et long terme pour les communautés vivant dans le voisinage immédiat des bassins versants éphémères (non loin des barrages de sable) et celles éloignées (non loin des réservoirs de collecte des eaux pluviales) (voir figure1). Le projet accroîtra l’accès à une source d’eau fiable pour 10 communautés au minimum dans la zone très aride de Borana et un environnement propice à la mise à l’échelle dans d’autres parties du pays a été créé.

Figure 1: Exemple hypothétique d’une approche de captage en matière de collecte des eaux de pluie, combinant

les barrages de sable et les réservoirs de collecte des eaux pluviales en (sous)captage

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2. Principes de base d’un barrage de sable

2.1 Qu’est-ce qu’un barrage de sable?

2.1.1 Définition d’un barrage de sable

Un barrage de stockage de sable (ou barrage de sable) est un petit barrage construit dans le lit d’un cours d’eau saisonnier sablonneux1. Le fonctionnement d’un barrage de sable est basé sur la sédimentation du sable grossier en amont de la structure, à travers laquelle la capacité naturelle de stockage de l’aquifère du lit du cours d’eau est augmentée. L’aquifère se remplit d’eau pendant la saison des pluies, ce qui est le fait des écoulements de surface et de la recharge de la nappe souterraine dans la zone de captage. Lorsque l’aquifère est rempli, généralement en l’espace de deux grandes pluies, le cours d’eau commence à couler comme c’est le cas en l’absence du barrage. cependant, l’écoulement de la nappe souterraine à travers le lit est obstrué par le barrage de stockage de sable, créant un stockage supplémentaire de l’eau souterraine pour la communauté.

Photo 3: Barrage de stockage de sable typique pendant la saison sèche (Borst & de Haas, 2006)

Pendant la saison sèche, les niveaux d’eau baisseront du fait de l’extraction de l’eau, de l’évaporation mineure et éventuellement à cause d’une fuite à travers le barrage ou une fuite verticale dans l’assise rocheuse. Cependant, l’écoulement souterrain (débit de base) provenant des rivages vers le lit et à travers le lit lui-même remplira lentement et partiellement l’aquifère du lit. Du fait du grand volume de stockage et de la lenteur du tarissement, le cours d’eau fournit de l’eau tout au long de la saison sèche (lorsque le barrage est construit dans des conditions appropriées), alors qu’il serait asséché bien longtemps avant le début des nouvelles pluies.

Figure 2: Coupe transversale schématique d’un barrage de stockage de sable typique (Borst & de Haas, 2006)

1 Les lits secs et sablonneux sont des cours d’eaux qui transportent des eaux d’écoulement des zones de captage vers les cours d’eau ou marécages une ou quelques fois dans l’année. Une grande partie des eaux transportées en aval dans les lits apparaissent comme des évènements de grande crue qui peuvent atteindre plusieurs mètres de haut. Les cours d’eau sablonneux ne sont adaptés qu’aux barrages de sable lorsque les sables grossiers sont disponibles et le cours d’eau doit reposer sur une assise rocheuse imperméable (ou argiles telle la terre noire à coton (or clays like black cotton soil).

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Le volume d’eau disponible pour extraction est considérablement plus grand que le volume existant dans les sables du lit. Cela est dû au fait que la quantité d’eau est davantage stockée dans les rivages, rechargeant le réservoir du barrage de sable pendant la saison sèche (Borst & de Haas, 2006; Hoogmoed, 2007).

Les barrages de sable augmentent effectivement le volume de l’eau souterraine disponible pour extraction et prolonge la période de disponibilité de l’eau souterraine.

2.1.2 Fonctions d’un barrage de sable

La fonction première d’un barrage de sable est d’accroître la disponibilité de l’eau à travers le stockage de l’eau dans le lit et les rivages du cours d’eau. L’eau est stockée dans les espaces (vides) du sable, ce qui peut atteindre 35 pourcent du volume du sable. Les barrages de sable obstruent l’écoulement de l’eau souterraine à travers le lit du cours d’eau, ce qui entraîne une (un remplissage continu) augmentation du volume du réservoir d’eau souterraine en amont du barrage.

En plus de cela, les barrages de sable peuvent avoir d’autres fonctions et des effets secondaires positifs, comme:

• Recharge de la nappe d’eau régionale:

Une cascade de barrages de sable à dessein entraînera une augmentation des niveaux de la nappe souterraine sur une grande étendue. Cela affecte positivement l’environnement immédiat du barrage du fait d’une plus grande quantité d’eau disponible pour les populations et la végétation.

• La collecte du sable et la restauration des ravines:

Les barrages de sable peuvent restaurer les ravines causées par l’érosion, tandis que les sédiments de sable derrière le barrage peuvent être collectés et vendus. Si l’on construit un barrage de sable à cette fin, le barrage n’a pas besoin d’être imperméable. L’utilisation de sacs en plastique remplis de terre est plus rentable à cet effet (Nissen-Petersen, 2006).

2.1.3 Types de barrage de sable

Les barrages de sable peuvent être classés selon les matériaux utilisés pour leur construction (Negassi et al., 2002):

• Barrage en pierre taillée: Un barrage construit en blocs de béton ou pierres. Ce type de barrage peut être facilement construit par un maçon local. Un barrage en pierres taillées est également durable et adapté à toutes les hauteurs de barrage. Photo 4: barrage de sable dans

la région de Kituï (Gijsbertsen, 2006).

Encadré 2: Avantages liés à un barrage de sable par rapport aux barrages des ea ux de surface. Les barrages de stockage de sable présentent plusieurs avantages par rapport aux barrages des eaux de surface, donnant lieu à une eau de qualité supérieure ainsi qu’à l’amélioration des conditions écologiques. • Protection contre l’évaporation • Réduction de la contamination (par le bétail et autres animaux) • Filtration des eaux coulant à travers le sable du lit (désinfection) • Ne favorisent pas la prolifération des moustiques (paludisme) et autres insectes • Ouvrages bon marché avec une forte implication des communautés.

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Le barrage est bon marché lorsque les matériaux de construction sont disponibles dans la zone.

• Barrage en béton armé:

Un barrage consistant en un mur mince fait avec du béton armé. C’est une structure durable, relativement coûteuse mais adaptée à toute hauteur de barrage.

• Barrage en terre:

Un barrage en terre imperméable (principalement de l’argile ou sols argileux, ou sols noirs). Ce type de barrage est relativement coûteux et requiert une technique spéciale pour sa conception et sa construction. Un barrage en terre peut être facilement endommagé et même détruit par l’écoulement souterrain. Les barrages en terre ne sont pas courants et sont rarement utilisés (seulement pour des travaux mineurs).

2.2 Principes hydrologiques d’un barrage de sable

2.2.1 Remplissage de l’aquifère du barrage de sable (après Gijsbertsen, 2007)

La sédimentation en amont du barrage de stockage de sable a lieu pendant les fortes pluies, lorsque le cours d’eau aura un débit élevé, transportant de grandes quantités de sédiments. La granulométrie des sédiments transportés dépend de la vitesse d’écoulement du cours d’eau et du matériau, y compris les rives. Etant donné qu’une grande partie de la terre est nue au début de la saison des pluies, les sols sont très peu protégés contre l’érosion, ce qui entraîne une forte charge de limons et de sable dans l’eau.

Le barrage de sable réduira la vitesse d’écoulement du cours d’eau à une certaine distance en amont de la structure. Cette baisse de vitesse favorise la sédimentation. Les matériaux trouvés dans le lit avant la construction sont une bonne indication du type de sédiments qui sera retenu par le barrage de sable. Ces sédiments forment une crête comparable à un delta. En amont du ‘delta’, la vitesse d’écoulement est plus forte et les sédiments grossiers sont transportés. Là où s’arrête le ‘delta’, la vitesse d’écoulement baisse de façon soudaine, provoquant la décantation des sédiments grossiers, formant le ‘delta’ plus loin vers le barrage de sable (voir figure 3). La répétition continu de ce processus provoque l’avancée de la crête de sable vers le barrage, remplissant en définitive le volume total derrière le barrage.

Figure 3: Représentation schématique du processus de sédimentation (Gijsbertsen, 2007)

Cependant, le cours d’eau transporte également des matériaux plus fins, tels que du limon et de l’argile. Ces sédiments ont une vitesse de décantation plus faible par rapport à celle du sable; ils resteront en suspension et transportés au dessus du barrage. Toutefois, les sédiments fins peuvent se déposer, formant une couche de limon directement en amont du barrage de sable. Après l’évènement de précipitation, le débit de base dominera le débit du cours d’eau. Les sédiments grossiers ne peuvent plus être transportés du fait des faibles vitesses d’écoulements et sont donc

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déposés. Sans le matériau grossier, l’eau du débit de base présente une force excédentaire entraînant l’érosion du lit du cours d’eau. Les sédiments fins seront (re)pris en suspension et transportés, laissant le matériau plus grossier dans le lit. Une fois que l’écoulement s’est complètement arrêté, les couches résiduelles de limons au dessus sècheront et se fissureront. Les animaux et les hommes marchant sur le lit écraseront cette couche de limons secs, le rendant susceptible d’érosion éolienne (Borst & de Haas, 2006). Ces processus limitent l’accumulation du limon et du matériau argileux derrière le barrage de sable.

La sédimentation continuera jusqu’à ce que le ‘delta’ atteigne le niveau du barrage de stockage de sable. Le barrage de stockage de sable est mature et rempli de sable grossier. Cela peut prendre plusieurs saisons de pluie, selon la disponibilité des sédiments grossiers, le niveau du barrage de sable, le débit du cours d’eau, la déclivité de la zone de captage et l’intensité pluviométrique.

Dans les parties en amonts d’une zone de captage, il est recommandé de construire les barrages de sable en étages, étant donné que la disponibilité du matériau grossier est généralement limitée et le débit de base est faible ou inexistant. Le niveau optimal d’un étage est spécifique au site. Le premier étage est généralement de 50 cm. Il est conseillé de consulter un spécialiste en la matière.

2.2.2 Fonctionnement hydrologique d’un barrage de stockage de sable

Dans la plupart des régions semi arides, les cours d’eaux ne retiennent de l’eau que pendant et juste après les évènements de précipitation, notamment dans les endroits en amont des zones de captage. Du fait des précipitations souvent de courte durée mais intenses en combinaison avec certains types de sols tels que les limons et l’argile, une grande partie de la précipitation quittera la zone de captage sous forme d’écoulement de surface au lieu de s’infiltrer dans le sol pour recharger la nappe souterraine. L’on peut rencontrer des coefficients d’écoulement atteignant 70%.

Un barrage de sable obstrue l’écoulement de l’eau souterraine à travers le lit perméable du cours d’eau. Deux grandes pluies suffisent pour remplir complètement l’aquifère élargi du lit, et après cela le cours d’eau commencera à couler comme il le ferait en l’absence d’un barrage de sable. La hausse du niveau de la nappe souterraine dans les rives entraîne l’écoulement de l’eau souterraine des rives vers le lit du cours d’eau. Cette situation permet le remplissage du réservoir créé (voir figure 4). L’eau sera disponible dans le lit pour peu que l’écoulement de l’eau souterraine des rives vers le lit du cours d’eau soit continu. Par conséquent il serait très profitable de prendre des mesures de protection du sol et de l’eau dans les endroits en amont de la zone de captage, en vue d’accroître l’infiltration des eaux pluviales, ce qui entraînera un plus grand débit de base dans la zone de captage.

Figure 4: Composantes du bilan hydrique importantes pour le fonctionnement hydrologique (Borst & de Haas,

2006).

Composantes du bilan hydrique ET Evapo(transpi)ration à partir des pentes E Evaporation à partir du lit du cours d’eau P Précipitation

R Ecoulement de surface des pentes vers le cours d’eau Bs Débit de base de l’eau souterraine des pentes vers le cours d’eau Bf Débit de base longitudinal peu profond et profond Qout Débordement de l’écoulement du cours d’eau sur le barrage en aval Lout Fuite sous et autour du barrage en aval Qin Déversement de l’écoulement du cours d’eau sur le barrage en amont Up Utilisation (extraction) de l’eau Gr Perte d’eau dans le sol ‘imperméable

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Encadré 3: Etapes à suivre dans la construction d’un barrage de sable

3. Etapes pratiques à suivre dans la mise en oeuvre d’un projet de barrage de sable

Dans le chapitre précédent, vous avez appris ce qu’est un barrage de sable et comment il fonctionne. Il est crucial de comprendre le fonctionnement d’un barrage de sable avant d’aborder ces chapitres qui présentent une approche step-wise (step-wise approach) concernant la façon de mettre en œuvre un projet de barrage de sable. Ces étapes sont les suivantes:

• Sélection du site et implication de la communauté;

• Evaluation de l’utilisation de l’eau;

• Conception;

• Fouilles et construction;

• Entretien & gestion.

Dans le présent manuel, nous mettrons l’accent sur les barrages de maçonnerie avec ou sans une fondation en béton armé et un déversoir en forme de U. Après plusieurs années d’expérience pratique et de recherche sur le design du barrage de sable par la Fondation SASOL, ce design s’est avéré être le plus efficace, le plus durable et le plus facile à construire par les bénéficiaires locaux. Bien que les barrages en terre soient les plus économiques, ils ne peuvent pas stocker de grandes quantités d’eau, ce qui les rend moins adaptés.

Pour permettre de lire et de comprendre facilement le présent manuel, des annexes y ont été joints et qui fournissent davantage d’informations tels que la check-list, les outils de conception et d’estimation des coûts. Un CD-rom a été également fourni, contenant plus d’informations et d’outils

Chapitre 4: Sélection du site et implication de la

communauté

Chapitre 5: Evaluation de l’utilisation

de l’eau Chapitre 6: Conception

Chapitre 7: Fouilles et Construction

Chapitres 8: Entretien et Gestion

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4. Sélection du site

4.1 Importance de la sélection du site

La sélection du site constitue la première et l’étape la plus importante dans la construction d’un barrage de sable. La précision dans la sélection du site déterminera la réussite du barrage de sable. Le site de construction doit être approprié sur les plans physique et social. Ce chapitre vous guidera dans la sélection du site de construction des barrages de sable en 3 étapes:

• Sélection des zones potentielles de captage à partir d’une carte de probabilité basée sur une étude schématique (paragraphe 4.2)

• Sélection des lits potentiels basée sur des données de terrain concernant les aspects physiques et sociologiques (paragraphe 4.3).

• Sélections des parties du lit et emplacement(s) du barrage de sable (paragraphe 4.4)

4.2 Sélection des zones potentielles de captage pou r la construction des barrages de sable

L’on effectue un balayage rapide pour établir la carte de probabilité d’une zone destinée à la construction des barrages de sable. Cela rendra la sélection du site plus spécifique et par conséquent plus efficace. L’étude schématique peut être réalisée à l’aide de données numériques et analogues. Le résultat sera une carte présentant les zones à haute potentialité. Si disponibles, les données ci-dessous mentionnées indiquent de prime abord si une zone de captage est adaptée à la construction de barrages de sable.

1. Carte topographique:

Une carte topographique fournit des informations générales sur la zone de captage, tel que les emplacements des villages et des routes. La présence des communautés (les bénéficiaires) dans la zone pendant la saison sèche (nomades ou sédentaires) constitue la première condition.

Une carte topographique montre également les emplacements des cours d’eau, ainsi que la taille et les caractéristiques générales de la zone de captage. Les cours d’eau pourraient avoir une largeur maximale de 25 mètres (ou d’autres options pourraient être plus appropriées, tels que les barrages souterrains (Nissen-Petersen, 2006)). La zone de captage doit être accidentée (voir aussi point 2: Carte numérique d’altitude).

2. Modèle Altimétrique Numérique:

Un Modèle Altimétrique Numérique (DEM) contient des informations sur la morphologie d’une zone (élévation et pentes). Une carte de direction de drainage locale peut être calculée à partir de cela, ce qui donnera les caractéristiques du drainage (cours d’eau) de la zone de captage. En outre, des informations sur les pentes dans la zone de captage peuvent être dérivées d’un DEM. Les emplacements les plus appropriés pour la construction des barrages de sable ont un coefficient de déclivité qui se situe entre 2 à 4 pourcent. La dimension granulométrique des sédiments accumulés le long des cours d’eau et dans les lits (ce qui remplira également le barrage de sable) est proportionnelle à la pente, tandis que la profondeur et l’étendue latérale de l’aquifère du lit est inversement proportionnelle à la déclivité. La relation optimale entre ces deux facteurs se trouve sur les pentes douces entre les collines et les plaines avec une déclivité allant de 0,3 à 4 pourcent (Gezahegne, W., 1986).

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Les données altimétriques numériques collectées par la Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) peuvent être téléchargées gratuitement sur l’Internet (http://srtm.csi.cgiar.org/SELECTION/inputCoord.asp). La résolution des données est plutôt grossière; 90 mètres à l’horizontal.

3. Carte géologique et données pédologiques:

La géologie de la zone du captage détermine, avec les caractéristiques du débit et la pente, la granulométrie du barrage de sable. Une carte géologique peut indiquer si la zone de captage a la potentialité de produire du sable (grossier) Par exemple, la roche dure granitique produira du sable grossier tandis que schistes produiront du matériau fin (argile silt).

Par exemple la géologie du Kenya est disponible à partir de USGS. Cette carte fait partie du rapport public 97-470A, version 2.0 2002, échelle de 1:5,000,000. L’ensemble des données est un produit intérimaire du Geological Survey’s World Energy Project (WEP) des US et peut être téléchargé gratuitement en ligne.

Si le lit lui-même contient de grosses pierres et de blocs rocheux, une fuite sous le barrage pourrait avoir lieu. Lorsqu’il y a de grands blocs rocheux, une précaution particulière doit être prise quant à la sélection du site. Il y a lieu de vérifier cela sur le terrain. Les données pédologiques peuvent fournir des informations sur la l’emplacement des endroits sablonneux de la zone de captage.

4. Photographies aériennes et images satellitaires:

Des photographies aériennes et des images satellitaires peuvent aider à localiser des lits sablonneux sur la base de la morphologie. Des images satellitaires Aster peuvent être également utilisées pour indiquer les lits de cours d’eau sablonneux et les différents types de géologie à travers la réflexion (ratio), tel que faite par Gijsbertsen (2007). Des images satellitaires Aster peuvent être téléchargées à partir du site http://asterweb.jpl.nasa.gov/.

5. Données sur les précipitations et l’évaporation:

L’efficacité des barrages de sable parait tout à fait insensible aux précipitations (Borst et de Haas, 2006; Hoogmoed, 2007). Cependant, en localisant les régions adaptées à la construction des barrages de sable, il est important de prendre en compte les précipitations parce qu’elles ont une influence sur les caractéristiques des débits (débit de base) et par conséquent sur la disponibilité du matériau grossier dans les lits. Une forte précipitation annuelle voudra dire plus d’évènements pluvio-hydrologiques. Ces zones sont beaucoup plus adaptées du fait de la précipitation comparativement aux régions à faible pluviométrie annuelle. Aussi, pour calculer le rendement d’un barrage de sable, il est indispensable de connaître le comportement climatologique de la zone.

Les images satellitaires provenant de la Mission pour la Mesure des Pluies Tropicales (TRMM) contient des données pluviométriques avec une résolution spatiale de 4.3 km (dans la zone entre 35°N et 35°S). Les données sont disponibles en lign e pour chaque mois (http://neo.sci.gsfc.nasa.gov/Search.html). LocClim fournit également des données pluviométriques (http://www.fao.org/sd/2002/EN1203a_en.htm, où l’on peut demander le programme à titre gratuit).

6. Données de crue:

Les données de crue peuvent être utilisées pour déterminer le niveau de crue maximal et par conséquent le niveau minimal des rives (voir également paragraphe 6.2). Elles donnent également des informations sur les caractéristiques du débit d’une zone de captage pendant un évènement de précipitation.

Par exemple, le cours d’eau doit être saisonnier, bien qu’il soit important que le débit de base intervienne étant donné que cela empêche les barrages de stockage de sable de se remplir de sédiments fins (défavorables). Les communautés locales et les autorités en charge de l’eau peuvent

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indiquer si le cours d’eau tarit immédiatement après un évènement pluviométrique ou si le cours d’eau continue de couler, montrant le débit de base.

4.3 Sélection des lits potentiels

Le résultat de l’étude schématique décrit au paragraphe 4.2 constitue une première indication de quelles (parties de) zones de captage sont adaptées à la construction des barrage de sable. Pour peaufiner cette sélection, il est nécessaire de conduire des visites de terrain (.Paragraphe 4.3.2).A partir de cette étape, l’implication des communautés devient cruciale pour la réussite du projet.

4.3.1 Implication de la communauté et mise en place d’un Comité chargé de l’eau

L’implication des bénéficiaires vise à sensibiliser et à mobiliser des communautés pour améliorer la qualité de leur vie à travers des activités d’auto-assistance collectives. En général, plusieurs types d’organisations communautaires existent déjà dans une communauté dépendant de leurs besoins, problèmes et aspirations de l’heure. Avant de commencer un projet de construction de barrage de sable, la communauté doit être fortement impliquée afin de susciter un sens d’appropriation qui s’avère être le facteur principal de réussite de la construction et de l’entretien des barrages de sable. Les bénéfices d’un barrage de sable sont, pour la plupart, Photo 5: Implication des bénéficiaires

pendant la sélection du site à Borana, Ethiopie (RAIN, 2007).

collectifs, mais il peut y avoir des besoins individuels telle que l’irrigation de champs spécifiques. Une organisation avec des sensibilités pour l’effort collectif et individuel est, par conséquent, requise pour un projet de barrage de sable.

Un projet de barrage de sable dans une zone de captage présentant des potentiels pour la mise en oeuvre, commence par la sensibilisation des communautés sur le projet. Aussi, des informations sur les institutions, les us et les coutumes des communautés doivent être identifiées. En second lieu, une réunion communautaire sera tenue avec le personnel du projet et la communauté pour discuter des éventuels impacts environnementaux et sociaux liés au développement des barrages de sable dans la région. Les aspects suivants doivent être discutés au cours de la réunion communautaire.

• Evaluation des problèmes d’eau,

• Evaluation des questions de développement dans la zone du projet,

• Information et sensibilisation sur les différents types de technologies de collecte des eaux de pluies, notamment la technologie du barrage de sable,

• Première évaluation indicative des emplacements possible de barrages de sable dans la communauté.

Aussi, la communauté doit élire un comité en son sein. Ce soi-disant comité chargé de l’eau consiste en un groupe représentatif de la communauté et participera à plusieurs formations (discuté davantage au chapitre 9). La sensibilisation et l’implication dans les processus du projet seront alors assurées. Le comité chargé de l’eau aura les objectifs suivants (Munyao et al, 2004):

• Réaliser une enquête préliminaire sur l’utilisation de l’eau au sein de la communauté

• Participer aux enquêtes sur les lits de cours d’eau conduisant à la sélection de l’emplacement de l’ouvrage

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• Organiser la mobilisation communautaire pour requérir la participation aux travaux pendant le processus de construction;

• Superviser la mise en oeuvre, l’exploitation et les procédures d’entretien.

Les étapes de l’implication communautaire et ses objectifs sont discutés de façon plus détaillée en annexe 2.

4.3.2 Critères de sélection physiques et sociaux

Le résultat de l’étude schématique décrite au paragraphe 4.2 constitue une première indication de quelles (parties de) zones de captage sont appropriées pour la construction des barrages de sable. Alors, les informations venant de la communauté (paragraphe 4.3.1) sont intégrées dans cette carte, présentant les (parties des) lits ayant le plus de potentialités. Ces lits seront visités avec le comité en vue de collecter des données inestimables sur la base desquelles les emplacements pour la construction sont choisis. Les éléments suivants sont basés sur les détails pratiques provenant de Nissen-Petersen (2006).

Faire d’abord un croquis du lit du cours d’eau et des environs qui seront visités et à partir desquelles les informations suivantes seront collectées:

1. Emplacement et types de végétation indiquant la présence de l’eau.

La végétation qui indique la présence de l’eau, peut pousser sur les rives où le réservoir sera implanté, comme preuve de la capacité du lit à stocker de l’eau. Dans le tableau ci-dessous, certains noms d’arbres sont donnés ; ces derniers indiquent la présence de l’eau à une certaine profondeur dans le sol.

Nom botanique Noms Kiswahili et

Kikamba Profondeur par rapport au niveau de l’eau (dans le sol)

Cyperus Rotundus Kiindiu 3 – 7 Vangueria Tomentosa Muiru Kikomoa 5 – 10 Delonix Elata Mwangi 5 – 10 Grewia Itiliku Itiliku 7 – 10

Markhamia hildebranditi Muu Chyoo 8 – 15

Hyphaene Thebacia Kikoko Ilala 9 – 15

Borassus Flabellierfer Mvumo Kyatha 9 – 15

Ficus Walkefieldii Mombu 9 – 15

Ficus natalensis Muumo Muumo 9 – 15

Ficus malatocapra Mkuyu Mukuyu 9 – 20

Gelia aethiopica Mvungunya Muatini 9 – 20

Piptadenia hildebranditi Mganga Mukami 9 – 20

Acacia seyal Mgunga Munini 9 – 20

Table 2: Arbres indiquant la présence de l’eau avec profondeur des racines.

2. Emplacement des points d’eau, leur profondeur par rapport à la nappe souterraine et qualité de l’eau.

La présence de points d’eau notamment après la saison des pluies est une indication que le lit du cours d’eau contient de l’eau et il ne s’infiltre pas jusqu’à la nappe d’eau profonde très rapidement. Il

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faut accorder une attention particulière à ceux qui fournissent de l’eau le plus longtemps possible pendant la saison sèche. Noter également la profondeur de la nappe souterraine par rapport à la surface du lit du cours d’eau.

La qualité de l’eau du point d’eau indique la qualité de l’eau qui peut être collectée après la construction d’un barrage de sable. Cependant, la qualité de l’eau peut s’améliorer considérablement à travers la prise de mesures de protection contre les animaux (voir directives de RAIN sur la qualité de l’eau).

3. Emplacement et types de roches et blocs rocheux.

S’il y a des grands blocs rocheux dans le lit, il faut faire preuve d’attention dans le choix de l’emplacement du barrage de sable. Le barrage de sable se construit de préférence sur (et ses ailes attachées à) une roche dure ou un sol compacté et fort. Si l’on confond un grand bloc rocheux à une roche dure, il y aura fuite d’eau du réservoir du barrage de sable, conduisant à une perte inutile et un éventuel dommage du barrage de sable. Vérifier si la roche dure est présente dans les rives et dans le lit en recherchant des affleurements rocheux.

Une attention particulière doit être accordée à la présence de sel gemme non loin du lit du cours d’eau ; le sel gemme est une substance blanchâtre salée qui rend l’eau saline. Si des roches salines (roches minérales blanches et roses) sont situées sur les rives en amont d’un barrage, alors l’eau pourrait être saline et par conséquent, pas utile pour le bétail. Les communautés savent souvent s’il y a des roches salées, parce que les animaux les lèchent à cause de leur teneur salée.

4. Grosseur du sable dans le lit du cours d’eau.

Le matériau présent dans le lit du cours d’eau est une bonne indication du matériau qui remplira le réservoir du barrage de sable après sa construction. Du sable grossier est préconisé étant donné qu’il a une grande capacité d’infiltration et l’eau peut être extraite plus facilement.

5. Deux rives élevées.

Les lits de cours d’eau appropriés ont deux rives élevées. Pendant les évènements de crue, le cours d’eau ne doit pas déborder et s’écouler par les rives parce que cela entraînerait l’érosion des rivages, l’inondation des villages situés en aval et pourrait dévier le cours du cours d’eau. Dans ce cas, le barrage de sable sera abandonné en ruine. En se servant des données et des informations sur les crues, fournies par les services locaux chargés de l’eau et des connaissances locales de la communauté, l’on peut déterminer le niveau maximum de l’eau pendant un évènement de crue. Le niveau minimal des rives doit être comme suit:

Niveau minimal des rives = Niveau du barrage + Niv eau de crue + max. 10% (niveau de sécurité)

6. Une largeur maximale (préférentielle) de 25 mètres.

La largeur du lit ne doit pas, de préférence, dépasser 25 mètres. L’armature requise pour ces types de longs murs de barrage coûte trop cher ; c’est ce qui explique que le barrage de sable n’est pas économique. D’autres alternatives tels que les barrages souterrains, peuvent être appliqués.

7. Une couche (assise rocheuse) imperméable.

Pour permettre le stockage de l’eau dans l’aquifère du barrage de sable, les pertes à travers des fuites jusqu'à la nappe d’eau profonde doivent être réduites. Par conséquent, le barrage doit être construit sur une assise rocheuse solide ou une couche imperméable. Cela empêchera également la détérioration du barrage de sable par l’eau souterraine sur laquelle il repose. Cela peut être contrôlé en se servant de la carte géologique et les affleurements dans la zone. Des trous peuvent être

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également creusés dans le lit pour déterminer la profondeur d’une couche consolidée ou couche d’assise rocheuse.

8. Type, convenance et disponibilité des matériaux de construction.

Les matériaux de construction disponibles au niveau local (sable, affleurements de roche, briques, etc.) peuvent aider à déterminer le type de barrage de sable (tel que décrit au paragraphe 1.2) à construire. Par exemple le barrage en maçonnerie n’est pas le meilleur choix s’il y a manque de pierres dans la zone étant donné que les transporter d’autres zones vers le site de construction est très coûteux

9. Présence de passages et de routes dans le lit.

Les pistes rurales traversent souvent les lits de cours d’eau. Il est préférable d’implanter un barrage de sable non loin de ces passages, si les conditions physiques le permettent, parce qu’il sera facilement accessible par les routes déjà existantes. Aussi, pour le transport des matériaux, il est important de connaître les routes et les pistes les plus appropriées.

10. Noms des maisons, des écoles et boutiques à proximité du lit

Ces informations sont importantes pour l’organisation du projet. L’on peut faire également une évaluation de la demande en eau

11. Droits fonciers.

Afin d’éviter les conflits, il faut prendre les mesures nécessaires dans les endroits où le site du barrage appartient à/ou est utilisé par deux or plusieurs villages ou individus.

4.4 Sélection de(s) section(s) du lit et emplacemen t(s) du barrage de sable

Après la compilation des informations ci-dessous répertoriées, une étude détaillée est réalisée dans les parties de la zone de captage qui semblent être les plus prometteuses Cela consiste principalement à sonder et à évaluer les propriétés du lit du cours d’eau. L’annexe 3 répertorie les données qui doivent être collectées pendant l’étude. Ce sont:

• Profondeur et grosseur du sable à différents niveaux et le type de socle pour la barre de sondage (probing rod).

• Profondeur de l’eau à partir de la sonde.

• Largeur du lit et hauteur des rives.

• Existence de végétation indiquant la présence d’eau, points d’eaux, routes, etc.

Cette procédure est répétée à intervalles réguliers, par exemple 20 mètres. Les données collectées par l’étude ci-dessus décrite sont utilisées pour établir une carte et un profil (paragraphe 4.4.4) de la section du cours d’eau. Cette carte présente les informations sur la largeur et la longueur et la largeur du cours d’eau, les emplacements des profils transversaux, longitudinaux, les arbres indiquant la présence de l’eau et les points d’eau.

4.4.1 Capacité de stockage et pourcentage d’extract ion du sable

L’extraction de l’eau est plus profitable à partir des lits contenant du sable grossier qu’à partir de ceux à sable fins. La porosité et la capacité d’extraction du sable peuvent être déterminées à travers la

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méthode suivante. L’on remplit un récipient de 20 litres, avec un tampon au fond, avec du sable provenant du lit. Le sable est lentement saturé avec un volume d’eau mesuré. Ensuite, l’on retire le tampon du fond du récipient. Le volume d’eau qui s’est écoulée à travers le sable au bout d’une heure est pris et mesuré pour l’extractibilité. Le tableau 3 fournit les valeurs d’extractibilité de l’eau dans des sols différents. Cela montre que l’extractibilité de l’eau est supérieure, et par conséquent du sable grossier est préconisé comme matériau d’aquifère.

Silt Sable fin Sable à grains moyens Sable grossier Taille (mm) < 0.5 0.5 – 1.0 1.0 – 1.5 1.5 – 5.0 Saturation 38% 40% 41% 45% Extraction de l’eau 5% 19% 25% 35%

Tableau 3: Fractions de sable, taux de saturation et d’extraction (Nissen-Petersen, E. 2006).

4.4.2 Déclivité du lit

Les mesures de la déclivité du lit peuvent se faire à travers un tuyau circulaire transparent, à moitié rempli d’eau. Une personne doit se placer au point de départ, en utilisant l’instrument de mise à niveau. Une autre personne doit se placer en amont de la personne tenant l’instrument de mise à niveau avec un long mât verticalement tenu. La personne tenant l’instrument de mise à niveau doit s’assurer que les niveaux dans le tube sont linéaires. Il ou elle doit indiquer à la personne tenant le mât là où cette ligne de vue traverse le mât. Le niveau auquel la ligne de vue traverse le mât doit être mesuré à partir de la surface du lit (paramètre y [m]). La distance entre le point No. 1 et le point No. 2 doit être mesurée (paramètre x [m]). La hauteur des yeux de la personne tenant l’instrument de mise à niveau doit être mesurée (paramètre z [m]). Ensuite, la déclivité (paramètre w [m]) peut être calculée à l’aide de la formule suivante:

W = ((z – y)/x)*100 = déclivité [%]

Figure 5: Utilisation de l’outil de mise à niveau sur une surface plane (gauche) et sur une surface en pente

(droite) Nissen-Petersen, 2006a).

4.4.3 Profondeur et type de socle et profondeur de la nappe souterraine

La profondeur du socle ou couche imperméable dans le lit par rapport à la surface du lit est importante pour décider de l’emplacement du barrage de sable. Il doit être construit là où la couche imperméable est très proche de la surface du lit du cours d’eau. De préférence, le socle en amont de cet emplacement est plus profond pour avoir un aquifère de barrage de sable plus large. La profondeur du sable dans le lit peut être prospectée à l’aide d’une barre de fer d’un diamètre de 16 mm (5/8”) Des entailles doivent être faites sur les barres de sondage à tous les 25 cm pour collecter des échantillons lorsque les barres sont retirées. Un marteau est requis pour enfoncer la barre de sondage dans le lit,

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ainsi qu’une échelle trépied utilisée pour enfoncer des longues barres de sondage Cela peut se faire selon la procédure suivante:

Enfoncer verticalement la barre de sondage au milieu du lit jusqu’à ce qu’elle atteigne le sol sous le sable avec un instrument non affûté (dull sound). Marquer le niveau du sable sur la barre et retirer la barre sans gauchissement

4.4.4 Exemple de profil longitudinal et de coupe tr ansversale

Figure 6 est un exemple de profil longitudinal. Elle montre les points auxquels le sable est le plus profond (ici: 4.0 m de profondeur entre 55 et 60 mètres) et là où les digues souterraines naturelles (de l’assise rocheuse solide ou sol imperméable) sont situées (par exemple à 40, 70 et 85 mètres). Les emplacements avec le sable de profondeur constituent le réservoir potentiel d’un barrage de sable Après avoir fait un profil longitudinal de la partie du lit choisie, le point où le sable est le plus profond et par conséquent le plus grand réservoir peut être choisi. Dans la figure 6 cela se situe à 60 mètres.

Figure 6: Exemple de profil longitudinal d’une partie de cours d’eau.

Connaissant le profil longitudinal et transversal, l’on peut calculer la capacité du réservoir. Dans la figure 7 un exemple de coupe transversale de l’endroit où le sable est le plus profond, est donné. Il est important de prendre les mesures tous les 1 ou deux mètres à travers le lit pour en déterminer la morphologie.

Figure 7: Exemple de profil transversal et résultats de sondage.

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5. Demande d’eau vs apport d’eau

5.1 Evaluation de l’utilisation de l’eau

La demande en eau de la communauté locale doit être évaluée avant de commencer le projet hydrique, afin de comprendre les besoins les plus pressants de la communauté. En plus de cela, la communauté doit être sensibilisée sur les possibilités et les limites d’un barrage de sable. Les besoins en eau ou la demande en eau d’une communauté est la quantité d’eau actuellement utilisée par les populations à des fins domestiques tels que la boisson, la cuisine et le lavage, ainsi que l’irrigation et l’abreuvage du bétail. Ces informations donnent un aperçu de la demande en eau, de l’utilisation de l’eau, des aspirations futures et des problèmes relatifs à la qualité de l’eau. L’évaluation de l’utilisation de l’eau doit être réalisée par l’organisation de mise en œuvre avant la sélection des emplacements des barrages de sable. Les informations qui doivent être recueillies sont:

• Le nombre de ménages dans une communauté;

• Le nombre de femmes, d’hommes, de garçons et de filles;

• Les besoins actuels en eau pour chaque activité nécessitant de l’eau;

• Leurs aspirations/attentes en ce qui concerne les besoins futurs.

En réalisant l’évaluation de l’utilisation de l’eau, le comité chargé de l’eau doit élire des personnes de chaque couche de la communauté (hommes, femmes, personnes âgées, jeunes, etc.) pour y participer. Cela peut être un membre du comité lui-même ou les autres membres de la communauté. Les besoins en eau de chaque couche de la communauté doivent ressortir dans l’évaluation de l’utilisation de l’eau.

Un questionnaire pratique est joint en annexe 4a. Le questionnaire fournira des directives pour déterminer les besoins en eau d’une communauté. Après la finalisation du barrage de sable (lorsque le barrage est arrivé à maturité et en pleine exploitation), une seconde évaluation portant sur l’utilisation de l’eau doit être réalisée. Les résultats de l’évaluation concernant l’utilisation de l’eau avant et après le projet peuvent être comparés et l’on peut tirer des conclusions relatives à la réussite du projet.

5.2 Apport d’eau

Déterminer le volume de l’eau extractible ne se fait pas de manière très directe dans le cas d’un barrage de stockage de sable. Le volume total de l’eau n’est pas simplement l’eau qui peut être stockée dans le sable du lit du cours d’eau. Selon Hoogmoed (2007) et Borst & de Haas (2006), les rives d’un cours d’eau jouent un rôle crucial dans le fonctionnement d’un barrage de sable car l’eau souterraine continue coule des rives vers le lit, ce qui compense lentement et en partie la perte d’eau par fuite, évaporation ou extraction (paragraphe 2.2.2). Par conséquent, les rives doivent être inclues dans le calcul de l’apport d’eau.

L’estimation du volume d’eau pouvant être extrait du lit peut se faire à l’aide de l’outil d’estimation disponible sur www.sanddam.org .

Cela n’est qu’une indication estimative de la capacité de stockage. Les barrages de sable dépendent largement des facteurs locaux, qui sont difficiles à inclure dans un modèle. Aussi, des facteurs comme les irrégularités ou fractures du socle, la géomorphologie de la zone de captage, les évènements pluviométriques etc., peuvent avoir une grande influence sur la réussite et le rendement d’un barrage de stockage de sable. Davantage d’informations sont disponibles sur www.sanddam.org .

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6. Conception

6.1 Introduction

Après avoir déterminé la demande en eau et estimé l’apport en eau à l’emplacement d’un barrage de sable, l’on peut procéder à la conception du design. Il existe plusieurs méthodes relatives à la conception d’un barrage de sable, mais le présent manuel mettra l’accent sur la méthode de conception de la fondation SASOL, combinée à celle AFD. Un barrage de sable peut être défini en quatre grandes parties:

• Le barrage;

• Le déversoir;

• Les murs en aile et

• Le basin d’amortissement.

6.2 Hauteur du barrage

Pour déterminer la hauteur du barrage et du déversoir à un endroit spécifique, il est très important que le niveau de l’eau et le niveau maximal de crue reste en dessous des rives après la construction du barrage. Si le niveau de crue est plus élevé par rapport aux rives (Bh), il n’est pas recommandé de construire un barrage de sable. Les hauteurs du barrage et du déversoir sont par conséquent déterminées par le débit maximal et le niveau maximal de crue (voir figure 9).

Figure 8: Exemples de hauteurs de barrages de sable: choses à faire et à ne pas faire.

Dans figure 8, l’image au dessus montre la hauteur d’un barrage de sable à laquelle le niveau maximal de crue restera en dessous du niveau des rives, tandis que l’image en bas présente la hauteur d’un barrage de sable à laquelle le niveau maximal de crue ne dépassera pas les rives. Dans ce scénario, il y aura de l’inondation et par conséquent une érosion intense des rives (Provoquant éventuellement la rupture du barrage. La manière la plus pratique pour calculer le débit maximal est d’avoir des informations sur le terrain et des bénéficiaires sélectionnés sur les niveaux de crue.

Toutefois, l’on peut calculer le débit maximal de deux différentes manières:

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• Calculer le débit maximal par le plus haut niveau de crue (connues à travers des marques de crue sur les rives ou des informations émanant des communautés locales);

• Calculer le débit à un endroit choisi à l’aide d’une certaine période de retour (par exemple: un évènement de précipitation avec une période de retour de 50 ans) en utilisant un modèle de ruissellement pluvial ou une formule mathématique pour un ruissellement pluvial.

Dans l’image ci-dessous, l’on peut constater une coupe transversale à un emplacement de barrage, avec des paramètres différents qui doivent être mesurés afin de calculer le débit maximal.

Figure 9: Coupe transversale avec un niveau maximal de crue pour déterminer le débit maximal.

6.3 Dimensions du déversoir, des murs en aile et du bassin d’amortissement

Le débit maximal (tel que déterminé à l’aide de l’équation au paragraphe 6.2) est utilisé pour déterminer les dimensions du déversoir, pour lesquelles la formule est donnée dans l’encadré ci-dessous

Calculer les dimensions d u déversoir à travers le débit maximal Q = c * Ls* H

3/2

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

Débit maximal dan une partie de lit de cours d’eau:

Q = 1/n * A * R2/3 * S1/2

Q = Débit maximal dans une section lit de cours d’eau (m3/s) n = Cœfficient de rugosité de Manning d’un lit de cours d’eau A = Surface de la section mouillée (m2), par: ½*(largeur du canal + largeur du lit)* niveau de crue P = périmètre mouillé (m), par: B1 + largeur du lit + B2 R = rayon hydraulique (m), par: A/P S = pente du lit (m/m)

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Figure 10: Coupe transversale d’un barrage de sable et dimensions.

En déterminant la distance entre les murs en aile, il faut aller sur les rives; les caractéristiques de la rive doivent être prises en compte (Munyao et al, 2004):

• Dans les sols meubles: environ 7 mètres dans les rives;

• Dans les sols durs: environ 5 mètres dans les rives;

• Dans les sols durs et imperméables: environ 0 – 1 mètre dans les rives;

• dans les formations rocheuses: pas besoin de construire dans les rives.

La longueur du mur en aile (Lw) doit être d’environ 2 mètres dans les rives. La longueur de l’extension du mur en aile (Lwe) doit être d’environ 5 mètres. Cela est un exemple de dimensions de mur en aile dans les rives meubles. Actuellement, une recherche est conduite par SASOL et Acacia sur les effets spécifiques des barrages de sable par les niveaux de la nappe souterraine dans une zone de captage, ce qui conduira à des directives spécifiques sur les dimensions de mur en aile.

Figure 11: Coupe transversale d’un barrage de sable et d’un corps de barrage de sable et ses dimensions.

Dimensions du bassin d’amortissement SL = c * L1/3 * H2

1/2 SL = longueur du basin d’amortissement (m) 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

Légende des dimensions de la longueur du profil transversal Hd = hauteur du barrage (m) Fh = hauteur de la fondation (m) Fl = longueur de la fondation (m) Lt = longueur de la partie supérieure du barrage (m) Lb = longueur de la base du barrage (m): 1 m Sl = longueur du bassin d’amortissement (m) Sh = hauteur du bassin d’amortissement (m)

(max de 0,3 m) Ah = hauteur du bloc d’ancrage (m): 0,3 m Al = longueur du bloc d’ancrage (m)

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7. Fouilles et construction

7.1 Matériaux et main-d’oeuvre

7.1.1 Matériaux

Les types de matériaux requis pour la construction d’un barrage de sable dépendent du type de barrage (paragraphe 2.1.3) que l’on trouve adapté à l’emplacement choisi. Cela dépend des propriétés physiques de la zone de captage et des matériaux disponibles sur le marché ainsi que dans la zone de l’emplacement choisi pour l’implantation du barrage de sable. Si les matériaux tels que les pierres et le sable sont localement disponibles, cela réduira les coûts des matériaux et le transport. Dans ce paragraphe, nous mettrons l’accent sur le devis quantitatif des barrages de maçonnerie.

Figure 12: Coupe transversale du corps d’un barrage de sable.

Matériaux de construction d’un barrage de maçonnerie Bassin d’amortissement: � Mortier de 1:3 � Larges blocs de roche Barrage � Mortier de 1:4 avec des pierres et du ciment bien mélangés:sable:blocs = 1:4:9-12 � Mur en aval et partie supérieure du barrage plâtrée avec du mortier 1:3 (30 mm) Fondation: � Fondation avec mortier de 1:3 (100 mm) � Mortier de 1:4 bien mélange avec des pierres, ciment ratio : sable:blocs = 1:4:9-12 � (barres renforcées de fil de fer barbelé (400 mm d’espacement)

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Table 4: Exemple de devis quantitatif des matériaux et des coûts de transport ETB (2007).

En annexe 6, vous trouverez des directives pour calculer la quantité des matériaux à partir des dimensions du barrage

7.1.2 Main d’oeuvre

Un exemple de devis quantitatif pour les coûts liés à la main d’oeuvre est donnée en annexe 5: la contribution des travailleurs communautaires réduira les coûts. Le nombre de maçons et de jours requis pour la construction du barrage de sable dépend largement de la taille et de l’emplacement du barrage de sable.

Description Unité (jours

p.p.) Coût unitaire (ETB)

Nbre total de jours

Coût par volume de travail (ETB par m 3)

Coût total (ETB)

4 maçons 45,8 50 183.3 2.35 9,165 10 maçons assistants

31 15 312.0 4.00 4,680

15 travailleurs communautaires

50 0 750 0 0

Total 13,845

Tableau 5: Exemple de devis quantitatif pour les coûts liés à la main-d’oeuvre à ETB (2007).

2 Fait référence à la collecte, préparation et chargement des pierres et sable qui est supposé être couverte par la contribution de la communauté. Le coût prévu pour la location de camion de transport.

Description Unit é Coût unitaire (ETB)

Quantité totale pour le barrage de sable

Coûts par volume de travail (ETB par m3)

Coût total (ETB)

Cément Sac de 50 kg

130 241.8 3.10 31,434

Barre d’armature de ½ Dia’ (12m) pièces 0 0,0 0,18 0 Bar d’armature ¼ Dia’ (12m) pièces 0 0,0 0,18 0 Fil de fer barbelé 20 kg

roll 68 6,0 0,08 411

Bois 2”x 2” m2 12 52,0 0,67 624 Papier polyéthylène g 1000 mètre 15 104,0 1,33 1.560 Dia Barres d’armatures’ (10m) pièces 140 3,1 0,04 437 Dia’ Barres d’armatures ’ (6mm) kg 14 51,5 0,66 721 Fil de fer noir kg 14 3,9 0,05 55 Pointes C.I.S. kg 18 2,3 0,03 42 Bloc de pierre2 m3 31.25 233,2 2,99 7.288 Sable3 m3 19 66,3 0,85 1.260 Eau m3 140 37,4 0,48 5.242 Autres matériels de construction ( Outils en V, pompe manuelle, moule pour forage de puit en béton)

unité 7.500 1.0 1,00 7.500

Site de camping pour les travailleurs qualifiés

unité 6.500 1,00 1,00 6.500

Total 63.073

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7.2 La tranchée

7.2.1 Mise en place de la tranchée

Cela consiste à marquer la position et la taille du barrage prenant en compte les murs en aile et la zone de travail pendant la construction.

Pour estimer la taille de la tranchée, il faut prendre en compte ce qui suit:

• Mesurer la distance appropriée (déterminée au paragraphe 6.3) à partir d’une des rives dépendant des caractéristiques de la rive et mettre un jalon.

• Fixer un autre jalon à travers le cours d’eau perpendiculairement à la direction du cours d’eau à une distance appropriée.

• Utiliser un plomb de sonde et marquer plusieurs points en ligne à partir de la limite de construction et fixer des jalons. Figure 13: Exemple de mise en place d’une tranchée.

7.2.2 Creusage de la tranchée

La tranchée marquée est creusée suivant la limite de construction (voir photo ci-dessous). La profondeur de la tranchée est déterminée par la profondeur d’une couche imperméable dans le sol qui empêchera toute fuite sous le barrage de stockage de sable. La terre creusée sera placée en aval de l’emplacement de la construction pour éviter qu’elle ne remplisse l’aquifère. Si le barrage est construit dans une assise rocheuse, une tranchée doit être creusée dans l’assise rocheuse pour assurer un bon jointoiement du rocher et du mortier. Prendre des dispositions pour éviter des fractures ou des zones d’altération dans le socle rocheux. Si cela est suspecté, l’on peut le tester en versant de l’eau sur les zones altérées suspectées. S’il y a fuite d’eau, la surface rocheuse doit être décapée de la roche altérée ou fracturée. Si c’est de l’argile qui constitue la couche imperméable, la tranchée doit y être creusée à une profondeur de 0,5 m pour éviter le suintement. Après avoir rempli ces conditions, la tranchée est fin prête pour l’implantation et la construction du barrage (Munyao et al, 2004). Photo 6: Fouilles d’une tranchée (RAIN, 2007).

7.3 Construction d’un barrage

La construction commence par la mise en place des colonnes d’armature verticalement dans la tranchée suivie par la construction de la dalle de propreté de la fondation. L’armature n’est requise que lorsqu’il s’agit d’un barrage très large ou haut. Après cela, la seconde couche d’armature est placée, suivie de la deuxième dalle de propreté de la fondation et ensuite commence la structure réelle en maçonnerie (en noyau dure ou mortier) (Munyao et al, 2004). En annexe 7, vous trouverez une directive détaillée pour la construction d’un barrage de sable. Une supervision et un suivi intensifs constituent l’activité majeure à conduire pendant le processus de construction d’un barrage de sable

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8. Extraction de l’eau d’un barrage de sable

8.1 Types et emplacements des points d’extraction d ’eau

8.1.1 Trous d’eau traditionnels

La manière la plus courante pour extraire l’eau d’un barrage de sable est le recours aux tous de puisage traditionnels creusés à la main dans le lit du cours d’eau. L’eau est extraite d’abord, et l’eau qui remplit le trou de puisage est collectée. La méthode est susceptible de pollution, notamment par les animaux. Par conséquent, les animaux et les humains doivent utiliser différents trous. Les trous des humains doivent être situés non loin et en aval du barrage de sable. Le trou d’eau des animaux doit être situé en amont du barrage de stockage de sable. Le lit filtre l’eau souterraine qui y circule, alors les trous d’eau à usage domestique et pour le bétail doivent être aussi distants que possible.

Photo 7: Femmes utilisant un trou d’eau District de Kituï, Kenya (M. Hoogmoed, 2007).

Par ailleurs pour empêcher les animaux de s’abreuver dans les trous à usage domestique, ces derniers doivent être entourés par des arbres épineux. L’eau des trous d’eau est plus ou moins propre. Néanmoins, elle doit être bouillie ou traitée avant de la boire.

Pendant la saison sèche, le lit est souvent utilisé comme passage d’animaux, favorisant n dépôt de fumier dans le lit. Au début de la saison des pluies, le fumier sera évacué dans les trous d’eau, ce qui entraînera la contamination de l’eau. Après le premier débit du cours d’eau, l’eau restant dans les trous d’eau ne doit pas être utilisée comme eau de boisson sans traitement. La zone à proximité du trou d’eau, notamment en amont, doit être maintenue à l’abri de l’interférence des animaux et des hommes ; et il est recommandé de traiter l’eau ou la bouillir avant de la boire.

8.1.2 Puits à pompe manuelle ou à corde

Le puits constitue la meilleure alternative à un trou de collecte d’eau. Il protègera la qualité de l’eau parce que les animaux ne pourront pas y accéder. Il existe plusieurs types de puits. Un puits doit être couvert (pour éviter la contamination, et avoir une eau de haute qualité) et une pompe manuelle doit être utilisée pour l’extraction de l’eau. Un maximum de 3 puits doivent être situés en amont et non loin de la digue du barrage: dans un rayon d’environ 3 à 10 mètres, dans la mesure où le réservoir de sable sera des plus profond juste en amont du barrage (dépendant du profil longitudinal tel que décrit au paragraphe 4.4.4). Le rendement du puits doit être suffisant. Si un puits est situé sur la rive, le profil doit être vérifié sur les couches perméables ainsi que leur connexion au lit à travers un sondage. Photo 8: Hommes pompant de l’eau

non loin d’un barrage de sable à Kituï , au Kenya (M. Hoogmoed, 2007).

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L’Encadré 4 fournit des directives pratiques pour identifier les emplacements des puits potentiels. L’eau peut être extraite d’un puits à l’aide d’une motopompe ou d’une pompe manuelle. La fondation SASOL utilise des pompes à corde ou de lavage (rope and washer pumps) et des pompes manuelles. Cependant la durabilité de la pompe à corde et de lavage (washer pump) pourrait être mise en doute étant donné que les populations ne sont pas formées sur la bonne exploitation et entretien de l’ouvrage. Les pompes manuelles sont, par conséquent,recommandées.

8.1.3 Conduite centrale de drainage muni d’un robin et

Une conduite de drainage peut être installée comme tuyau perforé au fond du barrage juste au dessus de la couche imperméable. Le tuyau doit être entièrement recouvert du matériau filtrant et de géomembrane pour empêcher l’entrée de sable et de silt. Les désavantages d’une conduite de drainage est qu’elle peut affaiblir la structure du barrage, l’entretien est compliqué et c’est une option coûteuse (Understanding the Hydrology of (Kituï) sand dams: Short mission report, November 2005).

8.2 Construction des puits

Le puits d’un barrage de sable est construit de la même manière qu’un puits creusé à la main, généralement construit pour l’exploration d’une nappe souterraine peu profonde. Il est important que le puits tire l’eau des zones les plus profondes des sables fluviatiles. Les sables les plus profonds produiront l’eau la plus salubre (bactériologiques). Le revêtement du puits ne doit pas, de préférence, avoir d’ouvertures à de faibles profondeurs. Il pourrait même être considéré juste pour avoir un puits à fond ouvert, couvert par du gravier.

Si le puits est construit au milieu d’un cours d’eau, il est extrêmement important de le protéger des dommages causés par les grandes crues. Le puits doit être de type ‘hydrodynamique’ pour résister aux forces d’une crue et doit être protégé de l’ensablement en gardant sa hauteur à environ 0,5 – 1 mètre au dessus de la surface du lit. L’entrée doit être recouverte par une dalle en béton (faisant face à la partie en aval pour empêcher l’eau de crue d’entrer dans le puits) afin d’éviter la contamination et la prolifération des moustiques. Le processus de construction détaillé d’un puits et d’une tête de puits est donné en annexe 8.

Pour protéger la prise d’eau des dommages de grande crue, des alternatives peuvent être envisagées. La prise peut être construite dans ou près de la rive ou à côté d’une conduite de drainage à travers le barrage. Des alternatives créatives sont données par (Nissen Petersen, 2006).

Encadré 4: Directives pratiques pour identifier les emplacements des puits. Le puits doit être situé juste à l’endroit où la plus grande quantité d’eau est disponible: c’est l’endroit le plus proche du barrage où l’assise rocheuse ou la couche imperméable est des plus profonds. Les expériences au Kenya et en Ethiopie ont montré que des informations pratiques spécifiques au site peuvent être utilisées pour identifier les emplacements des puits. Cela consiste en: - L’identification des emplacements des trous de collecte d’eau existants:

Les trous de collecte d’eau sont les meilleurs endroits, du point de vue de l’expérience de longue date de la communauté, pour collecter l’eau du cours d’eau. Sur la base des emplacements des trous de collecte d’eau, les puits d’un barrage de sable doivent être situés de part et d’autre de la digue non loin des trous de collecte d’eau identifiés.

- L’identification des emplacements non loin du barrage de sable où le lit est profond. Un lit profond signifie une bonne capacité de stockage. Placer un puits en amont du barrage de part et d’autre de la digue dans le sens de la rive où le matériau du lit est plus épais, est considéré comme étant le meilleur emplacement pour les puits de barrage de sable.

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9. Gestion, et entretien et suivi

9.1 Formation de la communauté locale

Sur la base des expériences réussies en matière de projets de barrage de sable, il est recommandé de faciliter la formation des communautés sur la mise en oeuvre, l’exploitation, la gestion et l’entretien pendant l’exécution d’un projet de barrage de sable communautaire. La formation des communautés vise les objectifs suivants

• Pleine participer au processus de planification et de mise en oeuvre du projet;

• Augmentation du niveau de prise de conscience quant à la gestion du projet;

• Garanti de compétences techniques et de gestion après l’achèvement du projet;

• Augmentation du niveau de prise de conscience sur la gestion de la qualité de l’eau et des risques qui y sont liés.

Pendant le projet pilote de barrage de sable en Ethiopie, les formations communautaires ont été subdivisées en trois catégories:

• Sessions sur la planification, la mise en oeuvre et a gestion des activités du projet. Cela a déjà été expliqué au paragraphe 4.3.1;

• Séances de sensibilisation sur la gestion des ressources naturelle, l’assainissement et l’hygiène;

• Formations techniques sur l’exploitation, la gestion et l’entretien au profit du comité chargé de l’eau.

La méthodologie proposée pour toutes ces formations et séances de sensibilisation est fondée sur des questions minutieusement sélectionnées pour orienter les discussions de groupes. Chaque communauté choisit cinq à sept membres pour le comité chargé de l’eau et au moins deux autres membres de la communauté (futurs préposés à l’entretien) pour participer aux formations et sessions.

9.1.1 Sessions de sensibilisation sur la gestion de s ressources naturelles, l’assainissement et l’hygiène

Ces sessions de sensibilisation seront facilitées par une personne qualifiée venant de l’organisation de mise en oeuvre, de préférence en collaboration avec le représentant de l’administration locale concernée. Pendant ces sessions, les représentants du comité chargé de l’eau sont sensibilisés sur plusieurs sujets afin d’assurer la prise de conscience et la compréhension de la gestion des ressources naturelles, l’assainissement et l’hygiène. La gestion des ressources naturelles mettra principalement l’accent sur la gestion et l’utilisation appropriées et efficaces du barrage de sable. Ces sessions prendront cinq jours au total et seront organisées dans la communauté (Munyao et al, 2004).

Encadré 5: Formation sur la Gestion des Ressources Naturelles Cette formation vise à faciliter et à trouver les moyens pour la gestion des ressources naturelles. A l’aide d’un questionnaire, la communauté collecte les informations nécessaires sur les ressources naturelles disponibles et explore les voies et moyens pour l’utilisation des ressources naturelles afin d’améliorer leurs moyens d’existence. A l’issue de la formation, chaque communauté dresse une liste exhaustive des ressources naturelles qui se trouvent dans leur village. Ils compilent les voies et moyens pour l’utilisation de ces ressources dans un plan d’action.

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En l’absence de pratiques d’hygiène hydrique, des tentatives pour assurer la fourniture d’une eau de qualité seront vaines. Les eaux de pluie saines peuvent être facilement contaminées après leur extraction du système, par exemple à travers l’utilisation de bidons contaminés or par des impuretés sur les mains des usagers. Par conséquent, l’éducation à l’hygiène et le suivi de l’exploitation et de l’entretien du système, ainsi que de bonnes pratiques en matière d’assainissement, sont indispensables si l’eau pluviale doit atteindre son objectif de fournir de l’eau potable aux populations. La sensibilisation sur l’hygiène personnelle et du système relative aux questions d’eau est cruciale. Les organisations locales de la santé jouent un rôle important dans l’éducation des consommateurs sur les méthodes de traitement de l’eau, la gestion des fournitures d’eau et l’orientation spécifique en matière de gestion, d’exploitation et d’entretien des systèmes CEP. Les fournitures d’eau, les infrastructures d’assainissement et le comportement d’hygiène vont de paire comme un ensemble: La qualité de l’approche dans toutes ses composantes détermine le résultat [Hygiene Promotion, Thematic Overview Paper 1, 2005].

9.1.2 Formation technique sur l’exploitation, la g estion et l’entretien

Le comité chargé de l’eau est responsable de l’exploitation, de la gestion et de l’entretien appropriés du barrage de sable, y compris:

• Le suivi régulier du fonctionnement et de l’utilisation du barrage de sable;

• La mise en place d’un système de paiement axé sur la demande

• La gestion efficace du réservoir d’eau dans la mesure du possible.

Deux personnes du comité chargé de l’eau ou deux membres de la communauté seront formées sur la construction du barrage de sable et des puits en participant à la construction. Des connaissances et compétences techniques pour exécuter les travaux d’entretien et de réparation sont assures pendant cette formation. Ces membres de la communauté formés peuvent devenir des artisans potentiels pour la construction de futurs barrages de sable dans la zone. Ils deviendront les préposés à l’entretien des barrages de sable, des puits et environnants.

Encadré 7: Formation à la gestion Au cours de l’atelier de formation à la gestion, la première des choses à faire est l’examen des expériences acquises par la communauté dans leurs projets pendant cinq ans, y compris les projets entrepris, ceux qui ont réussi, ceux qui ont échoué, ce qui a contribué à la réussite et ce qui a été à l’origine de l’échec. A la fin de l’analyse, les participants peuvent tirer des leçons des projets antérieurs, comprendre les besoins de la communauté et définir eux-mêmes des solutions. Cette formation prendra quatre jours et sont organisés dans la communauté.

Encadré 6: Formation à l’hygiène Cette formation met l’accent sur la sensibilisation de la communauté sur les risques de contamination de leurs sources d’eau ainsi que sur les directives en matière de bonnes pratiques d’hygiène dans l’utilisation de l’eau. Cette formation est basée sur la Politique de RAIN en matière de Qualité de l’Eau et les politiques et programmes nationaux. Au moins un tiers de la communauté locale est suppose y participer, notamment les femmes dans la mesure où elles les personnes chargées de la collecte de l’eau, du nettoyage, du lavage et de la cuisine: activités présentant de hauts risques de contamination.

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9.2 Gestion d’un barrage de sable

Etant donné que le comité chargé de l’eau et les préposés à l’entretien ont été formés et ont coordonné la mobilisation communautaire pendant la mise en oeuvre, la responsabilité du barrage de sable sera entièrement confiée au comité chargé de l’eau ainsi que les préposés à l’entretien après l’achèvement de la construction de l’ouvrage. Le comité chargé de l’eau sera responsable de la gestion du barrage ainsi que du système de paiement et les préposés à l’entretien seront responsables du jour quotidien, de l’exploitation et de l’entretien du barrage de sable, des puits et des environs. Le comité, avec l’appui et l’assistance des départements de l’administration locale concernée et du partenaire à la mise en oeuvre, assurera le suivi des activités en vue d’assurer la durabilité du projet. Cela sera discuté davantage au chapitre 7.

9.3 Entretien

L‘approche concernant les activités d’entretien est basée sur les expériences de la fondation SASOL au Kenya. Si un barrage de sable est bien construit, il requiert peu ou aucun entretien majeur. L’entretien d’un barrage de sable peut être assuré si les questions suivantes sont proprement résolues pendant le projet:

• Bonne qualité de l’exécution des travaux de construction du barrage.

• Implication totale de la communauté pour assurer l’exploitation, la gestion et l’entretien une fois que la construction des barrages de sable est achevée.

• Présence d’un maçon formé dans les environs du projet de barrage de sable pour assurer les réparations appropriés en cas de dommage grave à la structure, dommage qui va au delà des capacités des préposés à l’entretien.

• Bonne relation entre la communauté, l’administration locale et le secteur de l’Etat pour fournir de l’assistance technique et services consultatifs à la communauté.

Si ces questions ont été résolues tel que décrit dans les précédents paragraphes l’entretien peut se limiter au strict minimum En annexe 9, quelques directives sont décrites relativement à des questions de petite maintenance.

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Biblographie

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• Borst, L., Haas, S.A. (2006), Hydrology of Sand Storage Dams, A case study in the Kiindu catchment, Kituï District, Kenya. Master thesis, Vrije Universiteit, Amsterdam

• FAO (2005), New LocClim 1.06, Environment and Natural Resources Service (SDRN), Working paper No. 20 (CDROM)

• Gezahegne, W. (1986), Sub-surface dams for rural water supply in arid and semi-arid regions of developing countries, Department of Civil Engineering, Tampere University of Technology;

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• Louis Berger International Inc. (1983), Arid and Semi-Arid Lands Development Project, Kituï District Water Resources Study, Executive Summary, Government of Republic of Kenya

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• Subsurface Dams: a simple, safe and affordable technology for pastoralists, A manual on Subsurface Dams construction based on an experience of Veterinairies Sans Frontieres In Turkana Districst (Kenya), September 2006, VSF-Belgium

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• [Hygiene Promotion, Thematic Overview Paper 1, 2005].

• Subsurface Dams: a simple, safe and affordable technology for pastoralists, A manual on Subsurface Dams construction based on an experience of Veterinairies Sans Frontieres In Turkana Districst (Kenya), September 2006, VSF-Belgium).

• Nzomo Munyao, J. Muinde Munywoki J., Ikuthu Kitema M., Ngui Kithuku D., Mutinda Munguti J., Mutiso S. (2004). Kituï sand dams: Construction and operation. Principles. Sasol Foundation, Kenya.

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Annexe 1: Check-lists pour la première sélection te chnique détaillée du site

Critères pour la première sélection du site: Obligatoire Facultatif Une zone de captage pierreuse (source du sable) et lits sablonneux x Un lit sablonneux x Deux rives hautes et fortes x Une profondeur maximale de 25 mètres x Pas de roches fractures ni de grands blocs rocheux x Pas de roches salines x Présence d’arbres indiquant la présence d’eau x Présence de trous d’eau x Présence de passages dans le lit x Type de structures communautaires dans une zone, éventuels conflits, etc. x Type, convenance et disponibilité du matériau de construction x

Etapes pour la sélection détaillé du site: Obligatoire Mesurer le taux d’extraction de l’eau des sections du (des) lit(s) potentiel(s) x Elaborer un plan des sections du (des) potentiel(s) lit(s) avec des informations sur la longueur et la largeur du cours d’eau, emplacements des profils longitudinaux, arbres indiquant la présence de l’eau et trous d’eau

x

Faire un profil longitudinal des sections du (des) potentiel(s) du (des) li(s) par sondage (voir annexe 2)

x

Faire des profils transversaux de la (des) section(s) du (des) potentiel(s) lit(s) par sondage (voir annexe 2)

x

Sélectionner les différents points dans la section du lit du cours d’eau où le sable est des plus profonds (potentiels réservoirs) et dans lequel les digues naturels souterrains sont très pu profondes (emplacements potentiels des barrages de sable)

x

Sélectionner le point où le sable est des plus profonds et par conséquent l’on peut choisir le plus grand réservoir

x

Sélection le point où la digue souterraine est très peu profonde et par conséquent l’emplacement du barrage de sable

x

Faire un profil transversal de l’emplacement du potentiel barrage de sable x

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Annexe 2: Etapes à suivre en ce qui concerne l’impl ication de la communauté pendant la sélection du site.

Etape 1: Conscientisation et sensibilisation de la communauté.

Le point de départ d’un projet de barrage de sable dans une zone de captage convenable à sa mise en oeuvre (Paragraphe 4.1) commence par la sensibilisation de la communauté sur le projet, à travers des visites régulières dans la zone du projet ainsi que la facilitation des réunions avec les représentants et membres de la communauté. Toute activité de communication doit être réalisée dans le respect des institutions existantes, des us et coutumes de la communauté.

Etape 2: Evaluation de la communauté et l’utilisati on de l’eau.

Les sites les mieux adaptés identifiés pendant l’étape sont visitées et une réunion avec la communauté est tenue. Pendant cette réunion, le personnel du projet et la communauté discutent du potentiel impact environnemental et social de la construction d’un barrage de sable dans la région. Les informations suivantes sont collectées.

• Evaluation des problèmes d’eau des communautés ciblées. Au cours d’une discussion publique, les problèmes ainsi que les éventuelles solutions doivent être discutés par la communauté. L’appropriation, le nombre de bénéficiaires ainsi que leur participation et implication, le délai de construction, sont discutés.

• Organisation des réunions ou discussions de groupes concernant les questions de développement dans la zone du projet. Le personnel du projet et les membres de la communauté ainsi que les personnes influentes, les responsables administratifs locaux, les politiciens, les anciens (hommes et femmes), les leaders des jeunes et toutes autres agences de développement dans la zone, doivent participer à ces réunions.

• Information et sensibilisation des membres de la communauté sur les différents types de technologies en matière de collecte des eaux, notamment la technologie du barrage de sable. Les avantages, les désavantages, la faisabilité, les critères de sélection du site, le processus de construction et le niveau de participation communautaire seront discutés.

• Evaluation les éventuels emplacements du barrage de sable avec la communauté. La communauté sera impliquée dans la sélection du site sur la base de leurs connaissances locales du site (Paragraphe 4.3.2). Les sites sélectionnés doivent être discutés avec les autorités locales.

Etape 3: Mise en place d’un comité chargé de l’eau.

Le comité chargé de l’eau devra être mis en place, avec ses responsabilités établies dans un document officiel tel qu’un Protocole d’Accord entre le comité chargé de l’eau et le partenaire de mise en oeuvre. Chaque barrage de sable aura un comité chargé de l’eau, composé de neuf membres au maximum. Au moins 50 % des membres du comité sont choisis parmi les femmes. Deux membres du comité chargé de l’eau sont élus comme préposés à l’entretien et seront chargés de l’exploitation et de l’entretien du barrage de sable Le comité est chargé de mobiliser les ressources, planifier les travaux sur le site, évaluer le progrès enregistré, superviser et suivre, entre autres, le processus de mise en oeuvre. Le comité doit, par semaine, évaluer et suivre l’état d’avancement des travaux. Aux termes du protocole d’accord, le partenaire à la mise en oeuvre doit:

• Fournir tous les matériaux de construction s’ils ne sont pas disponibles au niveau local;

• Fournir une main-d’oeuvre qualifiée

• Fournir une assistance technique

Par ailleurs, le comité chargé de l’eau et le partenaire de mise en oeuvre devront élaborer un Plan d’Action Communautaire (PAC), contenant un calendrier de mise en œuvre jusqu’à l’achèvement. Cela est documenté dans un format tabulaire, définissant toutes les activités et responsabilités. Il

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définit clairement les rôles de chaque partenaire dans le projet, c’est-à-dire la communauté et l’organisation de mise en oeuvre. <br>Le plan d’action comportera les éléments suivants:

• Devis quantitatif des matériaux et la main-d’oeuvre que la communauté fournira pendant le projet.

• Un plan de travail avec un calendrier clair et réaliste.

• Sécurité du stockage des matériaux et supervision sur le site.

Le Protocole d’Accord stipule que le partenaire de mise en œuvre doit:

• Fournir tous les matériaux de construction s’ils ne sont pas disponibles au niveau local;

• Fournir une main-d’oeuvre qualifiée;

• Fournir une assistance technique

Etape 4: Organiser la mobilisation communautaire po ur les travaux de participation requis pendant le processus de construction.

Au débit du processus de construction, les activités suivantes doivent être entreprises:

• Le mouvement effectif des ressources tels que le transport du matériel et des outils au site,

• Implication de la main d’oeuvre qualifiée et non qualifiée. Les personnes âgées à la tête du comité communautaire sont chargées de mobiliser les membres de la communauté à cause de leur position respectée et leur autorité acceptée dans la communauté.

• Le partenaire de mise en œuvre fournira un représentant au niveau local; il/elle assurera la coordination de toutes les activités. Il/elle conseillera les anciens sur la mobilisation et la participation communautaire

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Annexe 3: Collecte de données pour la section du co urs d’eau choisie

Les outils requis pour les simples enquêtes sont comme suit (Nissen-Petersen, E. 2006):

• Barres de mesures de 16 mm (5/8”), barres de fer pour mesurer les profondeurs du sable. Des entailles doivent être faites sur les barres de sondage à tous les 25 cm pour collecter des échantillons de sable lorsque les barres sont retirées.

• Un outil de nivellement circulaire fait à partir d’un tuyau transparent pour mesurer les déclivités des lits de cours d’eau.

• Deux longs mètres rubans, un suspendu verticalement à partir de celui horizontal, pour mesurer la largeur et la profondeur des lits.

• Une échelle trépied pour enfoncer au marteau les barres de sondage dans le sable.

• Un marteau de maçon.

• Un bidon de 20 litres d’eau.

• Une demi douzaine de bouteilles d’eau de plastique transparentes.

• Un couteau et de matériels à écrire,

• Une fiche technique tel que montrée ci-dessous

Exemple de Fiche Technique:

Hauteur de la rive (m)

Mesure nr.

Distance entre les mesures (m)

Largeur du lit (m)

Profondeur à l’eau (m à partir de la surface du sol)

Profondeur du sable (m à partir de la surface)

Type de sable

Type d’assise rocheuse ou sol en dessous du sable

Gauche

Droite

Eléments vus sur les rives

1 0 20,8 - 0,5 Moyen Argile 1,5 1,9 Acacia 2 20 24,2 - 0,6 Fine Argile 1,0 1,6 3 20 28,2 - 0,7 Moyen Argile 1,4 1,84 Trou

d’eau 4 20 25,5 0,30 1,25 Moyen Rocheux 1,3 1,7 5 20 19,5 - 0,8 Grossier Rocheux 1,4 1,65 Figuier 6 20 21,3 - 0,7 Grossier Argile 1,4 1,7 7 20 18,6 0,8 1 Moyen Argile 1,97 1,55 8 20 17 1,2 1,3 Grossier Argile 1,3 1,64 Rocheux

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Annexe 4: Questionnaire pour l’évaluation de l’util isation de l’eau

GENERALITES INTERVIEWEUR / ONG INTERVIEWE

Date Pays District Village GPS Longitude

GPS Latitude

Nom Intervieweur

Email et téléphone nr. ONG

Nom employé ONG Nom Genre Age

Situation matrimoniale

Principale activité génératrice de revenus

Autre activité génératrice de revenus

MENAGE (nombre de personnes y vivant) COMMUNAUTE PERSONNE(S) CHARGEE(S) DE LA CORVEE D’EAU DANS

LE MENAGE

Filles (0 - 15)

Garçons (0-15)

Hommes (>15)

Femmes (>15) Total

Filles (0 - 15)

Garçons (0-15)

Hommes (>15)

Femmes (>15) Total

Filles (0 - 15)

Garçons (0-15)

Hommes (>15)

Femmes (>15) Total

SAISON SECHE

Principale source d’eau Distance (km)

Temps mise aller simple (heures)

Utilisation pour boisson?

Méthode de traitement

Autre source d’eau Distance (km)

Temps mis aller simple (heures)



SAISON PLUVIEUSE

Principale source d’eau Distance (km)

Temps mise aller simple (heures)


Méthode de traitement Autre source d’eau Distance (km)

Temps mis aller simple (heures)



UTILISATION DE L’EAU PENDANT LA SAISON SECHE (nombr e moyen de litres par personne par jour UTILISATION DE L’EAU PENDANT LA SAISON PLUVIEUSE (n ombre moyen de litres par personne par jour

No.mois boisson cuisine bain lavage bétail agriculture autre Total No.mois boisson cuisine bain lavage bétail agriculture autre Total

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Annexe 5: Calcul des quantités de matériaux

I. Béton

Ratio mélange – 1 : a : b

Où 1 = Proportion de ciment: a = Proposition du sable : b = proportion d’agrégats grossiers

Si le volume du béton requis est C, alors:

Quantité de ciment (kg) = 1 * C * 1400 * 1.3 * 1.05/(1+a+b)

Quantité de sable (m3) = a * C* 1.3 * 1.15/(1+a+b)

Quantité de gravier (m3) = b * C * 1.3 * 1.15/(1+a+b)

II. Maçonnerie en pierres

Pour les structures imperméables, il est généralement proposé 65% de corps en maçonnerie à empierrer et 35% du ciment mortier. Ainsi, si le volume des travaux de maçonnerie en pierres est S, alors

Volume de Pierre (m3) = 0.65 * S * 1.3

Volume su Mortier, M (m3) = 0.35 * S

Si le ratio de mix de mortier est 1: C,

Quantité de ciment (kg) = 1 * M * 1400 * 1.2 * 1.05/(1+C)

Quantité du sable (m3) = C * M * 1.2 * 1.15/(1+C)

III. Plâtrage

Suivre la même formule utilisée pour les ingrédients de la maçonnerie en pierres.

IV. Pointage

La zone de pointage est considérée comme égale à 1/3 de la zone de plâtrage ensuite suivre la même méthode utilisée pour le plâtrage.

V. Eau

Le volume d’eau utilisée pour le mélange, le séchage et le lavage des façades de construction sales, la construction et la préparation des aliments des travailleurs, est globalement calculé à partir des besoins en ciment du site.

Si Z Quintaux de ciment est requis pour achever les travaux de construction,

Le volume d’eau total est = 280 * Z

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Annexe 6: Directive pour la construction d’un barra ge de sable

Etape 1: Placement des armatures

Les armatures sont placées verticalement à travers toute la longueur du barrage à un intervalle de 2,5m. Ce sont de barres circulaires 12,5 mm de diamètre et d’une longueur dépendant de la hauteur complète du barrage. Le volume requis peut être comme suit:

No de colonnes = 1

2−Ld

Avec Ld : longueur du barrage en mètres.

Par exemple: si Ld =10, alors Nombre de colonnes = 41

2

10 =−

Marquer les positions des colonnes le long de la limite de construction, ensuite mesurer les profondeurs verticales jusqu’au fond de la tranchée et les enregistrer comme suit.

No 1 =2.53m, No 2=2.27m, No 3 = 3.05m, No 4 = 1.97m

Les barres circulaires des colonnes sont solidement jointoyées dans des trous de 5 cm qui ont été creusés dans la fondation à la profondeur demandée (dépendant du matériau de l’assise rocheuse ou type de sol).

Etape 2: Fabrication de la dalle de propreté de la fondation

Une couche de mortier de ciment (1:3) est préparée sur la fondation à une profondeur de 5cm. S’il n’existe pas de roche de fondation, les barres de fer verticales sont placées dans la couche du mortier.

Etape 3: Construction de la première couche d’armat ure horizontale

Après la couche de mortier, 12 torons de fil de fer barbelé sont inégalement disposés sur la dalle de construction le long du barrage

Etape 4: Construction de la seconde dalle de propri été de la fondation

Le fil de fer barbelé est recouvert par 5 cm de dalle de propreté.

Etape 5: Maçonnerie comprenant le noyau dur et l’in frastructure de mortier

Après que la dalle de propriété de la fondation ait séché et tient solidement les colonnes, la tranchée de la fondation est remplie de maçonnerie comprenant un noyau dur propre et du mortier (1:4). Le mortier pour le remplissage doit avoir une plus forte teneur en eau. Les joints entre les roches sont remplis avec un mortier de 25 cm. Les roches doivent être bien taillées pour devenir complètement des cavités (the rocks should be tapped well to settle completely into all voids). Lorsque le remplissage atteint le niveau de retour, la construction du dispositif de reflux doit se faire avec celle du mur tel que cela est présenté.

Etape 6: Installation de gabarit sur le niveau du s able

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Les deux gabarit faits avec du bois sont érigés aux extrémités du déversoir pour donner la forme schématique du mur du barrage, du déversoir et du mur en aile. Des ficelles doivent être fortement tirées des angles internes des gabarits jusqu’aux jalons enfoncés à l’aide d’un marteau dans le sol à côté de l’extrémité supérieure des murs en aile. De cette manière, la position des côtés externes du mur en maçonnerie peut être déterminée.

Etape 7: Construction du noyau dur en maçonnerie et l’infrastructure en mortier à l’intérieur des deux gabarits

Deux dalles doivent prendre dans un mortier en ciment 1:4 le long des lignes internes des ficelles. Le jour suivant, l’espace entre les dalles doivent être rempli de mortier, 1:4, dans lequel des moellons bruts ronds ont été compactés. Après cela, les dalles sont fixées aux murs en aile à l’aide de mortier de sorte qu’ils puissent être remplis de mortier et de pierres le jour suivant.

Etape 8: Préparation et construction du bassin d’am ortissement avec le corps du barrage

La base du mur du barrage, le basin de débordement et le déversoir (ce dernier situé entre les deux gabarits) ont été élevés à 30 cm au dessus du niveau initial du sable dans le lit du cours d’eau. Une petite crue a déposé une couche de sable grossier de 20 cm qui a atteint le premier palier du déversoir. Le déversoir a été par conséquent élevé encore de 100 cm au dessus du niveau de sable, pour le prochain palier du déversoir. La construction des murs en aile est réalisée au moment de l’extension de chaque étape de construction de la hauteur du barrage.

Etape 9: Construction du bassin avec des pavés en p ierres pour protection contre les crues à la rive du cours d’eau

De grands blocs rocheux ont été bétonnés dans le bassin de déversement pour réduire la vélocité et la vitesse du surplus d’eau qui tombe sur le déversoir et les murs en aile. Les pavés en pierre ont été placés comme une partie de l’unité du bassin d’amortissement et étendus à chaque côté de la rive à la partie en aval de l’écoulement de crue.

Etape 10: Construction du mur du barrage

La prochaine crue a déposé du sable grossier jusqu’au niveau du déversoir. Le déversoir a été élevé encore de 30 cm au dessus du nouveau niveau du sable. Le processus d’élévation d’un déversoir à des paliers de 30 cm de hauteur, pourrait s’achever en une saison de pluies pourvu que le nombre de crues requises soit atteint et que des constructeurs soient prêts pour faire leur travail sans accuser de retard.

Etape 11: Travaux de plâtrage et de pointage

La partie exposée du barrage en amont, et la face supérieure du barrage entier et du mur en aile sont revêtues avec un mortier de ciment de 1:3. La partie en amont du puits du barrage est bien revêtue à des fins d’étanchéité. La partie en aval du mur du barrage et les pavés en pierres étendus à partir du bassin d’amortissement ont été pointés avec un mortier de ciment de 1:3.

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Annexe 7: Directive pour la construction d’un puits (basé sur Nissen-Petersen E, 2006)

Etape 1: Fouilles.

• Choisir le site et nettoyer la zone pour les travaux de fouilles

• Tracer un cercle de 1 mètre de rayon.

• Creuser le puits en utilisant une main-d’oeuvre qualifiée étant donné que le puit doit être creusé de manière droite avec un diamètre de 2 mètres.

• Les fouilles du puits continuent jusqu’à une profondeur à laquelle une quantité suffisante d’eau du niveau le plus bas de l’eau du barrage de stockage puisse être extraite. Le creusage du puits est normalement effectué pendant la saison des pluies lorsque la nappe souterraine est à son niveau le plus bas.

• Pendant que les processus de fouilles continue, l’apport de matériaux de construction locaux tel que le sable, les pierres et la préparation de pierres concassées se feront simultanément.

Etape 2: Construction d’anneau et de blocs en béton .

Préparation d’un anneau en béton. Cet anneau aura un rayon extérieur de 75 cm et un rayon intérieur de 55 cm. La largeur de l’anneau est de 20 cm et l’épaisseur est de 25 cm. L’anneau est fait à l’aide d’une tranchée circulaire minutieusement construite avec des dimensions correctes. Un béton de mélange de ciment, du sable et de pierres concassées (1:3:4) est utilisé et six ronds de fer galvanisé de 3 mm sont utilisés pour l’armature de l’anneau. En outre, 16 morceaux de fer verticaux de 60 cm sont attachés à l’armature pour fixer la corde au moment de descendre l’anneau dans le puits. L’anneau est maintenu mouillé pendant sept jours pour le séchage du béton.

Les blocs de béton sont faits dans un moule spécialement fabriqué avec des côtés en forme de courbe. Le bloc mesure 15 cm de haut, 10 cm de largeur et 50 cm de long. Le mélange de béton est le même pour l’anneau. Les blocs sont placés sur une feuille en plastique et maintenus mouillés pendant sept jours pour séchage.

Etape 3: Construction d’une couverture de puits.

La couverture du puits a un diamètre de 150 cm avec une épaisseur de 10 cm; elle a un trou de 60 cm de diamètre au milieu. Cela sera utilisé pour puiser l’eau. Un autre trou plus petit, de 10 cm de diamètre est fait sur un côté comme trou de passage pour permettre l’échange d’air frais. La couverture est moulée dans un trou creusé dans le sol. Le même mélange de béton est utilisé comme avant avec 8 ronds de fil de fer connectés par 31 pièces d’armature plus courtes.

La couverture du puits pour couvrir le trou au milieu est fabriquée de la même manière avec une armature en fil de fer barbelé de 50 cm de profondeur. Deux manches de barres rondes doivent être fabriquées à des fins d’élévation.

Etape 4: Construction de l’axe de puits.

L’anneau du puits est descendu à l’aide de cordes et ce, jusqu’à atteindre une profondeur suffisante du puits

Le Con est descendu à l’aide de cordes avec l’appui de 15 hommes à cause du poids. Les blocs de béton sont descendus un à un à l’aide d’un seau. Un mélange de ciment et de mortier (1-3) est utilisé pour les joints verticaux et entre l’anneau et la première assise.

Dans les joints horizontaux entre la première et la deuxième assise et la seconde et la troisième assise, aucune matière n’est utilisée pour permettre à l’eau d’y passer. Un fil de fer galvanisé de forme circulaire est utilisé avec du mortier entre la troisième et la quatrième assise et un palier fabriqué à partir d’une barre de fer circulaire est installé. La même séquence continue jusqu’à ce que l’on obtienne six joints horizontaux sans mortier à travers lesquels l’eau peut rentrer. Tous les joints subséquents sont remplis de mortier. Des paliers sont installés toutes les trois assises. Après chaque

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six assises, l’espace environnant dans l’axe du puits est rempli de sable grossier qui joue le rôle de filtre.

L’axe est construit jusqu’à 60 cm au dessus du niveau du sol pour empêcher les écoulements de surface d’entrer dans le puits. Un fil de fer barbelé est laissé en position avancée pour joindre l’armature dans le tablier qui sera construit autour du puits pour maintenir l’endroit propre et éviter la contamination.

Le tablier entoure le puits sur une distance de 1.2 mètres. Cette zone est d’abord creusée et ensuite remblayée avec du matériau dur jusqu’à une profondeur de 30 cm, auquel l’on ajoute une couche de ballast de 5 cm. Une couche de béton de 5 cm (1:3:4, ciment:sable:ballast) est posée à la surface, et du fil de fer barbelé est placé de façon concentrique et radiale for armature. Une autre couche de béton de 5 cm couvre l’armature.

Le tablier est entouré par un petit mur bas comportant un trou qui permet à l’eau déversée de s’échapper. La construction de deux paliers, chacun avec une hauteur de 30 cm, vient achever le travail sur la couverture du puits, le plâtrage étant nécessaire et le placement du couvercle en position.

Avant de commencer à utiliser l’eau, la communauté doit vider toute l’eau et nettoyer le fond

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Annexe 8: Directive pour l’entretien d’un barrage d e sable

Enlèvement du silt au dessus du l it du réservoir Le lit (notamment juste en amont du barrage de sable) et la les environs d’un barrage de sable doivent être maintenus aussi propres que possible: les rocheux, les branches, les cadavres d’animaux, les déchets des animaux ainsi que les matériaux fins doivent être enlevés étant donné qu’ils peuvent provoquer la contamination de l’eau, réduire la capacité du barrage, boucher le réservoir et le dégorgeoir ou endommager la structures du barrage. Des débris comme les roches, les branches, les feuilles et les sédiments sont généralement déposés après un évènement de crue, donc la période d’inspection est bien connue. Mais les cadavres d’animaux, les déchets d’animaux et autres débris peuvent être déposés à n’importe quel moment. Il serait sage d’avoir un calendrier strict pour l’inspection du barrage et de ses environs.

Nettoyage du dégorgeoir Il est important que le dégorgeoir ne soit pas bouché par du limon ou autres matériaux fins. Aussi, est-il important que le dégorgeoir soit bien construit. Pour éviter que le dégorgeoir ne se bouche, il y a lieu d’appliquer les critères mentionnés au paragraphe 3.2.3.Le nettoyage régulier du lit du cours d’eau juste en amont du barrage de sable après une crue peut empêcher le silt de couler dans le lit et boucher le dégorgeoir. Si l’on suspecte des problèmes de contamination qui peuvent être résolus à travers de simples mesures locales en matière de qualité de l’eau, alors ces mesures doivent être toujours appliquées avant l’utilisation de l’eau.

Nettoyage du puits Le puits doit être couverte et fermé à tous moments. Il n’est pas conseillé de vérifier régulièrement le contenu en eau étant donné que des débris ou déchets humains peuvent tomber dans le puits et contaminer l’eau. Si un animal, des produits chimiques ou des substances dangereuses pour la santé ont pollué le puits, il est strictement interdit d’utiliser l’eau à des fins de boisson. Le puits doit être inspecté par un expert en qualité de l’eau et un plan d’action doit être élaboré. Si l’on suspecte des problèmes de contamination qui peuvent être résolus à travers de simples mesures locales en matière de qualité de l’eau, alors ces mesures doivent être toujours appliquées avant l’utilisation de l’eau.

Réparation des fissures et insuffisances du barrage Les barrages de sable nécessitent un entretien particulier et une réparation immédiate étant donné que les crues favorisent la chute de centaines de tonnes d’eau sur le mur du barrage et le bassin de débordement. L’eau de crue déborde également et érode les murs en aile et, peut-être, même sur les rives pendant les fortes pluies. Les changements de température extrêmes peuvent provoquer la fissure de la structure. Si des fissures ou des insuffisances sont observées sur le barrage de sable, un ingénieur technique et un maçon doivent inspecter toute la structure du barrage et effectuer les réparations nécessaires avant la saison des pluies prochaines

guide pratique pour la mise en œuvre d’un barrage de … · 4.3 sélection du lit de cours...

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