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CURRICULUM APPRENTISSAGE EN ANIMATION EN AMONT POUR LA CONCEPTION PARTICIPATIVE
DES AHA
Module 6:Ressources en eau, réseaux
hydrographiques, bassin versant, bas-fond et plaines
inondables : pensée systémique
SOMMAIRE
SIGLES ET ABRÉVIATIONS............................................................................4
I. CONTEXTE ET JUSTIFICATION.................................................................5
II. OBJECTIFS DU MODULE............................................................................5
III. PUBLIC CIBLE................................................................................................6
IV. DURÉE DU MODULE....................................................................................6
V. DÉROULEMENT...............................................................................................6
5.1. Séance 1 : Décrire un bas-fond..........................................................................6
5.2. Séance de facilitation 2 : Bassin versant..........................................................13
5.3. Séance de facilitation 3 : Pensée systémique...................................................20
VI ÉVALUATION FINALE.................................................................................24
VII SUIVI POST FORMATION.........................................................................25
VIII. BIBLIOGRAPHIE.......................................................................................27
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SOMMAIRE
SIGLES ET ABRÉVIATIONS............................................................................4
I. CONTEXTE ET JUSTIFICATION.................................................................5
II. OBJECTIFS DU MODULE............................................................................5
III. PUBLIC CIBLE................................................................................................6
IV. DURÉE DU MODULE....................................................................................6
V. DÉROULEMENT...............................................................................................6
5.1. Séance 1 : Décrire un bas-fond..........................................................................6
5.2. Séance de facilitation 2 : Bassin versant..........................................................13
5.3. Séance de facilitation 3 : Pensée systémique...................................................20
VI ÉVALUATION FINALE.................................................................................24
VII SUIVI POST FORMATION.........................................................................25
VIII. BIBLIOGRAPHIE.......................................................................................27
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SIGLES ET ABRÉVIATIONS
AHA Aménagement Hydro Agricole
CRRA Centre Régional de Recherche Agronomique
IER Institut d’Économie Rurale
IRD Institut de Recherche pour le Développement
IP Irrigation de Proximité
MAO Matériels Appareillages et Outils
ONG Organisation Non GouvernementaleORSTOM Office de la Recherche Scientifique et Technique Outre-mer (Institut Français de
Recherche Scientifique pour le Développement en Coopération/actuel IRD)
I. CONTEXTE ET JUSTIFICATION
Les aménagements des bas-fonds se font en général en ne tenant compte que de l’emprise de l’ouvrage. La plupart de ces aménagements sont confrontés à d’énormes problèmes parmi lesquels figurent l’inondation en amont, le manque d’eau en aval et le comblement précoce des cours d’eau par les dépôts solides.
Face à ces problèmes, tout aménagement hydro agricole doit tenir compte du système contenant l’ouvrage. D’où la nécessité d’avoir une pensée systémique dans la conception des projets en irrigation de proximité.
Pour se faire, le présent module permettra aux acteurs intermédiaires de maîtriser les différents éléments du système bassin versant-bas-fond pour amener les acteurs à ne pas se limiter seulement à l’environnement immédiat du bas-fond dans la conception d’un projet mais aussi de l’ensemble du système bassin versant dont il fait partie.
Le module comprend trois séances de facilitation :
Séance 1 : Description d’un bas-fond
Séance 2 : Bassin versant
Séance 3 : Pensée systémique
Chaque séance de facilitation comprend les éléments suivants :
Objectifs d’apprentissage ;
Démarche d’animation;
Temps nécessaire ;
Matériels, appareillages et outillages
II. OBJECTIFS DU MODULE
2.1. Objectif général
Renforcer les capacités des apprenants dans le fonctionnement des systèmes et sous-systèmes hydrologiques, bas-fond, bassins versants.
2.2. Objectifs spécifiques
A la fin de ce module, les apprenants seront capables de :
Décrire un bas-fond;
Décrire un bassin versant;
Décrire un réseau hydrographique
Caractériser un système.
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I. CONTEXTE ET JUSTIFICATION
Les aménagements des bas-fonds se font en général en ne tenant compte que de l’emprise de l’ouvrage. La plupart de ces aménagements sont confrontés à d’énormes problèmes parmi lesquels figurent l’inondation en amont, le manque d’eau en aval et le comblement précoce des cours d’eau par les dépôts solides.
Face à ces problèmes, tout aménagement hydro agricole doit tenir compte du système contenant l’ouvrage. D’où la nécessité d’avoir une pensée systémique dans la conception des projets en irrigation de proximité.
Pour se faire, le présent module permettra aux acteurs intermédiaires de maîtriser les différents éléments du système bassin versant-bas-fond pour amener les acteurs à ne pas se limiter seulement à l’environnement immédiat du bas-fond dans la conception d’un projet mais aussi de l’ensemble du système bassin versant dont il fait partie.
Le module comprend trois séances de facilitation :
Séance 1 : Description d’un bas-fond
Séance 2 : Bassin versant
Séance 3 : Pensée systémique
Chaque séance de facilitation comprend les éléments suivants :
Objectifs d’apprentissage ;
Démarche d’animation;
Temps nécessaire ;
Matériels, appareillages et outillages
II. OBJECTIFS DU MODULE
2.1. Objectif général
Renforcer les capacités des apprenants dans le fonctionnement des systèmes et sous-systèmes hydrologiques, bas-fond, bassins versants.
2.2. Objectifs spécifiques
A la fin de ce module, les apprenants seront capables de :
Décrire un bas-fond;
Décrire un bassin versant;
Décrire un réseau hydrographique
Caractériser un système.
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III. PUBLIC CIBLE
Ce module est destiné aux acteurs intermédiaires de l’irrigation de proximité : Services techniques de l’État, Bureaux d’Études/ ONG, Collectivités Territoriales, Chambres Régionales d’Agriculture.
IV. DURÉE DU MODULE
Durée : 52 H 30 mn
V. DÉROULEMENT
5.1. Séance 1 : Description d’un bas-fond
5.1.1. Objectifs d’apprentissage
A l’issue de cette séance, les apprenants seront capables de :
Définir un bas-fond ;
Caractériser les différents types de bas-fonds ;
Expliquer le fonctionnement hydrologique des bas-fonds ;
5.1.2. Démarche d’animation / facilitation
Etape 1 :Une fois les apprenants installés, le formateur se présente. Le facilitateur explique les objectifs de la séance, les objectifs d’apprentissage ainsi que le déroulement de la session.
Puis il invite les apprenants à se présenter. A la suite de la présentation, le formateur recueille les attentes et s’accorde avec les apprenants sur la façon d’illustrer leurs idées (aspects pédagogiques). Parmi les attentes formulées, le formateur précisera celles qui seront traitées et celles qui sont hors cadre. Après, il affichera le programme de la formation dans la salle afin que les apprenants suivent la progression tout au long de la formation. Enfin, il fixe avec les apprenants les règles à suivre pendant la session.
Etape 2Le facilitateur introduit la séance en expliquant l’intérêt et l’utilité d’avoir une vue d’ensemble du bas-fond, du bassin versant et du réseau hydrographique. Pour cela il insiste sur les difficultés de conception et de mise en valeur durable des AHA imputable au manque d’une vue du système (avec des exemples précis). L’animateur, par brainstorming ou autres méthodes, récence d’autres cas.
Etape 3En brainstorming, le facilitateur demande aux apprenants de définir le bas-fond. Puis il recense les mots clés. Sur la base de ces mots clés les apprenants et le facilitateur s’accordent sur une définition
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du bas-fond et des éléments physiques. Les apprenants donnent des exemples de bas-fonds dans leurs zones d’intervention.
Etape 4Le facilitateur introduit l’élaboration de la carte de bas-fond. Pour ce faire, les principes de symboliser des éléments physiques du bas-fond sur une carte sont expliqués. Il laisse le choix des symboles aux apprenants. Un papier kraft et des feutres sont remis à chaque participant pour dessiner un bas-fond qu’il connait bien. Lors de l’exercice, le facilitateur conseille de mettre le papier kraft dans le sens de la longueur du bas-fond et d’indiquer le point le plus haut (amont) et le point le plus bas (aval).
Etape 5Les différentes cartes ainsi faites sont affichées sur les murs de la salle de formation (ou par terre), et chaque apprenants fait des petits commentaires de sa carte. Le facilitateur fait une synthèse en insistant sur les différentes caractéristiques d’un bas-fond (cf. note référence : bas fond à structurer).
Etape 6En brainstorming le facilitateur demande aux apprenants comment se constituent les eaux d’un bas-fond (cours d’eau). Pour compléter les réponses, le facilitateur fait visionner des images sur PowerPoint.
Etape 7 Pour évaluer, le facilitateur demande aux apprenants de revenir sur le fonctionnement hydrologique du bas-fond.
NB: Le facilitateur distribue les documents prévus.
Références techniques 1
Définition d’un bas-fondLes bas-fonds se définissent dans le contexte général du paysage et par rapport aux autres éléments qui constituent ce même paysage : A partir des points hauts (crêtes, buttes, plateaux), naissent les versants. Ces versants de pentes plus ou moins marquées aboutissent en leurs points bas aux bas-fonds.
Ce sont les axes de convergence préférentielle des eaux de surface, des écoulements hypodermiques et des nappes phréatiques. Cette concentration des eaux va caractériser le fonctionnement hydrologique des bas-fonds, en fonction du temps de transfert, plus ou moins long, que les eaux de pluies vont subir dans les matériaux d’altération souterrains ou du temps des transports latéraux des ruissellements de surface.
Ainsi, les bas-fonds sont donc des fonds des petites vallées (vallons). Ils constituent les grands axes de drainage des eaux d’un bassin versant.
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Caractéristiques des bas-fonds
Différentiation longitudinale (d’amont en aval)
Les bas-fonds se différencient d’amont en aval sur les plans morphologiques (élargissement, apparition d’un lit mineur) et pédologique, en une concentration organique en amont, sur un substrat plutôt sableux et des textures en générales plus fines en aval. La texture de surface dépend de l’apport de bassin versant et les flux hypodermiques contribuent à emporter les particules fines et à lessiver le sol.
Ainsi d’amont en aval on distingue :
Les têtes de bas-fonds
Les parties amont
Les parties aval
Le passage à la vallée alluviale « turbulente »
Le tronçon 1 : Les têtes de bas-fond (Début ou glacis)Il s’agit de l’extrême amont qui présente un profil transversal concave sans cours d’eau individualisé. L’altération en place est proche de la surface. La nappe phréatique y affleure librement en saison des pluies et s’écoule latéralement vers l’aval.
Le tronçon 2 : les parties amontToujours en situation amont par rapport à l’ensemble du réseau, ce tronçon est marqué par une atténuation de sa concavité transversale. Le profil transversal devient horizontal au centre, les flancs restant nettement concaves. Une discrète entaille, due à la concentration des écoulements, commence à apparaître. Les sols deviennent argilo-sableux et peuvent acquérir, si le régime hydrique est suffisamment contrasté, des caractères vertiques. Il ne s’agit toujours pas d’alluvions.
Dans ce deuxième tronçon, la nappe phréatique peut affleurer et s’écouler sur les bordures concaves, contribuant à inonder le centre de la gouttière.Dans l’axe même du bas-fond, on a alors deux nappes d’eau libre saturante : une nappe profonde et une nappe d’inondation, séparées par un matériau plus ou moins imperméable.
Le tronçon 3 : les parties aval.Le bas-fond s’élargit, son profil transversal devient nettement horizontal. On y voit un cours d’eau bien marqué, encaissé de 1 à 2 m, bordé parfois de discrètes levées alluviales de texture argilo-limoneuse assez homogène, recouvrant une semelle sablo-gravillonnaire, le tout reposant sur l’altérité granito-gneissique en place ou peu remaniée, souvent colmatée, parfois vertique.
Le degré de colmatage de ce matériau sous-alluvial, plus ou moins marqué suivant l’environnement morpho climatique et lithologique ambiant, aura une incidence importante sur le régime hydrologique du bas-fond (mise en charge de la nappe d’arène).
En plus de cette nappe phréatique générale contenue dans les altérites qui converge vers la vallée pour circuler dans le matériau «sous alluvial», il existe en général une nappe perchée logée dans le remblai alluvial lui-même. Sa fluctuation (alimentation ou rabattement) est liée aux écoulements.
Par rapport aux tronçons amont, ici le régime hydrologique se complique donc en raison de l’origine diversifiée des apports (pluie directe, ruissellement, crue, nappe générale, nappe perchée) et de leurs décalages spatio-temporels. En pleine saison des pluies, ces eaux finissent par se confondre, saturant les matériaux et inondant la vallée. Cependant, les parts respectives de ces diverses composantes du régime hydrologique sont étroitement liées à la répartition des matériaux et des sols aussi bien dans la vallée que sur les interfluves.
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Le passage à la vallée alluviale “turbulente”.Ce passage se fait progressivement, après un certain nombre de confluences de bas-fonds, quand le bassin devient assez vaste, quand les écoulements des cours d’eau acquièrent une “compétence” suffisante pour engendrer une dynamique hydrologique et sédimentologie.
Ces plaines alluviales se prêtent à une mise en valeur rizicole bien différente de celle des bas-fonds. Contrairement à ce qui se passe dans ces derniers, l’adaptation de la riziculture au régime hydrologique naturel est impossible sans gros aménagements hydro-agricoles coûteux. Ces types de milieu appartiennent au domaine de l’agriculture irriguée.
Figure 1 :Différenciation d’amont en aval des bas-fonds
Différentiation latérale (d’amont en aval)
Depuis le versant jusqu’à l’axe d’écoulement, on distingue différentes zones (figure 2):
Le chanfrein ou zone de raccordement correspond à l’articulation entre le versant et le bas-fond au sens strict. Ses pentes sont en général assez fortes (1 à 5%). Les sols sont de types ferrugineux (comme sur les versants), lessivés en zones humides.
Les versants peuvent avoir des formes variées (rectilignes, concaves, convexes ou successivement l’un puis l’autre). Les pentes varient de 2 à 10%. Ils reçoivent les apports provenant de l’érosion du plateau, mais aussi, les apports en eau et en sol des plus fortes crues. C’est le domaine privilégié des vergers.
La zone de raccordement versant/zone centrale est caractérisée par une rupture de pente plus ou moins nette, spécifique à chaque type de bas-fond. Elle est submergée par les crues d’importance moyenne à forte. Ses sols sont hydromorphes en profondeurs en zones sahéliennes et soudano-sahéliennes et dès la surfaceen zones soudaniennes où l’affleurement des nappes en hivernage de plus un lessivage (sols gris).
La zone centrale (lit majeur) correspond au bas-fond proprement dit. C’est une zone régulièrement inondée, temporairement en zone sahélienne, de façon permanente à partir du milieu de l’hivernage en zone soudanienne. Cette zone comprend souvent à une entaille correspondant au lit mineur du marigot. La pente longitudinale est variable et la pente transversale est inférieure à 1%. Cette dernière délimite les franges en riziculture de bas-fond.
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Figure 2 : différents sols selon la morphologie du bas-fond(Source : Albert et Al. Mise en valeur des bas-fonds au Sahel. 1993)
On distingue suivant la pente transversale: la frange haute, la frange moyenne et la frange basse (Figure 3).
- La frange est dite haute lorsque la hauteur (lame) d’eau est inférieure à 0.50 m. Cette frange est bien indiquée pour la culture des variétés de riz à cycle courts.
- La frange moyenne est comprise entre 0.50 m et 1 mètre. Cette frange est bien indiquée pour la culture des variétés de riz à cycle moyen.
- La frange basse est supérieure à 1 mètre (variété de riz flottant). Cette frange est bien indiquée pour la culture des variétés de riz à cycle long.
Figure 3 : maquette de bas-fond avec franges variétales (IER/CRRA-Sikasso)
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Fonctionnement hydrologique des bas-fonds
La maîtrise de l’eau est en zone de bas-fonds un préalable à l’intensification agricole des bas-fonds. Quelle que soit la zone, l’intensification de la mise en valeur agricole d’un bas-fond suppose que l’on appréhende, de façon précise et en termes de risque, son fonctionnement hydrologique. La compréhension du fonctionnement hydrologique d’un bas-fond est un préalable à son aménagement.
Le fonctionnement hydrologique d’un bas-fond dépend de la nature des sols et de la végétation du bas-fond mais aussi des versants qui le surplombent. En effet, les versants sont les sources d’alimentation en eau du bas-fond. Deux alimentations coexistent :
Une alimentation de surface due au ruissellement ;
Une alimentation souterraine qui est l’écoulement de la nappe de versant vers la nappe phréatique de bas-fond (nappe de bas-fond).
Les deux phénomènes ont lieu en saison des pluies, mais seule l’alimentation par la nappe de versant se poursuit en saison sèche.
Au cours de la saison des pluies, les écoulements dans un bas-fond peuvent se décomposer en plusieurs phases. La première débute avec les pluies. Il s’agit de la saturation des sols. En effet, à la fin de la saison sèche, les sols sont secs. Les premières pluies comblent donc le déficit hydrique des sols. Il n’y a ni drainage, ni ruissellement sauf lors de très fortes pluies qui peuvent être localement ruisselantes. Aucun écoulement n’a lieu dans le marigot.
Lorsque la réserve utile des sols a été reconstituée, la réalimentation de la nappe débute. Des ruissellements peuvent avoir lieu et donner des écoulements dans le marigot. Ces écoulements se tarissent peu de temps après les pluies car ils sont uniquement dus au ruissellement.
Lorsque la nappe atteint un niveau suffisant, elle commence à se vidanger. Les écoulements de base se déclenchent à ce moment. Les écoulements du marigot deviennent continus. Lors des épisodes pluvieux, le bas-fond se remplit brusquement et le marigot s’épand sur toute la largeur du bas-fond. Lors des trous pluviométriques, le marigot regagne son lit mineur et les écoulements se tarissent lentement. Cependant, le niveau de la nappe reste proche de la surface du sol.
Lorsque les pluies cessent, la nappe continue sa vidange. Celle-ci se poursuit tant que le niveau de la nappe n’a pas atteint une côte limitée pour laquelle les écoulements de base cessent. La vidange de la nappe se poursuit alors par un écoulement souterrain et par des fuites vers la nappe profonde jusqu’au début de l’hivernage suivant.
La figure 4 ci-dessous schématise le fonctionnement théorique d’un complexe bas-fond/ versant. Elle précise les termes du bilan global au sein du complexe versant/ bas-fond. Les valeurs des écoulements (modules annuels) ont été calculées pour le bas-fond de Péniasso (cercle de Sikasso). Le fonctionnement d’un bas-fond est complexe. La pluie qui tombe sur le bassin versant peut soit ruisseler, soit s’infiltrer. Des pertes ont lieu par évapotranspiration des végétaux d’une part, et d’autre part à l’évaporation d’eau qui recouvre le sol.
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Figure 4 : Fonctionnement théorique d’un complexe bas-fond/versant.
Les écoulements souterrains et les écoulements de surface coexistent. Ils sont alimentés de plusieurs façons.
L’écoulement de surface est alimenté par le ruissellement qui a lieu sur les versants, ainsi que par les résurgences des nappes de versant et de bas-fond. Il est donc possible de séparer temporairement ces alimentations. Le ruissellement produit une alimentation immédiate, tandis que les nappes conduisent à une alimentation retardée.
Les écoulements souterrains proviennent de l’écoulement gravitaire des nappes de versant et de bas-fond et de l’infiltration de l’eau de surface, lors des épisodes pluvieux ou lors de son transit par le marigot.
Il existe également des fuites d’eau de la nappe phréatique vers les nappes profondes incluses dans les sédiments profonds. En effet, le plus souvent les sous-sols des bas-fonds ne comportent pas de couches imperméables et la nappe de surface est soumise à des fuites.
5.1.3 Temps nécessaire:
2 Heures.
5.1.4. Matériels Appareillages et Outils
Papier Kraft, Vidéo projecteur, Ruban adhésif, Marqueurs, flitchart, fournitures de bureau, ordinateurs, papier padex, papier chemise, maquettes, plans, cartes, schémas d’aménagement, cordeaux, piquets, rubans, jalons, matériels de topographies, diapositives.
5.2. Séance 2 : Bassin versant
5.2.1. Objectifs
A l’issue de cette séance, les apprenants seront capables de :
Décrire un bassin versant ;
Décrire un réseau hydrographique.
5.2.2. Démarche d’animation
Etape 1Le facilitateur introduit la notion de bassin versant et d’écoulement superficiel des eaux dans la direction longitudinale et latérale.
DémonstrationLe facilitateur identifie sur place une petite dénivellation en forme longitudinale bordée latéralement par des pentes plus ou moins courtes. Il verse un seau d’eau de part et d’autre et fait observer le comportement de l’eau.
Le facilitateur demande aux apprenants d’indiquer sur leur carte les pentes du versant et du plateau, démarquant les crêtes qui délimitent les côtés latéraux du bassin versant. Il leur demande d’expliquer comment l’eau coule de la crête au bas-fond proprement dit.
Le facilitateur fait la synthèse en insistant sur les caractéristiques d’un bassin versant et son importance dans la conception d’un AHA, dans l’entretien des ouvrages et la mise en valeur durable de l’aménagement.
Etape 2Pour aborder la notion de réseau hydrographique, le facilitateur demande aux apprenants de dessiner sur un papier Kraft les rivières de leurs terroirs et leurs affluents. Il leur demande de donner les périodes de crues et de décrues en précisant les activités qui s’y déroulent.
A partir de cet exercice, le facilitateur explique le processus de formation d’un cours d’eau dans un bas-fond en mettant un accent sur les différents éléments d’un réseau.
Etape 3Le facilitateur projette une diapo (figure 7) animée qui explique le fonctionnement d’un cas d’aménagement recevant l’ensemble des flux hydrologique d’un bassin versant, en l’occurrence l’aménagement de Fonfana dans la Commune de Tao (Cercle de Koutiala).
Ensuite, le facilitateur projette une deuxième diapo (figure 7) sur les flux hydrologique au niveau du bas-fond
En synthèse le facilitateur met l’accent sur le lien entre le bas-fond et les versants pour l’alimentation hydrique.
Etape 4Une visite de l’aménagement de Fonfana permettra aux apprenants de voir les dégâts causés suite à une mauvaise estimation des flux.Le facilitateur demande aux apprenants de prendre des notes relatives aux dégâts et d’interpréter.
Au retour dans la salle le facilitateur demande aux apprenants de faire la synthèse de leurs productions et leur explique les raisons qui ont véritablement occasionné les dégâts.
Etape 5 : En fin de séance, le facilitateur demande aux apprenants de décrire un bassin versant et de donner quelques stratégies de gestion de l’eau d’irrigation.
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5.2. Séance 2 : Bassin versant
5.2.1. Objectifs
A l’issue de cette séance, les apprenants seront capables de :
Décrire un bassin versant ;
Décrire un réseau hydrographique.
5.2.2. Démarche d’animation
Etape 1Le facilitateur introduit la notion de bassin versant et d’écoulement superficiel des eaux dans la direction longitudinale et latérale.
DémonstrationLe facilitateur identifie sur place une petite dénivellation en forme longitudinale bordée latéralement par des pentes plus ou moins courtes. Il verse un seau d’eau de part et d’autre et fait observer le comportement de l’eau.
Le facilitateur demande aux apprenants d’indiquer sur leur carte les pentes du versant et du plateau, démarquant les crêtes qui délimitent les côtés latéraux du bassin versant. Il leur demande d’expliquer comment l’eau coule de la crête au bas-fond proprement dit.
Le facilitateur fait la synthèse en insistant sur les caractéristiques d’un bassin versant et son importance dans la conception d’un AHA, dans l’entretien des ouvrages et la mise en valeur durable de l’aménagement.
Etape 2Pour aborder la notion de réseau hydrographique, le facilitateur demande aux apprenants de dessiner sur un papier Kraft les rivières de leurs terroirs et leurs affluents. Il leur demande de donner les périodes de crues et de décrues en précisant les activités qui s’y déroulent.
A partir de cet exercice, le facilitateur explique le processus de formation d’un cours d’eau dans un bas-fond en mettant un accent sur les différents éléments d’un réseau.
Etape 3Le facilitateur projette une diapo (figure 7) animée qui explique le fonctionnement d’un cas d’aménagement recevant l’ensemble des flux hydrologique d’un bassin versant, en l’occurrence l’aménagement de Fonfana dans la Commune de Tao (Cercle de Koutiala).
Ensuite, le facilitateur projette une deuxième diapo (figure 7) sur les flux hydrologique au niveau du bas-fond
En synthèse le facilitateur met l’accent sur le lien entre le bas-fond et les versants pour l’alimentation hydrique.
Etape 4Une visite de l’aménagement de Fonfana permettra aux apprenants de voir les dégâts causés suite à une mauvaise estimation des flux.Le facilitateur demande aux apprenants de prendre des notes relatives aux dégâts et d’interpréter.
Au retour dans la salle le facilitateur demande aux apprenants de faire la synthèse de leurs productions et leur explique les raisons qui ont véritablement occasionné les dégâts.
Etape 5 : En fin de séance, le facilitateur demande aux apprenants de décrire un bassin versant et de donner quelques stratégies de gestion de l’eau d’irrigation.
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Références techniques 2
Définition d’un bassin versant
Le bassin versant couvre l’espace entre les crêtes et le bas-fond et inclut tout le paysage qui est drainé par une petite vallée dans le bas-fond.
Le bassin versant en une section droite d’un cours d’eau est défini comme la totalité de la surface topographique drainée par ce cours d’eau et ses affluents à l’amont de ladite section. Tous les écoulements prenant naissance à l’intérieur de cette surface doivent traverser la section droite considérée pour poursuivre leur trajet vers l’aval.
Figure 5 : Bassin versant du Pekadouzou
Caractéristiques du bassin versant
Caractéristiques morphologiques
Le périmètre : C’est la ligne de partage des eaux de 2 bassins versants voisins. La superficie : C’est la surface circonscrite par la ligne de partage des eaux. Le bassin versant contient plusieurs éléments qui sont définis par son hydrologie, et son écologie dans un continuum de la crête au bas-fond, en passant par la pente. Les éléments les plus importants dans la toposéquence d’une petite vallée sont le plateau, la frange hydromorphe et le bas-fond.
Le plateau (zone pluvial strict) : Le plateau inclut la crête et les parties les plus hautes de la pente vers le bas-fond. Il est caractérisé par des risques de manque d’eau. La pluie est la seule source d’eau pour les cultures de plateau, car la nappe est hors de la portée des racines. Les sols sont relativement grossiers et mouillées uniquement pendant la saison des pluies. Sur la surface, des cailloux, gravillons, concrétions ferrugineuses ou blocs de roche peuvent gêner les pratiques culturales, en particulier le labour du sol. Souvent des traces d’érosion hydrique, en particulier des dépôts de sables en bas de pente ou des ravines et des rigoles le long de la pente, peuvent être observées, occasionnées par des eaux de ruissellement.
La frange hydromorphe (zone phréatique) :La frange inclut principalement la partie basse de la pente vers le bas-fond. La pluie et les remontées capillaires de l’eau de la nappe sont les principales sources d’eau pour les cultures de la fange. La nappe est alimentée par le ruissellement des eaux du sous-sol de la crête vers le bas-fond, et par l’infiltration des eaux qui coulent en surface. La frange hydromorphe est souvent utilisée pour la production des légumes.
Caractéristiques physiques
Le couvert végétalLe couvert végétal a une action très importante sur le ruissellement superficiel, le taux d’évaporation, la capacité de rétention du bassin et d’une manière générale, sur tout le processus de transformation des pluies en débits. Cependant, il n’est pas possible de
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quantifier actuellement cette influence. Au mieux, on se contentera de délimiter, sur un bassin versant donné, les zones couvertes de forêts et celles qui ne le sont pas. Il faut remarquer enfin qu’en zone tropicale, la couverture végétale varie considérablement entre le début et la fin de la saison des pluies.
La dégradation hydrographique Selon la valeur de la pente du terrain, la vitesse de l’eau dans le cours d’eau principal peut être insuffisante pour aboutir à un tracé net du lit dont la forme se dégrade d’amont en aval. Ce tracé est alors difficile à identifier.
La perméabilité du solLa perméabilité du sol peut être mesurée de façon assez précise, soit en laboratoire, soit in situ. En revanche, à l’échelle d’un bassin versant, il est très difficile de définir la perméabilité de façon précise, compte tenu de l’hétérogénéité des terrains rencontrés.
L’ORSTOM a proposé la classification suivante :
P1 : bassins rigoureusement imperméables, entièrement rocheux ou argileux ;
P2 : bassins assez imperméables avec quelques zones perméables de faible étendue ou bassins homogènes presque imperméables ;
P3 : bassins assez imperméables, comportant des zones perméables d’étendue instable ou bassins homogènes assez peu perméables ;
P4 : bassins assez perméables tels qu’on rencontre en zone de décomposition granitique ou avec abondance d’arènes ;
P5 : bassins perméables sables ou carapaces latéritiques fissurées.
Définition d’un réseau hydrographique
Le réseau hydrographique est l’ensemble de la surface occupée par plusieurs bassins versants qui sont liés par un réseau de drainage. Ce réseau de drainage consiste en plusieurs petits réseaux (pérennes ou saisonniers) qui coulent dans un fleuve en aval.
Un réseau hydrographique typique a beaucoup de bassins versants et de dépressions de tailles diverses qui peuvent y être regroupés dans des ordres différents.
Les ordres varient en général de 1 à 4, avec les bassins versants de premier ordre en amont et les bassins versants de quatrième ordre en aval.
Figure 6 : Schéma de bassin versant avec réseau hydrographique.
Un bassin versant de premier ordre est au début du réseau. Aucune vallée ne draine dans ce bassin versant. Il se trouve en général en amont dans le réseau hydrographique, mais il peut être aussi situé plus en aval, s’il déverse ses eaux dans une vallée d’un ordre plus élevé. Ce type de vallée est en général assez étroit avec des franges concaves et d’un thalweg (la ligne de fond d’un bas-fond) qui n’est pas bien défini. Les sols au niveau du bas-fond sont souvent limoneux-sableux.
Une vallée de deuxième ordre reçoit de l’eau d’au moins un bas-fond de premier ordre. Elle est en général plus en aval que les vallées de premier ordre et le bas-fond est généralement un peu plus
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large. Un réseau saisonnier peut être visible au milieu du bas-fond. La pente (ou versant : distance entre la crête et le bas-fond) est plus longue et plus marquée que pour les vallées de premier ordre.
Une vallée de troisième ordre reçoit de l’eau des vallées de premier ordre et de deuxième ordre. Elle est plus en aval et le bas-fond est plus large, et la longueur de la pente est plus importante. Les sols du bas-fond sont plus profonds et plus argileux.
Il peut y avoir aussi des vallées de quatrième, cinquième ordre, ça dépend du degré d’embranchement de la rivière.
Fonctionnement du réseau hydrographique
Les flux à l’échelle du bassin versant
Les crues La source d’alimentation en eau du bas-fond est multiple : pluies, écoulement hypodermiques, nappes superficielles ou d’altérites, qui affleurent une partie de l’année, remontées capillaires, sources éventuellement.
Une partie des précipitations atteignant le bassin versant ruisselle et atteint le bas-fond plus ou moins rapidement selon le volume en jeux, la taille du bassin versant et sa morphologie, les pentes et la couverture végétale. Ces apports concentrés supérieurs au débit de vidange du bas-fond provoque une crue qui inonde le bas-fond (ou fait remonter le niveau de l’eau lorsque le bas-fond est déjà inondé). Les éléments descriptifs des crues sont :
Le temps de concentration : décalage entre le début de la pluie et le début de la crue ; Le temps de montée : décalage entre le début de la crue et le débit maximum ou débit de
pointe ; Le temps de base : durée totale (avant l’arrêt du ruissellement)
La forme de la crue est variable. Elle dépend :
Non seulement caractéristiques du bassin versant ; De la végétation ; Mais aussi de la taille du bas-fond à travers sa capacité de transit.
Une partie des écoulements est stockée provisoirement en surface, par la végétation ou dans le sol et ne parvient au bas-fond qu’avec un décalage dans le temps. On parle alors d’écoulement retardé.
Dans Certaines parties de la région de Sikasso, les crues sont particulièrement violentes dans les grands bassins versants déboisés. Localement, les plus fortes crues arrivent en début de saison de pluies. Une succession de grosses averses tombent sur un bassin versant où la végétation n’a pas encore repris et où le sol déjà saturé infiltre peu. De manière générale, la mise en culture accrue des versants entraine un accroissement du ruissellement et donc des crues à temps de concentration faible, et à débit de pointe plus élevé.
Les transports des éléments solides dans le bassin versantLes crues transportent des éléments solides emportés des plateaux par ruissellement. L’érosion débute quand la vitesse dépasse la vitesse érosive c’est à dire quand l’eau a suffisamment de force pour arracher et transporter les particules de sol. Celles-ci se déposent quand l’eau ralentit où stagne, en fonction de leur poids.
- Les sables : ils se déposent les premiers. La crue va déposer le sable dès la tête du bas-fond ou au centre.
- Les argiles : demandent que l’eau stagne suffisamment longtemps en fonction de sa vitesse et de sa durée. La crue va laisser sédimenter les argiles (particules fines) ou les emmener hors du bas-fond (flux sortant).
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Figure 7 : flux hydrologique à l’échelle bassin versant
Les flux à l’échelle du bas-fond
Le bas-fond : Sous-système du Bassin versant :Pour comprendre le fonctionnement du bas-fond, il ne faut pas oublier que celui-ci fait partie d’un bassin versant et qu’il fait partie d’un réseau hydrographique.
Cette connaissance est importante pour plusieurs raisons :
- La position d’un bassin versant dans le réseau hydrographique déterminera son futur développement et ce qui assurera une bonne gestion intégrée du bassin versant.
- Le bas-fond est seulement une partie (bien que très importante) du bassin versant ;- Une bonne connaissance du fonctionnement hydrologique du bassin versant facilitera
la gestion du bas-fond ;- La gestion des différentes unités du bassin versant a des implications directes sur
l’utilisation durable du bas-fond.
La dynamique des nappes Selon le substrat, un ou plusieurs aquifères (réservoirs d’eau dans le sol) superposés se trouvent sous le bas-fond, au sein desquelles l’eau s’écoule plus ou moins rapidement.
En zone de socle, on rencontre en général une nappe d’altérite, logée dans la roche en décomposition. Une nappe superficielle se crée parfois en hivernage à faible profondeurs, qui communique avec la nappe d’altérite. Les nappes ne sont pas seulement des réservoirs d’eau remplis par infiltration.
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L’eau circule dans le sol en fonction de la topographie des couches du sol, longitudinalement (vers l’aval du bas-fond), et des zones hautes vers les zones basses de la nappe.
La vitesse de circulation (mesurée par la conductivité hydraulique), dépend de la texture du sol et de la pression exercée par les zones hautes de la nappe.
Figure 8 : fonctionnement des nappes
Figure 9 : nappe et lit mineur
Hydrologie du bas-fond de Kambo (Cercle de Kadiolo)
A Kambo le niveau de la nappe (piézométrie) se situe à 5,5m sous le plateau et remonte assez fortement jusqu’à 2,8men hivernage. Sous le bas-fond, la nappe est à 2,5m de profondeur en fin de saison sèche et remonte d’abord lentement en juin et juillet puis plus rapidement en août. La nappe
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affleure au centre du bas-fond dès août jusque début novembre, dès que la superficie du bassin versant dépasse 8 km². La nappe réagit assez rapidement aux phénomènes pluvieux.
Évaluation Le facilitateur affiche le schéma d’un ensemble de système. Il demande aux apprenants de choisir un système opérationnel. Il leur demande de proposer des actions pour fonctionnement harmonieux de l’ensemble.
5.2.2 Temps nécessaire:
48 Heures.
5.2.3. Matériels Appareillages et Outils
Papier Kraft, Vidéo projecteur, Ruban adhésif, Marqueurs, flitchart, fournitures de bureau, ordinateurs, papier padex, papier chemise, maquettes, plans, cartes, schémas d’aménagement, cordeaux, piquets, rubans, jalons, matériels de topographies, diapositives.
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5.3. Séance 3 : Pensée systémique
5.3.1 Objectifs d’apprentissage
A l’issu de cette séance, les apprenants seront capables de :
Caractériser un système ;
Définir une pensée systémique.
5.3.2. Démarche d’animation/facilitation
Etape 1Le facilitateur par brainstorming demande aux apprenants, en se référant sur les caractéristiques des bas-fonds et bassins versants, de définir un système. La synthèse des réponses permettra de trouver une définition du système.
Etape 2En brainstorming le facilitateur demande aux apprenants d’expliquer le fonctionnement du système défini et son influence sur un autre système.
Le facilitateur demande aux apprenants d’identifier les actions positives et négatives de cette influence.
Etape 3Travaux de groupe : le facilitateur repartit les apprenants en groupe de travail puis donne la consigne.
Consigne :
A partir des actions négatives que nous venons de dégager, faites des propositions de solution.
Plénière :Les résultats des travaux permettront de dégager la pensée systémique indispensable pour l’intervention dans un système opérationnel. A titre d’illustration le facilitateur projette une diapo animée sur les activités dans un bassin versant mettant en relation les différents éléments du système, leurs interactions et les propriétés émergentes.
Synthèse :Le facilitateur et les apprenants font la synthèse des débats. Il leur dit comment choisir un système opérationnel.
Etape 4Le facilitateur fait la projection de la figure18 illustrant le système bassin versant-bas-fond. Il pose la question sur :
Les éléments du système ;
Les relations entre les éléments du système ;
Les limites du système.
En synthèse, le facilitateur fait le résumé de cette projection tout en rappelant la pensée systémique.
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Références techniques 3
Définition d’un système
Un système est une combinaison de composantes physiques reliées de telle sorte qu’elles agissent ensemble, et où les propriétés de l’ensemble sont le résultat des relations entre les parties qui le composent.
Un système peut être définit aussi comme quelque chose qui a un objectif spécifique, ou présente un intérêt pour quelqu’un.
Les éléments du systèmeLes éléments d’un système sont ses composantes dont les interactions (à l’intérieure d’une limite) contribuent à l’atteinte de l’objectif du dit système. Les éléments en dehors de la limite du système se trouvent dans l’environnement du système.
Interaction du systèmeUne des caractéristiques des systèmes est que les composantes interagissent. Un changement dans une composante ou dans un processus entraînera un changement dans une autre composante ou processus.
Il y a feedback quand des changements dans une composante ou processus ont un effet sur une autre composante ou processus.
Ce feedback peut être négatif (qui compense ou équilibre) ou positif (qui exagère ou renforce). Un exemple simple de feedback négatif est un thermostat: la chaudière chauffe la pièce, puis le thermostat arrête la chaudière.
Un autre exemple de feedback négatif est le désherbage : plus on désherbe, plus la plante cultivée pousse, ce qui fait alors ombrage aux nouvelles mauvaises herbes et réduit la nécessité de désherbage.
Un feedback positif survient quand l’extrant d’une composante augmente, causant ainsi une réaction positive dans le deuxième composant qui «réagit» et fait que l’extrant de la première composante augmente encore plus. Ceci peut conduire à des cercles vertueux et / ou vicieux, selon que l’on considère le résultat bon ou mauvais.
Limite du systèmeDans la recherche et le développement rural, le tracé des limites de ce qu’on considère être le «système» dépend de, et aussi détermine, quels facteurs feront l’objet d’une intervention à travers les activités d’un projet et lesquels ne sont pas modifiable (les facteurs qu’on peut changer sont parfois appelés «variables», ceux qui sont fixes des «paramètres»).
Flux (sortant et entrant)Peu de systèmes sont totalement fermés. Ils ont normalement des intrants et des extrants. Une voiture, par exemple, a besoin d’essence pour fonctionner. On pense souvent que les systèmes sont un moyen de transformer quelque chose –un ensemble de ressources ou «intrants» – en quelque chose d’autre – des «produits» ou «extrants». On peut ainsi considérer un champ comme un système qui transforme des semences, du travail, des éléments nutritifs, de l’eau et de la lumière en une récolte utile.
Fonctionnement du systèmeLe fonctionnement d’un système est hiérarchisé de sorte que les éléments du système ”plus élevé” (qui forme une partie importante de “l’environnement” de notre système), influent sur celui-ci qui a son tour influent sur les systèmes “plus bas” (qui forment les composantes de notre système).
Les propriétés émergentesComme nous l’avons vu, il est difficile de prévoir les propriétés d’un système si l’on se
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limite à l’étude de ses différentes parties. Le système dans son ensemble a des «propriétés émergentes”, ou caractéristiques qui surgissent à un certain niveau de complexité mais n’existent pas à des niveaux plus bas. La vie est une propriété émergente du “système du corps” humain: les composantes du corps ne montrent aucune vie par eux-mêmes.
De même, il est difficile de prévoir les résultats d’une exploitation en étudiant séparément les rendements, les animaux, – et même l’exploitant. On peut considérer une équipe comme un système, mais parfois la performance de l’ensemble de l’équipe est difficile à prévoir à partir de l’observation de chaque membre individuellement.
Définition de la «pensée systémique»La pensée systémique est celle qui réfléchit à l’ensemble plutôt qu’aux parties. On ne peut pas observer ou changer les propriétés émergentes si on étudie ou agit au niveau des composantes individuelles.
La pensée systémique signifie accorder de l’importance aux relations entre les différentes composantes, plutôt que de considérer ces composantes isolément.
La pensée systémique veut dire aussi prendre en compte le contexte, les conditions ou l’environnement du système étudié ; la “pensée systémique” est donc aussi une pensée “contextuelle” – comprendre le système dans un contexte global. On peut aussi parler pensée ”holistique”.
Exemple :Dans le bassin versant ci-dessous, les activités du système coton et la céréaliculture par les défriches accentuent le déboisement sur les versants. Les sols latéritiques ainsi mis à nus sont exposés à l’érosion hydrique. Les particules fines sont ainsi charriées par les eaux de ruissellement vers le bas-fond provoquant le comblement de celui-ci.
Tout aménagement du bas-fond qui ne tiendrait pas compte des mesures de protection antiérosive des versants serait vain.
D’autre part, un aménagement à but agricole qui ne tiendrait pas compte des besoins autres usagers comme les éleveurs et autres pourrait être une source de conflit.
Emigration Immigration
DéfrichesExploitation
de boisénergie
Carrières dematériaux deconstruction
PêcheMaraîchage
Riziculture debas-fond
Ressources eneau
Elevage
Pluie
Bas-fondSystème
coton
Céréaliculture
Bassinversant
Figure 10 : Système bassin versant-bas-fond
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Évaluation de la séance :Le facilitateur,en brainstorming, demande aux apprenants de :
Expliquer le fonctionnement hydrologique des bas-fonds ;
Citer quelques caractéristiques des bassins versants ;
Donner l’importance de la pensée systémique dans l’irrigation de proximité.
5.3.3. Durée :
2 Heures.
5.3.4. Matériels, appareillages et outillages
Papier Kraft, Vidéo projecteur, Ruban adhésif, Marqueurs, flitchart, fournitures de bureau, ordinateurs, papier padex, papier chemise, maquettes, plans, cartes, schémas d’aménagement, cordeaux, piquets, rubans, jalons, matériels de topographies, diapositives, véhicule 4 x 4.
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VI. ÉVALUATION FINALE
Référence Annexes – Grille d’évaluation 1
VII. SUIVI POST-FORMATION
Le suivi post-formation consiste à mener une évaluation « à froid » qui permet de vérifier, en moyenne 3 à 6 mois, après la formation que les apprenants ont utilisé les acquis de la formation en situation de travail.
Pour le suivi des formateurs des acteurs intermédiaires, un programme de suivi sera élaboré par l’équipe régionale en fonction du calendrier de formation des acteurs intermédiaires.
Référence Annexes – Grille de suivi de formation
VIII. BIBLIOGRAPHIE
Philippe Delville (GRET) /Nicolas Camphuis (ETSHER), Aménager les bas-fonds dans les pays du Sahel.
Eau Terre Communauté Capitalisation des expériences (Inter-coopération)
Emile LE Bris, Etienne LE Roy, Paul MATHIEU, 1991, L’appropriation de la terre en Afrique noire, Manuel d’analyse, de décision et de gestion foncière, 359p.
