Keywords :
Seuils d’épandage, eaux souterraines, recharge, effet/impact, zone semi-aride, Burkina Faso
Abstract :
[fr] Le bassin de Wedbila, situé dans le centre-sud du Burkina Faso en zone semi-aride, fait face à une dégradation significative de ses sols. Cette situation est exacerbée par une faible pluviométrie dans la zone caractérisée par un climat chaud et sec, entrainant des ruissellements importants lors des rares jours de pluie, ce qui réduit l’eau disponible dans le bassin. Pour atténuer ce phénomène, deux seuils d'épandage ont été construits dans le bassin. Ces ouvrages, de petite hauteur, sont composés d'un déversoir dans le lit de la rivière, de contreforts latéraux et de murs en aile qui traversent la vallée. Ils permettent l'épandage temporaire d'eau sur de grandes surfaces lors des crues.
L’objectif de cette étude est d’évaluer l’effet de ces seuils d’épandage sur la recharge de la nappe superficielle d’eau souterraine. Pour ce faire, un dispositif de mesures de différents paramètres (lame d’eau de surface, teneur en eau du sol à différentes profondeurs, niveau piézométrique, propriétés physiques des sols ainsi que de l’aquifère), a été mis en place sur le site des seuils d’épandage. L’évaluation de l’impact des seuils sur la recharge est réalisée selon trois approches distinctes : une approche qualitative, une approche quantitative basée sur un bilan d’eau du sol, et une dernière approche numérique qui modélise les transferts d’eau à travers la zone non saturée. L’approche qualitative a consisté en la mise en corrélation de l’évolution du niveau piézométrique avec la pluviométrie, la lame d’eau de surface et les teneurs en eau du sol. La recharge des eaux souterraines de l’aquifère superficielle se produit pendant les pluies. L’effet des seuils d’épandage sur l’infiltration est observable sur les profils hydriques tant que la saturation en eau du sol ne reste pas constante. En revanche, lorsque la saturation est constante dans les mois d’août à septembre, l’effet des seuils est visible dans les niveaux d’eau souterraine.
Les estimations de la recharge, basées sur le bilan hydrique du sol et le modèle numérique, indiquent une amélioration significative locale de la recharge en présence des seuils, représentant deux à trois fois la recharge observée sans les seuils. La recharge estimée lors des épisodes d’épandage représente un tiers de la recharge annuelle dans la zone d’épandage. Néanmoins, le volume de recharge induite par les seuils d’épandage est faible lorsque comparée au volume de recharge sur le bassin versant. Les seuils d’épandage ont donc un effet positif sur la recharge locale de la nappe superficielle, et permettraient aux populations d’exploiter cette ressource en eau à travers des puits à grands diamètres ou des forages pour les besoins en eau en agriculture, en eau pour la population et l’abreuvement des animaux.
[en] The Wedbila basin, located in south-central Burkina Faso in a semi-arid zone, is facing significant soil degradation. This situation is exacerbated by low rainfall in the area, characterized by a hot, dry climate, leading to heavy runoff on the rare rainy days, which reduces the water available in the basin. To mitigate this phenomenon, two water spreading weirs were built in the basin. These low-lying structures comprise a weir in the riverbed, lateral buttresses and wing walls crossing the valley. They enable the temporary spreading of water over large areas during floods.
The aim of this study is to assess the effect of these water spreading weirs on the recharge of shallow aquifer. To this end, a system for measuring various parameters (surface water level, soil water content at various depths, piezometric level, physical properties of the soil and aquifer) was set up at the site of the water spreading weirs. Three distinct approaches were used to assess the impact of the water spreading weirs on recharge: a qualitative approach, a quantitative approach based on a soil water balance, and a final numerical approach which models water transfers through the unsaturated zone. The qualitative approach involved correlating changes in piezometric levels with rainfall, surface water levels and soil water content. Groundwater recharged from the surface aquifer occurs during rainfall. The effect of water spreading weirs on infiltration can be observed on water profiles as long as soil water saturation remains constant. On the other hand, when saturation is constant in the months of August to September, the effect of water spreading weirs is visible in groundwater levels.
Recharge estimates, based on the soil water balance and the numerical model, indicate a significant local improvement in recharge in the presence of the water spreading weirs, representing two to three times the recharge observed without the water spreading weirs. Estimated recharge during spreading episodes represents a third of annual recharge in the spreading zone. Nevertheless, the volume of recharge induced by the water spreading weirs is small when compared with the volume of recharge in the watershed. Water spreading weirs therefore have a positive effect on local recharge of shallow aquifer and would enable local populations to exploit this water resource by means of large-diameter wells or boreholes for agricultural, domestic water needs and animal watering.
