I

Construction de barrages de sable: Une guide pratique

Simon Maddrell et Ian Neal

Excellent Development

Dédicace

©Polly Braden

II

Ce guide est dédié à la mémoire de Joshua Silu Mukusya (1949 - 2011), un véritable visionnaire et l'un des premiers

pionniers de barrages de sable. La connaissance de Joshua sur les barrages de sable était incomparable. Depuis plus

de 30 ans, il a travaillé sans relâche pour aider des centaines de communautés à se sortir de la pauvreté. Il était le

premier pionnier de barrages de sable au Kenya, mais son travail ne s'arrête pas aux barrages de sable. Sa mission de

trouver les meilleures solutions aux nombreux défis auxquels sont confrontés les gens qu'il aidait. Cela l'a amené à

suivre en procès et à défendre de nombreuses différentes approches de l'agriculture, tels que les terrasses de fanya juu,

la plantation d'arbres, les banques communautaires de semences et des parcelles agricoles de démonstration pour n'en

nommer que quelques-uns. Son travail et sa passion pour le changement ont touché la vie de milliers de personnes, un

héritage qui se fera sentir pour les générations à venir. Ce guide est basé sur l'expérience de Joshua et de celle de son

fils, Andrew Musila Silu. Sans le généreux partage de cette connaissance, ce guide n'aurait pas été possible.

Photo 1: Joshua Silu Mukusya

À propos des auteurs

Simon Maddrell st le fondateur et directeur exécutif de Excellent Development. Simon a participé

aux barrages de sable depuis 1985 quand il a fait équipe avec Joshua Mukusya, menant une

expédition de jeunes volontaires du Royaume-Uni pour aider à construire des barrages de sable au

Kenya. Simon était président de l’Excellent Development du Kenya de 2005 à 2009. Simon a une

licence dans le développement et l'économie environnementale, avec 12 ans d'expérience dans le

secteur des entreprises.

Ian Neal a travaillé pour Excellent depuis 2008. En tant que directeur du développement et de la

technique, il est responsable du programme d’apprentissage et de la recherche d’Excellent. Ian a

une Maîtrise en ingénierie du sol et de l’eau de l'Université de Cranfield, un baccalauréat en

géographie et plus de 20 ans d'expérience dans le développement international.

Remerciements

III

Les auteurs sont reconnaissants à Andrew Musila Silu et le personnel d’ASDF, Jon Viducich et Sue Cavanna pour la

révision de ce document. Musila est le co-fondateur et le directeur du développement d’ASDF, et a situé et conçu plus

de 100 barrages avec succès. De 2009 à 2012, Jon était un ingénieur principal pour le Conseil chrétien du Mozambique

(CCM) et a participé à la construction de plus de 35 barrages dans les provinces de Tete et de Manica. Sue est la

directrice du Conseil du Sahel ayant une vaste expérience le développement de l’eau et de l'environnement dans les

zones arides. Les auteurs sont également reconnaissants envers Andrews Charitable Trust, Margaret Hayman

Charitable Trust, Tudor Trust and the Joffe Charitable Trust pour leur généreux soutien sans quoi ce guide n'aurait pas

pu être écrit.

Notre partenariat stratégique

Excellent Development et ASDF ont un partenariat stratégique fondé sur des valeurs et une philosophie partagées.

Ensemble, nous nous engageons au développement durable de la communauté et à la promotion mondiale de la

technologie des barrages de sable dans les zones arides. Notre vision commune est que les barrages de sable

transformeront des millions de vies.

Excellent Development est une ONG de développement international du Royaume-Uni enregistrée, fondée en 2002. Le

but de notre travail est de : (1) soutenir les communautés rurales dans les zones arides pour avoir un accès à l'eau

potable et pour cultiver assez de nourriture pour se nourrir et vendre ; (2) promouvoir la technologie de barrage de sable

pour favoriser le développement durable et (3) soutenir des organisations pour appliquer et mettre en œuvre la

technologie de barrage de sable. Depuis sa création, Excellent a soutenu la construction de plus de 350 barrages et aidé

plus de 220 000 personnes à améliorer leur accès à l'eau potable.

La Fondation Dam Afrique Sand (ASDF) est une ONG kenyane enregistrée, fondée en 2010. L’ASDF travaille dans les

zones rurales arides pour autonomiser les communautés marginalisées à améliorer durablement les moyens de

subsistance et l'environnement pour lutter contre la pauvreté. Ils aident les communautés à avoir accès à de l'eau propre

locale pour l'amélioration de la production alimentaire, de la santé et des revenus.

Avertissement:

Ce guide reflète les meilleurs efforts des auteurs pour interpréter un ensemble complexe de recherche et d'expérience,

et les traduire en un guide pratique.

Droit d’auteur:

Toutes les photos sont la propriété de la Fondation Excellent Development et de la Fondation barrages de sable

d’Afrique, et toutes les illustrations sont la propriété d’Excellent Development sauf indication contraire. Le droit d'auteur

de ce guide est détenu par Excellent Development Ltd. L’utilisation ou la publication commerciale de l’ensemble ou d’une

partie est strictement interdite sans l'autorisation écrite préalable d'Excellent Development. Aucune disposition des

présentes ne doit être interprétée comme conférant à une licence par Excellent Development. Ce document ne peut être

copié et diffusé sous réserve de Creative Commons License Agreement (CC BY-NC-ND 3.0)

Citation:

Ce document doit être référé comme: Maddrell S et Neal I (2013), la construction de barrages de sable: un guide

pratique, Excellent Development, Londres.

IV

Table des matières : Contents

Contents ......................................................................................................................................... IV

Lexique et abréviations .................................................................................................................. VI

Préface: ......................................................................................................................................... VII

Chapitre 1 : une introduction à ce manuel ......................................................................................1

Chapitre 2 : Une introduction aux barrages de sable ................................................................. - 2 -

2.1 Qu’est-ce qu’un barrage de sable et comment ça marche ? ................................................. - 2 -

2.2 Un bref historique des barrages de sable .............................................................................. - 4 -

2.3 Pourquoi les gens construisent des barrages de sable ......................................................... - 5 -

Chapitre 3 : Évaluation de la faisabilité technique ................................................................... - 11 -

3.1 Quatre conditions préalables pour un site approprié ........................................................... - 11 -

3.2 L'emplacement des rivières saisonnières ............................................................................ - 11 -

3.3 Le lit de rivière retiendra-t-il l’eau ? ..................................................................................... - 12 -

3.4 Pourquoi les tests de sédiment sont-ils importants ? .......................................................... - 13 -

3.5 Comment tester les sédiments ? ......................................................................................... - 15 -

Chapitre 4: Introduction de barrages de sable dans de nouvelles régions .............................. - 24 -

4.1 Planification de barrage(s) pilote(s) ..................................................................................... - 24 -

4.2 Politique et institutionnel ...................................................................................................... - 25 -

4.3 Economique ......................................................................................................................... - 25 -

4.4 Social ................................................................................................................................... - 25 -

4.5 Technique ............................................................................................................................ - 26 -

4.6 Juridique .............................................................................................................................. - 27 -

4.7 Écologique ........................................................................................................................... - 28 -

Chapitre 5 : Comment placer un barrage de sable ................................................................... - 29 -

5.1 Commencer avec la communauté ....................................................................................... - 29 -

5.2 Ce qu'il faut rechercher lors de l'implantation ...................................................................... - 30 -

Chapitre 6 : Conception d’un barrage de sable : un guide étape par étape ............................ - 34 -

6.1 Il y a trois règles d’or pour la conception d’un barrage de sable ......................................... - 34 -

6.2 Les raisons courantes d'échec ............................................................................................ - 34 -

6.3 Comprendre le débit de la rivière ........................................................................................ - 35 -

6.4 Les décisions de conception................................................................................................ - 37 -

6.5 La conservation des sols et de l'eau immédiatement en amont du barrage ....................... - 45 -

6.6 Méthodes d'abstraction ........................................................................................................ - 48 -

Chapitre 7: Travaux de pré-construction .................................................................................. - 56 -

7.1 Planification.......................................................................................................................... - 56 -

7.2 Calcul des matériaux nécessaires ....................................................................................... - 57 -

7.3 Les activités pour l’approvisionnement ................................................................................ - 59 -

7.4 Approvisionnement .............................................................................................................. - 60 -

7.5 Logistique............................................................................................................................. - 61 -

V

Chapitre 8 : La construction d'un barrage de sable .................................................................. - 62 -

8.1 Gestion et supervision du site ............................................................................................. - 62 -

8.2 Sécurité du site .................................................................................................................... - 62 -

8.3 Principes de construction en béton et en pierre-maçonnerie .............................................. - 63 -

8.4 Planification du site .............................................................................................................. - 65 -

8.5 Excavation pour les fondations ........................................................................................... - 65 -

8.6 Préparation et pose de la fondation .................................................................................... - 66 -

8.7 Construction et planification du coffrage ............................................................................. - 67 -

8.8 La mise en place des barres en acier ................................................................................. - 68 -

8.9 Les proportions de mortier .................................................................................................. - 69 -

8.10 Mise en place des pierres, mortier et fil de fer barbelé dans le travail de la forme ............. - 69 -

8.11 Construction du tablier......................................................................................................... - 71 -

8.12 Liste du contrôle qualité....................................................................................................... - 72 -

8.13 Alternatives de construction ................................................................................................ - 72 -

8.14 Pré-construction : plâtrage et durcissement du barrage ..................................................... - 72 -

8.15 Circonstances spéciales ...................................................................................................... - 73 -

Chapitre 9 : Entretien et gestion des barrages de sable ........................................................... - 74 -

9.1 Signes avant-coureurs de défaillance d’un barrage de sable ............................................. - 74 -

9.2 Surveillance et maintenance préventives ............................................................................ - 74 -

9.3 Gestion de barrage de sable ............................................................................................... - 76 -

Chapitre 10: Technologies alternatives pour l’eau ................................................................... - 80 -

10.1 Introduction .......................................................................................................................... - 80 -

10.2 Des structures dans le chenal pour collecter l'eau .............................................................. - 80 -

10.3 Cuvettes de terre et barrages de terre ................................................................................ - 82 -

10.4 Réservoirs souterrains......................................................................................................... - 83 -

10.5 Collecte d’eau de pluie des toits .......................................................................................... - 84 -

10.6 Bassins de roche avec stockage ou réservoirs ouverts ...................................................... - 85 -

10.7 Puits peu profonds ............................................................................................................... - 87 -

10.8 Puits de forage équipés d'une pompe motorisée ................................................................ - 88 -

10.9 Recharge de l’aquifère gérée .............................................................................................. - 89 -

10.10 Comparaison des solutions d'eau ................................................................................... - 89 -

10.11 Autres lectures et ressources.......................................................................................... - 89 -

Chapitre 11 : Conclusion ........................................................................................................... - 91 -

Annexes ..................................................................................................................................... - 93 -

VI

Lexique et abréviations

50-ans (ou à vie) d’inondation Le niveau d’inondation prévu être égal ou supérieur en moyenne à 50 ans

extraction Retrait et collecte d’eau de la nappe phréatique ou d’un réservoir d’eau

Crue annuelle Niveau d’eau prévu être égal ou supérieur en moyenne une fois par an

Aquifère Une couche de roche perméable contenant des roches aquifères ou des sédiments non consolidés

Tablier plate-forme en béton à la base du barrage qui empêche l’affouillement

Cuiller Un outil pour percer des trous dans le sol

ASDF African Sand Dam Foundation (Fondation africaine de barrages de sable)

Débit à pleins bords Décharge lorsque le canal principal de la rivière est à plein débit

Débit de base Sous-sol s’écoule à travers les sédiments du lit du fleuve

Bassin versant ou bassin hydrographique

La zone drainée par une rivière

Coût-efficacité Rendement d'un barrage par rapport à son coût

Crête Le point le plus haut d’un barrage de sable

Profil en travers Section en croix de la rivière montrant le gradient des banques et des flancs de la vallée

Cure ou hydratation processus chimique qui provoque le durcissement du ciment

Porosité drainable Le volume d'eau qui s'écoule dans les sédiments par gravité

Barrage de terre Un barrage construit de terre compactée d'argile qui capte le ruissellement de surface

Revanche La profondeur du débit maximum sur le déversoir ou des déversoirs

Gorge Un endroit où la rivière a creusé une vallée étroite

Classé ou trié Un sédiment bien classé ou trié a peu de variation dans la taille des grains

Rigole Un profond fossé ou canal coupé par l'eau courante

Haffir Un étang peu profond à fond d’argile qui recueille et stocke les eaux de ruissellement

Galerie d’infiltration Un réseau de tuyaux perforés qui recueille l'eau du sédiment de la rivière

Analyse PESTJE Analyse politique, économique, sociale, technique, juridique et environnementale

Porosité Les pores dans le sol ou la roche

Rivière de sable Une rivière saisonnière principalement remplie de sédiments de sable

Emplacement Décider le point exact où un barrage de sable individuel sera construit

Déversoir Le canal (central) d’un barrage qui transporte l’eau par-dessus le barrage

Rejetée La distance qui accumule sédiments et eau derrière un barrage

Bout-du-monde Le point le plus élevé d’un bassin versant

Oued Un autre nom pour une rivière saisonnière de sable

Nappe phréatique Le niveau où la nappe est saturée

Aile Les parois latérales du barrage de sable

ONG Organisation non gouvernementale Um Micromètre, 1,000 Um = 1 mm

VA Vue en amont mm Millimètre, 1,000 mm = 1 mètre

g Gramme cm Centimètre, 100 cm = 1 mètre

kg Kilogramme, 1000 grammes m Mètre, 1,000 m = 1 kilomètre

l Litre, 1 litre d’eau pèse 1 kg m3 Mètre cube, 1,000 litres = 1 m

3

VII

Préface:

Je suis très heureux de fournir la préface du manuel de barrages de sable d’Excellent Development. Les Barrages de

sable sont l'une des technologies qui aident à répondre aux questions sur lesquelles je me suis battu au cours de mes

six années en tant que Secrétaire exécutif de la Convention des Nations Unies sur la lutte contre la désertification.

La désertification, la dégradation des terres et la sécheresse ont des répercussions d’une grande portée : de l'extrême

pauvreté à l'insécurité alimentaire et de l'eau et la faim, la déforestation, la perte de la biodiversité et de la vulnérabil ité

aux chocs climatiques, l'instabilité, les crises et les migrations induites par l'environnement.

Les barrages de sable sont une technologie intéressante dans le sens qu'ils ne sont adaptés que pour les zones arides

souffrant de la dégradation des terres. L'eau qui coule des rivières saisonnières transportant de la terre sépare et remplit

le barrage de sable - mais également des millions de litres d'eau. Outre le stockage de cette eau toute l’année, elle est

protégée de l'évaporation et empêche les maladies d'origine hydrique ou un vecteur de l'eau pour les moustiques de se

reproduire. Plus encore, le temps que les agriculteurs de subsistance économisent dans la collecte de l'eau leur permet

de se concentrer sur la suppression de la dégradation des terres grâce à la conservation de la terre et de l’eau et à

l'amélioration de l'agriculture. Excellent a soutenu la construction de 369 barrages dans 111 communautés au Kenya, qui

à la suite ont montré des améliorations significatives dans les régimes alimentaires, la santé et les revenus.

Je dois dire, cependant, qu’il n'existe pas de «solution miracle» pour lutter contre la dégradation des terres. Elle dépend

de la régi spécificité et de l’éco spécificité. Il existe de nombreux autres exemples de réussite inspirants qui pourraient

être étendus et diffusées avec d'énormes avantages potentiels pour tous. Par exemple, dans des projets au Malawi,

sous un dais d'arbres à feuilles persistantes Faidherbia, les rendements agricoles ont augmenté de 280 pour cent. La

régénération naturelle gérée par les agriculteurs et les techniques agro-forestières ont déjà contribué à améliorer des

millions d'hectares dans toute l'Afrique, en particulier dans des pays comme le Niger. Les barrages de sable sont l'une

des technologies qui permettent aux gens d'investir dans ces activités en réduisant le temps de collecte d'eau de trois à

cinq heures par jour. Ces techniques de gestion durable des terres, la dégradation évitée et le capital naturel réhabilité

offriront de nouvelles opportunités pour une vraie réduction durable de la pauvreté dans le monde.

J'aime beaucoup, non seulement l'approche des barrages de sable, mais également la passion et les gens. Je souhaite

vraiment que nous pourrions faire davantage en apportant cette technologie, cette approche et cette compréhension à

d'autres. Nous ne sommes pas encore arrivés là, mais je suis convaincu que la gestion durable des terres est une idée

qui est enfin prête à être utilisée.

Je souhaite qu’Excellent Development que leurs efforts visant à introduire l’importance de la gestion durable des terres,

et le rôle des barrages de sable, à l'attention de tous ceux qui se soucient de l'avenir de notre planète.

J'espère que ce manuel, qui propose un guide pratique accessible aux personnes non-techniques, inspire et habilite les

gens dans les zones arides de prendre des mesures pour lutter contre le fléau de la dégradation des terres.

Luc Gnacadja,

Secrétaire de direction,

Convention des Nations Unies pour la lutte contre la désertification

1

Chapitre 1 : une introduction à ce manuel

Ce manuel décrit le processus de sélection d'un site, la conception, la construction et la gestion des barrages de sable. Il

s'adresse au personnel technique et de gestion du programme de travail sur les terres arides et semi-arides qui sont

intéressés à essayer des barrages de sable dans des nouvelles régions. Le manuel s'appuie sur le corps existant de

l'expérience de la construction de barrages de sable au Kenya, où la majorité des barrages de sable du monde sont

situés. L'objectif principal est de prendre cette expérience dans le but d’inspirer et de guider les autres. Le manuel peut

être utilisé comme un guide de terrain quotidien et comme un outil de formation.

La construction de barrages de sable n'est pas pour les amateurs. Cependant, vous n'avez pas besoin d'être un

ingénieur qualifié ou un hydrologue pour construire un barrage de sable solide et efficace. Pour renforcer ce message, le

guide évite l'utilisation de termes techniques ou spécialisés dans la mesure du possible. Il est nécessaire d’avoir : (1)

une bonne compréhension sur la façon dont les rivières saisonnières affluent et l'impact des barrages de sable à ce

point, (2) une bonne compréhension des principes de l’emplacement des barrages de sable, la conception et la

construction et les causes de l'échec et (3 ) l'accès à des artisans expérimentés ayant une connaissance de la pierre de

construction maçonnerie en pierres. Les groupes de petite taille et les règles sont mises en évidence en vert.

Au-delà de ces considérations techniques, la clé du succès réside dans l'approche de l'organisation de la mise en œuvre

et, en particulier, la façon dont cela fonctionne avec les utilisateurs finaux et la communauté d'accueil pour les placer au

cœur de la prise de décision et la façon dont cela intègre les barrages de sable dans un programme plus large. Ce qui

fonctionne varie d'un endroit à un autre et d'un programme à un autre. Le succès repose sur les bonnes pratiques du

développement et l'adaptation de l'application de la technologie aux conditions locales ainsi que d'obtenir les bons

aspects techniques.

Le chapitre 2 introduit des barrages de sable, leur histoire et les avantages qu'ils apportent. Le chapitre 3 fournit des

indications sur l'évaluation où des barrages de sable sont techniquement réalisables et ont le plus grand potentiel. Le

chapitre 4 examine certains des facteurs qui devraient être considérés lors de la planification d’introduction de barrages

de sable dans une nouvelle région. Le chapitre 5 est un guide étape par étape pour l'implantation d'un barrage de sable.

Le chapitre 6 est un guide étape par étape pour la conception d'un barrage de sable. Le chapitre 7 offre des conseils

sur les achats de matériaux et d'autres activités essentielles de pré-construction. Le chapitre 8 est un guide étape par

étape pour la construction et le chapitre 9 décrit comment surveiller, répare et gérer un barrage de sable pour éviter

d’échouer une fois construit. Le chapitre 10 décrit et compare les technologies alternatives d'eau utilisés dans les zones

arides rurales et le Chapitre 11 est une conclusion. Enfin, dans les annexes, vous trouverez des informations utiles, y

compris le soutien qu’Excellent et ASDF offrent aux organisations compte tenu le pilotage des barrages de sable et des

exemples de formes juridiques.

Commentaires : Les auteurs reconnaissent qu'il reste des lacunes importantes dans les connaissances actuelles

concernant les barrages de sable. Si vous avez construit un barrage de sable dans le passé ou si vous envisagez de le

faire à l'avenir, nous aimerions entendre parler de vous et connaître de votre expérience. Nous accueillons avec un

grand plaisir les commentaires et suggestions des lecteurs pour améliorer les éditions ultérieures de ce guide. Veuillez

envoyer vos commentaires à projects@excellent.org.uk

- 2 -

Chapitre 2 : Une introduction aux barrages de sable

2.1 Qu’est-ce qu’un barrage de sable et comment ça marche ?

Les gens ont, depuis toujours, recueilli l’eau à partir de trous creusés dans le lit des rivières de sable saisonnières. Au fil

du temps, les peuples ont appris que les sédiments sont plus profonds et l’eau reste plus longtemps lorsque le trou est

creusé immédiatement en amont d’un rocher se trouvant en travers du lit de la rivière. Les barrages de sable se

construisent selon ce procédé naturel.

Un barrage de sable est un mur en pierres renforcé (ou barrage pareillement solide et imperméable) construit en travers

du lit sablonneux d’une rivière saisonnière et constitue l’une des solutions les plus économiques au monde pour la

récupération d’eau de pluie. Les barrages de sable sont des systèmes de captage d’eau de pluie simples, solides,

nécessitant peu d’entretien et qui approvisionnent en eau potable durant toute l’année, pour des usages locaux

domestiques et productifs. Ils sont parfaitement adaptés aux régions arides. Ils agissent comme un catalyseur pour un

développement plus large. Les barrages de sable fournissent l’eau nécessaire pour le bétail, les petites cultures

horticoles irriguées ainsi que pour les bassins à poissons, les pépinières et les vergers. Ils rechargent l’aquifère et

revivifient les écosystèmes riverains en permettant aux cultures fourragères d’être cultivées le long des rives.

Figure 1: Comment fonctionne un barrage de sable

Les pluies saisonnières remplissent rapidement le barrage avec de l’eau contenant de la terre. Cette terre est constituée

de sable et de limon. Le sable plus lourd coule derrière le barrage, tandis que le limon, plus léger, reste en suspension

dans l’eau et est emporté au-delà du barrage, en aval. Le sable s’accumule jusqu’à ce que le barrage soit complètement

rempli de sable jusqu’au déversoir. Les photos 2 à 5 montrent les différentes étapes d’un barrage de sable sur le site

original jusqu’à ce que celui-ci soit terminé et rempli de sédiments sablonneux.

L’eau est stockée dans le sable, représentant 25 à 40 % du volume total de la nappe aquifère. Le sable filtre l’eau et

l’absence d’une surface d’eau découverte réduit la contamination et l’évaporation, et empêche les parasites d’origine

aquatique tels que les moustiques et les escargots de se reproduire.

L’eau est prélevée d’un barrage de sable soit par un trou de puisage traditionnel ou encore grâce à une galerie

d’infiltration installée en amont du barrage et reliée à un point d’eau protégé, tel qu’un tuyau à travers le mur du barrage,

un réservoir de stockage construit dans le barrage ou un puits d’écoulement peu profond avec une pompe manuelle

installée dans les berges adjacentes.

- 3 -

Photos 2-5 : Les étapes d’un barrage de sable se remplissant de sédiments

Photo 2 : L’emplacement originel [1] ; Photo 3 : Juste après la construction [2] ;

Photo 4 : Rempli d’eau après les premières pluies [3] ; Photo 5 : Barrage « mûr » rempli de sable après 2 ans [4]

- 4 -

2.2 Un bref historique des barrages de sable

La technologie est vieille de plusieurs siècles. Il y a, en Sardaigne à l’époque romaine1 et au Mexique au XVIIIe siècle,

des récits faisant état de structures similaires. On rapporte des exemples dans de nombreux pays arides, dont la

Namibie, le Mozambique, la Tanzanie, le Somaliland, l’Éthiopie, le Yémen, le Burkino Faso, le Mali, la Région du Nord-

Ouest (Cameroun), le Soudan, la Turquie et le Mexique. Cependant, la plus forte concentration de barrages de sable

avec des références solides se trouve au Kenya. Selon les premiers utilisateurs kenyans, la technologie a été introduite

au Kenya par d’anciens officiers qui ont vu des structures similaires lors de missions en Inde pendant la Seconde Guerre

mondiale. Les premiers barrages de sable kenyans ont été construits par un agent agricole de district (Eng. Classen)

dans le cadre du projet du Conseil de développement de la terre africaine (ALDEV). Les auteurs estiment qu’il y a

actuellement environ 1500 barrages de sable au Kenya. Ce n’est que récemment qu’ils font l’objet d’une plus grande

acceptation et de recherches au sens large.

L’écrasante majorité d’entre eux ont été construits au cours des 15 dernières années par des groupes communautaires

soutenus par trois ONG kenyanes : l’Organisation de Développement Utooni basée à Kola, comté de Machakos ;

Sahelian Solutions ou SASOL basée à Kitui Town, comté de Kitui et la Fondation Africaine pour les Barrages de sable

basée à Mtito Andei, comté de Makueni. Chacune de ces ONG fait remonter son adoption des technologies de barrage

de sable de retour au travail de Joshua Mukusya.

Les barrages de sable construits dans les comtés de Machakos et Makueni (Kenya) ont habituellement une hauteur

moyenne comprise entre 1,5 et 4 mètres depuis le fond rocheux jusqu’au déversoir central et s’étendent sur des canaux

fluviaux d’une largeur de 10 à 30 mètres. Les barrages de cette taille stockent entre 2 et 10 millions de litres et se

rechargent après chaque tempête importante. Les plus grands barrages font plus de 5 mètres de haut, enjambent des

lits de rivières de 50 mètres de large et ont une longueur de 100 mètres d’une extrémité à l’autre, tandis que les plus

petits ne font que 5 mètres de large pour une hauteur de 1 mètre. Des barrages de sable plus importants ont cependant

été construits. Par exemple, la photo 6 montre un barrage de sable de 22 m construit sur la rivière Hoanib en Namibie

dans les années 1950.

Photo 2: Plus haut barrage de sable connu sur la rivière Hoanib en Namibie. Crédit : Dr Wipplinger

1 Nilsson, A., 1988. Groundwater Dams for Small-Scale Water Supply, IT Publications

- 5 -

2.3 Pourquoi les gens construisent des barrages de sable

Des évaluations indépendantes sur l’impact qu’ont eu les barrages de sable sur la vie des personnes vivant à proximité

et sur l’environnement dans les comtés de Kitui, Machakos et Makueni au Kenya ont souligné les bénéfices suivants :

Avantages sociaux et économiques

2.3.1 Gain de temps pour les femmes et les enfants

Réduire le temps nécessaire pour obtenir de l’eau est l’une des principales motivations derrière la construction des

barrages de sable. En installant des barrages de sable à proximité des communautés qui ont besoin d’eau, ceux-ci

libèrent du temps et de l’énergie que les agriculteurs peuvent employer dans l’amélioration de leurs fermes et de leurs

revenus.

2.3.2 Augmentation de la production agricole et alimentaire

Les barrages de sable permettent aux fermiers d’abreuver leur bétail tout au long de l’année. Une source d’eau locale,

disponible toute l’année, permet aux agriculteurs d’investir du temps dans l’amélioration de leurs fermes à travers le

terrassement des terres et la plantation d’arbres.

2.3.3 Augmentation de la production légumière

Les barrages de sable permettent l’irrigation à petite échelle de potagers sur les terrains adjacents aux barrages, qui à

leur tour, augmentent la qualité et la diversité des régimes alimentaires des gens et permettent d’économiser de l’argent.

Les légumes peuvent être cultivés et récoltés pendant la saison sèche lorsque les prix sont les plus élevés.

2.3.4 Bénéfices pour la santé

Les gens qui sont passés des sources d’eau traditionnelles non protégées à l’eau provenant de barrage de sable font

état d’une réduction spectaculaire de maladies transmises par l’eau. Un meilleur accès à l’eau se traduit par une

meilleure hygiène, une préparation des aliments plus adéquate, un meilleur régime alimentaire et une réduction des

maladies dues au manque d’hygiène. Contrairement aux sources d’eau ouvertes, les barrages de sable ne fournissent

pas un terrain fertile aux maladies d’origine hydrique et à transmission vectorielle telles que la malaria et la fièvre jaune.

Indicateur Avec barrage Sans barrage

Moins de mois d’épuisement de la principale source d’eau 2.5 -0.2

Variation de distance par rapport à la principale source d’eau -2016 m +23 m

Changements dans l’utilisation de l’eau 3.44 x plus 0.96 x moins

Économies de temps sur la corvée d’eau (par jour) 100 minutes -7 minutes

Terres nouvellement irriguées +0.18 ha -0.01 ha

Nouveaux arbres fruitiers 13 5

Variations dans les revenus (€/an) +270 -380

Malnutrition moindre supérieure

Table 1: Summary of socio-economic benefits of sand dams in Kitui, SE Kenya (Source: Aerts et al)

- 6 -

2.3.5 Génération de revenus et emploi

Grâce aux barrages de sable, les agriculteurs dépensent moins en nourriture, en eau et en médicaments et augmentent

leurs revenus grâce à de petites entreprises comme la vente de plants d’arbres ou de légumes, la fabrication de briques

ou la mise sur pied d’étangs piscicoles communautaires. La construction fournit des emplois directs et indirects et la

majorité des fonds circulent au sein de l’économie locale. Les compétences développées lors de la construction des

barrages de sable sont facilement transférables à d’autres secteurs de la construction et la nature du travail exigeant une

forte main-d’œuvre, semi-qualifiée se prête à la formation sur le tas.

Photo 7 : Vivier communautaire rempli d’eau provenant d’un barrage de sable

2.3.6 Pépinières

Dans les zones arides de l’Afrique, les arbres fournissent 90 % des besoins énergétiques en milieu rural et 1 à 2

heures/jour en moyenne sont consacrées à ramasser du bois. La production de charbon est un des principaux moteurs

de la déforestation. Les arbres constituent un élément essentiel pour la subsistance en milieu rural et pour les

écosystèmes fragiles des zones arides. Tout comme le carburant, ils fournissent de la nourriture, des fruits, du fourrage,

du bois et des médicaments. Un barrage de sable fournit une source d’eau tout au long de l’année qui permet d’irriguer

les plants durant la saison sèche, puis d’être transplantés au début de la saison des pluies, ce qui entraîne un taux de

survie plus élevé.

2.3.7 Réduction des conflits

Quand l’eau est rare et coûteuse en temps pour être collectée, surgissent souvent des conflits intra et

intercommunautaires. La disponibilité accrue de l’eau réduit les conflits, notamment lorsque la propriété et les droits des

usagers de l’eau sont reconnus et protégés dans le droit coutumier et la loi.

2.3.8 Augmentation de la fréquentation de l’école

Les barrages de sable augmentent la fréquentation scolaire, car les enfants passent moins de temps à la recherche

d’eau ou moins de temps à s’occuper de leurs frères et sœurs pendant que leurs mères vont chercher de l’eau.2

Impacts environnementaux

2.3.9 Lutte contre les inondations

Les barrages de sable créent un tampon naturel dans un bassin versant, ce qui réduit les pics de crue. Un manque de

végétation et des précipitations intenses signifient que les zones semi-arides sont particulièrement exposées aux

inondations. Par exemple, aux États-Unis, 9 des 10 plus grandes inondations de l’histoire ont eu lieu dans des bassins

versants qui reçoivent moins de 250 mm de précipitations par an.

2

Mutuku, N.B., 2012. Impact of Sand Dams on Social Economic Status of the Local Inhabitants. A case of Kitui Central Division, Kenya. LAP LAMBERT Academic

Publishing.

- 7 -

2.3.10 Débit en aval et recharge de l’aquifère

Les barrages de sable transforment l’écologie locale : L’eau retenue derrière le barrage s’étend horizontalement,

rechargeant la nappe au-dessus et au-dessous du barrage3 et permet ainsi aux arbres de coloniser naturellement les

berges. La modélisation des écoulements sur les barrages du comté de Kitui, au Kenya a révélé que 1 à 3 % du débit de

la rivière est retenu derrière un barrage. Le reste continue son cours normal vers l’océan.4 Ce faible chiffre est important

parce qu’il témoigne du peu d’effet (voire nul) que le barrage a sur les utilisateurs ou les écosystèmes en aval.

Cependant, une certaine prudence est nécessaire puisque ce chiffre peut varier avec la géographie, la taille du bassin

versant et du barrage ; de même, un pourcentage supérieur sera la norme dans des conditions plus sèches. Tout au

long de l’année, une partie de l’eau retenue par un barrage de sable s’infiltre lentement dans les berges et au-delà, ainsi

qu’autour du barrage. Les débits en aval en saison sèche s’en voient augmenter. Cela est particulièrement évident

quand des barrages de sable sont construits en série le long de la vallée d’une rivière. Les anciens de la communauté

kényane soulignent que les rivières qui naguère étaient pérennes, mais qui depuis plusieurs décennies sont devenues

saisonnières sont à nouveau pérennes du fait de plusieurs barrages de sable en construction sur la rivière. Les études

des barrages de Kitui ont constaté que les barrages de sable augmentent de 40 %5 le stockage des eaux souterraines

dans les berges du fleuve et les eaux souterraines se maintiennent tout au long des saisons sèches et pendant les

sécheresses. Beaucoup de villes dans les zones arides de la planète comptent sur les grands réservoirs pour les

alimenter en électricité et en eau. Les barrages de sable tout comme d’autres mesures de récupération de l’eau

augmentent le rendement des réservoirs en aval et leur capacité de production.

2.3.11 Résilience au changement climatique

Les régions arides sont particulièrement sujettes aux inondations, aux sécheresses et aux phénomènes météorologiques

extrêmes et donc vulnérables à la pénurie d’eau et d’aliments. Les zones arides sont considérées comme

particulièrement sensibles au changement climatique. La direction et l’ampleur de ces changements sont difficiles à

prévoir au niveau local, même si pour la plupart des régions de terres arides, les modèles climatiques prédisent des

températures plus élevées, une diminution des précipitations et une augmentation de l’intensité et de la fréquence des

phénomènes météorologiques extrêmes telles que les sécheresses et les fortes pluies.6 Cette vulnérabilité et

imprévisibilité a conduit le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) à conclure que les

terres arides sont sur la ligne de front du changement climatique.

Une étude récente7 montre « que lors des périodes de pénurie d’eau, la biomasse végétale est toujours -- et de façon

significative -- plus importante sur les sites des barrages de sable que sur les sites sans barrages. Cela corrobore des

recherches antérieures qui ont identifié les impacts connexes sur les eaux souterraines, la couverture du sol et des

indicateurs socio-économiques. Les barrages de sable ont renforcé la résilience de la végétation au cours des

problèmes de sécheresse et une augmentation de la productivité primaire nette sur les sites des barrages de sable est

attestée. Résilience et productivité augmentent la capacité d’adaptation des zones arides. »

Lorsque des barrages de sable sont intégrés dans un programme plus vaste de gestion des bassins versants, ils

réduisent le risque d’inondation ainsi que l’impact des sécheresses et aident au soutien de la résistance des collectivités

aux changements climatiques. Là où des barrages de sable sont prévus, construits et gérés par des organismes

communautaires, le processus contribue à renforcer la capacité organisationnelle nécessaire pour la résilience

communautaire.

3

Hoogmoed, M., 2007. Analyses of impacts of a sand storage dam on groundwater flow and storage. MSc. Thesis, Vrije Universiteit, Amsterdam [Link]

4 Hut R et al. 2008 Effects of sand storage dams on groundwater levels with examples from Kenya, Physics and Chemistry of the Earth Vol. 33, no. 1-2, 56–66

5 Borst and De Haas 2006. Hydrology of Sand Storage Dams. A case study in the Kiindu catchment, Kitui District, Kenya. M.Sc. Thesis, Vrije Universiteit, Amsterdam;

[Link], Jansen 2007; Jansen, J., 2007, The influence of sand dams on rainfall-runoff response and water availability in the semi-arid Kiindu catchment, Kitui District, Kenya. M.Sc. Thesis, VU, Amsterdam; Quilis et al, 2009 Measuring and modelling hydrological processes of sand-storage dams on different spatial scales Hoogmoed 2007; Hut et al., 2008 , 6 Sörensen, and Duchrow, 2008. Sustainable land management in drylands – Challenges for adaptation to climate change. [Link]

7 Ryan, C., 2012. The potential for sand dams to increase the adaptive capacity of drylands to climate change. MSc thesis, Birkbeck College, London (unpublished).

- 8 -

2.3.12 Barrages de sable : trois modèles d’application

2.3.13 L’approche communautaire

La majorité des barrages de sable au Kenya ont été construits par des communautés soutenues par des ONG locales.

Les barrages de sable sont particulièrement bien adaptés au modèle selon lequel un groupe communautaire construit,

possède et exploite le barrage parce que :

1. Les coûts d’exploitation sont faibles, l’entretien et les réparations sont simples et nécessitent peu d’assistance

technique. Ils sont donc particulièrement bien adaptés aux régions éloignées et mal desservies.

2. Les barrages de sable requièrent la contribution significative de la communauté et les compétences des personnes

formées localement.

3. La première étape consiste à parler avec les utilisateurs finaux afin de définir leurs besoins et de prendre acte que,

selon eux, un barrage de sable est la solution la plus appropriée. La clé de la durabilité du barrage est la propriété

de la communauté, la participation de cette dernière à la prise de décisions et l’assurance que le barrage répond

aux multiples besoins des utilisateurs finaux. Ils ont un énorme potentiel lorsqu’ils sont incorporés dans des

programmes plus larges de développement tels que les programmes de sécurité alimentaire et de sécurité de l’eau,

de résistance au changement climatique, de gestion des bassins versants ou de protection sociale.

2.3.14 Les barrages de sable vus comme une association entre croisements route-fleuve et

des sources d’eau

Les routes rurales sont essentielles au développement plus large, car elles permettent aux personnes et aux

marchandises d’atteindre les marchés et des services tels que la santé et l’éducation d’atteindre les communautés

isolées. Dans les zones arides sujettes aux inondations où les routes traversent des rivières saisonnières, ponceaux

et dérives sont traditionnellement utilisés. L’entretien et la réparation de ces structures sont souvent coûteux et

problématiques. Les barrages de sable sont une alternative aux ponceaux. Lorsqu’ils sont correctement conçus, les

barrages de sable sont durables et nécessitent peu d’entretien avec l’avantage supplémentaire non négligeable

qu’ils fournissent également une importante source d’eau.

La photo 8 ci-dessous montre un barrage de sable à un croisement route/rivière dans le sud-est du Kenya qui fournit

un approvisionnement fiable en eau toute l’année. Le barrage fait 80 m de large avec un évacuateur de crues de

3 m au-dessus du socle rocheux. L’eau s’écoule à travers une galerie d’infiltration vers un puits d’écoulement peu

profond, puis est pompée à raison de 50 m3 /jour vers 10 kiosques à eau, deux écoles et une clinique. Les barrages

de sable créent également des passages importants et des couloirs pour les personnes à pied et pour le bétail, car

ils soulèvent et aplatissent le lit de la rivière en amont.

- 9 -

Photo 8 : Un barrage de sable à un croisement route-fleuve à Makueni, Kenya.

2.3.15 Les barrages de sable dans les réserves naturelles

Les terres arides abritent un grand nombre des plus importantes réserves naturelles mondiales.8 Ils constituent les

attractions touristiques principales, les points focaux de la biodiversité et des sources de revenus au niveau local et

national. Au Kenya, par exemple, 13 % du PIB provient du tourisme des zones arides9. Cependant, les animaux de ces

réserves sont régulièrement menacés par la sécheresse. Les grands points d’eau permanents tels que les forages

peuvent entraîner une dégradation de ces zones sensibles en raison de la concentration d’animaux. Les barrages de

sable ont donc un fort potentiel de réduction de cette vulnérabilité. Les barrages de sable améliorent la disponibilité en

eau et la végétation. Les éléphants peuvent creuser pour accéder à l’eau et permettre aux autres animaux d’y accéder

également. Ils nécessitent peu d’entretien et aucun frais de fonctionnement. Et si les barrages de sable sont construits

en série, ils évitent la dégradation de zones sensibles.

8 Eight of the 25 global ‘‘biodiversity hotspots’’ identified by Conservation International occur in drylands. Source: Safriel and Adeel, 2005, Ecosystems and human well-

being: current state and trends. The Millennium Ecosystem Assessment [Link] 9 Mortimore.et al, 2009. Dryland Opportunities: A new paradigm for people, ecosystems and development, [Link]

- 11 -

Chapitre 3 : Évaluation de la faisabilité technique

Ce chapitre propose quelques indicateurs et méthodes pour évaluer la faisabilité technique des barrages de sable dans

une nouvelle région. Cela fait, il explique comment identifier les régions à plus fort potentiel, en termes de rendement par

rapport au coût, dans les domaines de la faisabilité technique. Le chapitre 4 décrit les facteurs techniques et non-

techniques à prendre en compte dans une analyse contextuelle d'une nouvelle région pour les barrages de sable. Ayant

identifié les régions de la faisabilité technique et du plus grand potentiel, le chapitre 5 est un guide étape par étape pour

la sélection des sites de barrages spécifiques dans une région choisie.

3.1 Quatre conditions préalables pour un site approprié

Il y a quatre conditions préalables pour un site approprié de barrages de sable :

1. Un barrage de sable doit être placé sur une rivière éphémère ou saisonnière avec des berges bien

définies

2. Le lit de la rivière doit être suffisamment imperméable pour retenir l'eau

3. La rivière doit avoir assez de sédiments de sable

4. Un barrage de sable doit être placé là où le socle rocheux ou une couche imperméable appropriée est

accessible, généralement pas plus de 3 mètres sous la surface du lit de la rivière existante.

3.2 L'emplacement des rivières saisonnières

Diagramme 1 : Carte des régions arides du monde. Adapté de l'original par l'ICARDA, Centre international pour la recherche agricole dans les zones arides [Link]

- 12 -

Le diagramme 2 montre les zones arides du monde et les endroits où des exemples de barrages de sable ou de

structures similaires ont été signalés. Il montre une forte corrélation entre les sites de barrages de sable et de climats

arides où la plupart des cours d'eau saisonniers dans le monde sont situés. Les régions arides comprennent les climats

subhumides arides, semi-arides et secs et sont définies comme des régions où la moyenne annuelle des précipitations

est inférieure aux deux tiers de l'évapotranspiration potentielle. Elles sont caractérisées par de fortes tempêtes et des

régimes de précipitations très variables et saisonnières. Dans les régions sèches, la végétation parsemée et les sols

incrustés et compactés signifient que la plupart des précipitations s’écoulent de la terre, emportant le sol précieux

supérieur avec elles, directement dans les rivières.

Dans les comtés de Machakos du Kenya, Makueni et Kitui, où la plus grande concentration de barrages de sable se

trouve, la pluviométrie moyenne varie de 400 - 1000 mm / an et est très saisonnière. Dans cette région, des barrages de

sable se trouvent le plus souvent dans les cours supérieur et moyen des rivières dans la transition entre les collines et

les plaines, où les gradients du lit des rivières varient de 0,2 à 5%. Lorsque les rivières se rejoignent et l’écoulement

augmente, les grandes rivières coulent plus à ce moment de l'année et deviennent progressivement pérenne.

Cependant, dans plusieurs bassins arides, toutes les rivières sont saisonnières de la source à l'océan / delta intérieur.

Une évaluation simple de département peut aider à identifier l'étendue des cours d'eau saisonniers : (1) les cartes

hydrologiques montreront les cours d'eau saisonniers (en tant que pointillés bleus) et des cartes climatiques vont

montreront l'aridité et de la distribution des précipitations. Ensuite (2) complétez une recherche sur Internet des

documents et des images de barrages de sable existants et (3) recherchez des documents nationaux de politique de

gestion des ressources en eau pour les cartes et les informations sur l'étendue de cours d'eau saisonniers et la

récupération d’eau. Si des exemples de barrages de sable locaux qui ont été documentés, contactez l’organisation

concernée et apprenez de leur expérience. La présence de cours d'eau saisonniers peut être confirmée par des images

satellites (comme Google Earth). Les personnes vivant à proximité peuvent être en mesure de fournir des photos, des

coordonnées GPS et des informations sur la façon dont la rivière s’écoule. Google Earth peut également estimer la

superficie du bassin versant et des pentes. La moyenne mensuelle des précipitations peut être estimée grâce aux outils

climatiques en ligne (tels que samsamwater/climate). Dans différents pays, une rivière de sable peut être connue sous

des termes locaux, tels que oued, laver, ravin ou arroyo.

3.3 Le lit de rivière retiendra-t-il l’eau ?

Si le socle rocheux est très perméable/fracturé, une grande partie de l'eau s'écoulant dans le canal pénétrera dans le lit

de la rivière et rechargera l'aquifère sous-jacent. Si la nappe phréatique est proche de la surface, cette recharge élèvera

la nappe phréatique et bénéficiera à la population locale. Un barrage de sable dans ces conditions peut toujours être

justifié par la recharge de l'aquifère. Toutefois, si cette eau recharge un aquifère profond, les populations locales tireront

peu d'avantages du barrage de sable.

Il existe plusieurs indicateurs pour savoir si un lit est suffisamment imperméable pour retenir l'eau.

Tout d'abord, y a-t-il des trous prise-d’air creusés dans le lit de la rivière et, si oui, combien de temps cela durera après

l'eau est retenue dans les sédiments de la rivière après les dernières pluies ? Si il y a des trous prise-d’air qui durent un

délai raisonnable, cela signifie que les barrages de sable sont réalisables.

Deuxièmement, y a-t-il des exemples de puits peu profonds adjacents à la rivière, et si oui, comment la nappe

phréatique fluctue au cours de l'année ? Si le niveau d'eau se trouve à proximité du niveau du lit de la rivière pour une

grand partie de l'année, ceci est également une indication que des barrages de sable sont réalisables.

Et troisièmement, les autorités locales et nationales de l'eau peuvent permettre l'accès pour faire un test de pompage ou

un enregistrement de terrain à partir de forages locaux qui montrent la composition et la transmissive de l'aquifère. La

transmissive est la vitesse à laquelle l'eau s'écoule à travers la roche : plus le facteur de transmission est élevé, moins le

lit de la rivière retiendra l'eau. Consultez également les cartes de levés géologiques.

- 13 -

3.4 Pourquoi les tests de sédiment sont-ils importants ?

La taille des grains, la porosité et la profondeur des sédiments de la rivière doivent être testés. Le sédiment idéal a une

teneur élevée en sable (surtout le sable gros à moyen) et peu ou pas du tout de limon et d’argile. Plus le pourcentage de

gros sable est important et plus les sédiments sont uniformes, plus le stockage et le potentiel d'abstraction du barrage

seront élevés. En effet, par rapport aux limons et des argiles, le sable :

A une porosité élevée et une production d’eau extractible.

A un taux élevé d'infiltration d'eau dans l'aquifère – le gros sable plus que le sable fin.

A un taux élevé de captage d'eau de l'aquifère - le gros sable plus que le sable fin.

Filtre l'eau plus efficacement - le sable fin plus que le gros sable.

A un faible taux d'évaporation par rapport aux sédiments plus fins - le gros sable plus que le sable fin.

Le diagramme 3 montre la comparaison de la taille de sable, des particules de limon et d’argile, et le diagramme 4

montre la façon dont la porosité et porosité de drainage (définie comme le volume d'eau qui s'écoule du sédiment par

gravité) varient en fonction de la taille des particules. Il montre que les gros sables bien triés stockent et produisent plus

d’eau.

Les tests sur les barrages ASDF ont découvert que les sédiments collectés derrière un barrage est très similaire aux

sédiments dans le lit de la rivière avant la construction. Il s'ensuit qu'un site avec des sédiments de sable produira un

barrage de sable et qu’un site de sédiments limoneux produira un «barrage de limon» qui donnera très peu d'eau. Par

conséquent, le test de la distribution de taille des particules et la porosité du sédiment est un critère essentiel de la

pertinence du site.

Taille de particule

1000 Um = 1 mm

Figure 2: Taille comparative des particules de sable, de limon et d'argile

Gravier

V gros sable

Gros sable

Sable moyen

Sable fin

V sable fin

Limon

Argile

> 2 mm

1 – 2 mm

0.5 – 1 mm

0.25 – 0.5 mm

0.125 – 0.25 mm

62.5 – 125 Um

4 – 62.5 Um

< 4 Um

- 14 -

Figure 4: L'impact de la taille des grains sur la porosité et la porosité drainable

Photo 3: Shaker de sable Keck et échelles graduées

Photo 9 : shaker de sable Keck et échelles graduées

Figure 3: taille de grains sur un site sur la rivière Kambou, région de Kibwezi Kenya

- 15 -

3.5 Comment tester les sédiments ?

3.5.1 Test à tamis sec

En tamisant les sédiments, il est possible de connaître la taille et la distribution des particules. Un shaker de sable Keck

(photo 9) et des échelles graduées électroniques portables (0,1 g - 1 kg) coûtent environ 150 US $. Les sédiments secs

passent à travers une pile de tamis, chaque tamis correspondant à la classification internationale de la taille des

particules (ISO 14688-1, diagramme 3). Le poids des sédiments pour chaque classe est mesuré et le pourcentage du

poids total de sédiments est calculé (figure 5). Ceci permet de produire une courbe de distribution des sédiments et de

calculer des indicateurs tels que D10, D60 et le coefficient d'uniformité qui permettent la comparaison des sédiments de

différents sites. D10 est le diamètre pour lequel 10 % des sédiments (en poids) sont les plus fins. D10 est aussi appelé la

taille efficace et est utilisé pour estimer la perméabilité. D60 est le diamètre pour lequel 60 % des sédiments en poids

sont plus fins et le coefficient d'uniformité (Cu), qui équivaut à d60/d10, mesure la façon dont le sédiment est gradué.

Plus le coefficient d'uniformité est bas, plus le sédiment est gradué. Plus le sédiment est gradué, plus la porosité

drainable est élevée et plus le site est adapté pour un barrage de sable.

D60 et D10 peuvent être calculés soit en : (1) traçant les coordonnées sur un feuille de logographique et en lisant la taille

les particules correspondant à 60% et 10% ou, (2) en saisissant les données sur une feuille de calcul Excel disponible

auprès des auteurs. Bien que ce processus peut paraître complexe, il est en fait assez simple et ne nécessite aucune

connaissance experte. Les auteurs peuvent fournir des conseils sur demande concernant les équipements et

l’échantillonnage de sédiments et les procédures de tests utilisés pour analyser les sédiments autour des barrages

d’ASDF au Kenya.

En l'absence de tamis du sol, il y a deux alternatives :

3.5.2 Le test à bille

Versez goutte à goutte de l'eau sur environ une cuillère à soupe de sédiments dans votre main. Si le sédiment peut être

roulé en boule ou en fils, il a trop de limon et d’argile pour être adéquat. Si le sédiment reste séparé en graines et peut

être mis en tas, mais ne prend pas de forme, il y a du sable. Même les plus petits grains de sable peuvent être vus à

l'œil nu.

3.5.3 Le test de colonie

Un échantillon de sédiment sec est tamisé pour enlever les petites pierres et les racines, et briser les grumeaux

déposez environ 500 ml de sédiments dans une bouteille en plastique de 2 litres ou un grand récipient un couvercle

Ajoutez 2 cuillères à soupe (30 ml) de liquide vaisselle ou de lessive en poudre de détergent (ou du sel). Le

détergent maintient les particules de la terre séparées, ce qui donne un test plus juste.

Remplissez le réservoir avec de l'eau (soit environ 25% de sédiments, de 75% d'eau) en laissant un petit espace

d'air

Bien agiter vigoureusement le contenu pendant 3 minutes en vous assurant que la terre n’est pas collée au fond ou

sur les côtés.

Lorsque les sédiments se stabilisent, mesurez la profondeur après (i) 20 secondes (sable), (ii) 5 minutes (limon et

sable) et (iii) à nouveau une fois l'eau est claire (argile, limon et sable).

Le sable se dépose presque immédiatement. Souvent, par rapport à la couche de sable, la couche de limon est plus

sombre et la couche d'argile est de couleur plus claire. Cela demande en général 24 à 48 heures pour s’éclaircir,

mais peut prendre plus de temps. Si cela prend plus longtemps, alors cela indique une forte teneur en argile qui est

indésirable.

- 16 -

% sable = Profondeur des sédiments dans les 20 secondes (sable) La profondeur totale de sédiments

% limon = Profondeur des sédiments après 5 mins (limon et sable) - sédiments dans les 20 secondes (sable) La profondeur totale de sédiments

% argile = La profondeur totale de sédiments - Profondeur de sédiments après 5 minutes La profondeur totale de sédiments

3.5.4 Un test pour la porosité des sédiments et la porosité drainable

Remplissez un récipient de volume connu d’échantillon de sédiments de rivière à sec,

Saturez l’échantillon avec de l'eau et mesurez le volume d'eau ajoutée,

Porosité (%) = Volume d'eau ajoutée Volume de sédiments

Laissez l'eau s'écouler de l'échantillon pendant 24 heures et mesurez le volume,

Porosité drainable (%) = Volume d'eau qui s'écoule librement Volume de sédiments

3.6 Test de la profondeur des sédiments

En raison du coût et du travail requis pour l'excavation, des barrages de sable sont rarement

construits là où la roche est plus de trois mètres au-dessous du niveau du cours d'eau existant,

à moins que ce soit pour une étroite bande de la rivière. A ce stade, vous cherchez à confirmer

qu'il existe des endroits appropriés où la base rocheuse/lit de la rivière est, soit à ou

raisonnablement près de la surface. Lors de la sélection d'un site spécifique pour un barrage

(chapitre 5), une investigation plus détaillée et des puits d'essai sont requis. La profondeur de la

base rocheuse peut être évaluée en mesurant à quel point une tige conique pénètre dans les

sédiments. Cela génère généralement un son clairement audible lorsque la tige touche le lit de

la rivière : soit un «anneau» clair si elle frappe la roche ou un bruit sourd si elle tape

l’argile/boue-rocheuse. Parfois, une fausse lecture est donnée lorsque la sonde tape une roche

enfouie dans les sédiments plutôt que le lit de la rivière. Les sédiments humides adhèrent à la

tige donnant une indication de la profondeur de l'eau dans les sédiments. Il est donc conseillé

de répéter l’investigation à des intervalles réguliers à travers et le long de la rivière.

3.7 Comment estimer la capacité de stockage ?

Le volume de sédiment stocké par un barrage peut être estimé comme

D, la profondeur maximale de sable (m), (c’est-à-dire la différence entre le point le plus bas dans le réservoir de sable et

le niveau déversoir de crête), multiplié par

W, la largeur maximale (m) du sable une fois que le barrage est plein, multiplié par

L, la longueur de la nappe aquifère de sable (m) en amont du barrage (également connu comme rejetée) divisé par 4

Equation 1 Volume de sédiments = D x W x L 4

La division par 4 est une constante qui reflète la forme de la vallée et le fait que dans la plupart des rivières de sable, le

principal canal a une section transversale rectangulaire. Le volume d'eau stockée par un barrage peut être estimé en

multipliant le volume de sédiments par P, la porosité moyenne du sédiment (%)

Photo 4:

Investigation de

la profondeur des

sédiment

- 17 -

Equation 2 Volume d’eau stockée = D x W x L x P 4

3.8 Pourquoi stockage est différent pour la production ?

La quantité d'eau qu’un barrage produit, n'est pas la même que son stockage pour les raisons suivantes

L'aquifère du barrage est rechargée par des inondations répétées. Elle est la plus élevée là où il y a deux saisons

des pluies et/ou des pluies dispersées sur plusieurs mois.

L'aquifère du barrage est rechargée par écoulement à travers les sédiments du lit de la rivière et des berges. Cet

écoulement augmente à mesure que la taille du bassin versant augmente. La recherche sur les barrages à Kitui a

constaté que dix fois plus de volume d'eau peut être stocké dans les banques que dans le sable de barrage

aquifère. Plus le volume stocké dans les banques est important, plus l’écoulement de recharge des banques dans

l'aquifère du barrage augmentera.

L'eau est perdue par évaporation. En dessous de 60 cm de profondeur, l'évaporation à partir du sable est

négligeable. L'évaporation est la plus grande à partir de sédiments fins.

L'eau est perdue par infiltration de l'aquifère sous-jacente et par infiltration en-dessous ou autour du barrage. Cette

infiltration augmente les niveaux des eaux souterraines et les débits de saison sèche en aval, mais diminue le

rendement du barrage.

Le volume d'eau qui s'écoule librement des sédiments, la porosité drainable, est inférieure à la porosité. La porosité

drainable est plus grande dans les sédiments de gros sables et tombe rapidement lorsque la teneur de limon et

d’argile augmente.

3.9 Les facteurs qui influencent la rentabilité et la faisabilité

Rendement Avantages Coût de la construction

Volume de stockage du barrage À proximité de l’endroit où les gens vivent

Volume et coût total des matériaux et des transports

Distribution annuelle des précipitations

Densité de la population La nécessité de construire en étapes

Recharge du flux en amont et des berges de la rivière

Quantité, qualité, accessibilité et fiabilité de l’eau

Disponibilité et coût de la main-d’œuvre qualifiée et non-qualifiée

Pertes par évaporations et infiltration

Opportunités d’agriculture irriguée, abreuvement du bétail, etc.

Disponibilité locale de sable, roches et eau

Granulométrie des sédiments Proximité aux marchés Profondeurs des fondations et la longueur des ailes de barrage

Tableau 2: Les facteurs qui influencent la rentabilité

A condition que les 4 conditions préalables soient remplies, des barrages de sable sont techniquement réalisables.

Cependant, leur valeur d'argent et de temps requis pour qu’un barrage de sable arrive à maturité varie extrêmement

selon l'implantation, la conception et la géographie locale. Cela est vrai à la fois à l’échelle macro et micro. Ce chapitre

explique les facteurs qui influent sur la rentabilité et la faisabilité au niveau macro ou du bassin (résumés dans le tableau

2), de sorte que les zones à plus fort potentiel puissent être ciblées en premier. Un obstacle majeur pour l'identification

des zones à plus fort potentiel et rentabilité est le manque de données suffisantes, fiables et comparables faciles à

collecter. L’annexe 4 propose quelques indicateurs et méthodes simples qui peuvent être utilisées pour comparer les

conditions entre les différents pays et régions géographiques et identifier les zones à plus fort potentiel.

- 18 -

En termes simples, les barrages de sable sont plus rentables quand :

Le barrage est proche de l'endroit où les gens ont besoin et peut faire le meilleur usage de l'eau

Les grands barrages sont construits sur les grandes rivières dans des grands bassins versants

Situés dans une section de la rivière à gorge ou étroite, où peu d'excavation est nécessaire et les ailes

de barrages sont courtes

La pente du lit de la rivière est basse et l'aquifère du barrage s'étend sur une distance significative en

amont

Le barrage se remplit rapidement de gros sédiments de sable.

3.9.1 La plupart des gens vivent près des petites rivières plutôt que les grandes rivières

Le réseau de drainage pour un bassin varie en fonction de la géographie : sa taille, son climat, sa géologie, sa

topographie, sa végétation et ainsi de suite. Il donne des indices importants quant à la possibilité des barrages de sable.

Il montre où les rivières sont périnéales, saisonnières ou éphémères et la densité de drainage (zone de la longueur de

flux/de bassin versant) et donc à quelle distance les gens se trouvent de leur flux approprié le plus proche. Bien que

3.9.2 montre les barrages de sable sont plus rentables lorsqu’ils sont situés sur les grandes rivières, les sites sur les

grandes rivières ne sont pas toujours les meilleurs en termes d'accessibilité. Dans les bassins versants, il y a plus de

petites rivières que de grandes. Souvent, la principale raison de construction des barrages de sable par les gens est de

réduire le temps nécessaire pour collecter l'eau et souvent le meilleur emplacement pour un barrage se trouve sur une

petite rivière, près de l'endroit où la majorité des gens ont besoin d'eau.

Figure 5: Proximité aux courts d’eau de différentes tailles

- 19 -

Ceci est illustré par le diagramme 6. Il montre un bassin versant et le réseau du courant d’eau, un code couleur selon

l’ordre du courant. L’ordre de courant est une méthode simple de classification des segments de cours d'eau basé sur le

nombre d'affluents en amont. Un court d’eau sans affluents est un court d’eau de premier ordre. Un segment en aval de

la confluence de deux courts d’eau de premier ordre est un second courant d’eau, et ainsi de suite. Ainsi plus l'ordre de

court d’eau est le grand, plus la rivière et le bassin versant ont tendance à être grands.

Le bassin est divisé en carrés de 1 km2 carrés et coloré pour montrer le cours d’eau le plus proche selon l'ordre du

cours d’eau. Là où il y a plus de 2 cours d'eau de 2 km, la plus grande rivière est sélectionnée. Il montre que le plus petit

bassin versant est à proximité des cours d’eau d’ordre supérieur :

48 % du bassin est plus proche d'un ruisseau 1er ordre et plus de 2 km d'un cours d’eau de 2ème ordre;

24 % se trouve dans les 2 km de cours d’eau de 2ème

ordre et plus de 2 km d’un cours d’eau de 3ème

ordre,

15 % est dans les 2 km d'un cours d’eau de 3ème

ordre et à plus de 2 km d'un cours d’eau de 4ème

ordre et

seulement 13 % est dans le 2 km d’un cours d’eau de 4ème ordre.

Ces pourcentages varient d'un bassin à un autre, mais la tendance générale est vraie.

3.9.2 Les grands barrages sur les grandes rivières sont les plus rentables

Comme le montre le tableau 3, la taille du bassin versant a un impact très important sur la quantité d'eau qu’un barrage

produit et son rapport coût-efficacité. En termes simples, les grands barrages sur les grandes rivières fournissent plus

d'eau et sont plus rentables que les petits barrages sur les petites rivières. Ils mûrissent également plus rapidement et

sont moins enclins à l'envasement. Pour illustrer cela, la distance entre le bassin versant (la longueur de la rivière), la

capacité de stockage et le coût de trois barrages (illustrés dans les photos 11 à 13) sont comparés.

Ils sont tous situés dans le même bassin, mais avec des différences significatives des tailles de bassins

versants. Le tableau 4 montre que la longueur du bassin versant en amont du barrage augmente de 2 km de

24 km à 40 km, donc la largeur de canal augmente de 3 m à 30 m à 50 m, et la pente du lit de la rivière

diminue de 1:72 à 1: 118 à 1:188. Le nombre de sacs de ciment nécessaires est un bon indicateur de coût.

Bien que le barrage 2 soit environ trois fois plus cher que le barrage 1, il stocke environ 30 fois plus d'eau que le barrage

1, qui fait que le barrage 2 soit dix fois plus rentable que le barrage 1 et montre la relation entre le coût-efficacité et la

taille du bassin versant.

Largeur Profondeur Rejetée Porosité Stockage Longueur du cours

d'eau

Inclinaison du lit de la

rivière

Sacs de ciment

Dam 1 3 m 2 m 296 m 40 % 178 m3 2 km 1/74 248

Dam 2 30 m 3 m 706 m 40 % 6,353 m3 24 km 1/118 811

Dam 3 50 m 6 m 2,259 m 40 % 67,765 m3 40 km 1/188 Unknown

Notes sur la méthodologie utilisée : La plus grande profondeur de l'aquifère est présumée être égale à la hauteur du

déversoir central. La rejetée est la distance sur laquelle le réservoir de sable s'étend en amont. Derrière un barrage en

eau libre, la surface du réservoir est à peu près plate (même si elle est légèrement en pente pour maintenir l’écoulement

dans le réservoir). Derrière un barrage de sable, le lit de la rivière soulevé qui forme la surface de l'aquifère n'est pas

plat. Il a une pente légèrement inférieure à la rivière d'origine. Dans cet exemple, la pente de la nappe phréatique est

supposée être la moitié de la pente de la rivière d'origine. Donc, dans le barrage 1, la rejetée est estimée en multipliant

la hauteur du déversoir (2 m) par deux fois l'inverse de la pente du lit de la rivière (2 x 2 x 74) = 296 m.

Tableau 3: Comparaison de stockage de trois barrages

- 20 -

3.9.3 Facteurs qui influencent le transport de sédiments et la maturation du barrage

La vitesse à laquelle un barrage se remplit de sédiments est déterminée par (1) le volume de stockage supplémentaire

créé par le barrage et (2) la vitesse de transport des sédiments.

Photo 11: Barrage 1, 250 sacs de ciment

Photo 12: Barrage 2, 810 sacs de ciment 30 fois plus de stockage que le barrage 1

Photo 13: Barrage 3, 10 fois plus de stockage que le barrage 2

- 21 - Tableau 4: Les facteurs qui influencent la façon dont les rivières saisonnières s’écoulent et transportent les sédiments

Taille du basin versant

Plus le bassin versant augmente, le débit augmente et les rivières deviennent plus profondes et plus larges et coulent

plus longtemps et pour une grande partie de l'année

Plus le bassin versant augmente, plus les pentes des berges diminuent et les longueurs du mur de l'aile augmentent

Plus le bassin versant augmente, plus l’écoulement et du barrage se rechargent et le rendement du barrage a

tendance à augmenter

Plus le bassin versant augmente, plus l’usure réduit la taille des grains de sédiments. Plus les sédiments de la rivière

deviennent plus fins, plus les conditions sont moins adaptées aux barrages de sable

Plus le bassin versant augmente, l'intensité maximum des précipitations en moyenne au-dessus du bassin versant

diminue

Plus le bassin versant augmente, plus le barrage est dans le chenal de la rivière retient l'eau et moins est sur les

banques de la rivière contrôlant les inondations de pointe. Cela est vrai jusqu'à ce qu’un point est atteint lorsque la

pente plaine d'inondation est si peu profonde que les ailes murs augmentent en longueur pendant que la taille du

bassin versant augmente

Inclinaison

Plus le bassin versant augmente, le ruissellement, l'érosion et la charge de sédiments augmentent. Les inondations

s’élèvent et descendent plus rapidement, et les flux sont plus torrentielles mais durent moins de temps. Les conditions

sont mieux adaptées à des barrages de sable.

Plus l’inclinaison de la pente du lit des rivières augmente, plus la vitesse et le transport des sédiments augmentent, et

les conditions sont plus adaptées pour les barrages de sable. Cependant, le volume de stockage du barrage, et donc

son coût-efficacité diminuent

Plus l’inclinaison de la banque de la rivière augmente, plus la longueur du mur de l'aile du barrage diminue et les

barrages sont plus rentables

Précipitations

Plus l'intensité des précipitations augmente, plus le ruissellement, l'érosion et la décharge augmentent, les inondations

s’élèvent et diminuent plus rapidement et le débit est plus torrentielle. Plus ces précipitations sont concentrées dans

quelques orages intenses et de saison, plus la zone est plus appropriée est pour des barrages de sable.

Plus les précipitations annuelles diminuent, plus la densité de la végétation et l'infiltration diminuent, et le pourcentage

de précipitations qui s’écoule sur le sol tend à augmenter. Les ruissellements importants entraînent plus d'érosion et

plus de sédiments qui seront transportés par les eaux de ruissellement

Plus les précipitations annuelles diminuent, plus des rivières dans un bassin versant seront éphémères ou

saisonnières, et donc une plus grande partie du bassin versant est susceptible de convenir à des barrages de sable

Plus les précipitations annuelles diminuent, plus le débit annuel de la rivière et le transport des sédiments annuel total

est moindre, et les barrages prendront plus de temps pour mûrir. La densité du drainage est également moins et il y a

donc moins de rivières appropriées dans une certaine zone

Plus les précipitations annuelles diminuent, plus une proportion plus élevée de décharge totale annuelle sera retenue

derrière le barrage et moins s'écoulera en aval. La recherche sur les barrages SE kenyanes a découvert que 1 à 3%

du débit annuel est stocké derrière le barrage

Vitesse d’écoulement

La vitesse est déterminée par la décharge, l’inclinaison du lit de la rivière et la friction du lit de la rivière. Bien que les

inclinaisons diminuent à mesure que la taille du bassin versant augmente, le lit de la rivière crée souvent moins de

friction et devient plus efficace hydrauliquement. Par conséquent, il n'y a pas de liaison claire entre la vitesse et la

taille du bassin versant et souvent la vitesse et le transport de sédiments augmentent lorsque la taille du bassin

versant augmente

Plus la vitesse d'écoulement augmente, plus le transport de sédiments augmente, les sédiments de rivière deviennent

plus gros, une plus grande profondeur de sédiments est être agitée par le flux et les conditions sont mieux adaptées à

des barrages de sable

Plus les vitesses moyennes et maximales augmentent, plus le chenal de la rivière devient plus profond et plus étroit et

serpente moins. La sinuosité du canal (longueur de la rivière / longueur de bassin versant) et le rapport largeur /

profondeur du chenal mesurent cela

- 22 -

Le volume de stockage supplémentaire [1] est le plus élevé lorsque:

La pente du lit de la rivière est le moins profond

La profondeur des sédiments supplémentaire (tel que déterminé par la hauteur du déversoir central) est la plus

grande et

La largeur du canal est la plus grande.

Le taux transport des sédiments [2] est déterminé selon la longueur et la vitesse dont les rivières saisonnières coulent

durant toute l'année. Cela est déterminé par la quantité d'écoulement de surface, et la quantité de sédiments en

suspension dans ce flux. Ceci est déterminé par de nombreux facteurs interdépendants, tels que le climat, la

topographie, la végétation, les sols, la géologie et l'utilisation des terres. Aucun facteur ne doit être considéré isolément,

mais les relations générales peuvent être décrites. Le tableau 4 décrit certains des facteurs les plus importants qui

influent sur l'écoulement de la rivière et le transport des sédiments.

3.9.4 Impact de la taille du bassin versant sur la façon dont les rivières coulent après une

tempête

Les rivières avec de plus grands bassins versants

coulent plus longtemps en ayant une plus grande

décharge. Ils ont plus de flux et ces flux continuent

pendant une période plus longue après une tempête

et pendant la saison sèche. Par conséquent, un

grand barrage sur une grande rivière recevra plus de

recharge par rapport aux petits barrages. Parce que

la décharge est plus grande sur les grandes rivières,

le volume de sédiments transportés est également

plus grand et, par conséquent, les grands barrages

ont tendance à se remplir de sédiments plus

rapidement et sont moins enclins à l'envasement.

Inversement, les sites proches à la tête d'une vallée

ont moins de transport des sédiments et seront plus

enclins à l'envasement (se référer au chapitre 6.4.3).

Pour réduire le risque d'envasement et s'assurer que

les avantages sont réalisés dans un délai

raisonnable, un barrage de sable doit se remplir de

sédiments dans un délai raisonnable, idéalement en

un an et pas plus de trois ans (voir paragraphe 6.4.3). Lorsque le taux de sédimentation est faible, le déversoir central

augmente progressivement sur plusieurs années pour éviter l'envasement. La construction par étapes augmente le coût

et la complexité de la construction et il s'ensuit donc que les barrages de sable sont plus rentables et moins risqués pour

des flux avec écoulements torrentiels qui transportent de grands volumes de sédiments.

Diagramme 6: Hydrogrammes de tempête pour 3 bassins versants de différentes tailles

W est ravin en noyer, tailles approximatives de basin : ravin

en noyer ~ 10 km2; La rivière Luni, Inde ~ 1000 km

2; Cooper

Creek, Australie ~ 150,000 km2. Rivières avec des bassins à

plus grands flux sur plusieurs jours et plusieurs semaines,

avec des multiples pics de crue.

- 24 -

Chapitre 4: Introduction de barrages de sable dans de

nouvelles régions

Toutes les technologies de l'eau, plus ou moins, doivent être adaptées et appliquées de manière à ce qu’ils conviennent

le contexte local et à l'usage prévu. Certaines technologies de l'eau répondent à une conception standard et au modèle

d'application qui nécessite peu d'adaptation d'un endroit à l'autre. Les barrages de sable ne représentent pas l'une de

ces technologies. Les barrages de sable ne peuvent pas être «coupés et collés" d'un endroit à un autre - ils doivent être

appliquées afin qu'ils fonctionnent socialement et techniquement. Les barrages de sable ne fonctionnent pas partout.

Même le barrage le plus réussi d'un point de vue technique peut mal fonctionner par une mise en œuvre pauvre et

inappropriée. Ce type de défaillance se rapporte souvent à un manque d'implication et l’obtention de l'accord informé des

utilisateurs finaux à tous les stades de l'implantation, de la construction et de la gestion du barrage.

Il est recommandé, si possible, que le personnel de l'organisation représentants d'exécution et que les représentants de

l'utilisateur final visitent les lieux où des barrages de sable ont été construits pendant un certain temps en une visite

d'apprentissage structuré. C'est l'une des meilleures façons de commencer la construction d'une compréhension des

barrages de sable, leurs avantages et leurs impacts potentiels, la durée de travail dur impliqué et les questions à prendre

en considération dans l'analyse du contexte et de la conception pilote. Rien ne convainc plus les agriculteurs des

avantages des barrages de sable de les voir et de parler avec d'autres agriculteurs sur la façon dont ils gèrent le barrage

et la façon dont ils en ont bénéficié. Et rien ne démontre la quantité de travail impliqué mieux que de se joindre à d'autres

groupes pour construire un barrage.

4.1 Planification de barrage(s) pilote(s)

Lorsqu’on applique la technologie dans une nouvelle région, il est recommandé de mener un projet pilote pour apprendre

de l'expérience. Compte tenu des nombreux aspects à considérer dans un projet pilote, vous pouvez envisager de faire

tourner plusieurs pilotes pour tester les différents aspects dans une séquence planifiée. Voici les étapes suggérées pour

un barrage de sable pilote :

Étape 1: étude de préfaisabilité : (1) Y a-t-il des sites dans la région pilote destinée qui répondent aux conditions

préalables pour les barrages de sable ? (2) Y a-t-il des risques de sécurité qui empêchent ou entravent la capacité de

travailler ou de voyager dans la région ? (3) Est ce que le barrage (s) pilote fait partie d'un programme plus large, et si

oui, le programme prévu est-il bien compris et (4) quelles sont les ressources qui sont nécessaires et ils sont-ils

susceptibles d'être disponibles ?

Étape 2 : étude de faisabilité : Lorsque le niveau de détail et la clarté se développe : (1) Identifiez les lacunes dans les

connaissances actuelles et les questions auxquelles le pilote cherchera à répondre; (2) Procédez à une analyse des

questions politiques, économiques, sociales, techniques, juridiques et environnementales que le(s) pilote(s)

examinera(ront) (parfois abrégé à une analyse PESTLE) et (3) identifiez et confirmez la pertinence technique d'au moins

trois sites de barrages potentiels.

Etape 3 : Conception pilote : Parmi les trois sites potentiels, sélectionnez le site optimal à la communauté. Complétez

et documentez de la(les) conception(s) du barrage de sable, y compris le projet de loi de quantités, le budget, le

calendrier des activités et un plan de suivi et évaluez le(s) projet(s) pilote(s).

Etape 4: Construire, surveiller et évaluer. (1) Construisez le barrage, (2) Recueillez et analysez les données

quantitatives et qualitatives de suivi, (3) Évaluez le pilote avec toutes les parties prenantes, documentez les leçons

apprises et les lacunes dans les connaissances, et si nécessaire, la conception d'un nouveau pilote. Un pilote typique

construira uniquement 1 à 2 barrages durant la première année. Les progrès après cela dépendront de la capacité et

des priorités de l'organisation de mise en œuvre et de la complexité du projet pilote et de son contexte.

- 25 -

Coordination gouvernementale du développement en Ouganda : La mesure dans laquelle les activités des ONG

sont réglementées et approuvées par le gouvernement diffère de pays en pays. En Ouganda, les autorités locales

coordonnent et autorisent les activités de développement dans leur région. Cela inclut l'approbation des choix

technologiques et l’exigence que les plans ONG s'alignent et contribuent à ses propres plans du gouvernement

local. Cela affecte l'ordre et la profondeur de l'engagement des parties prenantes nécessaires avec le gouvernement

consulté avant l'engagement direct auprès des structures communautaires.

4.2 Politique et institutionnel

Les structures communautaires existantes : Quelles sont les structures et les mécanismes qui existent pour la prise

de décision communautaire et le travail en groupe vers un objectif commun – tels que des groupes d'entraide ou des

coopératives ? Les groupes communautaires ont-ils un statut juridique et ont-ils besoin de s'enregistrer auprès du

gouvernement ?

Environnement politique national et local : Le pays est-il politiquement stable ? Y a-t-il des risques particuliers de

sécurité locale ou nationale ? Le gouvernement est-il en faveur de l'agriculture à petite échelle ? Dans quelle mesure la

sécurité alimentaire et de l'eau dans les zones arides ou la gestion des bassins versants, est-elle une priorité du

gouvernement et des bailleurs de fonds internationaux ? Quelles sont les structures politiques et les documents qui

existent pour gérer des ressources en eau, soutenir les programmes alimentaires et de l'eau en milieu rural et s'adapter

au changement climatique? Y a-t-il une association de collecte des eaux pluviales nationale ou autre réseau

professionnel similaire ? Quelles sont les lois et les règlements qui existent pour les ONG nationales et internationales ?

Est-ce qu’une approbation est nécessaire pour travailler dans une certaine région et sur une certaine question ? Dans

quelle mesure les organismes gouvernementaux nationaux et locaux travaillent-ils et soutiennent les ONG et les

organisations communautaires ? Comment les barrages de sable peuvent-ils réduire ou augmenter le conflit ?

4.3 Economique

La stabilité économique : Quel est le risque et l'impact potentiel de l'hyperinflation et de l'instabilité des taux de change

? Quel est le niveau de stabilité des prix des matériaux, en particulier le ciment, le bois et l'acier ?

Revenu du bénéficiaire : Quelles sont les sources typiques de l'emploi et des revenus, les niveaux de revenu typiques

et la distribution des revenus (dans les ménages, les communautés) ? Quelles sont les possibilités de gagne-pain ou

d'emploi qui existent et comment cela apporte-t-il un changement ? Les revenus ou les régimes sont-ils si bas que les

membres de la communauté ne peuvent pas donner du temps ou de l'énergie pour construire un barrage ou leur

capacité est considérablement limitée ? Dans quelle mesure les jeunes hommes migrent pour le travail ou le pâturage du

bétail durant la saison sèche ?

Infrastructure : Quel est le niveau des infrastructures, tels que les routes, l'électricité et les communications ? Quel est

l'impact du programme ? Quel est le niveau d’accessibilité des marchés locaux ? Quel est l’impact de cela sur la

logistique et les coûts ?

4.4 Social

Culture, tribus et langue : Quelles sont les différentes cultures ou tribus qui existent dans la région (le cas échéant) et

quelles sont les implications ? Par exemple: y a-t-il des langues différentes ou y a-t-il une histoire de conflit entre les

groupes, en particulier sur l'eau et la terre et quelles sont les implications de cette situation ? Quelles sont les traditions

et les coutumes existantes qui peuvent influer le pilote ou le programme ? Par exemple, dans le sud du Kenya, il existe

- 26 -

Conflit dans la région de Karamoja, N.E. Ouganda: La vie dans la région de Karamoja tourne autour de bétail. Il

y a un conflit profondément ancré entre les différentes tribus de pasteurs ravitaillées par les vols et les

affrontements pour le pâturage et l'accès à l'eau bétail. Dans ce contexte, l'eau du barrage de sable a le potentiel

d’attiser ou de réduire ce conflit en fonction de l'emplacement du barrage et la manière dont l'abreuvement du bétail

est géré.

une tradition appelée Mwethya, le concept d'aider les autres, et d'autres vous aider en retour. Ce type de concept

existe-t-il dans votre région ? Le cas échéant, à quel point sera-t-il facile ou difficile d'amener les gens locaux à travailler

ensemble ? Y a-t-il des groupes dans la communauté qui sont moins capables ou susceptibles de coopérer et comment

cela pourrait-il affecter le pilote ou programme ?

Moyens de subsistance : Quelle est la densité de population, les types de peuplement et la taille du ménage ?

Comment l'eau du barrage sera-t-elle utilisée : domestique, irrigation, abreuvement du bétail, aquaculture ou

combinaison des quatre ? Quel est le cycle annuel de l'agriculture ? Les habitants sont-ils installés ou migrent-ils ? Sont-

ils des éleveurs ? Quelles sont les implications pour la construction des barrages de sable ? Par exemple, durant la

saison sèche, lorsque les barrages sont construits, les pasteurs migrent-ils à la recherche d'eau et de pâturage ?

Comment le barrage serait-il géré pour des usages multiples ? Comment les populations installées et migratrices

coopéreront-elles ?

La participation communautaire : Y a-t-il une histoire, la tradition ou une pratique acceptée des communautés ou des

groupes qui travaillent ensemble pour fournir un résultat, et/ou les différentes communautés se réunissent pour

s'entraider et réciproquement en cas de besoin ? Dans quelle mesure les autres ONG payent les membres de la

communauté pour travailler sur des programmes similaires ? Est-il facile ou difficile de mobiliser une communauté à

travailler ensemble ? Le gouvernement, passé ou présent, a-t-il cherché à imposer le concept de «bénévolat» et le

travail communautaire ?

4.5 Technique

Disponibilité de renforcement des compétences génériques ou barrage : Dans quelle mesure les compétences

générales de construction existent-elles dans la communauté ? Quelle est l'expérience des l'ONG de mise en œuvre, de

la main-d'œuvre locale et de la communauté dans la construction générale et la construction de barrages ou dans

l’utilisation la pierre-maçonnerie en particulier ? Par exemple, les gens sont-ils habitués à la construction de murs, de

réservoirs d'eau ou de travailler avec du béton ou de la boue ? Le développement des compétences devrait être intégré

dans tous les pilotes. Quel est le niveau de l'éducation (lecture, écriture, calcul, langues, capacité à penser de façon

créative et d’acquérir de nouvelles compétences, etc.)? Quel impact cela aura-t-il ?

Y a-t-il des rivières saisonnières appropriées pour les barrages de sable dans la région ? Les gens vont-ils

collecter de l'eau à partir de trous? Quelle est la profondeur et la taille des grains de sédiments de la rivière ? Existe-t-il

des sites où le sous-sol rocheux est à ou près de la surface ? Quelle est la disponibilité et la pertinence locales des

pierres, du sable et de l'eau ?

Community structures in Mozambique: Following independence from Portugal, in the 1970s and 1980s, the

government followed a policy of collectivisation and large scale state-enterprises in farming. During this time, the

state promoted ‘volunteerism’ to improve the land on the state-managed smallholder cooperatives. Over time many

farmers grew to resent this policy and the legacy is still felt today. Community structures remain closely linked to

local government structures. The concept of freely volunteering your labour to improve the common good of a

particular group or community is viewed with suspicion in many areas, especially in areas where the current ruling

party, FRELIMO, is less supported.

- 27 -

Manque de bois approprié au Zimbabwe: Le manque de disponibilité et le coût élevé du bois de feuillus approprié

pour le coffrage a signifié qu’un barrage pilote de sable a été expérimenté avec l'utilisation de tôles d'acier qui

peuvent être rassemblées avec des boulons pour réaliser le coffrage du barrage. Ces tôles sont relativement

coûteuses, mais peuvent être réutilisés plusieurs fois.

Disponibilité et qualité des matériaux : ciment, acier et bois : Y a-t-il une manufacture de ciment dans le pays ? Où

peut-on acheter du ciment et quelle est la distance du transport ? Quelle est la variation de qualité et de disponibilité

entre les fournisseurs ?

4.6 Juridique

Législations et droit coutumier : Les lois sont-elles respectées et appliquées ? Quelle est la pertinence du droit

coutumier ?

La propriété foncière : Quelles sont les exigences législatives pour la construction de barrages (d'ailes murs) et y avoir

accès ? Y a-t-il des exigences/restrictions pour la construction de barrage, telles que des restrictions de hauteur ?

La propriété et la réglementation de barrage : La capacité de la communauté à posséder le barrage a une incidence

importante sur la viabilité de la solution. Est-il possible que le barrage soit la propriété par la communauté ou un groupe

de communautés ? Quel est le contexte juridique de la propriété et la réglementation - lorsque les gens construisent un

barrage, que dit la loi au sujet du propriétaire et de celui qui le gère ? Par exemple, au Kenya, les communautés

enregistrent le barrage auprès de l'Autorité de gestion des ressources en eau. La communauté ne le possède pas

officiellement - il n'a pas d’actes juridiques concernant le barrage - mais pour toutes fins utiles la communauté possède,

contrôle l'accès et le gère. Le gouvernement conserve le droit de reprendre le barrage, si, par exemple, il veut construire

un pont routier à cet endroit, mais, dans la réalité, ceci est très peu probable.

Les droits d'accès aux barrages : Toutes les personnes locales auront-elles un accès approprié à l'eau ? Si ce n'est

pas, ce qui doit être réalisé pour garantir cela ? Les accords juridiques pour traverser un terrain privé sont-ils fixés (en

cas de besoin)?

Le développement commercial : Quels sont les plans locaux de développement qui existent, notamment en amont ?

Par exemple - sont leurs exploitations minières ou forestières sont-elles consentantes, et si oui, quels sont les plans mis

en place pour protéger la qualité de l'eau ?

Le droit des droits de l'eau : Comment les droits de l'eau sont-ils reconnus et protégés par la loi ? Quels sont les

mécanismes juridiques et coutumiers qui sont ouverts aux groupes communautaires pour protéger et faire respecter

Lack of appropriate skills in Sudan: In South Kordofan, Sudan, there is little knowledge or experience amongst

pastoralists of how to excavate or use cement or mud in construction. As a result, training in construction skills and

their wider use was incorporated within a pilot project.

La propriété foncière au Mozambique : Certains facteurs peuvent être à la fois l'inhibition et l'habilitation. Par

exemple, au Mozambique, la plupart des terres appartiennent à l'État. En conséquence, les agriculteurs individuels

ne sont pas très encouragés ou peu d'expérience au terrassement des terres ou à la conservation des sols et de

l'eau sur «leurs» fermes. L'agriculture itinérante et sur brûlis des terres est un lieu commun. Il s'agit d'un facteur

inhibiteur pour la promotion et la valorisation du terrassement et remise en état de ravine dans le bassin versant du

barrage. Toutefois, la propriété étatique des terres facilite le processus d'attribution de petites parcelles de terres à

proximité de la digue aux agriculteurs à petite échelle de l'agriculture irriguée.

- 28 -

leurs droits à l'eau et quelle est leur efficacité ? Comment l’abstraction en vrac est-elle contrôlée ? Les tarifs de l'eau

sont-ils facturés ?

La réglementation de l'exploitation du sable : Le sable des rivières est souvent utilisé pour la production de briques à

petite échelle et la construction locale. Ceci est rarement le cas sur une échelle qui nécessite un contrôle. Cependant, la

collecte commerciale de sable pour l'industrie de la construction exige un contrôle. La collecte commerciale de sable est-

elle ordinaire ? Quelles sont les lois et les règlements sur l'exploitation du sable et sont-elles appliquées?

4.7 Écologique

Les facteurs environnementaux qui déterminent la faisabilité, le rendement et les coûts-avantages des barrages de sable

ont été discutés dans le chapitre 3. En outre, examinez comment ces facteurs façonnent-ils les impacts

environnementaux des barrages de sable, comme la recharge des aquifères, l'amélioration du rendement des puits

adjacents, le rajeunissement de l'écologie fluviale, les débits de saison sèche en aval et les impacts sur la biodiversité en

aval, les zones humides et les zones écologiquement sensibles. Une recherche au Kenya a découvert que des barrages

de sable n'ont que des effets bénéfiques sur la recharge des aquifères et les débits de saison sèche en aval. Cependant

les effets varieront selon la géographie locale et les impacts en aval (à la fois positif et négatif) doivent être surveillés.

- 29 -

Chapitre 5 : Comment placer un barrage de sable

En supposant que l'étude de faisabilité a identifié les rivières saisonnières appropriées et les zones à plus fort potentiel

pour un barrage pilote, ce chapitre explique les principales considérations à prendre pour décider où le site d'un barrage

de sable individuel dans un tronçon de la rivière. On suppose que :

L'organisation de la mise en œuvre travaille déjà avec les communautés dans les régions arides, en abordant

les questions de l'eau et des produits alimentaires et qu’elle a convenu avec ces communautés de piloter un

barrage de sable

Une analyse du contexte local a été complétée.

5.1 Commencer avec la communauté

L'objectif est de sélectionner un site optimal. Dans ce contexte, l'optimisation signifie maximiser la disponibilité de l’eau

et les avantages qui résultent d'un investissement donné de ressources. Un bon emplacement et une bonne conception

sont essentiels à cette optimisation. Deux barrages peuvent contenir le même volume de matériaux et coûter le même

montant d'argent, mais fournir des quantités d'eau et des avantages extrêmement différents. Les avantages sont

souvent déterminés selon la proximité du barrage au domicile des gens et l'accès aux terres adjacentes au barrage,

donc le site optimal n'est pas nécessairement le meilleur d'un point de vue technique.

La première étape est de parler avec les utilisateurs visés pour déterminer leurs besoins et savoir si un barrage de sable

est la solution la plus appropriée. Si le choix de la technologie et la sélection des sites ne prennent pas en compte les

connaissances et les besoins de la communauté, il ne sera pas durable. Le chapitre 10 décrit les technologies

alternatives d'eau utilisées dans les zones arides rurales qui devraient être prises en considération en même temps que

les barrages de sable. Lorsque la solution préférée est un barrage de sable et que le barrage doit être construit, détenu

et exploité par une communauté ou un groupe de communautés, il est essentiel que les utilisateurs finaux acceptent le

choix du site.

Le rôle de l'organisation de mise en œuvre est de faciliter les discussions afin que la collectivité fasse un choix clair. Les

personnes suivantes doivent être impliquées dans ce processus :

Les représentants de la communauté

Le concepteur du barrage

Une, personne indépendante et impartiale qui est connu et approuvé par le groupe ou de la communauté pour

faciliter ainsi les discussions

Certains facteurs sociaux à prendre en considération comprennent :

Combien de temps et le travail physique la communauté est-elle prête à investir ? Les barrages de sable

nécessitent beaucoup de main-d’œuvre

A quelle distance se trouve le site à des maisons et des terres de la population ?

Y a-t-il un accord juridique avec les autorités légales et coutumières pour la construction du barrage, y compris le

droit légal de la communauté ou du groupe de communautés pour exploiter et gérer le barrage ?

Là où un terrain adjacent est une propriété privée, les propriétaires ont-ils un accord juridique qui permette l'accès

au barrage et à son eau et pour que des ailes de barrages soient construites sur les terrains privés (le cas échéant)

Là où il est prévu d'utiliser l'eau pour l'irrigation, les étangs de poissons, etc., la terre adjacente au barrage est-elle

appropriée et existe-t-il un accord pour utiliser la terre pour cet objectif ?

- 30 -

Une partie de ce rôle est d'expliquer comment les variables techniques et les décisions ont un impact sur les coûts et les

avantages. Le tableau 5 présente certains de ces facteurs. Le choix du site optimal est un processus itératif: les

enquêtes deviennent de plus en plus détaillées lorsque la sélection des sites se resserre. Identifiez et marchez le long

des cours d'eau appropriés en posant des questions aux personnes locales qui sont familières avec les rivières et en

faisant des observations. Éliminez tous les sites inappropriés évidents et menez des enquêtes plus détaillées en prenant

en considération les facteurs sociaux et techniques. Ces facteurs varient et ont une importance différente selon le

contexte local.

Les avantages et les opportunités créées par les barrages de sable sont généralement plus importants pour les

personnes vivant le plus proche du barrage. Parce que le choix du site a le potentiel de créer des tensions au sein d'un

groupe et de saper le sentiment de responsabilité partagée, il y a une raison solide de travailler avec des groupes ou des

structures communautaires existantes qui ont déjà une expérience de bien travailler ensemble et de prendre des

décisions collectives communautaires. En ce sens, les ONG kenyanes travaillant à Machakos, Makueni et Kitui

bénéficient de la longue tradition de groupes communautaires réussis qui existe dans la région. Au Kenya, où la terre

adjacente au barrage est une propriété privée, il y a souvent un accord avec le propriétaire du terrain pour permettre à la

communauté ou au groupe de communautés à utiliser et/ou louer une partie des terres en échange de leur aide pour la

construction du barrage. Souvent, le propriétaire du terrain est également membre du groupe de communautés et le

groupe doit choisir un site en sachant qu'un autre site profitera plus à d'autres membres du groupe, sera sélectionné à

l'avenir.

5.2 Ce qu'il faut rechercher lors de l'implantation

5.2.1 Les trous existants

Les populations locales collecteront déjà souvent de l'eau de trous dans les lits des rivières de sable. Demandez quels

sont les trous qui durent le plus longtemps durant la saison sèche, car ils sont souvent immédiatement en amont d'une

digue naturelle qui constitue souvent un site idéal pour un emplacement de barrage de sable. S'il n'y a pas de trous,

cherchez à savoir pourquoi. Est-ce la preuve que le lit de la rivière ne tient pas longtemps et que la géologie sous-

Variables techniques Impact sur le coût et les avantages

Augmentation de la hauteur du déversoir Augmentation de l'aquifère et du volume d'eau du barrage

S'il est trop élevé, il y aura une augmentation du risque d'envasement des barrages, du détournement du cours d’eau ou des ailes excessivement longues et coûteuses

Augmentation des sédiments et de la porosité Plus l'eau extractible et temps d’extraction réduit

Gradient diminué du lit de rivière Augmentation de l'aquifère du barrage et du rendement

Gradient diminué des berges Augmentation de la longueur et du coût des ailes de barrage

Terrain adjacent plus adapté à l'irrigation et aux étangs de pisciculture

Augmentation de la taille du bassin et du cours d’eau

Le barrage se remplit de sédiments plus rapidement

La recharge augmente à la base de flux

Augmentation de la profondeur de la fondation Augmentation du coût et de la main d’œuvre de la construction

Bassin versant immédiat est protégé Limon réduit dans l’aquifère du barrage et plus de recharge

Augmentation de la distance de transport des matériaux, y compris les roches et l'eau

Augmentation du coût et de la main d’œuvre de la construction

Augmentation de la profondeur de sédiments en amont

Augmentation de l'aquifère et le volume d'eau du barrage

Tableau 5: Comment les variables techniques et les choix ont-ils un impact sur les coûts et les avantages

- 31 -

jacente n'est pas appropriée ? Y a-t-il d'autres preuves que la rivière ne retient pas l’eau longtemps, tel qu’un socle

rocheux cassé ou friable, ou un niveau de nappe phréatique profond et fluctuant ? Y a-t-il des signes de vieux lits de

rivières à proximité du canal actuel de la rivière qui pourraient être exploités pour permettre l'écoulement souterrain

autour du barrage?

5.2.2 La végétation sur les berges

Recherchez la présence d'arbres qui nécessitent de grandes quantités d'eau, car cela indique une bonne source d'eau

locale. Cela variera d'un endroit à un autre. Au Kenya, par exemple, est le figuier. Demandez quels sont les arbres qui

nécessitent le plus d'eau, où se trouvent-ils et comment identifient-ils autrement les sources d’eau.

5.2.3 Les éperons rocheux

Les gorges naturelles, où les flancs de la vallée s'accentuent et le lit de la rivière se rétrécit, sont des sites idéaux pour

les barrages. Les gorges indiquent les points de roches relativement difficiles, où le socle rocheux est proche de la

surface. Elles peuvent souvent être identifiées à l'aide de Google Earth. Les photos 14 et 15 montrent des affleurements

rocheux sur les deux rives indiquant le socle rocheux proche de la surface. Idéalement, la roche est solide, imperméable

avec peu ou pas de fissures, et à ou près de la surface. Utilisez une barre de fer conique (d’au moins 3 mètres de long)

pour sonder et vérifier la profondeur des sédiments. Une fois sûr qu’un site est par ailleurs adapté, creusez des puits

d'essai pour confirmer la profondeur d'excavation nécessaire.

Photo 14: Affleurements rocheux indiquent un site prometteur

Photo 15: Les puits d'essai et la profondeur confirment la profondeur du socle rocheux

Parfois selon l'excavation, on constate que le socle rocheux ne suit pas le profil présumé, mais s'enfonce brusquement

et profondément. En règle générale, il n'est pas rentable de creuser plus de 5 mètres, et même alors, seulement une

petite partie du lit de la rivière, où il y a une étroite fissure ou une fissure entre deux affleurements rocheux. Dans

certains cas, le travail supplémentaire et le coût rendent le site rentable et le site devrait être abandonné.

5.2.4 Inclinaison en amont du lit du fleuve et la profondeur des sédiments

Pour une hauteur donnée de barrage, plus l’inclinaison du lit de la rivière est profond, moins la rejetée sera moindre et

plus la capacité du barrage sera basse. Il s'ensuit qu'un barrage sera plus rentable lorsqu'il est situé immédiatement en

aval d'une section relativement plate du lit de la rivière. La capacité sera augmentée de manière significative si la

hauteur du déversoir est suffisamment élevée pour permettre à la rejetée de s’étendre pour couvrir cette section

relativement plate. En marchant le long de la rivière sondez le lit de la rivière à des intervalles réguliers. Un barrage situé

en aval du point où les sédiments sont plus profonds aura une plus grande capacité.

- 32 -

5.2.5 Barrages d'eau ouverts dans le bassin versant

S’il y a des barrages d'eau ouverts situés sur les rivières saisonnières dans le bassin ou la région où des barrages de

sable sont à l'étude, ces barrages devraient être identifiés (en utilisant des images satellites tels que Google Earth),

visités et évalués. La présence de barrages d'eau ouverts indique que le lit de la rivière est suffisamment imperméable

pour un barrage.

Quelles sont les dimensions du barrage, de son bassin et de son réservoir ? Comment est la taille du bassin et réservoir

comparée au barrage de sable proposé ? Qui l’a conçu et construit ? Y a-t-il des leçons à tirer sur la façon dont

l'organisme a estimé que la crue de projet et conçu l'évacuateur de crues ? Y a-t-il des enregistrements de débits de

crues sur les données de barrages et de précipitations ? Quelle est la profondeur des fondations de barrages ? Quelle

est la hauteur du déversoir au-dessus du niveau de la rivière d'origine ? Plus important encore, qu’est-ce qu’on peut

apprendre sur le taux de transport de sédiments ? Est-il possible d'estimer le taux de sédimentation ? De combien est

l’augmentation de la profondeur de sédiments en amont du barrage chaque année ? Si le niveau de sédiments

augmente rapidement, un tel barrage d'eau ouvert peut se transformer en un barrage de sable une fois qu'il est plein. Il

existe plusieurs exemples connus de barrages qui ont été conçus pour être des barrages d'eau ouverts, mais qui sont

maintenant des barrages de sable.

Un barrage situé sur une petite rivière près du (disons moins de 4 km) pic de la vallée peut prendre de nombreuses

années, voire des décennies, pour se remplir de sédiments en raison de la décharge limitée et du transport des

sédiments sur un des petits bassins versants. Cela ne signifie pas des barrages de sable réussis ne peuvent pas être

construits plus bas dans le même bassin versant. Cependant, quand un barrage d'eau ouvert est situé sur un versant

plus grand et a une vitesse de sédimentation faible, ceci indique que le transport des sédiments est limité et qu’il y a un

risque accru d'envasement des barrages. En tenir compte lors de la conception de la hauteur du déversoir central

(6.4.3). En outre, s’il y a des barrages d'eau ouverts au-dessus d'un site de barrage de sable proposé, cela piègera la

plupart des sédiments et réduira la quantité de sédiments qui s’écoule dans un barrage de sable. Une fois qu’un barrage

est plein de sédiments, il n’agira plus comme une barrière au transport des sédiments.

5.2.6 Propriété, inclinaison et aptitude des terres adjacentes

Comment l’inclinaison des berges aura-t-elle un impact sur la longueur et le coût des ailes de barrage ? Comment

l’inclinaison du terrain en amont du barrage aura-t-elle un impact sur son aptitude à l'irrigation ou d'autres utilisations

productives ? Les propriétaires des terres adjacentes conviennent-ils que ces terres soient utilisées pour l'accès, la

construction de barrages et / ou les usages productifs ? Y a-t-il des points bas immédiatement en amont d'un site

potentiel où un petit canal ou rigole rejoint la rivière principale ? Les ravins lavent les sédiments plus fins dans l'aquifère

du barrage et devront être remis en état avant toute construction. Un barrage provoque la hausse du lit de la rivière en

amont et permet à la rivière d'exploiter un point bas en amont et détourner le barrage. Cela pourrait être le facteur qui

détermine la hauteur maximale du déversoir au-dessus d’un barrage potentiel. Cela est uniquement assujetti être un

problème sur les vallées peu profondes ayant des inclinaisons de moins d’un pour cent. Assurez-vous qu'il n'y a pas de

ponts, galeries ou autres barrages en amont d'un site potentiel qui pourrait être partiellement enterrés à la suite d'un

nouveau barrage.

5.2.7 La disponibilité des matériaux locaux de construction (sable, eau, pierres)

Y a-t-il suffisamment de sable, de pierres et l'eau appropriés disponibles sur le site du barrage ? Dans le cas échéant, où

ces matériaux sont-ils disponibles et est-ce que la communauté comprend et accepte de fournir la main d’œuvre

nécessaire à la collecte et au transport de ces matières ? Quel est l'impact de l'emplacement sur le coût du transport

d'autres matériaux de construction, tels que le ciment, le bois et l'acier de renforcement ?

- 33 -

5.2.8 Calcite ou sel gemme

Calcite ou sel gemme est généralement une roche blanchâtre qui l'élevage lèche pour sa teneur en sel. Là où le socle

rocheux contient de la calcite, il y a un risque que ces sels s'infiltrent dans l'eau retenue par le barrage de sable. Dans

les comtés de Machakos et de Makueni du Kenya, 1 à 2% des barrages produisent de l'eau qui est considérée comme

trop salée pour les fins domestiques. Dans ces cas, l'eau est encore utilisée pour l’abreuvage du bétail et l’eau du

barrage de sable est souvent moins salé que l'eau des puits environnants. Demandez aux gens locaux si l'eau des trous

ou souterraine est salée et quelle l’extension du problème. Demandez s'il y a des dépôts de calcite locaux. Une irrigation

régulière sur les terres salines et/ou sodiques peut augmenter la salinité du sol et réduire la fertilité. En l'absence

d'analyse du sol, la salinité du sol est indiquée par la présence de dépôts de sel blanc sur la surface et en léchant un

petit échantillon de sol pour goûter la présence de sel.

- 34 -

Chapitre 6 : Conception d’un barrage de sable : un guide étape

par étape

6.1 Il y a trois règles d’or pour la conception d’un barrage de sable

Les barrages de sable doivent être construits sur un socle rocheux ou une fondation imperméable

appropriée à un endroit au moins 1,5 mètre plus large que la largeur de la crue annuelle du fleuve

Les barrages de sable ne doivent pas changer le cours de la rivière

La hauteur du déversoir ne doit pas empêcher la rivière de couler sur le barrage ou provoquer l'envasement

des barrages

6.2 Les raisons courantes d'échec

À condition que les règles d'or et les principes de conception soient respectés, un barrage de sable résistera aux forces

qui agissent dessus pendant de nombreuses années avec peu ou pas d'entretien ou de réparations. Les raisons

courantes d'échec sont :

Le site ne répond pas à l'une des quatre conditions préalables d’un site de barrage de sable approprié

La rivière sape le mur du barrage dû à l'absence d'un tablier adéquat

L'eau coule sous le barrage et sape le fondement dû à une mauvaise étanchéité entre le barrage et le socle

rocheux.

La rivière change de cap dû au mauvais positionnement et /ou à une capacité insuffisante de l'évacuateur de crues

Le barrage s’envase car le déversoir central est trop élevé par rapport au taux de sédimentation. Ceci est plus

fréquent sur les petits bassins versants.

Photo 16: Un barrage raté près de Mtito Andei, au Kenya

Le barrage illustré dans la photo 16 est raté car la rivière a surmonté le barrage, a érodé la rive gauche et finalement

changé de cap. Il en a résulté à la défaillance de prolonger la fondation et les ailes dans la banque gauche et la capacité

insuffisante de l'évacuateur de crues.

- 35 -

6.3 Comprendre le débit de la rivière

Une bonne compréhension du flux de la rivière est essentielle pour concevoir un barrage de sable. Les modèles peuvent

estimer les flux de pointe de crue, mais leur exactitude repose sur les précipitations suffisantes et précises, et les

données du bassin versant, telles que sa taille, sa forme, son inclinaison et ses caractéristiques de ruissellement. Ces

données sont rarement facilement disponibles et utiliser cette approche est susceptible de constituer un obstacle pour

une adoption de masse. Heureusement l'expérience du Kenya montre que des barrages de sable robustes peuvent être

construits en s'appuyant uniquement sur les connaissances locales et l'observation du chenal de la rivière et les

banques.

Sur le site du barrage potentiel et à d'autres points en amont et en aval du site, demandez aux gens d'identifier les points

sur les deux rives qui correspondent aux niveaux d'inondation du diagramme 8 et marquez ces points. Choisissez des

personnes, en particulier les aînés, qui vivent près de la rivière et qui ont une connaissance approfondie de la rivière

depuis de nombreuses années et ont une image historique ainsi qu’une idée de la situation actuelle. Y a-t-il une idée

cohérente d'un site à autre et d'un répondant à autre ? Les réponses sont-elles cohérentes avec ce qui peut être observé

physiquement ? Recherchez des débris (épaves) portés par les récentes inondations et déposés dans les arbres et les

rochers le long des rives, comme indiqués sur la photo 17. Recherchez des traces d'eau hautes et des signes de

l'endroit où la rivière a lissé les roches sur les bords. Recherchez toutes les preuves de changements dans le cours de la

rivière. Comment le contre-courant vire et les affleurements rocheux dévier le flux principal du centre de la rivière vers

les deux rives ? Le sable sera-t-il déposé derrière le couvercle du barrage de ces affleurements rocheux en amont et

ainsi déplacera la position de l'écoulement principal ?

Photo 17: Epave portée par une récente inondation indique le niveau de crue de pointe

Photo 18: Un tronc de baobab donne une indication de l'ampleur des flux de crue de pointe

- 36 -

Les niveaux d'inondation déterminent la position, la largeur et la hauteur des déversoirs centraux et des inondations. Sur

le site proposé, enregistrez la fréquence et la durée des inondations indiquées dans le diagramme 8, y compris :

La profondeur du socle rocheux ou une fondation appropriée

La largeur du lit de la rivière

La largeur et la profondeur du débit moyen ou ‘normal’ de l'inondation définies comme la profondeur moyenne

de l'écoulement lorsque la rivière coule

La largeur entre le haut des berges et leur hauteur au-dessus du lit de la rivière

La largeur et la profondeur de la crue annuelle

La largeur et la profondeur de la 'durée de vie' ou 50 années d’inondation. Quel est la plus grande inondation dont

les gens se souviennent ? Quand s'est-elle produite ? Quelle est la fréquence d’inondations similaires qui se

produisent ? Quel est le plus grand objet qui a été emporté par la rivière ?

Diagramme 7: Les dimensions mesurées au cours d'une étude de site et leur position par rapport aux déversoirs de barrages

Tenir compte du changement de climat : L'impact du changement climatique est prévu être le plus important dans les

zones arides tropicales. Il y a une incertitude considérable des changements locaux prévus et la mesure dans laquelle le

changement local est entraîné par les forces globales ou locales. Dans le climat tropical, les scientifiques prédisent une

augmentation des précipitations dans certaines régions et une diminution des précipitations dans d'autres, ainsi que la

hausse des températures et de l'évaporation et des tempêtes plus intenses et moins prévisibles. Les organismes de

soutien aux agriculteurs, ainsi que les agriculteurs eux-mêmes, devraient chercher à surveiller et à comprendre

l'évolution du climat local et en tenir compte dans la conception du barrage. Demandez aux gens locaux si le régime des

précipitations et des inondations ont changé et si le chenal de la rivière, le court et les sédiments ont récemment changé,

et surtout si cela est dû aux inondations extrêmes. S'il y a des preuves de tempêtes et d’inondations plus fréquentes et

plus intenses, augmentez la marge de sécurité dans la conception du déversoir.

- 37 -

6.4 Les décisions de conception

Les décisions clés de la conception, dans l'ordre où elles sont faites, sont :

1 Positionnement et orientation du barrage et de sa fondation

2 Largeur et profondeur de la fondation [1, 5]

3 Hauteur du déversoir central au-dessus de la fondation [2]

4 Largeur, hauteur et positionnement du (des) déversoir(s) central (aux) [3, 6]

5 Largeur, hauteur et le positionnement des déversoirs d’inondations (si nécessaire) [4, 7-14]

6 Largeur et mise en place d'un tablier (si nécessaire)

7 Epaisseur du barrage

8 Mise en place et la conception de l'armature en acier

9 La protection et la remise en état des terres dans le bassin versant immédiat du barrage

Les chiffres [en bleu, dans le chapitre, 6.4] correspondent aux chiffres du diagramme 9. Les points rouges

correspondent aux dimensions d'inondation mesurées lors de l'étude du site dans le diagramme 8 et la ligne pointillée

indique le niveau du sol initial.

- 38 -

Diagramme 8: Dimensions de conception de barrages

6.4.1 Positionnement et orientation du barrage et de sa fondation

Idéalement et dans la plupart des cas, le barrage est perpendiculaire à l'écoulement principal de la rivière. Lorsque c'est

le cas, les ailes murs sont légèrement inclinées (d’environ 15 degrés) en amont (diag. 10). Ceci dirige le flux vers le

centre du canal principal.

Diagramme 9: Ailes du barrage orientées en amont

Lorsque le barrage est situé sur un éperon rocheux qui n'est pas perpendiculaire à l'écoulement, le barrage canalisera le

flux vers la rive en aval. Pour amener la rejetée vers le déversoir central, l'aile en aval est orientée en amont comme le

montre la photo 19.

Photo 19: Barrage orienter pour suivre le socle rocheux et amener la rejetée vers le centre de la rivière

- 39 -

6.4.2 La profondeur et la largeur de la fondation

La règle d'or numéro 1 indique que la fondation du barrage doit être construite sur le socle rocheux ou une fondation

imperméable adaptée aux points de 1.5 m plus large que la largeur de la crue annuelle. Elle continue ensuite à une

profondeur de 30 cm pour la partie restante des ailes du barrage. Cette règle fait en sorte que le barrage n'est pas sapé

et empêche que l'eau coule sous le barrage. Si l'infiltration n'est pas évitée, elle peut se développer en un flux constant,

qui finira par saper les fondations du barrage et détourner le cours de la rivière. Lorsque le lit de la rivière se compose de

sous-terrain fortement compacté d'argile imperméable, il est encore possible de construire un barrage de sable à

condition que sa fondation soit creusée d'au moins 1,5 mètre dans ce sous-sol. Au-delà du point de 1,5 m plus large que

la crue annuelle, la fondation s’élève progressivement à la surface à un angle de 45 degrés en sols consolidés,

compacts, et 30 degrés dans les sols moins consolidés jusqu'à ce que la fondation soit de 30 cm de la surface (tel

indiqué dans le diagramme. 9)

6.4.3 Hauteur du déversoir central [2]

La hauteur du déversoir est cruciale car elle détermine

La longueur de la rejetée

La capacité du barrage

La longueur des ailes du barrage

Le volume des matériaux nécessaires et les coûts-avantages du barrage

Le risque d'envasement des barrages et le temps requis pour que le barrage mûrisse

En règle générale, la hauteur du déversoir central pour les barrages ASDF est

Plus que la profondeur moyenne de débit et

Inférieure à la profondeur moyenne de débit + 2/3 (profondeur d'inondation annuelle - la profondeur

moyenne de débit)

Le but est de capturer autant d'eau que possible sans augmenter les coûts au-delà de ce qui est justifié. En termes

simples, cela signifie placer le déversoir aussi élevé que possible tout en respectant les règles d'or. Souvent, mais pas

toujours, cela coïncide avec le sommet des banques. Plus tard, une fois que le barrage a mûri, les déversoirs et les

ailes de barrage peuvent être soulevés. Le déversoir central final devrait être d'au moins 1,5 m au-dessus du socle

rocheux afin de capter assez d'eau et de sédiments pour en valoir la peine.

Diagramme 10: Hauteur du déversoir central

- 40 -

6.4.4 Éviter l'envasement des barrages et/ou un temps trop pour la maturité du barrage

Est-ce que le bassin versant créé un débit et un transport de sédiments suffisant pour remplir le barrage et s’écouler au-

dessus du déversoir ? Au-dessus des petits bassins versants à décharge limitée, si l'évacuateur de crues est trop

élevée, il y aura un débit insuffisant pour emporter la vase dans les sédiments au-dessus le barrage et il sera nécessaire

de construire par étapes. Comme il est plus facile de construire un barrage en une seule fois plutôt que sur plusieurs

années, l'objectif est de minimiser le nombre d'étapes nécessaires tout en évitant l'envasement ou trop de temps avant

que les avantages d'un barrage de sable sont réalisés. Plusieurs guides techniques recommandent que pour éviter

l'envasement (1) le déversoir doit toujours être soulevé en petites étapes progressives (environ 30 à 100 cm) et (2) les

barrages de sable doivent être construits à une distance minimale (7 km) de la tête du bassin versant. Ceci est basé sur

la conviction qu'un barrage avec un déversoir élevé se remplira de vase plutôt que du sable en réduisant la capacité de

stockage du barrage. Cependant, ceci est une simplification excessive : Si les sédiments d'origine de la rivière contient

une teneur élevée en limon, les sédiments de barrage auront toujours un contenu aussi élevé de limon, peu importe la

hauteur du déversoir ou la taille du bassin versant ; et si les sédiments d'origine de la rivière est de sable, le risque

d'envasement varie selon la hauteur du déversoir, la taille du bassin versant, l’inclinaison et les précipitations, tel

expliqué dans 6.4.3.2.

Le temps nécessaire pour la maturité d’un barrage (c'est-à-dire se remplir de sédiments) est un bon indicateur

du risque de l'envasement.

6.4.5 Les facteurs qui influent sur la durée nécessaire pour la maturité d’un barrage

Le temps nécessaire pour la maturité d’un barrage est déterminée par (1) le volume d’aquifère du barrage pour être

rempli de sédiments et (2) le volume de sédiments transportés chaque année qui à leur tour sont déterminés selon :

4. La hauteur du déversoir : plus le déversoir est élevé, plus l'aquifère du barrage est grande et plus le barrage

demandera du temps pour atteindre la maturité

5. Taille du bassin versant : plus le bassin versant est grand, plus la décharge et le transport des sédiments sont

importants et plus la maturité du barrage est rapide

6. Inclinaison : plus l’inclinaison du bassin versant est peu profonde, plus le ruissellement et les sédiments entrant

dans le flux sont moindres, plus l'hydrogramme de pointe est moindre et plus l'aquifère du barrage est grande.

Donc, sur les inclinaisons peu profondes, non seulement la décharge et le transport des sédiments est moindre,

mais le volume de sédiments nécessaire pour remplir le barrage est plus important

7. Précipitations : plus les précipitations annuelles sont faibles, moins il y a de décharge et de transport de sédiments,

il est. Ceci est partiellement compensé par des taux plus élevés de ruissellement, l'érosion et la charge de

sédiments générés par les tempêtes de pointe dans des climats plus arides.

6.4.6 Tests de sédiments au SE du Kenya

Dans les comtés de Machakos et de Makueni, au Kenya, les barrages ASDF sur les grandes rivières se remplissent

généralement en une saison, parfois après seulement une tempête intense. Au-dessus des petits bassins, les barrages

prennent plusieurs saisons à se remplir et une couche de surface de vase se dépose immédiatement derrière le barrage

après chaque saison. Cela est attendu selon la manière dont les barrages se remplissent de sable (de l'arrière à l'avant)

et selon comment les sédiments se déposent (sable d'abord, puis vase). Toutefois, lorsque cette couche supérieure de

vase se dessèche, elle est soufflé ou transportée avec les prochaines grandes pluies, elle est remuée dans le flux

torrentiel et emportée par-dessus le barrage. Les tests sur les barrages dans les comtés de Machakos et de Makueni au

Kenya ont constaté que lorsque les barrages deviennent matures en moins de 3 ans, les sédiments qui sont recueillis

derrière le barrage ont une granulométrie et une porosité très similaires aux sédiments de la rivière d’origine sans

couches horizontales de sédiments fins. Cela est vrai même lorsque le barrage est construit en une seule fois et que le

déversoir est de 2 à 3 mètres au-dessus du niveau de la rivière d'origine.

- 41 -

6.4.7 Quand introduire des barrages de sable dans une nouvelle région :

La longueur minimale du cours d’eau et la hauteur maximale de déversoir pour éviter les problèmes d'envasement

varient en fonction de la géographie. Là où barrages nécessitent plus de 3 ans pour se remplir et/ou là où il y a un

pourcentage plus élevé de vase dans les sédiments de la rivière (par rapport au moins de 0 à 0,5% typiques du SE du

Kenya), il est possible que la couche de vase qui s'accumule soit trop épaisse pour être emportée par des inondations

ultérieures. Puisqu’il n'y aura pas de données sur le temps qu'il faut pour la maturité des barrages, cherchez d'autres

indicateurs prouvant que le courant d’eau a une décharge et un transport des sédiments relativement faibles, tels que :

Sédiments fluviaux plus fins

Végétation poussant dans la rivière de sédiments

Un canal plus large et profond avec des berges basses

Profondeurs de débits de crues plus faibles

Dans ce cas, adoptez une approche prudente :

Construire des barrages pilotes sur les grands bassins versant où le risque est de moindre et

Élever le déversoir central par étapes

Lorsque le taux annuel de sédimentation est mieux compris, ajuster l'augmentation de la hauteur du déversoir en

conséquence.

6.4.8 Autres facteurs à considérer dans la conception de la hauteur du déversoir central :

L'impact sur les pertes par évaporation : L'évaporation par le sable est négligeable lorsque le niveau d'eau est de 60

cm en-dessous de la surface. Plus la hauteur du déversoir est faible, moins la profondeur de sédiments derrière le

barrage est importante et plus les pertes par évaporation sont grandes par rapport au volume d'eau stocké. Par

conséquent, il est recommandé que la hauteur du déversoir finale soit d'au moins 1,5 mètre au-dessus du socle

rocheux afin de recueillir une profondeur suffisante de sédiments.

L'impact sur la longueur des ailes : La hauteur du déversoir exige-t-elle exceptionnellement de longues ailes résultant

à une main d’œuvre et à un coût inadmissibles ? Si c'est le cas, réduire la hauteur du déversoir en conséquence.

L'impact est plus grand lorsque l’inclinaison des berges adjacentes est peu profonde (moins de 1 %).

Le risque de diversion en amont: Comme le déversoir est élevé, le lit de la rivière en amont s’élèvera. Quel sera

l'impact en amont ? Compte tenu de l'inondation à vie, y a-t-il un risque que la rivière quitte ses banques à un point bas

en amont et prenne un nouveau cours ? Ce risque est plus grand dans les larges vallées plates où le gradient du lit de la

rivière et des côtés de la vallée est faible (moins de 1%). Recherchez des preuves que la rivière a bien changé son cours

dans le passé. Prenez en considération le risque qu'un barrage de sable pourrait causer la rivière à exploiter le cours de

l’ancienne rivière et à changer de direction.

Le risque de couvrir la terre ou des structures en amont : Y a-t-il un risque que le lit de la rivière entraîne à ce que

les terres agricoles en amont soient recouvertes de sable ou endommagées par les inondations ? Notez que le lit monte,

l’herbe vétiver ou à éléphant et des bananiers peuvent être plantés le long des berges. Végétation ralentit le débit et les

résultats dans le dépôt de sédiments et de nouvelles banques à être formé. Cela empêche le fleuve de se propager au-

delà de son parcours original et protège les berges contre l'érosion. Si, malgré cela, les préoccupations des agriculteurs

en amont ne peuvent pas être abordées, réduisez la hauteur du déversoir et construisez en étapes ou sélectionnez un

autre site.

Le risque d'augmentation de la pression d'eau résulte en l'infiltration sous/autour du barrage: Avec

l’augmentation de la hauteur des déversoirs, la profondeur de l'eau détenues par les barrages augmente et la pression

de l'eau agissant sur le lit de la rivière et les banques augmente. Y a-t-il un risque que cette pression résulte en

- 42 -

l’infiltration sous ou autour du barrage qui porte atteinte à la stabilité du barrage ? Au Kenya, une approche de

précaution est prise. Lorsque le déversoir final est de plus de trois mètres au-dessus du cours d'eau d’origine, le barrage

est construit en plusieurs étapes et la première étape n'est pas plus de trois mètres.

Les barrages sur les canaux fluviaux fendus : Il y a un risque que le barrage provoque l’effondrement de banques

non consolidées dans le chenal de la rivière juste derrière le barrage. Ce risque est plus grand lorsque le lit de la rivière

est fendu dans les dépôts sédimentaires. Si le déversoir est plus élevé que le sommet des berges, la turbulence

immédiatement derrière le barrage pourrait provoquer l'effondrement des banques, en déposant de la terre derrière le

barrage et en réduisant la capacité de stockage. Dans ces circonstances, le déversoir doit initialement être construit au

niveau ou légèrement en dessous de la hauteur des banques et, si nécessaire élevé plus tard, une fois que le sable se

dépose derrière barrage.

6.4.9 Largeur et position du déversoir central et la hauteur de l'étape du déversoir

Généralement, le déversoir central est positionné au centre du canal avec ses extrémités de 1 à 1,5 mètres dans des

berges. Toutefois, lorsque les coudes en amont provoquent l'écoulement principal à se déplacer vers la rive extérieure

du coude ou quand un grand affleurement rocheux en amont dirige le flux principal vers la rive opposée, la position du

déversoir doit en tenir compte. Dans ce cas, lorsqu’il y a une différence significative entre la largeur de l'écoulement

moyen et la largeur des banques, il peut y avoir deux déversoirs à l'intérieur du canal d'eau : l 'un correspondant à la

position de l'écoulement principal (où la vitesse est la plus forte) et un deuxième déversoir plus large de 1 à 1,5 mètre

des banques.

Une fois la largeur [3] et la position du déversoir central (ou des déversoirs centraux) est connu, la hauteur du déversoir

central à marche [6] est déterminée selon la nécessité du (des) déversoir(s) pour le débit de banques complet (lorsque

le canal principal de la rivière coule à plein). La zone en section X du déversoir central est légèrement inférieure à la

zone en section X du canal de la rivière puisque (1) la capacité d'un déversoir avec des côtés lisses est supérieure à un

canal de la rivière avec la même zone en section transversale avec des berges brutes et (2) alors que l'eau s'écoule sur

un déversoir à large sommet (tel un barrage de sable), elle accélère (et s'écoule dans un état appelé supercritique).

C'est parce que l'eau est en-dessous la gravité. Ces trois vidéos montrent un écoulement supercritique au-dessus d’un

déversoir [Lien à la vidéo 1] [Lien à la vidéo 2] [Lien à la vidéo 3]. Cette augmentation de vitesse est plus grande

lorsque l’inclinaison du lit de la rivière est profonde. En conséquence, la capacité du déversoir est plus susceptible d'être

sous-conçus lorsque l’inclinaison du lit de la rivière en amont et la vitesse d'écoulement sont plus faibles. (Voir l'annexe 5

pour une explication plus complète).

En termes simples (basés sur l'expérience du Kenya), la hauteur du déversoir à marche [6] est soit de 1 mètre ou de

(0.75) x la hauteur des berges, qui est plus grande.

6.4.10 Largeur, hauteur et positionnement du (des) déversoir(s)

Le déversoir central (les déversoirs centraux) contrôle de la rivière lorsque le débit est inférieur à la rive pleine. Les ai les

au-delà du canal de la rivière forment les déversoirs de crues et sont conçus pour contrôler les inondations annuelles et

à vie. La décision sur le nombre de déversoirs de crues est prise selon la différence entre l’ampleur des inondations

annuelles et à vie. Sur les grandes rivières et où les ailes de barrages sont relativement longues, telles que dans les

grandes vallées plates, plusieurs déversoirs seront utilisés. Dans les vallées en forme de V avec des côtés de vallée

relativement raides et peu de différence dans les ampleurs de crue, seulement un ou deux déversoirs sont utilisés.

La largeur et la position du premier déversoir de crue correspond à la largeur et à la position de la crue annuelle. Sa

hauteur [9] est conçue de telle sorte que le déversoir accueille et contrôle de manière approximative la crue annuelle. Au

Kenya, cette étape est généralement de 0,5 à 1 mètre. Nous utilisons le terme approximatif, parce que sur les rivières

non jaugés, sans données pluviométriques fiables, l'estimation des débits de crue est forcément imprécise et que, dans

les régions arides, les inondations annuelles varient considérablement d'une année à l’autre.

- 43 -

Le contrôle des inondations exceptionnelles : La mesure dans laquelle un déversoir supplémentaire est conçu pour

faire face à l'afflux de durée de vie maximale est réalisée sur chaque site et déterminée selon (1) la vulnérabilité des

berges au-delà des ailes de barrage à l'érosion et (2) la fréquence et l'ampleur des inondations exceptionnelles, ce qui

signifie que les inondations dépassent largement la crue annuelle. Il existe deux points de risque : l'inondation érode le

sol à l’extrémité des ailes de barrages ou l'inondation érode le sous-sol sous les ailes du barrage à l'endroit où les ailes

ne sont plus construites au-dessus du socle rocheux.

La communauté ou les ONG de soutien devraient commencer à conserver les données de précipitations. La

communauté doit surveiller et enregistrer ces niveaux en travaillant avec les ONG de soutien, évaluer si la capacité du

déversoir est suffisante pour gérer les crues. Si non, clairement les ailes du barrage devraient être élevées et

prolongées. Les inondations de pointe chaque année laissent généralement une marque d'eau en haut du mur de

barrage en amont ou, dans le cas où elles dépassent le barrage, sur le sol à l'extrémité des ailes de barrage.

Si une protection supplémentaire est nécessaire, une étape supplémentaire est ajoutée à l'aile au niveau du point où il

rencontre le niveau du sol. Si l'inondation majeure provoque une érosion mineure ou que les berges manquent de

couverture végétale et sont vulnérables à l'érosion, cela être protégé ou réparé à l'aide de sacs de sable ou un remblai

de terre à l'extrémité des ailes du barrage. Pour évaluer le risque, il convient de noter que, dans le cas d'inondation

franchissant la crête d'un barrage (au point où les ailes du barrage s’arrêtent), le débit sera (1) nettement plus lent que le

flux principal de la rivière et (2) atteindra ce niveau uniquement pour une petit durée de temps.

Du fait que les forces agissant sur la partie supérieure et les côtés du barrage sont beaucoup moins signifiants à la base

du barrage au centre du déversoir, l'épaisseur des ailes du barrage peut être conique et la force du mélange de mortier

peut être affaiblie (de 3:01 à 4:01 brouettes de sable pour des sacs de ciment) afin d'économiser des matériaux.

Lorsque le barrage est situé dans une gorge avec des affleurements de roches formant les berges, ceux-ci contrôleront

les inondations annuelles et à vie et aucun déversoir n’est nécessaire.

Comme guide général, la hauteur des marches du déversoir pour les barrages conçus d’ASDF dépasse rarement

1 mètre.

6.4.11 Barrage tablier

Un tablier de béton ou de dalle en aval du barrage est nécessaire lorsque la fondation du barrage ne se trouve pas à la

surface et qu’elle est creusée dans les sédiments de la rivière. Sans un tablier, il y a un risque que la fondation du

barrage soit compromise provoquant l’effondrement ou la fuite du barrage. La rivière frottera les sédiments sous le

barrage, réduisant la disponibilité de l'eau immédiatement en aval et/ou créera un étang sous le déversoir. Un étang

empêchera l'accès à un déversoir acheminé par des tuyaux si un tuyau traverse le barrage, et donnera naissance à une

source d'eau ouverte qui est susceptible d'être polluée, offrant un terrain fertile pour les moustiques et créant un risque

de noyade.

Un tablier en béton est d’une épaisseur de 10 à 15 cm construit au sommet d'une fondation rocheuse et s'étend

sur 2 à 3 mètres de la base du barrage s’allongeant sur toute la largeur de la fondation. Ce n’est que sur les

grandes rivières qu’un renforcement sera utilisé et ce renforcement ne doit jamais être rejoint au renforcement d’un

barrage principal.

6.4.12 Epaisseur de barrage

L'épaisseur du barrage à sa base est déterminée par sa hauteur. Les dimensions et la formule de calcul de cette

épaisseur est basée sur l'expérience sur le terrain d’ASDF et la capacité des barrages conçus de cette manière pour

résister aux forces qui agissent sur eux depuis de nombreuses années. L'épaisseur de la base du barrage est de 90 cm,

plus 30 cm pour chaque mètre du déversoir au-dessus de la fondation de sorte que le

L’épaisseur de la base du barrage (en mètres) = 0,90 + (Hauteur de barrage de la base au déversoir (m) x

0,30)

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De la base au déversoir, l'épaisseur du barrage réduite de 30 cm pour chaque augmentation d'un mètre en hauteur et du

déversoir au sommet, l'épaisseur se rétrécit davantage. À sa crête, un barrage typique d’ASDF est de 40 cm d'épaisseur

et à son déversoir est de 90 cm d'épaisseur. Le diagramme 12 montre comment l'épaisseur des ailes également se

rétrécit en direction des extrémités des ailes. Notez que la face amont du barrage est verticale.

Diagramme 11: épaisseur de barrage

6.4.13 Renforcement

Les barrages sont renforcés avec des barres en aciers Y25 (25 mm d'épaisseur) qui sont placées verticalement et

espacées env. tous les 1,5 m dans un motif en zigzag. Le barrage est renforcé sur toute la largeur de la fondation. Des

trous sont ciselés à la main et les barres sont intégrées au moins 10 cm dans le sous-terrain rocheux et s'étendent sur

toute la hauteur du barrage. L'acier est placé à 15 cm du coffrage. Une fois dans le barrage, l'acier ne doit pas être

exposé à l'air ou à l'eau. A 50 cm d’intervalles en hauteur, des lignes horizontales de barbelés sont utilisées pour

connecter les barres en acier. Une seconde ligne suit une ligne en zigzag opposée et est enroulée autour de grosses

pierres (diag. 20). Le fil de fer barbelé s'étend sur toute la largeur du barrage et est attaché à l'extrémité des ailes du

barrage (diagramme 18).

6.4.14 Conception d'extension du barrage de sable

Lors de la construction d'un barrage qui sera rallongé plus tard, de petites pierres devraient être intégrés dans, et sortant

du déversoir et des ailes. Cela offre une bonne solution pour y raccorder du nouveau mortier. Des trous sont ciselés

dans le barrage d'origine et le renforcement dans le prolongement de barrage est scellé au barrage d'origine. Une autre

méthode utilisée en Namibie est représentée sur la photo 20 et comprend la construction d'un escalier.

Hauteur de la base au déversoir

Épaisseur de la base

0m 90 cm

1m 120 cm

2m 150 cm

3m 180 cm

4m 210 cm

5m 240 cm

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Photo 5: Déversoir en escalier : méthode alternative pour l'extension progressive d’un barrage déversoir

central

Credit: Diettrich T.

6.4.15 Forme de conception d’un barrage de sable

Des piquets sont enfoncés dans le sol sur les deux rives pour indiquer les points atteint par la rivière durant les

inondations annuelles et à vie. Une fois la conception du barrage terminée, des piquets sont également enfoncés dans le

sol sur les deux rives pour indiquer où le barrage terminé s’arrêtera et les points où le mur du barrage change

d’orientation. A chaque point, deux piquets sont utilisés pour indiquer la position en amont et en aval du barrage. Ceux-ci

fournissent les points de référence communs de la conception aux positions correspondantes du site et permettent une

installation précise du coffrage pour s’assurer que le barrage est construit selon la conception. Les dessins d’ASDF

montrent toujours le barrage en amont et en aval du barrage. Ceci est appelé le point de vue en amont. Les dimensions

qui décrivent les débits de crue et les dimensions du barrage sont saisies dans le Formulaire de conception de barrage,

App.6.

6.5 La conservation des sols et de l'eau immédiatement en amont du

barrage

Le but de la conservation des sols et de l'eau immédiatement en amont du barrage est triple :

Prévenir l’érosion autour des ailes

Augmenter l'infiltration de l'eau dans les berges

Prévenir que des limons fins soient rejetés dans l'aquifère du barrage

Cette protection consiste en la remise en état du ravin, le terrassement, la stabilisation des berges par la plantation

d'arbres et d’herbes, et la promotion de la conservation de l’agriculture et de la plantation d'arbres telle illustrée dans le

diagramme 13.

6.5.1 Le terrassement

Les terrasses réduisent les dépôts de terre derrière le barrage et la recharge les berges. Une bonne gestion des terres

dans le bassin versant supérieure (telle que la conservation de l'agriculture, le terrassement et la plantation d'arbres)

augmente le rendement du barrage en raison de l’écoulement et de la recharge du barrage sur une période plus longue.

Si le terrain immédiatement au-dessus du barrage a été aménagé en terrasses et / ou a été couvert d’arbres et de

végétation, l'érosion est susceptible d'être minimal et aucune autre protection n'est nécessaire. Lorsque le bassin

versant est vulnérable à l'érosion, alors jusqu’à trois rangées de terrasses d’au moins 1 mètre de profondeur et de 1,5

mètres de large sont creusées.

- 46 -

Diagramme 12: Disposition des mesures typiques de conservation dans un bassin versant de barrage

Photo 21: Digues dans le canal de terrasse encouragent l'infiltration

Photo 22: Les terrasses contrôlent le ruissellement, favorisent l'infiltration et la recharge et réduisent la formation de ravin et de l'érosion autour des ailes

Ceux-ci sont approx.de 150 mètres de long qui suivent les contours des berges, mais avec une petite

inclinaison de sorte à ce que le flux pénètre la rivière en amont du barrage. Comme le montre la photo 21,

de petites digues dans le canal favorisent l'eau à s’unir et s'infiltrer dans les berges. Les arbres et l'herbe à

éléphant sont souvent plantés pour stabiliser les berges de la terrasse. La longueur, le nombre et

- 47 -

l'espacement des terrasses dépendent de l’inclinaison et la façon dont la terre a été conservée

immédiatement autour du barrage et de sa vulnérabilité à l'érosion.

6.5.2 Remise en état du ravin

Il est important de gérer l'érosion dans le bassin versant immédiat

du barrage. Les ravins à proximité de la digue peuvent saper les

fondements de l'aile. Les sentiers ou chemins des bovins devraient

éviter les bords du barrage, où ils pourraient causer une érosion et

la formation de ravin. Les ravins peuvent être remis en état en :

Améliorant la gestion des terres au-dessus du ravin pour réduire le

ruissellement

Creusant un fossé isolé au-dessus du sommet du ravin pour réduire

le ruissellement entrant dans le ravin. Le fossé devrait avoir une

légère inclinaison ascendante afin de transporter le ruissellement loin

et dans la rivière en amont, de manière contrôlée tel que l’illustre le

diagramme 13.

Contrôlant la construction de barrages avec des boutures de tiges

vivantes ou de la végétation tels que le sisal, des piquets en bois,

gabions de pierre ou des sacs remplis de terre, accrochés ensemble. Vérifiez que les barrages sont bien creusés

dans les flancs du ravin avec un déversoir central. Lorsque le ravin s’envase, haussez progressivement les

obstacles.

6.5.3 La stabilisation des berges de la rivière

Les vallées des rivières saisonnières ont des canaux clairement définis. Pendant les inondations, la rivière coule en

dehors de ce canal. Avec la construction d'un barrage, le lit de la rivière en amont s’haussera en provoquant plus

souvent un écoulement de la rivière au-delà de ses berges. Pour éviter que le canal de la rivière s'étende au-delà de la

position et de la largeur des berges précédentes, les banques sont plantées d’arbres, des bananiers et de vétiver et

d’herbes à éléphant. Cette végétation empêche l'érosion des berges et ralentit le débit de la rivière, qui à son tour,

provoque la sédimentation et la formation de nouvelles berges. Elle fournit également des bananes, du bois et du

fourrage.

Les barrages peuvent accélérer l'érosion en amont et en aval du barrage. Les berges doivent être protégées là où il y a

un risque d'érosion. Si les berges sont rocheuses, la protection est moins critique. Si elles sont principalement

constituées de terre, elles ont besoin de protection. Dans les cas extrêmes, l'échec à protéger les berges peut entraîner

l’éboulement des terres agricoles et/ou le changement du cours de la rivière. La protection des berges est

particulièrement importante si le déversoir central est plus élevé que les berges ou si le canal est fendu en alluvions non

consolidées. Sur ces rivières, le déversoir doit au départ être inférieur au sommet des berges pour éviter l'effondrement

de la berge. Une fois que le canal est rempli de sable et qu’il n'y a pas plus de risque d'effondrement de la berge, le

déversoir peut être élevé encore plus. Une attention particulière devrait être accordée à la protection des berges à

l'extérieur d'un coude de la rivière. Dans les coudes en amont, en particulier dans les vallées les plus planes, la montée

de la rivière peut accroître l'érosion des berges à l'extérieur du coude et sans protection cela provoquera l’élargissement

du coude.

Photo 23: Ravin en amont

- 48 -

Photo 24: Les herbes agissent pour stabiliser les berges et fournir du fourrage toute l’année

6.6 Méthodes d'abstraction

Quand un barrage est détenu et géré par un groupe de la communauté, le choix de la technologie d'abstraction est

réalisé par les utilisateurs avec l’accord qu'ils acceptent la responsabilité de l'entretien et de la réparation de la

technologie. Dans ce cas, le rôle de l'ONG ou de l’organisation de soutien est de conseiller le groupe de la communauté

pour qu'ils puissent prendre une décision claire. Ils doivent expliquer comment le choix de la méthode d'abstraction

détermine :

La quantité d’eau disponible et la manière dont elle peut être utilisée

La facilité à gérer et à entretenir, y compris la prévention non autorisée d’abstraction en vrac et la séparation

des différents usages d’eau, tels que l'eau pour les personnes et l'eau pour le bétail ou pour la production

Le coût et la complexité du maintien du (des) point(s) d’extraction

La capacité de contrôler la consommation et de facturer l’eau des utilisateurs

Pour des petits barrages, une gestion plus prudente est nécessaire pour éviter l’épuisement du barrage. Le

choix de l'abstraction peut aider ou entraver cette gestion.

6.6.1 Trous-écopes

Photo 25: Un trou-écope traditionnel

Photo 26: Un trou-écope protégé par un Acacia pour le protéger du bétail

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Traditionnellement, les gens ont recueilli l'eau des rivières de sable à l'aide de simples trous creusés dans le sable

(photo 25). Lorsque le trou est utilisé à des fins domestiques, un Acacia et des épines sont souvent utilisés pour le

protéger du bétail, (photo 26). Les trous-écopes doivent être creusés à nouveau après chaque inondation. Pour

améliorer la qualité de l'eau, l'eau existante est évidée et jetés, puis une eau nouvelle s'infiltre dans le trou. Souvent des

points d'abreuvement du bétail distincts sont instaurés en aval du barrage avec une abstraction d'eau pour les

personnes située au-dessus du barrage. Cela réduit la circulation du bétail sur l'aquifère de sable et autour du barrage,

l’érosion autour du barrage et la contamination de l'eau. Sur les grands barrages, où l'irrigation à petite échelle est

possible, le tuyau d'entrée pour les petites pompes est placé directement dans un grand trou-écope.

6.6.2 Galerie d'infiltration

Photo 27: Installation de galerie d’infiltration.

Une galerie d’infiltration, illustrée dans la photo 27, est un tuyau ou un réseau de tuyaux horizontal, généralement en

plastique, avec des fentes ou des trous percés dans les deux premiers tiers. Elle est placée dans le lit de la rivière

pendant la construction. Alors que le barrage mature, le tuyau est recouvert par le sable. Parce qu'il est beaucoup plus

facile d’installer la galerie avant le barrage de remplissage de sédiments, il est recommandé de surépaissir la galerie

plutôt que d'avoir de développer le système plus tard. Les tuyaux doivent être placés sur une couche de sable et

recouverts d'une couche de gravier. La galerie d'infiltration est connectée soit à un réservoir encastré dans le mur du

barrage, un tuyau qui traverse le barrage, soit un puits peu profond dans la berge. L'eau pénètre dans le tuyau à travers

le sable, coule le long d'une petite pente et est prélevée soit par (1) un tuyau à travers le barrage, (2) un réservoir

encastré dans le mur de barrage ou (3) un puits de soutirage ou une pompe à main situé sur la rive adjacente de la

rivière. L'avantage des galeries d’infiltration est que l'eau est filtrée lors de son passage à travers le sable. Des

échantillons d’eau du barrage de sable prélevés dans les galeries d’infiltration ont été testés et le résultat est qu’elle ne

contient aucun coliforme thermo-tolérant, une mesure reconnue de la qualité bactériologique. Des recherches

complémentaires sont nécessaires pour confirmer ces tests.

Afin de maximiser le rendement de la galerie, les tuyaux doivent :

Être placés dans la partie la plus profonde de l'aquifère derrière le barrage

être placés sur une légère inclinaison pour transporter l'eau dans un réservoir ou un puisard à la base d'un puits

de soutirage

Être placés dans un réseau ramifié ou de chevrons à travers le lit de la rivière

Avoir une capacité suffisante pour la demande prévue et la capacité d’installer une pompe

Être recouverts d'une couche de petites pierres, de gravier, de pierres moyennes, puis recouverts de sable.

- 50 -

Taille des trous ou des fentes dans la galerie d'infiltration : Des tuyaux à fentes peuvent être achetés préfabriqués

(disponible auprès de fournisseurs de filtre de forage) ou auto-fabriqués. Dans les filtres auto-fabriqués, les fentes sont

coupées avec une scie ou de petits trous sont percés ou fondus avec un tisonnier chaud dans les deux premiers tiers du

tuyau. Les trous doivent être aussi proches que possible sans compromettre la résistance du tuyau. Car quand l'eau est

pompée pour la première fois d'une galerie d'infiltration, des sédiments fins sont aspirés dans le tuyau. Avec le temps,

les gros sédiments seront laissés autour du tuyau et cela formera un filtre naturel qui empêchera d'autres particules plus

fines de passer dans le tuyau, tel illustré dans le diagramme 14. Si les trous sont trop grands, ce filtre naturel ne se

développera et les sédiments fins passeront en permanence dans le tuyau et pourraient pénétrer dans la pompe et

endommager les pièces internes. Dans le sable moyen à gros, les trous ne devraient pas être plus de 1 mm de diamètre

ou le tuyau doit être enveloppé dans un géotextile.

Diag. 13: Un filtre naturel se développe autour d'un tube à fente

Conception alternative 1 : un chenal en U fait de roches et de

mortier, remplie de gravier et recouvert d'une couche de béton

caverneux, qui agit comme une galerie d'infiltration.

Conception alternative 2 : Un caisson / un grand anneau en

béton construit en béton caverneux (photo 28). Cette méthode

offre une grande zone d'infiltration et peut être construit en

utilisant un coffrage préfabriqué ou localement fabriqué ou

construit à partir de blocs. Le béton caverneux est poreux et est

fabriqué en réduisant la teneur en sable de sorte que le taux de

ciment: sable: gros granulat soit de 01:01:04. Le béton poreux

est beaucoup moins dense et moins solide que le béton

classique et doit être manipulé avec précaution.

Photo 28: Un caisson en béton caverneux Credit: Dabane Trust

6.6.3 Galerie d'infiltration reliée à un réservoir ou à un tuyau

Photo 29: Réservoir construit dans un mur de barrage

- 51 -

Un petit réservoir en béton armé relié à la galerie d'infiltration peut être encastré dans le mur du barrage. L'eau est

prélevée à l'aide d'une corde et d'un seau ou d'un tuyau qui traverse le barrage. Une alternative à l'utilisation d'une

galerie d'infiltration est de construire la section de fond (50 cm) des parois de la cuve de béton sans fines qui permet à

l'eau de s'infiltrer dans le réservoir. La paroi du réservoir au-dessus du pas-amendes béton doit être renforcée. En

variante, la galerie d'infiltration peut être relié directement à un tuyau qui traverse le barrage à une prise située sur le

côté aval du barrage. L'avantage d'un réservoir sur un tuyau est qu'il est plus facile de limiter l'utilisation de l'eau et de

réduire les risques de la sortie courante étant laissée ouverte. Une façon de contrôler cela est de placer le tuyau à un

niveau relativement élevé sur le mur du barrage. De cette manière, l'eau de la conduite ne peut être prélevée lorsque le

niveau d'eau est relativement élevée.

6.6.4 Galerie d'infiltration avec un puits peu profond

Diagramme 14: Galerie d'infiltration, puits peu profond et pompe à main. Credit: Dabane Trust / Ken Chatterton

La galerie d'infiltration peut être connectée à un puits peu profond creusé à la main dans la berge adjacente. Le puits

doit être situé pour un accès facile. Un puits peu profond relié à un barrage de sable sera typiquement de 5 à 10 mètres

de profondeur. Le puits est creusé en même temps ou peu de temps après la construction du barrage de sable, pendant

Photo 30: Sorties de canalisations

- 52 -

la saison sèche. Pendant ce temps, et en l'absence de barrage de sable, la nappe phréatique est généralement bien en-

dessous du fond du puits. Dans un sol stable, au-dessus de la nappe phréatique, le puits est souvent creusé sans

revêtement, puis bordé après que l'excavation est terminée.

Excavation sécuritaire : Dans le cas improbable où le fond du puits nécessite une excavation en-dessous de la nappe

phréatique, le puits au-dessus de la nappe phréatique doit d'abord être revêtue avant de continuer l'excavation restante.

L’excavation sous la nappe phréatique doit être effectuée dans un anneau de béton préfabriqué qui est descendu dans

le puits et qui a un diamètre inférieur au diamètre bordé du puits. Comme des matériaux sont creusés en dessous de

l'anneau, la bague est descendue dans la nappe phréatique.

Une fois le barrage construit, la nappe immédiatement après la saison des pluies sera égale ou supérieure à la hauteur

du déversoir. Les côtés du puits en-dessous de la nappe phréatique peuvent devenir instables et être enclins à

s'effondrer. Afin d'éviter un effondrement, le puits doit être revêtu. Des briques ou des pierres enduites de mortier ou de

ferrociment (mortier de plâtre sur du grillage de basse-cour) sont les revêtements les plus couramment utilisés. Même

les grands pneus de tracteur peuvent être utilisés.

Puisard de puits : Le puits s'étend en-dessous du niveau de la canalisation d'entrée de la galerie d'infiltration. Le

puisard agit comme un tampon, remplissant et stockant l'eau pendant la nuit et les périodes de faible demande. La taille

de la cuve nécessaire dépend du volume pompé par jour et de la différence entre la vitesse de pompage et l'écoulement

dans le puisard de la galerie d'infiltration. Pour un puits peu profond équipé d'une pompe à main, un puisard de 1-2

mètres de profondeur sera suffisant. Lorsque de grandes quantités (20 à 100 m3 / jour) sont pompées, par exemple,

pour fournir un plus grand réseau de canalisations, un plus grand tampon est créée soit en utilisant un diamètre plus

grand ou un puisard de puits plus profond ou en augmentant la capacité de la galerie d'infiltration ou du caisson.

Photo 31: Excavation sécurité à l'intérieur d’anneaux préfabriqués en béton, Népal. Credit: WaterAid / Caroline Penn

Photo 32: Puits peu profond avec pompe à main et bac de bétail, Kenya

Tête de puits et pompes

Il est souhaitable que la tête de la tête de puits soit à 1 mètre au-dessus du sol environnant pour éviter le ruissellement

de pénétrer dans le puits. La tête de puits est construite au-dessus des anneaux de béton. Tout espace entre les

anneaux de béton et le sol environnant est remblayé avec de la glaise ou du béton pour empêcher la contamination. Le

sol environnant doit descendre en pente et l'eau de surface canalisée être loin du puits. La tête de puits doit permettre

un accès pour l'entretien de la pompe et ainsi de désensablement (si nécessaire), et permettre aux gens de continuer à

collecter de l'eau quand la pompe tombe en panne.

L'eau peut être extraite à l’aide d’un seau et d’une corde / treuil au-dessus d'un trou d'accès ou d’une pompe à main. Le

seau et la corde ou le treuil est plus sujette à la contamination. Une pompe à main peut servir jusqu'à 300 personnes et

pomper jusqu'à 5000 litres/jour (en supposant un pompage uniquement de jour). Il y a un large éventail d'options de

- 53 -

pompe, y compris les pompes commerciales, telles que les Inde 2 ou les pompes fabriquées localement, telles qu’à

pédale, à corde et à rondelle et pompes de rameur. Une vue d'ensemble des choix de pompes, de leurs conceptions, de

leur installation et de leur entretien, et de leurs avantages relatifs est donné dans le chapitre 6 de L'eau des rivières de

sable par S Hussey, publications CFDE [Lien]. Reportez-vous également à l'UNICEF Ensemble d’informations des

mesures techniques : [Lien] et Erich Baumann 2011: Pompes à main à faible coût, RWSN Fieldnote n ° 2011 [Lien].

Le choix final de la pompe doit être fait par le groupe de la communauté ou le groupe d’utilisateurs, et doit se baser sur :

Le débit et portance nécessaires

L’installation et les coûts de réparation

La fiabilité

La disponibilité des pompes, des pièces de rechange et la facilité de réparation et d'entretien et

La disponibilité des personnes ayant les connaissances techniques requises.

La maintenance à long terme, la réparation et le remplacement de la pompe doivent être couverts par un plan convenu

avec la communauté. Au Kenya, cet accord nécessite normalement que les utilisateurs payent une somme minime pour

se procurer de l'eau d'un puits peu profond et le groupe d'entraide est responsable de la collecte et de la gestion de ces

frais et de la gestion, de l'entretien et du remplacement de la pompe. Cela n'empêche pas quiconque de se procurer de

l'eau des trous-écopes.

- 56 -

Chapitre 7: Travaux de pré-construction

Ce chapitre décrit les travaux qui seront réalisés avant la construction, y compris :

Le calendrier de planification des travaux

Calcul des matériaux

Les travaux de préachat, y compris les accords juridiques

Approvisionnement et logistique.

7.1 Planification

Dès que le calendrier de construction est plus motivé par les besoins et le calendrier de l'organisation ou l’ONG de

soutien que par les besoins et le calendrier de la communauté, les avantages potentiels et la mesure dans laquelle la

communauté se sent propriétaire du barrage sont considérablement réduits. Pour éviter cela, des préparatifs préalables

à la construction doivent être planifiés avec la communauté. Cela ne devrait pas mettre un fardeau irréaliste à la

communauté sachant qu’il y a d’autres exigences, telle que l'agriculture. Afin de s'assurer qu’un barrage est construit en

respectant le calendrier convenu, un processus est nécessaire pour suivre les progrès accomplis dans la réalisation des

travaux de pré-construction. La construction se synchronise avec la saison sèche lorsque les engagements agricoles

sont au plus bas. Les barrages qui nécessitent d’importants travaux d'excavation ou où il y a une incertitude sur la

profondeur de la roche qui doit être planifiée ou lorsque le risque d'inondation inattendue obstruant les travaux

d'excavation. Le tableau 6 présente le calendrier typique des travaux impliqués dans la construction d'un barrage de

sable et le niveau de travail ou le nombre de personnes impliquées. Pour réduire le temps de construction, tous les

matériaux doivent être collectés avant la construction. Les matériaux achetés (ciment, bois et acier) ne devraient être

livrés sur le site qu’une fois la communauté prête pour la construction, sinon il y aura un problème de stockage et de la

sauvegarde du ciment et en poussant à l’accomplissement des travaux de pré-construction seront un problème pour les

ONG de soutien et un niveau de transferts de propriété des agriculteurs vers l'ONG. La construction de barrages de

sable est un travail difficile. Avant de s'engager dans la construction d’un barrage, l’ASDF exige que tous les travaux de

pré-construction soient complétés et, si c'est un nouveau groupe, alors le nouveau groupe devrait contribuer à aider un

groupe existant à la construction d’un barrage. Cela démontre l'engagement et la cohésion du groupe, bâtit la solidarité

entre les groupes et assure à ce que de nouveaux groupes comprennent la quantité de travail nécessaire.

Tableau 6: Calendrier des travaux et de l'intensité du travail

- 57 -

7.2 Calcul des matériaux nécessaires

7.2.1 Matériaux liste

Ciment

Y25 barre d’acier et fil de fer barbelé

Sable, pierres et eau

Matériaux pour la galerie d'infiltration et

d'abstraction

Outils, y compris l’équipement d’inspection

(voir tableau 9)

Bois (remplacés tous les 4 barrages)

7.2.2 L'estimation des coûts des matériaux

L’ASDF construit environ 40 barrages de sable par an et prépare un budget en fonction de 4 tailles de barrage basé sur

l’utilisation de 190, 340, 550 et 1 000 sacs de ciment. Pour illustrer la taille d’un barrage, la photo 12 montre un barrage

qui a utilisé 810 sacs. Il est de 50 m de longueur, s'étend sur un chenal de rivière de 30 m avec un déversoir central de 3

m au-dessus du socle rocheux. Le tableau 7 présente les coûts des matériaux pour les différentes tailles de barrages de

sable sur la base des prix de 2013 à Mtito Andei, au Kenya, en dollars américains.

Coût des matériaux et du

permis en USD (2013)

Petit barrage

d 190 sacs

Barrage moyen

de 340 sacs

Grand barrage

de 550 sacs

Barrage de très

grande taille de

1000 sacs

Ciment 1 690 3 000 4 880 8 860

Barres d'acier, fil et des

clous

310 560 740 1 130

Transport 270 430 860 1 450

Permis 160 160 160 160

Bois 170 370 510 640

Outils 100 100 120 170

Total 2 700 4 620 7 270 12 410

Tableau 7 : Budget standard 2013 de matériaux pour un barrage de sable ASDF, Kenya

Le ciment est l'élément le plus coûteux, égal à environ 60 à 70% du coût total. Afin d'estimer les coûts dans une

nouvelle zone, utilisez le coût du ciment comme guide et augmentez ou diminuez les coûts en proportion du coût local

de ciment par rapport au prix en Mtito Andei, où un sac de 50 kg de ciment coûte 8.8 USD.

A chaque site du barrage, les matériaux supplémentaires (environ 20%) sont livrés à agir comme un tampon en cas de

modifications mineures à la conception lors de la construction ou lors d’une augmentation de la profondeur de la

fondation une fois l'excavation terminée. Un inventaire minutieux des matériaux est maintenu et les matériaux, les outils

et le bois en surplus sont transportés sur le site suivant.

De plus, le budget devrait inclure :

Les coûts des matériaux pour la technologie d'abstraction :

Galerie d'infiltration et tuyau à travers le barrage 300 USD

Galerie d'infiltration et réservoir avec un tuyau à travers le barrage 640 USD

Galerie d'infiltration et puits peu profond avec pompe à main 1,460 USD

Main-d'œuvre qualifiée : le coût du personnel ASDF de terrain (artisans, concepteur du barrage et agent de terrain du

groupe de la communauté) pour soutenir l'implantation, la conception et la construction est d'environ 13% du total.

Cependant, l’ASDF a une expérience dans la construction rapide de barrages. Là où il y a peu d'expérience des

- 58 -

barrages de sable, les barrages pilotes initiaux auront probablement besoin d'un soutien plus technique et prendront plus

de temps à construire.

Programme de gestion : Une allocation vers le programme de l'ONG et les coûts de soutien, y compris la planification,

le suivi et l'évaluation, le financement, la gouvernance, la gestion des subventions et la collecte de fonds.

Main d’œuvre non-qualifiée : Les barrages nécessitent une main-d'œuvre intensive. La contribution de la main

d’œuvre de la communauté (basée sur les taux de journalier local) est égale à 40 % du coût total.

7.2.3 Calcul des besoins en ciment, sable, pierres et eau

Basé sur l'expérience et le processus de construction (décrit dans le chapitre 8) de l’ASDF, les règles et les hypothèses

suivantes sont utilisées :

La proportion de sable et de ciment dans le mortier est de 3 brouettes (approximativement 3 x 40 litres) pour un

sac de ciment Portland (50 kg ou 32 litres). En volume, cela équivaut à 4 parts de sable pour 1 part de ciment.

Approx. 3,5 sacs de ciment (110 litres) sont nécessaires pour chaque mètre cube de barrage (1,000 litres). Du

ciment supplémentaire est utilisé pour former une étanchéité solide entre le barrage et le socle rocheux, pour remplir les

fissures dans le socle rocheux et plâtrer le barrage après la suppression du coffrage. Une quantité supplémentaire de 20

pour cent pour les imprévus est prévue.

Puisque le ciment remplit les vides dans le sable, le volume de sable requis est égal au volume de mortier. Basé sur des

barrages réels, le volume de mortier est approximativement égal à 45% et le volume des pierres est d'environ

55% du volume du barrage. En divisant le barrage en blocs, en multipliant la hauteur, la largeur et l'épaisseur et en

additionnant les totaux, il est possible de calculer le volume approximatif du barrage.

Autant de pierres possibles sont utilisées dans le barrage sans que les roches ne se touchent. Idéalement, autant de

grosses pierres que possible sont utilisées, en particulier près de la base du barrage. Des pierres moyennes et petites

sont utilisées pour combler les espaces entre les grosses pierres. Pour un souci de quantification, un rapport uniforme

est supposé. Cependant, la proportion de mortier augmente légèrement là où quelques grosses pierres sont disponibles.

L'eau pour le mortier est approximativement égale aux trois quarts du volume de ciment. Beaucoup d’eau est

également nécessaire pour le nettoyage du socle rocheux et des pierres, le nettoyage des outils, le mouillage du

coffrage et le durcissement du barrage.

7.2.4 Calcul des besoins en acier et en bois

Budget bois et acier Durée de vie prévue

(en # de barrages)

Petit Moyen Grand Très grand

Planches de bois (150 mm x 25 mm x mètres longueur) 3 170 m 300 m 400 m 530 m

Supports en bois (100 mm x 50 mm x mètres longueur) 3 100 m 240 m 340 m 400 m

Clous 2.5" & 4" (kg) 1 15 24 30 40

Y25 (25 mm diamètre) barre d'acier torsadé x 12 m 1 3 5 7 12

25kg fil de fer barbelé (approx 180 m de longueur) 1 2 4 5 7

Tableau 8 : Budget de bois et d'acier pour 4 tailles standards de barrage

- 59 -

7.2.5 Calcul des besoins en outils et matériaux

Outils et matériaux Durée de vie prévue

(en # de barrages)

Petit Moyen Grand Très grand

Brosse métallique 1 1 1 2 3

Balai dur 1 1 1 2 3

Brouettes 6 4 4 6 8

Pelles 20 20 20 25 30

Seaux métalliques 6 6 6 6 8

Scie à métaux 10 1 1 1 1

Lames de scie à grande vitesse

1 2 2 3 4

Tonnelets de 200 litres d’eau

25 6 6 6 8

Grands marteaux 20 4 4 4 6

Pioches pour l'excavation 6 6 6 6 8

Graisse pour outils (kg) 1 1 1 1 2

Pieds de biche (grand) 10 4 4 4 6

Pieds de biche (moyen) 20 2 2 2 2

Niveau de ligne et 50 m de ligne

6 2 2 2 3

Rubans à mesurer 6 2 2 3 4

Tige conique de sondage > 3 m

> 25 1 1 1 1

Tableau 9: Budget d’outils

7.3 Les activités pour l’approvisionnement

Comme pour tout projet, il devrait y avoir des étapes progressives : la conception, la quantification, la collecte de

matériaux, etc. Ainsi, par exemple, le programme s’assurera que la conception est terminée 2 à 3 mois avant la

construction pour donner suffisamment de temps pour réunir les matériaux et préparer le site, et un processus devrait

être mis en place pour vérifier le bon volume et la bonne qualité des matériaux réunis. Une mauvaise logistique entraîne

:

Une augmentation du temps nécessaire à la construction du barrage

Une augmentation des contraintes de temps imposées à la communauté

La complexité croissante de la gestion de la construction due à une augmentation des travaux prise en compte

Une augmentation du risque de vol ou des déchets et de perte de matériaux.

Il est recommandé que le processus d’approvisionnement exige que les matériaux ne soient pas achetés jusqu'à ce que

les conditions suivantes soient remplies :

Accords juridiques signés : Ne pas commander du matériel à moins que les accords juridiques exigés pour la

construction du barrage soient définis. Ceux-ci sont déterminés par les droits de propriété foncière locale, de bail et

d’accès. Les accords juridiques doivent couvrir tous ceux qui sont touchés par le barrage, et pas seulement les

propriétaires de terrains pour les ailes de barrage, mais tous ceux qui sont touchés en amont. Ceux sont généralement

que quelques d'agriculteurs, mais peut-être cinq ou six.

- 60 -

Une conception d’instruction de fin de travail : Il n'est pas raisonnable d'acheter des matériaux sans une conception

d’instruction de fin de travail, qui comprend la quantification des matériaux. Une quantification précise est importante, et

minimise les coûts de transport qui sont généralement très coûteux. Au Kenya, le transport du ciment, d'acier et du bois

auprès de fournisseurs locaux sur le site du barrage ajoute en général 20% au coût. Dans les endroits plus éloignés, ce

pourcentage sera beaucoup plus élevé.

Approbations traditionnelles ou culturelles : Bien que n'étant pas nécessairement une obligation légale, dans de

nombreuses sociétés, les chefs traditionnels ou coutumiers devraient être informés et leur consentement obtenu. Ceci

est particulièrement important dans les régions où la terre n'a pas de titre juridique formel ou appartient à une

communauté comme dans les zones pastorales.

Autorisation des autorités gouvernementales : Au Kenya, tous les modèles ASDF sont signés par le concepteur

supérieur du barrage et autorisés par la direction du département de l’eau.

La remise en état du ravin et le terrassement terminé (le cas échéant).

Collecte des pierres et du sable : La communauté a besoin de clarté sur la quantité et le type de pierres et de sable

nécessaires. Obtenir ce détail juste maximise la solidité du barrage, minimise les coûts et minimise le temps et les efforts

nécessaires pour réunir les matériaux. Dans le cas probable de précipitations, les pierres et le sable ne doivent pas être

placés dans le chenal de la rivière. Le type, la taille, la forme, la solidité et l'angularité des pierres, ainsi que la grosseur

et l’angularité du sable doivent être inspectées régulièrement : plus le sable est angulaire, mieux c'est. Si des pierres ne

sont pas disponibles près de la surface, il est peu probable que des pierres soient enterrées dans les sédiments.

Demandez l'avis d'un artisan expérimenté afin de planifier le temps nécessaire pour réunir des matériaux. L’utilisation

d’un feu et de grands marteaux pourrait être nécessaire pour briser les grandes pierres / affleurements de roches en

tailles appropriées ou de transporter des pierres d'un endroit plus éloigné.

7.4 Approvisionnement

Lors de la spécification, la sélection et la commande des matériaux, les facteurs suivants doivent être pris en

considération :

Inclure un petit imprévu (20%) et déduire les matériaux restants des barrages précédents.

Coffrages en bois : Choisissez du bois de feuillus comme le cyprès, plutôt que du bois tendre. Bien qu’il soit plus

coûteux, le bois dur est plus durable et plus rentable. Ne pas sélectionner les espèces en voie de disparition.

Sélectionnez du bois mature et vieilli, et non du bois vert et frais qui a une teneur plus élevée en humidité et est plus

fragile et plus souple. La qualité des planches de bois détermine l'espacement des supports. Au Kenya, la hauteur

maximale de coffrage rempli en une journée est de 1,5 mètre. En l'absence de bois approprié, il est possible de

construire deux murs en pierre de maçonnerie pour combler l’espace ou utilisez des coupes de tôles d’acier boulonnées

ensemble.

Acier : Selon le fabricant, la solidité de l’acier et des produits en acier peut varier considérablement. Demandez conseil

aux entreprises de construction locales sur cette différence. En général, c’est une fausse économie d’utiliser des barres

en acier, des fils et des clous de basse qualité. Les clous à bas prix ruinent le bois. L’ASDF utilise des barres en acier

torsadé Y25.

Outils : De même, des outils bon marché sont généralement une fausse économie. Les articles qui s’abiment le plus

souvent sont les pelles brouettes. Il est recommandé de surveiller la durée de vie des différents outils de barrage pour

sélectionner les outils ayant la meilleure valeur et les plus durables.

Ciment : En règle générale, le ciment Portland est utilisé. La qualité du ciment peut varier selon le fabricant. Obtenez

des conseils locaux pour savoir quel sont les fabricants et les fournisseurs locaux qui ont la meilleure réputation pour le

ciment de haute qualité et l’offre et le transport le plus fiable. Avec le temps, le ciment absorbe de l'eau et perd sa

- 61 -

résistance. Le ciment devrait idéalement être utilisé dans les 6 mois de fabrication, être stocké dans des conditions

sèches sur des palettes sur le sol, pas plus de 10 sacs de hauteur et être utilisé sur la base de premier sorti/premier

utilisé.

Âge du ciment 3 mois 6 mois 12 mois 24 mois

Perte de résistance 20 % 30 % 40 % 50 %

7.5 Logistique

Une logistique efficace repose sur un plan du site qui identifie l’endroit où les matériaux doivent être collectés/livrés (voir

diagramme 15). Moins le nombre de jours nécessaires pour la construction sont importants, moins le travail est un

fardeau pour la communauté et plus il est facile de mobiliser les gens. Un processus clair est nécessaire pour accepter

la responsabilité de surveillance et de prestation, ainsi que l'utilisation des fournitures. Au Kenya, le comité de groupe

d'entraide est responsable de la comptabilité pour tous les matériaux. Le comité nomme un membre du comité pour

vérifier conjointement et signer le bon de livraison, et contrôler l'utilisation de l'acier et du ciment avec l'agent de terrain

du groupe.

Le ciment est le matériau le plus précieux (et recommandable) utilisé. Il doit être livré à la date la plus proche de la

construction que possible afin de minimiser les risques de vol et de dommages. S’il y a une très faible probabilité de

pluie et une courte période de construction prévue, le ciment doit être livré et stocké directement sur le site du barrage.

Dans ce cas, il doit être stocké sur le sol et recouvert d'un couvercle étanche. Un membre du groupe local doit être

chargé de rester sur place la nuit. Dans le cas contraire, il doit être stocké dans un immeuble sécurisé approprié

(habituellement dans l’enceinte d'un membre du groupe) et transporté sur le site de jour. En raison du coût de stockage

élevé et de la durée de vie limitée, le ciment est acheté selon les besoins. Il est rarement rentable d’offrir du ciment en

vrac. Les accords d'appel d'offres exigent une clause d’inflation et sont engagés à un seul fournisseur, limitent la

possibilité de négociation selon la quantité. Lorsque la qualité est insuffisante, les frais de retour sont importants. Il est

préférable d'utiliser plusieurs devis et de conserver la possibilité de changer de fournisseur si le prix, la disponibilité ou la

qualité changent. Il y a de très faibles marges concernant l'approvisionnement en ciment, il est donc rarement bénéfique

que l’on s’adresse directement au fabricant et de payer des frais de transport supplémentaires. La planification peut être

perturbée si le fournisseur est incapable de fournir et de livrer la quantité requise au moment opportun. Prenez en

considération le coût pour les agriculteurs s'ils doivent attendre la livraison due au fait qu’ils soient liés à un seul

fournisseur. Le coût réel = prix x qualité. Dans la plupart des pays, les ONG sont exonérées de la TVA (taxe sur la valeur

ajoutée) sur les matériaux achetés à des fins de bienfaisance, à condition de s'inscrire à l'exemption de la TVA. Le taux

moyen de TVA en Afrique est de 16%.

- 62 -

Chapitre 8 : La construction d'un barrage de sable

8.1 Gestion et supervision du site

Les deux principales causes d’échec de barrage sont (1) une conception erronée et (2) l’échec à construire selon la

conception de telle sorte que le barrage est résiste aux forces qui agissent dessus. Afin de s'assurer que le barrage est

construit en respectant la conception, la responsabilité de la gestion du site doit être claire. Les bons preneurs de

décision doivent être identifiés et mis en place durant toute la construction. Les constructeurs doivent comprendre les

principes de conception et les règles d'or, les principales causes de l’échec d'un barrage et les facteurs critiques lors de

la construction qui peuvent conduire à l'échec, comme le résume le tableau 10. Il est rare qu'un barrage soit construit

exactement selon la conception parce que pendant la phase de conception, des hypothèses sont souvent faites selon la

profondeur du socle rocheux. Si les superviseurs de construction ne comprennent pas ces règles et ces principes, ils

auront du mal à adapter la conception en cas de besoin.

Risques dus à une

mauvaise

construction

Atténuation des risques

Mauvaise qualité des

pierres, du sable et de

l'eau

Des orientations et des contrôles clairs sur la qualité des matériaux nécessaires et

collectés. Toute la matière organique éliminée

Mauvaise qualité du

ciment, du bois et de

l'acier

N'utilisez que des fournisseurs de confiance. Les systèmes de passation des marchés

précisent clairement et vérifient la qualité des matériaux. Le ciment est conservé au sec et

utilisé dans les 6 mois

Mauvais mélange de

mortier

Une personne est désignée au sein de chaque groupe de mélange prenant la

responsabilité de compter et de vérifier le volume de sable et de ciment utilisé. Un contrôle

rigoureux des stocks prévient le vol de ciment. L’ (les) artisan(s) contrôle(nt) l'humidité et la

qualité de mortier

Barrage et ses

dimensions incorrects

S’assurer que (i) le coffrage est positionné correctement par rapport aux repères fixes, (ii) le

coffrage est de niveau et correspond aux dimensions de conception et (iii) le coffrage ne se

déplace pas et est capable de résister au poids des pierres et du mortier durant la

construction

L'eau coule sous le

barrage

S’assurer que la base s'étend à 1,5 m de plus que la largeur de la crue annuelle. S’assurer

que le socle rocheux est propre avec un nœud sain pour qu’une bonne étanchéité soit

formée avec le socle rocheux. Les fissures et les crevasses sont scellées

Le barrage se fissure

Le renforcement est insuffisant et/ou non foré dans le socle rocheux. Les artisans

expérimentés sont responsables de la mise en place des pierres et du mortier. Cela réduit

le risque de plans de faiblesse causé par des couches irrégulières de pierres et de mortier,

de pierres non-interconnectées, de pierres fragiles utilisées, de pierres se touchant les unes

les autres ou un pauvre compactage résultant à des poches d'air.

Encoche du barrage en

raison d’un tablier

inadéquat

S’assurer que le tablier est construit lorsque nécessaire et qu'il a une base solide de pierres

et qu’il s'étend sur toute la largeur de la fondation du barrage

Durcissement

inadéquat

S’assurer que le barrage est plâtré et entièrement mouillé matin, midi et soir pendant 30

jours

Tableau 10: Les causes de l'échec en raison d’une mauvaise construction

8.2 Sécurité du site

Le superviseur du site est responsable de la gestion de la santé et de la sécurité sur le site. Les risques courants à

considérer comprennent :

- 63 -

effondrement des excavations dans les sédiments instables.

Irritation de la peau, des poumons et des yeux, due à la manipulation du ciment

Blessures et écrasement dus à la manipulation de matériaux ou de fournitures lourds

Morsures et piqûres de serpents et de scorpions en particulier lorsque les tas de pierres sont dérangés

L'agence d'exécution doit mettre en place des mesures adéquates pour gérer ces risques. Ceux-ci comprennent

généralement, mais à titre non limitatives à :

consignes de sécurité du site pour tous les travailleurs, y compris la sécurité du levage et d'excavation et

l'utilisation des équipements de protection, tels que des bottes, des gants et des casques

trousse de premiers soins et secouriste formé sur place

accès aux transports et aux communications mobiles en cas d'urgence

Toute excavation dans les sédiments non consolidés, de plus d’1 mètre de profondeur est très dangereuse. Les

sédiments non-consolidés de chaque côté de l'excavation doivent être retirés pour former une pente douce ou

être retenus par un coffrage ou des sacs de sable. Une fois stable que le sous-sol consolidé est atteint et qu’il

n'y a aucun risque d'effondrement, l'excavation peut continuer à la verticale, sans support. En cas de doute,

obstruez les côtés.

Le ciment est dangereux pour les yeux et la peau. Lors de la manipulation, des gants de ciment devraient être

portés.

8.3 Principes de construction en béton et en pierre-maçonnerie

La méthode de construction décrite dans ce guide est la méthode utilisée par l’ASDF et est une adaptation de moellons-

maçonnerie. Des alternatives sont décrites dans le paragraphe 8.13. Moellons-maçonnerie consiste à utiliser le mortier

(mélange de sable, de ciment et d'eau) pour coller ensemble de grosses pierres et construire un mur. Cette méthode a

été adaptée comme suit.

Un coffrage est utilisé pour maintenir les matériaux en place pendant la construction et retiré au bout de 24

heures, une fois que le ciment soit suffisamment dur pour permettre au barrage de rester debout sans soutien

Des barres d'acier et du fil de fer barbelé sont utilisés pour renforcer le barrage et ancrer le barrage au socle

rocheux.

Un mélange de grosses, moyennes et petites pierres est utilisé. Ceci augmente la résistance et réduit la quantité de

mortier nécessaire. Contrairement au béton, le mortier ne contient ni pierres ni gravier. La résistance du mortier est

essentielle à la résistance générale du barrage. Sa résistance est déterminée par la qualité des matières premières

utilisées, la qualité du mélange et le durcissement approprié. Les barrages de sable sont des barrages-poids qui

dépendent de leur masse (poids) pour leur stabilité.

8.3.1 Sable et pierres

Mortier sera plus solide lorsque du gros sable dérivé de pierres cristallines ayant des bords angulaires pointus est utilisé

à la place de sable plus fin et plus arrondi. Idéalement, le sable est bien classé selon un mélange de tailles de particules

de sable fin et gros et de gravillons avec peu (<1%) ou pas du limon ou d'argile. La matière organique, telles que les

brindilles et des racines, doit être retirée. Le mortier qui utilise du sable fin aura besoin de plus de ciment pour atteindre

la même résistance. Plus les pierres utilisées sont solides, plus la pierre-maçonnerie sera solide.

8.3.2 Ciment

L'approvisionnement et le stockage de ciment est critique. Il est essentiel que le ciment soit conservé au sec avant son

utilisation. Le ciment plus ancien absorbe l'humidité de l'atmosphère, donc idéalement le ciment doit être utilisé dans les

- 64 -

six mois après sa fabrication. Si le ciment est humide, il durcira et contiendra des grumeaux. Un tel ciment doit être jeté

ou du ciment avec quelques grumeaux doit être tamisé et le ciment est uniquement utilisé dans les parties non critiques

du barrage, telle que l'extrémité des ailes des murs, où les forces sont moindre. Seulement le ciment provenant de

fabricants réputés doit être utilisé. L'expérience montre que la qualité du ciment varie énormément selon le fabricant. Au

Kenya, le ciment est livré directement sur le site du barrage juste avant la construction, gardé par la communauté et

utilisé dans 1 semaine de la livraison. Lorsque cette construction rapide n'est pas réalisable, le ciment doit être stocké en

toute sécurité à proximité, mais loin du site et transporté en cas de besoin. Le ciment doit être stocké sur des palettes

sur le sol pour minimiser l'absorption d'humidité, couvert d'une bâche, et s'il est stocké pendant plus d'une semaine, il

devrait être empilé avec un maximum cinq sacs par pile. Le principe du «premier entré, premier sorti» devrait être utilisé,

afin que le plus ancien ciment soit utilisé en premier.

8.3.3 Mélange

La plupart des barrages de sable se situent dans des zones rurales reculées et sont donc construits à la main, sans

machines. Afin d'assurer des rapports constants, on utilise des mesures standard. Au Kenya, le sable est mesuré en

brouettes standards, qui contiennent environ 40 litres de sable lorsque mise à niveau. Un sac de 50 kg de ciment

contient 32 litres. Le ratio normal est de 3 brouettes de sable pour 1 sac de ciment, ce qui équivaut à 4 parts de sable

pour 1 part de ciment en volume. Ce ratio varie pour les grands barrages avec un mélange plus résistant utilisé à la

base, sous le déversoir central et un mélange plus fragile vers l'extrémité des ailes de barrage (voir le diagramme 19).

Initialement, le sable et le ciment sont mélangés à sec en lots de 20 à 30 sacs de ciment à la fois. Puis de l’eau, environ

les trois quarts du volume du ciment, est ajouté et mélangé progressivement le long d'une « bande transporteuse » se

rapprochant petit à petit de la digue. Le mortier doit être suffisamment humide pour être souple et facilement mélangé à

la main, en tenant compte de l'absorption de l'eau par les pierres et le coffrage. Ajouter trop d'eau fragilise le mortier.

L'eau doit être propre et sans limon, argile et matière organique. L'artisan est responsable de la mise en place des

pierres et du mortier dans le barrage et doit contrôler l’humidité du mortier. Le temps qui s'écoule entre l'addition d'eau

au mortier et sa pose dans le barrage doit être maintenu à un minimum et ne devrait pas être plus de 60 minutes. En

même temps, une " bande transporteuse " humaines de pierres est créé pour qu'il y ait un apport constant de mortier et

de pierres apportée dans le barrage à des sections différentes tout au long de la journée. Il est essentiel qu'il y ait au

moins deux artisans expérimentés sur le site lors de la construction, et trois artisans pour les grands barrages, qui

supervisent en permanence la pose des pierres et du mortier. Les équipes de mélange de mortier varient de 6 à 12

personnes et sont composées en général de 8 à 10 personnes. Un « système de jumelage » est souvent adopté (à 5

minutes de travail/5 minutes de repos). Il y aura aussi une équipe de collecte d'eau et, si nécessaire, des équipes de

collecte de sable et de pierres ou de casse de grosses pierres en petites pierres.

8.3.4 Renforcement

Le béton et la pierre-maçonnerie sont solides sous des forces de compression, c'est-à-dire, les forces agissant

verticalement en raison de la gravité, mais de faibles forces latérales ou sous traction. Si le barrage se déplace, il se

fissurera. Le sable et l'eau derrière le barrage pousseront le barrage latéralement. L'armature en acier est intégrée dans

le socle rocheux et empêche le mouvement latéral. L'acier ne doit pas être exposé à l'air pour éviter la corrosion et

l'affaiblissement, et les pierres ne doivent pas se toucher.

- 65 -

8.4 Planification du site

Diagramme 15: Vue à vol d'oiseau d'un site typique de construction de barrage

Une bonne planification du site accélère grandement la construction. Identifiez autant de bons sites possibles pour

mélanger le mortier. Les bons sites sont plats, à proximité du barrage et se trouvent les deux côtés amont et en aval du

barrage. Les matériaux doivent être collectés et livrés aussi près que possible de leur point d'utilisation. Le sable et de

pierres ne doivent être placés dans le lit de la rivière, s’il y a une grande probabilité de précipitations avant la

construction.

Chronologie d’une construction typique au Kenya

Préparer les fondations Ériger un coffrage Construction Plâtrage Arrosage du barrage

1 – 3 jours 1 jour 2 - 10 jours 1 - 2 jours 30 jours

Quelques personnes Quelques personnes

Tout le monde Quelques personnes

Quelques personnes

Tableau 11 : étapes de construction d’un barrage

8.5 Excavation pour les fondations

Lors de la conception, l’emplacement du barrage est marqué par des chevilles dans le sol. Le sondage et les fosses

d’essai sont utilisés initialement pour estimer la position et la profondeur du socle rocheux, mais une image complète

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n'est apparente qu’une fois la base est entièrement excavée à ce stade. Parfois, il y a des fissures ou des sections

profondes où le socle rocheux est plus profond que prévu au cours de la phase de conception, et parfois un site est

abandonné si l'excavation et les matériaux supplémentaires nécessaires ne sont pas justifiés. S’il y a une incertitude de

la profondeur du socle rocheux à un site, il est prudent de prévoir la construction bien avant les pluies pour laisser le

temps à des excavations supplémentaires. C'est une fausse économie raccourcir ces excavations, mais la tentation est

plus grande si les pluies sont imminentes.

S'il n'y a pas de socle rocheux clairement défini, un barrage de sable peut toujours être construit sur un sous-sol d'argile

très compactée à condition que ces formations aient une faible perméabilité. Lors de la construction d'un barrage sur

sous-sol d’argile très compactée :

Les fondations du barrage sont creusées au moins 1,5 mètre dans ce sous-sol

L’épaisseur du barrage n’augmente pas avec la profondeur de cette fissure

La base du barrage est renforcée horizontalement avec des barres en acier qui sont reliées à l’armature vertical

en acier

En l'absence de socle rocheux, le renforcement horizontal s'étend à un point d’1,5 m plus large que la

crue annuelle sur les deux rives. Cela empêche que le barrage s’enfonce sous son propre poids et/ou la

fissure, comme on le voit sur la photo 33.

S’assurer que le barrage est construit sur le lit de la rivière d’argile et non sur une lentille d'argile intermédiaire

formée dans les sédiments de sable.

Photo 33: Un barrage sous-surface qui s'est brisé en raison d’un affaissement

8.6 Préparation et pose de la fondation

Il y a toujours une infiltration d'un barrage aquifère de sable. Dans la préparation de la fondation, le but est de minimiser

l'infiltration immédiatement en-dessous et autour du barrage pour éviter les pertes d'eau et surtout éviter que le barrage

se déstabilise et échoue.

Retirer tous les sédiments de toutes les fissures, puis nettoyer et sceller avec du mortier

Si le socle rocheux est à la surface, voir s’il y a présence de fissures horizontales qui peuvent s'étendre au-

dessus et au-dessous du barrage. Ces fissures doivent être comblées avec du mortier ou si les fissures sont

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nombreuses, il serait peut-être nécessaire de retirer toute la section de pierres au-dessus de la fissure en

utilisant de grands pieds-de-biche. Brûler et refroidir rapide avec de l'eau peuvent être utilisés pour briser et

enlever de très gros blocs (> 1 mètre de diamètre) ou des affleurements rocheux qui ont des fissures en-

dessous

Il y a souvent une couche altérée de socle rocheux. Toute pierre altérée ou détachée doit être taillée et retirée

Une fois que la fondation est scellée, l'ensemble base est nettoyée et la surface est creusée et rendue

rugueuse avec un burin ou un marteau pour fournir une solution

Des trous pour les barres d'armature en acier sont ciselés à la main avec un burin à froid sur toute la largeur de

la fondation. Les trous doivent être d'au moins 5 cm de profondeur et le plus possible proches des barres

d'acier de diamètre 25 mm. C'est un travail long et ardu dans des pierres cristallines dures, mais essentiel pour

la résistance du barrage

Une couche mince de 100% de ciment est répandue sur la surface pour produire un joint étanche à l'eau entre

les pierres et le barrage

Parfois de très grosses pierres sont placées à la base, avant l’érection du coffrage. Une fois le coffrage érigé,

ces pierres seraient trop lourdes pour les poser. Dans ce cas, une couche de mortier épaisse de 15 à 20 cm est

placée sur le dessus de la fondation avant des grosses pierres se soient déposées sur le dessus du mortier et

que le coffrage soit érigé

8.7 Construction et planification du coffrage

Diagramme 16: Tailles typiques du bois et l'espacement utilisé comme coffrage au Kenya

La qualité des planches de bois détermine l'espacement des supports. Au Kenya, le coffrage est constitué de planches

en bois de cyprès, 150 mm x 20 mm, de 6 mètres de longueur à l’horizontale, soutenus par des supports verticaux 100

mm x 50 mm placés tous les 1,5 mètres (Diagramme 17). La hauteur maximale du coffrage qui est remplie en une

journée est de 1,5 - 2 m. Le coffrage est retiré et soulevé vers le haut le jour suivant. Chaque fois qu'une nouvelle

couche de pierre-maçonnerie est ajoutée à une couche durcie, il est un point potentiel de fragilité dans le barrage. Donc,

idéalement, le barrage doit être construit en moins de jours possibles. Le nombre de jour est réduit au minimum en

plaçant coffrage sur toute la largeur de la digue et en le remplissant à la hauteur maximale en une journée, bien que cela

repose sur le bois et la main d’œuvre disponibles pour atteindre cet objectif. Le coffrage en amont est vertical et le

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coffrage en aval présente une pente. Le fil de fer barbelé relie les deux formes ensemble à la base et est armé au

sommet par des supports horizontaux comme le montre la photo 34. Cela empêche le déplacement du coffrage et

détermine la bonne épaisseur du barrage. En laissant la tête des clous dépassant légèrement, cela contribue à

démanteler le coffrage et à réutiliser les clous. Une fois le coffrage retiré, les câbles dénudés doit être plâtrés pour éviter

la corrosion et une infiltration possible.

Photo 34: Le coffrage crée un moule pour la pierre-maçonnerie

Photo 35: Lorsque le barrage se trouve dans une tranchée, les parois de la tranchée sont utilisées comme coffrage

8.8 La mise en place des barres en acier

Les barres d'acier sont placées verticalement et fixées dans les trous ciselés dans le socle rocheux utilisant du mortier

02:01. Les barres sont espacées de 1,5 m sur toute la longueur de la fondation. A l’endroit où un renforcement

horizontal est utilisé, le renforcement vertical est lié à ce renforcement horizontal. Des barres de renforcement moins

épaisses peuvent être utilisées, mais plus le diamètre des barres diminue, plus l'espacement entre les barreaux est

réduit. Cela nécessitera que des trous supplémentaires soient ciselés. Les barres sont placées de 10 à 15 cm des côtés

du coffrage et coupées en longueur, de manière à ce qu'elles s'étendent du socle rocheux de 5 à 10 cm en-dessous de

la partie supérieure du barrage. Aucun renforcement ne doit être laissé exposé à l’air pour éviter la corrosion.

Diagramme 17: La mise en place des barres de renforcement en acier et du fil barbelé

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8.9 Les proportions de mortier

Les forces agissant sur un barrage sont maximales à la base et au centre du barrage. Sur les grandes rivières, où le lit

de la rivière est d’un diamètre de 30 mètres ou plus, la résistance du mortier est augmentée à un taux de 2:1

pour le premier mètre de profondeur du barrage. Vers les bords du barrage et vers la crête ou sommet du barrage, le

rapport peut être réduit. Le mortier ne doit pas être ni trop humide ni trop sec. Le mélange doit être constamment

surveillé. Les artisans expérimentés seront en mesure de juger et de contrôler cela, mais en général 25 litres d’eau

sont ajoutés à 1 sac de ciment. Si le mortier est jeté dans le barrage à l’aide d’une pelle, le mortier glissera

entièrement de la pelle et restera en un seul bloc, si le mélange est correct. Le mortier doit être malléable et les poches

d’air facilement à retirées sur le compactage. Si une grande quantité d'eau est entraînée vers la surface au cours du

compactage, la teneur en eau du mortier doit être réduite.

Diagramme 18: Modification de la résistance du mélange de mortier pour les grands barrages

8.10 Mise en place des pierres, mortier et fil de fer barbelé dans le

travail de la forme

Idéalement, d’un point de vue de résistance et de coût, plus de pierres que de mortier doivent être utilisés dans le

barrage. Ceci est obtenu en ayant mélange de pierres de différentes tailles : les petites pierres pour combler les espaces

entre les grosses pierres. Les pierres doivent être de tailles possibles à soulever en toute sécurité dans le coffrage ou

avant l'érection du coffrage, aussi grandes que possibles à poser en toute sécurité. La quantité de pierres est limitée

selon les exigences :

Il n’y pas de poches d’air.

Les pierres ne se touchent pas et ne touchent pas le socle rocheux

Les pierres sont de 2 à 5 cm de distance du coffrage. Toute pierre exposée devra être plâtrée.

Les pierres sont espacées régulièrement et se superposent verticalement, tel illustré dans le digramme

20.

Au sommet du socle rocheux nettoyé et préparé, 20 cm de mortier est placé. Puis des pierres sont jetées à l’intérieur.

Les pierres ne doivent pas toucher le socle rocheux. Les grandes pierres sont placées en premier, l'extrémité pointue

vers le bas, puis progressivement les plus petites pierres sont ajoutées. Les pierres doivent être propres et, si

nécessaire, lavées ou brossées avec une brosse métallique en premier. Après l’ajout des pierres, ils doivent dépasser

de 15 à 20 cm au-dessus du niveau du mortier avant que la prochaine couche de mortier soit ajoutée. Le mortier devrait

couvrir les pierres de 15 cm avant que le processus ne soit répété en ajoutant plus de pierres. Si la couche de mortier

couvre les pierres de plus de 15 cm, il y a un risque que des pierres ne pénètrent assez profondément pour créer une

fragilité là où il y a le plus de mortier et le moins de pierres que nécessaire. Dans chaque section, où les pierres et le

mortier coulent dans le barrage, un artisan expérimenté et qualifié doit superviser en permanence et contrôler le

placement des pierres et du mortier.

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Diagramme 19: Section-X à travers la base d’un barrage montrant le placement des couches de mortier et de pierres

Un fil de fer barbelé est enroulé autour des barres en acier suivant un motif en zigzag et une seconde longueur de fil de

fer barbelé passe dans un motif de compteur en zigzag, enroulé autour des grosses pierres, tel représenté sur le

diagramme 20. Ces couches sont répétées après chaque deuxième couche de pierres (environ tous les 50 cm). Le fil de

fer barbelé passe sur toute la largeur du barrage et les extrémités sont attachées ensemble.

A la fin de chaque jour de construction et au sommet du barrage terminé, il devrait y

avoir des pierres saillantes pour fournir une bonne solution à la prochaine journée

de construction ou dans le cas du barrage est fini, pour fournir une bonne solution

pour toute extension future possible. Chaque jour, le barrage devrait être construit

en couches horizontales plutôt qu’en blocs. Après que le coffrage est rempli, le

coffrage est retiré le lendemain, et déplacé vers le haut et la couche suivante est

construite. Lors d'un déplacement vers l’obstruction, mouillée le dessus et les côtés

de la couche précédente pour aider guérir. Lorsque vous vous déplacez vers le haut

du barrage être au courant de tout rétrécissement des ailes de barrages ou des

changements dans la résistance du mortier. S’il y a un risque de pluies pendant la

construction, construire à partir de l’extérieur et se déplacer vers le centre de la

rivière pour éviter tout risque de détournement de la rivière en cas de pluie pendant

la construction. Commencez la construction sur la rive de la rivière la plus

vulnérable en premier.

Les déversoirs et les ailes doivent être construits exactement au même niveau que la hauteur de la conception et les

ailes doivent être à la même hauteur de chaque côté. Souvent, les membres de la communauté seront poussés à

construire le déversoir plus élevés ou moins large en pensant faussement que cela donnera plus d'eau et sans en

comprendre les conséquences potentielles.

Photo 36: A raised platform allows the mortar to be thrown into the formwork

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8.11 Construction du tablier

Diagramme 20: Section-X d’un barrage de sable avec tablier

Alors que l'eau coule sur le barrage, elle accélère. Le tablier est la plate-forme en-dessous du barrage qui

protège la base du barrage d'être fissurée (diagr. 21). Le tablier est légèrement plus large que le

déversoir de crue annuelle et s'étend généralement de 2 à 3 m de la base du barrage. Le tablier est

construit au niveau du lit de la rivière d’origine. Le tablier est construit sur une base solide de grandes et de

petites roches avec une butée pour éviter que le tablier lui-même soit fissuré, comme on le voit sur la photo

25. Là où le socle rocheux est inférieur à 1 mètre sous le niveau du tablier, la fondation rocheuse se fait

directement sur le dessus du socle rocheux. Si le socle rocheux est plus profond qu’1 mètre et qu’il y a une

disponibilité limitée de pierres, les sédiments de la rivière peuvent être utilisés pour remblayer jusqu'à 1

mètre sous le niveau du tablier, puis une fondation rocheuse épaisse d’1 mètre est réalisée sur le dessus de

ces sédiments. Un mélange assez fluide et humide de mortier est versé sur ces pierres. Celui-ci pénètre et

relie la couche supérieure de pierres. Ensuite, le tablier est terminé avec une couche de 15 cm d'épaisseur

de béton qui sur les grands fleuves est renforcée sous le déversoir. Le renforcement ne devrait pas être relié

dans le barrage. Notez que les barrages peuvent augmenter l'érosion immédiatement en aval du barrage.

Elle est plus grande, lorsque le barrage se remplit de sédiments, car la charge de sédiments dans l'eau qui

coule sur le barrage est réduite. Ceci peut être contrôlé par la plantation de végétation sur les bords aval.

Photo 37: Exemples de tabliers de barrage mal construits

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8.12 Liste du contrôle qualité

Supervision suffisamment et adéquatement qualifiée Contenu suffisant de pierres durables

Tout ciment se retrouve dans le barrage Aucune poche d’air

Les fissures dans le socle rocheux sont scellées Le déversoir et les ailes sont de niveau

Le socle rocheux est nettoyé Le tablier a une fondation solide

Les pierres sont régulièrement espacées et se chevauchent verticalement

Le ciment est sec et de bonne qualité

Le barrage est mouillé matin et soir pendant 4 semaines

Les pierres ne se touchent pas

Le sable contient peu ou aucune matière organique ou limon

Le mortier n’est pas trop humide ou trop sec

8.13 Alternatives de construction

La méthode de construction décrite n'est pas le seul procédé qui peut être utilisé. Pourvu que le barrage répond aux

préconditions et aux règles d'or et est assez solide pour résister aux forces qui agissent sur lui, il fonctionnera. Voici

quelques méthodes alternatives.

Coffrage en pierre-maçonnerie : Deux parois minces parallèles sont construites de pierres et de mortier. Ces parois

forment l'extérieur du barrage et composent le coffrage. Les fils de fer de barbelés sont placés dans la tranchée à la

base du barrage. L'espace entre les deux parois est alors rempli avec en plus la pierre et de mortier. Les murs extérieurs

sont ensuite collés ou cimentés. Le renforcement en acier est utilisé pour des barrages plus grands ou plus hauts.

L'avantage de cette méthode est qu'elle ne nécessite pas de coffrage en bois. Cependant, des artisans expérimentés

sont nécessaires pour construire les murs de coffrage, et les murs doivent être suffisamment solides avant de remplir le

milieu. Pour cette raison, les barrages construits à l'aide de cette méthode prennent plus de temps à construire.

Coffrage en tôle d’acier : Au Zimbabwe où le bois de feuillus durable est cher et difficile à trouver, des tôles d'acier

boulonnées ensemble ont été utilisées pour le coffrage. Bien que plus coûteux à l'achat, ce sera compensé par leur

durabilité sur le long terme.

8.14 Pré-construction : plâtrage et durcissement du barrage

Le coffrage peut être retiré le jour après la construction complétée. Pour le décoffrage, coupez le fil de fer barbelé qui a

été utilisée pour sécuriser le coffrage. Après le décoffrage, les trous, les pierres exposées ou le renforcement des

coudes du barrage sont recouverts de mortier. Le coude en amont est la plus critique. Ceci permet d'éviter l'infiltration et

la corrosion de l'acier à l'intérieur du barrage. Une fois le barrage terminé, la tranchée creusée dans le lit de la rivière ou

les berges est à nouveau remplie. Le sol est mouillé et compacté tous les 30 cm pour réduire la possibilité d'infiltration

en-dessous ou autour du barrage. En amont du barrage, toute la terre excavée restant sur les rives ou dans le lit de la

rivière est retirée pour éviter qu’elle ne soit emportée derrière le barrage et réduire ainsi sa

capacité.

Durcissement : Une réaction chimique entre le ciment et l'eau, appelé l’hydratation,

permet aux particules de ciment et de sable de se coller ensemble. Cette réaction

chimique continue sur plusieurs semaines et plusieurs mois à condition qu’il y ait

suffisamment d'eau disponible, bien que 90% de sa résistance finale est atteinte dans les

4 premières semaines, cette période est la plus critique. Si l'eau n'est plus disponible, la

réaction s'arrête et une fois qu’elle s’est arrêtée, elle ne peut pas être redémarrée.

Pendant la construction, de l'eau est absorbée par les pierres et le coffrage, et utilisé dans

Strength of concrete kept wet constantly for 28 days

Kept wet for 28 days 100 %

Kept wet for 7 days 90 %

Kept wet for 3 days 80 %

No wetting 55 %

Table 12: Importance of curing Source: Portland Cement Assoc.

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la réaction. La réaction produit de la chaleur qui augmente les pertes par évaporation. Donc, une couche de sable et/ou

un revêtement de sacs de ciment, des sacs ou de la végétation sont placés sur le dessus du barrage pour réduire

l'évaporation et maintenir le barrage humide. Pendant 4 semaines, trois fois par jour (matin, midi et soir), cette

couche est arrosée avec des arrosoirs (ou similaire) et les côtés en amont et en aval sont éclaboussé avec de l'eau.

Après 4 semaines, la fréquence de mouillage est réduite. Un durcissement correct permet au béton de continuer se

solidifier au-delà de 28 jours.

8.15 Circonstances spéciales

8.15.1 Seules de petites pierres sont disponibles

Lorsque seules les petites pierres sont disponibles, alors la profondeur des couches de mortier et des pierres est réduite

de 15 cm à 10 cm. Avec des pierres plus petites, le rapport de mortier - pierres augmente. Le ciment et un renforcement

supplémentaires augmenteront le coût. Parfois, les pierres devront être transportées sur le site et/ou de grosses pierres

brisées en petites pierres.

8.15.2 L’eau dans la rivière

Parfois, il y aura des sites qui ont un flux important dans les sédiments fluviaux existants. Lorsque cela se produit et que

les sédiments ne sont pas trop profonds, le flux peut être détourné en utilisant des «sacs de sable». Le coffrage est

placé dans la moitié du chenal de la rivière et le barrage est construit autour de l'écoulement dévié. Gardez le coffrage

en place pendant 2 jours, puis déviez à nouveau le débit et construisez du barrage de l'autre côté de la rivière, en

laissant une petite section dans le milieu. Si le débit est important, dans la phase finale, lorsque le centre du barrage est

rempli, un gros tuyau peut être utilisé pour canaliser l'écoulement. Le tube est ensuite rempli et scellé comme la dernière

étape.

Diagramme 21: Vue d'œil d'oiseau de la dérivation du flux pour permettre une construction par étapes

8.15.3 Pénurie d'eau

Lorsque l'eau est rare dans le voisinage immédiat du barrage, le stockage temporaire, tel qu’un réservoir ouvert simple

en brique, devrait être construit. Cela permet à la communauté de collecter, transporter et stocker l'eau sur le site durant

les semaines avant la construction. Le transport en vrac, tels que les chariots à bœufs, les tracteurs ou les vélos, peut

réduire le fardeau que cela apporte aux gens. Une stratégie qui allège le travail requis est de construire le barrage en

deux étapes. La première étape, un petit barrage sous-surface est construit quelques semaines avant la saison des

pluies. Les pluies remplissent alors ce barrage d'une quantité limitée d'eau, suffisante pour terminer le barrage après les

pluies.

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Chapitre 9 : Entretien et gestion des barrages de sable

9.1 Signes avant-coureurs de défaillance d’un barrage de sable

Un barrage de sable bien conçu et bien construit nécessite un entretien zéro ou minimum. Le groupe communautaire

doit régulièrement inspecter le barrage pour les dommages, en particulier après les grandes pluies au cours de la

première année après la construction. Le groupe de la communauté devrait être en mesure d'identifier et de mettre en

œuvre les réparations et l'entretien préventif eux-mêmes, et doivent s’attendre que ceci est de leur responsabilité.

Toutefois, l'organisation ONG de soutien ou de la mise en œuvre doit rester disponible pour fournir des conseils et un

soutien si nécessaire.

Les signes avant-coureurs de défaillance :

8. L'érosion à l’extérieur des ailes

9. L'érosion des berges

10. Des fissures et des fuites à travers la paroi du barrage et à la base du barrage

11. Dégagement du tablier

12. L’érosion sous les ailes

9.2 Surveillance et maintenance préventives

9.2.1 Contrôle de la capacité du déversoir et la prévention de l'érosion extérieure des ailes

Très rarement, l'eau peut s'écouler au-dessus des ailes du barrage. Il est essentiel de surveiller la profondeur du flux au-

dessus du barrage, en particulier immédiatement après notamment de fortes pluies et/ou pendant les premières années

de la vie du barrage. Le niveau maximum de crue est généralement clairement identifiable par les dépôts boueux sur le

côté en amont des ailes du barrage ou dans les cas extrêmes, lorsqu’une inondation couvre entièrement le barrage par

des signes d'écoulement de l'eau et de l'érosion à l'extrémité des ailes du barrage. Ce flux ne devrait intervenir que pour

une courte période et ne doit pas entraîner une érosion importante. Toutefois, si l'érosion n'est pas réparée, cela peut

entraîner une défaillance du barrage. Si l'érosion est mineur et que l'inondation causant l'érosion a été particulièrement

importante, des sacs de sable placés aux extrémités des ailes peuvent être suffisants. Toutefois, si l'érosion est plus

importante ou que l’inondation n’a pas été particulièrement élevée, le déversoir est donc trop petit et les ailes du barrage

doivent être rehaussées et élargies de toute urgence. En cas de doute, élargissez les ailes de barrage.

9.2.2 Suivi de l’érosion des berges et des changements du cours de la rivière

Une image claire sur la façon dont le barrage affecte le débit des rivières est seulement obtenu une fois que le barrage

est rempli de sédiments. Certaines érosions sont une partie naturelle de la vie d'une rivière. Cependant l'érosion causée

par le barrage doit être gérée. Les banques en amont et en aval sont inspectées pour l'érosion et des herbes plantées

pour protéger les banques et garder le flux de la rivière dans sa position d’origine. Si l'érosion ne peut pas être gérée par

la plantation de végétation, le débit de la rivière doit être géré en (1) élargissant ou rehaussant les ailes ou (2) modifiant

la position du déversoir (s) pour contrôler la position de l'écoulement principal de la rivière.

9.2.3 Sceller des fissures et/ou des fuites

Durant les premières semaines, il peut y avoir des infiltrations mineures à travers le barrage, telles que le montrent les

taches d'humidité sur la photo 38. Ceci est normal et n'est pas une source de préoccupation. Cette infiltration diminue

avec le temps et en l’espace de quelques mois cela cessera entièrement. Si l'infiltration continue surtout à la base ou s’il

une fissure est visible, alors il faudra la réparer.

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Ouvrez la fissure, en supprimant tout mortier lâche, nettoyez-la et mouillez-la, puis scellez avec du ciment pur toutes les

très petites fissures ou avec du mortier pour les fissures légèrement plus grandes. Pour toute fuite à la base entre le

barrage et les pierres ou pour toute grande fissure (> 5 mm) un bloc de béton de 15 cm par 15 cm est créé autour de la

fissure ou pour une fuite des deux côtés en amont et en aval du barrage, tels illustrés dans les diagrammes 23 et 24.

Diagramme 22 : Vue d'œil d'oiseau d'une réparation d'une fissure dans le barrage

Diagramme 23 : Section-X d'une réparation à la base du barrage

Photo 38: Surveillance des fuites

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9.2.4 Surveillance et entretien préventifs d'un tablier et d’ailes

Tout dommage au tablier ou à sa fondation (comme on le voit dans les photos 39 et 40) doit être réparé de toute

urgence. Protégez la terre autour de la base des ailes du barrage contre l'érosion. Les gens et les animaux marchant

autour du barrage peuvent causer l'érosion du sentier qui avec le temps pourrait entraîner un ravin. S'il y a un risque,

l'écoulement de surface doit être canalisé loin des ailes du barrage et des épines doivent utilisées pour empêcher les

gens et les animaux de créer une nouvelle érosion. Tous les points bas doivent être remblayés avec de la terre

compactée ou des sacs de sable. L'érosion des fondations de l'aile peut entraîner la défaillance du barrage.

Photo 39: L'érosion de la rive gauche montre que la fondation et le tablier ne s'étendent pas aux berges de la rivière

Photo 40: Les sections du tablier ont été minées car la fondation et la taille du tablier sont inadéquates.

9.2.5 Surveillance et gestion de l'érosion de ravin

La gestion des bassins versants doit être surveillée et si nécessaire prolongée. Continuez le défrichement du ravin en

haussant le niveau des barrages de contrôle et/ou des barrières de végétation, et inspectez et si nécessaire entretenez

les terrasses et des fossés de coupure.

9.3 Gestion de barrage de sable

Une gestion claire est essentielle pour la durabilité et maximiser les avantages.

9.3.1 Enregistrement du barrage auprès des autorités compétentes

Le processus d'enregistrement juridique varie d'un pays à un autre. Au Kenya, l'autorisation de l'Autorité de gestion des

ressources en eau est nécessaire avant l'élaboration de toutes ressources en eau, y compris des barrages de sable.

Cela consiste en général d’obtenir l’approbation de la conception technique, mais peut également impliquer des visites et

des évaluations du site. Lors d’une construction satisfaisante, un permis d'eau est livré. Ceci reconnaît les droits du

groupe à extraire de l’eau pour différents usages spécifiques et permet au groupe d'utiliser le droit coutumier ou

statutaire pour gérer la ressource en eau, y compris le contrôle des prélèvements d'eau et la collecte de sable. Au

Kenya, le droit coutumier est souvent la voie la plus appropriée et accessible, et le lieu où traditionnellement des

disputes sur l'eau, la terre et les droits de pâturage sont abordées.

9.3.2 Contrôle de l’extrait de sable à grande échelle

L’extrait de sable à petite échelle pour la construction n'est pas un problème. Toutefois, la collecte de sable à grande

échelle par des entreprises commerciales réduit les niveaux de sable et d'eau dans la rivière et augmente l'érosion des

berges et doit être contrôlée. Un extrait à grande échelle est plus fréquent sur les sites proches des grandes villes. Au

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Kenya, l’extrait de sable commercial n'est légal que si un permis est obtenu. Cependant, en réalité, la loi est rarement

appliquée. Les groupes communautaires sont en mesure de mieux gérer ce problème, si le barrage est légalement

enregistré à leurs noms et l'importance de la gestion de la collecte de sable est reconnue par la communauté.

9.3.3 Contrôle des extractions d'eau à grande échelle et la pénurie d'eau

Une préoccupation commune des groupes communautaires empêche une abstraction en vrac non autorisée. Le groupe

doit surveiller l'utilisation et les niveaux d'eau, et où nécessaire, utiliser des moyens juridiques et physiques pour

contrôler les extractions d'eau. Toute personne est autorisée à prélever de l'eau de trous à condition que l'eau ne soit

pas pompée. En période de pénurie, le groupe contrôle souvent l’extrait de l'eau du barrage de sable à partir des puits,

des réservoirs ou des tuyaux en verrouillant/contrôle l'accès aux robinets, pompes et couvercles d'accès et restreint

l'utilisation de l'essence qui alimente les pompes pour prendre de l'eau en vrac à partir de trous. La nécessité de

contrôler physiquement l’extrait influence souvent le choix de leur méthode d’extraction.

9.3.4 Contrôle et gestion de l'utilisation de l'élevage

Au Kenya, les gens utilisent des épines d'acacia pour empêcher le bétail de s’approcher des trous utilisés par les gens et

construisent des fosses séparées pour l’abreuvage des bovins. Toutefois, une source d'eau fiable dans un endroit sec

attire les gens et les animaux à partir d’une vaste zone et le groupe devra surveiller et gérer l'utilisation de l'élevage par

la négociation, les frais et l'utilisation du droit coutumier.

9.3.5 Gestion et entretien des technologies de d’extraction

Lorsque le barrage est enregistré et détenu par un groupe de la communauté, le groupe est chargé de surveiller et de

gérer les extractions d'eau et la collecte de l'argent pour les réparations. Cela inclut contrôler :

La consommation d'eau, y compris toute extraction, en vrac pour l'irrigation et l'utilisation par les animaux

Les niveaux d'eau dans les trous, les imitations puits et les réservoirs, et parvenir à un accord sur les taux

maximums d’extraction. Toute différence de niveau d'eau entre une imitation puits et un trou avoisinant indique la

que la galerie d'infiltration est bouchée ou qu’elle a une capacité insuffisante et devra être inspectée et élargie ou

réparée

L’incidence des maladies d'origine hydrique parmi les utilisateurs et les tests de qualité de l'eau où la capacité

existe. Les indicateurs simples de la qualité de l'eau comprennent tout changement turbidité (trouble de l'eau), la

salinité, le goût, la couleur et l'odeur. En outre, il est très souhaitable de surveiller la qualité bactériologique. Mais

cela nécessite généralement une aide extérieure. Les autorités du district peuvent donner des conseils sur les tests

de l'eau

Tout dommage aux tuyaux, réservoirs, têtes de puits, pompes ou robinets. Pendant la construction et l'installation,

les membres du groupe devraient être formés pour l’entretien et les réparations, telles qu’amorçage de la pompe et

remplacement des vannes de la pompe et les robinets. Les frais d'eau (le cas échéant) et les dépenses d'entretien

et de réparation.

9.3.6 Gestion des systèmes de paiement et d’entretien

Les décisions sur le paiement et les systèmes d’entretien et la façon dont l'eau du barrage sera utilisée doivent être

faites avant toute décision de construction d’un barrage. Deux avantages majeurs de barrages de sable sont (1), ils ont

peu ou pas de coûts d'entretien et d'exploitation et (2) par l'abreuvement du bétail, l’arrosage des légumes et des

pépinières, réalisation d’étangs et de blocs, ils améliorent de manière significative les revenus. Par conséquence, les

utilisateurs sont prêts et peuvent payer les frais de réparation et d'entretien. Dans le cadre de la gestion du barrage et

d’un système d’extraction, le groupe met en place un système de financement pour ces travaux. Parce que le coût est

souvent faible, imprévisible et unique, les utilisateurs peuvent convenir de contribuer au besoin plutôt que réaliser des

paiements réguliers. Lorsque les coûts d’exploitation et d'entretien sont en cours et prévisibles, le groupe introduit des

- 79 -

redevances d'eau. Lorsque les membres du groupe se réunissent pour irriguer les terres, ils conviennent d'un système

pour régler le montant de la pompe et de son fonctionnement et de son entretien. Si un barrage de sable est utilisé pour

alimenter un réseau de canalisations robinets/kiosques d’eau, l'ensemble du système nécessitera une maintenance

planifiée et un plan de gestion. Ce plan décrira :

L’exploitation au jour le jour, y compris le comptage et l'enregistrement de tous les flux et les ventes

L'entretien, la réparation et le remplacement de la pompe alimentée de routine

La réparation et le remplacement prévu de tuyaux, des réservoirs et des robinets, y compris (le cas échéant)

l'utilisation des entrepreneurs / ONG externes. Les fournisseurs peuvent donner des conseils sur les

programmes d'entretien et les vies typiques de conception

Un budget annuel des recettes et des dépenses, y compris le recrutement du personnel des kiosques à eau et

des réserves pour les grandes réparations et

La gouvernance et la gestion du système.

- 80 -

Chapitre 10: Technologies alternatives pour l’eau

10.1 Introduction

Ce chapitre résume quelques technologies d’eau courantes utilisées dans les régions rurales arides. Lorsqu’on prend en

considération de construire un barrage de sable, il est important d'évaluer les technologies alternatives et de leurs

avantages respectifs. Bon nombre de facteurs et de questions abordés dans le chapitre 4 (Application de barrages de

sable dans une nouvelle région) seront pertinents. En outre, prenez en compte les informations suivantes :

La cartographie des ressources en eau : Quelles sont les technologies qui sont techniquement adaptées à

l'hydrologie, la géologie, le climat et la topographie de la région ? Quelles sont les technologies/sources d’eau

qui sont les plus courantes dans la région ? Où se trouvent-elles et comment sont-elles utilisées ? Quel est le

rendement, la qualité, la fiabilité, le coût et l'accessibilité des différentes sources d'eau ? Combien de temps

cela prendra-il aux personnes pour collecter et transporter l'eau et comment cela changera-t-il au cours de la

saison sèche et pendant les années de sécheresse extrême ?

l'enquête des utilisateurs de l'eau : Comment la disponibilité de l'eau aura-t-elle un impact sur les populations

locales et comment accroître la disponibilité de l'eau pour améliorer leur vie. Quelles sont leurs priorités de

développement ? Quels sont les impacts environnementaux, économiques et sociaux probables ? Quelles sont

les possibilités et les avantages les plus grands qui seront créés ? Quelles sont les opinions des populations

locales concernant les endroits où l'eau est nécessaire, la propriété communautaire ou individuelle et

l'expérience passée des technologies existantes ?

Enquête sur les compétences et la capacité : Quelles sont les compétences, les matériaux et l'expérience,

locaux qui sont disponibles ? Quelle est la volonté et la capacité des populations locales à apporter leurs

compétences, travail ou argent ? Quelle est la faisabilité technique de la technologie et quel est le niveau de

soutien technique nécessaire pour construire et exploiter ?

Environnement politique : Quelles sont les politiques et les lois locales et nationales existantes qui régissent

l'eau, l'environnement, les droits fonciers ou le travail avec les groupes communautaires ?

Analyse du rapport qualité prix : Quels sont les coûts d'investissement (par mètre cube d'eau) et les

opérations, l’entretien et les coûts de remplacement (par mètre cube d'eau) de la technologie?

Durabilité : Quel est la durabilité financière et écologique de la technologie ? Quel est le niveau de

convenabilité sociale et culturelle de la technologie et qu’en pense la population locale sur l'utilité et la qualité

de l'eau fournie ?

10.2 Des structures dans le chenal pour collecter l'eau

Il existe une gamme de structures qui collectent, stockent et/ou extrait de l'eau des rivières de sable saisonnières. Le

diagramme 26 montre comment la pertinence des structures dans le chenal change au sein d'un bassin versant. Les

limites proposées à la faisabilité pour chaque technologie varient d'un bassin à un autre selon sa géographie.

Cependant, en termes généraux, plus bas dans un bassin versant/bassin, où les pentes sont moins profondes, des

structures telles que des barrages d'eau d'étalement et l'irrigation de crue qui détournent le flux vers un terrain adjacent

à des fins d'irrigation sont plus susceptibles d'être appropriées. Là où de l'eau potable est nécessaire, l'eau est pompée

à travers une galerie d'infiltration d'un barrage sous-terrain ou de sable ou une galerie de rivière d’extraction est plus

susceptible d'être approprié.

- 81 -

Vérifiez que les barrages sont de petites barrières perméables qui capturent les sédiments et qui coulent

lentement dans les petits cours d'eau et les ravins (se référer à 6.5.2)

Barrages souterrains (se référer à 10.3) et barrages de sable

L’extraction d’eau d’une rivière de sable couvre un éventail de technologies qui puisent de l'eau des

sédiments sableux d’une rivière à travers une galerie d'infiltration à l’aide d’une pompe manuelle ou à moteur.

Les points d’extraction sont implantés là où les sédiments sont les plus profonds sur les grands fleuves avec un

flux important. Plus d'information Les déversoirs propageant l’eau est disponible en ligne.

Déversoirs de diffusion d’eau sont de longues barrières à travers rivières saisonnières qui détournent les

débits de crue et les sédiments des rivières saisonnières dans les plaines d'inondation avant de se jeter dans le

canal de la rivière saisonnière. Cette eau et les sédiments haussent la nappe phréatique, et irriguent et

fertilisent les plaines inondables. Pour plus d'informations sur les déversoirs propageant l’eau est disponible

en ligne.

Irrigation en série ou de détournement est similaire aux déversoirs propageant l’eau. Ceux sont des

structures de canaux qui détournent une partie des eaux de crue du lit de la rivière sur les plaines inondables

environnantes pour l'irrigation. Tout excédent est canalisé dans la rivière en aval. Les deux technologies sont

adaptées uniquement aux grandes vallées avec des pentes peu profondes et de vastes plaines inondables.

Des informations complémentaires sont disponibles à le réseau d’irrigation par série.

Diagramme 24: Profil en longueur d’un canal de rivière montrant la position des technologies de collecte d’eau dans un canal

Barrages souterrains

Les barrages souterrains diffèrent des barrages de sable du fait qu'ils ne provoquent pas de hausse du niveau de la

rivière. Parce que les sédiments du lit de la rivière fournissent un support latéral à la paroi du barrage, les barrages

souterrains peuvent être plus fins et utiliser moins de matériaux qu’un barrage de sable. Ils sont moins prédisposés aux

inondations et plus simples à concevoir et à construire que les barrages de sable. Ils peuvent être réalisés à partir de

n'importe quel matériau imperméable, y compris l’argile compactée, le goudron feutre, les tôles ondulées, les résines

injectées, les plaques de bitume ou les briques, ainsi que le béton ou la pierre-maçonnerie. Cependant, les barrages

souterrains capturent moins d'eau et ont des pertes plus élevées d'évaporation par rapport aux barrages de sable. En

Inde, des barrières souterraines imperméables ont été installées sur toute la largeur de la vallée pleine d'une plaine

d'inondation pour hausser le niveau de la nappe phréatique suffisamment pour que les cultures puissent accéder à l'eau

du sol. Le niveau d'eau est contrôlé par des écluses.

- 82 -

Avantages

Très durable

Très peu d'entretien requis, particulièrement adapté aux régions éloignés où peu de soutien externe est disponible

Haut rendement par rapport aux solutions de collecte des pluies du sol, des pierres et des toits

Les coûts d'investissement et d'exploitation sont faibles. Un faible coût par mètre cube d'eau surtout sur la durée

d’une vie complète du barrage

Haute qualité de l'eau lorsque l'eau est prélevée d’une galerie d'infiltration

Les moustiques et les autres vecteurs d'origine hydrique sont incapables de se reproduire.

Inconvénients

Des connaissances techniques sont nécessaires, mais moins pour les barrages souterrains que pour les barrages

de sable

Main d’œuvre intensive pour construire

Valable uniquement pour les rivières saisonnières

10.3 Cuvettes de terre et barrages de terre

Les cuvettes de terre et les barrages de terre capturent et stockent le ruissellement dans un réservoir de surface

ouverte sur un terrain en pente douce. Les cuvettes de terre, appelées haffirs en arabe, se produisent dans les

dépressions naturelles, où l'eau de pluie s'accumule ou rehaussée par excavation et remblais pour augmenter leur

capacité de stockage. Les cuvettes se forment là où la nappe phréatique est proche de la surface, avec de l'eau qui se

dissipe généralement par évaporation, plutôt que par un écoulement d'un ruisseau ou d'une rivière. Traditionnellement

cuvettes de terre ont été creusées à la main, mais les grandes cuvettes sont le plus souvent construites avec des engins

de terrassement. Une cuvette de terre typique est de 2 à 8 mètres de profondeur avec une capacité de 5 000 à 30 000

m3. Les barrages de terre varient considérablement en taille, allant de quelques mètres à plus de 100 mètres de

diamètre de largeur, mise en réserve plusieurs centaines de mètres cubes jusqu’à plus d'un million. Ici, nous

considérons des petits barrages qui peuvent être construits à la main ou à l'aide de bœufs ou de tracteurs, qui stockent

de 100 m3 à 10 000 m3 d'eau. Ils peuvent être construits sur une colline ou un terrain en pente («des barrages

collinaires») ou construits sur de grandes vallées peu profondes («barrages de vallée)». Les barrages collinaires sont

considérés comme les meilleurs et les plus simples pour le site, la conception, la construction et l'entretien.

Les cuvettes de terre sont adaptées pour :

Rabattements naturelles dans les terres «plates» ou en pente très douce

Les endroits où il n'y a pas de «rivières» telles que - uniquement eaux de ruissellement

Les sols à forte teneur en argile qui conviennent pour barbotage et étanchéité

Les terres non cultivées à faible limon/sédiments dans ruissellement

Souvent utilisé pour l'abreuvement du bétail donc s’adaptent aux zones pastorales

Les barrages de terre sont adaptés pour :

Collines et vallées en pente douce

Barrages de vallée conviennent les petits bassins versants à pentes peu profondes, sauf si une expérience

significative en conception et construction de barrage est disponible

Avantages

Optimise l'utilisation de la topographie et des pentes naturelles pour créer des points d'eau

Lorsque combiné avec un traitement (par exemple un filtre à sable lent) et des imitations de puits, l'eau est utilisée à

des fins domestiques

Inconvénients

L’eau non couverte entraîne à des pertes élevées par évaporation (jusqu'à 50%) et à des maladies transmissibles

par l’eau, telles que le paludisme et la bilharziose

Risque élevé de contamination de l'élevage, si la zone n'est pas clôturée avec des points d'abreuvement distincts

pour le bétail

- 83 -

Les barrages sont sujettes à l'envasement rapide nécessitant des excavations fréquentes, parfois aussi souvent que

tous les 6 ans

Les barrages de terre sont localisés et conçus individuellement, et nécessitent des connaissances techniques pour

un fonctionnement approprié

Les grands barrages et les grandes cuvettes nécessitent des machines pour leur construction et leur entretien

Les barrages de Terre sont sujets à l'échec si les inondations maximum dépassent la capacité du déversoir.

L’éboulement des barrages d'eau ouverts représentent un grand danger pour la vie et la propriété en aval

La concentration du bétail peut dégrader l'environnement, sauf si l'accès est géré de près

Il y a un risque de conflits pour l'accès et les droits à l'eau, à moins que la propriété et la gestion soient claires

10.4

Réservoirs souterrains

Des réservoirs alignés souterrains (avec entrée piège pour limon) sont utilisés pour stocker les eaux de ruissellement

d’un bassin versant clos et non-cultivé. Généralement de 50 à 100 m3 de capacité, ils peuvent être construits à partir de

ferrociment (mortier plâtré sur treillis métallique), de briques ou de pierres taillées, avec ou sans toit. L'eau est aspirée

par un seau ou une pompe manuelle. Les réservoirs de surface ouverts sans toit sont appelés berkads en Somalie. Des

cuves ouvertes sont plus simples à construire, mais perdent plus d'eau par l'évaporation de réservoirs avec des toits.

Les réservoirs souterrains sont adaptés aux zones pastorales éloignées, à faible densité de population et la

consommation d'eau par habitant. Ils ne sont pas adaptés aux domaines ou aux zones cultivées avec une densité de

population ou une demande en eau plus fortes.

La végétation du bassin versant est maintenue pour minimiser l'érosion et doit être clôturée et «surveillée»

pour réduire la contamination par les animaux. Une zone de bassin versant typique d'un réservoir souterrain

Photo 41: Barrage de terre, Kenya. Credit: UDO / EDK

Photo 42: Barrage de colline, Kenya. Credit: E. Nissen-Petersen

Photo 43: Cuvette de terre naturelle, Kenya.

Credit: E. Nissen-Petersen

Figure 25: Vue d’œil d’oiseau d’un barrage de colline.

Credit: E Nissen-Petersen

- 84 -

est d'environ 10 000 m2, bien que cela dépend de la quantité des précipitations, car plus les précipitations

sont faibles, plus la taille du bassin versant augmente. Les réservoirs souterrains sont les mieux adaptés aux

sols solides, stables : ceux sont des sols qui ne s'effondrent pas lors de la construction, ni se dilatent pas ou

ne se contractent pas avec l’humidité (due à forte teneur en argile). Les pièges à sédiments doivent être

nettoyés chaque année, toutes les fissures de réservoir plâtrés et les clôtures de captage entretenues.

Beaucoup de pasteurs/nomades ne sont pas familiers avec l'utilisation de la boue comme plâtre ou le travail

souterrain et l'utilisation de ferrociment n'est pas communément comprise. Cela peut créer des problèmes

dans la construction.

Photo 44: Berkad, le nom de la Somalie pour réservoir au sol garni. Credit: Erik Nissen-Petersen

Photo 45: le ruissellement est canalisé dans un piège de limon avant pénétrer le Berkad. Credit: Erik Nissen-Petersen

Avantages

Structurellement solide avec une portée de jusqu'à une longue durée de vie de 40 à 50 ans.

Largement appliqué dans les zones pastorales

Peut être construit par une main d’œuvre non qualifiée, bien qu’un travail important soit nécessaire pour les grands

réservoirs

Efficace dans les zones à faibles précipitations car la taille du bassin versant clôturé peut être augmenté pour

compenser

Inconvénients

A tendance à se fissurer s’il est construit dans des sols instables et / ou mal construit et entretenu

10.5 Collecte d’eau de pluie des toits

L'eau de pluie est acheminée depuis le(s) toit(s) par des gouttières et un tuyau d'écoulement vers le bas dans un

réservoir de stockage. Le réservoir, qui est généralement au-dessus du sol, est réalisé à partir d'une gamme de

matériaux tels que le béton armé, la pierre-maçonnerie, le ferrociment, des briques enduites de mortier, du plastique

(PVC) et tôle ondulée. Une taille typique de réservoir est de 50 à 100 m3. La taille dépend de la surface du toit et de la

quantité et de la répartition annuelle des pluies. Ils peuvent être combinés avec un traitement simple de l'eau, telles que

la chloration, les filtres à sable lents ou SODIS (la désinfection solaire). Ils sont les mieux adaptés pour des bâtiments

permanents avec des toits en chaume, pour lesquels la consommation de l'eau est faible, telles que les maisons et les

écoles. Ils sont plus adaptés aux zones à fortes précipitations qui sont uniformément distribuées dans l'année. Les

précipitations très saisonnières dans les zones arides réduisent leur pertinence, mais il se trouve qu’il est encore l'un des

moyens les plus appropriés d’approvisionnement d'eau aux écoles ou aux ménages. La première pluie d'une saison doit

être déviée du réservoir pour faire en sorte que la surface du toit soit nettoyée des débris et de la saleté, de telle sorte

que les précipitations ultérieures soient collectées avec une contamination minimale. Les réservoirs doivent être lavés et

- 85 -

nettoyés tous les ans. L'intérieur du réservoir doit être scellé et gardé dans le noir autant que possible pour empêcher la

croissance des algues et minimiser la reproduction des moustiques. Des informations supplémentaires et un outil de

conception sont disponibles à www.samsamwater.com/rain.

Diagramme 26: Réservoir de collecte des eaux de pluie des toits. Credit: Erik Nissen-Petersen

Avantages

La proximité de l'eau au point d'utilisation rend cela bien adapté pour l'approvisionnement en eau domestique et aux

écoles

Eclaircir la propriété rend l’entretien, le traitement et l'utilisation de l'eau simple à gérer

Relativement simple à concevoir et à construire, ce qui le rend approprié pour l'auto-approvisionnement et les petits

entrepreneurs

Faibles coûts d'exploitation et d'entretien

Inconvénients

Coût relativement élevé de la construction par mètre cube d'eau fournie

Le rendement est limité et dépend de la taille du toit et de la quantité, de la fiabilité et de la distribution annuelle des

pluies

Un entretien régulier, et le nettoyage des gouttières et des réservoirs sont nécessaires pour minimiser la

contamination

L'eau nécessite souvent un traitement

10.6 Bassins de roche avec stockage ou réservoirs ouverts

Des murets en pierre-maçonnerie, généralement de 30 cm de hauteur, rassemblent et acheminent l'eau des pluies sur

un rocher nu imperméable, puis stockent l'eau soit dans un réservoir ouvert dans le bassin versant de roche ou dans les

réservoirs canalisés/à tuyaux. Comme avec les bassins versants pour toit, la taille du réservoir et le rendement annuel

dépend de la zone du bassin de roche, de la quantité et de la répartition annuelle des pluies. Le rocher doit être nu et

libre des principales sources de contamination, par exemple animaux / excréments humains. Le sol et la végétation

doivent être supprimés et les fissures scellées avec du mortier. Comme avec la collecte des pluies des toits, les

premières pluies de la saison devraient être détournées du réservoir, et les réservoirs doivent être lavée et nettoyée tous

les ans. Le traitement de l'eau est habituellement indispensable. L'intérieur du réservoir doit être scellé et maintenu sans

lumière. Les bassins versants à roche sont les mieux adaptés à :

Parois rocheuses en pente douce. Une pente maximale de 20 à 30 degrés à l’endroit des murs de collecte est

recommandée, même si cela peut être plus raide au point "de départ"

les zones de moyenne - forte précipitations qui ne sont pas très saisonnières. Moins adaptées aux régions à faibles

précipitations irrégulières et de saison

- 86 -

Photo 46: Bassins rocheux et réservoirs de stockage

Avantages

Bassin versant et rendement beaucoup plus importants par rapport aux bassins versants de toiture

Aucun frais d'exploitation et des coûts d’entretien faibles

Relativement simple à concevoir et à construire, le rend approprié pour l'auto-approvisionnement et les petits

entrepreneurs

Inconvénients

Relativement une main-d'œuvre intensive et un coût élevé de construction par mètre cube d'eau fournie

Exige une implantation et une conception individuelle. Un nombre limité de sites appropriés

Le rendement est limité et dépend de la quantité, de la fiabilité et de la distribution annuelle des pluies

Des pertes par évaporation élevées des réservoirs d'eau ouverts situés à la surface de la roche

Si l'eau est stockée dans des réservoirs avec des toits en-dessous du bassin versant rocheux (photo 46), les pertes

par évaporation sont plus faibles

- 87 -

10.7 Puits peu profonds

Trois types de puits sont inclus dans ce chapitre :

Puits ouverts creusés à la main avec corde et seau

Puits recouverts creusés à la main avec une pompe à main

Puits tubulaire avec une pompe à main

Les puits creusés à la main sont des excavations généralement de 1 à 2 mètres de diamètre qui s'étendent en-dessous

de la nappe phréatique, sont adaptés aux nappes phréatiques relativement peu profondes, généralement de 7 à 30

mètres et peuvent être utilisés avec ou sans pompe à main. Ils doivent être bordés de ferrociment ou de briques, et ont

une plate-forme surélevée et scellée

Puits ouverts creusés à la main avec un seau

Avantages

Une technologie simple qui est bien comprise dans toutes les terres arides et semi arides

Requiert un support technique minimal et peut être situé à proximité du point de la demande

Facile à entretenir. Faible coût, à la fois pour la construction et l'entretien

Inconvénients

Tendance à la contamination

Main d’œuvre intensive pour construire et extraire de l’eau, et le débit d’eau est limité

Excavation peut être dangereuse si les mesures de sécurité ne sont pas respectées

Puits fermés creusés à la main avec une pompe à main

Avantages

Une technologie relativement simple qui est bien comprise dans de nombreuses régions de terres arides et semi arides

Requiert un support technique minimal et est relativement facile à entretenir

Nettement moins de contamination que les puits à ciel ouvert

Taux d’extraction est plus grand et la main-d'œuvre est moins intensive que pour un puits avec un seau

Le puits peut être déclassé à une extraction simple de l’eau en cas de panne de la pompe

Peut être situé à proximité du point de la demande

Inconvénients

Main d’œuvre intensive pour construire

Coûts élevés de construction et d'extraction (entretien de la pompe) que ceux d'un puits ouvert

Certaines compétences techniques sont nécessaires pour maintenir le pompage et l’entretien, les coûts entraînent généralement un petit supplément pour l'eau

Puits tubulaires équipé d'une pompe à main

Les puits tubulaires sont forés plutôt que excavés et sont beaucoup plus étroits (10 - 20 cm) que les puits creusés à la

main. En raison de leur plus petit diamètre, la même profondeur de puits tubulaire dans le même sol donne moins d'eau

qu'un puits creusé à la main. Cependant de plus grandes profondeurs peuvent plus facilement être atteintes, ce qui

compense cela. Les puits tubulaires doivent être équipés d'une pompe. Cela peut être soit une pompe à main ou une

pompe motorisée. Les pompes manuelles conviennent généralement aux puits qui sont de 5 à 50 mètres de profondeur,

mais certaines pompes à main sont capables de soulever l'eau de plus de 100 mètres. Le rendement de la pompe à

main varie selon le modèle et la profondeur de la nappe phréatique, mais en général, ils servent aux besoins

domestiques de 300 personnes. Les puits tubulaires sont plus rapides, plus sûrs et moins coûteux à faire couler que les

puits creusés à la main et sont plus hygiéniques que les puits creusés à la main qui utilisent un seau et un treuil.

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Avantages

Moins de risque de contamination que les autres types de puits

Moins de main-d'œuvre intensive pour extraire l'eau que les puits avec seau uniquement

Peut être plus rapide et plus sûr que les puits creusés à la main

Peut être situé à proximité du point de la demande

Inconvénients

Le coût élevé de l'équipement de forage, revêtement de puits, tête de puits et pompe

L'eau ne peut être extraite que par pompe

Taux d'extraction est limité par la pompe

Des compétences techniques importantes sont requises pour placer, forer et équiper le puits et dans une moindre mesure, pour entretenir la pompe

Les coûts d'entretien entraînent généralement un petit supplément pour l'eau

La méthode de forage dépend de la formation de la roche et de la profondeur de l'aquifère. Dans les formations

sédimentaires lâches, des puits tubulaires peuvent être forés à l'aide d'une tarière à main et un trépied. Dans des

circonstances très rares, dans les sédiments lâches où l'approvisionnement en eau est disponible, le jet peut être utilisé.

Dans des formations plus dures et à de plus grandes profondeurs, des appareils de forage à percussion et rotatif sont

utilisés. L'emplacement et le forage des puits tubulaires et des puits de forage n'est pas un travail pour les amateurs, et

des entrepreneurs expérimentés et approuvés devraient être embauchés. Application: Les trois types de puits d'eau

extrait directement l'eau à partir du sol et sont donc adaptés à n'importe quel endroit où l'aquifère est à portée de main et

a un rendement suffisant. Les puits creusés manuellement sont adaptés aux zones avec une nappe phréatique peu

profonde. Tous dépendent de la recharge et une perméabilité suffisante de l'aquifère.

10.8 Puits de forage équipés d'une pompe motorisée

La seule différence entre les puits tubulaires et les forages est que les trous de forage est le nom usuel donné aux puits

profonds, forés avec des machines (typiquement de 40 - 100 m, et peut-être plus) qui ont généralement un diamètre et

une capacité plus large et sont équipés d'une pompe motorisée. En zones rurales arides, les pompes rotatives

alimentées par un moteur diesel qui sont la norme, mais les pompes solaires ou éoliennes conviendraient à certaines

applications de rendement moins important. Les pompes électriques sont appropriées, si l'alimentation fiable est

disponible, ce qui est rare. Le rendement du trou de forage est déterminé par l'hydrogéologie (et en particulier par la

profondeur, la transmissive et la recharge de la nappe phréatique et la proximité d'autres forages), le diamètre et la

profondeur du trou de forage, et la profondeur et la taille de la pompe installée. Evaluer le potentiel d'un aquifère et

placer, forer, tester, équiper et développer un trou de forage nécessitent tous une grande expertise et expérience, qui

dépassent la capacité de la plupart des groupes communautaires ou des organismes de développement. Des

entrepreneurs spécialisés sont généralement suscités. Une étude géologique est nécessaire avant de prendre la

décision qu’un trou de forage est la solution privilégiée et même alors, dans certaines formations géologiques, il existe

une incertitude considérable quant au rendement qu'un forage donnera jusqu'à ce qu'il soit percé et essayé à la pompe.

Par rapport aux autres technologies, les trous de forage sont les plus coûteux. Cependant, lorsqu'ils sont installés, forés

et construits correctement, les trous de forage fournissent des rendements fiables et élevés (2 - 10 m3 / heure en

général) d'eau de haute qualité et en tant que tel, ils sont adaptés aux zones à forte consommation par l’habitant, où un

approvisionnement en vrac de l'eau est nécessaire. Ils sont moins adaptés aux zones à faible demande et à faible

densité en population. Ils ont des coûts élevés de fonctionnement et d'entretien qui augmentent dans les régions

éloignées. Le bétail de pâturage est souvent concentré autour des trous de forage, ce qui peut considérablement

dégrader l'environnement. Le pompage excessif réduit la nappe phréatique et réduit le rendement des puits peu

profonds voisins, parfois jusqu’à ce qu’ils sèchent complètement pendant la saison sèche.

- 89 -

Avantages

Généralement une excellente qualité d'eau

Un approvisionnement en vrac fiable, convient à une forte demande, des applications urbaines et péri-urbaines

Des aquifères profonds (> 100 mètres) peuvent être atteints

Toute l'année, des trous de forage pour approvisionnement en temps de sécheresse ne sont pas sur-pompés

Inconvénients

des coûts d'investissement élevés et un rendement imprévisibles

des coûts d'exploitation et d'entretien élevés, il est mal adapté aux collectivités éloignées et mal desservies

faibles taux de fonctionnalité suite à une réparation et à un entretien inadéquats

niveaux d'eau nécessitent une surveillance pour éviter un sur-pompage.

10.9 Recharge de l’aquifère gérée

De nombreux aquifères dans les zones arides sont sur-pompés, ce qui entraîne la baisse du niveau de la nappe

phréatique, la baisse des rendements et augmente les coûts de pompage. Lorsque cela arrive, il y a de nombreuses

façons pour que la recharge soit améliorée, y compris de nombreuses technologies déjà décrites tels que des cuvettes,

des barrages, des barrages de sable et des déversoirs de propagation d’eau, ainsi que les techniques de récolte d’eau

sur le terrain et de gestion des terres comme la conservation l'agriculture, de terrasses et de stockage améliorée en

utilisant des fosses zai, des diguettes, des lignes de pierres et des dépressions. Les aquifères peuvent également être

rechargées en canalisant les eaux de ruissellement directement dans les trous de forage et les tubes de recharge. Des

informations complémentaires sont disponibles à l'Association internationale des hydrogéologues – Groupe de recharge

d’aquifère géré : [Lien]

10.10 Comparaison des solutions d'eau

Le tableau 13 compare les différentes solutions d'eau étudiées dans ce chapitre et marque leur pertinence dans les

zones arides rurales par rapport à ce que nous croyons être les trois grands domaines d'importance : le coût, la qualité

et la durabilité. Le coût prend en compte les coûts totaux de la vie : l'investissement, le fonctionnement, la maintenance

et les coûts de remplacement. En termes de durabilité, il est important de tenir compte des impacts environnementaux et

de la fonctionnalité : La durée du fonctionnement de la technologie de manière adéquate ? Le rendement ne prend pas

en considération uniquement le volume de l'eau, mais également la façon dont l'eau est accessible et sa fiabilité tout au

long de l'année. Le tableau se base sur les connaissances des auteurs et est purement indicative. Les valeurs varient

selon l'application et le contexte local.

10.11 Autres lectures et ressources

Akvopedia: Des conseils en ligne sur les technologies WASH en général : [Lien]

Hussey, S.W. (2007), Water from Sand Rivers: Guidelines for abstraction (L'eau des rivières de sable: Lignes directrices

pour l’extraction). WEDC, UK. [Lien]

Jordan T D Jnr., (1984), A handbook of gravity–flow water systems, IT Publications (Un manuel des systèmes d'eau

d’écoulement par gravité, publications informatiques)

McDonald A et al., (2005), Developing Groundwater: A Guide for Rural Water Supply, IT Publications (Développement

des eaux souterraines: un guide pour l'approvisionnement en eau en milieu rural, publications informatiques).

Pacey A and Cullis A, (1986), Rainwater Harvesting, IT Publications (Récupération des eaux pluviales, publications

informatiques)

SamSamWater Library. [Lien]

- 90 -

Smet J et al., (2002), Small Community Water Supplies: Technology, people and partnership (Approvisionnement d’eau

pour petite communauté : la technologie, les gens et partenariat). [Lien]

Watt S B, (1978), Ferrocement Water Tanks and their construction, IT Publications (Réservoirs ferrociment d’eau et leur

construction, publications informatiques).

Watt S B and Wood W E, (1977), Hand dug wells, IT Publications (Puits creusés manuellement, publications

informatiques).

WaterAid, (2007), WaterAid Technology notes. Accessed June 2012 (Annotations de la technlogie WaterAid. Consulté

en juin 2012 [Lien]

Skinner B and Shaw R, WELL Technical Briefs, Buried and semi-submerged tanks (fiches techniques de PUITS, des

réservoirs enterrés et semi-immergés), WEDC, UK. [Lien]

WOCAT, (2011), SLM (Sustainable Land Management= Gestion durable des terres) in Practice - Guidelines

and Best Practices for Sub-Saharan Africa (SLM en pratique – Directives et meilleures pratiques pour

l’Afrique sub-saharienne). Lien

WOCAT, (2007), Where the land is greener (Là où les terres sont les plus vertes). Lien

WOCAT, (2013), Water Harvesting – Guidelines to Good Practice (Récupération d’eau – Directives pour

bonnes pratiques). Lien

Tableau 13 : Comparaison des technologies d’approvisionnement en eau (Excellent développement, 2013)

- 91 -

Chapitre 11 : Conclusion

Les barrages de sable sont une solution à faible coût, durable au vieux problème de la rareté de l'eau dans

les régions arides et semi-arides. Ils représentent un énorme potentiel pour lancer le développement de

démarrage tout en préservant les ressources en eau précieuses pour les générations futures. Ils peuvent

être construits n'importe où que les quatre conditions préalables sont remplies : une rivière saisonnière avec

suffisamment de sédiments de rivière de sable, une base accessible et adaptée et un lit de rivière

suffisamment imperméable. Toutefois, le choix du site a un impact énorme sur les coûts-avantages d'un

barrage.

Le site idéal est dans une gorge où le lit de la rivière se rétrécit, les berges sont abruptes et le socle rocheux

est près de la surface d’une rivière qui connaît des écoulements torrentiels et un transport de sédiments

important. Lors de l’implantation, vérifiez si les sédiments sont de sable, les banques sont stables et

idéalement d'au moins un mètre de haut et si il y a des trous écope en amont du site. Dans les petits bassins

versants en particulier où les pentes et les berges sont peu profondes et les inondations moins torrentielles,

des barrages de sable prendront plus de temps à mûrir et le déversoir devra être rehaussé par petits

incréments. Dans ces conditions, il existe un risque d'ensablement. Si l'eau est destinée à être utilisée pour

la boisson, il est préférable qu’elle soit extraite à travers une galerie d'infiltration dans le sable et des points

d’abreuvage pour bétail séparés placés en aval du barrage.

La solution pour une conception réussie est que la hauteur du déversoir soit de manière à ce que le barrage

se remplit de sable dans les 3 ans, la fondation étanche et ancrée au lit rocheux ou d’argile imperméable au

point de 1,5 m plus large que la largeur annuel d'inondation et ses déversoirs canalisant les écoulements

d’inondation d'une manière telle que la rivière continue à s'écouler dans l’ancien cours d’eau. Cela signifie

que le positionnement central du déversoir dans le canal principal avec le déversoir qui se termine

légèrement à partir des principales berges. La largeur des déversoirs d’inondation correspond à la largeur

des inondations annuelles et à vie (ou 50 ans). A moins que le barrage soit construit directement dans le lit

rocheux, il doit avoir un tablier (ou plate-forme de déversement) en aval du barrage pour éviter le minage de

la fondation.

Un processus de construction régulier repose sur la clarté de la «propriété» et de la gestion et l'accès au

barrage et l'eau qui est décrite dans les accords juridiques et reconnue par les autorités locales et

traditionnelles. La construction ne devrait commencer qu’une fois que tous les matériaux locaux ( sable,

roches et eau) sont disponibles sur le site et le bassin versant en amont du barrage est protégé. La

construction devrait être prévue au cours de la saison sèche au moment approprié, en tenant compte des

demandes agricoles locales. Des artisans qualifiés qui sont familiers avec la pierre-maçonnerie doivent être

sur place pour superviser la construction à tout moment. La fondation doit être nettoyée et bien préparée afin

de réaliser un joint étanche à l’eau et une armature d'acier ciselé dans la roche. Le coffrage doit être

soigneusement défini pour être de niveau et correspondre aux dimensions de conception. Le barrage est

rempli de telle sorte que le barrage contient le plus de roches possibles sans que les roches ne se touchant

ou qu’elles touchent le coffrage et en ayant aucun niveau de faiblesse. Le rapport sable, ciment et mortier

doit être soigneusement contrôlé, et le stockage et l'utilisation de ciment strictement comptabilisés.

Une fois le barrage construit, il est plâtré et doit être arrosé trois fois par jour pendant les 4 premières

semaines pour s'assurer qu'il sèche correctement. Lorsqu’il pleut, il est soigneusement contrôlé pour les

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fissures et les fuites, et on s’assure que le déversoir accueille le débit de crue. S'il y a des fissures ou des

flux sous ou autour du barrage, ils doivent être immédiatement réparés. Si le flot s'écoule autour du barrage,

cela signifie que le déversoir du barrage est trop petit et il doit être élargi avant les prochaines pluies.

Enfin, veuillez-vous documenter des expériences et partager les détails de l'emplacement, la conception du

barrage et de la performance, y compris avant et après les photos (voir app. 6 pour un modèle). L’Excellent

développement cataloguera et partagera des exemples qui nous sont envoyés sur notre site. Bonne chance.

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Annexes

Services de soutien technique de l'Excellent développement et de l’ASDF

Exemples d’accords juridiques

Accord de construction du barrage de sable

Accord d’accès

Annexe 1 : Soutien technique de l’Excellent Développement et de

l’ASDF

À chaque étape du processus de pilote et d'élaboration de programmes, Excellente et ASDF offrent un éventail de

ressources d'apprentissage, de formation et de services consultatifs pour répondre à vos besoins. Des organismes

d'exécution peuvent choisir le niveau de soutien qui leur convient. Nous travaillons avec des organisations actives dans

les régions arides. Principalement cela est réalisé avec les organisations qui visent à améliorer la sécurité alimentaire et

de l'eau, et la gestion des bassins versants pour l'agriculture de subsistance et les éleveurs. Le support peut être

entièrement financé par l'organisation de mise en œuvre ou entièrement financé par Excellente et ASDF ou les deux

organisations peuvent partager les coûts.

Nos services incluent :

Guide de l’approvisionnement de barrage de sable et conseils techniques par téléphone et par courriel.

Visites d'apprentissage et formation du personnel au Kenya.

Dans le conseil du pays, y compris :

Etudes de faisabilité, analyse contextuelle et conception pilote.

Conseils techniques sur l’implantation, la conception et la construction de barrage de sable.

Conception du programme et renforcement des capacités

Stratégie de l’organisation et soutien au développement.

Plaidoirie et recherche conjointe

Types d’organisation que nous soutenons :

Organisations de développement des terres arides.

Organisations de conservations et de gestion des réserves de chasse des terres arides.

Organisations et entrepreneurs responsables de l’ingénierie des routes rurales.

Organisations de l’agriculture commerciale.

Les secteurs de programme dans lesquels nous travaillons :

sécheresse agricole extensible et l'agroforesterie.

récupération des eaux pluviales, et la conservation des sols et de l'eau.

consolidation de la paix et gestion des conflits.

gestion des ressources intégrées d’eau et recharge de l'aquifère géré.

réduction des risques de catastrophes dans les zones arides, y compris la gestion des inondations.

Adaptation au changement climatique et la relation alimentation-énergie-eau dans les zones arides.

- 96 -

Annexe 2 : Accords juridiques

Annexe 2.1 : Accord pour construction de barrage de sable

Nous, membres de _________________________________________________________

S.H.G. (Self-help Group) en ce jour _________ mois ______________ an __________

consentons à prendre part à la construction du (des) barrage(s) de sable, que nous avons demandé à être pris en

charge par l’ONG XXXXXX, Kenya.

Nous ne nous engageons donc aux conditions sous-jacentes à l'égard de la construction du barrage de sable et de

permettre à ses / leurs performances efficaces.

Le terracement des berges de la vallée de la rivière où le(s) barrage(s) de sable doit (doivent) être construit(s) à

l'avance.

La collecte suffisante de pierres, d'eau et de sable pour la construction du (des) barrage(s) de sable à l'avance.

Profiter de notre travail non rémunéré durant la construction actuelle du (des) barrage(s) de sable

Mettre en place les accords nécessaires pour le de sable auprès des propriétaires fonciers concernés pour permettre la

construction de barrage(s) de sable et permettre l'accessibilité pour l'utilisation de l'eau du (des) barrage(s) de sable

L'application et la réception l’enregistrement du barrage de sable auprès des autorités compétentes (par exemple le

Ministère de l'Eau).

Position GPS location du (des) barrage(s) de sable___________________________________________________

Numéro de référence de la conception du barrage de sable ____________________________________________

Village _________________ Sous-location __________________ Emplacement _____________

Division ______________________ Circonscription ______________________________________

Signé par :

REPRESENTANTS DE LA COMMUNAUTE : EN PRESANCE DE :

PRESIDENT

_______________________________ _______________________________

ID # ___________________________ ID # ____________________________

SECRETAIRE

_______________________________ ________________________________

ID#____________________________ ID # ____________________________

TRESORIER

_______________________________ ________________________________

ID#____________________________ ID # ____________________________

REPRESENTANTS DE L’ONG XXXXXXX KENYA :

1.) _____________________________ 2.) _____________________________

Annotation : Attachez la conception du barrage et une copie des noms, des numéros d'identification et des signatures

des membres.

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Annexe 2.2 : Accord d’accès

République du Kenya : Accord pour la traversée de sable barrages, d’ailes et de terrasses

Cet accord est conclu : __________ jour ________________ mois ________ année

Entre : Nom: Numéro d’ID. Boîte postale

1. _____________________________ _________________________ _______________________________

2. _____________________________ _________________________ _______________________________

Dans la république susmentionnée (ci-après dénommés les “PROPRIETAIRES” dont l’expression doit où le contexte le permet

comprendre leurs héritiers, leurs représentants personnels et leurs ayants droit) d’une part ____________________________ S.H.G.

représenté par son président, secrétaire et trésorier du Numéro de la boîte postale ________________ dans la république

susmentionnée (ci-après mentionnée “REPRESENTANTS DE LA COMMUNAUTE” dont l'expression est où le contexte le permet

inclut leurs représentants personnels et leurs successeurs) d’autre part.

ATTENDU QUE les propriétaires sont le propriétaire enregistré et/ou bénéfique de parcelles situées dans ___________________

Sous-location, __________________ Location, __________________ Circonscription ET ATTENDU le titulaire a à la demande de la

communauté locale a accepté de lui permettre (collectivité locale) par ____________________ S.H.G. de laisser le barrage et/ou les

ailes de sable et les terrasses traverser leurs parcelles respectives de _____________ aux clauses et conditions ci-après mentionnées.

MAINTENANT CE CONTRAT CONVIENT CE QUI SUIT :

Les propriétaires se sont engagés irrévocablement à fournir UN chemin d'accès raisonnable au barrage de sable et/ou aux ailes et aux

terrasses.

Les propriétaires ont un accès illimité au passage du barrage de sable et/ou des ailes à condition qu'il/elle ne mette pas en danger la

continuité et la sécurité du barrage de sable et/ou des ailes et des terrasses.

Les propriétaires se sont engagés irrévocablement à permettre un accès raisonnable à travers leurs terres au barrage de sable pour

une collecte raisonnable d’eau.

Les propriétaires se sont engagés irrévocablement à interdire l'accès par le biais de leurs terres à toute personne (s) aux fins de la

collecte de sable.

Le soussigné indemnise l’ONG XXXXXXXXXXXXXX Kenya de toute réclamation et compensations pour toutes pertes et/ou des

blessures subies en raison de l’offre d’accès détaillée. EN FOI DE QUOI les parties ont respectivement ont mis la main sur l'accord le

jour et l'année mentionnés ci-après. Signé par les “PROPRIETAIRES”:

Nom Adresse Numéro d’ID No. du lot de terrain Signature

EN PRESENCE DE :

Nom : _______________ Signature: _________________ Numéro d’ID____________________ Profession ____________________

NOM DU GROUPE ENREGISTRE : ___________________________ NUMERO D’ENREGISTREMENT : ___________________

ADRESSE DU GROUPE : _____________________________________________________________________________________

REPRESENTANTS COMMUNAUTAIRES DU GROUPE ENREGISTRE

Nom Numéro d’ID. Signature Profession

EN LA PRESENCE DE : Nom : _____________________________ Signature: _______________________________

Numéro d’ID ______________________________________ Profession : ______________________________