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Régime hydrologique

Le régime hydrologique du fleuve Niger dans le bassin du Niger Supérieur n'est pas entièrement naturel. Les précipitations dans le bassin versant supérieur déterminent le débit du fleuve, mais l'utilisation de l'eau en amont a un impact important sur le débit en aval, notamment sur le rythme des crues saisonnières dans le delta intérieur du Niger.

Bassins et affluents

Le fleuve Niger (4 200 km) est le plus long fleuve d'Afrique de l'Ouest et le troisième plus long du continent africain. De sa source dans les hautes terres de la Guinée, le fleuve traverse le Mali, le Niger et le Nigéria où elle se jette dans le golfe de Guinée dans l'océan Atlantique. La rivière draine un bassin versant de plus de 2 millions de km2 et fournit de l'eau à plus de 100 millions de personnes.

Le Niger et ses affluents prennent leurs sources dans les hautes terres guinéennes. A côté du Niger proprement dit, il y a cinq principaux affluents, les Tinkisso, Niandan, Milo et Sankarani en Guinée et les Bani au Mali (voir Visionneuse). L’affluent le plus septentrionale, le Tinkisso, est originaire du Fouta-Djalon. Le principal affluent du Niger est le Bani, qui draine le sud du Mali et le nord-est de la Côte d'Ivoire. Après que le Bani se soit déversé dans le Niger près de Mopti, à la limite sud du Delta Intérieur du Niger, il n'y a plus d'écoulement depuis l'est du Mali et le Niger. Par conséquent, l'évaporation diminue progressivement le débit de la rivière.

Le bassin hydrographique total du Bani (129 000 km2) est presque aussi important que le reste du bassin du Niger Supérieur (147 000 km2). Pourtant, le débit du Bani est inférieur à la moitié de celui du Niger, car le Bani reçoit moins de précipitations que les autres sous-bassins du Niger Supérieur.

Upper Niger Basin

 

Pluviométrie et débits de la fleuve

Les données pluviométriques à long terme et le suivi des rejets permettent de montrer comment le débit de la rivière est lié aux précipitations. Cette relation a été étudiée par Zwarts et al. (2005, 2009). Les données de 28 stations pluviométriques à long terme sur le Bani supérieur étaient liées au débit à Douna. 17 stations pluviométriques à long terme sont disponibles pour le bassin du Niger Supérieur. Ces données sont comparées au débit à Koulikoro. Les stations pluviométriques et hydrologiques sont indiquées sur la carte.

Hydrological infrastructure.jpg Le Bassin du Niger, montrant quatre barrages (Selingue et Markala sur le Haut Niger, Talo sur le Bani et Kainji sur le Bas Niger), les stations hydrologiques (Koulikoro et Douna) et 45 stations météorologiques à long terme sur le Haut Niger.

Les précipitations annuelles dans le bassin versant du Bani varient généralement entre 1000 et 1200 mm. Les périodes humides et sèches sont reflétées dans le débit d'eau. Le débit du Bani en septembre est tombé de 3000 m3/s à seulement 250 m3/s pendant la grande sécheresse du début des années 1980, mais il a ensuite augmenté progressivement. L'effet à long terme d'une série d'années sèches, avec une faible pluviométrie, sur l'écoulement du Bani est évident. Le Bani était une rivière avec un courant entièrement naturel jusqu'en 2006 quand le barrage de Talo est devenu opérationnel. Depuis 1922, les précipitations annuelles moyennes dans le bassin versant du Niger Supérieur ont varié entre 1300 et 1600 mm. Les tendances à long terme des précipitations et du débit dans le Niger Supérieur ressemblent à celles des fleuves Sénégal et Bani, mais où le Sénégal et les Bani ont perdu 80% de leur débit durant la grande sécheresse des années 1980, la diminution pour le Niger a été légèrement moins de 50%.

Rainfall and discharge Niger - Bani À gauche: Pluviométrie annuelle dans le sous-bassin supérieur de Bani (sur la base de 28 stations de précipitations, axe y à gauche) et débit du fleuve en septembre à Douna (axe y à droite). Les tendances montrent la moyenne mobile sur neuf ans. Voyez la carte pour l'emplacement de Douna et les stations pluviométriques.

Droite: Pluviométrie annuelle dans le sous-bassin du Niger Supérieur (17 stations pluviométriques) et débit du fleuve en septembre à Koulikoro. Les barres rouges montrent l'effet du réservoir de Sélingué sur le débit du fleuve en septembre. Voyez la carte pour l'emplacement de Douna et les stations de précipitations.

 

Débits et prélèvements d’eau

Depuis 1982, le débit du Haut-Niger n'a pas été entièrement naturel en raison de la construction du réservoir Sélingué dans le Sankarani. Le réservoir Sélingué couvre 450 km2 lorsqu'il est plein (2,1 km3). Les entrées et les sorties mensuelles ont été enregistrées depuis sa création. La perte annuelle s'élève à 0,83 km3, dont 0,57 km3 sont perdus par évaporation (source Zwarts et al., 2005); le reste devient de l'eau souterraine. Plus important que la perte d'eau est le changement dans le débit d'eau saisonnier. Le débit dans le réservoir (représentant le débit naturel) est réduit en moyenne de 61% en août et de 36% en septembre en raison du remplissage du réservoir. En revanche, lorsque l'eau est lâchée par le barrage pendant la saison sèche, le débit sortant entre février et avril est environ trois fois plus important que le débit naturel. Au cours des premières années de son existence, l'effet du barrage de Sélingué (barres rouges dans le graphique) a été limité, car le lac n'a été que partiellement vidé au cours de l'année et n'a pas été entièrement rempli.

Un autre barrage dans le Niger Supérieur, le barrage de Markala, est un barrage bas de l'autre côté du fleuve, utilisé pour élever le niveau d'eau suffisamment pour irriguer la zone gérée par l'Office du Niger. La zone d'irrigation est située dans le Delta Mort, une ancienne branche du Niger. Le barrage de Markala est opérationnel depuis 1947, mais il a fallu de nombreuses années avant que le système d'irrigation soit développé.

La consommation d'eau, enregistrée par l'Office du Niger, s'élève à 2,69 km3 par an, soit 86 m3/s (source Zwarts et al., 2005). Malgré l'extension progressive de la zone irriguée, le prélèvement de l'eau est resté au même niveau entre 1988 et 2006. Sur la même période, le débit annuel du fleuve à Koulikoro a varié entre 624 et 1258 m3/s. En conséquence, l'utilisation de l'eau par l'Office du Niger ne dépasse pas 6% d'un débit élevé (comme en 1995), mais elle peut atteindre 16% lorsque le débit est faible (comme en 1989). La consommation mensuelle d'eau de l'Office du Niger est de 60 m3/s en janvier, pour passer progressivement à 130 m3/s en octobre, puis à 90 m3/s en novembre et à 50 m3/s en décembre. L'approvisionnement en eau disponible varie entre 100 m3/s en mars et 3200 m3/s en septembre. Ainsi, 60% du débit est exploité en mars, contre seulement quelques pourcentages en septembre.

L'effet de l'irrigation sur le débit de la rivière diffère de celui des barrages, comme l'illustre la figure ci-dessous. Dans le cas des barrages, l'eau est retenue pendant la saison des pluies pour remplir le réservoir et être libérée pendant la saison sèche pour produire de l'électricité. L'eau est perdue à cause de l'évaporation. En cas d'irrigation, il y a un apport d'eau continu; la quantité d'eau absorbée dépend de la surface irriguée. L'impact sur le débit du fleuve est relativement faible lors d'une crue élevée et important lors d'une crue basse.

Visualisation hydrological effects on river flow.jpg Visualisation des effets hydrologiques des barrages et des prélèvements d'eau pour l'irrigation pendant le cycle d'inondation avec les années de crue élevée et faible. Le cycle d'inondation dans la zone occidentale du Sahel s'étend de juin à décembre. Les niveaux d'inondation les plus bas se produisent de mars à mai.

L'impact des interventions en amont sur les débits en aval et les inondations du Delta Intérieur du Niger a fait l'objet de nombreuses études. Des informations de base sur l'hydrologie du bassin du Niger Supérieur et l'impact des interventions en amont peuvent être trouvées, entre autres, dans les travaux de l'IRD (Orange et al., 2002) et Zwarts et al. (2005, 2009), et au niveau de l'ensemble du bassin du fleuve Niger dans les études de BRLi & DHI (2007) pour l’Autorité du Bassin du Niger (ABN).

Des études récentes, comprenant les dernières informations sur les prélèvements d'eau prévus et les dimensions des infrastructures, sont réalisées dans le cadre des études d'impact sur le barrage de Fomi-Moussako (AECOM 2017, Tractebel et al., 2017) et sur l'extension future du Office du Niger (études PAHA, BRLi & BETICO 2015, 2016).

Les interventions (proches) futures dans le régime hydrologique du bassin du Niger Supérieur nécessitent une gestion équilibrée de ses ressources en eau. Dans ce cadre, le projet BAMGIRE (2015-2019) a été initié pour étudier et promouvoir les options concrètes pour une gestion intégrée des ressources en eau dans le bassin du Niger Supérieur. BAMGIRE est financé par le ministère néerlandais de la Coopération internationale et mis en œuvre par Wetlands International Mali. Les études dans ce contexte sont coordonnées par Wetlands International et réalisées en coopération avec l'Institut d'Adaptation au Climat de Potsdam (Aich et al 2016, Liersch et al., 2017), l'Université d'Ottawa (Haque et al., 2017), Altenburg & Wymenga et l'Institut international de gestion de l'eau (IWMI, modélisation des débits environnementaux).

 

Sources et plus d'information

  • AECOM 2017. Actualisation de l’étude d’impact environnemental et social du barrage à buts multiples de Fomi en Guinée. Phase 1. Scoping pour déterminer la configuration du barrage de Fomi. Ministère de l’Agriculture, Direction Nationale du Génie Rural. Rapport provisoire de la Phase 1 – 60543397 – Novembre 2017. AECOM.
  • Aich V; Liersch S, Vetter, T, Fournet S, Andersson JCM, Calmanti S, van Weert FHA Hattermann FF & Paton EN 2016. Flood projections within the Niger River Basin under future land use and climate change. Science of The Total Environment 562: 666-677, ISSN 0048-9697,
  • https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.04.021.
  • BRLi & BETICO 2015. Projet d’accroisement de la productivité agricole au Mali (PAPAM). Étude du Programme d’Aménagement Hydro-Agricole (PAHA) de la zone Office du Niger (ON). Rapport de Phase 1. Etat des lieux. Volume 2. Aménagements hydrauliques. Janvier 2015.
  • BRLi & BETICO 2015. Projet d’accroisement de la productivité agricole au Mali (PAPAM). Étude du Programme d’Aménagement Hydro-Agricole (PAHA) de la zone Office du Niger (ON). Rapport de Phase 2. Elaboration de scenarios. Août 2015.
  • BRLi & BETICO. 2016. Projet d’accroisement de la productivité agricole au Mali (PAPAM). Étude du Programme d’Aménagement Hydro-Agricole (PAHA) de la zone Office du Niger (ON). Rapport de Phase 3. Concertation et choix du scenario. Février 2016.
  • BRLi & DHI. 2007. Establishment of a water management model for the Niger River Basin. Final Report (= document Rapport_final_Corps-rapport_anglais.pdf).
  • Liersch, S, S. Fournet, H. Koch 2017. Assessment of Climate Change and Water Management Impacts on the Water Resources in the Upper Niger and Bani River basins. Potsdam Institute for Climate Impact Research, Potsdam. Draft, 9 June 2017.
  • Orange D, Arfi R, Kuper M, Morand P & Poncet Y, editors 2002. Gestion intégrée des ressources naturelles en zones inonables tropicales. Paris: IRD.
  • TRACTEBEL ENGINEERING s.a. 2017. FOMI dam project on the Upper Niger: update of the feasibility study, detailed design (APD) – Phase I. Hydrological report - Hydrological study. P.010186 RP 2-001-E-Vol. 1a & 1b. TRACTEBEL, Cedex.
  • Wymenga, E, Kone, B, van der Kamp J & Zwarts L. 2002 – Delta intérieur du fleuve Niger. Écologie et gestion durable des ressources naturelles. Veenwouden: A&W/Wetlands International /Rijkswaterstaat.
  • Zwarts, L, Bijlsma RJ, van der Kamp J & Wymenga, E 2009. Living on the Edge. Wetlands and birds in a changing Sahel. KNNV Publishing, Zeist. p. 1-564.
  • Zwarts, L, Cissé N & Diallo M. 2005a. Hydrology of the Upper Niger. In: Zwarts L, Beukering van P, Kone B, Wymenga E, editors. The Niger, a lifeline. Lelystad: RIZA/Wetlands International/IVM/A&W. p. 15-40.
  • Zwarts, L, P. van Beukering, B. Kone & E. Wymenga 2005b. The Niger, a lifeline. Lelystad: Rijkswaterstaat/IVM/Wetlands International/A&W. p .1-304.
  • Zwarts, L. 2010. Le Delta Intérieur du Niger s’assèchera-t-il du fait du changement climatique et de l'utilisation de l'eau en amont ? Report A&W 1556. 33 p. http://www.altwym.nl/uploads/file/387_1294299489.pdf
  • Zwarts, L. 2010. Will the IND shrivel up due to climate change and water use upstream? A&W Report 1537. 33 p. http://www.altwym.nl/uploads/file/389_1294301369.pdf.
  • Zwarts, L., Bijlsma, R., van der Kamp, J. & Wymenga, E. 2009. Living on the Edge: Wetlands and bird in a changing Sahel. KNNV Publishing. 564 p. http://www.altwym.nl/uploads/file/540_1433753005.pdf

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