4 Les procédés de contrôle du ruissellement


4.1 Introduction

Modelé du terrain et techniques biologiques ne permettent pas de résoudre tous les problèmes de Conservation des eaux et des Sols. Dès que la pluviométrie devient insuffisante pour permettre la mise en place d'une couverture végétale, dès que la pente devient importante, il est indispensable d'envisager de nouvelles techniques nécessitant des terrassements. Ces techniques permettent un contrôle du ruissellement.

On distingue habituellement 3 catégories de terrassement en CES :

* les systèmes de concentration du ruissellement.

Ils s'emploient lorsque la pluviométrie est médiocre. La pluviométrie seuil est grossièrement de 400 à 500 mm. Sous ces climats, les cultures pluviales ne peuvent être assurées chaque année. Des ouvrages horizontaux sont construits selon les courbes de niveau pour recueillir le ruissellement issu d'un glacis sus-jacent. Seule la fraction de la surface recueillant le ruissellement est cultivée. Le bilan hydrique de la fraction cultivée est améliorée par l'infiltration du ruissellement issu du glacis amont.

* Les systèmes d'absorption ou d'infiltration

Ils s'emploient lorsque la pluviométrie permet une culture sèche avec des rendements suffisants (pluviométrie inférieure à 750 ou 800 mm). Il s'agit d'ouvrages horizontaux (construits selon les courbes de niveau) conçus pour provoquer l'infiltration totale des précipitations reçues par la partie d'un versant comprise entre 2 courbes de niveau. Ils ne conviennent que sur des sols perméables, à pentes faibles. La totalité de la surface comprise entre 2 ouvrages est cultivée et peut bénéficier de techniques de CES complémentaires (Cultures en courbes de niveau, bandes enherbées ...). La partie immédiatement à l'amont de l'ouvrage bénéfice de l'apport complémentaire lié à l'infiltration du ruissellement.

* Les systèmes de diversion

Ils conviennent lorsque les précipitations sont abondantes. Ce sont des ensembles d'ouvrages à très faible pente longitudinale (inférieure à 0.3 %). Chaque ouvrage a pour rôle de briser la force vive du ruissellement déversant, d'infiltrer une partie de l'eau ainsi retenue momentanément et d'évacuer le reste vers un exutoire convenablement aménagé. L'évacuation de l'excès d'eau en saison des pluies évite les problèmes de lessivage exagéré des sols.

4.2 - Les ouvrages courants

4.2 - 1 - Les terrasses (bench terraces)

Il s'agit de plates formes de terre disposées en marche d'escalier (figures 8a et 8b). Les terres de remblai sont soutenues à l'aval, soit par un mur (figure 9), soit par une pente gazonnée.

 

 
Figure 8a : Terrasse d'irrigation (FAO, 1993   Figure 8b : Terrasse en escalier à profil déversé vers l'amont (FAO. 1993 )

 

Elles permettent la culture sur de fortes pentes mais nécessitent d'importants travaux difficilement mécanisables. Leur utilisation est de moins en moins fréquente. Elles sont remplacées aujourd'hui par la technique des terrasses progressives ou rideaux.

4. 2-2 Les rideaux ou terrasses progressives

Les rideaux résultent d'un modelé des champs, obtenu moins par terrassement que par une évolution progressive due au labour ou au départ naturel des terres vers l'aval. Ils se forment chaque fois que 2 champs, l'un amont, l'autre aval, sont séparés par une limite perpendiculaire à la pente (ligne de non labour, bande d'arrêt enherbée, muret ...). A force de labourer en versant vers le bas ou suite au glissement des terres, le bord amont de cette limite se relève alors que le bord aval se creuse (voir figure 9 pour le cas du muret). Le profil général du terrain offre alors une succession de champs moins pentus, séparés par une série de décrochements ou rideaux.

Les rideaux, au départ simple limite, reçoivent les pierres ramassées sur le champ. Des broussailles puis des arbustes et des arbres s'y installent, à moins que l'on y plante des arbres fruitiers, ou des bandes herbeuses (Andropogon, herbe à éléphants ...).
Des réalisations effectuées à Porto Rico (Climat tropical humide), montrent que la seule plantation en herbes à éléphants de bandes d'arrêts de 50 cm de large permet de réaliser des terrasses stabilisées sur des pentes de 20 à 55 %. En Afrique tropicale humide, Roose (1977) observe le rehaussement rapide des sols en amont des bandes d'arrêt enherbées (5 à 10 cm par an pour des bandes de 50 cm à 4 mètres de large).

 

Figure 9 : Muret (R Benrand. 1993)

 

La technique de la bande d'arrêt ou bande anti-érosive constitue une méthode simple et peu coûteuse pour la réalisation de gradins sur les versants à fortes pentes et bien arrosés (Cameroun, Congo, Sud Togo, Ouest de la Cote d'Ivoire, Guinée).

4.2-3 - Les banquettes

Ce sont des ouvrages (figure 10) servant à couper les parcelles selon les courbes de niveau par des obstacles horizontaux (fossés, talus). Elles brisent l'énergie du ruissellement, augmentent l'infiltration et évacuent les eaux vers des exutoires

Figure 10 : Type de banquette à profil normal(CTFF, 1979)

 

4.2-4 Autres aménagements courants

Il serait difficile de présenter une étude exhaustive des techniques de terrassement en CES. Pour l'essentiel, il s'agira de méthodes dérivées des banquettes ou concentrant le ruissellement vers un secteur cultivé.

a) Les diguettes

Il s'agit d'une technique développée dans les secteurs à pente faible (quelques pourcents). Soumis à l'érosion en nappe. La densité de diguettes varie de 300 m à 500 m/ha au Burkina.

Elles sont constituées, suivant les projets :

* de bourrelets de terre compactée de 40 - 50 cm de haut, imperméables (figure 11).

Cette méthode présente des risques techniques (affaissement de la digue, d'où érosions préférentielles) et des risques culturaux (asphyxie des cultures à l'amont de la diguette). Ils sont d'entretien difficile et nécessitent des moyens importants, en matériel ou en main d'oeuvre (compactage).

 

Figure 11 : Digeutte en terre (Rochette 1989)

 

* d'alignement de moellons de 2à - 30 cm, perméables (figure 12a et 12b).

Dans les zones où les pierres sont abondantes, cette technique peut être développée par les paysans sans intervention extérieure. Dans le cas contraire, il est nécessaire de prévoir la mise à disposition des paysans de camions pour le transport des pierres (Exemple du projet PATECORE à Kongoussi au Burkina Faso).

L'intérêt de ces techniques réside dans leur faible coût : l'hectare aménagé revient, au Burkina, de 30 (cordons pierreux) à 50 000 FCFA (bourrelets).

L'essentiel du prix de revient est lié à la nécessité d'utiliser du matériel extérieur (camions, tracteurs, brouettes, ...).

Il est essentiel d'adopter des techniques peu coûteuses et reproductibles par les paysans : on notera en particulier la possibilité de remplacer avantageusement l'étude topographique du site par la technique du niveau à eau (figure 13)

 

 
  Figure 12a: Diguette filtrante sans tapis(PATECORE. 1992) Figure 12b : Cordons en pierres : cordons à trois pierres (CMDT. 1095

 

b) Les techniques de concentration du ruissellement (figure 14a et 14b)

Ces procédés utilisent les principes suivants :

* une fraction de la parcelle n'est pas cultivée. Elle constitue un petit bassin versant permettant le développement d'un ruissellement.
* le reste de la parcelle est consacrée aux cultures. Le ruissellement s'y concentre et s'y infiltre.


Ces techniques sont particulièrement adaptées aux sols limoneux, de mauvaise stabilité structurale et à forte capacité de rétention en eau.

La formation d'une croûte de battance sur le glacis permet un important ruissellement. La forte capacité de rétention en eau du sol permetde recueillir l'eau ruisselée et de la stocker par la suite, sans pertes par drainage en profondeur. Il s'agit essentiellement des sols de loess péri désertiques et dans une moindre mesure, des sols bruns ou des sols ferrugineux.


Le ratio surface du glacis/surface cultivée dépend de la pluviométrie locale. Un bilan hydrique au niveau de la fraction cultivée permet dedimensionnement du dispositif.


Les demi-lunes, les banquettes recourbées : un glacis permet de concentrer le ruissellement vers un bassin de quelques m² (demi-lunes, zaï) à quelques centaines de m² (banquettes recourbées). Leur utilisation est variée (reboisement, culture fruitière, alimentation en eau du bétail ...), et permet des cultures jusqu'à des pluviométries inférieures à 100 mm (Israël). Ces dispositifs sont répartis en quinconce selon la ligne de plus grande pente.

 

Figure 13 : Mesure de la pente au moyen du niveau d'eau

Figure 14a: Disposition des trous de Zaï (Rochette, 1989)

Figure 14 b : Demi-lunes (Rochette, i989)

 

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