Efficiency of contour benches, filling-in and silting-up of a hill reservoir in a semi-arid climate in Tunisia Efficience des banquettes de courbe de niveau, remplissage et envasement d’un réservoir collinaire sous climat semi-aride en Tunisie En Fr

Résumé En Fr

The El Gouazine catchment area (18.1 km2), located in semi-arid central Tunisia (average annual rainfall 350 mm), was equipped with total retention contour benches on 43% of its surface area between June 1996 and July 1997. In order to analyze the efficiency of these benches on the catchment area, different thematic maps (slope, lithology, land use, hydrographic network) were crossed using GIS with a map that located the benches and their breaks. Specific topographical surveys were also carried out on a series of 14 benches’ in order to characterize the development of their holding capacities. To evaluate the impact of the contour bench installation on the catchment area, the change of liquid and solid inflow was measured at the catchment area outlet two years before and eight years after the bench installation. On-site surveys showed that contour bench dysfunction in the El Gouazine catchment area could not have been caused by man. However, three main physical causes could explain the dysfunction: placement of benches on gypsum clay soils, location of breaks on the hydrographic network, and slope greater than 25%. Topographic surveys showed that the benches initial holding capacity varied between 1 and 3 m3 per linear metre for a construction standard fixed at 2.28 m3. These surveys also showed that, nine years after their construction, the benches had lost 10 to 50% of their initial holding capacity. After installing benches in the El Gouazine catchment area, solid inflow was only reduced by 30%, whereas liquid inflow was reduced seven to eight times during a four-year period, which greatly limited the possibility of downstream irrigation. Annual runoff coefficients, at 4.5% before bench installation, were again at 5.1% in 2002–2003, and the silting-up rate was evaluated, in June 2005, as identical to its value before installation. Bench breakage and silting up of upstream canals explain these changes. The results of this study should serve to improve contour bench installation plans of catchment areas in semi-arid climates by both increasing bench efficiency and, at the same time, conserving sufficient water flow to hillside reservoirs.

Le bassin versant d’El Gouazine (18,1 km2), localisé en Tunisie centrale semi-aride (350 mm de pluie annuelle en moyenne) a été aménagé en banquettes à rétention totale sur 43 % de sa superficie entre juin 1996 et juillet 1997. Pour analyser l’efficience de ces banquettes sur le bassin versant, différentes cartes thématiques (pente, lithologie, occupation des sols, réseau hydrographique ont été croisées, en utilisant un système GIS avec une carte qui indique la localisation des banquettes et de leur rupture. Des contrôles topographiques spécifiques ont également été effectués sur une série de 14 banquettes, pour caractériser le développement de leur capacité de rétention. Pour évaluer l’impact de l’installation de telles banquettes sur le bassin versant, le changement d’apport liquide et solide a été mesuré au débouché du bassin d’alimentation, deux ans avant et huit ans après l’installation des banquettes. Des contrôles sur le site montrent que le dysfonctionnement des banquettes dans le bassin d’alimentation d’El Gouazine ne peut avoir été provoqué par l’homme. Cependant, trois principales causes physiques pourraient expliquer le dysfonctionnement constaté : l’installation des banquettes sur des sols argileux et gypseux, la localisation des ruptures sur le réseau hydrographique et une pente supérieure à 25 %. Les mesures topographiques montrent que la capacité initiale de rétention des banquettes varie entre 1 et 3 m2 par mètre linéaire pour une construction standard à 2,28 m3 ; elles montrent également que, neuf ans après leur construction, les banquettes ont perdu 10 à 50 % de leur capacité de rétention initiale. Après l’installation des banquettes dans le bassin d’alimentation d’El Gouazine, l’apport solide était seulement réduit de 30 %, tandis que l’apport liquide l’était de sept à huit fois pendant une période de quatre ans, ce qui limite beaucoup les possibilités d’irrigation aval. Les coefficients de ruissellement annuel, de 4,5 % avant l’installation des banquettes, étaient à nouveau de 5,1 % en 2002–2003, et le taux d’ensablement était identique, en juin 2005, à ce qu’il était avant l’installation des banquettes. La rupture des banquettes et l’ensablement des canaux amont expliquent ces changements. Les résultats de cette étude pourraient servir à améliorer les plans d’installation de banquettes de courbes de niveau dans les bassins d’alimentation en climat semi-aride, à la fois en augmentant l’efficience des banquettes et en maintenant un débit d’eau suffisant aux réservoirs collinaires.