Charte des Eaux

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Suivi
•Réseau de mesure

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•Base hydraccess

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Outils de gestion

•CAM

LA RÉPARTITION DES COÛTS ET CHARGES DES OUVRAGES COMMUNS DE L’OMVS

La question de la répartition des coûts et charges s’est posée très tôt à l’OMVS qui, dans le cadre de la mobilisation des financements indispensables à la réalisation de son programme, devait, en plus des subventions, recourir à des emprunts.

Dans ce cadre, les Etats - Membres ont marqué leur volonté de contracter ces emprunts de façon conjointe mais non solidaire (financièrement), pour ne pas aggraver la situation d’endettement de chacun des Etats. Il était nécessaire, dés lors, de disposer d’une clef de répartition permettant de fixer la quote-part de chaque Etat-Membre pour les emprunts.

Avec l’appui de l’US-AID, l’OMVS a pu disposer de l’assistance d’une équipe de l’Université d’Etat de Utah (Utah State University/USU) qui avait acquis une expérience dans ce domaine.

Cette assistance a permis l’élaboration d’un modèle basé sur le méthode des « coûts séparables – Bénéfices Restants » (SCRB).

L’ajustement de la méthode précédente a permis d’obtenir une nouvelle variante appelée Méthode des « Coûts Séparables Ajustés – Bénéfices Restants » (ASCRB) largement préconisé par la Banque Mondiale pour la répartition des coûts et charges des ouvrages communs de l’OMVS entre les services et pays.

Les autres principes de bases et critères de répartition sont fondés sur :

- L’utilisation de la méthode de l’accroissement progressif des bénéfices nets (Bénéfices primaires nets) pour l’estimation des bénéfices du secteur agricole ;

- L’utilisation de la méthode des ‘’coûts de l’alternative la moins onéreuse’’ pour les autres services (énergie, navigation, alimentation municipale et industrielle en eau ) du fait de la disponibilité de données sur les coûts des projets alternatifs à but unique existant dans les pays de l’OMVS comme la production thermique d’énergie électrique, le transport terrestre et l’alimentation en eau à partir des nappes souterraines ;

- L’utilisation de l’approche ‘’classique’’ de la répartition des coûts et charges des ouvrages communs de l’OMVS et d’une approche par barrage, en procédant à une analyse comparative des deux approches.

Le processus de répartition des coûts et charges des ouvrages communs de l’OMVS s’articule autour de deux étapes fondamentales suivantes :

- L’imputation des coûts des ouvrages communs (identifiés et chiffrés ci-dessus) aux services sur la base de la méthode ‘’ ASCRB,’’ des ‘’Coûts Séparables Ajustés-Bénéfices Restants’’

- L’imputation aux pays des coûts ainsi affectés aux services (ou secteurs), selon la même méthode ‘’ASCRB,’’ conformément la démarche décidée par le Conseil des Ministres lors de sa 31ème Session, ce qui constitue une rupture avec la méthode précédemment suivi des ‘’taux d’utilisation des services,’’ ne remplissant pas nécessairement le critère d’efficacité économique.

La première étape exige une analyse préliminaire des coûts aboutissant à leur classification en deux grandes catégories distinctes :

- Les coûts séparables par services comprenant les coûts spécifiques (coûts des inputs requis exclusivement par le service) et les coûts imputables (coûts différentiels résultant de l’addition de ce service à un projet dimensionné exclusivement pour tous les autres services) ;

- Les coûts joints (ou liés) : correspondant aux inputs communs requis par plusieurs services, ne pouvant être imputés exclusivement à un service particulier et donc obtenus par déduction des coûts séparables du total global des coûts des ouvrages communs. Ainsi, les coûts imputés à un service comprennent l’intégralité des coûts séparables y afférents et une part des coûts joints dont la détermination fait l’objet de l’application de la méthode ‘’ASCRB’’ en vue d’assurer les critères d’efficacité économique et d’équité.

Le processus de calcul de la part des coûts joints imputables à un service particulier est effectué, suivant cette méthode, selon le schéma suivant :

La détermination des coûts justifiables constituant une estimation des Bénéfices générés par le programme OMVS (les ‘’bénéfices primaires nets’’ pour l’irrigation et les coûts de l’alternative la moins onéreuse pour les autres secteurs ) ;

Le calcul d’un facteur d’ajustement correspondant au ratio coûts justifiables des autres services divisés par le coût total, permettant d’ajuster les coûts séparables des services (par multiplication par ce facteur), en vue de tenir compte de l’interaction entre les divers services (ou buts) du programme de l’OMVS ;

La détermination des bénéfices restants ajustés, pour chaque service, correspondant à la déduction des coûts séparables ajustés des coûts justifiables (ici bénéfices) ;

L’imputation des coûts joints aux services, proportionnellement aux Bénéfices restants ajustés, ce qui résout le problème de détermination de la part des coûts joints à imputer à chaque service.

Ainsi, les coûts imputés à chaque service sont obtenus par addition de cette part des coûts joints qui lui est imputée et des coûts séparables y afférents.

L’étape d’imputation des coûts et charges aux services étant effectuée, la deuxième phase consiste à affecter les coûts de chaque service aux pays, selon un processus de calcul similaire, en retenant une classification et une nomenclature identiques où le pays ‘’jouerait le rôle’’ du service (ou secteur).

Les étapes en sont, pour chaque service :

La détermination des coûts séparables par pays et donc des coûts joints, par déduction du coût total,

La détermination des coûts justifiables (et notamment des bénéfices) par pays,

La détermination d’un facteur d’ajustement servant à ajuster les coûts séparables par pays, en multipliant par le ratio coûts justifiables des autres pays divisés par le coûts total.

La détermination des ‘’bénéfices restants ajustés’’ par pays.

L’imputation des coûts joints (du service) aux pays, proportionnellement aux ‘’Bénéfices restants ajustés’’ par pays.

La détermination, pour chaque pays, pour le service considéré, des coûts imputés par addition de la part des coûts joints qui lui est imputée (pour ce service) et des coûts séparables (pour le même service).

Cette analyse détaillée des coûts permet d’obtenir la répartition des coûts et charges par service et par pays selon la méthode ‘’ASCRB’’.

Sur cette base la première clef adoptée par résolution n° 143/CM/SND du 6 mai 1981 du conseil des ministres se présente comme suit :

Pour tenir compte de l’évolution du contexte économique au niveau du bassin et des Etats – membres ainsi que du programme d’infrastructure régional de l’OMVS une réactualisation de cette clef a été engagé.

Les options essentielles ont été fixé par la 31ème Session du Conseil des Ministres pour tenir compte des inputs de volet navigation. Les données pour les volets irrigation (potentiel) l’énergie (clef de répartition de la résolution 188) et l’alimentation en eau étant déjà validée.

• SIMULSEN

But du logiciel

SIMULSEN est un logiciel destiné à évaluer les effets des différentes règles de gestion du barrage de Manantali et le degré de satisfaction des demandes suivantes :

- Production d’hydoélectricité ;

- Débit transitant au niveau de Bakel sur le Sénégal, correspondant à la somme des besoins en irrigation, consommation des villes et autres besoins éventuels ;

- Débit transitant au niveau de Bakel, permettant à la fois la navigation et l’inondation annuelle nécessaire aux cultures de décrue dans la vallée du fleuve Sénégal ;

- Laminage des crues au niveau de la sortie de la retenue de Manantali ;

- Laminage des crues au niveau de Bakel.

Ce logiciel permet de simuler numériquement la gestion de la retenue selon différentes règles laissées au choix de l’utilisateur, et de calculer ce qui résulte de cette gestion en matière de propagation de débit (jusqu’au niveau de Bakel), l’évolution du niveau de la retenue et de production d’électricité. Les simulations sont faites au pas de temps journalier, sur une période de débits journaliers de la banque de données homogénéisées du Haut bassin du fleuve Sénégal (de 1950 à 1999) et permettent donc de reproduire les résultats qui auraient été obtenus si le barrage de Manantali avait existé sur la période examinée, selon les modes de gestion retenus.

Fonction du logiciel.

a) Gestion des paramètres

Simulsen permet à l’utilisateur de gérer la totalité des paramètres intervenant dans les calculs de simulation, à savoir :

- Les caractéristiques du lac de la retenue, des organes du barrage et de l’usine hydroélectrique ;

- La demande de la production hydroélectrique (puissance à produire, seuil de turbinage) ;

- La gestion des paramètres des différentes stations utilisées pour la simulation. Ces stations, ainsi que la façon dont elles doivent être utilisées dans les calculs (selon la configuration du réseau de limnigraphes télétransmetteurs), sont laissées au choix de l’utilisateur ;

- Les paramètres décrivant les différents besoins en débits exprimés au niveau de Bakel (irrigation, soutien de crue ou d’étiage, navigation, alimentation en eau des centres urbains) ;

- Les hydrogrammes limites à respecter dans la retenue, permettant de limiter les risques de défaillance pour la fourniture de débits au niveau de Bakel (niveau limite inférieur), ou pour le laminage des crues (niveau limite supérieur). Ces types d’hydrogrammes peuvent être obtenus par une procédure particulière de simulation comme indiqué ci-dessous.

b) Calcul de simulation

Avant le lancement du calcul, l’utilisateur choisit dans une liste un certain nombre de règles de gestion, dont chacune doit être assortie d’un rang de priorité.

A chaque pas de temps de la simulation, les différentes règles retenues sont alors prises en compte par ordre de priorité décroissante, pour déterminer le débit journalier total à lâcher du barrage de Manantali (vidange + déversé + turbiné) ; l’application successive de ces règles se traduit par le resserrement d’une fourchette de valeurs limites pour ce débit total, jusqu’à ce que toutes les règles aient été prises en compte, ou que l’une d’entre elles s’avère incompatible avec la fourchette obtenue à partir des règles de priorité supérieure.

Une fois déterminé le débit journalier lâché par le barrage, la simulation détermine l’évolution du niveau de la retenue et la production d’hydroélectricité qui en résultent, ainsi que la propagation des débits en aval, avant de passer au pas de temps suivant.

Les différentes règles de gestion proposées à l’utilisateur sont les suivantes :

1. Respect des limites physiques imposées par le barrage sur les lâchers

Cette contrainte prend en compte les caractéristiques des différents organes d’évacuation du barrage pour déterminer les valeurs minimales ou maximales de débit qu’il est physiquement possible d’évacuer ;

2. Respect du niveau maximal admissible pour la sécurité du barrage

3. Respect d’une limite inférieure du niveau de la retenue

Cette contrainte prend en compte le respect d’un hydrogramme limite inférieure dans la retenue, correspondant à une réserve compatible avec la satisfaction d’une demande de débit exprimée au niveau de Bakel, avec un certain niveau de risque ;

4. Respect d’une limite supérieure du niveau de la retenue

Cette contrainte prend en compte le respect d’un hydrogramme limite supérieure dans la retenue, garantissant, avec un certain niveau de risque, la possibilité de laminer les crues au niveau de Bakel ou à la sortie de la retenue de Manantali ;

5. Laminage des crues au niveau de Bakel (en débits moyens journaliers) ;

6. Laminage des crues au niveau de la sortie du barrage (en débits moyens journaliers) ;

7. Demande de production d’Hydroélectricité

Pour cette contrainte, l’utilisateur doit définir la puissance à produire ainsi qu’un seuil de turbinage, niveau limite dans la retenue en dessous duquel on estime que la production d’hydroélectricité n’est pas rentable.

8. Satisfaction des différents types de besoins en eau, exprimés à Bakel

La prise en compte de ce type de contrainte se traduit par un calcul du débit total à lâcher au niveau de Manantali, pour que le débit qui en résulte un certain temps après au niveau de Bakel, coïncide avec l’hydrogramme des besoins exprimés.

c) Exploitation des résultats

Les résultats d’un calcul de simulation consistent en fichiers de pas de temps journaliers s’étendant sur la période simulée, comportant les valeurs des débits aux stations situées en aval du barrage, les cotes dans la retenue et les productions d’hydroélectricité. Les valeurs contenues dans ces fichiers peuvent être examinées soit en tant que chroniques, soit en termes statistiques décrivant leurs fonctions de répartition.

Ces examens peuvent être faits par édition de tableaux de chiffres ou par tracés graphiques. Il est possible également de déterminer les fonctions de répartition des moyennes annuelles pour les différents paramètres reconstitués, et de caractériser les taux d’échec obtenus au niveau de la satisfaction des besoins exprimés au niveau de Bakel.

Un module spécial permet d’élaborer la chronique des niveaux limites minimaux ou maximaux dans la retenue, compatible avec la réalisation de la chronique de débits totaux lâchés par la retenue, obtenue par le calcul de simulation. Cette chronique de niveaux limites peut, elle aussi être examinée en termes de fonction de répartition, et ainsi générer des règles de gestion utilisables par les calculs de simulation, consistant en des hydrogrammes de niveaux limites à respecter dans la retenue.

Limites du logiciel

L’évaluation des règles de gestion, satisfaction des besoins en eau et de la production de l’hydroélectricité, est faite en termes quantitatifs. C’est la traduction en termes économiques de ces résultats quantitatifs, qui permettrait de choisir les règles optimales à retenir pour gérer le barrage.

C'est à cet effet, que l'étude Coûts / Bénéfices et Appui à la préparation de la Charte des Eaux du « Programme d’Optimisation de la Gestion des Réservoirs (POGR) de l’OMVS » du PASIE, utilisera le logiciel Simulsen comme modèle hydrologique. Les résultats des différentes simulations de gestion des réservoirs constitueront ainsi les paramètres d’entrée du modèle économique développé dans le cadre de cette étude. Les impacts économiques, sociaux et environnementaux des différents scénarios de gestion testés seront donc évalués.

La version actuelle du logiciel ne permet pas de gérer des scénarios de demande de puissance électrique variable dans l’année. La gestion de ces scénarios est nécessaire pour préciser la consigne de production d’électricité.

De même, tous les paramètres des simulations sont fixés pour toute la période testée. On ne peut donc pas par exemple simuler une demande en eau d'irrigation croissante sur dix ans.

• PROGEMAN
But du logiciel

Ce Logiciel permet d’étudier la propagation des débits d’une station amont à une station aval.

Fonction du logiciel

Il permet :

- La saisie (ou la correction) des hauteurs instantanées des stations du bassin du fleuve Sénégal (de Manantali à Dagana). Les données sont enregistrées dans des fichiers annuels au format des fichiers cotes instantanées d’Hydrom, ce qui facilite leur transfert vers la banque de données ‘’en l’état ‘’ d’Hydrom (banque de données hydrométriques),

- Le calcul des hauteurs moyennes journalières, puis leur transformation en débit à toutes les stations (univoques ou non) pour toute période. Les résultats sont listés à l’écran, puis peuvent être dirigés vers l’imprimante à l’aide d’un fichier ou représentés graphiquement,

- Le calcul direct de la propagation des écoulements entre deux stations choisies en dehors de la zone influencée par la courbe de remous de Diama. La propagation se fait en débit jusqu’à Bakel, puis en hauteur de Boghé à Diama à l’aval,

- Le calcul inverse des lâchers à effectuer à Manantali en fonction d’un objectif fixé à Bakel et des apports des affluents non contrôlés (Falémé et Bakoye).

Limites du logiciel

La gestion des lâchers n’est possible que si les fichiers des volumes lâchés à Manantali et les hauteurs aux stations de Oualia, Gourbassy, Kayes et Bakel sont à jour et sans lacune

• COREDIAM
But du Logiciel

Ce logiciel permet d’évaluer le niveau prévu aux différentes stations influencées par le barrage de Diama en fonction de deux paramètres :

a) La cote observée à une station influencée de l’amont (Bakel), station « préviseur » ;

b) La cote dans le lac (cote amont de Diama).

Fonction du logiciel

La fonction essentielle de ce logiciel est de calculer la courbe de remous du barrage de Diama. Il combine la méthode de calcul des courbes de remous de Silber et le modèle de propagation de crue de Lamagat (Modèle de Propagation des crues du fleuve Sénégal – calage des paramètres – de J.P LAMAGAT OMVS/ORSTOM) en y introduisant pour les stations influencées par Diama, non plus une, mais deux entrées. A savoir :

1. La cote à une station non influencée située à l’amont, à un temps T

2. a cote dans la retenue de Diama, à un temps T + Dto.
Le programme sort les côtes résultantes aux stations intermédiaires, avec l'horizon de prévision calculé à partir du temps T, en indiquant d’un astérisque les valeurs de cotes différentes de celles correspondant au régime naturel théorique (sans le barrage de Diama).

Limites du logiciel

La relation liant la cote à une station influencée par la courbe de remous à celles de Bakel et Diama établie de façon statistique, intègre implicitement l’effet des prélèvements intermédiaires de façon moyenne sur la période utilisée pour le calage. Le dernier calage du modèle date de 1998. Il va de soi cependant qu’il convient de prendre des précautions si l’on veut faire un calcul envisageant des prélèvements très différents.

CONCLUSIONS

Ces logiciels sont des modèles de propagation des débits sur tout le long du fleuve Sénégal et de simulation de la gestion des réservoirs que l’OMVS utilise dans le cadre de la gestion des ressources en eau du bassin du fleuve Sénégal.

Ainsi, Progeman permet de calculer la propagation de débit d’une station à une autre et de calculer au jour le jour les débits à lâcher à Manantali. Cependant, dans la zone d’influence de Diama, le calcul de la propagation de débit se fait avec Corediam, après calcul de la courbe de remous du barrage.

Simulsen quant à lui, permet de simuler les lâchers du barrage de Manantali suivant les besoins des différents usagers (hydroélectricité, agriculture, navigation etc.).

A terme, le Haut-Commissariat de l'OMVS a prévu d'élargir cette gamme d'outils, en y ajoutant un tableau de bord des ressources et besoins en eau du fleuve Sénégal, qui permettra de suivre en aval de Bakel la disponibilité de la ressource et l'usage qui en est fait.

Le Haut-Commissariat a déjà installé au niveau de dix principales prises du delta du fleuve Sénégal des codeurs enregistreurs Thalimède, qui mesurent en continu les niveaux d'eau.

Ces outils hydrologiques seront couplés au modèle issu de l'étude Coûts / Bénéfices et serviront ainsi de cadre à l'élaboration de la Charte des Eaux, qui répartira les eaux entre les usages.

• Manuel de gestion de Manantali
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• Manuel de gestion de Diama

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Plan d'alerte

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