Modélisation du transfert de l’eau et des sels dans les casiers rizicoles du Delta du Fleuve Sénégal Modelling water and salt transfer in rice plantations in the Senegal river delta

Résumé

La salinisation des sols constitue un risque majeur du développement de l’irrigation dans le monde. Dans le Delta du Fleuve Sénégal, l’existence d’une nappe phréatique salée et proche de la surface du sol accentue ce risque. Une modélisation des transferts hydriques a été réalisée pour mieux évaluer ce risque. Elle a été faite à partir du code Hydrus sur l’ensemble du cycle cultural et a pris en compte deux types de sol et deux modes de culture de cette région : la simple et la double culture. Elle a permis d’estimer les flux hydriques descendants pendant la phase d’irrigation par submersion, et les flux hydriques et salins ascendants pendant la phase d’irrigation et de non-irrigation. Cette modélisation indique que : i) le toit de la nappe salée remonte d’environ 50 cm pendant la phase d’irrigation; ii) une zone non saturée de faible épaisseur subsiste entre la surface inondée et la nappe; iii) l’infiltration cumulée est deux fois plus forte en double qu’en simple culture; et iv) la forte évaporation durant la phase de non-irrigation peut faire remonter entre 5,5 à 6 t de sels par ha et par an, selon les sols et les conditions de culture. Cette modélisation, qui s’appuie sur des mesures in situ des paramètres hydrodynamiques, devra être confrontée à des observations in situ de flux. Elle devra intégrer des processus non pris à ce stade tel que le piégeage d’air. Les relevés piézométriques depuis dix ans montrent, par ailleurs, un léger relèvement du niveau de la nappe salée. L’ensemble de ces résultats est suffisamment préoccupant pour préconiser, dans le cas d’une irrigation par submersion, la mise en place d’un drainage superficiel pour éviter le relèvement de la nappe et assurer l’évacuation des sels hors de la nappe et, par là, la pérennisation de l’agriculture dans cette région du Delta du fleuve Sénégal

Mots clés:

• Delta fleuve Sénégal,
• sol,
• modélisation hydrodynamique,
• nappe salée,
• irrigation,
• salinisation

Abstract

Soil salinisation is a major hazard of the extension of irrigation in the world. In the Delta of the Senegal River Valley, a highly saline groundwater close to the soil surface increases this hazard. A water and salt modeling by means of the Hydrus code has been performed to evaluate this hazard. Two soil types and two crop systems, a single and a double one, have been considered. The calculations have been performed on the complete agricultural cycle to determine water flows going down during the irrigation phase, and water and salt flows ascending to the soil surface during the irrigation and non irrigation phases. The modeling shows that: 1) the recharge due to the irrigation period induces an elevation of the water table of about 50 cm; 2) an unsaturated zone persists between the flooded surface and the water table; 3) the cumulative infiltration is two times higher in the double crop rice system than in the single crop system; 4) the high evaporation during the dry phase causes an ascension of from 5.5 to 6 t of salts per ha and per year according to the soil type and the crop system. This modeling, which was based on field measurements of hydrodynamic properties, has to be validated by field observations of the fluxes. Some processes such as air trapping should be tested. Piezometer monitoring over the past 10 years indicates a slight rise in the saline water table. All these results demonstrate the relevance of setting up a surficial drainage system for the flooded irrigation fields, to avoid an elevation of the water table and to evacuate salts from the soil surface, in order to perpetuate agriculture in the Delta of the Senegal River Valley.

Keywords:

• Senegal River Valley,
• delta,
• soil,
• hydrodynamic modeling,
• salted groundwater,
• irrigation,
• salinisation