Geochemistry of a large river : Upper Niger river and inland delta (Mali).

This work deals with the water quality assessment of large rivers in the world, and especially with tropical rivers. Trough the monitoring of water discharge, suspended and dissolved matter fluxes over a seven year period (1991 to 1998), this study shows the specific processes occurring in the two parts of the studied watershed : the upper Niger river, and his inland delta, a very large flood-plain.The study of water discharge on the upper watershed shows that the monitoring period is contrasted and representative of the hydrological fluctuations over the 25 years of drought. The temporal and spatial variability of suspended matter exported to the inland delta also permits to propose a simple modelling of processes involved. The water quality study shows that the river Niger and its tributaries have very low concentrations of dissolved major and trace elements. At a global scale, the weakness of annual runoff, lithology (silicate rocks), and low basin relief are the principal factors explaining the low mechanical and chemical rates observed. The results confirm that the chemical pollution of the Niger river in Mali is currently low.Estimation of water, sediment and dissolved discharge inputs and outputs through the inland delta proves that this zone plays an important role in the water balance (30 to 45% of input is lost) and for the fluvial deposits (they amount to 26 à 54 % of input for suspended matter and to about 30% for dissolved matter). These rates are directly or indirectly linked to the spatial and temporal variability of the inundation. This variability regulates the importance of complex processes occurring in the inland delta. This work also confirms that two zones must be distinguished in the functioning of the delta, a upper part witch is specifically a deltaic zone, and a lower part witch has a particular morphology with inundation of lesser extent. Differences between these two zones are particularly evidenced for high magnitude annual flood stages.Ce travail s'inscrit dans le cadre des problématiques liées à l'étude des grands fleuves du globe, et notamment à celle des fleuves tropicaux unimodaux. En se basant sur un suivi des flux hydriques, particulaire et dissous transportés par le fleuve Niger au Mali de 1991 à 1998, cette étude a permis de différencier les processus mis en jeu sur les deux zones du bassin versant étudié, le bassin amont du fleuve Niger et son delta intérieur, vaste plaine d'inondation. L'étude des apports hydriques du bassin amont a ainsi montré que la période d'étude était contrastée, représentative des fluctuations hydrologiques de ces 25 dernières années déficitaires. L'étude des flux de matières en suspension exportés vers le delta intérieur du Niger a permis de mettre en évidence la variabilité temporelle et spatiale des concentrations en MES et de proposer une modélisation simple des processus mis en jeu. L'étude de la chimie des eaux du Niger amont (éléments majeurs et traces) a montré que les cours d'eau étudiés sont très peu minéralisés et que la charge solide est essentiellement inorganique. A l'échelle globale, la faiblesse de la lame écoulée, la lithologie (roches silicatées) et la faiblesse du relief sont les principaux facteurs expliquant les faibles taux de transport particulaire et dissous observés. L'essentiel des résultats ont confirmé la faiblesse actuelle de la pollution chimique de ce grand fleuve africain au Mali.L'étude des bilans hydriques, particulaires et dissous entre les entrées et les sorties du delta intérieur du Niger ont confirmé le rôle important que joue cette zone sur le bilan hydrique (les pertes en eaux représentent de 30 à 45% des entrées) et dans la capture de quantités de matières particulaires et dissoutes importantes, qui sont ainsi soustraites aux apports aux océans, tout du moins de manière temporaire. Les pertes de matières particulaires s'élèvent de 26 à 54 % des entrées, celles de matières dissoutes à environ 30% des entrées. L'ensemble de ces pertes est lié plus ou moins directement à l'extension spatio-temporelle de l'inondation (évapotranspiration, dépôts). Celle-ci règle l'intensité de nombreux processus complexes qui se produisent dans le delta. Ce travail a également confirmé les fonctionnements hydrochimiques très différents entre sa partie amont, proprement deltaïque, et sa partie aval, caractérisée par des zones inondées plus réduites et une morphologie différente. Ces différences de fonctionnement sont exacerbées pour les crue de forte hydraulicité

HYDROLOGY

This book presents the main hydrological methods and techniques used in the design and operation of hydraulic projects and the management of water resources and associated natural risks. It covers the key topics of water resources engineering, from the estimation of runoff volumes and unit hydrographs to the routing of flows along a river and through lakes, reservoirs, and hydraulic structures. It deals with questions regarding basic hydrological data, hydrological modeling and the prediction and forecasting of low flows and flood discharges

Hydrologie

Cet ouvrage sans équivalent en langue française expose les principales méthodes et techniques nécessaires à la réhabilitation, la réalisation, la planification d'aménagements utiles à la gestion des ressources en eau et des risques naturels associés. Il couvre les principaux thèmes de l'ingénierie des eaux de surface, de la production des écoulements à leur propagation en rivière ou au travers d'ouvrages spécifiques. Il traite de façon détaillée les problématiques des données, de la modélisation hydrologique, de la prédétermination et de la prévision des crues et des étiages, ainsi que d'autres thèmes plus novateurs tels que l'hydrologie alpine, la régionalisation et la production de scénarios météorologiques pour les analyses hydrologiques. Les sujets sont présentés de manière rigoureuse, les méthodes décrites dans le détail et leurs applications commentées sur la base de la vaste expérience des auteurs dans ce domaine. Un CD-Rom comportant plus de 150 exercices et études de cas est intégré à l'ouvrage

Modelling the suspended sediment dynamics of a large tropical river : the Upper Niger River basin at Banankoro

A 9-year sediment transport monitoring programme on the Niger River was used to Study the relationship between suspended sediment concentration and river discharge. During annual floods, this relationship shows the hysteresis normally observed on tropical rivers. This paper presents an attempt to model the time evolution of suspended sediment concentrations during floods using only water discharge data. Two models have been developed. The first model is an empirical model based oil a statistical approach using two relationships, one for the rising stage period and one for the recession period of the annual flood. The second one, a lumped conceptual model, uses the respective contributions of two sediment reservoirs. The first reservoir is limited in size and period of functioning and represents hillslope erosion observed during the runoff season. The second reservoir is unlimited in terms of both its size and period of operation and represents sediment contributions from bank erosion and remobilization of sediment deposits in the channel network. Both models have been applied to the Banankoro gauging station on the upper Niger River (for the hydrological years from 1991/1992 to 1999/2000) and are able to simulate the time evolution of sediment concentration during the annual cycle, with a reasonable degree of accuracy. For annual sediment yield, the models do not provide a better estimate than a simple regression with annual water volume. However, the two models are able to simulate the evolution of the sediment flux during the flood

Rôle du delta intérieur du fleuve Niger dans la régulation des bilans de l’eau et de sédiments

Le delta intérieur du fleuve Niger est une zone stratégique pour le Mali. Sa potentialité en ressources agricoles renouvelables, liée à la présence de l’eau dans cette zone sahélienne, explique que le delta intérieur soit un lieu d’activité rurale intense (pêche, riz, élevage). Depuis une vingtaine d’années, la zone soudano – sahélienne est touchée par un déficit pluviométrique qui a provoqué une diminution des ressources en eau (Bamba et al., 1996 ; Bricquet et al., 1997 a ; Mahé et al., 200..

Eco-design pathways in spirit distillation – case of semi-continuous distillation

International audienc

Gestion intégrée des ressources naturelles en zones inondables tropicales

De par leur richesse en ressources naturelles renouvelables, les zones inondables tropicales revêtent un intérêt social et économique majeur pour les pays en développement. Cependant, les fleuves tropicaux sont aujourd'hui de plus en plus aménagés pour satisfaire les besoins liés à de nouvelles activités. Les zones jusque-là régulièrement inondées par la crue annuelle se réduisent ou alors les rythmes de leur inondation sont profondément modifiés. Les impacts de tels changements sont nombreux et portent atteinte à la biodiversité et à la durabilité des systèmes d'exploitation. Il s'avère alors nécessaire de définir de nouvelles approches de la gestion de l'eau, des espaces et des ressources vivantes, qui tout à la fois préservent les écosystèmes et prennent en considération les besoins des différents usagers. Tel est l'objectif de cet ouvrage qui pose, dans un premier temps, la problématique sociétale autour de laquelle cette gestion doit être repensée, en faisant apparaître la diversité d'acteurs et d'institutions concernés. Il présente ensuite les acquis les plus récents de la recherche sur le fonctionnement de ces écosystèmes ainsi que sur les pratiques et stratégies déployées par les populations qui les exploitent. Enfin est abordée la question des instruments à mettre en place pour assurer l'effectivité d'une gestion durable des zones inondables tropicales : après avoir fait le point sur les apports de la recherche concernant les outils de traitement et de partage de l'information environnementale, l'ouvrage se termine par un débat sur les conditions de création et de fonctionnement des institutions de suivi, de concertation et de décision