Les barrages de la région de Wadi Ramm, un outil hydraulique contemporain hérité du passé

Dans les milieux arides, la disponibilité de l’eau est bien souvent aléatoire et dispersée dans l’espace. Depuis des millénaires, les habitants ont donc essayé de maîtriser les maigres quantités d’eau que leur procuraient les précipitations. On retrouve dans tout le Moyen-Orient et en Afrique saharienne des ouvrages hydrauliques anciens. Ces derniers, par des techniques plus ou moins élaborées, témoignent du besoin de recueillir les eaux de surface ou celles situées à de faibles profondeurs sous la surface du sol. Les barrages en milieux arides font partie de ces ouvrages hérités du passé qu’on retrouve dans la région de Wadi Ramm. Ceux-ci sont présents dans la région depuis au moins 1400 ans, d’après les derniers vestiges d’ouvrage découverts à proximité (Jacob-Rousseau et Ferreira, 2011). On peut également supposer que cette technique est apparue ici pendant la période nabatéenne comme en témoignent certains vestiges épigraphiques (Farès, 2008).

Figure 1 : Carte de localisation de la zone d'étude.

Figure 1 : Carte de localisation de la zone d’étude.

Cette région du sud-ouest de la Jordanie est rendue particulière par ses reliefs de grès nu qui, en se dégradant sous forme de larges et profondes vallées, ont recouvert leur fond d’un tapis sableux où pousse une maigre végétation de steppe. Toute la région est marquée par une forte irrégularité des précipitations inter- et intra-annuelles et se situe légèrement au-dessus de l’isohyète 50 mm. Dans cet environnement où le sable domine, les pluies sont rares et l’activité des cours d’eau est rendue éphémère par l’absence de végétation et les pentes raides du relief qui concentrent et chassent l’eau vers les oueds en un temps relativement court. Dans ce contexte, le barrage devient un outil majeur pour répondre aux besoins en eau des populations qui s’y sont succédé.

Jusqu’au XXe siècle, il semble que les pasteurs nomades bédouins et les caravaniers qui parcouraient la région n’utilisaient que les formes du relief naturellement propices au stockage de l’eau pour établir des barrages. Puis, suite aux bouleversements historiques du début du XXème siècle (chute de l’empire Ottoman, constitution d’un état jordanien sous mandat britannique et création de frontières), les nomades se trouvent limités dans leurs transhumances. Ils sont contraints de trouver de l’eau et des pâtures sur des étendues plus réduites. Plus tard, l’arrivée de nouveaux matériaux et modes de transport rendent possible la construction de barrages plus élaborés. Ces nouvelles techniques permettent notamment de se soustraire au besoin contraignant de trouver un lieu naturellement favorable au stockage de l’eau et ainsi de construire davantage d’ouvrages. Ceux-ci connaissent un pic de construction dans les années 1970-80, dans le contexte d’une sécheresse importante, grâce aux possibilités données par les véhicules motorisés, la baisse des coûts des matériaux, l’argent fourni par un tourisme en plein essor. Aujourd’hui, les bédouins du secteur étudié sont en majeure partie sédentarisés dans le village de Ramm où l’eau est fournie par forage et une partie des habitants profite des revenus générés par un tourisme de masse. Une autre partie de la population reste toutefois dépendante des barrages du fait de l’élevage qu’ils pratiquent dans la steppe, et de la petite arboriculture irriguée qui existe par endroits. Mais cette dépendance tend à diminuer au profit d’un apport d’eau extérieur via des camions citernes dont l’activité est en plein développement.

Au cours d’une mission effectuée en mars 2013, nous avons visité 79 barrages utilisés ou ayant été utilisés au cours de la dernière décennie sur une zone de 300 km² (figure 1) et recueilli pour chacun d’eux des informations sur les techniques de construction, les matériaux utilisés, le fonctionnement, l’utilisation de l’eau et le volume des réservoirs. Dans un premier temps, afin de mieux faire apparaître les ressemblances et les différences entre ces ouvrages, nous les avons regroupés en quatre types. Ensuite, à partir des mesures de volume des réservoirs et d’expérimentations, nous avons étudié dans quelles conditions ces derniers pouvaient être remplis par les épisodes de précipitations afin de mieux comprendre la ressource en eau qu’ils représentent.

Quatre types d’ouvrages

Les barrages permettent d’intercepter les eaux de ruissellement et de les stocker dans un réservoir. Ils sont construits pour cela en travers des vallons sur les pentes rocheuses ou encore en travers des oueds. Les ouvrages sont plus ou moins élaborés en fonction des contraintes du milieu et de l’investissement fait par leurs propriétaires. Les matériaux utilisés vont du simple bourrelet de terre à la structure en béton armé. Les parois intérieures des réservoirs sont généralement recouvertes d’une couche d’enduit fin qui permet de limiter les pertes par infiltration.

2.1 : Barrage sur fracture

2.1 : Barrage sur fracture

2.2 : Barrage sur vasque

2.2 : Barrage sur vasque

2.3 : Barrage construit et à ciel ouvert

2.3 : Barrage construit et à ciel ouvert

2.4 : Barrage construit et couvert

2.4 : Barrage construit et couvert

2.5 : Dispositif de dérivation guidant l'eau vers un réservoir de barrage

2.5 : Dispositif de dérivation guidant l’eau vers un réservoir de barrage

2.6 : Dispositif de décantation en amont d'un barrage construit et couvert situé dans un oued.

2.6 : Dispositif de décantation en amont d’un barrage construit et couvert situé dans un oued.

Figure 2 : Mosaïque illustrant les quatre différents types de barrages ainsi que deux types d’aménagements annexes. (Cliquer sur les images pour agrandir).

Les informations recueillies sur les ouvrages nous permettent de les classer en quatre types :

    . Le barrage sur fracture (figure 2.1) : ouvrage qui utilise l’espace existant entre deux pans d’une fracture qui se sont éloignés du fait de l’érosion. Ils sont principalement construits au pied des versants dans des sites où la fracture s’évase suffisamment pour être exploitable. Le fond du réservoir est creusé jusqu’à atteindre la roche et il est nécessairement colmaté efficacement pour limiter le drainage de l’eau par les fissures qui se prolongent dans la masse rocheuse. L’avantage de ce type de barrage réside dans le fait qu’il ne nécessite pas beaucoup de moyens pour être mis en place et que l’eau y est protégée du soleil par les parois.

   . Le barrage sur vasque (figure 2.2) : il met à profit les vasques naturelles présentes sur les pentes de grès nu pour former un réservoir. Un mur de barrage est construit en épousant la forme des parois à la sortie de la vasque, de manière à retenir les écoulements. Ces barrages ont un profil général caractérisé par des parois concaves et un fond plat.

    . Le barrage construit et à ciel ouvert (figure 2.3) : ouvrage dont plus d’une des parois du réservoir est construite mais qui n’est pas couvert. La forme de ce type de barrages dépend des contraintes imposées par le fond rocheux sur lequel il vient se fixer pour assurer l’étanchéité et de la forme de la roche à laquelle il est accolé et dont il récupère les ruissellements. Cela donne des formes très spécifiques car les contraintes du relief ne sont jamais les mêmes. La plupart du temps, le fond du barrage se trouve sous le niveau du sable comme pour les barrages sur fracture, afin d’augmenter la contenance et d’atteindre la roche. Dans quelques cas, une dalle de fond en béton peut être coulée pour se soustraire à la contrainte de la roche et établir des barrages là où il n’y en a pas. L’avantage certain de ce type est qu’il permet de retenir l’eau là où la forme de la roche n’est pas naturellement propice à son stockage comme dans les deux précédents types.

    . Le barrage construit et couvert (figure 2.4) : il est le seul qui soit couvert efficacement de manière à limiter l’action de l’évaporation et donc à préserver la ressource en eau plus longtemps. Cette isolation vis-à-vis de l’extérieur le protège des pollutions (sable, déchets). Bien qu’il puisse être utilisé aux pieds des reliefs, son utilisation la plus répandue se trouve dans les secteurs où la roche est trop fracturée et perméable pour rendre possible l’aménagement des trois précédents types. Cet ouvrage est présent plus généralement dans les oueds et fonctionne en lien étroit avec un dispositif de dérivation, qui permet de concentrer vers le barrage l’écoulement diffus du cours d’eau. Sa forme est rectangulaire et la majeure partie de l’ouvrage est creusée sous le niveau du sable afin de recueillir les écoulements de surface de l’oued. Le fait que ces barrages soient couverts rend leur entretien difficile, surtout quand il s’agit de les vider des sédiments qui s’y sont accumulés.

A ces quatre types peuvent s’ajouter, selon la nécessité et la possibilité donnée par le milieu, deux techniques annexes visant à améliorer la quantité et la qualité de l’eau des réservoirs. Ainsi on observe des ouvrages de dérivation dont le but est de conduire l’eau de ruissellement dans le bassin versant alimentant un barrage alors que naturellement celle-ci s’écoule sur d’autres pentes (figure 2.5). Par ailleurs, la nature sableuse du substrat sur lequel ruisselle l’eau avant d’arriver aux barrages fait qu’en fonction du débit, de grandes quantités de sédiments sableux peuvent s’y déposer. Pour limiter cela, des bassins de décantation peuvent être placés en amont des barrages (figure 2.6).

Figure 3 : Troupeau de chèvres s'abreuvant à un barrage. Dans un même temps, des hommes prélèvent de l'eau pour leur campement.

Figure 3 : Troupeau de chèvres s’abreuvant à un barrage. Dans un même temps, des hommes prélèvent de l’eau pour leur campement.

Ces ouvrages servent essentiellement aux besoins des troupeaux qui pâturent dans la steppe (figure 3) mais peuvent aussi permettre l’arboriculture à travers de petits périmètres irrigués d’agrumes ou d’oliviers. Dans de plus rares cas, cette eau est destinée à l’homme.

La simulation, un outil pour comprendre la gestion de cette ressource

Les observations et mesures de volume effectuées sur les barrages nous ont permis d’établir une carte de la disponibilité de la ressource en eau issue des barrages (figure 4). Sur cette carte, on observe que malgré le grand nombre d’ouvrages, la ressource en eau est assez polarisée autour de certains reliefs dont la roche est plus propice au stockage de l’eau. A l’inverse, de grands secteurs comportant des grès très fracturés et difficiles à aménager en sont dépourvus. Cette carte reste théorique puisqu’elle part du principe que les barrages se remplissent au maximum de leur capacité. Or, lors de notre visite, nous avons observé des niveaux de remplissage très variables. Pour nous éclairer sur la façon dont se remplissent les barrages lors des épisodes de pluie que connaît la région et nuancer les résultats obtenus par les mesures de volumes, une simulation virtuelle de quatre scénarios de précipitations a été menée sur 10 bassins versants d’un des sites visités (figure 5). Les scénarios ont été définis par une analyse des données pluviométriques de deux stations sur une période continue allant de 1964 à 1996. Le coefficient de ruissellement a été déterminé par une expérience recréant les conditions d’une précipitation sur une surface réduite d’un des bassins versants étudiés.

Figure 4 : Carte de la répartition des volumes des réservoirs de barrage.

Figure 4 : Carte de la répartition des volumes des réservoirs de barrage.

Compte tenu de la variabilité des précipitations et des biais qui peuvent exister dans la méthode, les résultats de cette simulation ont principalement vocation à produire des ordres de grandeur du volume d’eau que peuvent stocker les réservoirs de barrages et à faire des hypothèses de gestion qui pourront être étayées par des observations de terrain. Ils nous apprennent qu’il existe un certain nombre de barrages mal dimensionnés par rapport à la taille de leur bassin versant. Lorsqu’ils recueillent un volume d’eau trop faible, leur entretien n’est pas rentable et le peu d’eau qui y est stocké est fortement sujet à l’évaporation. A l’inverse, lorsqu’ils reçoivent trop d’eau, le sable transporté en quantité dans les ruissellements vient combler le réservoir et entraîne de fréquents et pénibles travaux d’excavation. Cela constitue une première explication à la présence d’ouvrages abandonnés sur le site.

Figure 5 : Situation des barrages et des bassins versants étudiés pour la simulation sur l'îlot rocheux d'Umm Qraysha' dans l'est de la zone d'étude.

Figure 5 : Situation des barrages et des bassins versants étudiés pour la simulation sur l’îlot rocheux d’Umm Qraysha’ dans l’est de la zone d’étude.

Toutefois, dans la majorité des cas étudiés, le dimensionnement des barrages est étonnamment bien adapté à la quantité de pluie que reçoit la région. Ils semblent être conçus pour collecter l’eau de pluie tout au long de la saison pluvieuse (octobre à mars) et être vidés au cours de la saison sèche en suivant un cycle annuel de stockage-consommation de l’eau. Il semble, d’après l’expérience réalisée sur le terrain, qu’il ne faille toutefois pas considérer les pluies inférieures à 1 mm comme productives pour les barrages car elles sont majoritairement absorbées par la roche et n’entraînent pas de ruissellements. Le bon dimensionnement des ouvrages semble indiquer que leur concepteurs, bien que dépourvus de tout moyen de mesures topographiques et météorologiques, détiennent un savoir-faire et une connaissance du milieu particulièrement fine. Par exemple, une méthode utilisée pour dimensionner le volume d’une retenue qui va être construite consiste à observer la taille du talweg creusé dans le sable au pied du relief par les ruissellements pour en déduire le potentiel de fourniture en eau. L’étude de ce savoir-faire pourrait sans doute apporter des réponses aux questions que l’on peut se poser sur la mise en place des barrages antiques dans la région.

Perspectives de réflexion sur l’eau et l’espace aride

Du point de vue des dynamiques paysagères, le rôle des barrages n’est pas négligeable. Les réservoirs sont répartis inégalement sur le territoire et sont parfois regroupés sur de petits secteurs, collectant alors plus de 20% de la ressource en eau théorique disponible sur la surface d’étude. La végétation présente dans ces zones peut alors être soumise, aujourd’hui comme par le passé, à une forte pression de la part des troupeaux attirés par la proximité des points d’abreuvement.

Enfin, cette simulation permet de replacer la ressource en eau issue des barrages dans un contexte plus large incluant la gestion et l’utilisation de l’eau par les communautés qui en dépendent. Compte tenu de la variabilité des précipitations, qui peuvent certaines années être quasi inexistante, ainsi que des périodes de sécheresse pluri-annuelles qui sévissent fréquemment, le barrage ne peut être envisagé ici (et, sans doute, c’est aussi le cas pour l’Antiquité) comme le seul outil pouvant répondre aux besoins hydriques des hommes. Il doit être replacé parmi les autres éléments du système hydraulique dont il fait partie (incluant les sources, les puits, les retenues naturelles et, depuis peu, les forages profonds) qui, ensemble et intelligemment gérés, permettent la vie de l’homme dans le désert.

Remerciements

Ces résultats sont extraits d’un mémoire de master de géographie, réalisé sous la direction de N. Jacob-Rousseau et Y. Callot et intitulé Les barrages contemporains de la région de Wadi Ramm (Jordanie). Étude technique et hydrologique des ouvrages et de leur rôle dans l’organisation de la vie locale. Ce travail a été rendu possible grâce au soutien financier accordé par l’Université Lyon 2 au projet « Eaux actuelles et passées autour de Wadi Ramm » et le soutien logistique de la mission archéologique de S. Fares (UMR 5291- GREMMO).

Références

Farès S. 2008. Wadi Ramm, fouille et prospection archéologiques et épigraphiques, CNRS UMR 5189 – Université Nancy 2, 56 p. (Rapport non publié)

Jacob-Rousseau N., Ferreira P. 2011. Rapport sur la mission de novembre 2010 à Wadi Ramm (dir. S. Farès), Université Lumière-Lyon 2, UMR Archéorient et INRAP-Méditerranée, 21 p. (Rapport non publié)

L’auteur :
Idris Boudet est étudiant en Master 2 de géographie  « Interface Nature-Société »
Université Lumière – Lyon 2


Pour citer ce billet : Boudet I. 2013. Les barrages de la région de Wadi Ramm, un outil hydraulique contemporain hérité du passé, ArchéOrient-Le Blog (Hypotheses.org), 29 novembre 2013. [En ligne] http://archeorient.hypotheses.org/1981

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