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DRAINAGE PERFORMANCE ASSESSMENT IN A MODERNIZED OASIS SYSTEM

Authors

  • I. Ben Aissa,

    1. Water Management and Irrigation Systems Research Lab, INRGREF, Ariana, Tunisia
    2. Centre de Recherches en Horticulture et Agriculture Biologique (CRRHAB), Chott Mariem, Sousse, Tunisia
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  • S. Bouarfa,

    Corresponding author
    • National Research Institute of Science and Technology for Environment and Agriculture (Irstea), UMR G-EAU, Montpellier, France
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  • B. Vincent,

    1. National Research Institute of Science and Technology for Environment and Agriculture (Irstea), Hydrosystems and Bioprocesses Research Unit, Antony, France
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  • C. Chaumont,

    1. National Research Institute of Science and Technology for Environment and Agriculture (Irstea), Hydrosystems and Bioprocesses Research Unit, Antony, France
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  • A. Perrier

    1. UPMC, Laboratoire de Météorologie Dynamique, Paris, France
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    • Current affiliation: AgroParisTech, Unité EGC, Thiverval-Grignon, Paris, France.

  • Evaluation des performances d'un système de drainage modernisé dans un contexte oasien.

Correspondence to: S. Bouarfa, National Research Institute of Science and Technology for Environment and Agriculture (Irstea), UMR G-EAU, Montpellier, F-34086, France. E-mail: sami.bouarfa@irstea.fr

ABSTRACT

Saharan oases are frequently subjected to waterlogging due to the presence of shallow and salty groundwater and poor irrigation and drainage conditions. To overcome this problem in Tunisia, in 2002 an official modernization programme was implemented based on two operations: (i) increasing irrigation efficiency by building concrete irrigation canals to limit losses due to water percolation and (ii) controlling waterlogging and salinity by installing a subsurface drainage system in place of the traditional open-ditch system. In this study, a salinity balance was performed in Fatnassa, a representative Saharan oasis in Tunisia. Two spatial levels were monitored over a period of two years: an irrigated and drained field (0.8 ha) and the northern part of the oasis covering 114 ha. Results showed an equilibrated salinity balance at the field level, whereas, at the oasis level, the drainage system was unable to evacuate more than 30% of the salts in the first year and 15% in the second. We consider the clogging effect detected in several locations in the oasis as the main cause of this dysfunction. For the future, we recommend a more participatory approach to designing drainage systems, probably moving toward mixed systems with traditional open ditches and modern subsurface pipes, both easy to maintain by the farmers themselves. Adequate envelopes to prevent clogging in mineral soils have to be tested in situ before extension of subsurface drainage. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.

RÉSUMÉ

Les oasis du Sahara sont fréquemment soumises à des phénomènes d'engorgement à cause de la présence d'une nappe superficielle et salée et des mauvaises conditions d'irrigation et de drainage. Afin de résoudre ce problème en Tunisie, un programme de modernisation a été mis en place en 2002 par le gouvernement sur deux volets: (i) améliorer l'efficience de l'irrigation par l'installation de canaux tertiaires d'irrigation bétonnés pour limiter les pertes par percolation; (ii) contrôler l'engorgement et la salinité par la mise en place d'un réseau de drainage souterrain par tuyaux enterrés à la place des canaux ouverts de drainage traditionnels. Un bilan salin a été établi à Fatnassa, une oasis représentative du Nefzaoua en Tunisie. Deux niveaux d'échelle ont été suivis expérimentalement durant deux ans: une parcelle irriguée et drainée de 0.8 ha, et la partie Nord de l'oasis de 114 ha. Les résultats indiquent un bilan salin équilibré à l'échelle de la parcelle tandis qu'à l'échelle de l'oasis, le système de drainage s'est avéré incapable d'évacuer plus de 30% des sels la première année et 15% la seconde. Nous considérons que les phénomènes de colmatage à différents niveaux du système sont la cause première de ces dysfonctionnements. Pour l'avenir nous recommandons de mieux tenir compte des points de vue des agriculteurs dans la conception du drainage, et d'imaginer un système mixte avec des parties enterrées et des parties à canaux découverts et, en tous cas, facile à entretenir par les agriculteurs eux-mêmes. Des enrobages adaptés aux sols minéraux afin d'éviter le colmatage doivent être expérimentés in situ avant de recourir au drainage par tuyaux enterrés. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.

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