1. INTRODUCTION
Dans cette annexe, nous décrivons l'utilisation, dans une situation concrète, des modèles indiqués dans le texte.
Le barrage envisagé (Mupata) se trouve sur le Zambèze, à la frontière du Zimbabwe et de la Zambie, en aval du lac de Kariba et en amont de celui de Cahora Bassa. Il sera alimenté par le Zambèze, via Kariba, mais aussi par le Kafué (environ 30 pour cent). Le lac aura beaucoup de caractéristiques communes avec ceux de Kariba et de Cahora Bassa ; toutefois, à la différence du premier, il sera peu profond et, à la différence des deux, les fluctuations de son niveau seront très faibles. Ce projet a été très controversé car la zone qui sera inondée abrite une faune très riche. Des études d'impact ont été effectuées pour évaluer les effets du barrage sur le plan écologique et économique (Du Toit, 1982 ; Stanning, 1982).
2. DONNEES DISPONIBLES
Les données concernant le barrage proviennent de Du Toit (1982), exception faite de la longueur du pourtour calculée à l'aide d'une carte 1/250 000.
2.1 Données physiques
| Altitude : | 381 m |
| Latitude : | 16°S |
| Longueur du pourtour (L) : | environ 750 km |
| Superficíe (Ao) : | 1 230 km2 |
| Profondeur moyenne (z) : | 16 m |
| Volume (V) : | 19 800 m3 × 106 |
| Bassin versant (Ac) : | 900 000 km2 |
| Débit annuel moyen du Zambèze : | 58,1 km3 |
| Temps de rétention hydraulique (Tw) : | 0,34 an |
A partir des données ci-dessus, on a calculé :
Facteur d'altitude : 1 165
DL = 6,03 (rapport entre le pourtour du lac et la circonférence d'un cercle de même superficie que le lac)
2.2 Données chimiques
| Conductivité (μS cm-1) : | 88 |
| PO4 (mg l-1) : | 0,017 |
| Charge en phosphore : | 0,80 gP m-2 an-1 |
3. PREVISIONS FONDEES SUR LES DONNEES DISPONIBLES
3.1 Caractéristiques générales du lac
a) Température
| Tmax | = 29,3° | (1) |
| Tmin | = 21,7° | (2) |
| T-m | = 25,5° | (3) |
Ces températures sont assez voisines de celles de Kariba et de Cahora Bassa et c'est ce à quoi on pourrait s'attendre pour les eaux de surface de Mupata.
b) Conductivité
| (Ac/V) × Tw = 15,5 | ||
| i) | KL = 117 μS cm-1 | (4) |
| ii) | KL = 152 μS cm-1 | (5) |
La première prévision semble très proche de la réalité étant donné que la conductivité de Kariba est de 90 μS cm-1 et celle de Cahora Bassa de 100 μS cm-1 environ. On utilisera donc la prévision basée sur le modèle (4). Si la deuxième prévision est élevée, c'est peut-être parce que l'on ne disposait que de deux indications de conductivité pour le Zambèze. C'est l'une des principales raisons pour lesquelles des modèles fondés sur des paramètres morphométriques peuvent donner de meilleurs résultats.
| TDS = 84 mg l-1 | (6) |
c) Etat trophique
Charge en phosphore = 0,8 gP m-2 an-1 et z/Tw = 47,06. Selon le modèle de Vollenweider, le lac devrait donc être oligotrophe, comme celui de Kariba.
d) Teneur du lac en phosphore
| P = 0,011 mg l-1 | (8) |
Niveau assez proche de celui de Kariba, ce qui donne à penser que cette prévision est raisonnable.
e) Caractéristiques biologiques
Avec une concentration de l'apport en phosphate de 17 mg m-3, le modèle de Westlake permet de faire les prévisions suivantes :
La pénétration des macrophytes serait de l'ordre de 2,75 m. C'est moins qu'à Kariba où elle peut aller jusqu'à 12 m mais est surtout comprise entre 2 et 6 m (Kenmuir, 1983). Ce modèle indique vraisemblablement la région où il y a la plus forte densité de macrophytes.
Pas d'épanouissement du phytoplancton, ce qui est conforme à l'état oligotrophe du lac.
La biomasse du zooplancton pourrait atteindre 100 mg m-3 de poids sec, soit plus que la plupart des chiffres concernant Kariba (Magadza, 1980) mais on s'attendrait à une plus grande production dans le lac de Mupata car il a une conductivité élevée et une faible profondeur.
3.2 Rendement en poisson :
Les rendements prévus dans le lac de Mupata sont les suivants :
| i) | Modèles morphométriques : | Y = 7 920 tonnes = 64 kg ha-1 | (7) |
| Y = 33 kg ha-1 | (8) | ||
| ii) | Modèles IME (conductivité) : IME = 117/16 = 7,3 | ||
| Y = 36 kg ha-1 | (9) | ||
| Y = 46 kg ha-1 | (10) | ||
| Y = 57 kg ha-1 | (11) | ||
| Le modèle (12) n'a pas été utilisé car le lac s'étend sur plus de 25 km2. | |||
| iii) | Modèles IME (TDS) : IME = 84/16 = 5,3 | ||
| Y = 40 kg ha-1 | (13) | ||
| Y = 52 kg ha-1 | (14) | ||
| Le modèle (15) n'a pas été utilisé car la profondeur moyenne (z) est inférieure à 25 m. | |||
Les rendements prévus par ces modèles vont donc de 33 à 64 kg ha-1 et la moyenne est de 48,8 kg ha-1. C'est beaucoup plus que le rendement actuel de Kariba, ce qui est normal compte tenu de la faible profondeur de Mupata. Du point de vue morphométrique et hydrologique, le lac de Mupata ressemblerait à celui de Kainji (Nigéria), à ceci près que sa conductivité pourrait être plus élevée. Le lac de Kainji produit environ 40 kg ha-1. La prévision de 46,8 kg ha-1 pour Mupata semble donc raisonnable.
4. CONCLUSIONS
Nous espérons que cet exemple montrera que l'on peut faire beaucoup de prévisions avec assez peu de données. Dans le cas décrit ci-dessus, il est clair qu'il reste beaucoup à faire sur le plan de l'échantillonnage chimique et que les prévisions fondées sur des données chimiques présentent certaines faiblesses. Celles fondées sur des paramètres physiques semblent plus réalistes et pourraient servir à planifier le développement des pêches.
