The concept of rainfall and streamflow normals in West and Central Africa in a context of climatic variability

Abstract

This contribution to the debate on the revision of rainfall and streamflow normals concerns three countries of West Africa: Burkina Faso, Ivory Coast and Mali. The rainfall deficit (15-20% on average in the study area) and the river flow deficit (about 30-50% and sometimes more) observed over the past 30 years in West and Central Africa raise the problem of the reference period that must be considered in estimates of hydrological characteristics. The hypothesis of the concept of "normal" supporting these estimates is a stability of the climate. However, the effect of taking or not taking into account the data of recent years on the estimates of these characteristics can lead to very different results. This would have serious consequences for the development and management of water resources systems, as seen in two examples of dams.Key words rainfall normal; streamflow normal; climatic variability; drought; West and Central Africa Le concept de normales pluviométriques et hydrométriques en Afrique de l'Ouest et Centrale dans un contexte de variabilité climatiqueRésumé Cette étude concerne trois pays d'Afrique de l'Ouest: le Burkina Faso, la Côte d'Ivoire et le Mali. Il s'agit d'une contribution au débat sur la révision des normes hydrologiques tant en matière de précipitations que de débits. Les déficits pluviométriques (de l'ordre de 15 à 20% en moyenne dans la région étudiée) et sur les débits (de 30 à 50% et parfois plus) observés durant ces 30 dernières années en Afrique de l'Ouest et Centrale soulèvent la question de la période de référence qu'il convient de retenir pour la définition des caractéristiques hydrologiques. Par définition, le concept de normes hydrologiques fait référence à une stabilité du climat. A l'opposé, le fait de prendre en compte, ou non, les données des années récentes pour estimer les caractéristiques hydrologiques peut conduire à des résultats très différents et à de sérieuses conséquences sur la conception et le fonctionnement des ouvrages équipant les bassins versants. Le cas de deux barrages est évoqué ici.Mots clefs normales pluviométriques; normales hydrométriques; variabilité climatique; sécheresse; Afrique de l'Ouest et Centrale Jean

Evolution of Surface Hydrology in the Sahelo-Sudanian Strip: An Updated Review

“…Paturel et al [52] and Amani and Paturel [53] pointed out the necessary changes to be processed in hydrological regional norms in order to supply engineers with actual figures of rainfall and runoff characteristics, and new methods, able to account for the non-stationarity in hydrological variables.…”

Climate change impacts on runoff in West Africa: a review

“…After the wet 1950s and 1960s, a strong rainfall deficit has been happening since 1970 in the Sahelian and Sudano-Sahelian areas (e.g., Paturel et al, 2003), with some dramatic droughts like the 1973/1974 and 1983/1984 ones. Recent studies such as Lebel and Ali (2009), however, suggest a recovery of the rain in eastern parts of WA, whereas drought conditions endure in western regions.…”

Study of water stress and droughts with indicators using daily data on the Bani river (Niger basin, Mali)

“…Maps depicting the rainfall patterns and trends for the periods 1940/1970 and 1971/1995 are drawn, as several works have given 1970 as the beginning of the rainfall deficit in West Africa on average (Mahe et al, 2001;L'Hote et al, 2002;Paturel et al, 2003b), as shown in the rainfall dataset plot in Figure 4, with the rupture in 1970 according to the different detection tests available in the Khronostat software (Lubes-Niel et al, 1998). The rainfall and runoff changes in 1970 are very well marked over the Bani River (Mahe et al, 2000), and on a larger scale for other rivers of West Africa (Mahe and Olivry, 1999) using the same software.…”