1. Les ouvrages de prise d'eau utilis�s d�pendent du type d'�tang. Vous avez appris que l'alimentation en eau d'un �tang piscicole peut avoir diff�rentes origines (voir chapitre 1). Plusieurs types d'�tangs ont �t� d�finis en fonction de leurs ouvrages de prise d'eau:
Types d'�tangs
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Note: Si l'approvisionnement vient d'une retenue, les ouvrages de prise d'eau font habituellement partie du syst�me permettant de lib�rer l'eau de la retenue dans le canal d'alimentation des �tangs. Il s'agit par exemple des ouvrages suivants:
2. Les principaux �l�ments d'une prise d'eau sont les suivants:
3. Il existe de nombreux types d'ouvrages de prise d'eau; certains d'entre eux sont compliqu�s et n�cessitent l'intervention d'un sp�cialiste pour leur conception et leur construction. Le pr�sent manuel se concentre sur des types d'ouvrages relativement simples (voir tableau 31) que vous pouvez construire vous-m�me ou avec l'aide d'un bon ma�on.
4. Les prises d'eau principales servent � r�gler globalement et � d�river l'alimentation en eau d'un �tang ou d'un groupe d'�tangs. Dans nombre de cas, elles se distinguent des ouvrages de transport de l'eau (voir chapitre 8) et des ouvrages d'arriv�e plus petits (voir chapitre 9), qui approvisionnent et r�glent le d�bit d'alimentation de chaque �tang individuellement.
5. Une prise d'eau a essentiellement pour r�le d'assurer une alimentation r�guli�re en eau, susceptible d'�tre r�gl�e en fonction des conditions pr�sentes.
6. Le site de l'�tang et son canal d'alimentation d�terminent habituellement l'emplacement de la prise d'eau principale. Si l'�tang doit �tre construit le long d'un cours d'eau, mieux vaut choisir un site poss�dant les caract�ristiques suivantes:
Note: Evitez les grosses rivi�res dont le niveau est variable. Veillez tout particuli�rement � ne pas installer la prise d'eau principale au-dessus du niveau minimal des eaux.
1. Il y a deux principaux types de prises d'eau:
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une prise d'eau � niveau r�gularis�, comportant en aval un ouvrage de d�rivation dans le cours d'eau pour y maintenir les niveaux d'eau dans diverses conditions de d�bit; ce syst�me plus on�reux mais plus fiable garantit un approvisionnement en eau constant. |
2. Dans l'un et l'autre cas, les points Importants � prendre en compte sont les suivants:
3. Avec un syst�me de prise d'eau � niveau libre, vous devez vous assurer que le niveau d'eau dans la source d'alimentation est toujours suffisant pour vous permettre de puiser de l'eau � la profondeur souhait�e. Vous devez �galement vous assurer que la prise d'eau ne risque pas d'�tre noy�e. Comme nous le verrons ult�rieurement, vous pouvez r�gler l'alimentation par une vanne.
4. Avec un syst�me de prise d'eau � niveau contr�l�, vous pouvez d�finir le niveau d'eau en fixant le niveau de l'ouvrage de d�rivation. Les points ci-apr�s sont alors tr�s importants.
a) Examinez les profils longitudinaux et transversaux de la vall�e en amont, afin de d�terminer l'�tendue de la zone inond�e cr��e par l'ouvrage de d�rivation propos� (voir manuel 16, la topographie, chapitre 8).
b) Cherchez � installer l'ouvrage de d�rivation approximativement au niveau minimal n�cessaire � l'�coulement de l'eau dans le canai d'alimentation.
c) Veillez � une �vacuation correcte des eaux de crue, soit par un d�versoir, soit par un canal lat�ral (voir chapitre 11). Si l'ouvrage est construit dans un mat�riau mou, facile � �roder (terre ou argile), mieux vaut recourir � un canal lat�ral.
Note: Si l'ouvrage de d�rivation doit �tre construit moins haut pour r�duire l'�tendue des inondations en amont, vous pouvez �tre amen� � �largir le canal d'alimentation pour obtenir le d�bit souhait� (voir section 8.2).
5. Les m�thodes � utiliser pour d�terminer les niveaux relatifs sont expos�es dans le manuel 16, la topographie. Utilisez dans la mesure du possible les informations fournies sur place. Vous devriez id�alement installer des jauges de d�bit et des stations de mesure du niveau d'eau (voir, par exemple, manuel 4, L'eau, section 3.6).
1. Plus la prise d'eau est large, moins la perte de charge* sera forte lorsque l'eau coule vers les �tangs. Ce facteur peut avoir de l'importance en cas de tr�s faible charge.
2. Dans la plupart des cas, toutefois, la prise d'eau a environ la m�me largeur que le canal d'alimentation qui lui est reli�. La taille de ce dernier est fix�e en fonction du d�bit souhait� (voir section 8.2). Si le canal d'alimentation est particuli�rement large, ou si vous souhaitez accro�tre la perte de charge au niveau de la prise d'eau (par exemple, si le niveau externe de l'eau est nettement sup�rieur � celui requis dans le canal d'alimentation), la prise d'eau peut �tre plus �troite que le canal d'alimentation. En g�n�ral, une prise plus �troite est plus facile � r�gler, car les planchettes ou les commandes de vannes sont plus faciles � manoeuvrer.
3. A titre d'indication approximative, le graphique 6 donne les
d�bits types dans les ouvrages de prise d'eau, pour diff�rentes pertes de charge.
Cette perte de charge doit �tre ajout�e � la perte de charge du canal d'alimentation
(voir section 8.2) pour d�terminer les niveaux relatifs de la prise d'eau et
des �tangs.
Exemple
S'il y a 0,20 m entre le niveau minimal de la prise d'eau et le niveau de l'alimentation de l'�tang, il faut un d�bit de 0,25 m3/s. Il est �tabli que la perte de charge dans le canal d'alimentation due � la pente du fond (voir section 8.2, paragraphe 8) est de 0,15 m. La perte de charge admissible dans la prise d'eau se limite donc � 0,20 m - 0,15 m = 0,05 m ou 5 cm. Pour assurer le d�bit requis, la prise d'eau devra avoir une largeur d'au moins 0,40 m ou 40 cm (voir graphique 6).
4. Les ouvrages r�gulateurs de prise d'eau sont d�crits ult�rieurement (voir sections 7.6 et 7.7). Vous �tudierez tout d'abord les ouvrages de d�rivation utilis�s pour les prises d'eau principales (voir tableau 31)
1. Les ouvrages de d�rivation simples peuvent �tre construits avec diff�rents mat�riaux. Bien adapt�s pour retenir l'eau, ces mat�riaux ne devraient toutefois pas �tre utilis�s si l'ouvrage est r�guli�rement submerg�.
2. Vous pouvez bloquer compl�tement le chenal d'un petit cours d'eau avec un barrage en terre (voir section 6.1). Proc�dez de la fa�on suivante:
a) Concevez la digue du barrage comme celle destin�e � un �tang de barrage.
b) D�viez le cours d'eau autour du site. Cela sera plus facile lorsque le d�bit est minimal, par exemple vers la fin de la saison s�che.
c) Jalonnez la base de la digue, �levez l'ouvrage en terre et construisez la digue � travers le lit du cours d'eau.
d) Construisez l'ouvrage de prise d'eau, le canal d'alimentation et son d�versoir suffisamment loin des �tangs.
e) Retirez progressivement la digue provisoire, laissant ainsi le cours d'eau se r�installer dans son lit d'origine et remplir d'eau le canal d'alimentation.
Note: Si n�cessaire, utilisez des pierres ou des morceaux de roche pour prot�ger le versant mouill� de la nouvelle digue.
3. Vous pouvez �galement bloquer le chenal d'un petit cours d'eau au moyen d'une double rang�e de piquets de bois ou de bambou attach�s par des lianes ou des plantes grimpantes souples; entassez des mottes de terre argileuse entre les rang�es de piquets pour �viter les infiltrations.
4. N'oubliez pas que:
5. Vous pouvez proc�der diff�remment pour construire un barrage, en employant des planches et des piquets en bois. Ce type de barrage peut �tre facilement retir� � la saison des pluies lorsque le niveau du cours d'eau commence � monter.
6. Deux types de barrages en planches sont pr�sent�s ici. Dans le cas du premier type, les planches sont assembl�es avec une l�g�re inclinaison et consolid�es par du bois d'oeuvre. Dans celui du second type, elles sont maintenues en place � l'int�rieur d'une construction l�g�re de rondins et peuvent �tre enlev�es en soulevant une planche apr�s l'autre.
a) Les planches doivent �tre bien enfonc�es dans le sol, l'une � c�t� de l'autre.
b) Les joints entre les planches peuvent, si n�cessaire, �tre remplis d'argile grasse pour am�liorer l'�tanch�it� du barrage.
c) Vous pouvez �galement r�duire les infiltrations � l'aide de feuilles de poly�thyl�ne de moyenne � forte �paisseur, de sacs qui se chevauchent, de chambres � air ou de bandes de feutre goudronn�es usag�es, ou encore de mat�riel d'emballage.
d) Le niveau de l'eau dans le chenal de la rivi�re peut �tre relev� pour atteindre 0,8 � 1 m de profondeur.
1. Ces ouvrages peuvent servir � la fois d'ouvrage de retenue et de d�versoir.
5. Vous avez appris pr�c�demment comment construire des gabions (voir section 3.7). Dans de petits cours d'eau dont le d�bit maximal n'exc�de pas 100 l/s, ces gabions peuvent jouer un r�le tr�s efficace, consistant � d�river partiellement l'eau, et servir de d�versoir au moment des crues. Leur emploi est particuli�rement indiqu� s'il y a des cailloux dans le lit de la rivi�re et quand on peut trouver des pierres sur place.
6. Proc�dez de la mani�re suivante:
a) Lorsque le d�bit d'eau est minimal, d�rivez le cours d'eau autour de l'ouvrage.
b) Jalonnez la base du barrage que vous souhaitez construire, par exemple une surface rectangulaire de 3 m de large en travers du lit du cours d'eau, � angle droit par rapport au courant.
c) Sur cette surface, pr�parez une plate-forme horizontale � environ 0,5 m de profondeur sous le lit du cours d'eau.
d) Construisez la fondation du barrage sur la plate-forme horizontale, en installant une couche de gabions minces (2 m x 1 m x 0,5 m), comme expliqu� � la section 3.7 de ce manuel.
e) Au-dessus de cette fondation, construisez la structure du d�versoir au moyen de deux couches de gabions minces (2 m x 1 m x 0,5 m), plac�s en travers et sur la partie amont de la fondation. Ancrez bien ces paniers dans les berges du cours d'eau et l'un dans l'autre.
f) Si n�cessaire, prot�gez les berges au-dessus de la seconde couche par des couches lat�rales suppl�mentaires de gabions minces (2 m x 1 m x 0, 5 m). Remplissez les intervalles de terre argileuse compact�e.
1. Les ouvrages de d�rivation r�glables sont plus on�reux et plus complexes � construire, mais ils assurent une r�gulation plus facile et plus pr�cise du niveau d'eau dans la rivi�re. Ce sont des ouvrages permanents compos�s de b�ton arm� et de planches amovibles. Les paragraphes qui suivent d�crivent deux mod�les simples d'ouvrages de d�rivation r�glables. Ces mod�les peuvent �tre modifi�s en vue de leur adaptation aux conditions locales.
Barrage � deux piliers |
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2. Vous pouvez construire un barrage �troit r�glable de 2,5 � 3 m de long et de 1 � 1,5 m de haut, en utilisant du b�ton arm� et de solides planches de 5 cm d'�paisseur. 3. Pour r�aliser un barrage form� de deux piliers de 1 m de haut et de planches de 1 m de long, vous devrez employer les mat�riaux suivants:
Une autre solution envisageable consiste � utiliser un treillis d'armature, par exemple � mailles carr�es de 10 cm de c�t� et de 6 mm d'�paisseur. |
Plan d'un barrage � deux piliers
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Construction d'un barrage � deux piliers
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Placement de l'armature
en fers � b�ton pour un barrage � deux piliers |
Barrage � trois piliers |
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4. Vous pouvez construire un barrage d'ouvrage de d�rivation plus large et r�glable, de 4 � 7 m de long et de 1 � 1,5 m de haut, en utilisant deux piliers lat�raux en b�ton et un ou plusieurs piliers centraux, reli�s par deux s�ries de fortes planches de 5 cm d'�paisseur. 5. Pour un barrage de 1 m de haut, construit avec des planches de 1 m de long et comportant un piller central, vous aurez besoin des mat�riaux suivants:
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fers transversaux:
piliers extr�mes: 15,2 m + 10,8 m = 26,0 m
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Plan d'un barrage � trois piliers
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6. Enterrez les fondations du barrage dans le lit du cours d'eau � sec, en les ancrant aussi profond�ment que possible dans une base solide. Le niveau sup�rieur de la fondation doit se situer � environ 5 cm sous le niveau du lit du cours d'eau.
7. Construisez chaque pilier dans les berges du cours d'eau. Si n�cessaire, �difiez des ailes lat�rales en pierre ou en b�ton. Vous pouvez �galement employer des planches suppl�mentaires et combler les interstices avec de la terre argileuse soigneusement compact�e. Pour �viter l'�rosion, renforcez les berges du cours d'eau pr�s de chaque pilier en les prot�geant avec des pierres.
8. Pour faire les coffrages de b�ton et bien fixer les armatures, vous aurez besoin de l'aide d'un bon ma�on.
Note: Si vous doutez de la stabilit� du lit du cours d'eau, il peut s'av�rer plus prudent d'assembler les fondations de mani�re � former une dalle unique sur toute la largeur du cours d'eau. Cela exigera davantage de mat�riaux mais permettra de conserver un ouvrage de forme r�guli�re en cas d'�rosion du lit.
Construction d'un barrage � trois piliers
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1. Les sections pr�c�dentes vous ont indiqu� comment choisir l'emplacement et la taille des principaux types d'ouvrages de prise d'eau. Nous allons �tudier maintenant les types d'ouvrages � utiliser. Il en existe essentiellement deux:
2. Vous pouvez r�gler le d�bit d'eau principalement de deux mani�res:
3. Ces deux syst�mes sont install�s dans des structures fixes en bois, briques, parpaings, b�ton ou acier, comme les ouvrages de d�rivation r�glables d�crits � la section 7.5. Les structures comportent un ou plusieurs jeux de gorges ou de rainures d'ancrage de chaque c�t� de l'ouvrage de r�gulation, comme illustr� ci-apr�s. Note: Une prise d'eau peut �galement �tre r�alis�e avec un bras pivotant ou un tuyau souple (voir section 10.3). Un tel syst�me est moins courant comme prise d'eau principale, mais peut convenir � la r�gulation de d�bits d'eau moins importants. Les capacit�s de d�bit de tuyaux de ce type sont indiqu�es dans la section 3.8, tableau 13. |
4. Alors que les vannes murales sont g�n�ralement con�ues pour �tre strictement �tanches dans diff�rentes circonstances, la parfaite �tanch�it� des planchettes est difficile � assurer, en particulier dans le cas de vannes assez larges dont les planches risquent davantage de se gauchir et de se d�jeter. Une am�lioration utile consiste � employer des rabats d'�tanch�it� constitu�s de feuilles de poly�thyl�ne lourd ou de vieilles chambres � air. Habituellement, ces ouvrages comportent toutefois trois jeux de rainures parall�les, deux pour glisser une grille et une s�rie de planches � l'int�rieur ou � l'ext�rieur, et une pour ajouter une seconde s�rie de planches lorsqu'il faut interrompre compl�tement le d�bit d'eau dans le canal d'alimentation.
5. Le d�bit qui traverse un ouvrage de ce type en position ouverte peut �tre �valu� � l'aide du graphique 6. Le syst�me de r�gulation des prises d�versoirs � planchettes agit comme un petit d�versoir dans lequel le d�bit varie en fonction de la largeur de la planchette et de la hauteur d'eau qui s'�coule par-dessus (voir section 3.6). Le tableau 32 col indique des valeurs types. Dans le cas des prises de fond telles que les vannes murales, le d�bit d�pend de la diff�rence de charge de part et d'autre de la vanne et de la taille de l'ouverture. Le tableau 33 indique des valeurs types.
6. Il faut toujours veiller � r�duire au maximum l'�rosion car la vitesse du courant peut nettement augmenter autour des vannes. En r�gle g�n�rale, sauf configurations particuli�res (consultez un sp�cialiste de l'hydraulique), vous devez limiter � 80 cm la chute de l'eau dans la prise.
1. S'il y a un risque d'�coulement turbulent, les c�t�s et la sortie de l'ouvrage peuvent �tre renforc�s avec du bois, du b�ton arm� l�ger, des briques ou des galets coul�s dans du ciment.
2. Les ouvrages de prise d'eau peuvent �tre prot�g�s de plusieurs fa�ons contre les d�bris tels que feuilles ou branches et contre l'�rosion du courant. Des grilles ou des dispositifs protecteurs peuvent �tre utilis�s contre les d�bris dans la plupart des cas, tandis que gabions, empilement de bois ou de bambous ou enrochements peuvent servir � prot�ger contre l'�rosion.
3. Les grilles peuvent �tre install�es de plusieurs mani�res, la plus courante �tant la pose d'une simple grille verticale; elles peuvent aussi �tre mont�es horizontalement, inclin�es ou plac�es dans la base du cours d'eau d'alimentation.
4. Tr�s souvent, on utilise une grille simple, constitu�e habituellement de barres d'acier de 6 � 8 mm de diam�tre, s�par�es de 20 � 35 mm. Cela suffit � retenir les objets les plus gros. Si des particules plus petites doivent �tre �cart�es, on peut alors installer soit une grille suppl�mentaire dont les barreaux sont plus fins (par exemple, de 4 � 6 mm de diam�tre) et plus rapproch�s (de 5 � 10 mm), soit un treillis m�tallique. Cette grille suppl�mentaire peut �tre mont�e dans la grille principale ou �tre int�gr�e � l'ouvrage de prise proprement dit.
5. Pour les ouvrages simples, la grille a environ la m�me surface transversale que la prise d'eau principale. Pour am�liorer l'�coulement et assurer que la grille joue son r�le, m�me quand elle est partiellement obstru�e, on lui donne une surface souvent sup�rieure � celle de la prise d'eau, par exemple avec des grilles inclin�es dispos�es en V ou horizontales (voir la section 2.9 du manuel 21, La gestion).
6. N'oubliez pas que si la grille commence � s'obstruer, elle risque de diriger l'eau vers les canaux de d�rivation et de r�duire ainsi l'�coulement destin� � l'alimentation des �tangs.
7. On peut nettoyer la grille soit en la sortant des glissi�res et en la brossant, soit en relevant la partie articul�e d'une grille horizontale ou inclin�e, ou encore en installant la grille de mani�re que le courant la d�barrasse des salet�s. Il existe �galement des grilles automatiques, mais l'�tude de ces installations sp�cialis�es sort du cadre du pr�sent manuel.
8. La protection des ouvrages de prise d'eau peut �tre assur�e de plusieurs mani�res.
9. Les parois peuvent �tre prot�g�es par un assemblage plus l�ger constitu� de bambous, de nattes tiss�es ou de piquets et de planches. Assurez-vous que ce dispositif est bien fix� et ne laisse pas l'eau s'infiltrer derri�re: l'�rosion risque alors d'�tre rapide, et l'ouvrage perdrait toute efficacit� une fois sa r�sistance alt�r�e.
10. Des poteaux, des planches assembl�es ou des piquets peuvent �tre plant�s dans le cours d'eau ou le long de ses berges; bien plac�s, ils r�duiront l'�rosion. Plac�s en travers au voisinage d'une prise d'eau, ils peuvent aussi faire office de grille rudimentaire en emp�chant les d�bris gros et lourds de s'introduire dans cette zone.
11. On peut installer des gabions autour de la prise d'eau, notamment pour d�tourner l'eau, par exemple en cas de fort courant contre une berge. | 12. Les grosses pierres ou les moellons �ventuellement disponibles sur place peuvent �galement �tre employ�s. En g�n�ral, plus les pierres sont grosses, plus la protection qu'elles assurent est bonne. | |