2.ESTIMATIONS DES BESOINS EN EAU

2.0 L'eau nécessaire au remplissage d'un étang

Pour déterminer quelle quantité d'eau contiendra votre étang une fois plein, vous devez calculer:

 

Comment calculer la superficie de l'étang

Si l'étang est de forme carrée, multipliez deux côtés (en mètres, ou m) ou, s'il est de forme rectangulaire, multipliez sa longueur (en m) par sa largeur (en m) pour obtenir la surface (en mètres carrés, ou m2).

Exemples

 

Si votre étang est très grand, vous pouvez en convertir la surface de mètres carrés en ares ou hectares (ha):

100 m2 = 1 are, 10 000 m2 = 100 ares = 1 hectare (ha).

Exemples


Si l'étang est de forme irrégulière, mais a des côtés généralement droits, vous obtiendrez sa superficie en le divisant en surfaces partielles qui peuvent facilement être calculées et dont vous ferez la somme pour obtenir la superficie totale.

Etablissez sur une feuille de papier un plan aussi précis que possible de la superficie de l'étang. Puis divisez le plan en carrés, rectangles et triangles rectangles.

 

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Note: quand on divise la surface d'un grand étang de forme irrégulière, il peut être utile de tracer sur toute la longueur du plan un axe xy, qui vous servira de référence pour construire les carrés, rectangles ou triangles rectangles.  

Calculez la surface de chaque carré, rectangle ou triangle en mesurant avec précision leurs longueur, largeur, base et hauteur (en m):

  • pour trouver la surface d'un carré, multipliez deux côtés;
  • pour trouver la surface d'un rectangle, multipliez la longueur par la largeur;
  • pour trouver la surface d'un triangle rectangle, multipliez la base par la hauteur et divisez par 2.

Après avoir calculé toutes les surfaces partielles, faites-en la somme pour trouver la superficie totale.

 

     

Si l'étang est de forme irrégulière avec un de ses côtés en ligne courbe, il vous faut calculer approximativement la surface de la partie courbe pour trouver la superficie totale. Tracez une ligne en travers du côté courbe de l'étang, de façon que la surface extérieure à la courbe soit approximativement égale à la surface intérieure. Calculez ensuite la ou les surfaces comme vous l'avez fait précédemment.

 

Exemples

 

 



Comment calculer la profondeur moyenne de l'eau d'un étang vide

Si l'étang n'est pas trop grand, vous pouvez marquer le niveau futur de l'eau en tendant des ficelles en travers, que vous attacherez à des piquets: AB, CD et EF. Les piquets sont placés au niveau d'eau prévu. Mesurez la profondeur en plusieurs points le long de chaque ficelle et calculez la profondeur moyenne de l'eau comme indiqué ci-dessous.

Si l'étang est grand et s'il est par conséquent difficile ou impossible de tendre des ficelles d'une berge à l'autre, vous pouvez calculer la profondeur moyenne en vous servant conjointement de ficelles là où c'est possible et d'un quadrillage (voir ci-dessus).

 



Comment calculer la profondeur moyenne de l'eau quand l'étang est plein

Si l'étang est petit et de forme régulière, et si le fond a une pente constante d'un bout à l'autre, entrez dans l'eau et mesurez la profondeur en quatre points de l'étang, 1, 2, 3 et 4. Vous obtiendrez la profondeur moyenne en faisant la moyenne de ces mesures.

 


Si l'étang est grand, de forme régulière et de pente constante d'un bout à l'autre, prenez davantage de mesures. Entrez dans l'eau et mesurez la profondeur en une dizaine de points.

Si l'étang est grand et de forme irrégulière, avec un fond inégal, quadrillez la surface de l'étang (5 m x 5 m). Entrez dans l'eau et mesurez la profondeur à chaque intersection du quadrillage. Faites la moyenne de toutes les mesures.


Comment calculer le volume de l'eau de l'étang

Vous avez ainsi calculé la superficie de votre étang et la profondeur moyenne de l'eau. Avec les chiffres que vous avez trouvés, vous pouvez calculer le volume de l'eau de l'étang en multipliant la superficie en mètres carrés (m2) par la profondeur moyenne en mètres (m): vous obtiendrez ainsi le volume en mètres cubes (m3).

SUPERFICIE x PROFONDEUR MOYENNE = VOLUME

Exemples

Superficie
(m2) 		Profondeur
moyenne
(m) 		Volume
de l'eau
(m3)

235

x

1.0

=

235

450

x

1.2

=

540

2500

x

1.5

=

3750


Note: 1 mètre cube (m3) = 1 000 litres (l).

Pour exprimer en litres un volume d'eau calculé en mètres cubes, multipliez par 1 000. Pour exprimer en mètres cubes un volume d'eau calculé en litres, divisez par 1 000.

 

Exemples



2.1 Les pertes d'eau par infiltration

Les pertes d'eau, soit verticalement à travers le fond de l'étang, soit horizontalement au travers des berges, soit encore par le système de vidange de l'étang, sont appelées infiltrations.

Si les berges de l'étang sont bien construites et bien entretenues, et si le système de vidange est étanche, la quantité d'eau perdue horizontalement est très faible. Il vous suffit alors de calculer l'infiltration verticale.

 

     
Les fuites d'eau sont plus importantes dans un étang rempli pour la première fois. La structure du sol de l'étang étant encore bonne, il y a perte d'eau.  

Au bout de quelque temps après le remplissage de l'étang, l'eau tend à modifier la structure du sol, dont les pores se colmatent sous l'effet de la matière organique qui se dépose au fond. Ainsi la perméabilité du sol et les pertes par infiltration diminuent.

 

     
L'importance des infiltrations verticales dépend de la texture et de la structure du sol du fond de l'étang. Si le sol est constitué d'éléments grossiers comme dans les sols sableux, il est perméable et il y a des fuites d'eau par infiltration. Les sols bien structurés sont plus sujets aux infiltrations que les autres.    


Comment calculer les pertes d'eau dues aux infiltrations

Les chiffres ci-dessous indiquent la vitesse des pertes par infiltration en miIlimètres par jour (mm/jour) de différents types de sol à l'état naturel. Ils permettent de calculer les pertes d'eau d'un étang sur une certaine période.

 

 

Exemple



Réduire les infiltrations par la mise en boue

Pour réduire les infiltrations, un moyen consiste à briser la structure du fond de l'étang avant de le remplir. Ce système couramment pratiqué dans les rizières irriguées s'appelle la mise en boue.

Il faut d'abord saturer d'eau le sol du fond de l'étang. La quantité d'eau dont vous avez besoin initialement (de 200 à 300 mm) varie légèrement selon le type de sol. Prenez comme base normale 300 mm ou 0,3 m.

 


Quand l'eau a suffisamment imprégné le fond de l'étang pour que le sol puisse être travaillé, c'est le moment de mettre en boue à la houe, à la charrue ou par tout autre moyen.

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Comment calculer la quantité d'eau nécessaire à la mise en boue et les pertes par infiltration après la mise en boue

Pour calculer la quantité d'eau nécessaire à la mise en boue, multipliez la superficie de l'étang (en m2) par 0,3 m.

 

Exemple


Les chiffres ci-après indiquent le taux des pertes par infiltration selon les différents types de sols, après leur mise en boue. Ils permettent de calculer les pertes d'eau sur une certaine période.

Type de sol
mis en boue
Pertes par infiltration
(mm/jour)

Limon sableux

3-6

Limon

2-3

Limon argileux

1-2

Argile limoneuse

environ 1

Argile

environ 1

 

Exemple


Pour calculer la quantité d'eau totale nécessaire pour mettre en boue et pour compenser les infiltrations pendant les six mois qui suivent, ajoutez les deux valeurs.

 

Exemple






2.2 Les pertes d'eau par évaporation

L'évaporation est l'eau qui se dissipe dans l'atmosphère. La quantité d'eau de l'étang perdue par évaporation dépend beaucoup des conditions climatiques locales.

Des températures atmosphériques élevées, une faible humidité, des vents forts et l'ensoleillement augmentent l'évaporation.

De basses températures atmosphériques, une forte humidité, la pluie et un ciel couvert diminuent l'évaporation.

L'évaporation dépend aussi de la superficie du plan d'eau: plus l'étang est grand, plus il s'évapore d'eau.




Taux d'évaporation

Il vous faut connaître les taux d'évaporation pour calculer les quantités d'eau perdues par la surface d'un étang. Ces taux, qui sont fournis par les stations météorologiques, s'obtiennent en mesurant les pertes et en les relevant pendant de nombreuses années.

 

Les taux d'évaporation s'expriment habituellement en profondeur d'eau perdue (en millimètres) pendant une certaine période, par exemple: 2 mm/jour, 14 mm/semaine ou 60 mm/mois.


Taux d'évaporation en Bacs de type A

L'une des méthodes les plus courantes pour obtenir le taux d'évaporation consiste à mesurer avec précision l'eau perdue chaque jour par un récipient de taille standard, appelé Bac de type A. Ces taux d'évaporation sont donnés par de nombreuses stations météorologiques du monde entier.

Lors du choix de la station météorologique qui vous donnera les taux d'évaporation, assurez-vous que ses conditions climatiques (ensoleillement, vent et pluie) soient identiques à celles de votre localité. Si vous n'êtes pas sûr, prenez l'avis d'un technicien de la station.

 

     

Les taux d'évaporation d'un Bac de type A sont exprimés en mm/ jour, mm/semaine ou mm/mois, sur un certain nombre d'années. Habituellement, vous pouvez obtenir les taux moyens mensuels d'évaporation, basés sur des mesures faites pendant plusieurs années. Ce sont ces moyennes qui vous seront les plus utiles pour calculer vos pertes par évaporation.

Note: l'eau s'évapore plus vite d'un Bac de type A que d'un plan d'eau plus grand (comme un étang). Si vous vous servez de taux d'évaporation donnés par un Bac de type A, vous devrez les multiplier par 0,75, coefficient de correction, pour mieux estimer les pertes par évaporation.

 

Exemple



Comment calculer les pertes par évaporation au moyen des taux d'évaporation d'un Bac de type A

Pour calculer les pertes en eau par évaporation, il faut multiplier la superficie du plan d'eau (en m2) par le taux corrigé (en m) pour la durée d'utilisation de l'étang:

  • obtenez les taux moyens d'évaporation en Bac de type A (en mm) pour chacun des mois où votre étang sera plein, en vous adressant à la station météorologique appropriée;
  • les taux moyens mensuels d'évaporation en Bac de type A sont par example pour ces mois:
Mois
Taux d'évaporation
moyen (mm)

Avril

56

Mai

63

Juin

68

Juillet

75

Août

84

Septembre

79

  • faites la somme de ces taux mensuels (en mm) et multipliez- la par 0,75 (coefficient de correction pour les taux des Bacs de type A). Cela vous donne l'évaporation totale (en mm) corrigée pour tous les mois considérés;
  • divisez ce total (en mm) par 1 000 pour exprimer l'évaporation en mètres;
  • multipliez cette valeur (en m) par la superficie de l'étang (en m2) pour trouver les pertes totales d'eau par évaporation (en m3)
  • correspondant aux mois pendant lesquels votre étang sera utilisé.

Exemple







Taux d'évaporation calculés par la formule de Penman

Certaines stations météorologiques peuvent ne pas enregistrer les taux d'évaporation en Bac de type A. Dans ce cas, vous pourriez obtenir des taux d'évaporation calculés par la formule de Penman. Celle-ci est basée sur la pression atmosphérique, le rayonnement solaire, l'humidité, la température ambiante et la vitesse du vent.

Les taux d'évaporation ainsi calculés sont plus précis que ceux obtenus au moyen du Bac de type A. Si, pour calculer les pertes en eau de votre étang par évaporation, vous employez des taux d'évaporation basés sur la formule de Penman, il est inutile de multiplier l'évaporation totale par le coefficient de correction 0,75.

Note: dans certaines conditions, comme par exemple en cas de vents forts et notamment en climat aride, la formule de Penman peut donner des taux d'évaporation trop faibles. Si tel est le cas dans votre localité, demandez conseil à un technicien de la station météorologique.

 


2.3 Besoin global en eau

Le besoin global d'un étang en eau correspond à la somme des valeurs suivantes:

  • quantité d'eau nécessaire pour remplir l'étang dans des délais raisonnables;
  • quantité d'eau nécessaire pour compenser les pertes par infiltration et par évaporation pendant la période prévue pour l'élevage des poissons.

  



Dimension de l'étang et débit d'eau nécessaire

Pour pouvoir commencer à élever les poissons aussi rapidement que possible, il faut que vous ayez assez d'eau pour remplir votre étang dans des délais raisonnables. Pour des étangs inférieurs à 1 500 m3, huit jours sont un délai raisonnable.

Avant de commencer à construire un étang, il est bon de comparer le nombre de jours nécessaires au remplissage d'étangs de différentes tailles et le débit d'alimentation requis. Le tableau 1 vous donne immédiatement l'idée des combinaisons possibles.

 

 

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TABLEAU 1
Nombre de jours nécessaires pour remplîr
des étangs de différentes tailles et débit
d'eau requis

 

Exemples

 

Si vous mesurez le débit d'eau avant de construire votre étang (voir section 3), vous pourrez estimer avec plus de précision le nombre de jours nécessaires au remplissage. Le tableau 2 donne le volume d'eau par jour (en m3) fourni par divers débits. Pour calculer le nombre de jours nécessaires au remplissage d'un étang, il suffit de diviser le volume envisagé pour l'eau de l'étang par ce débit journalier.

TABLEAU 2
Quantité d'eau fournie journellement selon
différents débits

1 La dernière ligne du tableau montre coment convertir les valeurs (Z) su débit en l/s, l/min, l/h, l/jour et m3 /jour.

 

Exemple

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Le tableau 2 vous indique qu'undébit de 3 l/s fournira 259,2 m3 d'eau par jour.

Le temps nécessaire pour rernplir votre étang est donc de 1 000 m3 ÷ 259,2 m3/jour = 3,86 jours,soit environ 4 jours

Pour vérifier comparez ce resultat avec le tableau 1 : en face de 4 jours (1re col.), vous verrez que vous avez besoin de 3 l/s pour remplir un étang de 1 000 m3.


Le volume d'un étang et le nombre d'étangs possible dépendent du débit d'eau disponible

La taille et le nombre d'étangs que vous pourrez construire dépendent du débit d'eau disponible au moment où vous projetez de les remplir. Les paragraphes précédents, ainsi que les tableaux 1 et 2 vous donnent plusieurs moyens d'estimer le volume d'étangs possible selon les divers débits d'eau.

A vous de décider maintenant du volume de chacun de vos étangs et du nombre de ceux que vous pourrez construire, en fonction de l'expansion future que vous envisagez pour votre exploitation.

 


Volume de chaque étang à construire

Vous avez mesuré le débit et constaté qu'il est de 14 l/s:

  • le tableau 1 vous indique qu'avec 14 l/s vous pouvez remplir un étang de 2 500 m3 en 2 jours;
  • ou bien un étang de 5 000 m3 en 4 jours;
  • ou encore un étang de 10 000 m3 en 8 jours.
  



Nombre d'étangs à construire

Avec ce même débit de 14 l/s, vous pouvez décider de construire davantage d'étangs et plus petits qu'indiqué ci-dessus de:

  • par exemple, avec 14 l/s, vous pouvez remplir deux étangs de 2 500 m3 (soit 5 000 m3 au total) en 4 jours;
  • ou bien cinq étangs de 500 m3 (2500 m3) en 2 jours.
  

 

 


Projets d'expansion future

Vous pouvez aussi décider de construire un étang cette année et un autre l'année prochaine:

 
  • avec 14 l/s vous pouvez construire un étang de 2 500 m3 cette annés, que vous remplirez en 2 jours, et porter l'année prochaine votre exploitation à deux étangs de 2 500 m3 qui, avec le débit dont vous disposez, pourront être remplis en 4 jours.

Note: si vous avez plusieurs étangs, vous n'avez pas besoin de les remplir tous en même temps. Remplissez-en d'abord un, puis un autre, selon que vos disponibilités en eau le permettent.


Pertes par infiltration et évaporation

En plus de la quantité d'eau initiale dont vous avez besoin pour remplir un étang, il faut compter celle que vous aurez à ajouter régulièrement, durant toute la saison d'élevage, pour compenser les pertes par infiltration et évaporation.


 

 

Avant de commencer à construire votre étang, vous devez estimer combien d'eau vous sera nécessaire pour compenser, par hectare d'étang, ces pertes par infiltration et évaporation, de façon que la quantité d'eau dont vous disposez soit suffisante pendant la saison la plus sèche. Vous pourrez ainsi calculer la superficie d'étang qui peut être maintenue en eau rien qu'avec ce débit minimal.

Rappel:

1 ha

= 10 000 m2

1 m3

= 1 000 l

 

1 jour

= 86 400 secondes

 

Exemple