11. TOPOGRAPHIE ET AQUACULTURE
11.0 Ce que vous avez appris |
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1. Aux chapitres pr�c�dents du pr�sent manuel, vous avez appris:
2. Gr�ce � ces nouvelles connaissances, vous devez maintenant �tre en mesure de:
3. Les volumes suivants de ce manuel faisant partie des �M�thodes simples pour l'aquaculture� vous fourniront d'autres informations concernant le choix du site, ainsi que la conception et la construction d'une ferme piscicole. Les sections ci-apr�s passent bri�vement en revue certaines de ces informations pour vous aider � comprendre comment utiliser les lev�s topographiques pour la conception et la construction d'une ferme piscicole. Vous devriez �galement consulter certains des exemples pr�sent�s aux chapitres pr�c�dents; vous pourrez en effet en tirer des id�es ou des suggestions pour mener � bien votre propre projet. |
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D�termination des dimensions du bassin versant et de la quantit� d'eau disponible pour la pisciculture
3. Vous avez appris au volume 4 - Pisciculture continentale: l'eau que le bassin versant d'un cours d'eau correspond � la surface totale de la zone assurant l'alimentation en eau de ce cours d'eau.
4. En un point A d'un cours d'eau, la quantit� totale d'eau disponible provient g�n�ralement de plusieurs bassins versants distincts. Ceux-ci d�finissent le bassin versant relatif au point A, d�limit� par la ligne de partage des eaux, laquelle suit les cr�tes entourant le bassin versant.
5. Si vous avez une carte topographique de la r�gion, vous pouvez tracer la ligne de partage des eaux et d�finir le bassin versant relatif � chacun des points choisis le long d'un cours d'eau (traits pointill�s). Il se peut que vous souhaitiez r�aliser au point A l'alimentation en eau de votre ferme piscicole qui sera construite en aval. En partant du point A, tracez une droite perpendiculaire aux courbes de niveau de chaque c�t� du lit du cours d'eau, jusqu'aux points B et C d'altitude maximale. Puis reliez le point B au point D, suivant la m�me m�thode et continuez � partir des points E, F ... I, jusqu'� ce que vous ayez atteint le point C sur l'autre rive du cours d'eau. La surface comprise � l'int�rieur de la ligne de partage ABD ... SCA constitue le bassin versant relatif au point A du cours d'eau.
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6. En utilisant de pr�f�rence la m�thode du quadrillage (voir section 10.3), d�terminez l'�tendue du bassin versant relatif au point A du cours d'eau d'apr�s la surface de la zone limit�e par la ligne de partage des eaux.
7. Vous pouvez estimer la quantit� d'eau disponible au point A d'apr�s l'�tendue du bassin versant, le type de v�g�tation le plus courant, la configuration g�n�rale du relief et l'importance des pr�cipitations observ�es dans cette zone. A cet effet, il faut vous informer aupr�s d'un service public, par exemple le service hydrologique, pour obtenir les valeurs locales des coefficients de ruissellement.
Exemple
Quantit� d'eau disponible par m�tre carr� de bassin versant dans la r�gion de Bouak� (C�te d'Ivoire) en Afrique occidentale
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Pr�cipitation
annuelle (mm) |
Coefficient
de ruissellement (pourcentage) |
Ruissellement1
(mm) |
Quantit� d'eau
disponible2 (m3 /km2) |
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800
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0.9
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7
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7000
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900
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2.8
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25
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25000
|
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1000
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4.7
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47
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47000
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1100
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6.6
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72
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72000
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1150
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7.5
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87
|
87000
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1200
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8.5
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101
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101000
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1300
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10.4
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135
|
135000
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1400
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12.3
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172
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172000
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1500
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14.2
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212
|
212000
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1600
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16.1
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257
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257000
|
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1700
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18.0
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305
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305000
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1 Ruissellement (mm) = pr�cipitation annuelle x (coefficient
de ruissellement / 100).
2 Quantit� d'eau disponible (m3/km2)
= ruissellement (mm) x 1 000
Etant donn� que la pr�cipitation annuelle moyenne de cette
r�gion s'�l�ve � 1 150 mm, la quantit� d'eau disponible en moyenne
peut �tre estim�e � environ 87 000 m3/km2 de surface
de bassin versant dans cette r�gion particuli�re du pays. Si la surface
calcul�e du bassin versant en amont du point A est de 2,72 km2 la
quantit� d'eau moyenne disponible au point A peut �tre �valu�e � 87000
m3/km2 x 2,72 km2 = 236 640 m3
par an.
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D�termination de l'�tendue de la surface inondable
8. Si vous devez construire un barrage au point A pour cr�er un r�servoir d'eau, il est facile de d�terminer l'�tendue de la surface inondable en amont du point A, si l'on conna�t la hauteur du niveau de l'eau dans le r�servoir
9. A l'emplacement du barrage, rep�rez la courbe de niveau sur la carte topographique qui correspond, d'un c�t� du cours d'eau, � la hauteur du niveau d'eau dans le r�servoir. Suivez cette courbe, d'abord vers l'amont, puis en traversant le cours d'eau, et enfin vers l'aval jusqu'au barrage. La surface comprise � l'int�rieur de cette courbe de niveau sera alors la surface inondable correspondant � cette valeur particuli�re du niveau d'eau dans le r�servoir.
Exemple
Altitude du niveau d'eau du r�servoir: 690 m.
A partir du point B � l'emplacement du barrage, suivez d'abord la courbe
de niveau 690 m vers l'amont jusqu'au point C (travers�e de la rivi�re),
puis en revenant vers l'aval, au point D � l'emplacement du barrage. La
superficie inondable jusqu'au niveau d'eau de 690 m sera d�limit�e par
BCDB.
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10. En utilisant de pr�f�rence la m�thode du quadrillage (voir section 10.3), d�terminez la surface comprise � l'int�rieur de la courbe de niveau s�lectionn�e, afin de d�terminer l'�tendue de la surface inondable. Si vous connaissez la profondeur moyenne du r�servoir, il est alors possible de calculer le volume d'eau qu'il contient.
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D�termination de profils du terrain � partir de cartes topographiques
11. Il est possible d'�tablir le profil du terrain le long d'une droite quelconque AB, � partir d'une carte topographique. Tracez la droite AB sur la carte. Placez ensuite l'un des bords d'une bande de papier blanc rectiligne le long de cette droite et marquez-y la position des principales courbes de niveau 775 m, 750 m ... 675 m qui recoupent la droite AB. Inscrivez les altitudes (ou hauteurs) correspondantes � c�t� des traits marqu�s sur la bande.
12. Reportez ces marques sur une feuille de papier quadrill� millim�tr�, en utilisant une �chelle des distances horizontales identique � celle de la carte.
13. D�finissez une �chelle verticale des altitudes (ou hauteurs) de 10 � 30 fois sup�rieure � l'�chelle horizontale et graduez cette �chelle d'apr�s les courbes de niveau pr�sentes le long du profil.
14. Indiquez l'altitude (ou hauteur) de chaque rep�re de distance par un point situ� sur une perpendiculaire.
15. Reliez ces points pour obtenir le profil du terrain le long de la droite AB.
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D�termination des diff�rences de niveau le long d'un cours d'eau |
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| 16. Il se peut que vous deviez choisir un site sur un cours d'eau pour construire une digue destin�e � cr�er un r�servoir, ou encore que vous souhaitiez utiliser un cours d'eau existant pour assurer l'alimentation d'une ferme piscicole. Dans ces deux cas, il convient alors d'�tudier le profil en long du cours d'eau et de d�terminer sa pente entre deux points donn�s. Pour le choix du site d'un barrage, il faut �tudier la valeur de la pente depuis ce site jusqu'au niveau maximal du plan d'eau dans le futur r�servoir. Vous conna�trez ainsi le volume d'eau susceptible d'�tre emmagasin�. Si vous voulez d�tourner l'eau d'une rivi�re afin d'alimenter votre ferme piscicole, vous devrez d�terminer la pente de la rivi�re entre la prise d'eau de votre ferme et le point d'�vacuation de son eau. Vous conna�trez ainsi la diff�rence de niveau disponible pour construire une ferme piscicole sur le site compris entre ces deux points. |
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17. Pour d�terminer la pente du cours d'eau, entre les points A et B par exemple, il convient tout d'abord de rep�rer visiblement sur la carte les deux extr�mit�s A et B du profil � �tudier. Marquez ensuite les points C, D, E et F situ�s � l'intersection des courbes de niveau avec le lit du cours d'eau. Pour pouvoir vous y r�f�rer ult�rieurement, vous pouvez �galement marquer certains points particuliers le long du cours d'eau, par exemple un affluent (ou un bras) de ce cours d'eau (G - H), ou encore un pont routier.
18. A partir du point A, mesurez au millim�tre pr�s les distances AG, GC, CD ... FB entre les diff�rents points marqu�s, en suivant aussi exactement que possible le lit du cours d'eau. Inscrivez ces mesures dans un tableau comme indiqu� dans l'exemple ci-apr�s.
19. D'apr�s l'�chelle de la carte, transformez ces mesures en distances horizontales au sol (exprim�es en m�tres) et calculez les distances cumul�es � partir du point A, comme indiqu� au tableau ci-apr�s.
20. D'apr�s les courbes de niveau de la carte, d�terminez les altitudes (ou hauteurs) des points A, G, C, D, H, E, F et B, puis notez ces valeurs dans le tableau. Puisque vous vous d�placez vers l'aval, ces valeurs doivent diminuer r�guli�rement d'une hauteur constante �gale � l'�quidistance des courbes de niveau de la carte.
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Profil en long de la section AB d'un cours
d'eau
1 Distance au sol (m) = distance sur la carte (cm) x
�chelle de la carte (m/cm). |
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21. Tracez le profil en long de la section AB du cours d'eau comme indiqu� pr�c�demment (voir section 9.5) et d'apr�s les donn�es recueillies. Suivant l'�chelle horizontale utilis�e, notez les emplacements des points particuliers suppl�mentaires relev�s, de fa�on � pouvoir vous y r�f�rer ult�rieurement.
22. D'apr�s ce profil en long, il est maintenant facile de d�terminer la diff�rence de niveau entre deux points quelconques X et Y du cours d'eau, situ�s dans cette section AB.
D�termination de la forme des vall�es
23. Suivant une m�thode identique � celle d�crite aux points 11 � 15, vous pouvez �galement d�terminer la forme g�n�rale d'une vall�e. A cet effet, vous tracerez des profils en travers perpendiculairement au lit du cours d'eau, aux emplacements qui vous int�ressent, en fonction de l'objectif poursuivi. Si vous avez l'intention de construire un petit barrage, vous tracerez par exemple le profil en travers AB. Si vous cherchez un site pour construire une ferme piscicole, vous tracerez par exemple le profil en travers CD.
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24. Prenez une bande de papier et posez-la de fa�on � faire co�ncider l'un de ses bords avec la ligne de la coupe transversale. Marquez sur la bande l'emplacement des diff�rentes courbes de niveau, et notez l'altitude (ou la hauteur) de certains points � titre de rep�re.
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25. Reportez ces marques sur l'�chelle horizontale d'un profil en travers (voir section 9.5). Cette �chelle doit �tre identique � celle de la carte. 26. Choisissez une �chelle verticale des hauteurs de 10 � 30 fois sup�rieure � l'�chelle horizontale. Reportez verticalement sur le graphique les altitudes de chaque point marqu�. La droite reliant les points ainsi obtenus constitue le profil en travers de la vall�e suivant la droite AB. 27. Si vous r�p�tez les op�rations ci-dessus pour la droite CD, vous tracerez alors le profil en travers CD de la vall�e. L'examen compar� des deux profils montre que le profil AB est effectivement en forme de V, tandis que le profil CD est en forme de V d�form� d'un c�t�. |
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28. Du point de vue des installations
de pisciculture, les profils en travers de vall�e peuvent �tre class�s
en quatre types, d'apr�s leur forme. Si vous connaissez
la forme de la vall�e dans la zone o� vous voulez construire votre
ferme piscicole, vous serez alors en mesure de:
Ces informations vous seront pr�sent�es au volume suivant de la pr�sente s�rie. Vous apprendrez par exemple que l'emplacement AB mentionn� ci-dessus conviendrait certes � la construction d'un barrage � moindre co�t, mais non � la construction d'�tangs de pisciculture. Par contre, � l'emplacement CD, le flanc XYZ de la vall�e pr�sente une pente lat�rale (1,25 � 2,17 pour cent) adapt�e � la construction d'�tangs de pisciculture (voir point 27 ci-dessus). |
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Etablissement d'une carte des pentes � partir d'une carte topographique
29. La pente du terrain constitue l'un des principaux �l�ments du choix d'un site appropri� pour la construction d'un �tang de pisciculture. Les meilleurs sites � cet �gard ont une pente moyenne de 0,5 � 1,5 pour cent, bien que des terrains pratiquement horizontaux ou dont les pentes sont comprises entre 1,5 et 3 pour cent puissent �galement convenir. Par ailleurs, le co�t des travaux augmente en fonction de la pente, en particulier au-del� de 5 pour cent.
30. Lorsqu'on �tudie une carte topographique, il est parfois utile d'y d�terminer une s�rie de cat�gorie de pentes. En proc�dant ainsi, vous aurez �tabli une carte des pentes.
Exemple
Cat�gories de pentes utiles en pisciculture
A - pentes inf�rieures ou �gales � 1,5 pour cent
B - pentes comprises entre 1,5 et 3 pour cent
C - pentes comprises entre 3 et 5 pour cent
D - pentes sup�rieures � 5 pour cent
31. Pour �tablir une carte des pentes, vous devez tout d'abord pr�parer des guides d'espacement des courbes de niveau pour chaque cat�gorie de pentes et pour la carte topographique particuli�re utilis�e. Si cette carte topographique comporte:
- une �chelle des distances suivant laquelle
1 cm = n (m)
- une �quidistance des courbes de niveau �gale � EC (m)
alors l'intervalle X (en centim�tres) entre les lignes de votre guide d'espacement se calcule comme suit:
X = (100 EC) � (nS)
avec S valeur maximale en pourcentage de la pente dans chacune des cat�gories � repr�senter sur la carte des pentes.
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Exemple Vous utilisez une carte topographique sur laquelle vous souhaitez repr�senter les quatre cat�gories de pentes ci-dessus (A, B, C, D). Vous devez tout d'abord d�finir trois guides d'espacement concernant respectivement les pentes de 1,5, 3 et 5 pour cent. La carte topographique est �tablie au 1: 50 000 (1 cm = 500 m) et l'�quidistance est de 5 m. Calculez comme suit les intervalles X des droites d�finissant les guides d'espacement.
32. Munissez-vous de plusieurs feuilles de papier quadrill� millim�tr� et pr�parez vos guides d'espacement en proc�dant comme suit:
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33. Vous pouvez maintenant �tablir votre carte des pentes en identifiant par exemple les quatre cat�gories de pente sur la carte topographique. Proc�dez comme suit: a) Prenez plusieurs crayons de couleurs diff�rentes. Choisissez une couleur pour chaque cat�gorie. La couleur la plus claire peut par exemple repr�senter les terrains les moins inclin�s (de 0 � 1,5 pour cent de pente), tandis que la couleur la plus fonc�e peut correspondre aux terrains les plus inclin�s (pente sup�rieure � 5 pour cent). b) D�coupez une bande de 2 cm de large de votre guide des espacements des courbes de niveau (voir point 32), qui vous indique l'intervalle minimal s�parant les courbes de niveau sur la carte topographique, pour les cat�gories de pentes respectivement comprises entre 1,5 et 3 pour cent, 3 et 5 pour cent, et sup�rieures � 5 pour cent. D�coupez la bande perpendiculairement aux lignes d'espacement, de fa�on que les trois cat�gories de pentes y apparaissent. |
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c) Placez cette bande de papier sur la carte. Puis, en passant en revue successivement les diff�rentes portions de la carte, d�terminez celles dans lesquelles les courbes de niveau sont s�par�es par des intervalles inf�rieurs ou �gaux � l'intervalle de la bande de papier correspondant au guide d'espacement pour une pente de 5 pour cent. Puisque les portions de la carte ainsi rep�r�es comportent des pentes sup�rieures ou �gales � 5 pour cent, elles doivent �tre colori�es de la couleur la plus fonc�e.
Note: La comparaison de l'intervalle report� sur la bande de papier aux intervalles s�parant les courbes de niveau doit s'effectuer le long d'une droite perpendiculaire aux courbes de niveau,c'est-�-dire dans le sens de la ligne de plus grande pente.
d) R�p�tez les op�rations ci-dessus avec la partie de la bande correspondant au guide d'espacement pour une pente de 3 pour cent. D�terminez ensuite quelles sont les parties non colori�es de la carte dont les courbes de niveau sont s�par�es par des intervalles inf�rieurs ou �gaux � l'intervalle de la bande. Les parties de la carte ainsi identifi�es sont les pentes comprises entre 3 et 5 pour cent. Coloriez-les en utilisant une teinte un peu plus claire que la pr�c�dente.
e) R�p�tez les op�rations ci-dessus avec la partie de la bande correspondant au guide d'espacement pour une pente de 1,5 pour cent. D�terminez ainsi les parties non encore colori�es de la carte dont les pentes varient de 1,5 � 3 pour cent. Coloriez-les en utilisant une teinte un peu plus claire que la pr�c�dente.
f) Enfin, toujours suivant la m�me proc�dure, v�rifiez que dans les parties non colori�es de la carte, les courbes de niveau sont s�par�es par des intervalles sup�rieurs � l'intervalle correspondant aux pentes de 1,5 pour cent reproduit sur la bande de papier. Coloriez ces zones de la couleur la plus claire.
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Etude du profil en long de la vall�e |
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3. Premi�rement, d�terminez le profil en long de la vall�e (voir section 8.2) par nivellement. A cet effet, proc�dez par cheminement le long d'une s�rie de segments de droites aussi rapproch�s que possible du cours d'eau. Tracez le profil sur du papier quadrill� (voir section 9.5). Ensuite, vous pouvez calculer la diff�rence de niveau entre deux points quelconques du profil en long, par exemple la prise d'eau en F et l'�vacuation d'eau en A de l'installation envisag�e. Cette diff�rence de niveau H(F) - H(A) doit �tre suffisante pour permettre la construction de la ferme piscicole (voir volume suivant de la pr�sente s�rie). 4. Si vous avez l'intention de construire un r�servoir, il vous sera facile, en proc�dant de fa�on analogue, d'estimer la hauteur approximative du barrage au point A et la profondeur d'eau maximale du futur r�servoir. |
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Profils en travers du site potentiel |
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| 5. Faites le lev� d'une s�rie de profils en travers GH, IJ, ... �tablis � partir du profil en long ci-dessus, � des intervalles de 20 � 50 m, sur toute l'�tendue du site potentiel (voir section 8.2). Tracez les profils sur papier quadrill�, de mani�re � pouvoir calculer les pentes du terrain et, d'apr�s ces donn�es, � concevoir la ferme piscicole. |
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Etablissement des courbes de niveau du site potentiel |
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6. D'apr�s les r�sultats du lev� ci-dessus, vous pouvez �galement �tablir un plan du site potentiel et tracer ses courbes de niveau (voir section 9.4, point 10). 7. Une autre m�thode d'�tablissement des courbes de niveau consiste tout d'abord � choisir un point de r�f�rence dans le site potentiel, par exemple la prise d'eau A sur le cours d'eau. Le point A servira ensuite de point de rep�re topographique de hauteur d�termin�e H(A) = 100 m par exemple. A partir du point A, identifiez la courbe de niveau H(A) = ABC ... H dans le site potentiel (voir section 8.3). 8. Tous les 20 � 50 m sur cette courbe de niveau H(A), faites le lev� de profils en travers perpendiculaires, depuis la courbe de niveau et en direction du cours d'eau. Les r�sultats de ce lev� vous permettront ensuite de d�terminer d'autres courbes de niveau et d'�tablir la carte correspondante. |
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11.3 Etude de faisabilit� d'un site potentiel
1. D'apr�s les donn�es obtenues lors des lev�s de reconnaissance, vous pouvez tracer un plan topographique � l'�chelle, indiquant les distances et les hauteurs. Vous pouvez alors �tudier la conception de la ferme piscicole envisag�e ou encore, si vous devez �difier un barrage, vous pouvez obtenir des indications compl�mentaires concernant les caract�ristiques du r�servoir cr�� par le barrage. (La conception proprement dite de la ferme piscicole sera examin�e ult�rieurement au volume suivant de la pr�sente s�rie, o� figurent des informations compl�mentaires sur les caract�ristiques des r�servoirs.) La pr�sente section doit vous apprendre � estimer le volume d'une digue en terre et � calculer les diff�rences de niveau dans le cas des stations de pompage.
Estimation de la surface du futur r�servoir |
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| 2. Reportez sur votre plan topographique la courbe de niveau H(A) d�limitant la surface maximale du futur r�servoir (voir point 9 ci-dessus). Les mesures effectu�es sur la carte vous permettent alors d'estimer la surface d�limit�e par la courbe de niveau H(A). |
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Estimation du volume du futur r�servoir |
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3. Dans le manuel intitul� Pisciculture continentale: l'eau (section 4.2), vous avez appris des m�thodes simples de d�termination du volume d'un futur r�servoir.Vous allez maintenant apprendre une m�thode de terrain rapide et assez pr�cise, bas�e sur les lev�s topographiques. 4. Tous les 20 � 50 m, le long de l'axe longitudinal AZ du futur r�servoir, �levez des perpendiculaires BC, DE ... QR � l'int�rieur de la zone d�limit�e par la courbe de niveau H(A). Plantez des piquets en bois tous les 25 m sur ces perpendiculaires et marquez-les de chaque c�t� de l'axe AZ. 5. Commencez � l'extr�mit� B du segment BC, situ�e sur la courbe de niveau H(A),et dont la hauteur co�ncide avec le niveau d'eau maximal. Avec une mire gradu�e � voyant et un niveau � vis�e, reportez la hauteur H(A) au sommet des piquets a, b et c. Enfoncez-les dans le sol jusqu'� ce qu'ils soient exactement � la hauteur voulue. Les piquets a, b et c indiquent maintenant de fa�on visible la profondeur d'eau maximale en chacun de ces points, quand le r�servoir est plein. 6. R�p�tez ces op�rations tour a tour pour chaque droite transversale DE, FG, ... QR. De fa�on analogue, proc�dez au piquetage de l'axe XY de la digue projet�e. |
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7. Mesurez et inscrivez dans un tableau simple la hauteur de chaque piquet au-dessus du niveau du sol sur chacune des droites transversales, y compris la droite XY, comme indiqu� dans l'exemple ci-dessous. Exemple
8. Tracez sur du papier quadrill� millim�tr� et � l'�chelle appropri�e les sections transversales BC, DE ... QR et XY du r�servoir lorsqu'il est enti�rement rempli. Utilisez par exemple une �chelle verticale 10 fois sup�rieure � l'�chelle horizontale. N'oubliez pas que la profondeur de l'eau � chacune des extr�mit�s de la coupe transversale est par d�finition �gale � z�ro. |
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9. Calculez la surface de chaque section transversale, en ajoutant si n�cessaire les surfaces partielles de triangles et de trap�zes (voir les formules math�matiques � l'annexe 1). |
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Exemple
Surface BC = triangle 1 + trap�ze 2 + trap�ze 3 + triangle 4
Triangle 1 = (17 m x 0,45 m) � 2
= 3,835 m2
Trap�ze 2 = [(0,45 + 0,87 m) � 2] x 25 m
= 16,500 m2
Trap�ze 3 = [(0,87 m + 0,38 m) � 2] x 25 m = 15,625
m2
Triangle 4 = (13 m x 0,38 m) � 2
= 2,470 m2
Surface
BC = 38,420 m2
10. Ajoutez les surfaces des sections transversales BC, DE ... QR et multipliez la somme obtenue par la valeur de l'intervalle constant entre les diff�rentes sections transversales (dans le cas pr�sent 25 m) afin d'obtenir une estimation du volume du r�servoir en amont de la derni�re section transversale QR.
Exemple
Volume du r�servoir depuis le point A jusqu'� la droite QR = (surface BC + surface DE + ... + surface QR) x 25 m
11. Estimez le volume de la derni�re portion du r�servoir comprise entre la section transversale OR et l'axe XY de la digue. Multipliez la surface de la section transversale XY (voir point 9) par la moiti� de la distance entre les sections transversales pr�c�dentes.
Exemple
Volume de la portion QR/Z = (surface XY x (25 m � 2)
12. Calculez le volume de la totalit� du r�servoir en ajoutant:
- le volume A/QR obtenu au point 10;
- le volume QR/Z obtenu au point 11.
15. Tracez � l'�chelle appropri�e la section transversale du type de digue que vous devez construire. A cet effet, il vous faut d�terminer en particulier les trois grandeurs suivantes:
- la largeur C du point le plus �lev�, ou cr�te, de la digue;
- la pente du versant non immerg� de la digue � l'ext�rieur du r�servoir, D:1;
- la pente du versant immerg� de la digue � l'int�rieur du r�servoir, W: 1.
16. La connaissance de ces caract�ristiques de la digue vous permet alors de calculer la surface d'une section transversale quelconque en ajoutant:
- surface du rectangle 1 = C x h;
- surface du triangle 2 = (D x h) x (h � 2);
- surface du triangle 3 = (W x h) x (h � 2).
Par cons�quent, la surface A d'une section transversale quelconque
de la digue est �gale �:
A = (Ch) + (Dh2 � 2) + (Wh2 � 2)
o� C est la largeur de la cr�te de la digue; h est la hauteur; D est la pente du versant non immerg�; W est la pente du versant immerg�.
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17. Appliquez successivement cette formule au calcul de surface de la section de la digue en chacun des points centraux rep�r�s sur l'axe XY, d'apr�s les valeurs de h obtenues au point 14.
Exemple
Les caract�ristiques de la digue sont fix�es comme suit: C = 4 m; pente du versant non immerg� = 1,5:1; pente du versant immerg� = 2:1.
Les surfaces des sections transversales de la digue sont les suivantes:
- Au milieu du segment a/b, avec h1 = 1,62 m
A, = (4 m x 1,62 m) + [ (1,5 x 1,622 m) � 2] +
[(2 x 1,622 m) � 2]
= 6,48 m2 + 1,97 m2 + 2,62 m2 = 11,07
M2.
- Au milieu du segment b/c, avec h2 = 1,63 m
A2 = (4 m x 1,63 m) + [(1,5 x 1,632 m) �
2] + [(2 x 1,632 m) � 2]
= 6,52 m2 + 1,99 m2 + 2,66 m2 = 11,17
m2.
18. Calculez ensuite les volumes partiels des portions de digue d�limit�es par les piquets a, b, c, etc. A cet effet, multipliez chaque surface de section de digue mesur�e en un point central par la longueur de la portion de digue correspondante.
Exemple
Volumes partiels de la digue, pour des piquets a, b et c plant�s � 25 m d'intervalle:
- Pour la portion a/b, V1= Al x 25 m = 11,07 m2 x 25 m = 276,75 m3.
- Pour la portion b/c, V2= A2 x 25 m = 11,17 m2 x 25 m = 279,25 m3.
19. Estimez le volume total de la digue en ajoutant ces volumes partiels.
Exemple
Volume total de la digue XY = 276,75 m3 + 279,25 m3 = 556 m3.
Application de vos connaissances de topographie � l'installation d'une station de pompage |
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20. Vous pr�voyez peut-�tre de pomper l'eau d'alimentation de votre �tang- r�servoir, soit d'un puits, soit d'un plan d'eau existant. Dans ce cas, le choix de la pompe d�pendra consid�rablement de la diff�rence de niveau entre les deux extr�mit�s de votre canalisation d'eau et la pompe. D'ordinaire, la pompe sera install�e � un niveau interm�diaire, de fa�on � faire monter l'eau par aspiration depuis un niveau plus bas (la source d'alimentation en eau) et � la refouler � un niveau plus �lev� (un r�servoir sur�lev� par exemple). 21. Lors du choix de l'emplacement d'une station de pompage, deux diff�rences de niveau jouent un r�le particuli�rement important:
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22. Pour d�terminer ces diff�rences de niveau, vous pouvez proc�der par nivellement direct entre la source d'approvisionnement en eau A et la station de pompage B d'une part, et l'emplacement C du r�servoir sur�lev� d'autre part. Ensuite, compte tenu du niveau du sol en ces diff�rents points et des diverses distances verticales (par exemple, axe de la pompe/source d'alimentation en eau et axe de la pompe/niveau d'eau du r�servoir), vous pouvez facilement calculer la hauteur d'aspiration et la hauteur de refoulement. 23. Sinon, une m�thode indirecte vous permet �galement de d�terminer les diff�rences de niveau:
en obtenant les valeurs de tangentes de l'annexe 2. |
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11.4 Comment proc�der aux nivellements n�cessaires � la construction d'une ferme piscicole
1. Vous avez d�j� appris qu'il vous faut savoir utiliser les m�thodes topographiques appropri�es lors de la construction de votre ferme piscicole. Vous allez maintenant apprendre deux autres m�thodes topographiques, l'une pour la construction d'un canai d'alimentation en eau et l'autre pour la construction d'un �tang.
Piquetage du trac� d'un canal d'alimentation en eau
2. Vous avez appris aux chapitres pr�c�dents tout d'abord comment faire le lev� de l'axe d'un canal d'alimentation en eau (voir sections 7.1 et 8.2), puis comment tracer son profil en long (voir section 9.5) et son profil en travers (voir section 9.6). Vous avez en outre appris comment implanter des courbes de niveau (voir section 8.3) pour essayer de d�terminer rapidement le trac� possible d'un canai entre la prise d'eau et les points d'arriv�e d'eau de la ferme piscicole.
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3. Une fois le parcours du canal d'alimentation soigneusement d�fini et rep�r� sur le terrain, il faut proc�der � son piquetage avant de pouvoir entreprendre sa construction. A cet effet, il faut en premier lieu d�fricher une bande de terrain de 1 � 2 m le long de l'axe du canal. Ensuite, vous placerez une s�rie de petits piquets le long de l'axe. Les sommets de ces piquets doivent correspondre � un niveau de r�f�rence hor�zontal, c'est-�-dire que les sommets des piquets doivent tous se trouver � la m�me hauteur.
4. L'espacement de ces piquets de r�f�rence d�pend de la m�thode de nivellement utilis�e. En r�gle g�n�rale, le proc�d� le plus simple consiste � niveler � partir du point de d�part A avec une r�gle rectiligne de 4 m et un niveau de ma�on (voir section 6.6). Vous pouvez aussi utiliser un clisim�tre (voir section 4.5) et une mire � voyant. Dans ce cas, les piquets sont plac�s tous les 5 � 10 m.
5. D�finissez ensuite le profil en travers du canal. Ajoutez si n�cessaire d'autres piquets pour faciliter le travail de terrassement.
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6. Si vous construisez un canal dont le fond n'a pas de pente (horizontal), vous pouvez indiquer aux ouvriers � quelle profondeur constante ils doivent creuser, en leur remettant un morceau de bois dont la longueur est �gale � la hauteur (au-dessus du fond du canal) des sommets des piquets plac�s dans l'axe du canal.
7. Si vous construisez un canal dont le fond est en pente, la m�thode la plus simple consiste � donner une pente identique au niveau de r�f�rence horizontal reliant le sommet des piquets plac�s dans l'axe du canal. A cet effet, proc�dez comme suit:
a) Compte tenu de la valeur de la pente et de l'espacement des piquets, calculez la diff�rence de niveau requise entre deux piquets cons�cutifs.
Exemple
En proc�dant au nivellement avec une r�gle et un niveau de ma�on, placez vos piquets � 4 m d'intervalle. Si la pente du fond du canal doit �tre par exemple de 0,1 pour cent, la diff�rence de niveau entre deux piquets cons�cutifs doit �tre �gale � (0,1 m x 4 m) � 100 = 0,004 m = 4 mm.
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b) D�coupez un petit morceau de bois d'une �paisseur identique � cette diff�rence de niveau.
c) Placez ce morceau de bois au sommet du deuxi�me piquet; enfoncez davantage ce m�me piquet dans le sol jusqu'� ce que le sommet du premier et celui de ce second piquet soient de nouveau � l'horizontale. Utilisez par exemple une r�gle et un niveau de ma�on.
d) D�placez-vous jusqu'au troisi�me piquet; placez le morceau de bois au sommet de ce dernier et enfoncez le piquet dans le sol jusqu'� ce que son nouveau sommet soit � l'horizontale par rapport au sommet du piquet pr�c�dent.
e) R�p�tez les op�rations ci-dessus jusqu'� ce que vous ayez atteint l'extr�mit� de l'axe du canal.
f) La droite reliant le sommet des piquets plac�s dans l'axe du canal pr�sente maintenant une pente identique � celle que doit avoir le fond du canal. Il est donc possible de creuser le canal comme indiqu� au point 6, d'apr�s une longueur constante de r�f�rence mesur�e � partir du sommet de chaque piquet.
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Piquetage du fond d'un �tang avant sa construction |
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8. Vous avez d�j� appris � faire le lev� du p�rim�tre ou du pourtour de vos �tangs en implantant une s�rie de surfaces rectangulaires, ainsi que les axes des digues � construire (voir section 3.7), ou encore en implantant la courbe de niveau correspondant � la hauteur d'eau maximale (voir section 11.2). 9. Lorsque vous avez d�termin� la surface de vos �tangs, mais avant d'en commencer la construction, il faudra g�n�ralement conna�tre l'importance des volumes de terre � d�placer aux diff�rents points de l'�tang. Vous devrez �galement indiquer cela clairement sur le terrain, afin que les ouvriers puissent ex�cuter correctement la construction de l'�tang. A cet effet, il faudra proc�der au piquetage du fond de chaque �tang. |
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10. Une fa�on simple d'effectuer le piquetage du fond d'un �tang consiste � faire un lev� par rayonnement depuis le point le plus bas du futur �tang, c'est- �-dire � la sortie d'eau. Proc�dez de la fa�on suivante: a) Depuis le point 0 (point le plus bas du futur �tang), rep�rez par des piquets une s�rie de lignes droites trac�es radialement sur la plus grande partie de la surface du fond de l'�tang. b) En commen�ant par exemple par la droite OX, installez une s�rie de piquets espac�s d'une distance constante. L'espacement choisi d�pendra de la m�thode de nivellement utilis�e. Par exemple, il sera de 4 m si vous utilisez une r�gle et un niveau de ma�on et de 5 � 10 m si vous utilisez un niveau � vis�e. c) A partir du point 0, faites le lev� de la droite OX et placez le sommet de tous les piquets � un niveau de r�f�rence horizontal. d) R�p�tez les op�rations ci-dessus pour toutes les droites radiales rep�r�es. De cette fa�on, vous obtiendrez une s�rie de piquets dont les sommets sont tous au m�me niveau de r�f�rence et r�partis sur toute la surface du fond de l'�tang. |
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e) Compte tenu de la pente requise pour le fond de l'�tang (voir volume suivant de la pr�sente s�rie) et de la distance s�parant deux piquets cons�cutifs sur chacune des droites radiales, calculez la diff�rence de niveau n�cessaire entre deux piquets voisins. Exemple
f) Compte tenu de la hauteur d�termin�e � conf�rer au point 0 � la sortie de l'�tang (voir le prochain volume dans la pr�sente s�rie) et en fonction de la hauteur relev�e au sommet du piquet implant� en ce point, calculez la diff�rence de niveau requise au point 0, mesur�e � partir du sommet du piquet. Marquez visiblement cette diff�rence sur le piquet 0. Exemple
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g) En commen�ant par la droite OX au point 0, calculez la diff�rence de niveau entre le sommet du piquet et le fond de l'�tang pour chacun des piquets successifs. Soustrayez chaque fois la diff�rence obtenue ci- dessus en (e). R�p�tez ces op�rations pour toutes les autres droites radiales. Pour faciliter vos mesures, vous pouvez utiliser un tableau simple comme celui ci-dessous. Inscrivez visiblement ces valeurs sur les piquets; lors du creusement de l'�tang, les ouvriers se baseront sur ces indications. Exemple Diff�rence de niveau entre le sommet des piquets et le fond de l'�tang (en centim�tres)
1 Au point O, les plans indiquent une diff�rence de niveau de 90 cm. La diff�rence constante � soustraire est de 5 cm, comme calcul� en (e).
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ANNEXES
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ANNEXE
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ANNEXE
3 TABLEAU PRINCIPAL |
Exemple
Proc�dez comme indiqu� ci-dessous en utilisant les parties proportionelles P pour calculer les valeurs interm�diaires de la fonction cosinus, par exemple le cosinus d'un angle de 7�38':
- relevez dans le tableau principal cos 7�30' = 0,9914;
- calculez la dif�rence entre cette valeur et la suivante, x = 3;
- consultez la colonne 3 du tableau des parties proportionnelles;
- descendez cette colonne jusqu'� la ligne m = 8 et relevez P = 2,4;
- d�duisez P du dernier chiffre (4) de la valeur relev�e dans le tableau principal, 0,9914 - 0,00024 = 0,99116. Cette valeur est �gale � cos 7�38'.
