L'EAU

4.0 Volume d'eau à emmagasiner

Vous devez tout d'abord comparer le volume d'eau nécessaire à votre installation piscicole - c'est-à-dire la quantité d'eau voulue pour remplir vos étangs et pour compenser les pertes par infiltration et évaporation (voir section 2) - avec le volume d'eau disponible localement (voir section 3).

Si vous trouvez que votre source d'alimentation fournit suffisamment d'eau pour remplir l'étang dans des délais raisonnables et au moment où vous le désirez, puis pour compenser les pertes d'eau tout au long de l'année, vous n'avez pas besoin de retenue.

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Si vous constatez au contraire que votre source d'alimentation n'est pas suffisante pour remplir l'étang et compenser les pertes d'eau à certaines périodes de l'année, mais qu'elle vous donne assez d'eau au cours de l'année, vous pouvez décider de construire une retenue pour y emmagasiner l'eau dont vous aurez besoin.

Si vous décidez de construire cette retenue:

ou bien votre source d'alimentation vous donne de l'eau toute l'année;
ou bien elle se tarit complètement à certaines époques de l'année et ne vous donne pas d'eau.

Votre source d'alimentation vous donne de l'eau toute l'année
Si le débit journalier dont vous disposez est suffisant toute l'année pour compenser les pertes par infiltration et évaporation, mais pas assez pour remplir vos étangs dans des délais raisonnables et au moment où vous le désirez, vous n'avez besoin que d'une retenue de volume égal à celui de l'étang, ou même moindre, puisqu'elle sera constamment alimentée.

Exemple Votre débit est suffisant pour compenser les pertes mais pas assez pour remplir l'étang. Le remplissage initial de votre étang exige 4 l/s pendant six jours. Votre source d'alimentation ne fournit que 1 l/s au cours de ces six jours. A l'aide du tableau 2. vous constaterez qu'un débit de 1 I/s fournit 86,4 m³ d'eau par jour. En six jours, vous disposerez donc de 86,4 m³/jour x 6 = 518,4 m³ d'eau. Par conséquent vous pouvez déduire 518,4 m³ du volume de votre retenue. Si le débit journalier dont vous disposez n'est pas assez important au cours de l'année pour remplir votre étang dans des délais raisonnables au moment où vous désirez le faire, ni pour compenser les pertes par infiltration et évaporation, votre retenue doit être suffisamment grande pour répondre à vos besoins globaux.		Exemple Votre débit es insuffisant pour couvrir tous vos besoins en eau (remplissage de l'etang et pertes). Le volume de votre étang est de 2 073 m³. D'après vos calculs, les pertes d'eau pendant la période d'exploitation piscicole (240 jours) seront en moyenne les suivantes: infiltration 34,56 m³/jour et évaporation 8,64 m³/jour. Les pertes d'eau seront donc au total de 34,56 + 8,64 = 43,2 m³/jour. Pendant cette période, vous ne disposerez pour votre alimentation en eau que de 0,25 l/s, soit 21,6 m³/jour (voir tableau 2). Mais, en dehors de cette période, vous avez beaucoup plus d'eau, vous permettant de remplir votre retenue en 60 à 80 jours. Vous aurez besoin d'emmagasiner dans cette retenue l'eau nécessairre au remplissage de l'étang (2073 m³), plus celle exigée pour compenser les pertes pendant 240 jours. Pertes d'eau journalières: 43,2 m³ Eau disponible chaque jour: 21,6 m³ Eau emmagasinée dont vous aurez besoin chaque jour: 43,2 - 21,6 = 21,6 m³. Pendant les 240 jours d'exploitation piscicole, vous aurez besoin de 21,6 m³ x 240 = 5 184 m³d'eau emmagasinée. Le volume total d'eau que vous devrez emmagasiner sera donc de: 2 073 m³ + 5 184 m³ = 7 257 m³.

La source dont vous disposez tarit complètement à certaines périodes de l'année
Si votre source d'alimentation ne donne pas d'eau toute l'année mais tarit à certaines périodes, vous devrez planifier le remplissage de vos étangs, soit à partir d'une retenue, soit directement de votre source d'alimentation à une période où son débit est suffisant.

Si vous avez la possibilité de remplir initialement votre étang à une époque de l'année où vous disposez de suffisamment d'eau, votre retenue pourra ne contenir que le volume nécessaire pour compenser les pertes par infiltration et évaporation pendant la saison sèche. Si au contraire il vous est impossible de remplir votre étang au moment où vous disposez d'eau, il vous faudra construire une retenue plus grande, capable d'emmagasiner l'eau sur une période plus longue et d'un volume suffisant pour remplir l'étang et compenser les pertes.

Pertes d'eau dans une retenue par infiltration et évaporation
Tout comme un étang, une retenue est sujette à des pertes d'eau par infiltration et évaporation. Pour compenser ces pertes, prévoyez une retenue dont le volume soit 1,5 fois supérieur au volume d'eau nécessaire pour couvrir tous vos besoins en eau.

LE VOLUME D'UNE RETENUE DOIT ÊTRE ÉGAL A UNE FOIS ET DEMIE LE TOTAL DES BESOINS EN EAU DES ÉTANGS		Exemple Les besoins en eau de vos étangs piscicoles sont au total de 7 257 m³. Votre retenue devra avoir comme volume: 7 257 m³ x 1,5 =10 886 m³

4.1 Choix d'un site pour la retenue

Si vous devez construire une retenue, recherchez un site qui vous permettra d'emmagasiner le plus grand volume d'eau derrière le plus petit barrage possible. Il faut beaucoup de travail pour construire et pour entretenir un barrage et, plus il est petit, mieux cela vaut.

Evitez les vallées relativement ouvertes et larges à leur extrémité aval, car vous devriez alors édifier un grand barrage.

Exemple

Mauvais emplacement pour une retenue

Exemple

Sur une rivière, il existe deux sites possibles en A et B (voir le diagramme ci-dessus). où les conditions sont propices à la construction d'un barrage de retenue.

Les deux sites conviennent également en ce qui concerne à topographie, le sol et la végétation.

Bien que les sites A et B soient proches l'un de l'autre, notez que le site A est alimenté par les bassins versants 3, 4 et 5 tandis que le site B n'est alimenté que par les bassins 3 et 4.

Par conséquent, il y aura davantage d'eau disponible au site A qu'au site B.

Mais. avant de faire votre choix definitif, estimez vos besoins en eau et choisissez le site offrant la plus petite capacité d'eau possible.

Note: si le débit d'un cours d'eau augmente beaucoup pendant la saison des pluies, l'entretien du barrage peut devenir difficile pendant cette période. Si le niveau d'eau s'élève trop, le barrage risque d'être emporté.

Exemple

Si le débit croît fortement pendant la saison des pluies auxsites A et B, il sera plus prudent d'édifier le barrage au point B où le débit sera le moins important.

4.2 Détermination des caractéristiques d'une retenue
Après avoir choisi un emplacement de retenue satisfaisant et décidé de l'endroit où vous construirez le barrage, il vous faut déterminer la hauteur de ce dernier nécessaire pour emmagasiner le volume d'eau requis. Pour cela, vous devrez faire une ou plusieurs approximations pour déterminer la grandeur de la retenue qui vous emmagasinera ce volume d'eau.		Mais, pour commencer, vous devez décider du type de barrage à construire. Un barrage peut être édifié, soit sans déversoir (lorsque le cours d'eau a un débit relativement faible et constant toute l'année), soit avec déversoir (lorsque le débit est relativement important et/ou lorsqu'il varie beaucoup d'une saison à l'autre). Si les conditions vous le permettent, construisez votre barrage sans déversoir, car c'est plus facile. Qu'est-ce qu'un déversoir?

Comment estimer le volume d'une retenue sans déversoir

La méthode suivante, qui est assez simple, vous donnera une estimation grossière du volume de la retenue. Cette approximation sera néanmoins suffisante si vous décidez de construire un barrage sans déversoir.

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Première approximation Commencez par supposer une profondeur d'eau maximale de 1,5 m au barrage

Déterminez et jalonnez la courbe de niveau correspondant à ce niveau maximal de l'eau voir ci-après en utilisant divers instruments topographiques. Cette courbe de niveau, une fois repérée, donnera l'étendue de la retenue envisagée.

Mesurez maintenant (en m) le tracé du contour ainsi défini et calculez le volume d'eau approximatif (en m ³) que pourra contenir une retenue de cette dimension et de cette profondeur maximale (1,50 m). Pour cela: élevez au carré la longueur du tracé; divisez le résultat par 37,5; multipliez le quotient par la profondeur maximale supposée (dans ce cas, 1,50 m).		Exemple La longueur du tracé au niveau maximal de l'eau supposé de 1,50 m mesure 289 m. Elevez au carré la longueur de ce tracé: 289 m x 289 m = 83 521 m² . Divisez le résultat par 37,5: 83 521 m² ÷ 37,5 = 2 227 m² Multipliez par la profondeur maximale supposée : 2 227 m² x 1,50 m = 3 340 m³, qui est le volume approximatif de la retenue prévue

Si ce volume approximatif d'eau est supérieur de 10 à 20 pour cent au volume d'eau à emmagasiner, vous pouvez construire le barrage et la retenue sur la base de la profondeur maximale d'eau supposée de 1,50 m.

Exemple

Vous avez estimé à 2 840 m³ le volume d'eau a emmagasiner.

Calculez comme suit ce que donne cette capacité augmentée de 10 et de 20 pour cent:
(2 840 m³ + 10%) = 2 840 + (2 840 x 0,10) = 3 124 m³
(2 840m³+ 20%) = 2 840 + (2 840 x 0,20) = 3 408 m³

Dans l'exemple ci-dessus, vous avez calculé que levolume approximatif de la retenue est de 3 340 m³.Cette valeur est intermédiaire entre les deux valeurs précédentes: 3 124 m³ < 3 340 m³ < 3 408 m³.

Par conséquent, la profondeur maximale supposée de 1,50 m peut être acceptée comme satisfaisante pour répondre, avec cette retenue, a vos besoins.

Approximation supplémentaire Si votre première approximation est inférieure de 10 pour cent ou supérieure de 20 pour cent au volume d'eau à emmagasiner, ajustez la profondeur maximale que vous avez supposée pour l'eau de la retenue et faites une nouvelle approximation du volume de la retenue.

Si le volume approximatif de la retenue est très supérieur au volume d'eau à emmagasiner, réduisez de 30 cm la profondeur maximale supposée pour la ramener à 1,20 m et répétez les opérations précédentes, utilisant cette nouvelle profondeur. Si le volume de la retenue ainsi calculé est encore trop élevé, diminuez encore de 30 cm la profondeur maximale précédente pour la ramener à 0,90 m et refaites les calculs sur cette base.

Si le volume que vous avez calculé pour la retenue est très inférieur au volume d'eau à emmagasiner, augmentez de 30 cm la profondeur maximale supposée en premier lieu pour la porter à 1,80 m. Répétez les opérations précédentes, utilisant cette nouvelle profondeur maximale.

Comment estimer le volume d'une retenue munie d'un déversoir
Si vous décidez de construire un barrage avec déversoir, il vous faudra plus de travail et de temps que dans le cas contraire. Aussi est-il recommandé d'estimer avec plus de précision le volume de la retenue avant de commencer à l'édifier. C'est ce que vous permet de faire la méthode suivante de calcul.

Pour appliquer cette méthode, il vous faut divers instruments topographiques - tels qu'un cadre en A, une règle droite et un niveau de maçon, ou tout autre instrument de nivellement, tel que mire en croix, équerre d'arpenteur ou un niveau de géomètre plus sophistiqué.

Premier calcul Prenez pour première hypothèse de niveau d'eau maximal dans la retenue une profondeur de 1,50 m, lorsque l'eau atteint la crête du déversoir.

Déterminez et jalonnez sur le terrain la courbe de niveau correspondant à cette hauteur maximale de l'eau, en appliquant une des méthodes habituelles de nivellement. Le tracé, une fois jalonné, délimitera la surface de la retenue envisagée.

Divisez cette surface en carrés de 20 m x 20 m, en suivant une des méthodes de mesure des angles droits. Au centre de la retenue vous aurez des carrés entiers mais, sur ses bords irréguliers, vous n'aurez que des carrés partiels. Plantez un piquet de bois à l'angle de chacun des carrés situés à l'intérieur de la retenue.

Avec la méthode de nivellement appropriée, marquez sur chacun de ces piquets le niveau que l'eau atteindrait si la profondeur d'eau maximale dans la retenue était de 1,50 m. Vous pouvez maintenant calculer le volume d'eau qui correspondra à chaque carré ou partie de carré. La somme de tous ces volumes représentera le volume total de l'eau stockée dans cette retenue.

Pour calculer le volume correspondant à chaque carré entier vous devez:

mesurer sur chacun des piquets placés aux quatre angles du carré la hauteur d'eau (en m) qui y est marquée;
faire la somme de ces quatre mesures et la diviser par 4 pour obtenir la profondeur moyenne de l'eau pour ce carré;
multiplier cette profondeur moyenne par 400 m² (la surface du carré de 20 m x 20 m) pour trouver le volume d'eau total (en m³) pour le carré considéré.

Exemple

Aux quatre angles d'un carré entier, les hauteurs d'eau sont respectivement de 0,95 m, 1,26 m, 1,58 m et 1,91 m.

La profondeur moyenne de l'eau y est donc de:

(0,95 + 1,26 + 1,58 + 1,91) ÷ 4 = 1,425 m, soit 1,43 m.

Le volume d'eau total pour ce carré entier est de: 1,43 m x 400 m² = 572 m³.

Pour calculer le volume correspondant à chaque carré partiel vous devez:
mesurer la hauteur d'eau (en m) marquée sur chacun des piquets placés aux deux angles du carré qui se trouvent à l'intérieur de la retenue (la profondeur d'eau aux deux autres angles du carré partiel est 0); faire la somme de ces deux mesures et la diviser par 4 afin d'obtenir la profondeur moyenne de l'eau pour ce carré partiel; mesurer la longueur des deux côtés partiels du carré (en m); faire la somme de ces deux longueurs et la diviser par 2 pour avoir la longueur moyenne des côtés; multiplier cette longueur moyenne des côtés par 20 m pour trouver la surface (en m²) de ce carré partiel; multiplier cette surface du carré partiel par la profondeur moyenne de l'eau pour déterminer le volume total d'eau (en m³) pour ce carré partiel.

Exemple Les profondeurs d'eau aux deux angles d'un carré partiel sont 0,88 m et 0,96 m. La profondeur moyenne est de: (0,88 m + 0,96 m) ÷ 4=0,46 m. Les deux côtés partiels ont pour longueur 6,32 m et 17,24 m. Leur longueur moyenne est de: (6,32 m + 17,24 m) ÷ 2 = 11,78 m. Ce carré partiel a pour superficie 11,78 m x 20 m = 235.6 m². Le volume d'eau total y correspondant est de: 235,6m² x 0,46 m = 108,376 m³, ou 108 m³.		Après avoir calculé le volume d'eau dans chaque carré entier et dans chaque carré partiel, faites la somme de tous ces volumes pour obtenir le volume total de l'eau qui pourra être stockée dans la retenue. Le chiffre que vous aurez trouvé représentera la capacité de la retenue envisagée, si sa profondeur d'eau maximale est de 1,50 m à la crête du déversoir.

Calcul supplémentaire

Si la capacité que vous venez de trouver pour votre retenue est très supérieure ou très inférieure au volume d'eau emmagasiné dont vous avez besoin, ajustez votre première hypothèse de profondeur et faites une autre série de calculs.

Si la capacité que vous avez calculée est très supérieure au volume d'eau emmagasiné dont vous avez besoin, réduisez de 0,20 m la profondeur d'eau maximale, adoptée en première hypothèse, soit de 1,50 m à 1,30 m. Répétez les opérations précédentes et recalculez le volume d'eau correspondant à chaque carré et le volume de la retenue. Répétez ces calculs jusqu'à ce que vous obteniez une capacité de retenue égale ou presque au volume d'eau qu'il vous faut emmagasiner.

Si la capacité que vous avez calculée pour votre retenue est très inférieure au volume d'eau emmagasiné dont vous avez besoin, augmentez de 0,20 m la profondeur maximale, qui passera ainsi de 1,50 m à 1,70 m. Répétez la séries d'opérations ci-dessus et recalculez le volume de la retenue. Répétez ces calculs jusqu'à ce que la capacité de la retenue soit égale ou presque à vos besoins.

Exemple

Vous avez besoin d'emmagasiner 125 000 m³ d'eau. Votre premier calcul, en supposant une profondeur maximale de 1,50 m au déversoir, vous donne 132 000 m³ comme capacité de la retenue, ce qui est trop.
Soustrayez 0,20 m de cette première hypothèse de profondeur: 1,50 m - 0,20 m = 1,30 m.
En vous servant de ce chiffre comme seconde hypothèse de profondeur, vous trouvez une capacité de retenue égale à 128 000 m³, ce qui est encore trop.
Soustrayez encore 0,20 m de votre seconde hypothèse de profondeur: 1,30 m - 0,20 m = 1,10 m.
En faisant une troisième fois vos calculs avec cette profondeur de 1,10 m, vous trouvez comme capacité de retenue 125 600 m³; cette valeur est suffisamment proche de vos besoins qui s'élèvent à 125 000 m³.
Vous pouvez construire une retenue avec une profondeur maximale de 1,10 m à la crête du déversoir.

4. ESTIMATIONS DES RETENUES D'EAU

4.0 Volume d'eau à emmagasiner

Votre source d'alimentation vous donne de l'eau toute l'année

La source dont vous disposez tarit complètement à certaines périodes de l'année

Pertes d'eau dans une retenue par infiltration et évaporation

4.1 Choix d'un site pour la retenue

4.2 Détermination des caractéristiques d'une retenue

Comment estimer le volume d'une retenue sans déversoir

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Première approximation

Approximation supplémentaire

Comment estimer le volume d'une retenue munie d'un déversoir

Premier calcul

Pour calculer le volume correspondant à chaque carré entier vous devez:

Pour calculer le volume correspondant à chaque carré partiel vous devez:

Calcul supplémentaire