Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
Mémoire de fin d’étude de Master d’ingénierie présenté par SOGLI Liyaba 1
DEDICACE
A mon regretté
cher père,
A mon adorable mère pour qui aucun acte ne pourra exprimer
mes sentiments,
A mon grand frère Houhanbri SOGLI
pour son soutien moral et ses sacrifices
le long de ma formation,
A mes frères et sœurs,
A toute ma famille,
A tous mes amis,
Je dédie ce mémoire.
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REMERCIEMENTS
Du moment où ce mémoire marque le terme de deux années de formation au sein de
l’Institut Internationale de l'Eau et de l’Environnement (2iE), il me parait juste d’exprimer à
travers cette page ma sincère gratitude à tous ceux qui d’une manière ou d’une autre ont
contribué à la réussite de ma formation.
Je remercie d'abord le Dieu tout puissant pour la force qu’Il m'a donné afin de réaliser
ce travail et pour la grâce qu'Il m'a accordé de pousser mes études jusqu'au troisième cycle.
Je remercie très particulièrement M. Amadou KEITA pour ses précieux enseignements
dont j'ai pu bénéficier au cours de l’année et pour avoir accepter diriger ces travaux. J’ai pu
malgré ses nombreuses occupations bénéficier de sa constante disponibilité, d’une riche
documentation, de ses précieux conseils, et directives et également ses encouragements. Qu'il
trouve ici l'expression de ma profonde gratitude.
Il m'est agréable de remercier M. Hamma YACOUBA Chef de l’UTER/GVEA pour
ses enseignements dont j’ai bénéficié et pour l'honneur qu'il ma fait en acceptant codiriger
mon mémoire malgré ses nombreuses occupations.
Je remercie M. Boubé BASSIROU pour ses conseils et encouragements.
Je tiens à remercier M. Komlan AGBEKPONOU pour m’avoir fournit les données
topographiques et initier à Covadis.
Je remercie tout le corps professoral de 2iE pour m’avoir inculqué un enseignement de
qualité.
Mes remerciements vont à l'endroit de toute la promotion de Master d’ingénierie
2008/2009 pour la sympathie dans l’apprentissage fait ensemble durant ces deux années.
Je ne saurai terminer sans remercier toute ma famille en particulier M. Bédo SOGLI,
M. Pierre Y SOGLI et M. Abdoulaye NATIA pour leur soutien et encouragement constant.
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RESUME
La plate forme expérimentale d’irrigation conçue s’étend sur une superficie de
5,03 ha et comporte un réseau d’irrigation gravitaire et un réseau d’irrigation sous pression
moderne. Dix (10) cultures y sont pratiquées sur 0,5 ha chacune. La partie du réseau
d’irrigation gravitaire avec canaux est irriguée avec l’eau du barrage N°1 de Kamboinsé
transportée d’abord par gravité puis par pompage jusqu’en tête de réseau et couvre une
surface de 2 ha. Plusieurs ouvrages de contrôle de l’écoulement sont proposés sur ce réseau.
La seconde partie du réseau d’une superficie de 1,5 ha est équipée d’un système de transport
avec canalisation en PVC. L’eau d’irrigation est pompée dans les forages puis stockée dans
deux réservoirs situés en altitude et installer en tête de réseau. Sur le réseau d’irrigation sous
pression moderne il est proposé et dimensionné une installation goutte à goutte moderne, une
installation de micro-aspersion et une installation d’irrigation par tuyaux flexibles. Les
conduites de distribution sont en PE. L’eau d’irrigation provient des les forages N°1 et N°2
par pompage. Un devis quantitatif et estimatif est fait pour chaque système proposé.
MOTS CLES : Eau, irrigation gravitaire, canal, conduite, irrigation sous pression, ouvrage,
rampe.
SUMMARY
The experimental platform of conceived irrigation spread on a surface from 5, 03 ha
and include gravitating network of irrigation and a network of irrigation under modern
pressure. Ten (10) cultures are practiced there on 0,5 ha each. The part of the gravitating
network of irrigation with channels is irrigated with the water of the N°1 dam of Kamboinsé
transported initially by gravity then by pumping until at the head of network and covers a
surface of 2 ha. Several works of control of the flow are proposed on this network. The
second part of the network of a 1, 5 ha surface is equipped of a transportation system with
pipeline in PVC. The water of irrigation is pumped in the boring then stocked in two
reservoirs situated in altitude and install at the head of network. On the network of irrigation
under modern pressure it is proposed and conceived an installation drop by drop, an
installation of micro - aspersion and an installation of irrigation by flexible pipes. The water
of irrigation comes from the boring N°1 and N°2 by pumping. A quantitative and estimated
estimate is made for every system proposes.
KEY WORDS: Water, gravitating irrigation, pressure pipe irrigation, channel, conduct, work,
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DEDICACE ................................................................................................................................ 1
REMERCIEMENTS .................................................................................................................. 2
RESUME .................................................................................................................................... 3
SUMMARY ............................................................................................................................... 3
LISTE DES TABLEAUX .......................................................................................................... 7
LISTE DES FIGURES ............................................................................................................... 7
CYCLES ET ABREVIATIONS ................................................................................................ 8
1 INTRODUCTION ................................................................................................................... 9
1.2 Contexte et justification du projet .................................................................................... 9
1.2 Problématique et objectif de l’étude ................................................................................. 9
1.3 Questions de recherche ................................................................................................... 10
2 METHODES ......................................................................................................................... 11
2.1 Matériels ......................................................................................................................... 11
2.2 Etudes préliminaires ....................................................................................................... 11
2.2.1 Visite de terrain ....................................................................................................... 11
2.2.2 Recherche documentaire ......................................................................................... 11
2.3 Découpage parcellaires .................................................................................................. 11
2.4 Conception du réseau d’irrigation gravitaire .................................................................. 12
2.5 Conception du réseau d’irrigation moderne sous pression ............................................. 15
3 RESULTATS ........................................................................................................................ 17
3.1 Ressources en eau ........................................................................................................... 17
3.2 Plan parcellaire ............................................................................................................... 17
3.3 Réseau d’irrigation gravitaire avec canaux .................................................................... 19
3.3.1 Ouvrages de transport et de stockage ...................................................................... 19
3.3.2 Réseau d’irrigation .................................................................................................. 20
3.3.3 Réseau de drainage .................................................................................................. 21
3.3.4 Ouvrages de prises et de contrôle de l’écoulement ................................................. 22
3.3.4.1 Seuil Romijn ......................................................................................................... 22
3.3.4.2 Module à masque ................................................................................................. 22
3.3.4.3 Partiteur mobile .................................................................................................... 23
3.3.4.4 Prise par vannette ................................................................................................. 23
3.3.4.5 Prise par tuyau ...................................................................................................... 23
3.3.4.6 Pertuis de fond ...................................................................................................... 24
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3.3.4.7 Déversoir triangulaire ........................................................................................... 24
3.3.4.8 Chute à déversoir rectangulaire ............................................................................ 24
3.3.4.9 Le réseau de circulation ........................................................................................ 25
3.4.4.10 Devis quantitatif et estimatif .......................................................................... 25
3.4 Réseau d’irrigation gravitaire avec canalisation ............................................................ 27
3.4.1 Réseau d’irrigation par rampe à cannette ................................................................ 27
3.4.1.1 Données de base et trame du réseau ................................................................. 27
3.4.1.2 Caractéristiques des conduites de distribution du réseau ................................. 28
3.4.1.3 Devis quantitatif et estimatif ............................................................................ 29
3.4.2 Réseau d’irrigation par rampe à barbotteur ............................................................. 29
3.4.2.1 Données de base et trame du réseau ................................................................. 29
3.4.2.2 Caractéristiques des conduites de distribution du réseau ................................. 30
3.4.2.3 Devis quantitatif et estimatif ............................................................................ 30
3.4.3 Réseau d’irrigation par rampe mobile ..................................................................... 31
3.4.3.1 Données de base et trame du réseau ................................................................. 31
3.4.3.2 Caractéristiques des conduites de distribution du réseau ................................. 32
3.4.3.3 Devis quantitatif et estimatif ............................................................................ 32
3.5 Installation d’irrigation par micro-aspersion. ................................................................. 33
3.5.1 Données de base et trame du réseau ........................................................................ 33
3.5.2 Caractéristiques des conduites et ouvrages du réseau ............................................. 34
3.5.3 Devis quantitatif et estimatif ................................................................................... 34
3.6 Installation d’irrigation goutte à goutte .......................................................................... 35
3.6.1 Données de bases et trame du réseau ...................................................................... 35
3.6.2 Caractéristiques des conduites et ouvrages du réseau ............................................. 36
3.6.3 Devis quantitatif et estimatif ................................................................................... 37
3.7 Installation d’irrigation par tuyau flexible ..................................................................... 38
3.7.1 Données de base et trame du réseau ........................................................................ 38
3.7.2 Caractéristiques des conduites et ouvrages du réseau ............................................. 38
3.7.3 Devis quantitatif et estimatif ................................................................................... 39
4 DISCUSSION ....................................................................................................................... 41
4.1 Réseau d’irrigation gravitaire avec canaux .................................................................... 41
4.2 Réseau d’irrigation gravitaire avec canalisation ............................................................ 41
4.2.1 Installation d’irrigation par rampe à cannette ......................................................... 42
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4.2.2 Installation d’irrigation par rampe à barbotteur ...................................................... 42
4.2.3 Installation d’irrigation par rampe mobile .............................................................. 42
4.3 Installation d’irrigation par micro-aspersion .................................................................. 43
4.4 Installation d’irrigation goutte à goutte .......................................................................... 43
4.5 Installation d’irrigation par tuyaux flexibles .................................................................. 44
CONCLUSION ET PERSPECTIVES ..................................................................................... 45
BIBLIOGRAPHIE ................................................................................................................... 46
ANNEXES ............................................................................................................................... 47
ANNEXE 1:BESOINS EN EAU D'IRRIGATION ............................................................. 48
ANNEXE 2: NOTE DE CALCUL ...................................................................................... 57
2.1 Dimensionnement du réseau d’irrigation gravitaire ................................................... 58
2.1.1 Métré ....................................................................................................................... 64
2.1.2 Terrassement ........................................................................................................... 67
2.2 Dimensionnement de système d’irrigation par rampe à cannette .................................. 72
2.3 Dimensionnement du système d’irrigation par rampe à barbotteur ............................... 74
2.4 Dimensionnement du système d’irrigation par rampe mobile ....................................... 75
2.5 Dimensionnement du réseau d’irrigation par micro-aspersion ...................................... 77
2.6 Dimensionnement du réseau d’irrigation goutte à goutte .............................................. 79
2.7 Dimensionnement du réseau d’irrigation par tuyaux flexibles ...................................... 81
ANNEXE 3: PLAN PARCELLAIRE ET SCHEMA GENERAL D'AMENAGEMENT ....... 84
ANNEXE 4: PROFIL EN LONG ET EN TRAVERS DES CANAUX D'IRRIGATION ET DES COLATURES .................................................................................................................. 87
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LISTE DES TABLEAUX Tableau 1: Caractéristiques des conduites d'adduction .......................................................... 19 Tableau 2: Caractéristiques du bassin et du bac ..................................................................... 20 Tableau 3: Profil en travers des canaux d'irrigation ............................................................... 20 Tableau 4: Calage des lignes d'eau des canaux d'irrigation ................................................... 21
Tableau 5: Profil en travers des colatures ............................................................................... 21
Tableau 6: Calage des lignes d'eau des colatures ................................................................... 21 Tableau 7: Caractéristiques et calage du module à masque ................................................... 22
Tableau 8: Calage de la vanne plate de régulation ................................................................. 23 Tableau 9: Caractéristiques du partiteur mobile ..................................................................... 23 Tableau 10: caractéristique de la vannette de prise ................................................................ 23 Tableau 11: Caractéristiques du déversoir de régulation en Z ............................................... 24
Tableau 12: Caractéristiques des déversoirs triangulaires ..................................................... 24
Tableau 13: Caractéristiques de la chute ................................................................................ 25
Tableau 14: Devis quantitatif et estimatif ................................................................................ 27
Tableau 15: Caractéristiques du réseau d'irrigation par rampe à cannette ........................... 28
Tableau 16: Devis quantitatif et estimatif du réseau d'irrigation par rampe à cannette ......... 29 Tableau 17: Caractéristiques du réseau d'irrigation par rampe à barbotteur ........................ 30 Tableau 18: Devis estimatif et quantitatif du réseau d'irrigation par rampe à barbotteur ..... 31 Tableau 19: Caractéristiques du réseau d'irrigation par rampe mobile ................................. 32
Tableau 20: Devis quantitatif et estimatif du réseau d'irrigation par rampe mobile .............. 33 Tableau 21: Caractéristique du réseau d'irrigation par micro-aspersion .............................. 34
Tableau 22: Devis quantitatif et estimatif du réseau d'irrigation par micro-aspersion .......... 35 Tableau 23: caractéristiques du réseau d'irrigation goutte à goutte ....................................... 36
Tableau 24: Devis quantitatif et estimatif du réseau d'irrigation goutte à goutte ................... 37 Tableau 25: Caractéristiques du réseau d'irrigation par tuyaux flexible ................................ 39
Tableau 26: Devis quantitatif et estimatif du réseau d'irrigation par tuyaux flexibles ........... 40
LISTE DES FIGURES Figure 1: Séquence de calcul des besoins en eau des cultures ................................................ 12 Figure 2: Séquence de calcul des paramètres d'irrigation ...................................................... 13 Figure 3: Séquence de calcul de la capacité du système . ................................................... 13
Figure 4: Séquence de calcul des besoins en eau d'irrigation (micro-irrigation) ................... 15 Figure 5: Plan parcellaire de la plate forme d'irrigation ........................................................ 18
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CYCLES ET ABREVIATIONS
2iE : Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement
ETSHER : Ecole des Technicien supérieur en Hydraulique et Equipement Rural
FAO : Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture
LEAH : Laboratoire Eau et Aménagement hydroagricole
GRGM : Bureau de Recherches Géologiques et Minières.
TN : Terrain Naturel
PVC : Polychlorure de Vinyle
DN/DIN : Diamètre nominal/Diamètre intérieure
Ф : Diamètre
h : hauteur ou heure
mn : minute
j : jour
PEHD : Polyéthylène Haute Densité
PEFD : Polyéthylène Faible Densité
PE : Polyéthylène
PN : Pression Nominale
PP : Polypropylène
TVA : Taxe sur la Valeur Ajouté
U : Unité
ml: mètre linéaire
UV : Ultra-violet
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1 INTRODUCTION
1.2 Contexte et justification du projet
L’Institut International de l’Eau et de l’Environnement (2iE) pour répondre au besoin
pressant de développement des pays africains qui passe par l’atteinte de l’autosuffisance
alimentaire, a placé les volets irrigations et aménagements hydro-agricoles comme axe
prioritaire de recherche développement. Elle bénéficie d’une solide expérience dans ces
domaines grâce au site expérimental de l’ex projet FAO/ETSHER qui a permit de mettre en
place une plate forme expérimentale d’irrigation à Kamboinsé. Cette plate forme se retrouve
aujourd’hui défectueuse et dépassée pour permettre au 2iE d’être le moteur de développement
durable du monde rural en Afrique tropicale. Ce développement passe par une recherche et
une vulgarisation de technologie à grande efficience hydraulique prenant en compte le niveau
technique et la capacité de financement des agriculteurs. Ainsi les enseignants-chercheurs se
trouvent limiter sur le plan de la recherche et pédagogique. Ce qui freine les activités de
recherche des enseignants et contraint à l’organisation de plusieurs sorties d’études coûteuses
sur des périmètres irrigués (un seul réseau d’irrigation avec des ouvrages de contrôle de
l’écoulement peu diversifiés) au bénéfice des étudiants. C’est dans ce contexte que l’idée de
mise en place d’une plate forme expérimentale par l’Institut au bénéfice du LEAH et des
étudiants est née.
Cette plate forme expérimentale sera un véritable laboratoire en plein air. Pour ce faire,
divers systèmes d’irrigation et de contrôle de l’écoulement seront installés pour permettre la
recherche en irrigation, en drainage et l’essai de matériels de développement agricoles. Elle
devra en outre servir de cadre pédagogique pour les étudiants de 2iE. Enfin elle permettra de
démontrer les techniques et matériels d’irrigation mises au point ou améliorées par le LEAH
et de conseiller les operateurs du secteur agricole.
1.2 Problématique et objectif de l’étude
La plate forme expérimentale d’une superficie de 5 ha est hétérogène et complexe. En
effet, le promoteur (LEAH) veut développer plusieurs cultures et deux réseaux d’irrigation
avec plusieurs techniques d’arrosage sur cette plate forme. Il veut en outre équiper le réseau
d’irrigation gravitaire de divers ouvrages de contrôle de l’écoulement afin d’en faire un lieu
de recherche et de pédagogie. La configuration d’un tel espace doit répondre à une double
problématique :
• La recherche en irrigation et en drainage ;
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• Une pédagogie fondée sur l’observation et l’expérimentation.
La présente étude à pour but de/d’ :
• Evaluer la disponibilité des ressources en eau mobilisable ;
• Proposer et dimensionner des systèmes d’irrigation gravitaire et sous pression avec les
options technologiques de distribution d’eau et de contrôle des écoulements en
irrigation de surface et en irrigation sous pression en faisant ressortir leurs avantages
pour la recherche et la pédagogie;
• Faire un devis quantitatif et estimatif nécessaire à la mise en place des réseaux.
1.3 Questions de recherche
La plate forme doit comporter un réseau d’irrigation gravitaire et un réseau d’irrigation
sous pression répondant à des objectifs pédagogiques et de recherche en irrigation et drainage.
Pour cela, il est nécessaire de se pencher sur les questions suivantes:
• Quelles types d’ouvrages de contrôle de l’écoulement choisir pour le réseau gravitaire
et comment les dimensionnés?
• Comment apporter l’eau à la parcelle ?
• Quels types de distributeur d’eau utilisé ?
• Quelles types de conduite utilisés pour le réseau de distribution sous pression et
comment les dimensionnées ?
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2 METHODES
2.1 Matériels
Le matériel suivant sera utilisé :
• Documents sur les techniques et équipement d’irrigation (cours, livres, articles,
publications, communications et catalogues de fabriquant)
• Logiciel AutoCAD et Covadis 2004 ;
• Base de données CLIMWAT et le Logiciel CROPWAT de la FAO
• GPS map 76 CSx
2.2 Etudes préliminaires
2.2.1 Visite de terrain
Au cours de cette visite, les installations de l’ancienne plateforme expérimentale
d’irrigation mise au point à Kamboinsé dans le cadre du projet FAO/ETSHER ont été visitées.
De même, les nouvelles installations expérimentales et le site de la nouvelle plateforme
d’irrigation dont il est question dans ce mémoire ont été visités. Les observations faites et les
explications reçues lors de cette visite serviront à l’analyse des résultats de terrains.
2.2.2 Recherche documentaire
Elle est d’une importance capitale pour répondre aux questions de recherche posées. Il
s’agit dans un premier temps de faire la revue des documents de conception et d’installation
de l’ancienne plate forme (mise au point par le projet FAO/ETSHER), de recueillir et
rassembler les données existantes sur notre projet. Ensuite une recherche documentaire sur les
techniques d’irrigation gravitaire et sous pression, les équipements, les techniques de
raccordements, la méthodologie pour la conception des systèmes et les techniques d’entretien
des ouvrages d’irrigation est faite. Les données climatiques seront extraites de la base de
données CLIMWAT avec le logiciel CROPWAT for Windows de la FAO.
2.3 Découpage parcellaires
Le découpage s’est fait sous AutoCAD et Covadis 2004. La carte topographique est
établie à l’échelle 1/1000 et les courbes de niveaux tracées a un pas de 25cm. La délimitation
du périmètre est faite grâce aux coordonnées de quatre bornes relevées au GPS. Les longueurs
des côtés et la surface de l’espace ont été évaluées et l’espace découpé en des parcelles de
0,5 ha. Les sources d’eau sont identifiées et représentées sur la carte. L’espace est ensuite
subdivisé en zone suivant la technique d’irrigation (irrigation gravitaire à canaux, irrigation
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gravitaire avec canalisation, irrigation sous pression). L’attribution des cultures aux parcelles
s’est faite suivant le type de culture, la technique d’irrigation et la disponibilité (pérennité) de
l’eau de la source. Pour les techniques d’irrigation modernes ce choix tient également compte
du mode de distribution d’eau.
2.4 Conception du réseau d’irrigation gravitaire
Les besoins en eau des cultures, les paramètres d’irrigation et la capacité du système
sont calculés suivant les séquences ci-dessous :
Figure 1: Séquence de calcul des besoins en eau des cultures
Lire le coefficient cultural Kc (stade végétatif)
Lire ETo (mm/mois)
Calcul des besoins en eau des plantes
EToKmoismmETo c=)/(
Détermination de la surface considérée et la proportion d’aire pour chaque culture A (ha) surface et A% (ha) culture
Lire pluie mensuelle P (mm/mois) et calculer Pe
Evaluer la contribution d’eau souterraine R (mm/mois)
Besoins nettes en eau d’irrigation par cultures BEn(mm/mois)=ETcrop+Perc-(Pe+R)
Evaluer les pertes par percolation Perc (mm/mois)
Besoins brute à l’entré de la surface con sidérée ( ) ( )[ ] EmoismmBEnAhaAmoismmBEn //%10)/( ∑=
Besoins nettes à l’entré de la surface considérée [ ] EmoismmBEnAmoismmBEb /)/(%)/( ∑=
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Figure 2: Séquence de calcul des paramètres d'irrigation
Figure 3: Séquence de calcul de la capacité du système .
Calcul de la superficie à irriguer par jour A en ha
IC
AtA =
Avec : At : superficie totale du périmètre (ha) IC : cycle des irrigations (jours)
Volume d’eau (V) en m3 prélevé par jour ADbV 10=
avec A : superficie irriguée par jour (ha) Db : dose brute à l’échelle du périmètre
10 : facteur de conversion des mm en m3
Calcul de la capacité du système (Q) en m3/s
T
VQ =
Avec V : volume d’eau à prélevé par jour (m3ou L) T : durée de l’irrigation par jour (heures)
Calcul la réserve utile )((%))(%)(10)( mZHpfHccmmRU −=
Calcul la réserve facilement utilisable )()( mmpRUmmRFU =
Evaluation de la capacité au champ Hcc (%) et au point de flétrissement permanent Hfp(%)
Lire le facteur de tarissement P
Lire la profondeur d’enracinement Z(m)
Calcul de la fréquence d’irrigation
)/(
)()(
jmmIRg
mmDjF =
Calcul de la durée d’application de l’irrigation
)/(
)()(10)(
3 hmQ
haSmmDhT =
Calcul de la dose d’irrigation
E
RFUmmD =)(
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Le tracé du réseau d’irrigation et de drainage est fait sous AutoCad et Covadis et
les profils en long dessinés à près le calage des lignes d’eau qui s’est fait de l’aval vers
l’amont comme suit pour le réseau d’irrigation :
• Détermination de la côte maximale du bloc tertiaire le plus à l’aval (ZTNmax) ;
• Détermination de la côte de la ligne d’eau requit pour dominer le bloc tertiaire
(Zligneeau=ZTNmax +0,3) ;
• Détermination de la côte de la ligne d’eau requit en tête de canal affluent
(Zligneeauamont=Zligneeau+I*L) ou I est la pente du canal et L sa longueur.
Pour le réseau de drainage il est fait de l’amont vers l’aval comme suit :
• Détermination de la côte minimale du bloc tertiaire le plus à l’amont (ZTNmin) ;
• Détermination de la côte de la ligne d’eau requit pour drainer le bloc tertiaire
(Zligneeau=ZTNmin -1,3) ;
• Détermination de la côte de la ligne d’eau à l’aval (Zligneeauaval=Zligneeau - I*L) ou I
est la pente du drain aval et L sa longueur.
Le profil en travers des canaux est déterminé à partir de la formule de Manning.
2/13/22/13/2 1SAtR
nSKsAtRQ ==
avec Q : débit (m3/s),
n : coefficient de rugosité de Manning (s/m1/3)
Ks : coefficient de rugosité de Strickler (s/m1/3)
As : section mouillée,
P : périmètre mouillé (m),
R : rayon hydraulique (m) (P
AsR = )
S : pente longitudinale
La revanche r est déterminée par la formule suivant :
2
1
Cyr =
Ou C=0,8 pour des débits inferieures à 0,5 m3/s et 1,35 pour les débits supérieures à 80 m3/s ;
y le tirant d’eau en m
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2.5 Conception du réseau d’irrigation moderne sous pression
Les besoins en eau des cultures sont évalués suivant la séquence ci-dessous. La
méthode de calcul des paramètres d’irrigation est similaire à celle exposée dans le cas de
l’irrigation gravitaire. Le réseau est dimensionné pour satisfaire aux besoins du mois de
pointe. Le calcul du réseau d’irrigation gravitaire avec canalisation s’inspire de celui du
réseau d’irrigation moderne sous pression.
Figure 4: Séquence de calcul des besoins en eau d'irrigation (micro-irrigation)
Les distributeurs sont sélectionnés suivant leurs caractéristiques (débit, pression de
fonctionnement, cercle d’arrosage complet ou diamètre mouillé). L’espacement entre les
rampes dans le cas de la micro-aspersion est déterminé à partir des caractéristiques des micro-
asperseurs. Dans le cas des autres techniques d’irrigation une rampe au moins est posée
suivant chaque ligne de cultures. Le nombre de rampes par ligne de cultures est déterminé à
partir des caractéristiques des distributeurs, de l’espacement entre les plantes sur la ligne et du
type de sol. Le débit d’équipement permet avec celui des distributeurs et la dose d’irrigation
de déterminer le nombre de rampes fonctionnant simultanément, le nombre de tours pour une
irrigation complète et le temps nécessaire pour irriguer toute la parcelle.
Lire ETo(mm) et le coefficient cultural Kc
Calcul l’évapotranspiration
)/()/( moismmEToKmoismmET ccrop =
Calcul l’évapotranspiration corrigée
)/()/( moismmEToKKmoismmET crloccrop =−
Choisir GC(%) et Lire Kr(%)
Calcul des besoins en eau nette
)/)(()/()/( moismmPRmoismmETmoismmIRn eloccrop +−= −
Lire Pluie P et calculé Pe
PPe 6,0= si P<70mm/mois
PPe 8,0= si P> 70mm/mois
Lire l’efficience d’application Ea (%)
Calcul le besoin de lessivage )/(15,0)/( moismmIRnmoismmLR =
Calcul les besoins en eau brutes
)/((%)
)/()/( moismmLR
Ea
moismmIRnmoismmIRg +=
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configuration d’unité d’arrosage
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Le diamètre des conduites est déterminé par la formule suivante :
)/(
)/(8,18)(
3
smV
hmQmmD ≥
avec Q: débit du système ;
V : vitesse maximale admise dans la conduite (< 1,7m/s dans les tubes plastiques et
< 2 m/s dans les autres tuyaux).
La pression de fonctionnement du système est déterminée en ajoutant à la pression de
fonctionnement du distributeur les pertes de charge dans les conduites de distribution et dans
l’ouvrage de tête.
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3 RESULTATS
3.1 Ressources en eau
Pour satisfaire aux besoins en eau des cultures pratiquées sur la plateforme
expérimentale, l’eau du barrage N° 1 de Kamboinsé avec un volume estimé à 679 618,16 m3
est mobilisée ainsi que celle de deux forages. Un sondage géophysique a permis d’identifier
deux sites favorables pour la construction des deux forages dans la partie nord du périmètre
situés à 7 m et 66 m du périmètre. Le site situé à 6 m du périmètre est retenu pour la
construction effective du forage N°1 tandis que l’autre, du fait de l’éloignement est
abandonné. Les études réalisées par le BRGM sur la recherche d’eau souterraine montrent
qu’il est possible de trouver un site favorable dans la partie sud du périmètre. L’hypothèse
d’implantée le forage N°2 à une distance maximale de 10 m au sud est alors faite. Les forages
n’étant pas encore construits, l’hypothèse d’un débit de 9 m3/h par forage est faite sur la base
des débits des forages déjà réalisés dans la zone. Pour des objectifs de recherche et
d’extension du périmètre, les eaux usées traitées et les impluviums peuvent être utilisé ainsi
que l’eau du barrage N°2.
3.2 Plan parcellaire
La plateforme expérimentale à une superficie de 5,03 ha. Elle est découpée en 10
parcelles de 0,5 ha chacune. Sur chaque parcelle est pratiquée une culture. Le réseau
d’irrigation gravitaire couvre une superficie de 3,5 ha dont 1,5 ha est équipée de système de
transport avec canalisation. Trois techniques de distribution d’eau sont mises en place sur les
1,5 ha d’irrigation sous pression moderne. Les parcelles sont séparées les unes des autres par
des voies de circulation de 1,5 m de largeur. Une voie principale de 2,5 m de largeur longe le
côté nord du canal principal. La figure ci-dessous présente le plan parcellaire de la plate
forme.
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Figure 5: Plan parcellaire de la plate forme d'irrigation
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3.3 Réseau d’irrigation gravitaire avec canaux
Il est conçu pour l’irrigation des parcelles d’oignon, d’haricot vert, du maïs et du
melon à partir de l’eau du barrage N°1. La fréquence d’irrigation choisit est de trois jours
pour un cycle d’irrigation de deux jours. Avec une dose brute d’irrigation de 53,63 mm et une
surface irriguée de 1 ha, le volume d’eau prélevé est de 537 m3. Le débit d’équipement est
30 l/s avec une durée d’irrigation journalière de 5 heures.
3.3.1 Ouvrages de transport et de stockage
La côte de la prise (291,29 m) est plus basse que celle de la zone à irriguée (293 m en
tête de canal principal) mais offre tout de même une possibilité de transport de l’eau par
gravité sur une distance de plus de 500 m. Ainsi le transport de l’eau de la prise du barrage
jusqu’au bac de réception est assuré par deux ouvrages de transport reliés par un réservoir de
stockage. La première (CAG) est une conduite d’adduction par gravité. Elle assure le
transport de l’eau depuis la prise jusqu’au réservoir de stockage dont la côte TN est 290,77 m.
Sa sortie est située à la côte 290,27 m. Elle est dimensionnée pour transporter un débit de
60 l/s a fin de supporter une extension de la superficie de l’espace. Le choix de la canalisation
est dû à la topographie irrégulière juste à l’aval du barrage et un souci environnemental. En
effet ce moyen de transport évite les pertes d’eau et la prolifération de maladies hydriques. La
conduite d’adduction par refoulement (CAR) apporte l’eau jusqu’au bac de réception situé en
tête du canal principal. Le bac de réception est en béton de forme rectangulaire. Le bassin de
stockage est un bassin à fond plat carré dont les faces sont inclinées de 45 °C pour assurer sa
stabilité. Il est dimensionné en première option pour stocker le quart du volume journalier, et
en deuxième option pour juste assurer un bon fonctionnement d’une pompe de surface. Le
coût de la première option sera pris en compte dans le devis. Les caractéristiques de ces
ouvrages sont résumées dans les tableaux ci-dessous.
Longueur (m) Q (l/s) DN/DIN Type
CAG 532 60 315/308,8 PVC assainissement
CAR 156 30 250/221 PHED PN 4 Tableau 1: Caractéristiques des conduites d'adduction
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Désignation Valeur Unité Bassin de stockage Volume utile 15 m3 Largeur 2 m Longueur 2 m Largeur en gueule 7 m Profondeur bassin 2,5 m Côte plan d'eau normale 289,6 m Côte radié 287,1 m Bac de réception Longueur 1,5 m Largeur 1 m Profondeur 0,5 m Côte plan d'eau normale 293,96 m Côte radié 293,46 m Tableau 2: Caractéristiques du bassin et du bac
3.3.2 Réseau d’irrigation
Le réseau d’irrigation est constitué d’un canal principal en béton de forme
rectangulaire qui apporte l’eau du bac de réception aux trois canaux secondaires. Les canaux
secondaires sont également de sections rectangulaires dont le radier est en béton et les côtés
réalisés en parpaings de 10 � 20 � 40 cm. Chaque canal secondaire désert deux canaux
tertiaires. Les canaux tertiaires CT1S1, CT1S2 et CT2S3 sont en béton de forme rectangulaire
et les autres sont trapézoïdaux en terre non revêtu. Cette option permet d’évaluer et de
comparer les pertes d’eau à travers ces canaux. Les caractéristiques des canaux et les côtes
des lignes sont données dans les tableaux ci-après.
Q (l/s)
Largeur B(m). Ks
Tirant d'eau Yn (m)
Revanche r(m)
Hauteur H(m)
Vitesse V (m/s)
Longueur L(m)
CP 30 0,37 70 0,18 0,34 0,52 0,45 191,00 CS1 30 0,40 60 0,19 0,35 0,54 0,40 46,50 CS2 30 0,40 60 0,19 0,35 0,54 0,40 55,50 CS3 30 0,40 60 0,19 0,35 0,54 0,40 72,30
CT1S1 30 0,37 70 0,18 0,34 0,52 0,45 51,44 CT2S1 30 0,22 45 0,21 0,37 0,58 0,33 51,41 CT1S2 30 0,37 70 0,18 0,34 0,52 0,45 49,00 CT2S2 30 0,22 45 0,21 0,37 0,58 0,33 48,00 CT1S3 30 0,22 45 0,21 0,37 0,58 0,33 79,60 CT2S3 30 0,37 70 0,18 0,34 0,52 0,45 78,60 Tableau 3: Profil en travers des canaux d'irrigation
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Z ligne d'eau amont Z TN amont Z TN aval Tirant d'eau y Z radier amont Z radier aval Unité
CP_CS1 293,96 293,00 293,59 0,18 293,78 293,72 m
CP_CS2 293,66 293,59 293,30 0,18 293,48 293,43 m
CP_CS3 293,64 293,30 293,73 0,18 293,46 293,38 m
CS1 293,90 293,59 293,22 0,19 293,71 293,66 m
CS2 293,60 293,29 293,79 0,19 293,41 293,36 m
CS3 293,62 293,73 293,38 0,19 293,37 293,30 m CT1S1 293,90 293,58 292,94 0,18 293,69 293,64 m CT2S1 293,45 293,21 292,16 0,21 293,27 293,22 m CT1S2 293,61 293,29 293,57 0,18 293,43 293,38 m CT2S2 293,55 293,78 293,20 0,21 293,34 293,29 m CT1S3 293,56 293,71 293,27 0,21 293,35 293,27 m CT2S3 293,55 293,38 293,70 0,18 293,37 293,29 m Tableau 4: Calage des lignes d'eau des canaux d'irrigation
3.3.3 Réseau de drainage
Il est constitué de quatre colatures tertiaires qui drainent l’excédant d’eau des blocs
vers deux colatures secondaires. Les colatures secondaires se prolongent à l’extérieur du
périmètre par deux colatures primaires. Les colatures sont toutes en terre de forme
trapézoïdale. Les caractéristiques des colatures sont données dans les tableaux ci-après.
Longueur
(m) Superficie
drainée (ha) q
(l/s/ha) q (l/s) Ks Largeur B (m)
Tirant d'eau Y (m)
Revanche r (m)
Hauteur H
DT1 94,40 0,25 4,63 1,16 30 0,10 0,08 0,23 0,31 DT2 96,64 0,25 4,63 1,16 30 0,10 0,08 0,23 0,31 DT3 48,73 0,25 4,63 1,16 30 0,10 0,08 0,23 0,31 DT4 61,74 0,5 4,63 2,31 30 0,12 0,09 0,24 0,33 DS1 44,58 0,75 4,63 3,47 30 0,10 0,1 0,16 0,20 DS2 226,00 1 4,63 4,63 30 0,12 0,11 0,27 0,38 DP1 222,00 1 4,63 4,63 30 0,12 0,11 0,27 0,38 Tableau 5: Profil en travers des colatures
Canal Z ligne eau ZTN amont ZTN aval Tirant d'eau yn Côte radié amont Côte radier aval DT1 291,5 293,21 292,08 0,08 291,42 291,36 DT2 291,89 293,75 292,8 0,08 291,81 291,76 DT3 291,49 293 292,8 0,08 291,41 291,36 DS1 290,79 293,75 292 0,10 290,69 290,63 DP 290,79 292 292,25 0,11 290,68 290,63 DT4 291,99 293,35 293 0,09 291,90 291,86 DS2 291,78 293 293,5 0,11 291,67 291,59 Tableau 6: Calage des lignes d'eau des colatures
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3.3.4 Ouvrages de prises et de contrôle de l’écoulement
3.3.4.1 Seuil Romijn
Le seuil Romijn se présente comme une armoire portant un large seuil à ouverture
ajustable. Le seuil est relié à une vanne manœuvrable manuellement par l’intermédiaire d’une
tige en acier. L’ajustement du débit se fait par manœuvre de la vanne et la lecture sur une tige
calibré. Le plus petit seuil Romijn de dimension normalisées (Longueur 0,5 m et largeur 0,3
m) évacue un débit de 0,3 m3/s. Il suffit donc à lui seul pour contrôler l’écoulement en tête du
réseau.
Le choix du seuil Romijn se justifie par son double rôle dans le contrôle de
l’écoulement (régulation et mesure de débit), sa simplicité d’usage (manipulation de la vanne,
lecture) et le fonctionnement non perturbé même pour des eaux fortement chargées. En outre
il présente l’avantage d’équiper plusieurs périmètres irrigués en Afrique et fonctionner avec
satisfaction.
3.3.4.2 Module à masque
Il est de type X1 et sert de prise du canal CS1. Cet appareil permet de prélever des
débits constants et ajustables avec une très grande précision. L’ajustement des débits se fait
simplement par l’ouverture ou la fermeture des vannettes sur lesquelles est préalablement
inscrit le débit livrable. Ainsi il permet à l’irrigant de calculer facilement le volume d’eau
prélevé. Ce qui facilite le respect de la dose d’irrigation et par suite de réaliser d’importante
économie d’eau. Le module à masque permet d’étudier les écoulements sur seuils (niveau
d’eau du canal affluent supérieur à la crête du seuil) mais aussi les écoulements en charge
(niveau d’eau amont supérieur au bas du masque). Une vanne plate manœuvrable
manuellement est placée sur le CP_CS2 juste après la prise pour réguler le plan d’eau.
Débit 5 l/s 10 l/s 15 l/s l (cm)
Nombre de vannette 1 1 1 32
Côte seuil 293,74 m Côte plan d'eau nominale 293,92 m Pelle 17 cm Côte radié 293,58 m Tableau 7: Caractéristiques et calage du module à masque
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Débit à travers le module (l/s) 10 15 20 25 30
Débit à travers la vanne (l/s) 20 15 10 5 0
Ouverture de la vanne (cm) 8,2 6,77 5,17 3,26 0
Tableau 8: Calage de la vanne plate de régulation
3.3.4.3 Partiteur mobile
Il est situé sur le canal principal CP_CS2 et permet de repartir le débit du canal entre
les canaux CS2 et CS3. Ce type de partiteur offre la possibilité de faire varier le débit dans les
canaux desservis par simple pivotement du volet mobile sans variation du débit du canal
affluent (CP_CS2). Il permet d’étudier simultanément l’influence de la variation du débit (en
sens inverse) dans deux blocs ou bief. Le partiteur mobile permet également de comprendre et
de maitriser le fonctionnement du partiteur fixe.
Rayon du volet mobile R (cm) Profondeur du radier P (cm) Pertes de charge J (cm)
51 11,3 5,2
Tableau 9: Caractéristiques du partiteur mobile
3.3.4.4 Prise par vannette
C’est une vannette rectangulaire placée à travers le canal CT1S1. Il permet de dévier
une partie ou la totalité du débit du canal CS1 grâce à une autre vannette plate placé sur le
canal CS1.Ces vannettes sont en acier facilement réalisables. Elles sont rencontrées dans de
nombreux périmètres irrigués en Afrique et sont d’usage simple mais exigent une très grande
discipline dans la gestion du tour d’eau.
Vannette sur CT1S1 Vannette sur CS1 Unité
Largeur 40 44 cm
Hauteur 40 40 cm
Epaisseur 1 1 cm
Tableau 10: caractéristique de la vannette de prise
3.3.4.5 Prise par tuyau
C’est un tuyau PVC Φ 160/153 mm de longueur 0,5 m placé sur le secondaire CS2
fonctionnant en prise tout ou rien. Il permet de prélever 15 l/s vers le canal CT1S2. Une
vannette plate manuelle placée au droit de la prise permet de fermer ou d’ouvrir le tuyau. Une
autre est placée en travers le canal CS2 immédiatement après la prise.
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3.3.4.6 Pertuis de fond
Il sert à prélever un débit de 20 l/s vers le canal CT1S3. C’est un tube PVC Φ 225/216
placé à la côte 293,30. Ce sont des ouvrages très bien adaptés pour prélever des petits débits
(5-30 l/s).Un déversoir mince paroi en Z permet de maintenir le niveau d’eau au droit du
pertuis constant. Ce déversoir permet d’avoir une très grande longueur de déversement d’où
une faible charge sur le seuil. La charge sur le déversoir vari très peu pour des fortes
variations de débits. De plus les autres formes de déversoir fréquemment rencontrer
(transversal, oblique, bec de canard) se déduisent de celui en Z par les variations de l’angle
d’inclinaison. Un tube plein de diamètre 5 cm et de longueur 15 cm est inséré dans la partie
inferieure du déversoir pour permettre l’évacuation des dépôts solides. Les caractéristiques du
déversoir sont résumées dans le tableau ci-dessous.
Angle
λ (°) C Charge h (cm)
Pelle
(cm)
Longueur
(cm)
Epaisseur
(cm)
Longueur
transversal
(cm)
Longueur
longitudinale
(cm)
90 1,4 0,08 11 95 10 15x2 55
Tableau 11: Caractéristiques du déversoir de régulation en Z
3.3.4.7 Déversoir triangulaire
Ils sont placés sur les canaux secondaires juste à l’amont des prises des canaux
tertiaires (CT2S1, CT2S2 et CT2S3). Ils permettent de mesurer le débit qui transite dans ces
canaux. La connaissance de ce débit permet d’une part d’évaluer l’efficience de la technique
de distribution d’eau utilisée dans ce bloc et d’autre part d’évaluer les pertes d’eau dans les
canaux secondaires. Le choix de ce type de déversoir se justifie par leur grande précision de
mesure des faibles débits et la possibilité de les fabriqués localement. Les caractéristiques des
dérisoires sont consignées dans le tableau ci-dessous.
Largeur d'ouverture des jouts L (cm) 0,12
Angel d'ouverture des jouets α (°) 15
Charge h sur le seuil (cm) 0,14
Pelle P (cm) 0,28
Tableau 12: Caractéristiques des déversoirs triangulaires
3.3.4.8 Chute à déversoir rectangulaire
Elle est située sur le canal CT1S1 à 25 m de la prise et est constituée d’un bassin de
dissipation qui permet de dissiper l’énergie cinétique et potentielle de l’eau et d’un déversoir à
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seuil épais permettant de tranquilliser le plan eau. Elle permet de ramener la ligne d’eau de la
côte 293,88 m à 293,3 m. Ces caractéristiques sont consignées dans le tableau ci-dessous.
Désignation Valeur Unité Hauteur de chute 0,58 m Volume du bassin 0,12 m3 Longueur du bassin 0,87 m Profondeur du bassin 0,30 m Section du bassin 0,42 m2 Largeur du bassin 0,28 m Longueur du seuil 0,37 m Lame d'eau sur le seuil 0,12 m Hauteur du seuil 0,05 m Tableau 13: Caractéristiques de la chute
3.3.4.9 Le réseau de circulation
Le réseau de circulation est constitué d’une piste principale de largeur 2,50 m et de
longueur 191 m située au côté nord du canal primaire. Des pistes de largeur 1,5 m séparent les
parcelles. Leur longueur totale est de 285 m. Quatre dallettes en béton armé de 20 cm
d’épaisseur ,1 m de largeur et 0,6 m de longueur sont posées sur les canaux. Deux d’entre
elles sont posées sur le canal principal pour permettre l’accès aux pistes longeant les canaux
CS1 et CS2. Les deux autres sont placées au milieu des canaux CS1 et CS2. Aux droits de
pose des ouvrages de franchissement, les parois des canaux auront une épaisseur de 15 cm en
béton ordinaire dosé à 350 Kg/m3 sur toute la longueur de pose.
3.4.4.10 Devis quantitatif et estimatif
Le coût total (tout taxe compris) de l’installation du réseau d’irrigation gravitaire est
estimé à 24 033 884 FCFA. Ce coût ne prend pas en compte le prix du partiteur fixe et du
seuil Romijn.
Désignation unité Quantité prix u prix total 1. Canal Primaire Décapage des emprises y compris abattage d'arbre m² 533,90 300 160 170 Déblai pour installation des canaux m3 88,76 2 500 221 900 Remblai latéritique compacté pour cavalier de protection des canaux m3 249,16 3 000 747 480 Béton ordinaire dosé à 300 kg/m3 pour parois et radier m3 26,79 90 000 2 411 100
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Béton propreté dosé à 150 kg/m3 m3 3,52 45 000 158 175
Moellons rangés à la main pour fondation m3 14,06 8 000 112 480 TOTAL II 3 811 305 2. Canaux Secondaires Décapage des zones d'emprises et abatage d'arbre m² 501,12 300 150 336
Déblai pour installation des canaux m3 87,22 2 500 218 050 Remblai latéritique compacté pour cavalier de protection des canaux m3 126,70 3 000 380 100
Béton ordinaire dosé à 300 kg/m3 pour radier m3 6,96 90 000 626 400 Parpaings pleins de 10x20x40 m3 18,792 9000 169128 Béton propreté dosé à 150 kg/m3 m3 3,48 45000 156600
Moellons rangés à la main pour fondation m3 13,92 8 000 111 360 TOTAL III 1 811 974 3. Canaux tertiaires Décapage des zones d'emprises y compris abattage d'arbre m² 1216,2 300 364860 Déblai pour installation des canaux m3 184,4 2500 461000 Remblai latéritique compacté pour cavalier de protection des canaux m3 542,98 3000 1628940 Béton ordinaire dosé à 300 kg/m3 pour parois et radier m3 26,26 90000 2363400 Béton propreté dosé à 150 kg/m3 m3 3,447 45000 155115 Moellons rangés à la main pour fondation m3 13,79 8000 110320 TOTAL IV 5083635 4. Colatures Décapage des zones d'assise m² 999,51 300 299853 Déblai pour fond de colature m3 468,3 2500 1170750 TOTAL V 1470603 5. Ouvrage de contrôle de l'écoulement Module à masque u 1 650000 650000 PVC Φ 200/192 ml 1 750 750 Béton pour seuil de la chute sur CT1S1 m3 0,0029 90 000 261 Vannette 40x40 u 3 60000 180000 Vannette 44x40 U 3 65000 195000 Echelle limnimétrique de 0,50 m U 1 50 000 50 000 TOTAL 1076011 6. Ouvrages de transport PVC Φ 315/308,8 Conduite CAG ml 532 1000 532000 PEHD PN 4 Φ 200/192 pour conduite CAR ml 156 8700 1357200 Béton pour bassin de stockage m3 29,4 90 000 2 646 000 Béton pour bac de réception m3 0,75 90 000 67500 Déblai pour conduite CAG m3 72,23 2500 180575 Remblaie pour conduite CAG m3 28,66 3000 85980
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configuration d’unité d’arrosage
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Remblaie pour conduite CAR m3 3,54 3000 10620 Déblaie pour conduite CAR m3 17,64 2500 44100 Déblaie pour bassin de stockage m3 240 2500 600000 Déblaie pour bac de réception m3 1,67 2500 4175 Béton propreté dosé à 150 kg/m3 m3 3,6 45000 162000 Moellons pour fondation bassin de réception m3 7,2 8000 57600 Décapage des zones d'emprises y compris abattage d'arbre m2 225 300 67500 TOTAL 5815250 7. Ouvrages de circulation Décapage des zones d'assise et abattage d'arbre m² 475 300 142500 Couche de roulement latéritique pour pistes (ép:0,20 m) m3 129,6 3200 414720 Béton armé dosé à 350 kg/m3 pour dalot m3 0,6 125000 75000 TOTAL 632220 8. Aménagement parcellaire Abattage d'arbre et planage des parcelles ha 2 150000 300000 Sous-solage et labour croisé ha 1,93 190000 366700 TOTAL 666700 TOTAL GENERAL ENTREPRISE HT 20 367 698 TVA 18 % 3 666 186 IMPREVUS (10%) 203 677 TOTAL GENERAL ENTREPRISE TTC 24 033 884 Tableau 14: Devis quantitatif et estimatif
3.4 Réseau d’irrigation gravitaire avec canalisation
Ce réseau couvre trois parcelles de 0,5 ha chacune. Trois techniques de distribution
d’eau à la parcelle sont mises en place. Il s’agit des techniques de distribution d’eau par rampe
à cannette, rampe à barbotteur et rampe mobile. Les données de base pour la conception, la
trame du réseau, les caractéristiques des conduites ainsi que le devis quantitatif et estimatif
sont présentés pour chaque technique d’irrigation.
3.4.1 Réseau d’irrigation par rampe à cannette
3.4.1.1 Données de base et trame du réseau
Le réseau est configuré pour irriguer la parcelle de 92x54 m portant le fraisier. Les
besoins en eau de pointe sont de 4,98 mm/j. Pour une fréquence d’irrigation de 6 jours la dose
à apporter est de 29,87 mm. Les résultats des calculs détaillés des besoins en eau d’irrigation
sont fournis en Annexe 1. Le débit d’équipement de l’installation est celui du forage N°2
(9 m3/h). Le réseau est composé d’une conduite principale à laquelle est reliée 4 porte-rampes
qui portent chacune 36 rampes régulièrement espacées de 3 m. Chaque rampe porte 22
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
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cannettes espacées de 2 m les unes des autres. Le temps de fonctionnement d’une canette
débitant 13,7 l/mn pour apporter la dose d’irrigation sur un bassin de 6 m2 est de 13 mn. 11
cannettes sur 792 fonctionnent simultanément d’où un temps de 15 h 50 mn pour effectuer
une irrigation complète. Les conduites sont enterrées à une profondeur de 0,4 m.
3.4.1.2 Caractéristiques des conduites de distribution du réseau
Les caractéristiques des conduites et les équipements du réseau sont consignés dans le
tableau ci-dessous. Les résultats des calculs détalés du dimensionnement sont fournis en
Annexe 2.
Désignation Valeur Unité Distributeurs (cannettes) PVC assainissement Débit 13,6 l/mn Diamètre 18 mm Rampe en PVC assainissement Débit 9 m3/h Longueur (L) 44 m Diamètre 50 mm Perte de charges 1,05 m Porte rampe en PVC assainissement Débit 9 m3/h Longueur maximum 54 m Longueur minimum 27 m Diamètre 50 m Perte de charges 2,30 m Conduite principale PVC assainissement Diamètre 50 mm Longueur 46 m Débit 9 m3/h Perte de charges 1,22 m Conduite d’amenée PVC assainissement Longueur 2 m Perte de charge 0,12 m Perte de charges totale 4,64 m Pression de fonctionnement 5,14 m Tableau 15: Caractéristiques du réseau d'irrigation par rampe à cannette
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3.4.1.3 Devis quantitatif et estimatif
Le coût d’installation du réseau d’irrigation par rampe à cannette sur la parcelle de
92x54 m est estimé à 2 353 046 FCFA. Ce coût va de l’achat des éléments constitutifs du
réseau à la confection des différents éléments jusqu’à l’installation du réseau.
Désignation et caractéristiques Nombre Prix unitaire (FCFA)
Prix totale (FCFA)
Pièce ponctuelles Coude Φ 50 mm 2 700 1400 T PVC assainissement Ф 50 mm 40 1000 40000 Vanne galvanisé à boisseau Ф40x50mm 5 6000 30000 Embout fileté galvanisé 40x50mm 8 2000 16000 Sous total 87400 Pièce linéaires Manchon manuel 6 cm PVC Ф 50 mm PN 16 49 1000 49000 Tuyau PVC assainissement Ф 50 mm 1792 700 1254400 Bouchon manuel PVC Ф 50 mm de 12 cm 4,75 700 3325 Tuyau PVC assainissement Ф 18 mm 475 250 118750 Bouchon manuel PVC Ф 18 mm de 10 cm 83 250 20750 Embout fileté galvanisé 19x21mm de 6 cm 49 1000 49000 Sous total 1495225 Total 1582625 Coût main d'œuvre (26%Total) 411482 TOTAL+TVA (18%) 2353046 Tableau 16: Devis quantitatif et estimatif du réseau d'irrigation par rampe à cannette
3.4.2 Réseau d’irrigation par rampe à barbotteur
3.4.2.1 Données de base et trame du réseau
Le réseau est conçu pour satisfaire les besoins en eau du papayer planté sur la parcelle
de 98x50 m. Les besoins en eau de pointe sont estimés à 9,39 mm/j. La dose à apporter pour
une fréquence d’irrigation de 4 jours est de 37,56 mm. Les résultats des calculs détaillés des
besoins en eau d’irrigation sont fournis en Annexe 1. Le débit d’équipement de l’installation
est celui du forage N°1 (9 m3/h). Le réseau est composé d’une porte-rampe de 98 m sur lequel
sont fixés 32 rampes régulièrement espacées de 3 m. Chaque rampe de 50 m porte 16
barbotteurs régulièrement espacés de 3 m. Les rampes sont posées suivant les lignes de
culture (l’espacement entre culture est de 3 m). Au pied de chaque plante est placé un
barbotteur. Avec un débit de 4,7 l/mn, 12 mn sont nécessaire à un barbotteur pour apporter la
dose d’irrigation sur un bassin de 1,5 m2 construit autour de l’arbre. Le nombre de barbotteurs
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fonctionnant simultanément est 36 (2 rampes) d’où 16 tours pour effectuer une irrigation
complète. Ainsi le temps de fonctionnement du système est de 3 h 14 mn. Les conduites sont
enterrées à une profondeur de 0,4 m.
3.4.2.2 Caractéristiques des conduites de distribution du réseau
Les caractéristiques des conduites de distribution du réseau sont consignées dans le
tableau ci-dessous. Les résultats des calculs détaillés du dimensionnement sont donnés en
Annexe 2.
Désignation Valeur Unité Distributeur Débit d'un barbotteur 4,7 l/mn Diamètre 18 mm Rampe PVC assainissement Longueur (L) 50 m Débit 4,5 m3/h Diamètre 50 mm Perte de charges 1,07 m Porte rampe PVC assainissement Longueur (L) 98 m Diamètre 50 mm Débit 9 m3/h Perte de charges 1,39 m Conduite d’amenée PVC assainissement Longueur (L) 5 m Perte de charge 0,17 mm Perte de charges totale 1,53 m Pression de fonctionnement 2,19 m Tableau 17: Caractéristiques du réseau d'irrigation par rampe à barbotteur
3.4.2.3 Devis quantitatif et estimatif
Le coût d’installation du réseau d’irrigation par rampe à barbotteur sur la parcelle de
98x50 m est estimé à 1 897979 FCFA. Ce coût ne prend en compte que des éléments
constitutifs du réseau et la main-d’œuvre pour la confection des différents éléments jusqu’à
l’installation du réseau.
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Désignation et caractéristiques Nombre Prix unitaire (FCFA)
Prix totale (FCFA)
Pièces ponctuelles Coude Φ 50 mm 1 700 700 T PVC assainissement Ф 50 mm 31 1000 31000 Vanne galvanisé à boisseau Ф40x50mm 1 6000 6000 Sous total 37700 Pièces linéaires Longueur (m) Manchon manuel 6 cm PVC Ф 50 mm PN 16 32 1000 32000 Tuyau PVC assainissement Ф 50 mm 1700 700 1190000 Bouchon manuel PVC Ф 50 mm de 12 cm 4 700 2800 Tuyau PVC assainissement Ф 18 mm 268 250 67000 Bouchon manuel PVC Ф 18 mm de 10 cm 53 250 13250 Embout fileté galvanisé 19x21mm de 6 cm 32 1000 32000 Sous total 1337050 Total 1374750 Coût main d'œuvre (17% du total) 233707 TOTAL+TVA(18%) 1 897979 Tableau 18: Devis quantitatif et estimatif du réseau d'irrigation par rampe à barbotteur
3.4.3 Réseau d’irrigation par rampe mobile
3.4.3.1 Données de base et trame du réseau
Le réseau est configuré pour irriguer la parcelle de 93x54 m portant le Jatropha
Curcas. Les besoins en eau de pointe sont estimés à 3,47 mm/j. La dose à apporter pour une
fréquence d’irrigation de 8 jours est de 27,74 mm. Les résultats des calculs détaillés des
besoins en eau d’irrigation sont fournis en Annexe 1. Le débit d’équipement de l’installation
est prix égal à celui du forage (9 m3/h). Le réseau est composé d’une conduite principale à
laquelle est reliée 3 porte-rampes qui portent chacune 54 tuyaux souples qui permettent de
connecter les rampes. L’espacement de 2 m entre ligne de plante conduit à 27 lignes portant
chacune 15 plantes régulièrement espacées de 2 m. 2 tuyaux souples sont placés à 15 cm de
part et d’autre d’une ligne de culture. 14 orifices (7 par ligne) espacé de 30 cm apportent l’eau
au pied de chaque plante. Le temps de fonctionnement d’un brise-jet (orifice) est de 8 mn. Ce
temps correspond au fonctionnement de 6 rampes. Le nombre de tours pour une irrigation
complète est 27 d’où un temps de 3 h 31 mn pour irriguer la parcelle. La conduite principale
et les portes rampes sont enterrées à une profondeur de 0,4 m.
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3.4.3.2 Caractéristiques des conduites de distribution du réseau
Les caractéristiques des conduites de distribution du réseau sont résumées dans le
tableau ci-dessous. Les résultats des calculs détaillés du dimensionnement sont donnés en
Annexe 2.
Désignation Valeur Unité Distributeur Débit 0,25 l/mn Diamètre 3 mm Rayon mouillé 0,15 m Aire mouillée 0,07 m2 Pourcentage du volume de sol mouillé 50,15 % Rampe PVC assainissement Longueur 30 m Débit 25 l/mn Diamètre 18 mm Perte de charge 1,94 m Porte rampe PVC assainissement Longueur 54 m Débit 9 l/mn Diamètre 50 mm Perte de charge 0,53 m Conduite principale PVC assainissement Longueur 31 m Débit 9 l/mn Diamètre 50 mm Perte de charge 1,29 m Conduite d’amenée PVC assainissement Longueur 5 m Perte de charge 0,17 l/mn Pression de fonctionnement du système 3,93 m Tableau 19: Caractéristiques du réseau d'irrigation par rampe mobile
3.4.3.3 Devis quantitatif et estimatif
Le coût d’installation du réseau d’irrigation par rampe mobile sur la parcelle de
93x54 m est estimé à 673750 FCFA. Ce coût ne prend en compte que des éléments
constitutifs du réseau et la main-d’œuvre pour la confection des différents éléments et
l’installation du réseau.
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Désignation et caractéristiques Nombre Prix unitaire (FCFA)
Prix totale (FCFA)
Pièces ponctuelles Coude Φ 50 mm 1 700 700 T PVC assainissement Ф 50 mm 2 1000 2000 Vanne galvanisé à boisseau Ф40x50mm 3 6000 18000 Lanière de chambre à aire 16200 2 32400 Sous total 53100 Pièces linéaires Longueur (m) Manchon manuel 6 cm PVC Ф 50 mm PN 16 10 1000 10000 Tuyau PVC assainissement Ф 50 mm 230 700 161000 Bouchon manuel PVC Ф 50 mm de 12 cm 0,48 700 336 Tuyau PVC assainissement Ф 18 mm 545 250 136250 Manchon manuel PVC Ф 18 mm de 10 cm 180 250 45000 Bouchon manuel PVC Ф 18 mm de 10 cm 1,8 250 450 Embout fileté galvanisé 19x21mm de 6 cm 10 1000 10000 Longueur tuyau jaune souple armé et anti UV Ф19x24 cm 162 650 105300 Tuyau vers souple Ф 19x24 cm 6 400 2400 Sous total 470736 Total 523836 Coût main d'œuvre (9% du total) 47145 Total +TVA(18%) 673750 Tableau 20: Devis quantitatif et estimatif du réseau d'irrigation par rampe mobile
3.5 Installation d’irrigation par micro-aspersion.
C’est une installation à couverture intégrale et saisonnière. L’apport de l’eau à la
parcelle se fera directement à partir du forage N°1. Les données de bases pour la conception,
la trame du réseau, les caractéristiques du réseau de distribution ainsi que le devis quantitatif
et estimatif sont présentées.
3.5.1 Données de base et trame du réseau
La parcelle à la forme d’un parallélogramme de côté 98x56 m. Les besoins en eau
d’irrigation de pointe sont de 8,06 mm/j. La dose d’irrigation correspondante est 24,2 mm
pour une fréquence d’irrigation de 3 jours. Les résultats des calculs détaillés des besoins en
eau sont fournis en Annexe 1. Le débit d’équipement de l’installation est celui du forage N°2
(9 m3/h). L’ouvrage de tête est muni de vannes de régulation et d’un filtre à tamis. Sur la porte
rampe posée suivant le plus grand côté sont fixés 20 bornes espacés de 5 m recevant chacune
une rampe. Chaque rampe porte 11 micro-asperseurs espacé de 5 m. La durée d’une irrigation
complète est 13 h 20 mn. Les conduites de distributions sont posées en surface.
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3.5.2 Caractéristiques des conduites et ouvrages du réseau
Les caractéristiques des conduites de distribution et ouvrages du réseau sont résumées
dans le tableau ci-dessous. Les résultats des calculs détaillés du dimensionnement sont donnés
en Annexe 2.
Désignation Valeur Unité Distributeur Pression de fonctionnement 2 bars Débit de l'asperseur 160 l/h
Diamètre du cercle arrosé 11 m Hauteur d'installation 0,6 m Diamètre du tuyau de connexion aux latéraux 0,07 m Filtre 300 micron
Diamètre buse 0,02 mm Pluviométrie 6,4 mm/h Nombre total d'asperseur 220
Rampe (PEFD PN 4)
Débit 1760 l/h
Longueur 56 m
Diamètre 25 mm
Pertes de charges 2,77 m Porte rampe PEHD PN 6 Diamètre 50 mm Longueur 98 m Pertes de charges 2,08 m Conduite d’amenée PEHD PN 6 Longueur 2 mm Perte de charge 0,12 m Pression de fonctionnement 2,97 m Tableau 21: Caractéristique du réseau d'irrigation par micro-aspersion
3.5.3 Devis quantitatif et estimatif
Le tableau ci-dessous contient la liste des équipements nécessaires ainsi que leur prix
pour l’irrigation de 0,5 ha. Le coût total de l’installation de micro-aspersion estimé à
1 005 837 FCFA.
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N° Pièce Description Quantité Unité
Prix Unitaire (CFA)
Prix Totale (CFA)
Réseau de distribution 1 Conduite noire PEHD 50 mm, 6 bars 105 m 600 63000 2 Tuyau noire PEFD 25 mm, 4 bars 1176 m 200 235200 3 Adaptateur PP 1 1/2 in x 50 mm 1 U 1565 1565
4 Adaptateur PP 3/4 in 25 mm 20 U 605 12100 5 Bouchon PP 50 mm 1 U 2000 2000 6 Bouchon PP 25 mm 20 U 1200 24000 7 Collier de prise en charge PP 50 mm x3/4 in 20 U 550 11000
8 Vanne de sectionnement en laiton 3/4 in 20 U 1675 33500 9 Raccord 3/4 in 20 U 125 2500
10
Micro-asperseur basse capacité, 160l/h à 2bars, diamètre cercle complet 11m avec support et tube de connexion 220 U 1600 352000
Sous total 736865 Ouvrage de tête 11 Vanne de réglage en laiton 11/2 in 1 U 4800 4800
12 Vanne de sectionnement laiton 11/2 in 2 U 4800 9600
13 Raccord 11/2 in 4 U 325 1300
14 Té 11/2 in en PVC 3 U 710 2130
15 Purgeur d'aire 1 in 1 U 6000 6000 16 Filtre à tamis 60 mesh 1 U 90000 90000 17 Coude fileté 11/2 in 2 U 530 1060
18 Tuyaux fileté 11/2 in 2 U 325 650
Sous total 115540 Total 852405 Totale+TVA (18%) 1005837 Tableau 22: Devis quantitatif et estimatif du réseau d'irrigation par micro-aspersion
3.6 Installation d’irrigation goutte à goutte
C’est une installation permanente dimensionnée pour satisfaire aux besoins en eau de
la banane. Les données de bases pour la conception, la trame du réseau, les caractéristiques du
réseau de distribution ainsi que le devis quantitatif et estimatif sont présentées ci-après.
3.6.1 Données de bases et trame du réseau
La parcelle à la forme d’un parallélogramme de côté 96 m x 51 m. Les besoins en eau
d’irrigation de pointe sont évalués à 7,68 mm/j. La dose d’irrigation correspondante est
15,36 mm pour une fréquence d’irrigation de 2 jours. Les résultats des calculs détaillés des
besoins en eau sont fournis en Annexe 1. Le débit d’équipement est celui du forage N°1
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
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(9 m3/h). L’ouvrage de tête est équipé de vannes de contrôle, de vannes de sectionnement,
d’une unité de filtration et d’un injecteur d’engrais. L’espacement entre plantes est de 2 m.
Chaque ligne porte 25 plantes soit 1125 plantes à l’échelle de la parcelle. Sur la porte rampe
posée suivant le plus grand côté est connecté 45 bornes espacées de 2 m (espacement entre
plante). Chaque borne reçoit une rampe posée suivant une ligne de culture et portant 50
goutteurs régulièrement espacé de 1 m. Le temps pour effectuer une irrigation complète est 2
h 6 mn.
3.6.2 Caractéristiques des conduites et ouvrages du réseau
Les caractéristiques des conduites de distribution et ouvrages du réseau sont résumées
dans le tableau ci-dessous. Les résultats des calculs détaillés du dimensionnement sont donnés
en Annexe 2.
Désignation valeur unité Distributeur Pression de fonctionnement 1 bars Débit de goutteur 4 l/h Nombre de goutteur par plante 2 Diamètre mouillée 1,12 m2
Pourcentage de l'aire mouillée à 60 cm de profondeur 56 % Rampe (PEFD PN 4)
Débit 200 l/h Diamètre 12 mm
Longueur 50 m Pertes de charges 0,53 m Porte rampe PEHD PN 6 Diamètre 50 mm Longueur 90 m Pertes de charges sur la conduite 2,18 m Conduite d’amenée PEHD PN 6 Diamètre 50 Mm Longueur 7 M Pertes de charges sur la conduite 0,42 M Pression de fonctionnement 2,24 Bars Tableau 23: caractéristiques du réseau d'irrigation goutte à goutte
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configuration d’unité d’arrosage
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3.6.3 Devis quantitatif et estimatif
Le tableau ci-dessous fournit la liste des équipements nécessaires pour l’installation du
système ainsi que leur prix. Le coût total de l’installation estimé à 1 563 818 F CFA.
N° Pièce Description Quantité Unité
Prix Unitaire (CFA)
Prix Totale (CFA)
Réseau de distribution 1 Conduite noire PEHD 50 mm, 6 bars 95 m 600 57000 2 Tuyau noire PEFD 16 mm, 4 bars 2363 m 175 413525
3 Adaptateur PP 1 1/2 in x 50 mm 1 U 1565 1565 4 Adaptateur PP 3/4 in 16 mm 45 U 985 44325 5 Bouchon PP 50mm 1 U 1270 1270 6 Bouchon PP 16mm 45 U 370 16650 7 Coude PP 50mm 1 U 835 835 8 Té 3/4 in en PVC 45 U 200 9000
9 Collier de prise en charge PP 50 mm x 3/4 in 45 U 550 24750
10 Vanne de sectionnement en laiton 3/4 in 45 U 1675 75375 11 Raccord 3/4 in 45 U 490 22050 12 Goutteurs 4l/h, 1bar 2250 U 125 281250
Sous total 947595 Ouvrage de tête
13 Vanne de réglage en laiton 11/2 in 1 U 4800 4800
14 Vanne de sectionnement laiton 11/2 in 4 U 4800 19200 15 Vanne de sectionnement laiton 3/4 in 1 U 1675 1675
16 Raccord fileté 11/2 in 4 U 325 1300 17 Raccord fileté3/4 in 4 U 200 800
18 Té fileté 11/2 in en PVC 4 U 710 2840 19 Purgeur d'aire 1 in 1 U 6000 6000
21 Filtre à disque complet 11/2 in 1 U 90000 90000 22 Injecteur d'engrais complet 160l/h 1 U 250000 250000
23 Coude filété11/2 in 2 U 530 1060 Sous total 377675 Total 1325270 Total + TVA (18%) 1563818,6 Tableau 24: Devis quantitatif et estimatif du réseau d'irrigation goutte à goutte
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
Mémoire de fin d’étude de Master d’ingénierie présenté par SOGLI Liyaba 38
3.7 Installation d’irrigation par tuyau flexible
C’est une technique d’irrigation localisée fixe conçue pour l’irrigation de la plantation
d’orange. La source d’eau est le forage N°1. Les données de base pour la conception, la trame
du réseau, les caractéristiques du réseau de distribution ainsi que le devis quantitatif et
estimatif sont présentées ci-après.
3.7.1 Données de base et trame du réseau
Les besoins en eau d’irrigation de pointe sont estimés à 5,83 mm/j. La dose
d’irrigation correspondante est 46,66 mm pour une fréquence d’irrigation de 8 jours. Les
résultats des calculs détaillés des besoins en eau de l’oranger sont fournis en Annexe 1. Le
débit d’équipement de l’installation est de 9 m3/h. La parcelle a la forme d’un
parallélogramme de côté 100 m x 50 m. L’espacement entre plantes est de 3 m. La conduite
principale sert de porte rampe. Elle porte 4 tuyaux flexibles espacés de 25 m qui apportent
l’eau au bassin. Chaque tuyau permet d’irriguer un cercle de rayon 28 m à partir du point de
connexion à la porte rampe. Le temps de fonctionnement d’un tuyau est de 2 h 50 mn. Avec le
fonctionnement simultané de 2 tuyaux l’irrigation complète dure 5 h 43 mn.
3.7.2 Caractéristiques des conduites et ouvrages du réseau
Les caractéristiques des conduites de distribution du réseau sont résumées dans le
tableau ci-dessous. Les résultats des calculs détaillés du dimensionnement sont donnés en
Annexe 2.
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
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Désignation Valeur Unité Tuyaux de jardin PEFD flexible
Débit 4,5 m3/h
Diamètre 32 mm Perte de charge 4,26 m Débit 4,5 m3/h Porte de rampe PEHD PN 4 Diamètre 50 mm Longueur 87,5 m Pertes de charge 3,01 m Conduite principale PEHD PN4 Diamètre 50 mm Longueur 25 m Pertes de charge 1,5 m Conduite d’amenée PEHD PN4 Diamètre 50 mm Longueur 7 m Pertes de charge 0,42 m Pression de fonctionnement 0,69 Bars Tableau 25: Caractéristiques du réseau d'irrigation par tuyaux flexible
3.7.3 Devis quantitatif et estimatif
Le tableau ci-dessous fournit la liste des équipements nécessaires pour l’installation du
système ainsi que leur prix.
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N°Pièce Description Quantité Unité Prix unitaire (FCFA)
Prix total (FCFA)
1 Conduite PEHD 50 mm, 4bar 118 m 475 56050 2 Bouchon à compression 50mm 2 U 2000 4000 3 Adaptateur PP 50mmx 2 in 1 U 2000 2000
4 Collier de prise en charge PP 50 mm 2 in 1 U 650 650
5 Collier de prise en charge PP 50mm 11/4 in 4 U 600 2400
6 Robinet vanne laiton 11/4 in 4 U 2900 11600 7 Raccord 2 in 1 U 425 425
8 Raccord 11/4 in 4 U 225 900
9 Coude à compression 11/4inx 32mm 4 U 650 2600
10 Tuyaux de jardin PEFD souple 32 mm L=30m 4 U 9750 39000
Total 119625
Total + TVA (18%) 215325 Tableau 26: Devis quantitatif et estimatif du réseau d'irrigation par tuyaux flexibles
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4 DISCUSSION
4.1 Réseau d’irrigation gravitaire avec canaux
C’est la technique d’irrigation la plus pratiquée en Afrique et la plus grande
consommatrice d’eau. Le coût total de réalisation s’élève à plus de 24 000 000 FCFA. Ce coût
très important pour une surface de 2 ha se justifie par celui des ouvrages de transport et de
stockage qui est estimé à plus de 5 800 000 FCFA et par celui de réalisation des canaux
tertiaires qui s’élève à 5 083 635 FCA. Certains de ces canaux sont réalisés en béton pour des
besoins de recherches. Cet pendant ce coût de ne doit pas constituer un frein à la mise en
place de la plate forme vu les enjeux de recherche dans le domaine de l’irrigation et du
drainage. En effet plus de 70% de l’eau dans le monde est utilisée pour l’irrigation. Les
techniques d’irrigation de surface occasionnent des pertes dépassant 40% des besoins en eau
des cultures. Ces pertes très importantes sont liées aux moyens de transports, aux techniques
de distribution d’eau à la parcelle et aux ouvrages de contrôle de l’écoulement. Pourtant
l’augmentation de la productivité de l’eau d’irrigation est déterminante pour relever les défis
du développement. Ainsi des recherches pour améliorer l’efficience d’irrigation, trouver des
techniques de distribution d’eau adaptées au niveau technique des exploitants agricoles,
vulgariser les ouvrages et les équipements agricole se présentent comme une nécessité. En
outre elle permettra de mener des recherches agronomiques et d’étudier l’effet de l’eau
d’irrigation sur les nappes souterraines. En fin une fois réalisée l’extension ne nécessitera pas
de gros investissement.
4.2 Réseau d’irrigation gravitaire avec canalisation
Ces techniques d’irrigation basse pression ont été installées et expérimentées dans
l’ex-plate forme expérimentale à Kamboinsé. De nombreux essais hydrauliques réalisés sur
ces réseaux installés sur des parcelles non planées donnent des efficiences globales et des
coefficients de variations de débit très satisfaisantes. Le suivie de l’état physique des réseaux
a montré que les éléments constitutifs du réseau sont robustes. Des pertes et des problèmes de
bouchages (sur la rampe mobile) et de perforation de certaines pièces ont été constatés au
cours de l’exploitation du réseau. Le faible coût du réseau, sa basse pression de
fonctionnement, la disponibilité des matériaux constitutifs, la possibilité de fabriquer
localement les pièces, la grande efficience hydraulique et le faible niveau de technicité
d’installation sont des atouts pour une transition sans risque des systèmes de transport avec
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canaux vers ces techniques. Des recherches doivent alors être menées pour perfectionner le
fonctionnement hydraulique, l’état physique du réseau et proposer les stratégies de transfert
de cette technologie vers le monde paysan.
4.2.1 Installation d’irrigation par rampe à cannette
Le coût total d’installation du système d’irrigation par rampe à cannette est
relativement élevé. Ce coût se justifie par le nombre très important de conduites et celle de la
main d’œuvre pour la confection et pose du réseau. En effet le coût des conduites représente
près de 80% du cout intrinsèque du réseau et celui de la main d’œuvre 26%. La haute
résistance des conduites de distribution d’eau, le faible coût d’exploitation (consommation
énergétique et main d’œuvre réduite) et l’efficience hydraulique très élevée sont des
avantages certains de ce système d’irrigation. La durée d’une irrigation complète (15 h 50 mn)
est assez importante. Cette durée peut être réduite à 10 h 30 mn si la fréquence d’irrigation est
ramenée à 4 jours. Ainsi l’irrigation peut être efficacement assurée par une personne qui
travaille par exemple de 5 h à 12 h le matin et de 14 h 30 mn à 18 h le soir.
4.2.2 Installation d’irrigation par rampe à barbott eur
Le temps nécessaire pour effectuer une irrigation complète d’une parcelle de 0,5 ha
dans cette configuration (3x3 m) est faible (3 h 14 mn). Une installation de 1,5 ha peut être
entretenu par un irrigant qui travaille 9 h 42 mn par jour. Ce temps de travail journalier est
raisonnable vu que le fonctionnement ne nécessite pas d’intense effort physique. Le coût des
conduites représente plus de 86% du coût intrinsèque du réseau de distribution et celui de la
main-d’œuvre pour la confection et l’installation du réseau 17%. La forte résistance des
conduites face aux intempéries (les perforations sont essentiellement dues à l’imprudence des
irrigants), la faible consommation énergétique (pression de fonctionnement est de 2,20m), la
grande efficience hydraulique du réseau et le faible besoin en main-d’œuvre pour le
fonctionnement confèrent au réseau d’excellents rendements.
4.2.3 Installation d’irrigation par rampe mobile
Le temps (3 h 31 mn) pour irriguer toute la parcelle suppose un fonctionnement
continu des rampes. En effet les expériences déjà réalisées sur l’ancienne installation montrent
qu’il faut 2,5 mn pour déplacer une rampe soit 15 mn pour déplacer les 6 rampes fonctionnant
simultanément. Le temps de déplacement des rampe est alors de 6 h 45 mn. Le temps
nécessaire à un irrigant pour apporter la dose d’irrigation est donc de 10 h 16 mn. Le coût
d’installation du réseau d’irrigation par rampe mobile est faible bien qu’elle soit une
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technique d’irrigation goutte à goutte. Ce faible coût se justifie par la forte réduction du
nombre de conduite de distribution. L’exploitation de grandes surfaces exige une main-
d’œuvre importante à cause du déplacement des rampes.
4.3 Installation d’irrigation par micro-aspersion
C’est une technique d’irrigation à grande efficience d’application avec un faible
besoin en main d’œuvre et en énergie pour son fonctionnement. Elle présente une grande
flexibilité et adaptabilité et convient à toutes les cultures à faible enracinement qui sont
généralement pratiquées en contre saison en Afrique subtropicale. Le passage des méthodes
d’irrigations traditionnelles de surfaces à la micro-aspersion se fait avec succès. Des
recherches sont alors nécessaires pour assimiler et adapter cette technique d’irrigation aux
bénéfices du monde rural.
Le débit et l’espacement choisi entre les distributeurs permettent de diminuer les effets
néfastes du vent qui constituent un frein au bon fonctionnement du système. Le choix du PE
est motivé par son coût relativement bas, sa forte résistance aux chocs et à l’action des rayons
solaires et la facilité de stockage après la saison d’irrigation. Ces conduites présentent
également l’avantage d’être posées à la surface du sol, ce qui exclu tout travail de
terrassement. Les pressions choisies bien que légèrement supérieure à la pression de
fonctionnement du système sont recommandées pour protéger les conduites contre le coup de
bélier. Le temps de fonctionnement de système (13 h 20 mn) est insatisfaisant, une
augmentation de la surface à 0,75 ha permet d’atteindre un temps de fonctionnement optimal
(20 h 10 mn). Cette option permet également d’optimiser le coût de l’installation car celui de
l’ouvrage de tête ne change pas et celui d’entretien diminue.
4.4 Installation d’irrigation goutte à goutte
Elle permet de réaliser d’importantes économies d’eau (>95%) avec une faible main-
d’œuvre pour l’exploitation et l’entretien. Cette technique permet également la mise en valeur
des sols marginaux, l’utilisation des eaux salées et convient à l’irrigation d’une large gamme
de culture légumineuse et fruitière pratiquées en Afrique subtropicale. Le colmatage des
goutteurs et la nécessité d’une gestion rationnelle de l’irrigation constituent un frein à
l’expansion de cette technique en Afrique. La nécessité de la recherche pour l’adaptation et la
maitrise de cette technique s’impose aux scientifiques africains pour augmenter la
productivité de l’eau dans les périmètres irrigués.
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Les goutteurs retenus ont un débit de 4 l/h pour une pression de fonctionnement de 1
bar et sont insérés manuellement en dérivation sur les conduites latérales. Cette configuration
permet d’une part de démonter facilement pour nettoyer les goutteurs quant ils sont bouchés
et d’autre part de fixer l’espacement entre les goutteurs. Le type de conduite est choisi pour
les mêmes raisons que celle exposées au paragraphe précédent. Le coût total de l’installation
estimé à 1 563 818 FCFA est de l’ordre de grandeur du coût d’installation des systèmes
d’irrigation goutte à goutte. L’ouvrage de tête représente 28% du coût total de l’installation.
Avec une somme additionnelle de 966 000 FCFA (72% du coût total) une superficie de 1 ha
serait irriguée car l’ouvrage de tête restera inchangé. Parallèlement au coût d’installation,
celui d’entretien d’un système d’irrigation goutte à goutte démunie quand la surface
aménagée augmente. Une extension future de l’espace irrigué serait une option pour tirer
profil de ces avantages et optimiser le temps de fonctionnement (2 h 6 mn) qui est bas.
4.5 Installation d’irrigation par tuyaux flexibles
C’est une technique d’irrigation localisée basse pression, peu onéreuse, fixe conçue
pour l’irrigation de la plantation d’orange. Elle est un perfectionnement des techniques
d’irrigation de surface testée avec succès dans des zones semi-arides de façon intensive dans
des plantations d’arbres qui permettent de réaliser d’importantes économies d’eau (>75%). Le
coût d’installation est très bas, la technologie est simple et facilement maîtrisable par les
femmes et les enfants. Mais celui du fonctionnement est relativement élevé car elle est
exigeante en main-d’œuvre. Une vulgarisation de cette technique d’irrigation permet
d’accroître les productions végétales et de lutter contre la pauvreté par la création d’emploi.
Au début de chaque irrigation le tuyau est tiré jusqu’aux bassins les plus éloignés puis
trainé vers les autres bassins en reculant vers le point de connexion. Ces manœuvres exigent
des tuyaux souples et résistants d’où l’utilisation des tuyaux de jardin souples et du PEHD.
Le temps (5 h 43 mn) pour irriguer complètement la parcelle est déterminer en
supposant un fonctionnement simultané de deux tuyaux (deux irrigants). Si l’irrigation est
assurée par un seul irriguant ce temps serait multiplié par deux.
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CONCLUSION ET PERSPECTIVES
Au terme de cette étude deux systèmes d’irrigation ont été proposés et dimensionnés. Le
coût total du projet est estimé à 31 743 647 FCFA TTC. Le réseau d’irrigation gravitaire est
composé d’un réseau d’irrigation avec canalisation équipé par trois techniques de distribution
d’eau et d’un réseau d’irrigation avec canaux. Sur le réseau d’irrigation gravitaire avec
canaux, différents équipements de contrôle de l’écoulement ont été proposés et dimensionnés.
Le nombre ainsi que le choix de ces ouvrages ont été limité par la superficie allouée. Le
réseau d’irrigation sous pression moderne est équipé des techniques d’irrigation goutte à
goutte, de micro-aspersion et de tuyaux flexibles.
Les études suivantes sont nécessaires pour finaliser le projet et établir le programme
d’irrigation :
� Etude pédologique du sol ;
� Etude de perméabilité in situ du sol ;
� Un sondage géophysique approfondi dans la partie sud du périmètre ;
� Dimensionnement de deux réservoirs et choix (préfabriqués ou construits sur place) ;
� Dimensionnement et choix des pompes ;
� Etablissement de la courbe d’exploitation du barrage ;
� Evaluation du volume d’eau mobilisable par les impluviums et les eaux usées traitées ;
En fin une extension de la plate forme semble nécessaire pour obtenir un fonctionnement
optimum en ce qui concerne les techniques d’irrigation sous pression modernes et la mise en
place d’un réseau d’irrigation gravitaire commandé par l’aval afin de comparer et de tirer
profit des deux systèmes de commande.
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ANNEXES
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ANNEXE 1:BESOINS EN EAU D'IRRIGATION
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Tableau 1 : Paramètre de calcul et besoin en eau d’irrigation du Maïs, du Melon, de l’Oignon et du Haricot Vert
Climat Phase Initiale
Phase de Croissance Phase Mi-Saison
Phase Tardive et Récolte
Mois Décembre Janvier Février Mars Avril unités Nj 25,00 31,00 28,00 31,00 30,00 j ETo 5,83 5,60 6,65 7,71 7,56 mm/j ETo 145,75 173,60 186,20 239,01 226,80 mm/mois P 0,00 0,00 2,00 4,00 21,00 mm/mois Pe 0,00 0,00 0,04 0,08 0,42 mm/j R 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 mm/j Sol Hcc 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 % Hfp 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 % Cultures S 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 ha Kc (maïs) 0,3 0,5 1,2 0,8 0,50 Kc (oignon) 0,3 0,75 1,05 0,85 0,85 Kc (mélon) 0,4 1,05 1,05 0,8 0,75 Kc(Haricot) 0,50 0,50 1,05 0,90 0,85 Z (maï) 0,25 0,30 0,45 0,60 1,00 m Z (oignon) 0,20 0,25 0,40 0,50 0,50 m Z (mélon) 0,25 0,30 0,45 0,60 0,80 m Z (Haricot) 0,30 0,35 0,50 0,50 1,00 m Ea 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 Calculs ETc (maïs) 1,75 2,80 7,98 6,17 3,78 mm/j ETc (oignon) 1,75 4,20 6,98 6,55 6,43 mm/j ETc (melon) 2,33 5,88 6,98 6,17 5,67 mm/j Etc (haricot) 2,92 2,80 6,98 6,94 6,43 mm/j BEn (maîs) 43,73 86,80 222,24 188,81 100,80 mm/mois BEn(oignon) 43,73 130,20 194,31 200,76 180,18 mm/mois BEn(melon) 58,30 182,28 194,31 188,81 157,50 mm/mois BEn (haricot) 72,88 86,80 194,31 212,71 180,18 mm/mois BEb (maîs) 364,38 723,33 1852,00 1573,40 840,00 mm3/mois BEb(oignon) 364,38 1085,00 1619,25 1672,99 1501,50 mm3/mois BEb(melon) 485,83 1519,00 1619,25 1573,40 1312,50 mm3/mois Beb(haricot) 607,29 723,33 1619,25 1772,58 1501,50 mm3/mois BEb(At) 1821,88 4050,67 6709,75 6592,36 5155,50 mm3/mois RU (maïs) 32,50 39,00 58,50 78,00 130,00 mm RU (oignon) 26,00 32,50 52,00 65,00 65,00 mm
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RU (melon) 32,50 39,00 58,50 78,00 104,00 mm RU (haricot) 39,00 45,50 65,00 65,00 130,00 mm P (maïs) 0,650 0,650 0,550 0,450 0,425 P (oignon) 0,250 0,350 0,350 0,350 0,200 P (melon) 0,450 0,450 0,425 0,375 0,325 P (haricot) 0,250 0,350 0,400 0,475 0,500 RFU (maïs) ou Dn 21,13 25,35 32,18 35,10 55,25 mm RFU (oignon) ou Dn 6,50 11,38 18,20 22,75 13,00 mm RFU (melon) ou Dn 14,63 17,55 24,86 29,25 33,80 mm RFU (haricot) ou Dn 9,75 15,93 26,00 30,88 65,00 mm Fréquence (maïs) 12,08 9,05 4,05 5,76 16,44 j Fréquence (oignon) 3,72 2,71 2,62 3,51 2,16 j Fréquence (melon) 6,27 2,98 3,58 4,80 6,44 j Fréquence (haricot) 3,34 5,69 3,75 4,50 10,82 j Dose brute Db 53,63 mm Fréquence choisie 3,00 j Cycle d'irrigation 2,00 Aire irriguée/jour 1,00 j
Volume d'eau prélevé/jour 536,25 m3 Durée d'irrigation/jour 5 h Q système 107,25 m3/h 108 m3/h
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Tableau 2 : Paramètre de calcul et besoin en eau d’irrigation du Fraisier
Climat Jeune mure Mois Juin Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre Janvier Février Mars Avril Mai Unités Nj 30,00 31,00 31,00 30,00 31,00 30,00 31,00 31,00 28,00 31,00 30,00 31,00 ETo 5,91 5,08 4,48 4,62 5,61 5,77 5,83 5,60 6,65 7,71 7,56 7,19 mm/j ETo 177,30 157,48 138,88 138,60 173,91 173,10 180,73 173,60 186,20 239,01 226,80 222,89 mm/mois P 118,00 188,00 255,00 154,00 39,00 1,00 0,00 0,00 2,00 4,00 21,00 80,00 mm/mois Pe 3,15 4,85 6,58 4,11 0,75 0,02 0,00 0,00 0,04 0,08 0,42 2,06 mm/j R 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 mm/j sol Hcc 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 % Hfp 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 % Culture S 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 ha Kc 0,50 0,50 0,50 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,40 0,40 0,40 GC 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 Kr 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 Z 0,30 0,35 0,40 0,40 0,40 0,50 0,50 0,50 0,50 0,70 0,70 0,70 m Ea 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 Calculs ETcrop 2,96 2,54 2,24 3,47 4,21 4,33 4,37 4,20 4,99 3,08 3,02 2,88 mm/j ETcrop-loc 2,36 2,03 1,79 2,77 3,37 3,46 3,50 3,36 3,99 2,47 2,42 2,30 mm/j Etcrop-loc 70,92 62,99 55,55 83,16 104,35 103,86 108,44 104,16 111,72 76,48 72,58 71,32 mm IRn -0,78 -2,82 -4,79 -1,33 2,61 3,44 3,50 3,36 3,95 2,39 2,00 0,24 mm/j LR 0,00 0,00 0,00 0,00 0,39 0,52 0,52 0,50 0,59 0,36 0,30 0,04 mm/j IRg 0,00 0,00 0,00 0,00 3,29 4,34 4,41 4,24 4,98 3,01 2,52 0,30 mm/j RU 39,00 45,50 52,00 52,00 52,00 65,00 65,00 65,00 65,00 91,00 91,00 91,00 mm P 0,60 0,60 0,65 0,65 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,45 0,45 0,45 RFU 23,40 27,30 33,80 33,80 31,20 39,00 39,00 39,00 39,00 40,95 40,95 40,95 mm Dose 26,00 30,33 37,56 37,56 34,67 43,33 43,33 43,33 43,33 45,50 45,50 45,50 mm Fréquence (F) 0,00 0,00 0,00 0,00 10,53 9,98 9,82 10,23 8,71 15,10 18,05 152,69 j F choisie 6,00 5,00 5,00 6,00 4,00 11,00 14,00 j Dose selon F 0,00 0,00 0,00 0,00 19,76 21,70 22,06 25,42 19,91 33,15 35,30 0,00 mm
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle configuration d’unité d’arrosage
Mémoire de fin d’étude de Master d’ingénierie présenté par SOGLI Liyaba 52
Tableau 3 : Paramètre de calcul et besoin en eau d’irrigation du papayer Solo
Mure Jeune mois Janvier Février Mars Avril Mai Juin Juillet Ao ût Septembre Octobre Novembre Décembre Unités Nj 31,00 28,00 31,00 30,00 31,00 30,00 31,00 31,00 30,00 31,00 30,00 31,00 j
ETo 5,60 6,65 7,71 7,56 7,19 5,91 5,08 4,48 4,62 5,61 5,77 5,83 mm/j P 0,00 2,00 4,00 21,00 80,00 118,00 188,00 255,00 154,00 39,00 1,00 0,00 mm/mois Pe 0,00 0,04 0,08 0,42 2,06 3,15 4,85 6,58 4,11 0,75 0,02 0,00 mm/j R 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 mm/j
sol Hcc 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 % Hfp 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 %
Cultures S 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 ha
Kc 1,10 1,10 1,10 1,00 1,00 1,00 0,50 0,50 0,50 0,80 0,80 0,80
GC 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 % Kr 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,50 0,50 0,50 0,70 0,70 0,80 % Z 0,70 0,70 0,80 0,80 0,80 0,80 0,50 0,50 0,50 0,60 0,60 0,70 m Ea 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80
Calculs ETcrop 6,16 7,32 8,48 7,56 7,19 5,91 2,54 2,24 2,31 4,49 4,62 4,66 mm/j
ETcrop-loc 4,93 5,85 6,78 6,05 5,75 4,73 1,27 1,12 1,16 3,14 3,23 3,73 mm/j
IRn 4,93 5,81 6,71 5,63 3,69 1,58 -3,58 -5,46 -2,95 2,39 3,21 3,73 mm/j LR 0,74 0,87 1,01 0,84 0,55 0,24 -0,54 -0,82 -0,44 0,36 0,48 0,56 mm/j IRg 6,90 8,13 9,39 7,88 5,16 2,21 -5,01 -7,64 -4,13 3,34 4,50 5,22 mm/j RU 91,00 91,00 104,00 104,00 104,00 104,00 65,00 65,00 65,00 78,00 78,00 91,00 mm
facteur P 0,44 0,38 0,34 0,35 0,38 0,44 0,44 0,73 0,73 0,63 0,53 0,44 RFU 39,86 34,13 35,36 36,40 39,52 45,55 28,47 47,45 47,45 49,14 41,34 39,86 mm
Dose 49,82 42,66 44,20 45,50 49,40 56,94 35,59 59,31 59,31 61,43 51,68 49,82 Fréquence (F) 7,22 5,24 4,71 5,77 9,57 25,72 0,00 0,00 0,00 18,38 11,49 9,54 j
F choisie 7,00 5,00 4,00 5,00 9,00 25,00 0,00 0,00 0,00 18,00 11,00 9,00 j Dose selon F 48,29 40,66 37,56 39,40 46,46 55,35 0,00 0,00 0,00 60,15 49,45 47,01 mm
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle configuration d’unité d’arrosage
Mémoire de fin d’étude de Master d’ingénierie présenté par SOGLI Liyaba 53
Tableau 4 : Paramètre de calcul et besoin en eau d’irrigation du Jatropha Curcas
Jeune mure Mois Juin Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre Janvier Février Mars Avril Mai Unités Nj 30,00 31,00 31,00 30,00 31,00 30,00 31,00 31,00 28,00 31,00 30,00 31,00 ETo 5,91 5,08 4,48 4,62 5,61 5,77 5,83 5,60 6,65 7,71 7,56 7,19 mm/j ETo 177,30 157,48 138,88 138,60 173,91 173,10 180,73 173,60 186,20 239,01 226,80 222,89 mm/mois P 118,00 188,00 255,00 154,00 39,00 1,00 0,00 0,00 2,00 4,00 21,00 80,00 mm/mois Pe 3,15 4,85 6,58 4,11 0,75 0,02 0,00 0,00 0,04 0,08 0,42 2,06 mm/j R 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 mm/j sol Hcc 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 % Hfp 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 % Culture S 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 ha Kc 0,50 0,50 0,50 0,60 0,60 0,60 0,60 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 GC 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 Kr 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 Z 0,30 0,30 0,30 0,50 0,50 0,50 0,60 0,60 0,60 0,70 0,70 0,70 m Ea 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 Calculs ETcrop 2,96 2,54 2,24 2,77 3,37 3,46 3,50 1,96 2,33 2,70 2,65 2,52 mm/j ETcrop-loc 2,36 2,03 1,79 2,22 2,69 2,77 2,80 1,57 1,86 2,16 2,12 2,01 mm/j Etcrop-loc 70,92 62,99 55,55 66,53 83,48 83,09 86,75 48,61 52,14 66,92 63,50 62,41 mm IRn -0,78 -2,82 -4,79 -1,89 1,94 2,75 2,80 1,57 1,82 2,08 1,70 -0,05 mm/j LR 0,00 0,00 0,00 0,00 0,29 0,41 0,42 0,24 0,27 0,31 0,25 0,00 mm/j IRg 0,00 0,00 0,00 0,00 2,44 3,47 3,43 1,98 2,29 2,62 2,14 0,00 mm/j RU 39,00 39,00 39,00 65,00 65,00 65,00 78,00 78,00 78,00 91,00 91,00 91,00 mm P 0,600 0,600 0,650 0,650 0,600 0,600 0,600 0,600 0,600 0,450 0,450 0,450 RFU 23,40 23,40 25,35 42,25 39,00 39,00 46,80 46,80 46,80 40,95 40,95 40,95 mm Dose 26,00 26,00 28,17 46,94 43,33 43,33 52,00 52,00 52,00 45,50 45,50 45,50 Fréquence (F) 0,00 0,00 0,00 0,00 17,73 12,50 14,73 26,30 22,67 17,33 21,26 0,00 j F choisie 9,00 8,00 10,00 22,00 18,00 13,00 17,00 j Dose selon F 0,00 0,00 0,00 0,00 22,00 27,74 35,29 43,50 41,29 34,12 36,38 0,00 mm
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle configuration d’unité d’arrosage
Mémoire de fin d’étude de Master d’ingénierie présenté par SOGLI Liyaba 54
Tableau 5 : Paramètre de calcul et besoin en eau d’irrigation de l’oranger
Jeune mure Mois Juin Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre Janvier Février Mars Avril Mai Unités Nj 30,00 31,00 31,00 30,00 31,00 30,00 31,00 31,00 28,00 31,00 30,00 31,00 ETo 5,91 5,08 4,48 4,62 5,61 5,77 5,83 5,60 6,65 7,71 7,56 7,19 mm/j ETo 177,30 157,48 138,88 138,60 173,91 173,10 180,73 173,60 186,20 239,01 226,80 222,89 mm/mois P 118,00 188,00 255,00 154,00 39,00 1,00 0,00 0,00 2,00 4,00 21,00 80,00 mm/mois Pe 3,15 4,85 6,58 4,11 0,75 0,02 0,00 0,00 0,04 0,08 0,42 2,06 mm/j R 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 mm/j sol Hcc 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 % Hfp 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 % Cultures S 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 ha Kc 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,65 0,65 0,65 0,65 0,65 0,65 GC 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 Kr 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 Z 0,30 0,30 0,30 0,50 0,50 0,50 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 m Ea 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 Calculs ETcrop 1,77 1,52 1,34 1,39 1,68 1,73 3,79 3,64 4,32 5,01 4,91 4,67 mm/j ETcrop-loc 1,42 1,22 1,08 1,11 1,35 1,38 3,03 2,91 3,46 4,01 3,93 3,74 mm/j Etcrop-loc 42,55 37,80 33,33 33,26 41,74 41,54 93,98 90,27 96,82 124,29 117,94 115,90 mm IRn -1,73 -3,63 -5,51 -3,00 0,59 1,36 3,03 2,91 3,42 3,93 3,51 1,67 mm/j LR -0,26 -0,54 -0,83 -0,45 0,09 0,20 0,45 0,44 0,51 0,59 0,53 0,25 mm/j IRg 0,00 0,00 0,00 0,00 0,88 2,02 4,50 4,32 5,07 5,83 5,21 2,48 mm/j RU 39,00 39,00 39,00 65,00 65,00 65,00 78,00 78,00 78,00 78,00 78,00 78,00 mm P 0,600 0,600 0,650 0,650 0,600 0,600 0,600 0,600 0,600 0,450 0,450 0,450 RFU 23,40 23,40 25,35 42,25 39,00 39,00 46,80 46,80 46,80 35,10 35,10 35,10 mm Dose 31,20 31,20 33,80 56,33 52,00 52,00 62,40 62,40 62,40 46,80 46,80 46,80 Fréquence (F) 0,00 0,00 0,00 0,00 59,26 25,69 13,88 14,45 12,32 8,02 8,99 18,84 j F choisie 15,00 15,00 13,00 14,00 12,00 8,00 8,00 18,00 j Dose selon F 0,00 0,00 0,00 0,00 13,16 30,37 58,46 60,47 60,79 46,66 41,67 44,70 mm
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle configuration d’unité d’arrosage
Mémoire de fin d’étude de Master d’ingénierie présenté par SOGLI Liyaba 55
Tableau 6: Paramètre de calcul et besoin en eau d’irrigation du bananier
Climat Jeune mure Mois Juin Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre Janvier Février Mars Avril Mai Unités Nj 30,00 31,00 31,00 30,00 31,00 30,00 31,00 31,00 28,00 31,00 30,00 31,00
ETo 5,91 5,08 4,48 4,62 5,61 5,77 5,83 5,60 6,65 7,71 7,56 7,19 mm/j ETo 177,30 157,48 138,88 138,60 173,91 173,10 180,73 173,60 186,20 239,01 226,80 222,89 mm/mois
P 118,00 188,00 255,00 154,00 39,00 1,00 0,00 0,00 2,00 4,00 21,00 80,00 mm/mois Pe 3,15 4,85 6,58 4,11 0,75 0,02 0,00 0,00 0,04 0,08 0,42 2,06 mm/j R 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 mm/j
Sol Hcc 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 % Hfp 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 %
Culture S 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 ha
Kc 0,50 0,50 0,50 0,80 0,80 0,80 1,10 1,10 1,10 1,00 1,00 1,00 GC 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 Kr 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 Z 0,30 0,30 0,30 0,50 0,50 0,50 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 m Ea 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90
Calculs ETcrop 2,96 2,54 2,24 3,70 4,49 4,62 6,41 6,16 7,32 7,71 7,56 7,19 mm/j
ETcrop-loc 2,36 2,03 1,79 2,96 3,59 3,69 5,13 4,93 5,85 6,17 6,05 5,75 mm/j Etcrop-loc 70,92 62,99 55,55 88,70 111,30 110,78 159,04 152,77 163,86 191,21 181,44 178,31 mm
IRn -0,78 -2,82 -4,79 -1,15 2,84 3,67 5,13 4,93 5,81 6,09 5,63 3,69 mm/j LR -0,12 -0,42 -0,72 -0,17 0,43 0,55 0,77 0,74 0,87 0,91 0,84 0,55 mm/j IRg 0,00 0,00 0,00 0,00 3,58 4,63 6,47 6,21 7,33 7,68 7,10 4,65 mm/j RU 0,00 39,00 39,00 65,00 65,00 65,00 78,00 78,00 78,00 78,00 78,00 78,00 Mm P 0,600 0,600 0,650 0,650 0,600 0,600 0,600 0,600 0,600 0,450 0,450 0,450
RFU 0,00 23,40 25,35 42,25 39,00 39,00 46,80 46,80 46,80 35,10 35,10 35,10 Mm Dose 0,00 26,00 28,17 46,94 43,33 43,33 52,00 52,00 52,00 39,00 39,00 39,00 Mm
Fréquence (F) 0,00 0,00 0,00 0,00 12,12 9,36 8,04 8,37 7,10 5,08 5,49 8,39 J F choisie 9,00 6,00 5,00 5,00 4,00 2,00 2,00 5,00 J
Dose selon F 0,00 0,00 0,00 0,00 32,18 27,79 32,35 31,07 29,30 15,36 14,20 23,25 Mm
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configuration d’unité d’arrosage
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Tableau 7: Paramètre de calcul et besoin en eau d’irrigation de la pomme de terre
Climat Phase Initiale
Phase de Croissance
Phase Mi-Saison/récolte
Phase Tardive et
Récolte Mois Décembre Janvier Février Mars Avril unités Nj 25,00 31,00 28,00 31,00 30,00 j ETo 5,83 5,60 6,65 7,71 7,56 mm/j ETo 145,75 173,60 186,20 239,01 226,80 mm/mois P 0,00 0,00 2,00 4,00 21,00 mm/mois Pe 0,00 0,00 0,04 0,08 0,42 mm/j R 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 mm/j Sol Hcc 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 % Hfp 22,00 22,00 22,00 22,00 22,00 % Cultures S 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 ha Kc 0,45 0,75 1,15 0,75 0,75 GC 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 Kr 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 Z 0,25 0,30 0,40 0,45 0,45 m Ea 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 Calculs ETcrop 2,62 4,20 7,65 5,78 5,67 mm/j ETcrop-loc 2,10 3,36 6,12 4,63 4,54 mm/j IRn 2,10 3,36 6,08 4,55 4,12 mm/j LR 0,31 0,50 0,91 0,68 0,62 mm/j IRg 2,78 4,46 8,06 6,03 5,46 mm/j RU 32,50 39,00 52,00 58,50 58,50 mm Facteur (P) 0,250 0,300 0,300 0,225 0,200 RFU 8,13 11,70 15,60 13,16 11,70 mm Dose 9,56 13,76 18,35 15,49 13,76 mm Fréquence (F) 3,43 3,09 2,28 2,57 2,52 j F choisie 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 j Dose selon F 8,35 13,37 24,18 18,10 16,38 mm
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ANNEXE 2: NOTE DE CALCUL
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2.1 Dimensionnement du réseau d’irrigation gravitaire � Calage de la ligne d’eau (canaux d’irrigation)
ZTNmax ZTNmax+0,3 Longueur Pente (0/00) Z lignes d'eau CT2S3 293,25 293,55 293,55
CS3_CT2S3 70,50 1,00 293,62 CT1S3 293,26 293,56 293,56
CS3_CT2S3 1,00 1,00 293,56 CP_CS3 80,50 1,00 293,64 CT2S2 293,25 293,55 293,55
CS2_CT2S2 54,00 1,00 293,60 CT1S2 293,31 293,61 293,61
CS2_CT1S2 1,00 1,00 293,61 CP_CS2 51,00 1,00 293,66 CT2S1 293,15 293,45 293,45
CS1_CT2S1 45,50 1,00 293,50 CT1S1 293,6 293,90 293,90
CS1_CT1S1 1,00 1,00 293,90 CP_CS1 61,00 1,00 293,96
� Calage des lignes d’eau (colatures de drainage)
Z TNmin ZTmin-1,3 Longueur bief Pente (0/00) Zeau Point défavorable 292,75 291,45 1 291,45 DT1 57,85 1 291,50 DT1_DP 40,55 1 291,41 Point défavorable 293,15 291,85 291,85 DT2 44,87 1 291,89 DT2_DS1 49,62 1 291,80 Point défavorable 292,75 291,45 291,45 DT3 48,74 1 291,49 A 292,08 290,78 290,78 DS1 61,75 1 290,84 DP 50 1 290,79 Point défavorable 293,25 291,95 291,95 DT4 40 1 291,99 DT4_DS2 55,4 1 291,89 B 293 291,7 291,7 DS2 78,2 1 291,78
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� Ouvrages de transport et de stockage
Conduite d’adduction par gravité
Longueur L= 531,21 m
Vitesse maximal dans le tuyau V=1 m/s
Débit Q= 60 l/s
Calcul du diamètre de la conduite
D=18,8*(Q/V)^(1/2) = 276,30 mm Prenons le diamètre immédiatement supérieur
commercialisé (Interplast) 315 mm
Evaluation des pertes de charges
j=10,65*Q^1,85/(K^1,85*(D-2*5,5)^4,87)= 0,00185 m/ml
J=j*L= 0,987 m
Conduite de refoulement
Débit dans la conduite Q = 30 l/s
Longueur Conduite de refoulement L=156 m
Formule de Bresse
D=1,5 (Q)^(1/2)= 0,259 m prenons le diamètre commercialisé (interplast) 280 mm
Perte de charge linéaire
j=10,65*Q^1,85/(120^1,85*(D-2*0,0159)^4,87)= 0,00197m/ml
Perte de charge Totale
J=j*l 0,308102612 m
Formule de Bresse bis
D=0,80*Q^(1/3)= 0,248 m prenons le diamètre commercialisé (interplast) 250 mm
Perte de charge linéaire
j=10,65*Q^1,85/(120^1,85*(D-2*0,0142)^4,87)= 0,00353
Pertes de charge totale
J=j*l =0,554 m
Formule EIER
D=0,997*((Q)^0,5)^0,46 =0,198 m prenons le diamètre commercialisé (interplast) 200 mm
Perte de charge linéaire
j=10,65*Q^1,85/(120^1,85*(D-2*0,0114)^4,87) =0,01055 m/m
Perte de charge Totale
J=j*l 1,646 m
Nous retenons le diamètre 250 mm
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configuration d’unité d’arrosage
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Dimensionnement du bassin de stockage (fond plat carrée)
Option : Le volume d’eau stocké utile est le ¼ du volume total
Volume bassin V=VT/4+28 (VT est le besoin en eau total du périmètre et 28 représente le
volume mort)
Longueur b =6 m
Profondeur bassin
h = (V/ (b*(b+1))=3,88m rentons une profondeur de 4 m
Largeur en gueule
B=b+2*m*h =14 m
Option 2 : Il est juste dimensionner pour assurer un bon fonctionnement de la pompe
Hauteur minimale entre fonde et pose de la crépine 0,6 m
Profondeur minimale de pose de la crépine 0,5 m
Large en base b =2 m
Profondeur du bassin h = 2,5 m
Volume bassin
V= (b+1)*h*b = 15 m3
Largeur en gueule
B=b+2*m*h= 7 m
Calage du bassin
Côte prise Zp =291,29 m
Côte TN bassin ZTNb =290,77 m
Côte sortie conduite Zcag =290,27 m
Diamètre de la conduite gravitaire D =0,315 m
Cote supérieur de la conduite Zcags=Zcag+D =290,585 m
Pertes de charges J=0,98 m
Côte plan d'eau nominal Zn= Zcag+J =289,605 m
Côte radier Zra =Zn-h =287,1m
Ouvrages de contrôle de l’écoulement
Module à masque
Choix du module
Débit Q=30 l/s
Côte du niveau d'eau normal Zn =293,90 m
Côte maxi de l’eau Zmax = 293,92 m
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Côte mini de l'eau Zmin =293,88
Marnage imposé ∆Hi=Zmax-Zmini =0,04 m
Le module X1 permet de transité un débit de 30 l/s tolère ce marnage avec des pertes de
charge de 5 cm sous le niveau amont minimum et a un encombrement de 32 cm
Calage du module à masque
Calcul de H'max=Hmin +∆Hi
Niveau minimum à � 5% est Hmin =13,5 cm et le marnage imposé est ∆Hi =4,00 cm d’ou
H'max=17,50 cm
Hmax =18,5 cm (lu dans l’abaque des pertes de charge et tolérance de niveaux du module à
masque)
Calcul de ∆=Hmax-H'max =1,00 cm
Hmin+∆/2 =14 cm correspond à Zmin=293,88 m
Hmax'+∆/2 =18 cm correspond à Zmax =293,92 m
H nominale (à � 5%�=17 cm (lu dans l’abaque des pertes de charge et tolérance de niveaux
du module à masque)
Calcul de la côte du seuil
Zseuil=Zmin-Hmin =293,745 m
Calcul de la côte nominale
Znominal =Zseuil+Hnominale =293,915 m
Profondeur du radier amont sur le seuil P=16 cm (lu dans l’abaque des pertes de charge et
tolérance de niveaux du module à masque)
Calcul de la côte radié
Zradier=Zseuil-P/100= 293,585 m
Calage de la vanne plate
Débit canal principale
Q =30 l/s
Débit (variable) à travers le module à masque
Qm= 15 l/s
Débit à travers la vanne
Qvanne=Q-Q=CS1 15 l/s
Largeur du canal principale
L=0,37 m
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configuration d’unité d’arrosage
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Calcul de l’ouverture de la vanne de la vanne (on fait varier le débit à travers le module pour
obtenir les différentes ouvertures)
h= (Q/ (2,3*L)^ (2/3)= 0,0677m
Partiteur mobile
Détermination de la hauteur d'eau critique
Débit q= 30 l/s
Largeur= 0,37 m
g =9,81 m/s
hc= (Q^2/g*l^2)^(1/3)= 0,08751 cm
Calcul de la lame d'eau sur le seuil à la hauteur critique
h=3hc/2= 13,1265 cm
Calcul du rayon du volet mobile
R=Q/ (1,235*h^ (3/2)) =0,51078 m
Calcul de la profondeur du radier
P=0,86*h =11,28 cm
Calcul de la perte de charge minimale
J=0,4*h =5,25059 cm
Pertuis de fond
Débit du canal affluent Q=30 l/s
Débit dérivé q=20 l/s
Coefficient de débit C=0,6
Pertes de charge h =0,04 m
Calcul du diamètre
D= (4*q/�∏*(c*(2*g*h)^(1/2)))^(1/2) =0,2188 m prenons le diamètre commercial 225/216
Débit réellement prélevé
q'=C*∏D^2*(2*9,82)^ (1/2)*∆h^ (1/2)/4= 0,0194 l/s
Erreur commise
Є= (Q-q')/Q= 2,6%
Déversoir de régulation
Epaisseur seuil e= 0,1 m
Tirant d'eau yn =0,19 m
Détermination de la hauteur critique
hc= (Q^2/(g*B^2))^(1/3=) 0,083 m
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configuration d’unité d’arrosage
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C =1,40
Longueur du déversoir
L=Q/(C*h^ (3/2))= 0,95 m
Dimension déversoir Z
Longueur transversal l = (B-e)/2 =0,15 m
Longueur suivant le sens de l'écoulement =L-2*l-e= 0,55 m
Déversoir triangulaire
Débit dans le canal Q= 30 l/s
Largeur du canal B = 0,3 m
Largeur d'ouverture maximale du déversoir
L=2*B/5 =0,12 cm
Tiran d'eau yn = 0,19 m
Angle d'ouverture des jouets α=15°
Calcul de la hauteur d’eau sur le seuil (formule de GOURLEY et GRIMP)
h= (q/ (1,32*tg (α/2))^(2,47)= 0,1444 m
La pelle P=2*h= 0,29 m
Chute sur CT1S1
Débit maximal Q =30l/s
Hauteur de chute Z= 0,58 m
Coefficient du bassin de dissipation C=150
Volume du bassin
V=Q*Z/C=0,116 m3
Longueur du bassin
L=1,5*Z =0,87 m
Profondeur du bassin P = 0,30 m
Tirant d'eau yn =0,18 m
Section du basin
S=L*(yn+P) =0,42 m2
Largeur du basin
l=V/S =0,28 m
Longueur du seuil déversant
Ls=B= 0,37 m
Coefficient du seuil m = 0,40
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Lame d'eau sur le seuil h= 0,13 m
Hauteur du seuil
S=yn-h =0,05 m
2.1.1 Métré Bassin de stockage
Largeur b = 6 m
Hauteur h = 4 m
Largeur en gueule B=14 m
Volume déblaie
Vd= (B+b)*h*b/2= 240 m3
Epaisseur béton Eb = 0,15 m
Volume béton
V=(b^2+4*(B+b)*h/2)*Eb =29,4 m3
Volume béton de propreté
V=b^2*0,1 =3,6 m3
Moellon pour fondation
V=b^2*0,2 =7,2 m3
Débroussaillage et décapage
V=(B+1)^2=225 m2
Bac de réception
Longueur L =2 m
Largeur l= 1 m
Profondeur h = 0,5 m
Epaisseur E= 0,15 m
Volume béton
V= (2*h*E*L+ 2*E*l*h++E*l*L) =0, 75 m 3
Volume déblaie
Vd= (l+E)*(h+E)*(L+E)=1,607 m3
Canal primaire
Largeur B= 0,37 m
Hauteur H =0,52 m
Epaisseur béton E= 0,1 m
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Longueur canal L =190 m
Section du radier en béton
Sr= B*E=0,037 m2
Volume béton pour radier
Vr=Sr*L =7,03 m3
Section partie latérales
Sl=H*Er= 0,052 m2
Volume béton pour partie latérales
Vl=2*Sl*L =19,76 m3
Volume total béton
V=Vr+Vl=26,79 m3
Epaisseur de pose moellon Em = 0,2 m
Section melon
Sm=B*Em =0,074 m2
Volume de moellon
Vm= Sm*L 14,06 m3
Surface des zones à décapées
S= (B+0,4+2*H+1)*L 533,9 m2
Epaisseur béton de propreté Eb =0,05 m
Volume béton de propreté
V=Eb*B*L= 3,515 m3
Canaux secondaires
Largeur B= 0,4 m
Hauteur H =0,54 m
Epaisseur radié Er =0,1 m
Epaisseur parpaing Ep =0,1
Section du radier en béton
Sr= B*Er =0,04 m2
Longueur des canaux secondaire L =174 m
Volume total de béton
Vr=S*L =6,96 m3
Section de la partie en maçonnerie parpaing pleins
Sp=0,4*0,3 =0,12 m2
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Volume de la partie en maçonnerie parpaing pleins
Vp=2*Sp*L= 41,76 m3
Epaisseur de pose moellon Em =0,2 m
Section de la partie en moellon
Sm=B*Em= 0, 08 m2
Vm= 13,92 m3
Surface des zones à décapées
S= (B+0,4+2*H+1)*L =501,12 m2
Epaisseur béton de propreté Eb= 0,05 m
Volume béton de propreté
V=Eb*B*L=3,48 m3
Canaux tertiaires rectangulaire
Largeur B =0,37 m
Hauteur H =0,52 m
Epaisseur béton E =0,1 m
Longueur canal L =186,25 m
Section du radier en béton
Sr= B*E =0,037 m2
Volume béton pour radier
Vr=Sr*L =6,89125 m3
Section partie latérales
Sl=H*Er= 0,052 m2
Volume béton pour partie latérales
Vl=2*Sl*L =19,37 m3
Volume total béton 26,26125 m3
Epaisseur de pose des moellons Em=0,2 m
Section des moellons
Sm=B*Em 0,074 m2
Volume.de.moellon
Vm= Sm*L =13,7825 m3
Surface des zones à décaper/rectangulaires
Sr= (B+0,4+2*H+1)*L =523,3625 m2
Surface des zones à décaper/trapézoïdales
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St= (B+0,2+4*H+1)*L= 692,835 m2
Surface de décapage canal tertiaire
S=Sr+St =1216, 1975 m2
Epaisseur béton de propreté Eb= 0,05 m
Volume béton de propreté
V=Eb*B*L =3,445625 m3
Le coût du module à masque est évalué par la formule suivante :
C=5,5*q^0,65*$1000 ou q est le débit par unité de longueur
2.1.2 Terrassement Canaux d’irrigation rectangulaires
H=hauteur du canal
B : largeur canal
r: revanche
L : longueur de bief
ZTNamont=ZTNa
ZTNaval=ZTNav
Zfileauamont=Zfa
Zfileauava=Zfav
Hauteur assise Ha=H+0,2+0,1
Hauteur remblaie Hr= ((Z fileauamont-ZTNamont)+(Zfileeauaval-ZTNaval))/2+r
Largeur assise La= ((B+0,4) + (B+0,4+2*Hr))/2
Volume remblaie Vr=L*Hr*La
Volume déblaie Vd= L*(B+0,2)*Ha
Canaux tertiaires trapézoïdaux
Largeur assise La= ((B+2*H) + (B+2*H+2*Hr))/2
Volume remblaie Vr=L*Hr*La
Volume déblaie Vd=L*(B+H)*H
Colatures de drainage
Largeur assise La=B+H
Volume déblaie Vd=L*La*H
Conduite CAR et CAG
Volume déblaie Vd=L*Hd*B
Volume remblaie Vr=L*(0,4-Hd)*B
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
Mémoire de fin d’étude de Master d’ingénierie présenté par SOGLI Liyaba 68
L Z TNa Z TNav Zfa Zfiav B r Ha Hr La Vr Vr CP 5 292,99 292,88 293,96 293,96 0,37 0,34 0,82 1,365 2,135 14,57 2,33
30 292,88 292,83 293,96 293,93 0,37 0,34 0,82 1,43 2,2 94,38 14,02
5 292,83 293,29 293,93 293,92 0,37 0,34 0,82 1,205 1,975 11,89 2,33
5 293,29 293,59 293,92 293,92 0,37 0,34 0,82 0,82 1,59 6,51 2,33
5 293,59 293,64 293,92 293,91 0,37 0,34 0,82 0,64 1,41 4,51 2,33
10 293,64 293,59 293,91 293,9 0,37 0,34 0,82 0,63 1,4 8,82 4,67
10 293,59 293,52 293,66 293,65 0,37 0,34 0,82 0,44 1,21 5,32 4,67
10 293,52 293,44 293,65 293,67 0,37 0,34 0,82 0,52 1,29 6,70 4,67
5 293,44 293,4 293,64 293,63 0,37 0,34 0,82 0,555 1,325 3,67 2,33
5 293,4 293,36 293,63 293,63 0,37 0,34 0,82 0,59 1,36 4,01 2,33
20 293,36 293,3 293,63 293,61 0,37 0,34 0,82 0,63 1,4 17,64 9,34
15 293,3 293,33 293,64 293,62 0,37 0,34 0,82 0,655 1,425 14, 7,01
20 293,33 293,33 293,62 293,6 0,37 0,34 0,82 0,62 1,39 17,23 9,34
15 293,33 293,31 293,6 293,59 0,37 0,34 0,82 0,615 1,385 12,77 7,01
15 293,31 293,27 293,59 293,57 0,37 0,34 0,82 0,63 1,4 13,23 7,01
5 293,27 293,25 293,57 293,57 0,37 0,34 0,82 0,65 1,42 4,61 2,33
9,9 293,25 293,25 293,57 293,56 0,37 0,34 0,82 0,655 1,425 9,24 4,62
Total 189,9 249,16 88,75
CS1 5 293,59 293,53 293,9 293,9 0,4 0,35 0,84 0,69 1,49 5,14 2,52
5 293,53 293,5 293,9 293,89 0,4 0,35 0,84 0,73 1,53 5,58 2,52
5 293,5 294,46 293,89 293,89 0,4 0,35 0,84 0,26 1,06 1,37 2,52
5 293,46 293,42 293,89 293,88 0,4 0,35 0,84 0,795 1,595 6,34 2,52
5 293,42 293,38 293,88 293,88 0,4 0,35 0,84 0,83 1,63 6,76 2,52
10 293,38 293,28 293,88 293,87 0,4 0,35 0,84 0,895 1,695 15,17 5,04
10 293,28 293,22 293,87 293,86 0,4 0,35 0,84 0,965 1,765 17,03 5,04
Total 45 57,41 22,68
CS2 5 293,29 293,24 293,6 293,6 0,4 0,35 0,84 0,685 1,485 5,08 2,52
20 293,24 293,12 293,6 293,58 0,4 0,35 0,84 0,76 1,56 23,71 10,08
5 293,12 293,15 293,58 293,57 0,4 0,35 0,84 0,79 1,59 6,28 2,52
20 293,15 293,75 293,57 293,55 0,4 0,35 0,84 0,46 1,26 11,59 10,08
5,65 293,75 293,79 293,55 293,54 0,4 0,35 0,84 0,125 0,925 0,65 2,84
Total 55,65 47,32 28,04
CS3 10 293,75 293,67 293,62 293,61 0,4 0,35 0,84 0,255 1,055 2,69 5,04
5 293,67 293,73 293,61 293,6 0,4 0,35 0,84 0,255 1,055 1,34 2,52
5 293,73 293,55 293,6 293,6 0,4 0,35 0,84 0,31 1,11 1,72 2,52
5 293,55 293,19 293,6 293,59 0,4 0,35 0,84 0,575 1,375 3,95 2,52
10 293,19 293,65 293,59 293,58 0,4 0,35 0,84 0,515 1,315 6,77 5,04
10 293,65 294,13 293,58 293,57 0,4 0,35 0,84 0,035 0,835 0,29 5,04
20 294,13 293,55 293,57 293,55 0,4 0,35 0,84 0,07 0,87 1,21 10,08
7,4 293,55 293,38 293,55 293,55 0,4 0,35 0,84 0,435 1,235 3,97 3,72
Total 72,4 21,96 36,48
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
Mémoire de fin d’étude de Master d’ingénierie présenté par SOGLI Liyaba 69
Total CS 173,05 126,70 87,21
CT1S1 15 293,58 293,62 293,9 293,89 0,37 0,34 0,82 0,635 1,405 13,38 7,01
5 293,62 293,33 293,89 293,88 0,37 0,34 0,82 0,75 1,52 5,7 2,337
5 293,33 292,82 293,88 293,88 0,37 0,34 0,82 1,145 1,915 10,96 2,33
10 292,82 292,87 293,3 293,37 0,37 0,34 0,82 0,83 1,6 13,28 4,67
15 292,87 292,86 293,37 293,35 0,37 0,34 0,82 0,835 1,605 20,10 7,01
5 292,86 292,87 293,35 292,35 0,37 0,34 0,82 0,325 1,095 1,77 2,33
3,44 292,87 292,94 293,35 293,34 0,37 0,34 0,82 0,78 1,55 4,16 1,60
Total 58,44 69,36 27,3
CT1S2 15 293,29 293,32 293,61 293,6 0,37 0,34 0,82 0,64 1,41 13,53 7,01
5 293,32 293,35 293,6 293,6 0,37 0,34 0,82 0,605 1,375 4,16 2,33
25 293,35 293,55 293,59 293,57 0,37 0,34 0,82 0,47 1,24 14,57 11,68
4,4 293,55 293,57 293,57 293,56 0,37 0,34 0,82 0,345 1,115 1,69 2,05656
Total 49,4 33,95 23,09
CT2S3 5 293,38 293,33 293,55 293,55 0,37 0,34 0,82 0,535 1,305 3,49 2,33
10 293,33 293,01 293,55 293,54 0,37 0,34 0,82 0,715 1,485 10,61 4,67
5 293,01 293,07 293,54 293,53 0,37 0,34 0,82 0,835 1,605 6,70 2,33
10 293,07 293,43 293,53 293,52 0,37 0,34 0,82 0,615 1,385 8,52 4,67
5 293,43 293,34 293,52 293,52 0,37 0,34 0,82 0,475 1,245 2,95 2,33
10 293,34 292,94 293,52 293,51 0,37 0,34 0,82 0,715 1,485 10,61 4,67
5 292,94 293 293,51 293,5 0,37 0,34 0,82 0,875 1,645 7,19 2,33
5 293 293,07 293,5 293,5 0,37 0,34 0,82 0,805 1,575 6,33 2,33
5 293,07 292,96 293,5 293,49 0,37 0,34 0,82 0,82 1,59 6,51 2,33
15 293,96 293,61 293,49 293,48 0,37 0,34 0,82 0,04 0,81 0,48 7,01
3,4 293,61 293,7 293,48 293,47 0,37 0,34 0,82 0,16 0,93 0,50 1,58
Total 78,4 63,94 36,64
L Z TNa ZTNav Zfia Zfiav H B r Ha Hr La Vr Vd CT2S1 5 293,21 293,23 293,45 293,45 0,58 0,22 0,37 0,58 0,6 1,98 5,94 2,32
10 293,23 293,05 293,45 293,44 0,58 0,22 0,37 0,58 0,675 2,055 13,87 4,64 25 293,05 292,7 293,44 293,41 0,58 0,22 0,37 0,58 0,92 2,3 52,9 11,6 10 292,7 292,3 293,41 293,4 0,58 0,22 0,37 0,58 1,275 2,655 33,85 4,64 5 292,3 292,14 293,4 293,4 0,58 0,22 0,37 0,58 1,55 2,93 22,70 2,32
3,05 292,14 292,16 293,4 293,39 0,58 0,22 0,37 0,58 1,615 2,995 14,75 1,41 Total 58,05 144,02 26,93 CT2S2 5 293,78 292,96 293,8 293,8 0,58 0,22 0,37 0,58 0,8 2,18 8,72 2,32
35 292,96 293,17 293,8 293,76 0,58 0,22 0,37 0,58 1,085 2,465 93,60 16,24 8,2 293,17 293,2 293,76 293,75 0,58 0,22 0,37 0,58 0,94 2,32 17,88 3,80
Total 48,2 120,21 22,36 CT1S3 5 293,71 293,42 293,56 293,55 0,58 0,22 0,37 0,58 0,36 1,74 3,13 2,32
5 293,42 293,25 293,55 293,55 0,58 0,22 0,37 0,58 0,585 1,965 5,74 2,32 20 293,25 293,3 293,55 293,53 0,58 0,22 0,37 0,58 0,635 2,015 25,59 9,28
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
Mémoire de fin d’étude de Master d’ingénierie présenté par SOGLI Liyaba 70
10 293,3 293,3 293,53 293,52 0,58 0,22 0,37 0,58 0,595 1,975 11,75 4,64 20 293,3 293,32 293,52 293,5 0,58 0,22 0,37 0,58 0,57 1,95 22,23 9,28 19 293,32 293,27 293,5 293,48 0,58 0,22 0,37 0,58 0,565 1,945 20,87 8,81
Total 79 89,33 36,65
L Z TNa Z TNav Zfila Zfilav B Hr La Vd Vr CAR 10 291,14 291,54 290,74 290,86 0,3 -0,54 0,3 1,62 0
10 291,54 291,77 290,88 290,97 0,3 -0,73 0,3 2,19 0
10 291,77 291,55 290,97 291,09 0,3 -0,63 0,3 1,89 0
10 291,51 291,78 291,09 291,21 0,3 -0,495 0,3 1,48 0
10 291,78 291,66 291,21 291,33 0,3 -0,45 0,3 1,35 0
30 291,66 292,08 291,33 291,68 0,3 -0,365 0,3 3,28 0,31
10 292,08 292 291,68 291,79 0,3 -0,305 0,3 0,91 0,28
10 292 292,37 291,79 291,91 0,3 -0,335 0,3 1,00 0,19
10 292,37 292,31 291,97 292,03 0,3 -0,34 0,3 1,02 0,18
10 292,31 292,25 292,03 292,15 0,3 -0,19 0,3 0,57 0,63
10 292,25 292,38 292,15 292,26 0,3 -0,11 0,3 0,33 0,87
25,43 292,38 292,96 292,26 292,56 0,3 -0,26 0,3 1,98 1,07
Total 155,43 17,64 3,54
CAG 17,42 291,76 289,82 290,67 290,65 0,355 -0,13 0,355 0,80 1,66
12,58 291,82 289,81 290,65 290,64 0,355 -0,17 0,355 0,76 1,02
15 289,81 288,82 290,64 290,62 0,355 1,315 0,355 0 9,13
15 288,82 291,13 290,62 290,61 0,355 0,64 0,355 0 5,54
30 291,13 290,53 290,61 290,58 0,355 -0,235 0,355 2,50 1,75
15 290,53 289,7 290,58 290,56 0,355 0,455 0,355 0 4,55
15 289,7 290,97 290,56 290,55 0,355 0,22 0,355 0 3,30
15 290,97 290,85 290,55 290,53 0,355 -0,37 0,355 1,97 0,16
15 290,85 290,97 290,53 290,52 0,355 -0,385 0,355 2,05 0,8
30 290,97 290,73 290,52 290,49 0,355 -0,345 0,355 3,67 0,58
30 290,73 290,79 289,59 290,4 0,355 -0,765 0,355 8,15 0
11,42 290,79 290,89 290,46 290,45 0,355 -0,385 0,355 1,56 0,06
3,58 290,89 290,87 290,45 290,44 0,355 -0,435 0,355 0,55 0
30 290,87 290,67 290,44 290,41 0,355 -0,345 0,355 3,67 0,58
15 290,67 290,86 290,41 290,4 0,355 -0,36 0,355 1,91 0,21
45 290,86 290,75 290,4 290,35 0,355 -0,43 0,355 6,87 0
30 290,75 290,94 290,35 290,32 0,355 -0,51 0,355 5,43 0
30 290,94 290,8 290,32 290,29 0,355 -0,565 0,355 6,02 0
15 290,8 290,94 290,29 290,28 0,355 -0,585 0,355 3,11 0
15 290,94 290,85 290,28 290,26 0,355 -0,625 0,355 3,33 0
75 290,85 290,82 290,26 290,19 0,355 -0,61 0,355 16,24 0
15 290,82 290,74 290,29 290,17 0,355 -0,55 0,355 2,93 0
3,29 290,74 290,77 290,17 290,17 0,355 -0,585 0,355 0,68 0
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
Mémoire de fin d’étude de Master d’ingénierie présenté par SOGLI Liyaba 71
Total 498,29 72,22 28,66
L ZTNa ZTN av Zfila Zfifav H B Hd La Vd
DT1 10 293,22 293,14 291,36 291,35 0,31 0,1 1,825 0,41 7,4825 30 293,14 292,7 291,35 291,32 0,31 0,1 1,585 0,41 19,4955 10 292,7 292,3 291,32 291,31 0,31 0,1 1,185 0,41 4,8585 7,94 292,3 292,15 291,31 291,3 0,31 0,1 0,92 0,41 2,994968 2,06 292,15 292,18 291,3 291,3 0,31 0,1 0,865 0,41 0,730579 10 292,18 292,33 291,3 291,29 0,31 0,1 0,96 0,41 3,936 10 292,33 292,21 291,29 291,28 0,31 0,1 0,985 0,41 4,0385 10 292,21 291,83 291,28 291,27 0,31 0,1 0,745 0,41 3,0545 8,59 291,83 291,94 291,27 291,26 0,31 0,1 0,62 0,41 2,183578 Total 98,59 48,77 DT2 10 293,85 293 291,81 291,8 0,31 0,1 1,62 0,41 6,642 36,84 293 293,21 291,8 291,76 0,31 0,1 1,325 0,41 20,01333 3,16 293,21 293,19 291,76 291,76 0,31 0,1 1,44 0,41 1,865664 30 293,19 292,9 291,76 291,73 0,31 0,1 1,3 0,41 15,99 17,47 292,9 292,82 291,73 291,71 0,31 0,1 1,14 0,41 8,165478 Total 97,47 52,67 DT3 20 293,05 293,56 291,41 291,39 0,31 0,1 1,905 0,41 15,621 20 293,56 292,83 291,39 291,37 0,31 0,1 1,815 0,41 14,883 9 292,83 292,82 291,37 291,36 0,31 0,1 1,46 0,41 5,3874 Total 49 35,89 DT4 10 293,43 293,17 291,9 291,89 0,33 0,12 1,405 0,45 6,3225 10 293,17 293,08 291,89 291,88 0,33 0,12 1,24 0,45 5,58 10 293,08 293,44 291,88 291,87 0,33 0,12 1,385 0,45 6,2325 10 293,44 293,04 291,87 291,86 0,33 0,12 1,375 0,45 6,1875 20 293,04 292,98 291,86 291,84 0,33 0,12 1,16 0,45 10,44 20 292,98 293,77 291,84 291,82 0,33 0,12 1,545 0,45 13,905 20 293,77 292,84 291,82 291,8 0,33 0,12 1,495 0,45 13,455 10 292,84 293,87 291,8 291,79 0,33 0,12 1,56 0,45 7,02 23,54 293,37 293,01 291,79 291,77 0,33 0,12 1,41 0,45 14,93613 Total 133,54 84,07 DS1 30 292,83 292,42 290,68 290,65 0,35 0,1 1,96 0,45 26,46 10 292,42 292,17 290,65 290,64 0,35 0,1 1,65 0,45 7,425 10 292,17 291,83 290,64 290,63 0,35 0,1 1,365 0,45 6,1425 10 291,83 291 290,63 290,62 0,35 0,1 0,79 0,45 3,555 Total 60 43,58 DS2 20 293,02 292,86 291,59 291,57 0,38 0,12 1,36 0,5 13,6 30 292,86 292,56 291,57 291,54 0,38 0,12 1,155 0,5 17,325 10 292,56 292,66 291,54 291,53 0,38 0,12 1,075 0,5 5,375 20 292,66 293,73 292,53 291,51 0,38 0,12 1,175 0,5 11,75 20 293,77 293,54 291,51 291,49 0,38 0,12 2,155 0,5 21,55
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
Mémoire de fin d’étude de Master d’ingénierie présenté par SOGLI Liyaba 72
10 293,54 292,22 291,49 291,48 0,38 0,12 1,395 0,5 6,975 10 292,22 293,5 291,48 291,47 0,38 0,12 1,385 0,5 6,925 10 293,5 293,66 291,47 291,46 0,38 0,12 2,115 0,5 10,575 97,74 293,66 292,3 291,46 291,36 0,38 0,12 1,57 0,5 76,7259 Total 227,74 170,80 DP 30 291,94 291,72 290,68 290,65 0,33 0,12 1,165 0,45 15,7275 10 291,72 291,49 290,65 290,64 0,33 0,12 0,96 0,45 4,32 20 291,49 291,19 290,64 290,62 0,33 0,12 0,71 0,45 6,39 10 291,19 291,17 290,62 290,61 0,33 0,12 0,565 0,45 2,5425 10 291,17 290,92 290,61 290,6 0,33 0,12 0,44 0,45 1,98 20 290,92 290,6 290,6 290,58 0,33 0,12 0,17 0,45 1,53 Total 100 32,49 TOTAL 666,34 468,29
2.2Dimensionnement de système d’irrigation par rampe à cannette
Dimensions de la parcelle
Longueur (L) =92 m
Largeur (l) = 54 m
Surface (S) = 0,5 ha
Débit du système Q =9 m3/h
Trame du réseau
Espacement des plantes suivant les lignes Sp =0,35 m
Espacement entre ligne Sr = 0,5 m
Aire d'une plante A
Ap = Sp*Sr = 0,175 m2
Espacement entre cannette sur la rampe Sc = 2m
Espacement entre rampe =3 m
Aire d'un bassin Ab= 6 m2
Nombre de porte rampe =4
Longueur maximale d'une porte rampe Lpr =54 m
Longueur rampe Lr = 45 m
Longueur conduite d’amenée La= 2 m
Calcul du nombre de rampe par porte rampe
Nr = 2*Lpr/3 = 36 rampe
Nombre de cannette sur une rampe
Ncr=Lrp/(2*Sc) = 22cannettes
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configuration d’unité d’arrosage
Mémoire de fin d’étude de Master d’ingénierie présenté par SOGLI Liyaba 73
Nombre total de cannette
Nc=Nr*Ncr=792 cannettes
Débit d'une cannette qc = 13,6 l/mn
Nombre de cannette fonctionnant simultanément
Ncf=Q/qc = 11 cannettes
Temps nécessaire pour irriguer un basin
Tb=Dose (selon la fréquence)*10*Ab/qc = 0,22 h = 13 mn
Temps nécessaire pour irrigation complète
T=Nc*Tb/Ncf = 15,84 h = 15 h 50 mn
Calculs hydrauliques
Diamètre des rampes
D=racine (D/V)*18,8 =43,25mm (Diamètre choisi 50 mm)
Les portes rampes, la conduite principale et la conduite d’amenée ont les mêmes
caractéristiques. Elles son en PVC assainissement.
Pertes de charge unitaire ( K=150)
j=10,65*Q^1,85/ (K^1,85*(D-2*1,8)^4,87)= 0,033 m/ml
Pertes de charges pour une rampe
Coefficient de J Christiansen si 10 cannettes fonctionnent est F=0,373
Variation d'altitude ∆Z = (293,25-292,75) =0,5 m
J1= J(%)*Lr*F + ∆Z =1,048 m
Perte de charge pour la porte rampe la plus longue
Variation d'altitude ∆Z = (292,75-292,25)= 0,5 m
J2= j(%)*Lpr+ ∆Z =2,303 m
Perte dans la conduite principale
Variation d'altitude ∆Z= (292,25-292,5)= -0,25 m
J3= j(%)*l+ ∆Z = 1,22 m
Pertes de charge dans la conduite d’amenée
J4= j*La =0,068 m
Pertes de charge totale
J=J1+J2+J3+J4= 4,64 m
Hauteur d'une cannette h= 0,5 m
Pression de fonctionnement du système
P=J+h =5,14 m
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
Mémoire de fin d’étude de Master d’ingénierie présenté par SOGLI Liyaba 74
2.3 Dimensionnement du système d’irrigation par rampe à barbotteur Dimension parcelle
Longueur L= 98 m
Largeur l = 50 m
Surface S= 0,5 ha
Débit du système Q = 9 m3/h
Trame du réseau
Espacement des plantes sur la ligne Sp = 3 m
Espacement entre ligne Sr =3 m
Aire d'une plante A
A=Sp*Sr = 9 m2
Espacement entre barbotteur sur la rampe Eb =3 m
Espacement entre rampe Er=3 m
Aire d'un bassin Ab =1,5 m2
Calcul du nombre de rampe
Nr= L/Er = 32,66 (prenons 32 rampe)
Nombre de barboteur sur une rampe
Nbr =l/Eb = 16,66 (prenons 16 barbotteurs)
Nombre total de barbotteur
Nb = Nbr*Nr= 512barbotteurs
Débit d'un barbotteur qb= 4,7 l/mn
Nombre de barbotteur fonctionnant simultanément
Nbfs = Q/qb =31,91 (prenons 32 barbotteurs)
Calcul du débit d'une rampe
Qr =qb*Nbr =75,2 l/mn
Temps nécessaire pour irriguer un basin
Tb=Dose (selon la fréquence)*10*Ab/qb= 0,20 h=12 mn
Temps nécessaire pour irrigation complète
T=Tb*Nr/2= 3,23 h= 3 h 14 mn
Calculs hydrauliques
Les rampe et les porte rampe sont en PVC assainissement
Diamètre
D=racine (D/V)*18,8 = 43,25 mm (prenons 50 mm)
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
Mémoire de fin d’étude de Master d’ingénierie présenté par SOGLI Liyaba 75
Pertes de charge unitaire (K=150)
j=10,65*Q^1,85/ (K^1,85*(D-2*1,8)^4,87)=0,033 m/ml
Pertes de charges de la rampe
Coefficient de J Christiansen si 16 barbotteurs fonctionnent est F= 0,382
Variation d'altitude
∆Z = (293,5-294)=-0,5 m
J1= j(%)*l*F + ∆Z= 0,14 m
Perte de charge de la porte rampe
Variation d'altitude
∆Z = (293,3-294)=-0,7m
Coefficient de J Christiansen si deux rampes fonctionnent est F=0,639
J2= j(%)*l+ ∆Z =1,39 m
Pertes de charge dans la conduite d’amenée
J3=j*La=0,17
Pertes de charge totale
J=J1+J2+J3= 1,69 m
Hauteur d'un barbotteur h= 0,5 m
Pression de fonctionnement du système
P=J+h =2,2 m
2.4 Dimensionnement du système d’irrigation par rampe mobile Dimensions parcelle
Longueur L= 93 m
Largeur l =54 m
Surface S =0,5
Débit du système Q = 9 m3/h
Trame du réseau
Débit q =0,25 l/mn
Diamètre d=3 mm
Rayon mouillé par un distributeur r=0,15 m
Aire mouillée par un distributeur Aw =0,07 m2
Espacement des plantes sur la ligne Sp = 2 m
Espacement entre ligne Sr=2 m
Aire d'une plante A=1 m2
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
Mémoire de fin d’étude de Master d’ingénierie présenté par SOGLI Liyaba 76
Nombre de porte rampe Npr = 3
Longueur rampe Lr=30 m
Nombre de rampe /porte rampe N’r=54
Nombre total de rampe
Nr =N’r*Npr =162
Pourcentage de l’aire mouillé choisit PW =55 %
Calcul du nombre d'émetteur par plante
Np=A*Pw/Aw =7,857 (prenons Np=7)
Calcul de l'espacement entre émetteur
Se=Sp/Np = 0,285 m (prenons Se=0,3 m)
Calcul du diamètre mouillé
W= racine (4*AW/∏) = 0,298 m
Calcul de Pw
Pw=100*Np*Se*W/(Sp*Sr) =15,67 %<50% (Prenons deux lignes par ligne de culture Nl=2)
Npnews=Nl*Np= 14
Wnews=0,8*W =0,238 m
Calcul de P wnews
Pw=100*NL*Np*Se*Wnews/(Sp*Sr) = 50,15% >50%
Nombre d'orifice par rampe
Nor = Lr/Se =100
Calcul du nombre d'orifice par ligne de culture
Nol=2*Nor= 200
Calcul du nombre total d'orifice
No=Nor*Nr =16200
Calcul du débit d'une rampe
qr = q*Nor = 25 l/mn
Calcul du nombre de rampe fonctionnant simultanément
Nrf = Q/qr = 6
Temps de fonctionnement d'un orifice
To=Dose (selon la fréquence)*Aw/q = 0,13 h= 8 mn
Temps de fonctionnement d'une porte rampe
Tp-r=Nr/6*To =1,176 h
Temps nécessaire pour une irrigation complète
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
Mémoire de fin d’étude de Master d’ingénierie présenté par SOGLI Liyaba 77
Ti=Np*Tp = 3,528 h= 3h 37 mn
Calculs hydrauliques
Rampe PVC assainissement
Diamètre rampe
D= racine (D/V)*18,8 =17,65mm (Prenons D= 18 mm)
Pertes de charge unitaire (K=150)
j1=10,65*qr^1,85/(K^1,85*(D-2*1,2)^4,87)= 0,17m/m
Pertes de charges pour une rampe
Coefficient de J Christiansen pour une rampe portant 100 orifices est F= 0,356
Variation d'altitude ∆Z= 0 m
J1= j1(%)*Lr*F + ∆Z= 1,94m
Les portes rampes et la conduite principale sont en PVC assainissement
Diamètre
D=racine (D/V)*18,8 =43,25 mm (prenons D=50 mm)
Pertes de charge unitaire (K=150)
j2=10,65*Q^1,85/ (K^1,85*(D-2*1,8)^4,87)= 0,033 m/ml
Pertes de charges pour une porte rampe
Coefficient de J Christiansen si 6 rampes fonctionnent est F=0,435
Variation d'altitude
∆Z =( 293,5-293,75)= -0,25 m
J2= j2(%)*l*F + ∆Z =0,534 m
Perte dans la conduite principale
Variation d'altitude
∆Z =( 293,75-294)= -0,25 m
J3= j2(%)*l+ ∆Z =1,286 m
Perte de charge dans la conduite d'amenée
J4= j2(%)*5= 0,167 m
Pression de fonctionnement du système
P=J1+J2+J3+J4 =3,928 m
2.5 Dimensionnement du réseau d’irrigation par micro-aspersion Dimension parcelle
Longueur L= 98 m
Largeur l=56 m
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
Mémoire de fin d’étude de Master d’ingénierie présenté par SOGLI Liyaba 78
Débit du système Q= 9 m3/h
Trame du réseau
Pression de fonctionnement Pa = 2 bars
Débit de l'asperseur qa=160 l/h
Diamètre du cercle arrosé D= 11 m
Hauteur d'installation h=0,6 m
Diamètre du tuyau de connexion aux porte rampe d= 0,07 m
Diamètre buses db=0,02 mm
Calcule de l'espacement des asperseur
Sp=50%*D= 5,5 (Nous prenons Sp=5m)
Pluviométrie P= 6,4 mm/h
Nombre d'asperseur par rampe
Nar= l/5= 11,2 (prenons Nar=11)
Nombre de rampe
Nr=L/5 =19,8 (prenons Nr=20)
Nombre total d'asperseur
Na=Nar*Nr =220
Rampe
Débit d’une rampe
qr=qa*Nar = 1760 l/h
Nombre de rampe fonctionnant simultanément
Nrf =Q/qr= 5,11(retenons 5 rampe)
Nombre de tour pour une irrigation complète
Ni=Nr/Nrf= 4
Temps nécessaire pour une irrigation complète
Tt= Dose (selon la fréquence)*10*S/Q= 13,33 h =13h 20 mm
Calculs hydrauliques
Rampes en PEFD PN 4
Diamètre
D=racine (D/V)*18,8= 20,36 mm (retenons D=25 mm)
Pertes de charges j (%)= 0,095 (lue sur l’abaque South African Bureau of Standards)
Coefficient de J Christiansen pour 11 sorties est F= (F10+T12)/2 =0,3805
Variation d'altitude
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
Mémoire de fin d’étude de Master d’ingénierie présenté par SOGLI Liyaba 79
∆Z= (292,5-291,75)= 0,75 m
Pertes de charges dans une rampe
J1=j*l*F + ∆Z =2,77 m
Porte rampe PEHD PN 6
Diamètre
D=racine (D/V)*18,8= 43,25mm (prenons D=50mm)
Variation d'altitude
∆Z = (291,75-292,25)= -0,5 m
Pertes de charges j(%) 0,06 % (lue sur l’abaque South African Bureau of Standards)
Coefficient de J Christiansen pour 5 sorties est F=0,44
Pertes de charges dans la porte rampe
J2=j(%)*L*F+ ∆Z =2,087 m
La conduite principale à les mêmes caractéristiques que la porte rampe
Perte de charge dans la conduite principale
J3=j(%)*5=0,12 m
Détermination de la pression de fonctionnement
Perte de charge due au frottement dans l'ouvrage de tête J4= 0,4 bar
Pertes divers (15% pertes conduites) J5= 0,0729219 bar
P=Pa+J1+J2+J3+J4+J5=2,9710679 bars
2.6 Dimensionnement du réseau d’irrigation goutte à goutte Dimensions parcelle
Longueur L= 90 m (longueur porte rampe)
Largeur l =50 m (longueur rampe)
Surface S = 0,5 ha
Débit du système Q =9 m3/h
Trame du réseau
Débit qg= 4 l/h
Pression Pg=1bar
Espacement des plantes sur la ligne Sp=2 m
Espacement entre ligne Sr= 2m
Aire d'une plante A
A=Sp*Sr =4 m2
Nombre de ligne
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
Mémoire de fin d’étude de Master d’ingénierie présenté par SOGLI Liyaba 80
Nl= L/Sr =45
Nombre de plante par ligne
Npl=l/Sp = 25
Nombre total de plante
Ntp=Npl*Nl =1125
Prenons PW =55%
Aire mouillée par un émetteur débitant 4l/h sur sol argileux, homogène de profondeur 0,75m
(KELLER& BLIESNER)
Aw= 0,9*1,1=0,99 m2
Calcul du nombre d'émetteur par plante
Np=A*Pw/Aw= 2,22 (prenons 2 émetteurs)
Calcul de l'espacement entre émetteur
Se=Sp/Np =1 m
Calcul du diamètre mouillé
W= racine (4*AW/∏) =1, 12 m
Calcul de Pw
Pw=100*Np*Se*W/ (Sp*Sr) =56,14% � 55%
Calcul du nombre d'émetteur par rampe
Nr= Npl*Np = 50
Calcul du nombre total d'émetteur
Ne=Ntp*Np =2250
Calcul du nombre total de rampe
Nr=Nl =45
Calcul du débit d'une rampe
qr= q*Ne= 200
Calcul du nombre de rampe fonctionnant simultanément
Nrf=Q/(ql*0,001) = 45
Calcul de l'aire mouillée pour une plante
Ae=Sr*Sp*Pw =1,123 m2
Temps nécessaire pour irriguer 45 lignes (irrigation complète)
Ti= Dose (selon la fréquence)*Ae/(Np*q) =2,105 h= 2h 6 mn
Calculs hydraulique
Rampe en PEFD PN 4
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
Mémoire de fin d’étude de Master d’ingénierie présenté par SOGLI Liyaba 81
Diamètre
D= racine (D/V)*18,8 = 6,86 mm (prenons 16 mm)
Pertes de charges j(%) =2,95% (lue sur l’abaque South African Bureau of Standards)
Coefficient de J Christiansen pour 50 sorties est F= 0,361
Variation d'altitude ∆Z=0
Pertes de charges sur la rampe
J1= j(%)*l*F + ∆Z =0,532 m
Porte rampe PEFD PN 6
Diamètre
D= racine (D/V)*18,8 =43,25 mm (prenons 50 mm)
Variation d'altitude
∆Z = (294,2-294)= 0,2 m
Pertes de charges j(%) 6% (lue sur l’abaque South African Bureau of Standards)
Coefficient de J Christiansen pour 45 sorties F=0,344
Pertes de charges sur la conduite
J2= j(%)*L*F+∆Z = 2,0576 m
Conduite d'amenée (mêmes caractéristiques que la porte rampe)
Longueur 6 m
J3= j(%)*6= 0,42 m
Détermination de la pression de fonctionnement
Perte de charge due aux frottements dans l'ouvrage de tête J4=0,9 bar
Pertes divers (15% pertes conduites) J5= 0,039 bars
P= Pa+J1+J2+J3+J4+J5=2,24 bars
2.7 Dimensionnement du réseau d’irrigation par tuyaux flexibles Dimensions parcelle
Longueur L= 100 m
Largeur l =50 m
Surface S=0,5 ha
Débit du système Q= 9 m3/h
Trame du réseau
Espacement des plantes sur la ligne Sp = 5 m
Espacement entre ligne Sr = 5 m
Longueur conduite principale
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
Mémoire de fin d’étude de Master d’ingénierie présenté par SOGLI Liyaba 82
Lp=l/2 =25 m
Espacement entre tuyaux
E=Lp= 25 m
Nombre de tuyaux
N=L/E= 4
Nombre Total de bassin
Nt=S/*A= 200
Nombre de bassin par tuyaux
Nb=Nt/4= 50
Longueur du tuyau arroseur
Lt=racine (Lp^2+(E/2)^2) +2=29,95 m (Prenons 30 m)
Surface d'un bassin Sb = 4 m2
Débit d'un tuyau q= 4,5 m3/h
Temps nécessaire pour arroser un bassin
Tb=Dose (selon la fréquence)*10*Sb/q =0,040888889 h=2,45mn
Temps de fonctionnement d'un tuyau
Tt=Nb*Tb =2,044 h = 2 h 2 mn
Temps nécessaire pour une irrigation complète
T=2*Tt= 4,088 h =4 h 4 mn
Calculs hydrauliques
Tuyaux PEFD flexibles
Diamètre
D=racine (D/V)*18,8 = 30,58 mm (prenons 32 mm)
Pertes de charges j(%)
j=0,0414
Perte de charge dans le tuyau
J1= j*Lt =2,44 m
Porte rampe PEHD PN 4
Diamètre
D=racine (D/V)*18,8 =43,25mm (prenons 50 mm)
Pertes de charges j=0,033
Coefficient de J Christiansen pour 2 sorties 0,62
Variation d'altitude
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
Mémoire de fin d’étude de Master d’ingénierie présenté par SOGLI Liyaba 83
∆Z = (294-294,25)=-0,25 m
Perte de charge dans la conduite latérale
J2= j(%)*(L-12,5)*F + ∆Z =1,56 m
Conduite principale PEHD PN4 (elle à les mêmes caractéristiques que la porte rampe)
Variation d'altitude
∆Z = 0 m
Perte de charge dans la conduite principale
J3= j(%)*Lp*F + ∆Z = 0,835 m
Conduite d'amenée
Longueur 7 m
Pertes de charges
J4= j*7= 0,23 m
Détermination de la pression de fonctionnement
Pertes divers (15% pertes conduites) J5= 0,175 bar
P= J1+J2+J3+J4 J5= 0,6 bars
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
Mémoire de fin d’étude de Master d’ingénierie présenté par SOGLI Liyaba 84
ANNEXE 3: PLAN PARCELLAIRE ET SCHEMA GENERAL D'AMENAGEMENT
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle configuration d’unité d’arrosage
Mémoire de fin d’étude de Master d’ingénierie présenté par SOGLI Liyaba 85
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
86
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
87
ANNEXE 4: PROFIL EN LONG ET EN TRAVERS DES CANAUX d'IRRIGATION ET DES COLATURES
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
88
Profil en long CP-CS1
Profil en long CP_CS2
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
89
Profil en long CP_CS3
Profil en long CS1
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
90
Profil en long CS2
Profil en long CS3
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
91
Profil en long CT1S1
Profil en long CT2S1
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
92
Profil en long CT1S2
Profil en long CT2S2
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
93
Profil en long CT1S3
Profil en long CT2S3
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
94
Profil en long DT1
Profil en long DT2
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
95
Profil en long DT3
Profil en long DT4
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
96
Profil en long DS1
Profil en long DS2
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
97
Profil en long DP
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
98
1/1 1/1Remblai Remblai
0.57
0.37 0.100.10
hn
10x15x40parpaings pleinsMaçonnerie de
Béton ordinaire
moellons
0.10
0.20
0.60
hn
0.54
0.40 0.100.10
Plate forme expérimentale d’irrigation pour la pédagogie et la recherche à Kamboinsé : Quelle
configuration d’unité d’arrosage
99
0.30 0.52 0.22 0.52 0.30
1.86
1/1
TN
1/1
TN
1/1 1/1Remblai Remblai
0.52