optimisation des rÉseaux d’irrigation du pÉrimÈtre …

Institut International d’Ingénierie Rue de la Science - 01 BP 594 - Ouagadougou 01 - BURKINA FASO

Tél. : (+226) 25. 49. 28. 00 - Fax : (+226) 25. 49. 28. 01 - Mail : [email protected] - www.2ie-edu.org

OPTIMISATION DES RÉSEAUX D’IRRIGATION DU

PÉRIMÈTRE IRRIGUÉ DE SUCAFCI (6 846 ha)

MÉMOIRE POUR L’OBTENTION DU DIPLÔME D’INGENIEUR 2IE AVEC GRADE DE

MASTER EN INGENIERIE DE L’EAU ET DE L’ENVIRONNEMENT

SPECIALITE : GENIE CIVIL ET HYDRAULIQUE

OPTION : INFRASTRUCTURES ET RESEAUX HYDRAULQUES

------------------------------------------------------------------

Présenté et soutenu publiquement le 21 Janvier 2019 par

KOUAME KOUADIO CHARLES N°2012 0141

Encadrant 2iE : Dr Angelbert Biaou Enseignant-chercheur à 2IE

Maître de stage : Germain Amani Kouamé, Directeur irrigation de SUCAFCI

Structure d’accueil du stage : SUCAFCI

Jury d’évaluation du stage :

Président : Fowé TAZEN

Membres et correcteurs :

M. Roland YONABA

M. Boubé BASSIROU

M. Cheick Oumar ZOURE

Promotion [2018/2019]

Modélisation et simulation du fonctionnement hydraulique des réseaux d’irrigation du périmètre irrigué de SUCAFCI Ferké 2 (6 846 hectares)

KOUAME KOUADIO CHARLES Promotion 2018/2019 Page i

DEDICACES

Je dédie ce présent rapport :

A mon père KRAMO Kouamé Antoine qui m’a soutenu à tous les

niveaux de la vie jusqu’au bout sans jamais se décourager malgré

les incertitudes de la vie.

A ma mère YAO Amoin Ivonne qui en plus de son soutien,

consacre nuit et jour son temps à prier Dieu pour que mon travail

soit toujours bien fait.

A mon oncle KOFFI Kadjo qui malgré ses préoccupations diverses

a été une aide incontournable.

Au DAAD (The German Academic Exchange Service) pour le

financement complet de mon cycle de Master.

A toute la famille pour leur soutien.

Et enfin, à tous mes amis qui m’ont permis de toujours donner le

meilleur de moi.


KOUAME KOUADIO CHARLES Promotion 2018/2019 Page ii

REMERCIEMENTS

La rédaction de ce mémoire a été rendue possible grâce au concours de différents acteurs tant

au niveau du 2iE qu’au niveau de la Sucrerie d’Afrique de Côte d’Ivoire (SUCAFCI).

C’est l’occasion pour nous, de témoigner de notre reconnaissance à toutes ces personnes qui

de près ou de loin n’ont ménagé aucun effort pour la réussite de ce travail entre autres :

La Direction Générale de l’Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de

l’Environnement (2IE) avec à sa tête Pr. Mady KOANDA, ainsi que tous les

enseignants de 2IE dont le concours nous a permis d’avoir un enseignement de haut

niveau;

Dr. Angelbert Biaou Ensignant Chercheur à 2IE, pour son encadrement et ses conseils

nécessaires à la réalisation de notre travail ;

M. Jean Pierre CHAMPEAUX, Directeur Génréral Adjoint de SUCAFCI pour l’accueil

et le déroulement de notre travail dans votre structure;

M. Dominique Vengor, Directeur Technique Agricole et tous ses collaborateurs pour

votre accueil dans votre Direction;

M. KOUAME Amani Germain Directeur Irrigation pour votre encadrement, vos

conseils et votre disponibilité qui nous ont permis de mener à bien notre travail ;

M. Yéo Souleymane, Chef Section Exploitation Ferké 2 pour le partage de votre

expérience ;

M. Dosso Brahima, Chef Section Projet et Carto Ferké 1 et 2 et tous ces collaborateurs

pour l’élaboration de nos cartes ;

M. Dolorou Yéo, Assistant Section Maintenance Ferké 2 pour tous les documents mis

à notre disposition pour la réussite de notre travail

Tous les Chefs Secteurs de Ferké 2 et leurs collaborateurs pour leur apport dans notre

travail ;

M. Thio Alama, Fontainier Ferké 2 pour votre apport dans notre étude ;

M. Ouattara Oumar, Électrotechnicien pour l’aide apporté lors de nos différents

déplacements ;

Le CPTS pour votre apport tout au long de notre stage.

Le Bureau Irrigation pour leur collaboration à la réalisation de notre travail


KOUAME KOUADIO CHARLES Promotion 2018/2019 Page iii

RESUME

Ce mémoire s’inscrit dans le cadre du plan de développement de l’irrigation de la SUCAFCI.

Il traite l’optimisation de l’exploitation du réseau et des équipements d’irrigation de Ferké 2

pour une meilleure production de la canne à sucre en vue de satisfaire la demande nationale.

Ainsi pour mieux connaitre ce réseau qui subit des casses et de baisses de pression, nous avions

réalisé un diagnostic et à partir des résultats de ce dernier effectué des modèles hydrauliques

puis des simulations avec le logiciel EPANET. En outre, les résultats du diagnostic montrent

que 100% des principales causes de ces problèmes sont liées à un manque d’étude du réseau et

de ses conditions d’exploitation.

En effet, suite à cette découverte, nous avions faits deux études à savoir :

La première en régime permanent qui comporte 5 Scénarii (1 : Mise en marche/arrêt

successive des parcelles et pompes ; 2 : Variation du multiplicateur de demande ; 3 :

Essai de vitesse dans les tuyaux ; 4 : Essai de fuite dans le réseau et 5 : Extension de

parcelles en pivots). Les simulations effectuées à partir de ces derniers nous ont permis

de mettre en place un outil de gestion adapté aux conditions d’exploitation du réseau

d’irrigation pour le Bureau Irrigation et une régulation des débits et pression par la

variation de la vitesse de rotation des pompes de 3 stations de pompage.

La deuxième en régime transitoire à travers laquelle nous avions proposés deux types

d’équipements de lutte contre le coup de bélier. Il s’agit de 33 soupapes tarées à 12 bars

pour la lutte contre la surpression et de 59 ventouses à trois fonctions pour des

dépressions maximales de -2.5 bars.

Le coût total du projet s’élève à 819 694.12 € TTC soit environ 536 899 647.98 FCFA avec

une Durée de Retour sur Investissement de 3 ans.

Mots clés :

Modélisation

Optimisation

régime

Simulation


KOUAME KOUADIO CHARLES Promotion 2018/2019 Page iv

ABSTRACT

This thesis is part of the SUCAFCI’s irrigation development plan. It deals with the optimization

of the operation of the Ferké 2 network and irrigation equipment for a better production of

sugar cane in order to satisfy the national demand.

So in order to get a better understanding of this network that is suffering from pipe scrapes and

pressure drops, we had made a diagnosis and based on the results of this last one, we had run

hydraulic models and then simulations using the EPANET software. Furthermore, the

diagnostic results show that 100% of the main causes are related to a lack of study of the

network and its operating conditions.

Indeed, further to this discovery, we made two studies namely:

The first steady state which contains 5 Scenarios (1: Put in successive on/off of the plots of

land and the pumps; 2: Variation of the multiplier of request; 3: Speed test in the pipes; 4:

Leakage test in the network and 5: Extension of plots in pivots). The simulations carried out

from these last ones enabled us to set up a management tool adapted to the conditions of

exploitation of the irrigation network for the Irrigation Board and a regulation of flows and

pressure by the variation of the speed of rotation of the pumps of 3 pumping stations.

The second one was transitional, through which we proposed two types of equipment to fight

the rams. It consists of 33 relief valves rated at 12 bar for overpressure control and 59 three-

function suction cups for maximum depressions of 2.5 bar.

The total cost of the project amounts to € 819,694.12 including tax, or approximately

536,899,647.98 FCFA with a 3 year return on investment period.

Keywords:

Modeling

Optimization

regime

Simulation


KOUAME KOUADIO CHARLES Promotion 2018/2019 Page v

SIGLES ET ABREVIATION

2IE : Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement

ADERPI : Association Régionale pour la maitrise de l’Irrigation

BI : Bureau Irrigation

CIRAD : Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le

Développement

DI : Direction Irrigation

EDACERE : Société d’Études Geophysiques et d’Entretien des Appareils a Circuits d’Eau et

Réseaux d’Eau

FAO : Fonds des Nations Unies pour l’Alimentation et l’Agriculture.

PEHD : Polyéthylène Haute Densité

PESUF : Projet Extension Sud de Ferké 2

PIB : Produit Intérieur Brut

PVC: Poly Vinyl Chloryde

SOGREAH : Société Grenobloise d’Études et d’Applications hydrauliques

STR-PVC : Syndicat des Tubes et Raccords en Poly Vinyl Chloryde

SUCAFCI : Sucrerie d’Afrique de Côte d’Ivoire

UEMOA : Union Économique et Monétaire Ouest Africaine


KOUAME KOUADIO CHARLES Promotion 2018/2019 Page vi

SOMMAIRE DEDICACES .............................................................................................................................. i

REMERCIEMENTS .................................................................................................................. ii

RESUME ................................................................................................................................. iii

ABSTRACT .............................................................................................................................. iv

SIGLES ET ABREVIATION .................................................................................................... v

LISTE DES TABLEAUX......................................................................................................... ix

LISTE DES FIGURES .............................................................................................................. x

I. Introduction ........................................................................................................................ 1

II. Présentation de la structure d’accueil et de la zone d’étude .............................................. 3

II.1 Présentation de la structure d’accueil .......................................................................... 3

II.1.1 Historique ............................................................................................................. 3

II.1.2 Description des activités de la SUCAFCI ............................................................ 3

II.1.3 La Direction Irrigation ......................................................................................... 3

II.1.4 Organigramme de la Direction irrigation ............................................................. 4

II.2 Présentation de la zone d’étude ................................................................................... 4

III. Généralités ......................................................................................................................... 5

III.1 Population.................................................................................................................... 5

III.2 Caractérisation physique ............................................................................................. 5

III.2.1 Climat ................................................................................................................... 5

III.2.2 Hydrographie ....................................................................................................... 6

III.2.3 Relief et végétation .............................................................................................. 6

III.2.4 Les sols................................................................................................................. 6

III.2.5 Contexte géologique et hydrogéologique ............................................................ 6

III.2.6 Le réseau d’irrigation et son fonctionnement ...................................................... 7

IV. Matériels et méthodes ........................................................................................................ 8

IV.1 Matériels ...................................................................................................................... 8

IV.1.1 Pour les travaux de bureau ................................................................................... 8

IV.1.2 Pour les travaux de terrain ................................................................................... 8

IV.2 Méthodologie de la conduite de l’étude ...................................................................... 8

IV.2.1 La collecte des données ...................................................................................... 8

IV.2.2 La visite du site ................................................................................................... 9

IV.2.3 Diagnostic du réseau d’irrigation ......................................................................... 9

IV.2.4 Présentation sommaire de l’outil EPANET ....................................................... 10

IV.2.5 Etudes du réseau en régime transitoire .............................................................. 14


KOUAME KOUADIO CHARLES Promotion 2018/2019 Page vii

IV.2.6 Etudes économiques........................................................................................... 15

V. Résultats et discussions .................................................................................................... 16

V.1 Résultats du diagnostic du réseau d’irrigation de Ferké 2 ........................................ 16

V.1.1 Ressource en eau et qualité de l’eau .................................................................. 16

V.1.2 Techniques d’irrigation et surface exploitable ................................................... 18

V.1.3 Réseaux d’irrigation ........................................................................................... 22

V.1.4 Stations de pompage .......................................................................................... 25

V.1.5 Gestion de l’irrigation ........................................................................................ 27

V.1.6 Difficultés personnelles rencontrées par les gestionnaires ................................ 31

V.1.7 Conclusion partielle ........................................................................................... 31

V.2 Résultats de la modélisation en régime permanent ................................................... 32

V.3 Résultats des simulations en régime permanant ........................................................ 35

V.3.1 Résultats du scénario 1 du réseau IPS1 : Mise en marche/arrêt successive des

parcelles et pompes .......................................................................................................... 35

V.3.2 Résultats du Scénario 2 : Variation du multiplicateur de demande ................... 39

V.3.3 Résultats du scénario 3 : Essai de vitesse dans les tuyaux ................................. 42

V.3.4 Résultats du scénario 4 : Essai de fuite dans le réseau ...................................... 44

V.3.5 Résultats des simulations du scénario 5 : Extension de parcelles en pivots ...... 46

V.3.6 Calage des données ............................................................................................ 49

V.3.7 Conclusion partielle ........................................................................................... 52

V.4 Résultats et discussion des études en régime transitoire ........................................... 52

V.4.1 Résultats : Cas d’une perturbation rapide et totale (τ 2L/C) ........................... 52

V.4.2 Résultats : Cas d’une perturbation lente et totale (τ 2L/C) ............................. 53

V.4.3 Résultats des 2 cas pour les autres réseaux ........................................................ 53

V.4.4 Conclusion de l’étude en régime transitoire ...................................................... 53

VI. Proposition de solutions ................................................................................................... 54

VI.1 Propositions de solutions du diagnostic .................................................................... 54

VI.1.1 Réévaluation de la dose d’irrigation et calendrier d’irrigation .......................... 54

VI.1.2 Autres actions complémentaires à mener .......................................................... 55

VI.2 Propositions de solutions des résultats de la modélisation et simulation .................. 56

VI.2.1 Régulation des pressions et débits au niveau du collecteur par variation de

vitesse 56

VI.2.2 Proposition d’un outil de traitement des parcelles et de sélection de pompes ... 57

VI.3 Propositions de solutions pour les études en régime transitoire .............................. 58

VI.3.1 Propositions de soupapes pour la lutte contre les surpressions.......................... 58


KOUAME KOUADIO CHARLES Promotion 2018/2019 Page viii

VI.3.2 Propositions de ventouses pour la lutte contre la dépression ............................. 60

VII. Etudes économiques...................................................................................................... 63

VII.1 Coût du projet ........................................................................................................ 63

VII.2 Durée de Retour sur Investissement (DRI)............................................................ 63

VII.3 Conclusion partielle ............................................................................................... 63

VIII. Conclusion et Recommandations .................................................................................. 64

VIII.1 Conclusion et perspectives .................................................................................... 64

VIII.2 Recommandations ................................................................................................. 65

Bibliographie............................................................................................................................ 66

Notes de calcul ......................................................................................................................... 67

ANNEXES ............................................................................................................................... 71


KOUAME KOUADIO CHARLES Promotion 2018/2019 Page ix

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1: Humidités caractéristiques moyennes des sols du site de Ferké 2 (source: Crépin

B. et al, 2015) ............................................................................................................................. 6

Tableau 2: Coefficients culturaux de la canne à sucre utilisés sur le site de Ferké 2 .............. 18

Tableau 3: Quadrillage parcellaire des couvertures intégrales et classiques ........................... 21

Tableau 4:Dose appliquée et pression de service .................................................................... 21

Tableau 5: Caractéristiques des conduites enterrées ................................................................ 22

Tableau 6: caractéristiques des équipements ponctuels sur Ferké 2 hors PESUF ................... 23

Tableau 7: état de fonctionnement de certains équipements ponctuels du réseau ................... 24

Tableau 8: Dimensions des canaux de transfert d’eau en béton (source : ARTELIA, 2013) .. 25

Tableau 9: Caractéristiques des pompes de chaque station de pompage ................................. 26

Tableau 10: Moyenne d'utilisation des pompes ....................................................................... 27

Tableau 11: Données des pompes de la Station IPS1 .............................................................. 33

Tableau 12: Répartition des débits et altitudes aux nœuds (IPS1), campagne 2018-2019 ...... 34

Tableau 13: Diamètres intérieurs et longueurs des tuyaux de la Station IPS1 ........................ 34

Tableau 14: Répartition des débits pour 100% des parcelles irriguées en marche .................. 35

Tableau 15: Résultats du scénario 1 pour le réseau IPS1 ........................................................ 38

Tableau 16: Hauteur géométrique totale du réseau IPS1 ......................................................... 40

Tableau 17: Perte de charge sur le tronçon Station de pompage - N1040 ............................... 40

Tableau 18:Résultats de lecture des points de fonctionnement du réseau IPS1 ...................... 41

Tableau 19: Répartition du débit de fuite aux bornes des parcelles en marche ...................... 44

Tableau 20: Valeur des écarts entre les courbes avec fuite ou sans fuite ................................ 45

Tableau 21: Résultats des mesures effectuées au niveau des stations de pompage et des

calculs d'erreurs ........................................................................................................................ 50

Tableau 22: résultats des suppressions pour une perturbation rapide et totale du réseau IPS1

.................................................................................................................................................. 52

Tableau 23: résultats des suppressions pour une perturbation lente et totale du réseau IPS1 . 53

Tableau 24:Calendrier d'irrigation des couvertures intégrales et classiques .......................... 54

Tableau 25: Actions à mener pour résoudre les problèmes de la gestion de l'irrigation du site

de Ferké 2 ................................................................................................................................. 55

Tableau 26: consigne de régulation des pressions du collecteur du réseau IPS1 à l'aide d'un

variateur de vitesse + automate industrielle ............................................................................. 56

Tableau 27: Avantages et inconvénients des solutions envisagées ......................................... 58

Tableau 28: Caractéristiques des soupapes (DJET-Série F130) le long du réseau IPS1 ......... 60

Tableau 29 : Caractéristiques des ventouses (Vannair Série F1 20) du réseau IPS1 ............... 61

Tableau 30: Temps de fermeture minimale des vannes du réseau d’irrigation de Ferké 2 ..... 62

Tableau 31: Evaluation du coût total du projet pour les solutions prises ................................ 63


KOUAME KOUADIO CHARLES Promotion 2018/2019 Page x

LISTE DES FIGURES

Figure 1: Organigramme de la Direction Irrigation (DI) ........................................................... 4

Figure 2: Carte de situation du site de Ferké 2 .......................................................................... 4

Figure 3: Caractéristiques climatiques du site de Ferké 2 (2008-2017) .................................... 5

Figure 4: Visite d’enquête de la station de pompage IPS5/6 .................................................... 9

Figure 5: Interface du logiciel EPANET ................................................................................. 10

Figure 6: Formule de perte de charge utilisée dans EPANET (Lewis A., 2003) ..................... 11

Figure 7: Système de dégrillage de la station IPS2.................................................................. 17

Figure 8: Répartition parcellaire (2018-2019) de la surface irriguée du site de Ferké 2 ......... 18

Figure 9: Répartition parcellaire (2018-2019) du site de Ferké 2 ............................................ 18

Figure 10: Pivot sur parcelle P7011 ......................................................................................... 19

Figure 11: Parcelles sous couverture intégrale en cours d'irrigation ....................................... 21

Figure 12: Conduite en PEHD présentant une fuite................................................................. 23

Figure 13: fuite d'une ventouse (Bayard) à triple fonction ...................................................... 24

Figure 14: Station IPS4 ............................................................................................................ 26

Figure 15: Intervenants dans la gestion de l'irrigation ............................................................ 28

Figure 16: Tableau de calcul et de choix des pompes du Bureau Irrigation (BI) de Ferké 2 .. 30

Figure 17: Modèle hydraulique du réseau d'irrigation IPS1 sous EPANET ........................... 32

Figure 18: Courbe caractéristique à 1 point des pompes de la station IPS1 sous EPANET.... 33

Figure 19: Pression aux bornes des parcelles pour 100% en marche ...................................... 36

Figure 20: Débits des pompes pour 100% des parcelles en marche ........................................ 37

Figure 21: Pressions des pompes et collecteur pour 100% des parcelles en marche ............... 38

Figure 22: Courbes caractéristiques du réseau IPS1 et du couplage des pompes .................... 41

Figure 23: Vitesse dans les tuyaux du réseau IPS1 .................................................................. 42

Figure 24: Caractéristiques des tuyaux hors vitesses limites ................................................... 42

Figure 25: Carte des zones à risque du réseau IPS1 ................................................................ 43

Figure 26: Pression aux bornes des parcelles pour une fuite de 5% ........................................ 44

Figure 27: vitesse dans les tuyaux avec fuite de 5% et sans fuite du réseau IPS1................... 45

Figure 28: Pression aux nœuds des parcelles du réseau IPS3 avec P10-2 ............................... 47

Figure 29: Vitesses dans les tuyaux avec P10-2 du réseau IPS3 ............................................. 48

Figure 30: Extrait de l'outil de gestion des parcelles du réseau IPS1 ...................................... 57

Figure 31: courbes caractéristiques de sélection des soupapes (Bayard DJET-Série F130) ... 59

Figure 32: Profil en long de la station IPS1 au nœud N1004 .................................................. 60


KOUAME KOUADIO CHARLES Promotion 2018/2019 Page 1

I. Introduction

Selon un rapport économique 2017 de l’ambassade de Suisse, l’agriculture ivoirienne occupe

la majeure partie de la population active (44%) et contribue pour 21% du PIB ce qui est

nettement en deçà de celui du secteur manufacturier estimé à 23% du PIB. L’agro-industrie

dont la production du sucre n’est pas en marge de cet exploit. En effet, suite à la privatisation

de la SODESUCRE en 1997, deux structures à savoir la SUCRIVOIRE et la SUCAFCI, sont

à la charge de la production, la transformation et la commercialisation du sucre. Malgré les

efforts fournis en vue d’atteindre l’autosuffisance en sucre, la réalité demeure la même. Même

si la Côte d’ivoire est le premier producteur de sucre de l’UEMOA, sa production nationale

estimée à environ 200 000 tonnes reste en deçà de la demande nationale estimée à 300 000

tonnes (Sanou, 2018).

C’est dans ce contexte que la Direction Générale de la SUCAFCI s’est fixée pour ambition

d’ici cinq ans, de produire plus de 120 000 tonnes de sucre afin de satisfaire les besoins

nationaux en sucre de plus en plus croissant. Pour atteindre cet objectif, il parait indispensable

d’accroitre de façon conséquente la production de canne.

Les parcelles irriguées qui représentent près de 80% de la surface totale sont assujetties à des

difficultés liées à la dégradation fréquente de la tuyauterie et à une baisse de pression

particulièrement sur le site de Ferké 2 compliquant ainsi la satisfaction des besoins en eau des

cannes à sucre lors des opérations d’irrigation. Les faibles rendements de cannes observés sur

les parcelles pluviales, liées aux sévères contraintes climatiques, ne laissent d’autres choix que

de miser sur l’amélioration de la productivité de la canne qui passe nécessaire par

l’amélioration de l’irrigation.

Plusieurs études ont été faites dans le but d’améliorer l’irrigation à savoir :

Un premier rapport de diagnostic réalisé en 1989 par SOGREAH dénommé « Etudes

pour l’amélioration de l’irrigation des plantations » porte sur plusieurs volets (ressource

en eau, stations de pompage, réseaux et modèle de gestion hydraulique des périmètres) ;

Un deuxième rapport plus récent en 2013 réalisé par ARTELIA intitulé « audit des

systèmes d’irrigation des unités de Ferke 1 et Ferke 2 » comprenant deux volets à savoir

un diagnostic des installations et un deuxième volet dénommé simulations hydrauliques

des réseaux et propositions d’aménagements.



Malgré ces études et les recommandations faites surtout pour éviter la destruction des tuyaux

et gérer au mieux l’irrigation, il s’avère que les mêmes problèmes persistent toujours sur le site

de Ferké 2.

C’est dans cette perspective que la Direction Irrigation sous la supervision de la Direction

technique Agricole a proposé un plan de développement de l’irrigation qui vise à optimiser

l’exploitation du réseau et des équipements d’irrigation capables de soutenir les productions de

canne escomptées. Notre étude qui fait partie de ce plan permettra de comprendre le

fonctionnement du réseau d’irrigation et sera un moyen de prise de décision.

L’objectif général sera d’optimiser la gestion du réseau d’irrigation permettant une exploitation

efficiente des équipements d’irrigation. Pour atteindre cet objectif, plusieurs défis seront à

relever :

Faire un diagnostic du réseau d’irrigation;

Modéliser le réseau d’irrigation et effectuer des simulations pour assurer la demande

en eau (débit et pression) requise aux bornes des parcelles à travers des scénarii;

Déterminer le nombre de pompes nécessaires dans chaque station de pompage pour la

satisfaction des besoins en eau des différentes parcelles ;

Evaluer les contraintes liées à l’implantation de nouveaux équipements sur le réseau

d’irrigation et proposer des solutions sur d’éventuelles anomalies du réseau.

Ainsi, ce rapport s’articulera autour de 7 points à savoir :

Présentation de la structure d’accueil et de la zone d’étude

Généralités

Matériels et Méthodes

Résultats et discussion

Proposition de solutions

Etudes économiques

Conclusion et recommandations



II. Présentation de la structure d’accueil et de la zone d’étude

II.1 Présentation de la structure d’accueil

II.1.1 Historique

La SUCAFCI a été créée en 1997 à la suite du programme de restructuration et de privatisation

du secteur sucrier ivoirien. Elle remplace donc la SODESUCRE (1970 -1997) et fait partie du

groupe SOMDIAA depuis 2010. Elle est composée de deux sucreries (Ferké 1 et Ferké 2) située

à 40 km l’une de l’autre. Elles ont été construites dans les années 1970 dont l’une par une

entreprise américaine (Ferké 1) et l’autre par une entreprise canadienne (Ferké 2). Sous la

houlette du Directeur Général Adjoint, elle comprend pour les deux sites, six (6) directions

dont la direction des techniques agricoles (DTA) qui est composée des directions suivantes :

La Directions des Plantation (DP);

La Direction Recherche et Développement (DRD) ;

La Direction Irrigation (DI);

La Direction du Programme d’Extension Sud Ferké 2 (PSUF2).

Il faut noter cependant que le site d’accueil est Ferké 2 notamment la Direction Irrigation.

II.1.2 Description des activités de la SUCAFCI

La SUCAFCI tire ses cannes de ses surfaces irriguées mais aussi des cultures villageoises

environnantes. L’usine de Ferké 1 produit du granulé blanc et du sucre morceau tandis que

l’usine de Ferké 2 produit du granulé roux. Ces produits sont commercialisés sous la marque

« Princesse Tatie ». Voir processus général de transformation du sucre (annexe 1).

II.1.3 La Direction Irrigation

La Direction Irrigation (DI) comprend trois services à savoir :

Le service exploitation d’où le stage s’est déroulé est chargé d’assurer les besoins en

eau de la canne à travers les techniques d’irrigation (pivots, couverture intégrale etc.) ;

Le service de la maintenance est chargé des entretiens préventif et curatif des

infrastructures d’irrigation ;

Le dernier service s’intéresse aux projets de la direction et à la cartographie des sites.



II.1.4 Organigramme de la Direction irrigation

Figure 1: Organigramme de la Direction Irrigation (DI)

II.2 Présentation de la zone d’étude

La zone d’étude est située à Ferké 2 à environ 40 km au sud de Ferkessédougou chef-lieu de la

région du Tchologo. Elle peut être localisée par les coordonnées géographiques suivantes:

Latitude : 9° 14’ Nord et Longitude 5° 24’ Ouest (figure 2 ci-dessous).

Figure 2: Carte de situation du site de Ferké 2

Directeur Irrgation

Responsable Exploitation

Irrigation

Chef Section exploitation Ferké 1

Chefs de Secteur Ferké 1

Chefs de Chantier Ferké 1

Chef Section exploitation Ferké 2

Chefs de Secteur Ferké 2


Assistant Exploitation

Irrigation

Responsable Maintenance

Irrigation

Chef Service Maintenance Ferké 1

Chef Section maintenance Ferké 1


Chefs Atelier et Réseau

Chef Service Maintenance Ferké 2

Assistant Section Maintenance Ferké 2


Chefs Atelier et Réseau

Chef Section Projet et Cartographie Ferké 1

et Ferké 2



III. Généralités

III.1 Population

De par sa proximité avec le Mali et le Burkina Faso et du fait du complexe sucrier présent, le

Tchologo détient une population cosmopolite mais dominée par les autochtones que sont les

Sénoufos et les Malinké. Selon le recensement de général de la population de 2014, la région

compte 467 958 habitants (Fraternité Matin, 2018).

Hormis le sucre, l’activité principale est l’agriculture secondée par l’élevage. L’agriculture est

déterminée par les cultures de rente comme le coton, l’anacarde et la mangue suivie par les

cultures vivrières et maraichères. L’élevage pratiqué de façon traditionnelle est tourné vers les

bovins, les ovins, les caprins et la volaille.

III.2 Caractérisation physique

III.2.1 Climat

Le climat est de type soudanien marqué par deux grandes saisons : une saison humide (d’avril

à octobre) et une saison sèche (de novembre à mars) comprenant un vent sec appelé Harmattan.

La pluviométrie annuelle moyenne est de 1200 mm (2008-2017). La température moyenne

annuelle est de 28°C tandis que la maximale atteint souvent 36°C en saison sèche. Quant à la

vitesse moyenne du vent, il est de 1 m/s soit 3.6 km/h. Les données climatiques mensuelles

recueillies au laboratoire CASTEL de la SUCAFCI sur dix (10) ans permettent d’établir la

figure 3 :

Figure 3: Caractéristiques climatiques du site de Ferké 2 (2008-2017)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0

50

100

150

200

250

300

Tem

pér

ature

°C

lam

e d

'eau

(m

m/m

ois

)

Mois

ETP

Pluie

Température Max

Tempértaure Moy

Température Min



III.2.2 Hydrographie

Les principaux cours d’eau sont le Bandama et la Comoé dont un affluent du dernier nommé

le Laléraba sert de limite naturelle avec le Burkina Faso. Il faut noter cependant que Ferké 2

est alimenté par les affluents du Bandama dans lesquels la SUCAF CI s’approvisionne en eau

pour ses cultures de canne (annexe 2).

III.2.3 Relief et végétation

Le relief est peu accidenté présentant des collines et quelques montagnes dont les altitudes

existantes n’excèdent pas les 900 m. La végétation est dominée par une savane arborée et

arbustive parsemée par endroit par la savane herbeuse.

III.2.4 Les sols

Les sols dans ces deux complexes sont des sols ferralitiques avec des propriétés latéritiques et

hydromorphes. Ces sols sont pauvres en argile et en matière organique. Ils ont donc une

structure pauvre, fragile et prédisposée au compactage (Jean-Baptiste, 2015).

Selon les résultats d’une étude de cinq années de recherche du laboratoire CASTEL de

SUCAFCI sur les types de sols présents sur le site Ferké 2 sont résumées dans le tableau 1 :

Tableau 1: Humidités caractéristiques moyennes des sols du site de Ferké 2 (source: Crépin

B. et al, 2015)

Type de sols

Humidité à la

capacité au champ

Humidité au point de

flétrissement temporaire

θcc (%) θft (%)

limono-argileux 22 14

Sablo-argileux 17 9

Sable 13 7

Remarque : les résultats du tableau 1 ont été faits sur une profondeur maximale de 1 m soit

une RFU moyenne de 60 à 70 mm.

III.2.5 Contexte géologique et hydrogéologique

Selon le quotidien Fraternité Matin, la région du Tchologo comprenant Ferkessédougou a un

sous-sol composé de roches métamorphiques et de granite. Le sous-sol est très riche et on y

trouve de l’or.



III.2.6 Le réseau d’irrigation et son fonctionnement

Le réseau d’irrigation est composé de :

7 stations de mise sous pressions : IPS1, IPS2, IPS3, IPS4, IPS5/6, R1 et IPS7 ;

3 stations de relevage : C1, C2 et R2 ;

Nouveau projet PESUF : station de mise sous pression R3 ;

Un canal de transfert d’eau en béton de forme trapézoïdale constitué d’un primaire et

de deux secondaires.

Il faut noter que chaque station de mise sous pression alimente directement les parcelles qu’elle

domine. Cependant, le canal de transfert permet d’amener l’eau des stations de relevage vers

les stations de mise sous pression (annexe 2).



IV. Matériels et méthodes

IV.1 Matériels

IV.1.1 Pour les travaux de bureau

Ils sont effectués avant et après la phase terrain, avant pour la préparation de la phase terrain

et après pour le traitement des données obtenues sur le terrain. Les logiciels utilisés pour les

deux phases sont entre autres :

EPANET pour la modélisation et les différentes simulations ;

Microsoft office (Word, Excel, PowerPoint) pour l’évaluation des besoins, la

vérification des résultats de la simulation, la rédaction et la présentation ;

Les logiciels SIG (Google Earth 7.1, QGIS 2.8.9, Global Mapper 15) pour la

délimitation préliminaire de la zone d’étude, le traitement des altitudes des nœuds et la

représentation définitive de la zone d’étude.

IV.1.2 Pour les travaux de terrain

Ils constituent l’essentiel de la collecte de données au contact de la réalité vécue sur le site

d’étude. En effet, lors du diagnostic sur site nous avons eu à nous servir du matériel suivant :

1 smartphone pour la prise de photos ;

Un calepin pour la prise de note ;

Un EPI pour la protection personnelle ;

Une moto pour les différents déplacements.

IV.2 Méthodologie de la conduite de l’étude

IV.2.1 La collecte des données

La collecte des données a consisté à rechercher les documents et informations de base sur la

zone du projet et le réseau d’irrigation. Les données collectées ont porté essentiellement sur :

Les cartes du réseau d’irrigation du site de Ferké 2;

Les données portant sur les anciennes études sur le réseau d’irrigation de Ferké 2;

Les données climatiques des stations synoptiques et pluviométriques les plus proches

du site.

Les données internet concernant le thème sur la zone pour compléter celles physiques.



IV.2.2 La visite du site

La visite du site et des aménagements existants a été menée en compagnie des gestionnaires

d’irrigation. Elle a permis de nous confronter à certaines réalités du terrain. Cette visite fait

partie du diagnostic.

IV.2.3 Diagnostic du réseau d’irrigation

L’objectif du diagnostic est d’actualiser voire compléter les études déjà menées par ARTELIA

en 2013. Cette étude permettra de comprendre les techniques d’irrigation mises en place, le

réseau existant ainsi que les difficultés liées à sa gestion. Cela s’est fait par une enquête

(entretien) auprès des gestionnaires et des visites de terrain (image ci-dessous). Hormis la

Direction Irrigation, dix (10) personnes de terrain ont été questionnées à savoir:

3 chefs secteurs ;

3 chefs chantiers ;

2 opérateurs dont 1 opérateur de station de pompage et 1 opérateur de pivots ;

2 agents de maintenance.

Ainsi, la figure 4 ci-dessous illustre notre visite d’enquête à la station IPS5/6.

Figure 4: Visite d’enquête de la station de pompage IPS5/6



IV.2.4 Présentation sommaire de l’outil EPANET

EPANET est un logiciel de simulation du comportement hydraulique et qualitatif de l’eau sur

de longues durées dans les réseaux sous pression (Lewis A., 2003). Il a été créé par une Agence

en charge de l’Environnement aux États Unis (U.S. Environmental Protection Agency : EPA)

en 1993. EPANET calcule le débit (et vitesse) dans chaque tuyau, la pression à chaque nœud,

le niveau de l’eau dans les réservoirs, et la concentration en substances chimiques dans les

différentes parties du réseau, au cours d’une durée de simulation divisée en plusieurs étapes.

Mais dans notre cas, comme nous utilisons de l’eau brute (fleuve Bandama) pour l’irrigation

alors nous nous intéresserons à sa fonction hydraulique.

Un réseau est un ensemble de tuyaux, nœuds (jonctions de tuyaux), pompes, vannes, bâches

et réservoirs (figure 5). Ainsi, EPANET comprend deux composantes à savoir :

Les composantes physiques : Bâche infinie, Réservoir, pompe, vanne, nœud, conduites

(arc) ;

Les composantes non-physiques : courbes caractéristiques des pompes, de la

consommation horaire de la population, du volume du réservoir et de perte de charge.

Figure 5: Interface du logiciel EPANET

IV.2.4.1 Etapes de la modélisation et de la simulation

Selon les résultats du diagnostic, le paramétrage du logiciel et assemblage des composantes se

sont fait à partir des données suivantes :

Tuyaux

Composantes

physiques

Composantes non-

physiques

Schéma du Réseau

Résultats de

la simulation :

Pression

(mce), débit

en (l/s)



Pour le calcul des pertes de charges on utilisera la formule de Darcy-Weisbach sur les trois

proposées (figure 6).

Figure 6: Formule de perte de charge utilisée dans EPANET (Lewis A., 2003)

Remarque : l’utilisation de la formule de Darcy-Weisbach, fait que le débit sera en l/s, la

pression (mce), la vitesse (m/s), la rugosité (mm), la longueur (m) et le diamètre (mm).

Les rugosités utilisées (Ɛ): Ɛ =2 mm pour une conduite ancienne en fonte (ou en amiante-

ciment) et Ɛ = 0.002 mm pour les PVC (Mounirou, 2018).

Les coefficients de perte de charges singulières (k) : Par hypothèse, nous prendrons k = 2

pour une conduite de longueur supérieur à 200 m et k=1 dans le cas contraire.

Bâche infinie

La source d’eau sera considérée comme une bâche infinie (fleuve Bandama).

Pompes

Les pompes représentent les stations de pompage et leurs courbes caractéristiques dépendent

des résultats du diagnostic. Ainsi, nous avons tracé les courbes avec les valeurs nominales

(débit et HMT) soit des courbes à un (1) point1.

Les Nœuds

Ils représentent les bornes des parcelles irriguées et les jonctions (TE, croix etc.) des tuyaux.

Les débits aux nœuds ont été déterminés sur la base des résultats du diagnostic. Pour ce qui

concerne les calculs du débit d’équipement, l’algorithme situé en Annexe 3 a été utilisé.

1 EPANET suppose que la charge à débit nul est égale à 133 % de la charge nominale, et qu’à charge nulle, le débit est le double du débit nominal (Lewis A., 2003).



Remarque : pour simplifier le modèle et tenir compte de la réalité les réservoirs, les clapets et

les vannes (intégrées déjà aux tuyaux) ne font pas partis de la modélisation. Tous les schémas

sont faits sur des cartes de fond d’écran pour faciliter la compréhension du réseau en question.

IV.2.4.2 La simulation

Pour effectuer des simulations, nous avions élaboré les scénarii suivants:

Scénario 1 : Mise en marche/arrêt successive des parcelles et pompes

L’objectif de ce scénario est de comprendre le fonctionnement simultané des pompes et des

parcelles. Il permettra de connaitre le nombre de pompes adéquat pour un certain nombre de

parcelles irriguées en marche en termes de pression et de débits souhaités sans se soucier des

tuyaux.

Nous partons de l’hypothèse que toutes les parcelles irriguées et les pompes sont en marche

puis on procède à la mise en marche/arrêt jusqu’à ce que le débit avoisine celui de la dernière

pompe par pas de 10%. La pression hypothèse (Pyhp) recommandée est de 4 bars pour les

équipements sauf les pivots (Pyhp = Pression de service + 0.5 bar). La pression de service

minimale (Pmin) est de 3.5 bars pour les équipements sauf les pivots (Annexe 4) où Pmin =

Pression de service

L’ajout de 0.5 bar représente une sécurité qui tient compte des critères de Christiansen et des

erreurs de conception (diamètre erronée par exemple) du modèle hydraulique. Pyhp représente

en fait la pression minimale d’entrée des parcelles recherchée et Pmin la pression de service

habituelle. La pression maximale (Pmax) est de 6 bars pour tous les équipements.

Scénario 2 : Variation du multiplicateur de demande

L’objectif est de comparer les résultats graphiques appelés courbes caractéristiques des réseaux

d’irrigation à ceux obtenus dans le scénario 1.

Nous partons de l’hypothèse que toutes les parcelles irriguées et pluviales ainsi que les pompes

de chaque station sont en marche puis on procède à la variation d’un paramètre appelé

« multiplicateur de demande » pour déterminer les pertes de charge pour chaque variation du

débit. Pour simplifier la tâche compte tenu de la complexité des réseaux, tous les calculs se

feront sur la base de deux points les plus défavorables en termes de perte de charge et de hauteur

géométrique.



Scénario 3 : Essai de vitesse dans les tuyaux

L’objectif de ce scénario est de connaitre l’état des vitesses dans les conduites (tuyaux) lors de

l’exploitation du réseau. Il permet de définir les zones à risque en termes de vitesse.

Nous partons de l’hypothèse que toutes les parcelles irriguées et pluviales ainsi que les pompes

de chaque station sont en marche puis on procède à la simulation et à l’observation des vitesses.

Les vitesses limites sont Vmax= 2m/s pour les tuyaux en fonte et amiante ciment et Vmax=

1.7m/s pour le PVC (Kéïta, 2017) tandis que pour les bornes inférieures Vmin = 0.3 m/s.

Scénario 4 : Essai de fuite dans le réseau

L’objectif est de connaitre l’effet d’une fuite sur le fonctionnement d’ensemble pour un nombre

de pompes choisies en fonction des parcelles irriguées.

Comme dans la pratique toutes les parcelles irriguées ne sont pas mises en marche en même

temps alors nous faisons l’hypothèse que les parcelles irriguées correspondantes aux nombres

de pompes moyennes utilisées sont en marche puis on procède à la simulation d’une fuite de

5% à l’entrée de ces parcelles et ensuite à l’observation de l’évolution des pressions, des débits

et des vitesses.

Scénario 5 : Extension de parcelles en pivots

L’objectif de ce scénario est de comprendre l’effet d’une politique d’extension sur le

fonctionnement global (pression, débit, vitesse) du réseau.

Nous partons de l’hypothèse que les parcelles irriguées (y compris les nouvelles parcelles)

correspondant au nombre de pompes moyennes utilisées sont en marche puis on procède à la

simulation et ensuite à l’observation de l’évolution des pressions et des débits. Pour la vitesse,

on fait de même comme pour le scénario 3 en y intégrant les nouvelles parcelles.

IV.2.4.3 Calage des données

Compte tenu de la taille du réseau, des difficultés de déplacement et du fait que seuls quelques

pivots ont des débitmètres et des manomètres2 de même pour les pompes des stations alors

nous avons comparé les données (nombre de pompes et pression) à celles des stations de

pompage en fonction des parcelles programmées.

2 Les manomètres (sauf au niveau des stations) et les débitmètres des pivots sont pour la plupart défaillants.



Hypothèse : Le modèle est considéré comme calé lorsque le pourcentage d’erreur entre les

valeurs données par le modèle et celles données par les mesures ne dépasse pas 10 %

(EDACERE, 2011). Le calcul d’erreur est déterminé par la formule suivante :

𝐸𝑟𝑟𝑒𝑢𝑟 = (𝑉𝑎𝑙𝑒𝑢𝑟 𝑚𝑜𝑑è𝑙𝑒 − 𝑣𝑎𝑙𝑒𝑢𝑟 𝑚𝑒𝑠𝑢𝑟é𝑒

𝑉𝑎𝑙𝑒𝑢𝑟 𝑚𝑒𝑠𝑢𝑟é𝑒) × 100

IV.2.5 Etudes du réseau en régime transitoire

Compte tenu du fait que les logiciels de simulation en régime transitoire ne sont pas libres et

que la SUCAFCI ne dispose pas de tels outils alors nous avions fait les études par le calcul des

valeurs extrêmes à partir des formules empiriques sur la base de deux hypothèses.

Hypothèse 1 : Cas d’une perturbation rapide et totale (τ 2L/C)

A partir du scénario 3, une fois les zones de vitesses élevées identifiées, on suppose qu’il y a

disjonction des pompes (pompes moyennes utilisées) en fonctionnement et nous procédons par

la suite au calcul des surpressions et dépressions dans les conduites. Les formules utilisées sont

les suivantes :

Temps d’aller-retour des ondes de choc (TAR)

𝑇𝑎𝑟 =2𝐿

𝐶

Avec : L = longueur de la conduite en m, C =célérité de propagation des ondes de choc en m/s.

La Célérité (C) par la formule d’Alliévi

𝐶 =9900

√48,3+𝐾.𝐷

𝑒

Avec : K=1 pour la fonte, K=33 pour le PVC, D = diamètre intérieur de la conduite (m) et e =

l'épaisseur de la conduite (m)

Surpression et dépression

∆𝐻 = ±𝐶.𝑉𝑜

𝑔

Avec : ∆H = surpression (+) ou dépression (-), Vo = vitesse dans la conduite (m/s) et g =

intensité de pesanteur (m/s2).



Hypothèse 2 : Cas d’une perturbation lente et totale (τ 2L/C)

Dans les mêmes conditions que l’hypothèse 1 mais cette fois-ci nous supposons qu’il y a

fermeture lente des vannes alors nous procédons par la suite au calcul des surpressions et

dépressions dans les conduites. En plus des formules précédentes on ajoute celle-ci :

Surpression et dépression

∆𝐻 = ±2 𝐿.𝑉𝑜

𝑔. 𝜏

Avec : ∆H = surpression (+) ou dépression (-), L = longueur du tuyau (m), Vo = vitesse dans la

conduite (m/s), τ = durée d’évolution des ondes (s) ou encore temps de fermeture des vannes.

Pression maximale de service (PMS) ou surpression maximale

𝑃𝑀𝑆 = 𝑃𝑆 + ∆𝐻 Avec PS = pression de service (m) et ∆H = surpression (m)

Pression minimale de service (PMiS) ou dépression maximale

𝑃𝑀𝑆 = 𝑃𝑆 − ∆𝐻

Pression nominale maximale

𝑃𝑁𝑚𝑎𝑥 = 1.2 × 𝑃𝑁 Pour le PVC

𝑃𝑁𝑚𝑎𝑥 = 𝑃𝑁 Pour les fontes et amiante ciment

Avec ; PN = pression nominale

IV.2.6 Etudes économiques

Dans cette partie, nous nous consacrons à l’étude du coût des différentes solutions proposées.

Ainsi, nous avons calculé un indicateur important en hydraulique agricole appelée la DRI.

Durée de Retour sur Investissement (DRI)

𝑫𝑹𝑰 (𝒂𝒏) = 𝑪𝒐û𝒕 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝑰𝒏𝒗𝒆𝒔𝒕𝒊𝒔𝒔𝒆𝒎𝒆𝒏𝒕 (𝒅é𝒗𝒊𝒔𝒆)

𝑹é𝒔𝒖𝒕𝒂𝒕 𝒂𝒏𝒖𝒆𝒍 (𝒅é𝒗𝒊𝒔𝒆/𝒂𝒏)



V. Résultats et discussions

V.1 Résultats du diagnostic du réseau d’irrigation de Ferké 2

V.1.1 Ressource en eau et qualité de l’eau

V.1.1.1 Ressource en eau

Les deux sites sont alimentés uniquement par les eaux de surface. En effet, le site de Ferké 1

est alimenté à partir des barrages de Lokpoho et du Bandama tandis que le site de Ferké 2

dépend uniquement du fleuve Bandama. Cependant le barrage de Bandama (sur le fleuve

Bandama) avec une capacité actuelle estimée à 74 640 000 m3 permet d’assurer la continuité

de l’irrigation du site de Ferké 2 par des jeux de relâche d’eau en cas d’assèchement du fleuve.

Malgré tout ça, il arrive que certaines parcelles ne soient pas irriguées par manque d’eau

(assèchement du barrage) pendant la campagne et cela chaque année.

V.1.1.2 Qualité de l’eau

La qualité de l’eau d’irrigation est un enjeu majeur pour le bon fonctionnement des

équipements d’irrigation. Sa négligence conduit pour la plupart des cas à un mauvais

rendement des équipements et un coût de maintenance élevée. Une visite de la station IPS2

montre que le système de filtration3 (grille : voir figure 7) utilisé ne peut empêcher que les

particules de grande taille (feuilles, cailloux). Il s’en suit que les argiles et limons (taille ˂ 20

μm) continueront leur chemin vers les pompes et ensuite vers les parcelles. Une analyse déjà

effectuée sur la qualité de l’eau montre qu’ils représentent 70% des matières en suspension

(ARTELIA, 2013).

Ainsi, selon les gestionnaires sur place, les pompes et les équipements parcellaires (asperseurs)

sont assujettis à des colmatages fréquents faisant intervenir les opérations de maintenance au

moins deux fois par jours sur les équipements parcellaires et au plus une fois par jour pour la

station de pompage. En outre, le nettoyage des crépines des pompes se fait à l’aide d’un

plongeur qui n’est pas toujours présent sur le site.

3 Système de filtration identique pour toutes les stations de mise sous pression



Figure 7: Système de dégrillage de la station IPS2

V.1.1.3 Types de sols et culture en place

a) Types de sol en place

La connaissance du sol est primordiale pour le choix des cultures. A défaut d’une étude

détaillée sur les types de sols en place compte tenu du temps et des objectifs du thème, nous

maintenons les types de sols énumérées dans la partie généralité.

b) Culture en place

L’unique culture mise en place est la canne à sucre (Saccarum officinarum) qui selon la FAO

s’adapte à presque tout type de sol. Cependant, une épaisseur de sol supérieure à 1m est exigée

pour un meilleur développement racinaire. Les conditions climatiques énumérées plus haut

(Généralités) étant favorables, plus de 16 variétés sont cultivées entre autres le R 570, M

1176/77, SP 701006 et bien d’autres. La technique de plantation la plus utilisée est le bouturage

à plat. Cette technique qui consiste à coucher les tronçons de la canne au fond d'un sillon est

réalisée généralement par les femmes et aussi les machines. En outre, les boutures enterrées

sont issues de la pépinière et couper en tronçons de trois yeux. L’espacement entre les rangées

varie de 1.1 à 1.5m.

Quant aux besoins en eau, elles sont variables et dépendent du climat et de l’âge de la canne à

sucre. Les coefficients culturaux utilisés pour évaluer la quantité d’eau journalière à apporter

sont résumés dans le tableau 2 :



Tableau 2: Coefficients culturaux de la canne à sucre utilisés sur le site de Ferké 2

Kc Mois

0.5 0 - 1

0.7 1 - 2

0.9 2 – 3.5

1.1 3.5 - 5

1.15 5 - 10

0.85 10 - 11

0.65

V.1.2 Techniques d’irrigation et surface exploitable

V.1.2.1 La surface exploitable

Sur près de 6 846 hectares de surface nette irriguée, le programme pour la campagne (2018-

2019) donne une surface totale irrigable de 5 403 hectares répartie dans la figure 8 comme suit :

Figure 8: Répartition parcellaire (2018-2019) de la surface irriguée du site de Ferké 2

Ainsi, le reste des parcelles est réparti dans la figure 9 comme suit :

Figure 9: Répartition parcellaire (2018-2019) du site de Ferké 2

76%

20%

1%3%

Pivot Couverture intégrale Goutte à goutte Couverture classique

5403

1390

53

Irriguée pluviale Jachère



V.1.2.2 Les techniques d’irrigation

Trois techniques d’irrigation sont pratiquées sur le site de Ferké 2 à savoir les pivots, le

goutte à goutte et les couvertures intégrales et classiques.

1) Les pivots

Le site de Ferké 2 dispose de 60 pivots (Annexe 4) installés jusqu’à ce jour. Cependant, d’autres

pivots sont attendus pour la campagne (2018-2019). Généralement ce sont les parcelles sous

couvertures intégrales, classiques et goutte à goutte qui sont transformées en pivot compte tenu

du rendement de ce dernier qui avoisine les 100 t/ha.

Les pivots sont pourvus de débitmètre, d’une ventouse type purgeur, d’un régulateur de

pression en entrée (sauf sur les anciens pivots), de manomètres et d’un filtre à tamis. Leurs

arroseurs sont de deux types : arroseur Nelson de type rotator R3000 et arroseur Senniger de

type I-wob-UP3. Ci-dessous (figure10) l’image d’un pivot situé sur la parcelle P7011.

Figure 10: Pivot sur parcelle P7011

Les problèmes des pivots sont le bouchage fréquent des arroseurs dû à la qualité de l’eau,

l’érosion des sols et la baisse de pression pour ceux situés en fin de réseau.



2) Le goutte à goutte

Le goutte à goutte encore appelée irrigation localisée est une technique qui consiste à apporter

l’eau au pied de la plante à l’aide d’un dispositif installée sur la conduite appelé « goutteur ».

Elle nécessite moins de pression que les autres techniques, plus économe en eau et a un meilleur

rendement.

Il faut cependant noter que contrairement au pivot aucune vanne de régulation ni débitmètre

n’est installée à l’entrée des parcelles sauf des filtres à disque et des vannes de sectionnement.

Les conditions de qualité d’eau énumérées plus haut font que depuis son introduction à la

SUCAFCI, elle n’a pas connu grand succès compte tenu des bouchages fréquents, de la

destruction des conduites par les rongeurs et de son mauvais rendement (inférieur à 80 t/ha)

après la première année de son installation. Elle est sujette de remplacement progressif voire

disparition lors de la prochaine campagne selon les dirigeants de l’irrigation. Sur les quelques

parcelles restantes, il faut noter que toutes les conduites sont enterrées.

3) Les couvertures intégrales et classiques

Encore appelé irrigation par aspersion, c’est une technique qui consiste à apporter l’eau soit

par-dessus (surfrondaison) ou par-dessous (sous frondaison) de la plante à l’aide d’un dispositif

de jet d’eau appelé « asperseur » installé sur une conduite appelée « rampe ». A Ferké 2, elle

se fait par surfrondaison. On parle de couverture intégrale lorsque le matériel (rampes et

asperseurs) ne nécessite pas de déplacement tandis que la couverture classique encore appelée

« Farrow» nécessite un déplacement progressif lors de l’irrigation. Ce déplacement fragilise

les conduites (acier galvanisé) qui sont déjà vieillissantes et engendrent des pertes d’eau. Le

rendement de ce dernier (inférieur à 80 t/ha) est en deçà de celui des pivots. Il faut noter que

contrairement au pivot il y a seulement qu’une vanne installée à l’entrée de chaque parcelle.

L’asperseur le plus utilisé est Rain Bird avec une pression de service variant de 2.1 à 5.5 bar

dont la buse (marron) est en plastique avec un bouchon à raccord rapide 11/64” (4,37 mm)

(voir annexe 5).

Quadrillage parcellaire

Le quadrillage se fait selon le tableau 3 :



Tableau 3: Quadrillage parcellaire des couvertures intégrales et classiques

Désignation longueur

standard (m)

Écartement

(m)

Nombre

standard par

conduite

Nombre en

fonctionnement simultané

usuel par parcelle

Rampe 432 18 x 18 24 à 26 1 à 4

Asperseur 18 x 18 24 24 à 96

Porte - rampe 432 1 ou 2 1 ou 2

Remarque : les parcelles sont de tailles différentes (10 à 45 ha) ce qui a une incidence sur la

longueur réelle des rampes par parcelle et donc le nombre d’asperseur. Les valeurs standard

sont issues des premières parcelles (1970) de forme rectangulaire.

Ci-dessous (figure 11), une image d’une parcelle en cours d’irrigation sous couverture

intégrale :

Figure 11: Parcelles sous couverture intégrale en cours d'irrigation

Dose d’irrigation et pression de service

La dose est la quantité d’eau réelle apportée par jour à la plante par l’arroseur sous une pression

donnée. Les doses et les pressions varient d’une technique à l’autre comme le décrit le tableau

4 :

Tableau 4:Dose appliquée et pression de service

Technique d’irrigation Dose appliquée (mm/j) Pression de service (bar)

Pivot 6 - 8 1.37 – 3.8

Goutte à goutte 6 - 7 3 - 4

Couverture intégrale et

classique 6 - 8 4 - 7



Remarque : nous constatons donc que pour ces plages de pression, en tenant compte des

données sur l’asperseur (Annexe 5) et du tableau 3, le débit varie de 10 à 49 l/s soit un débit

d’équipement variant de 0.8 à 1.1 l/s/ha par parcelle pour les couvertures intégrales et

classiques. Pour le goutte à goutte, le débit est difficile à déterminer car les conduites sont

enterrés (aucune spécification technique reçue). En outre, il varie de 0.67 à 1.21 l/s/ha pour les

pivots (annexe 4).

V.1.3 Réseaux d’irrigation

V.1.3.1 Le réseau linéaire sous-terrain

Les conduites enterrées partant des stations de pompage jusqu’aux parcelles sont de trois

types et sont résumés dans le tableau 5 :

Tableau 5: Caractéristiques des conduites enterrées

Type de

conduite

Diamètre

nominal :

DN (mm)

Détail DN

(mm)

Longueur

totale moyenne

(m)

%

longueur

Pression

nominale : PN

(bar)

Amiante-

ciment 750 - 900 750 et 900 4 305 3.46 25

Fonte

ductile 400 - 600

400, 450,

500 et 600 52 180 41.98 30

PVC 200 - 315 200, 250,

300 et 315 67 800 54.55 12 et 16

Remarque : Les pressions nominales des conduites amiante-ciment et fonte ductile ont été

données par hypothèse (Annexe 6) vu que la SUCAFCI ne disposait pas de ces données qui

datent de 1970 et aucun test de pression n’a été réalisé jusque-là sur ces conduites. Pour les

conduites enterrées en PVC, la pression nominale de 12 bars (DN 200 à 300) est la pression de

service maximale recommandée (Artelia, 2013) mais pour les conduites de rechange (DN 200

à 315), elles sont en PN16 (Direction irrigation). Cependant, il est difficile de certifiée la

pression PN12 vu qu’aucun test ne le prouve et que cette donnée provient du rapport Sogreah

de 1989.

En outre, les conduites en PVC représentent plus de la moitié (54.55%) du réseau linéaire

enterré et donc constituent le maillon essentiel de Ferké 2 en matière de réseau enterré. Mais

ils sont pour la plupart victime de casse fréquente pendant toutes les campagnes (environ 30).



V.1.3.2 Le réseau de surface

Le réseau linéaire parcellaire

Les parcelles sont équipées de conduites en PEHD et en acier galvanisé de diamètre nominal

allant de 75 à 150 mm. Ces conduites sont utilisées pour les couvertures intégrales, classique

et le goutte à goutte vu que le pivot dispose déjà d’une structure (tour en acier galvanisé) propre

à lui.

En effet, le problème récurrent est la fuite de ces conduites (sauf pour les pivots) pendant les

opérations d’irrigation (10 à 20% : Artelia, 2013) causée par la surexploitation et les rongeurs

(perçage) comme le montre la figure 12 :

Figure 12: Conduite en PEHD présentant une fuite

Les équipements ponctuels

Il s’agit des ouvrages de sectionnement (vanne), de vidange et de protection de réseau

(soupape, ventouses, clapet) repartis dans le tableau 6 :

Tableau 6: caractéristiques des équipements ponctuels sur Ferké 2 hors PESUF

Équipements Nombre Marque Commentaire

Soupape 36 Bayard

(talys)

Taré à 10 et 12 bars ; PN25 ; la plupart datent de

1989 ; reparties la plupart sur les nœuds du réseau ;

aucune n’est installée à la station.

Vanne de

sectionnement ≈190 Gold

Vanne à papillon et à obturateur ; la plupart datent

de 1976; PN16 et PN25 ; reparties sur le réseau.

DN 200



Ventouse 127 Bayard

(talys)

la plupart datent de 1976; PN16 et PN25 ; DN50 à

DN100 ; Ventouses automatiques (purgeur) et à

trois fonctions (entrée, sortie, dégazage) ; reparties

sur les point hauts du réseau.

Vidange 55 Installée en zone basse ; la plupart datent de 1978 ;

difficultés d’accès.

Clapet anti-

retour 61 Socla

la plupart datent de 1976 ; sont tous installées à la

sortie des pompes ; DN 250.

Borne

parcellaire ≈200 Gold

la plupart datent de 1976 ; située à l’entrée des

parcelles (pas toute) ; chaque borne comporte une

vanne en PN16, DN200 et DN250.

Débitmètre ≈60 Installé au niveau de nouveaux pivots et certaines

stations de pompage. PN16, DN200 et DN250

Manomètre ≈60 Installé au niveau de nouveaux pivots et de toutes

les stations de mise sous pression.

Une visite de terrain effectuée avec l’aide du fontainier sur dix (10) éléments d’un certain

nombre d’équipements donne les résultats suivants :

Tableau 7: état de fonctionnement de certains équipements ponctuels du réseau

Équipements Nombre Bon état Mauvais état % Bon état % Mauvais état

Soupapes 10 6 4 60 40

Ventouses 10 5 5 50 50

Vanne de sectionnement 10 8 2 80 20

Remarque : Le tableau 7 bien que n’étant pas significatif pour certifier nos faits (minimum

30 données), nous remarquons qu’une maintenance cruciale est nécessaire mais cela n’est pas

toujours le cas sur le terrain et donc des conséquences comme le présente la figure 13 :

Figure 13: fuite d'une ventouse (Bayard) à triple fonction



Cependant, l’on peut aussi infliger ces défauts (soupape et ventouses) à des effets de coup de

bélier dans les conduites. En outre, selon le fontainier les éleveurs de bœufs représentent une

cause indéniable vu qu’ils manipulent ces équipements afin de créer des fuites pour abreuver

leur cheptel (voir figure 13 ci-dessus).

Les canaux de transfert d’eau

Les canaux (annexe 2) de forme trapézoïdale sont faits en béton et permettent d’alimenter six

(6) stations de mise sous-pression du réseau de Ferké 2. Ils sont composés de :

D’un canal d’amenée de longueur 7.3 km muni d’un siphon intermédiaire (200 m)

partant de la station R2 vers les stations IPS3, IPS4 et C2 ;

De deux (2) canaux secondaires de longueur 1.3 km de C2 vers la station IPS7 et 2.7

km de la station C1 vers la station IPS5/6 (annexe 2).

Les caractéristiques de ces canaux sont résumées dans le tableau 8 :

Tableau 8: Dimensions des canaux de transfert d’eau en béton (source : ARTELIA, 2013)

Les problèmes récurrents constatés sont dus aux pertes par infiltration, par évaporation (2.3 l/s)

et par surverse (350 l/s) et aussi l’envasement du fond par l’argile. Les pertes par infiltrations

sont causées par les failles dans le béton tandis que la surverse est dû à l’inadéquation entre la

demande des parcelles, des stations de mise sous-pression et de relevage. Le problème de

l’envasement et de l’infiltration est résolu par un curage et une maintenance en inter-campagne

tandis que les autres restent d’actualité.

V.1.4 Stations de pompage

Hormis la seule station R3 de PESUF, le site de Ferké 2 dispose de dix (10) stations réparties

dans le tableau 9 :



Tableau 9: Caractéristiques des pompes de chaque station de pompage

Station Statut Surface moyenne

dominée (ha)

Nombre de

pompes installées

R2 Relevage 4 597 6

C1 Relevage 895 3

C2 Relevage 1 846 4

R1 Mise sous pression 452 5

IPS1 Mise sous pression 322 3




IPS5/6 Mise sous pression 1 846 16


Remarque : toutes les pompes sont submersibles, verticales à ligne d’arbre dont les détails se

trouvent en annexe (Annexe 7). Toutes les pompes d’une même station sont en parallèles et

refoulent dans un collecteur. La station IPS7 a été automatisée en 2017 de même pour les

stations IPS1, IPS2 et R1 qui sont en cours d’automatisation.

Le système est composé d’un variateur de vitesse et d’un automate industriel. Au fait, il s’agit

de donner une pression désirée au niveau du collecteur au système (Annexe 8) pour que les

pompes sélectionnées fassent la régulation. Une visite effectuée sur chaque station montre que

les seules protections anti-bélier présentent sont les ventouses (figure ci-dessous). A cela

s’ajoute les clapets anti-retour pour chaque pompe, un manomètre pour la mesure de la pression

du collecteur présente dans la salle des opérateurs de station.

Figure 14: Station IPS4



Une enquête réalisée par nous-même auprès du bureau irrigation (BI) sur la période de

campagne (2017- 2018) partant de janvier à mars montre l’exploitation des pompes résumée

dans le tableau 10 :

Tableau 10: Moyenne d'utilisation des pompes

Station Nombre de pompes

installées

Moyenne des pompes

disponibles

Moyenne d'utilisation des

pompes

IPS1 3 2 2

IPS2 6 5 3

IPS3 6 5 3

IPS4 4 3 2

IPS5/6 16 9 7

IPS7 8 8 4

R1 5 4 3

C1 3 2 1

C2 4 3 2

R2 6 5 4

Remarque : nous constatons que toutes les pompes ne sont pas disponibles ni utilisées ce qui

peut être justifié par les pannes ainsi que la programmation selon les demandes parcellaires.

Aussi, sur les six (6) pompes de la station IPS3, une fonctionne indépendamment des autres

pour l’adduction d’eau potable de l’usine de Ferké 2 et de la population.

Les problèmes rencontrés avec les pompes sont les suivantes :

Indisponibilité des courbes caractéristiques des pompes sauf les valeurs nominales que

sont la HMT et le débit (Annexe 7) ;

Des stations comportent des pompes très vieilles datant de 1976;

Problèmes de disponibilité d’eau et d’énergie (coupure intempestive) ;

Colmatage des crépines par l’argile et les débris (voir qualité de l’eau plus haut) ;

Aucun débitmètre présent sauf à la station IPS1, IPS2 et IPS3 mais non fonctionnel.

V.1.5 Gestion de l’irrigation

La gestion de l’irrigation se fait selon l’organigramme suivant :



Figure 15: Intervenants dans la gestion de l'irrigation

V.1.5.1 Programmation des parcelles

La programmation des parcelles se fait sur trois (3) bases :

Priorité des parcelles (figure 15)

Rendement des parcelles lors de la campagne passée

Le type de matériel (Classé comme suit : 1 : pivots, 2 : couverture intégrale, 3 : classique

et 4 : goutte à goutte)

Une fois les parcelles choisies, on évalue les besoins réels en eau, ensuite le nombre de pompes

et donc la quantité d’énergie nécessaire pour le pompage.

V.1.5.2 Évaluation des besoins en eau de la canne

a) Besoins en eau

La DI évalue les besoins par décade en fonction des coefficients culturaux (tableau 4) et des

données climatiques (figure 3) énumérés plus haut. Ainsi, les besoins sont apportés par cycle

(fréquence) dans une décade. Le cycle varie de 1 à 3. Or pour choisir la fréquence pendant

l’apport d’eau dans une période, il faut connaitre à la fois des besoins de la plante et la réserve

DI et DP et l'usine

• la DI donne les besoins en eau journalier

• la DP prime certaines parcelles en fontion des variétés et du rendement

• l'usine accorde l'énergie disponible pour les pompes

Bureau Irrigation

• Programme les parcelles et sations de pompage en fonction des consignes des trois collaborateurs ci-dessus.

Chefs secteurs et

chefs chantiers

• s'assurent que le programme est exécuté sur le terrain convenablement.

Opérateurs et aide-

opérateurs

• S'assurent du bon fonctionnement des sations de pompage et des pivots.

électrotechniciens et

fontainniers

• S'assurent de la maintenance des pivots et des conduites cassées sous l'ordre de leurs responsables.



facilement utilisable du sol d’où la notion de tour d’eau4. Malheureusement, cette notion est

ignorée sur le terrain et donc la fréquence est choisie sur la base de l’expérience.

b) Le temps d’irrigation

C’est le temps nécessaire pour apporter la dose requise à la plante. Il est fixé à 12 h/j par poste

voire inférieur (6 ou 8 h/j) quand l’âge de la canne ne dépasse pas trois (3) mois pour les

couvertures intégrales et classiques. Cependant pour les pivots et le goutte à goutte il est de

24h/j.

Constat :

Temps d’irrigation de 12 h/j soit un apport suivant l’asperseur (Annexe 5) utilisé de 55

à 66 mm par décade pour 1 cycle ou encore 5.5 à 6.6 mm/j ;

Temps d’irrigation déterminée uniquement selon les réalités du terrain et non sur la

base de la pluviométrie de l’asperseur et de la vitesse d’infiltration du sol en place ;

Le temps reste inchangé en cas d’une application de 2 ou 3 cycles.

Conséquences :

Risque de saturation du sol suivi d’écoulement intensif et donc risque d’érosion ;

Surdose des plantes dans la même décade et donc une gestion inefficace de la ressource

en eau et de l’énergie ;

Risque de stress hydrique élevé surtout pour les couvertures intégrales et classiques.

V.1.5.3 Choix des pompes des stations de pompage

a. Les stations de mise sous pression

Les pompes de chaque station sont choisies sur la base d’un ratio. Selon le BI, ce ratio est de

200 asperseurs par pompe. Le nombre d’asperseur dépend de la taille de la parcelle et varie de

24 à 96 et plus (pivots) comme décrit par la figure suivante :

4 Le tour d’eau T(j) est la fréquence qui est réellement adoptée dans la pratique (Keïta, 2018). Il s’agit d’intervalle entre les arrosages en jour (j).



Figure 16: Tableau de calcul et de choix des pompes du Bureau Irrigation (BI) de Ferké 2

Remarque : cette figure 16 est l’outil principal de gestion de l’irrigation du BI.

A gauche → Les stations et les pompes choisies. Au Milieu → les numéros des parcelles ; En

rouge : les pivots, jaune : couverture intégrale et blanche : classique. A droite → le ratio et la

pression désirée au niveau du collecteur.

Constat :

Le ratio varie de 218 à 385 asperseurs par pompe ;

La pression recommandée au niveau des stations est de 9.2 à 10 bars sans étude

préalable du réseau d’irrigation ;

Travail répétitif et donc lassant pour les gestionnaires en cas de fermeture d’une parcelle

par exemple ou que l’énergie disponible doit être revue à la baisse.

Conséquences :

Surexploitation des pompes car méconnaissance des zones de fonctionnement

Pression désirée au niveau du collecteur pas toujours adaptée au besoin des parcelles et

surtout aux conditions de service des conduites ce qui engendrent des casses lors des

effets de coups de bélier même pour la station automatisée IPS7.

Erreur inévitable dans la procédure de calcul du ratio et de la sélection des pompes ;

Faible pression constatée souvent au niveau des parcelles.

b. Les stations de relevage

Elles sont sélectionnées en dernière position sur la base de 6 pompes de mise sous pression

pour une pompe de relevage. Cette sélection se faisait depuis le temps de SODESUCRE jusqu’à



présent. Le problème est que cela engendre des pertes par surverse (canaux de transfert) au

niveau des stations par méconnaissance du débit adéquat et donc du nombre de pompes.

c. Gestion des parcelles programmées

La gestion se fait pendant un temps appelé « Quart de travail » soit 12 h/j pour un groupe (figure

15). Ainsi, les pivots sont gérés par la SUCAFCI compte tenu de leurs rendements et les autres

par les sous-traitants. Le cas des sous-traitants engendre les problèmes récurrents de

communication. A cela s’ajoute la difficulté de suivi des opérations d’irrigation ce qui fait que

les consignes données sont difficilement appliquées sur le terrain. C’est le cas des fermetures

de parcelles sans avertissement du BI ce qui engendre des surpressions et donc des casses sur

le réseau.

V.1.6 Difficultés personnelles rencontrées par les gestionnaires

Une enquête réalisée auprès de dix (10) gestionnaires sur leur satisfaction montre les résultats

suivants :

100% dénoncent le travail de temporaire à long terme sans passage au statut de

permanent ;

90% dénoncent le rabais de leurs salaires ;

100% dénoncent la diminution du nombre de gestionnaires rendant leur travail

difficile ;

80% dénoncent le repos hebdomadaire exigé non payant dans leur contrat de statut

temporaire.

V.1.7 Conclusion partielle

Le diagnostic réalisé montre que les problèmes de la SUCAFCI en ce qui concerne l’irrigation

du site de Ferké 2 est dû en général à la méconnaissance du fonctionnement du réseau et des

équipements qu’il comporte. En conséquence, malgré les efforts effectués par ses

gestionnaires, les choix effectués pour sa gestion ne sont pas toujours judicieux. Les études qui

vont suivre nous permettront de proposer des solutions à ce problème.



V.2 Résultats de la modélisation en régime permanent

Remarque générale: tous les résultats et analyses se feront à partir du réseau IPS1 sauf pour

le scénario 5 (IPS3) tandis que les autres résultats qui constituent une déduction faite à partir

des analyses de ce dernier se trouveront en annexe.

V.2.1.1 Modèle hydraulique du réseau d’irrigation IPS1

Le Modèle hydraulique du réseau IPS1 sous EPANET se présente dans la figure 17 :

Figure 17: Modèle hydraulique du réseau d'irrigation IPS1 sous EPANET



V.2.1.2 Caractéristiques des pompes du modèle hydraulique IPS1

Le tableau 11 ci-dessous présente les paramètres d’entrée des pompes.

Tableau 11: Données des pompes de la Station IPS1

ID Pompe

ID Courbe

caractéristique

associée

Débit

Nominal

(l/s)

HMT

nominale

(m)

plage du débit

de pompage

(l/s)

P1 Bombas_VG163/5 146 110 103 - 190

P2 Bombas_VG163/5 146 110 103 - 190

P3 Bombas_VG163/5 146 110 103 - 190

Remarque : La plage (±30% du débit nominal) a été choisie sur la base des recommandations

techniques d’ADERPI pour un meilleur rendement lors du pompage en irrigation (identique

pour toutes les autres stations de pompage).

Ainsi, nous obtenons la courbe caractéristique représentée par la figure 18 :

Figure 18: Courbe caractéristique à 1 point des pompes de la station IPS1 sous EPANET

V.2.1.3 Les bâches et le collecteur

La charge hydraulique dans toutes les bâches est la même (304 m) car les pompes captent dans

la même source. Le premier Nœud N°1 (figure 17) qui représente la jonction des pompes est

considérée comme le collecteur et est à la côte 306 m. La différence de 2 m entre la bâche et le

collecteur est considérée égale à la somme des pertes de charge totale entre la bâche, la pompe

et le collecteur. Cette différence est identique pour toutes les stations sauf R1 (8m) car pour



cette dernière, les pompes captent directement dans le Bandama et dont la profondeur avoisine

les 6 m.

V.2.1.4 Répartition des débits et des altitudes aux nœuds parcellaires

Avec un débit d’équipement de 1 l/s/ha et une majoration de 10% des débits des pivots compte

tenu des pertes probables, nous avions la répartition aux nœuds parcellaires dans le tableau 12 :

Tableau 12: Répartition des débits et altitudes aux nœuds (IPS1), campagne 2018-2019

ID Noeud Demande

(l/s) Statut Equipement Altitude (m)

N1001 44 Irrigué Couv. Int. 322.0

N1003 0 Pluvial Couv. Int. 342.0

N1004 72 Irrigué Pivot 337.0








Total 338

Remarque : la demande (débit) totale de 338 l/s constitue une valeur de référence à partir de

laquelle tous les calculs seront faits par la suite. Il correspond au débit total quand toutes les

parcelles irriguées sont en marche. Les autres nœuds ne figurant pas ici constituent des

jonctions et des points de passage (point bas ou point haut) dont l’objectif est de voir l’évolution

de la pression en ces points. Les débits de ces derniers sont nuls.

V.2.1.5 Caractéristiques des conduites

La pression nominale de PN 16 (NF T 54-016) a été retenue pour tous les tuyaux en PVC (pour

les autres tuyaux voir tableau 5). Ainsi nous avons le tableau 13:

Tableau 13: Diamètres intérieurs et longueurs des tuyaux de la Station IPS1

ID Arc Longueur (m) Diamètre

(mm)

Rugosité

(mm)

Type de

conduite

Tuyau 1 455 600 2 Fonte

Tuyau 4 658 176 0.002 PVC

Tuyau 5 107 176 0.002 PVC

Tuyau 6 760 176 0.002 PVC

Tuyau 7 347 176 0.002 PVC







Tuyau 12 456 265 0.002 PVC

Tuyau 15 544 221 0.002 PVC

Tuyau 16 563 176 0.002 PVC

Tuyau 18 250 176 0.002 PVC


Tuyau 3 531 265 0.002 PVC

Tuyau 19 7 176 0.002 PVC


Tuyau 13 555 176 0.002 PVC

V.2.1.6 Modélisation des autres stations

Modèles hydrauliques →Voir Annexe 9

Les caractéristiques des modèles → Voir Annexe 10

V.3 Résultats des simulations en régime permanant

V.3.1 Résultats du scénario 1 du réseau IPS1 : Mise en marche/arrêt successive

des parcelles et pompes

V.3.1.1 Répartition des débits par rapport à la référence avant simulation

En utilisant le débit total (tableau 14) comme référence lorsque toutes les parcelles irriguées

sont en marches alors il revient simplement de procéder à partir du logiciel Excel à la mise en

marche (1) et arrêt (0) des parcelles et ensuite réaliser des simulations par pas de 10%. Le

tableau 14 présente la répartition lorsque 100% des parcelles irriguées sont en marche:

Tableau 14: Répartition des débits pour 100% des parcelles irriguées en marche

ID Nœud Demande

(l/s) Statut Equipement % demande Marche/Arrêt

%

Marche

%

Arrêt

N1001 44 Irrigué Couv. Int. 13.02 1 13.02

N1003 0 Pluvial Couv. Int. 0.00 0 0.00

N1004 72 Irrigué Pivot 21.30 1 21.30

N1010 39 Irrigué Pivot 11.54 1 11.54


N1012 40 Irrigué Pivot 11.83 1 11.83

N1014 85 Irrigué Pivot 25.15 1 25.15



N1040 58 Irrigué Pivot 17.16 1 17.16

Total 338 100 6 100 0



Remarque : Pour tenir compte de la réalité du terrain, la mise en marche/arrêt se fait au hasard

car l’objectif est d’avoisiner le pourcentage de parcelles en marche désirée.

V.3.1.2 Résultats de la simulation pour 100% des parcelles irriguées en marche

En partant du tableau 14 et après simulation dans EPANET, nous résumons les résultats sous

forme d’un graphe suivant :

i. Pour les pressions aux bornes des parcelles

La pression aux bornes des parcelles est représentée sur la figure 19 :

Figure 19: Pression aux bornes des parcelles pour 100% en marche

Avec Phyp = pression hypothèse, Pmin = Pression minimale, P3P = Pression pour 3 pompes

en marche, P2P = pression pour 2 pompes en marche et Pmax = pression maximale.

Remarque : Pour 1 pompe, la plupart des parcelles ont des pressions négatives. EPANET

donne des pressions statiques c’est-à-dire sans prise en compte des vitesses malgré qu’elles

soient calculées, alors les pressions ci-dessus représentent des pressions dynamiques obtenues

en retranchant par défaut (0.5m) sur celles statiques.

Constat : La courbe (P2P) coupe la courbe (Phyp) tandis que la courbe (P3P) est au-dessus de

celle-ci. La pression est plus petite au niveau du Noeud N1040. La plupart des parcelles ont

une pression d’entrée supérieure à 60 m (6 bars) voire 10 bars pour celles proches de la station.

0

20

40

60

80

100

120

N1

00

1

N1

00

3

N1

00

4

N1

01

0

N1

01

1

N1

01

2

N1

01

4

N1

02

1

N1

03

1

N1

04

0

Pre

ssio

n (

m)

ID Noeud

Phyp P3P P2P Pmin Pmax



Conséquence : Toutes les pressions aux nœuds des parcelles sont satisfaites pour 3 pompes

cependant une régulation s’impose pour les rabaisser aux valeurs de la courbe (Phyp) car il y a

risque de surpression sur les arroseurs. Le Nœud N1040 est le nœud le plus défavorable c’est-

à-dire que, soit les pertes de charge sont élevées soit il est le point le plus haut. Cependant, le

tableau 17 confirme que c’est plutôt les pertes de charges qui sont élevées sur son tronçon. La

régulation sera donc d’agir sur l’écart de 16.6 m entre la courbe (P3P) et la courbe (Phyp) à

partir du Nœud N1040 de même pour les autres parcelles.

ii. Pour les pompes

Débit des pompes

Les débits des pompes sont représentés par la figure 20 :

Figure 20: Débits des pompes pour 100% des parcelles en marche

Constat : tous les débits se trouvent dans la plage de fonctionnement désirée (Tableau 11)

Conséquence : Malgré le respect de la plage de fonctionnement dans les 2 cas, le réseau et

les équipements imposent le choix de trois pompes.

Pressions au niveau des pompes et du collecteur

Les pressions aux bornes des pompes et du collecteur sont représentées sur la figure 21 :

P1 P2 P3

Débit 3P 112.7 112.7 112.7

Débit 2P 169.0 169.0 0.0

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

Déb

it (

l/s)

Debit de pompage par marche/arrêt des pompes en

parallèles



Figure 21: Pressions des pompes et collecteur pour 100% des parcelles en marche

Constat : la pression (HMT) pour 3 pompes est plus élevée que celle à 2 pompes de même

pour le collecteur. Un écart de 2.5 m existe entre les pompes et le collecteur.

Conséquence : Il faut donc une HMT de 124.8 m (12.5 bars) pour les pompes soit une pression

de 122.3 m (12.3 bars) au niveau du collecteur pour satisfaire toutes les parcelles irriguées en

marche. L’écart de 2.5 m représente les pertes de charges totales entre les pompes et le

collecteur par la prise en compte des vitesses.

Résultats généraux des simulations par pas de 10% des parcelles irriguées en

marche

En procédant de la même manière que ce qui précède, on obtient les résultats résumés dans le

tableau 15 :

Tableau 15: Résultats du scénario 1 pour le réseau IPS1

Station Débit

(l/s)

% par

rapport à

la

référence

Nombre

de

pompe

Débit

moyen

par

pompe

(l/s)

Puissance

(kW)

HMT

moyenne

des

pompes

(m)

Pression

moyenne

du

collecteur

(m)

Ecart Min

entre PXP

et Phyp

(m)

IPS1

338 100 3 113 750 125 123.0 16.6

299 90 2 150 500 109 106.0 0

266 80 2 134 500 117 114.0 8.1

226 70 2 113 500 125 123.0 16.9

201 60 2 101 500 130 127.0 38.7

170 50 1 170 250 97 95.0 7.6

P1 P2 P3 Collecteur

Pression 3P 124.8 124.8 124.8 122.3

Pression 2P 97.5 97.5 0.0 108.5

0102030405060708090

100110120130140

Pre

ssio

n (

m)



Remarque : Ecart Min entre PXP et Phyp représente l’écart entre la courbe à X pompes (PXP)

et la courbe (Phyp) du Nœud le plus défavorable (figure 19). Les valeurs du débit représentent

une approximation car il est difficile d’obtenir la réparation des débits (%) en valeur entière.

Constat : 2 pompes ont été choisies et maintenues sur une plage de 60 à 90%. Seule une pompe

est nécessaire à 50% et 3 à 100%. L’écart entre les courbes augmente de même que la pression

lorsque le débit diminue pour un même nombre de pompes.

Conséquence : le fait de maintenir 2 pompes sur une plage importante peut permettre

d’optimiser l’utilisation de l’eau et aussi l’énergie. Cependant, la diminution du débit entraine

une augmentation de la pression qu’il faudra contrôler. La modification de la pression au

niveau du collecteur dépendra donc de l’écart Min entre PXP et Phyp en considérant que toutes

parcelles ne sont pas équipées de régulateur de pression. Il équivaut donc à la marge de

régulation au niveau du collecteur et plus il tend vers 0 plus on s’approche de la valeur régulée.

V.3.1.3 Résultats du scénario 1 des autres réseaux : Mise en marche/arrêt

successive des parcelles et pompes

De la même manière que le réseau IPS1 → Voir (Annexe 11) pour les autres résultats.

Remarque : le comportement des pompes et des pressions au niveau des parcelles des autres

réseaux est le même que celui d’IPS1 lors des différentes simulations.

V.3.1.4 Conclusion des simulations du scénario 1

De tout ce qui précède, nous comprenons vite que la pression au niveau du collecteur n’est pas

forcement la pression idéale pour satisfaire celles des équipements de même que celles aux

bornes parcellaires. Nous nous posons aussi la question de savoir si nous pouvons utiliser le

même nombre de pompe sur une plage importante alors qu’elle est la plage qui correspond

exactement à leur fonctionnement optimal d’où la connaissance du point de fonctionnement.

V.3.2 Résultats du Scénario 2 : Variation du multiplicateur de demande

V.3.2.1 Courbe caractéristiques du réseau IPS1

Quand toutes les parcelles irriguées et pluviales sont en marche, on obtient un nouveau débit

total de 419 l/s. La mise en marche de toutes les pompes montre que le nœud le plus défavorable

en matière de perte de charge demeure toujours N1040 (pression plus faible). Cependant, pour

ce qui concerne la hauteur géométrique, le tableau 16 démontre que c’est le nœud N1003 :



Tableau 16: Hauteur géométrique totale du réseau IPS1

ID Nœud

Hauteur

géométrique

Pression hypothèse

de service

Hauteur géométrique

totale

Hg (m) Phyp(m) Hgt(m)

N1001 18 40 58

N1003 38 40 78

N1004 33 33 66

N1010 27 37 64

N1011 24 40 64

N1012 36 18.7 54.7

N1014 33 35 68

N1021 20 40 60

N1031 22 40 62

N1040 31 24 55

De ce tableau ci-dessus, nous retenons 78 m comme la Hauteur géométrique totale maximale

(Hgtmax). Cependant, le calcul des pertes de charge (pdc) se fera sur le tronçon Station –

N1040 (figure 17). En faisant varier le multiplicateur de demande on obtient le tableau 17:

Tableau 17: Perte de charge sur le tronçon Station de pompage - N1040

% Référence

(419l/s) Q (l/s) ∑pdc (m) ∑pdc + Hgtmax (m)

0% 0 0 78.0

10% 42 0.88 78.9

20% 84 3.08 81.1

30% 126 6.44 84.4

40% 168 10.92 88.9

50% 210 16.46 94.5

60% 251 23.03 101.0

70% 293 30.63 108.6

80% 335 39.22 117.2

90% 377 48.79 126.8

100% 419 59.34 137.3

110% 461 70.84 148.8

A partir des courbes caractéristiques des pompes (figure 18), on obtient la figure 22 :



Figure 22: Courbes caractéristiques du réseau IPS1 et du couplage des pompes

De cette courbe ci-dessus, on lit les valeurs correspondant au point de fonctionnement et

résumées dans le tableau 18 :

Tableau 18:Résultats de lecture des points de fonctionnement du réseau IPS1

Courbes caractéristiques

des Pompes

Nombre de

pompes associées

en parallèles

Débit (l/s) Hauteur

(m)

% débit par

rapport à la

référence (338 l/s)

Bombas_VG163/5_Mod 1 175 91 52

Bombas_VG163/5_Mod*2 2 288 108 86

Bombas_VG163/5_Mod*3 3 350 121 104

Constat : La comparaison des deux tableaux (tableaux 15 et 18) permet de dire que les résultats

graphiques concordent bien (erreurs inférieures à 10%) avec ceux obtenus par simulation en ce

qui concerne le nombre de pompes et la pression au niveau du collecteur. La pression donnée

par le graphe correspond approximativement à la pression régulée.

Conséquence : Il faut trois pompes pour mettre en marche toute les parcelles irriguées (338l/s)

soit une pression de 121m (12.1 bars). En fait, les pressions données par EPANET représentent

les valeurs maximales observables en fonction des pompes et parcelles choisies. En outre, le

tableau 18 précise le point de fonctionnement optimal tandis que le tableau 15 donne plusieurs

plages de fonctionnement nécessaires lors de l’exploitation proprement dit.

V.3.2.2 Résultats du scénario 2 des autres réseaux

De la même manière que le réseau IPS1, nous avions résumé les résultats (courbes

caractéristiques et points de fonctionnement) dans l’annexe (annexe 12).

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 100 200 300 400 500 600 700 800

Hau

teu

r (m

)

Débit (l/s)

Courbe réseau

Bombas_VG163/5

Bombas_VG163/5_Mod

Bombas_VG163/5_Mod *2

Bombas_VG163/5_Mod *3



V.3.2.3 Conclusions des simulations du scénario 2

Nous retenons qu’en plus du besoin de régulation de la pression du collecteur et celle à l’entrée

des parcelles pour un nombre de pompes choisies, qu’un point optimal voire plage optimale de

fonctionnement existe. Cette nouvelle plage est optimale à la fois pour les pompes (énergie) et

les parcelles (eau et pression). Par exemple pour 2 pompes (réseau IPS1) elle se situe entre 80

et 90% du débit de référence.

V.3.3 Résultats du scénario 3 : Essai de vitesse dans les tuyaux

V.3.3.1 Vitesse dans les tuyaux du réseau IPS1

Lorsque toutes les parcelles irriguées et pluviales ainsi que les pompes de la station sont en

marche, les vitesses dans les tuyaux sont résumées dans la figure 23:

Figure 23: Vitesse dans les tuyaux du réseau IPS1

De ce la figure 23 ci-dessous, nous remarquons certains tuyaux ont des vitesses supérieurs aux

valeurs limites. Un zoom sur le profil de ces conduites permet d’obtenir la figure 24 :

Figure 24: Caractéristiques des tuyaux hors vitesses limites

0

1

2

3

4

5

6

7

1 4 5 6 7 8 9 10 11 12 15 16 18 2 3 19 20 13

Vit

esse

(m

/s)

ID Tuyau

Vitesse simulation

Vitesse Max 2

Vitesse Max 1.7

Vitesse Min 0.3

0

1

2

3

4

5

6

7

0

50

100

150

200

250

300

19 6 7

16 3 5

Vit

esse

(m

/s)

Dia

mèt

re (

mm

)

ID Tuyau

Diamètre

Vitesse



Constat : les diamètres de tous les tuyaux sont inférieures à 300 mm de plus la vitesse varie

de 1.8 à 5.9 m/s.

Conséquence : les conduites en question sont tous des PVC. Le risque de surpression en cas

d’arrêt brutal des pompes peut donc être désastreux pour ces tuyaux. Ce graphe confirme aussi

les résultats du diagnostic sur l’origine des casses des PVC même si sur certains réseaux les

autres tuyaux sont peu concernés.

V.3.3.2 Carte des zones à risque

De la figure 24, nous pouvons établir la carte à risque (tuyaux en rouge) dans la figure 25 :

Figure 25: Carte des zones à risque du réseau IPS1

Constat : le tronçon (station de pompage – N1040) est le plus impacté par les vitesses élevées.

Conséquence : la figure 25 confirme donc les hypothèses de pertes de charge élevées sur ce

tronçon énumérées plus haut (scénario 2). Le risque de casse a aussi été confirmé par le Chef

secteur IPS1 et IPS2. Il nous a fait savoir effectivement que plus de 4 casses ont été enregistrées

dans ces zones « tuyaux en rouge ».


Carte des zones à risque des différents réseaux → voir Annexe 13



Caractéristiques des tuyaux hors vitesses limites → voir Annexe 2


Le constat général est que les tuyaux en PVC sont les plus impactées par les vitesses élevées

et donc ont un risque de coup de bélier et donc de casse élevé. Cette partie confirme les causes

des casses des tuyaux en PVC.

V.3.4 Résultats du scénario 4 : Essai de fuite dans le réseau

V.3.4.1 Répartition du débit de fuite

A partir du diagnostic (tableau 10), on constate que le nombre moyen de pompes tourne autour

de 70% du débit de référence pour chaque réseau. En faisant la répartition des pertes de 5%

sur les nœuds (parcelles) en marche on obtient le résultat suivant :

Tableau 19: Répartition du débit de fuite aux bornes des parcelles en marche

Station

Débit de

référence

(l/s)

% par

rapport à

la

référence

Débit

initial

(l/s)

Nombre

de

pompes

initiales

Débit

avec

perte

de 5%

(l/s)

% par

rapport à

la

référence

Différence

de débit

(l/s)

nombre

de

parcelles

en

marche

Débit

répartit

par

parcelle

(l/s)

IPS1 338 67 226 2 237 70.21 11 4 2.83

V.3.4.2 Pression aux bornes des parcelles avant et après la fuite

Les simulations réalisées donnent le résultat sous forme graphique (figure 26) :

Figure 26: Pression aux bornes des parcelles pour une fuite de 5%

0

20

40

60

80

100

120

N1

001

N1

003

N1

004

N1

010

N1

011

N1

012

N1

014

N1

021

N1

031

N1

040

Pre

ssio

n (

m)

ID Noeud

Phyp P2P-perte 5% P2P-sans perte Pmin Pmax



On retient généralement du graphe ci-dessus qu’il y une chute de pression. Le tableau 20

détaille cette chute.

Tableau 20: Valeur des écarts entre les courbes avec fuite ou sans fuite

Station Débit

(l/s)

Nombre de

pompe en

parallèles

Pression

collecteur

(m)

Ecart entre

pression

collecteur

(m)

Ecart Min

entre P2P

et Phyp

(m)

Ecart Min

entre P2P-

sans perte et

P2P-perte

5% (m)

Ecart Max

entre P2P-

sans perte

et P2P-

perte 5%

(m)

IPS1 226 2 122.2

2.2 16.9

2.4 7.2 237 2 120.0 9.7

On constate donc qu’une perte de 5% engendre une chute de pression de 2.2 m au niveau du

collecteur et de 2.4 m à 7.2 m au niveau des parcelles soit le double de celle du collecteur.

L’écart Max de 7.2 m correspond en réalité à la diminution de la marge de régulation (colonne

6) du nœud le plus défavorable N1040. Ce qui veut dire qu’en cas de fuite, les parcelles les

plus défavorables seront les plus impactées. Cependant, cela n’a pas grand effet sur le nombre

de pompes choisies étant donné que le débit ne dépasse pas leurs plages de fonctionnement.

V.3.4.3 Vitesse dans les tuyaux

En représentant les vitesses sur le graphe (figure 23), on obtient la figure 27 :

Figure 27: vitesse dans les tuyaux avec fuite de 5% et sans fuite du réseau IPS1

Remarque : la vitesse sans fuite (courbe en bleu) représente la vitesse maximale lorsque toutes

les parcelles irriguées et déclarées pluviales sont en marche (figure 23).

0

1

2

3

4

5

6

7

1 4 5 6 7 8 9

10

11

12

15

16

18 2 3

19

20

13

Vit

esse

(m

/s)

ID Tuyau

Vitesse sans fuite

Vitesse Max 2

Vitesse Max 1.7

Vitesse avec fuite 5%

Vitessse Min 0.3



Constat : la vitesse avec une fuite de 5% est légèrement au-dessus de celle sans fuite. L’écart

maximum de cette différence est de 0.29 m/s soit une augmentions d’environ 5% avec une

moyenne de 0.17m/s. Certains tuyaux ont des vitesses nulles pour la courbe avec fuite et

d’autres inférieures à 0.3 m/s pour la courbe sans fuite.

Conséquence : l’augmentation de vitesse causée par une fuite de 5% est en générale

négligeable devant celle sans fuite. Les tuyaux ayant des vitesses nulles sont ceux alimentant

les parcelles en arrêt et ceux ayant des vitesses inférieures à 0.3 m/s ont des débits réduits du

fait que toutes les parcelles ne soient pas en fonctionnement. Il y a donc risque de dépôt de

particules en suspension dans ces derniers.


Répartition du débit de fuite → Annexe 14

Pression aux bornes des parcelles pour une fuite de 5% → Annexe 15

Variation la vitesse dans les tuyaux → Annexe 16

Remarque : nous notons que les autres réseaux se comportent de la même manière qu’IPS1

que ce soit au niveau des vitesses, des pressions et des débits.


La fuite de 5% entraine une baisse de pression au niveau du collecteur. Cette baisse de pression

peut doubler au niveau des parcelles et donc causer un dysfonctionnement des équipements

surtout pour les parcelles les plus défavorables (pertes de charge élevées) ou encore plus

éloignée de la station (Annexe 17). Cependant, il y a risque de dépôt dans certains tuyaux du

fait que toutes les parcelles ne soient pas en fonctionnement. Ainsi, nos propositions de solution

tiendront compte de la fuite.

V.3.5 Résultats des simulations du scénario 5 : Extension de parcelles en pivots

Tous les réseaux ne sont pas concernés par la politique d’extension. Mais les calculs se feront

à partir d’IPS3 et les autres seront résumés en annexe. Les 4 réseaux concernés sont :

Réseau IPS3 → 1 pivot : P10-2 avec Q = 35 l/s et P = 3.3 bars

Réseau IPS4 → 1 pivot : IPS4A avec Q = 27 l/s et P = 2.1 bars

Réseau IPS7 → 2 pivots: P16-2 (Q = 45 l/s; P = 3.3 bars) et IPS7F (Q = 35 l/s ; P = 3.2 bars)



Réseau R1 → 1 pivot : R1A avec Q = 33 l/s et P = 2.6 bars

V.3.5.1 Pression aux nœuds des parcelles

Les simulations réalisées avec l’ajout de ces nouvelles parcelles à 71% (436 l/s) et 75% (461

l/s) du débit de référence (soit 3 pompes) donnent la figure 28 pour le réseau IPS3 :

Figure 28: Pression aux nœuds des parcelles du réseau IPS3 avec P10-2

Constat : une légère variation de la pression est constatée au niveau des parcelles en passant

de 71% à 75% du débit de référence. Les 3 pompes satisfont toujours les parcelles.

Conséquence : Hormis quelques effets de variations, la transformation de la parcelle des

couvertures intégrales P3001 en pivot P10-2 n’a pas d’effets notables sur les pressions. Le

réseau se comporte toujours comme s’il s’agissait de la même parcelle. Mais qu’en est-il de la

vitesse dans les tuyaux ?

V.3.5.2 Vitesses dans les tuyaux

Comme pour la figure 23, en considérant que toutes les parcelles irriguées (y compris P10-2)

et pluviales sont en marche, on a la figure 29:

0

20

40

60

80

100

120

P1

0-2

P3

00

2

P3

00

4

P3

01

1

P3

01

2

P3

01

3

P3

02

1

P3

02

3

P3

03

1

P3

03

3

P3

04

0

P3

05

0

P3

05

2/5

3

P3

05

4

P3

05

9

P3

06

0

P3

06

1

Pre

ssio

n (

m)

ID NoeudPhyp P3P 71% sans P10-2 P3P 71% P3P 75% Pmin Pmax



Figure 29: Vitesses dans les tuyaux avec P10-2 du réseau IPS3

Constat : les vitesses sont presqu’identiques sauf dans certains tuyaux. L’écart maximum entre

ces vitesses est de 0.2 m/s soit une augmentions d’environ 7%.

Conséquence : la transformation de la parcelle de couverture intégrale P3001 en pivot P10-2

n’a pas d’effets notables sur les vitesses dans les tuyaux.


Pression aux nœuds des parcelles avec le(s) nouveau(x) pivot(s) → Annexe 18

Vitesse dans les tuyaux avec le(s) nouveau(x) pivot(s) → Annexe 19

Remarque : le comportement des autres réseaux par l’ajout de nouvelles parcelles est le même.

Mais l’augmentation de la plage de fonctionnement des pompes par rapport au débit de

référence à des limites comme le démontre le réseau IPS7 à 75% (passage de 5 à 6 pompes).

En effet, à 5 pompes le débit est à 70% de la référence et à 6 pompes elle est à 80% (Annexe11).

V.3.5.4 Conclusions des simulations du scénario 5

Toutes les parcelles peuvent être transformées en pivots sans effets notables sur les différents

réseaux. Pour ce qui concerne la pression et le débit au niveau de la station de pompage, la

plage de fonctionnement des pompes présentent des limites dont nous tiendrons compte dans

nos propositions de solutions. Cependant, toute autre transformation ou création de nouveaux

pivots doit-être sujette d’étude par rapport au réseau existant (nouvelle simulation). En outre

le débit d’équipement doit se trouver entre 0.6 et 0.8 l/s/ha (5 à 7 mm/j) et la pression inférieure

à 3 bars.

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

1 3 5 7 10 12 14 16 23 27 31 33 35 37 39 17

Vit

esse

(m

/s)

ID Tuyau

Vitesse sans P10-2

Vitesse Max 2

Vitesse Max 1.7

Vitesse avec P10-2

Vitesse Min 0.3



V.3.6 Calage des données

Le calage s’est effectué sur les pressions du collecteur en fonction du nombre de pompes

choisies au niveau des stations de pompage uniquement compte tenu du fait que les débitmètres

ne marchaient pas. Ainsi, pour 24 heures de mesures, nous avons les résultats énumérés dans

le tableau 21 :



Tableau 21: Résultats des mesures effectuées au niveau des stations de pompage et des calculs d'erreurs

Station Débit total

demandé (l/s)

Nombre de

pompes

recommandées

Nombre

de

pompes

retenues

par le BI

Pression

maximale

collecteur

EPANET

(bar)

Pression

moyenne

collecteur

régulée

EPANET

(bar)

Pression

Courbe

caractéristique

(bar)

Pression

moyenne

collecteur

mesurée

(bar)

Erreur

entre la

pression

maximale

EPANET

et celle

mesurée

(%)

Erreur

entre la

pression

régulée

EPANET

et celle

mesurée

(%)

Erreur

entre la

pression

Courbe

et celle

mesurée

(%)

Plage de pression mesurée au niveau

du collecteur

(bar)

IPS1 141 1 1 9.7 8.8 9.1 8.7 11.5 1.1 4.6 8.0 - 9.0

IPS2 299 2 2 11.1 9.5 10.7 8.8 26.1 8.0 21.6 8.4 - 9.0

IPS3 326 2 2 9.2 8.2 8.8 7.6 21.1 7.9 15.8 6.5 - 9.0

IPS4 175 2 2 12.1 8.3 9.3 7.9 53.2 5.1 17.7 7.2 - 8.6

IPS5/6 822 5 9 8.9 8.6 8.7 8.7 2.3 -1.1 0.0 8.0 - 9.4

IPS7 494 3 4 10.1 8.4 8.8 9.2 9.8 -8.7 -4.3 9.1 - 9.3

R1 264 2 2 10.5 8.2 9.3 9.7 8.2 -15.5 -4.1 9.6 - 9.8

C1 494 1 1

C2 822 1 2

R2 2257 2 2

Constat : Pour le choix du nombre de pompes, on constate un écart de 6 pompes (4 pour IP5/6, 1 pour IPS4 et 1 pour C2) entre nous et le Bureau

Irrigation (BI). Pour ce qui concerne les erreurs : ils sont en moyenne supérieurs à 10% pour la pression maximale du collecteur EPANET ; ils

sont dans les limites de 10% pour la pression moyenne régulée EPANET sauf pour R1 ; ils sont supérieurs à 10% pour certaines stations (IPS2,

IPS3 et IPS4) pour la courbe caractéristique. Cependant hormis les erreurs, les pressions sont en général comprises dans les plages de mesures

effectuées au niveau des stations sauf celles maximales données par EPANET.



Conséquence :

Pour le nombre de pompe l’écart de 4 pompes est observé au niveau des deux plus grands

réseaux du site de Ferké 2. Ce qui veut dire que plus le réseau est grand plus le risque

d’effectuer des calculs erronés (figure 16) voire une surestimation du nombre de pompes est

inévitable. Cela peut-être dû aussi à la baisse de rendement du nombre important de pompes

WORTH (annexe 7) qui datent de 1978 (IPS5/6) et par conséquent plus de pompe pour la

pression désirée voire plus loin des fuites. Mais une simulation de fuite du réseau IP5/6 et IPS7

montre qu’il faut environ une fuite de 40 à 60% du débit initial pour que 9 pompes soient

nécessaires ce qui parait énorme et même détectable facilement sur le réseau. Cette

surestimation a donc une incidence directe sur le choix des pompes de relevage et donc le risque

de surverse élevée au niveau des stations de mise sous pression.

Pour ce qui concerne les erreurs : ils sont en moyenne supérieurs à 10% entre la pression

maximale EPANET et celle mesurée car les pompes sont assujetties aux conditions

d’exploitation du réseau (perte de charge, fermeture ou ouverture de parcelle etc.). En effet,

lorsque la pression est régulée, les erreurs sont acceptables ce qui n’est pas forcément le cas

avec les données graphiques (courbes caractéristiques) car elles surestiment à certains endroits

(IPS2, IPS3 et IPS4) les pressions nécessaires. L’erreur de -15.5% pour le réseau R1 peut

s’expliquer par l’erreur d’appréciation de la charge de la bâche (V.2.1.3) et par conséquent une

répercussion sur les pressions des différents nœuds.

Conclusion du calage des données

De ce qui précède, nous pouvions dire que nos paramètres de modélisation sont acceptables et

donc nos modèles sont calées. En outre, Le calage nous a permis de comprendre les causes de

surverse et de surestimation du nombre de pompes évoquées plus haut (V.1.3). En réalité, ce

sont les erreurs dans la sélection des pompes et probablement le vieillissement 5des pompes.

Pour ce qui concerne les fuites inévitables sur l’ensemble du réseau et détectées pour la plupart

des cas ne seraient pas selon nous une cause notable dans cette surestimation. En prenant en

compte une durée de campagne de 6 mois, la surestimation du nombre de pompe fait perde à

la SUCAFCI une somme 201 600 000.00 FCFA 6 (310 153.85 €).

5 Confirmées par les études de ARTELIA, 2013 pour les pompes WORTH de la station IPS5/6 qui stipulent dans

ses recommandations leur remplacement. 6 Somme estimée sur la base de 56 FCFA le kWh, 5 sur 6 mois de 24h/j de campagne et en moyenne 5 pompes de surplus de puissance moyenne 200 kW chacune.



V.3.7 Conclusion partielle

L’étude des différents scénarii à partir des simulations de modèles hydrauliques des réseaux et

de leur calage montre que les problèmes réels des réseaux proviennent d’un manque d’étude

approfondie de ces derniers. La connaissance de ces réseaux nous a permis de déceler les pertes

énormes que subisse la SUCAFCI à travers une surestimation du nombre de pompes lors de la

gestion des irrigations. A cela, s’ajoute les risques élevés de casse pour les tuyaux PVC sur

l’ensemble des réseaux du site de Ferké 2. Il nous faut donc trouver des solutions pour amortir

ces pertes.

V.4 Résultats et discussion des études en régime transitoire

V.4.1 Résultats : Cas d’une perturbation rapide et totale (τ 2L/C)

Le débit est maximum lorsque toutes les conduites sont remplies de même pour la vitesse

(scénario 3) tandis que la pression de service est maximale pendant l’exploitation (70% par

rapport au débit de référence par hypothèse). Ainsi, en partant de ces hypothèses de base et

dans le cas d’un arrêt brutal des pompes, on obtient les résultats résumés dans le tableau 22 :

Tableau 22: résultats des suppressions pour une perturbation rapide et totale du réseau IPS1

ID tuyau L

(m)

Q

(l/s)

D

(mm)

Dext

(mm)

V0

(m/s)

e

(mm)

ϲ

(m/s)

2 x

L/C

(s)

τ (s) ∆H

(m)

PS

(m)

PMS

(m)

PMiS

(m)

PN

(m)

PNmax

(m)

Tuyau 19 7 44 176 200 1.81 12 429.1 0.0 0.01 79.1 107.1 186.2 28.0 160 192

Tuyau 6 760 58 176 200 2.38 12 429.1 3.5 0.01 104.3 86.1 190.3 -18.2 160 192

Tuyau 7 347 58 176 200 2.38 12 429.1 1.6 0.01 104.3 84.1 188.3 -20.2 160 192

Tuyau 16 563 72 176 200 2.96 12 429.1 2.6 0.01 129.5 97.0 226.4 -32.5 160 192

Tuyau 3 531 182 265 300 3.30 17.5 422.9 2.5 0.01 142.3 108.6 250.9 -33.6 160 192

Tuyau 5 107 143 176 250 5.88 37 691.0 0.3 0.01 414.0 92.2 506.2 -321.8 160 192

Tuyau 1 455 419 600 1.48 8.7 914.2 1.0 0.01 138.1 130 268.1 -8.1 300 360

Remarque : le tuyau 1 représente le tuyau de départ de la station de pompage IPS1 tandis que

les autres représentent ceux situées dans les zones à risque (vitesses élevées).

Constat : les pressions maximales de service (PMS) sont supérieures à la pression nominale

(PN) voir celle maximale (PNmax) sauf pour le tuyau 1 (fonte). Cependant la dépression

maximale est pour la plupart des cas inférieure à 1 bar.



Conséquence : il y a des risques élevés de surpression et de cavitation (dépression ˂ 1 bar) et

par conséquent un coup de bélier.

V.4.2 Résultats : Cas d’une perturbation lente et totale (τ 2L/C)

Quand la durée d’évolution (τ) ou que le temps de fermeture de la vanne est supérieure au

temps d’aller-retour (2L/C) des ondes de choc en partant des résultats du scénario 3, on obtient

les résultats résumés dans le tableau 23 :

Tableau 23: résultats des suppressions pour une perturbation lente et totale du réseau IPS1

L

(m)

Q

(l/s)

D

(mm)

Dext

(mm)

V0

(m/s)

e

(mm)

ϲ

(m/s)

2 x

L/C

(s)

τ

(s)

∆H

(m)

PS

(m)

PMS

(m)

PMiS

(m)

PN

(m)

PNmax

(m)

Tuyau 19 7 44 176 200 1.81 12 429.1 0.0 4.0 0.6 107.1 107.8 106.5 160 192

Tuyau 6 760 58 176 200 2.38 12 429.1 3.5 4.0 92.3 86.1 178.4 -6.3 160 192

Tuyau 7 347 58 176 200 2.38 12 429.1 1.6 4.0 42.2 84.1 126.2 41.9 160 192

Tuyau 16 563 72 176 200 2.96 12 429.1 2.6 4.0 84.9 97.0 181.9 12.0 160 192

Tuyau 3 531 182 265 300 3.30 17.5 422.9 2.5 4.0 89.3 108.6 197.9 19.3 160 192

Tuyau 5 107 143 176 250 5.88 37 691.0 0.3 4.0 32.1 92.2 124.2 60.1 160 192

Tuyau 1 455 419 600 1.48 8.7 914.2 1.0 4.0 45.8 130 175.8 84.2 300 360

Constat : malgré que le temps d’arrêt des vannes (τ) est supérieure au temps d’aller-retour des

ondes de choc, on constate que les pressions maximales de service (PMS) sont supérieures à la

pression nominale (PN) pour certains tuyaux alors que la dépression maximale (PMiS) est

satisfaisante sur presque l’ensemble des tuyaux.

Conséquence : il y a toujours des risques de surpression et de cavitation (dépression ˂ -1 bar)

et par conséquent un coup de bélier.

V.4.3 Résultats des 2 cas pour les autres réseaux

Remarque : le calcul des surpressions et des dépressions (Annexe 20) aboutit en général aux

mêmes résultats que celui d’IPS1 c’est-à-dire le risque de coup de bélier.

V.4.4 Conclusion de l’étude en régime transitoire

Les calculs en régime transitoire montrent qu’il y effectivement risque de coup de bélier dans

les zones à risque (vitesse élevée) et aussi sur l’ensemble des réseaux. Il nous faudra donc

proposer des solutions pour la régulation des pressions et débits et lutter contre le coup de

bélier.



VI. Proposition de solutions

A la suite des analyses des différents résultats, nous proposons les solutions suivantes :

VI.1 Propositions de solutions du diagnostic

VI.1.1 Réévaluation de la dose d’irrigation et calendrier d’irrigation

En fonction de l’asperseur Rain Bird utilisé, du sol en place et des besoins de la plante, nous

proposons le calendrier (tableau 24) à partir du débit d’équipement de 1l/s/ha :

Tableau 24:Calendrier d'irrigation des couvertures intégrales et classiques

Surface Dose

brute

Tour

d'eau

Temps

d'irrigation

Pluviométrie

asperseur à

4.1 bars

Dose

brute

rélle

Nombre

de poste

par jour

Nombre de

rampe en

fonctionnement

simultanée

Temps

Max

d'apport

de la

dose

Débit

total

S (ha) Db

(mm) T (j) Ts (h) Pasp (mm/h)

Dbr

(mm) Ns Nrp.sim. Tapp (j)

Qt

(l/s)

10 32.1 5 6 4.66 28.0 4 1 4 10

15 32.1 5 6 4.66 28.0 4 2 3 20

20 32.1 5 6 4.66 28.0 4 2 4 20

25 32.1 5 6 4.66 28.0 4 3 3 30

30 32.1 5 6 4.66 28.0 4 3 4 30

35 32.1 5 6 4.66 28.0 4 4 3 40

40 32.1 5 6 4.66 28.0 4 4 4 40

45 32.1 5 6 4.66 28.0 4 4 4 40

Remarque : ce tableau 24 peut-être par défaut utilisé aussi pour le goutte à goutte. Il permet

de réduire le déficit hydrique en faisant 2 cycles (T = 5jours*2) et la surdose en maintenant un

temps fixe dans une décade. Le temps (6h/poste) tient compte des réalités de terrain (24h/j)

même si les cannes n’ont pas le même âge, il minimise la surdose, les confrontations de temps

et le risque de ruissellement (érosion). Par hypothèse, si la couverture intégrale est satisfaite en

termes de pression et de débit, il en sera de même pour le goutte à goutte. Pour les pivots, nous

maintenons les caractéristiques (annexe 4) et le calendrier (annexe 21) déjà établit par la

SUCAFCI car les valeurs sont acceptables après vérification.



VI.1.2 Autres actions complémentaires à mener

Tableau 25: Actions à mener pour résoudre les problèmes de la gestion de l'irrigation du site de Ferké 2

Remarque : Du tableau 25, notre travail qui va suivre consistera à faire une modélisation et une simulation en régime permanent à travers des

scénari

Désignation Problèmes causes Action à mener Intervenants

Ressource et qualité en

eau

Manque d’eau (février, mars) ;

Colmatage du matériel (pompes,

arroseurs)

Assèchement du barrage

Bandama ;

Filtres des stations non adaptés.

Réaliser une bathymétrie afin de réévaluer le

volume du barrage ;

Analyser la qualité de l’eau afin de proposer un

dispositif de filtration adéquat.

SUCAFCI

Réseau d’irrigation Casse fréquente pendant

l’exploitation.

Absence d’étude du réseau ;

Coup de bélier. Modéliser et faire des simulations du réseau. Stagiaire

Station de pompage

Absence de protection anti-

bélier ;

Pression élevée ;

Baisse de pression.

Absence d’étude du réseau ;

Procédure de calcul et de sélection

des pompes erronée.

Modéliser et faire des simulations du réseau

pour proposer des solutions adéquates. Stagiaire

Techniques d’irrigation

Pression élevée ;

Baisse de pression ;

Fuite importante.

Absence d’étude du réseau et aussi

des besoins réels (Pression, débit)

des parcelles ;

Equipements en panne.

Modéliser et faire des simulations du réseau

pour proposer des solutions adéquates.

Rechercher et maintenir les équipements

défaillants.

Stagiaire et

SUCAFCI

Evaluation des besoins en

eau et du temps

d’irrigation

Surdose des cannes à sucre ;

Risque de stress hydrique.

Plusieurs cycles dans une décade

sans révision du temps

d’irrigation ;

Tour d’eau non adapté ;

Réévaluer la dose d’irrigation en fonction du

cycle (tour d’eau) et du temps d’irrigation. Stagiaire

Gestion des stations de

pompage et des parcelles Travail répétitif et compliqué

Unique méthode de calcul et de

travail.

Proposer un autre outil de traitement de

données adéquat. Stagiaire

Gestion du personnel

d’irrigation

Rareté de changement de statut ;

Diminution du salaire ;

Non payement du jour de repos.

Problème budgétaire ;

Masse salariale colossale.

Faire une compensation à travers les travaux

d’inter-campagne ;

Discuter avec le personnel pour avoir leurs avis

et prendre des décisions.

SUCAFCI



VI.2 Propositions de solutions des résultats de la modélisation et simulation

VI.2.1 Régulation des pressions et débits au niveau du collecteur par variation de vitesse

Cette méthode existe déjà mais est appliquée sans étude préalable du réseau ce qui fait que la pression du collecteur est intégrée au système sans

fondement. En prenant en compte tous les analyses précédentes, nous proposons ce tableau 26 :

Tableau 26: consigne de régulation des pressions du collecteur du réseau IPS1 à l'aide d'un variateur de vitesse + automate industrielle

Station Débit

(l/s)

% par

rapport à

la

référence

Nombre de

pompes de

surpression

Débit par

pompe

(l/s)

Zone de

fonctionnement

optimale

Puissance

Surpression

(kW)

HMT

des

pompes

régulée

(m)

Consigne

HMT

(m)

Pression

Collecteur

régulée

(m)

Consigne

Pression

Collecteur

(m)

IPS1

338 - 304 100 - 90 3 113 - 102 OUI 750 109

108 ± 5

107

107 ± 5 304 - 287 90 - 85 2 152 - 144 OUI 500 108 106

287 - 254 85 - 75 2 144 - 127 OUI 500 108 106

254 - 219 75 - 65 2 127 - 110 NON 500 109 107

219 - 180 65 - 53 2 110 - 90 NON 500 91

92 ± 5

89

90 ± 5 180 - 152 53 - 45 1 180 - 152 OUI 250 90 88

152 - 103 45 - 31 1 152 - 103 NON 250 90 88



A partir du tableau 26 ci-dessus, il nous faut par la suite définir un outil de gestion automatique

adapté pour les utilisateurs finaux (Bureau irrigation) en ce qui concerne la sélection des

pompes et des parcelles.

VI.2.2 Proposition d’un outil de traitement des parcelles et de sélection de

pompes

Une vue simplifiée de l’outil de gestion des parcelles est résumée dans la figure 30 :

Figure 30: Extrait de l'outil de gestion des parcelles du réseau IPS1

Remarque : l’effort du gestionnaire est d’imputer 1 (marche) ou 0 (arrêt) à chaque parcelle

ainsi que le temps total d’irrigation pour voir l’évolution en temps réel des pressions, des débits,

du volume, de la surface moyenne irriguée et du nombre de pompes nécessaires. Enfin, il lui

suffit par la suite de prendre des décisions à n’importe qu’elle situation (sectionnement d’une

parcelle, fermeture pour finition d’irrigation etc.).

Consignes de régulation des pressions du collecteur des autres réseaux → voir annexe 22

N1001 44 Irrigué Couv. Int. 13.02 1 13.02


N1004 72 Irrigué Pivot 21.30 1 21.30

N1010 39 Irrigué Pivot 11.54 1 11.54


N1012 40 Irrigué Pivot 11.83 0 0.00

N1014 85 Irrigué Pivot 25.15 1 25.15



N1040 58 Irrigué Pivot 17.16 1 17.16

Extension 0 Pluvial Extension 0.00 0 0.00



Total 338 100 5 88 12

3 338 - 304

2 304 - 287 10.2 - 11.2 10.8

2 287 - 254

2 254 - 219

2 219 - 180

1 180 - 152

1 152 - 103

Marche/

Arrêt ID Noeud

Demande

(l/s)Statut Equipement % demande

%

Marche%Arrêt

12874 284

Consignes d'utlisation Campagne 2018 - 2019:

"ne rien modifier sauf zone en surbrillance jaune"

POUR les parcelles : 1 = marche de la parcelle et 0 = Arrêt de la parcelle

POUR la Station : 1 = marche de la station et 0 = Arrêt de la station

Nombre de

pompes de

surpression

Débit total

Station

(l/s)

Plage de

pression (bar)

Presion

recommendée

(bar)

Surface

moyenne

irriguée

(ha)

Nombre de

pompe 2Puissance

totale (MW)0.500

Débit total

sation (l/s)298

Temps

d'irrigation

jounalier (h/j)

12

Volume d'eau

journalier

(m3/j)

Marche/Arrêt

de la station 1Aller à IPS2 Aller à IPS3

Aller à IPS4 Aller à IPS5/6

Aller à R1

Aller à R2, R3, C1, C2

Acceuil

Résultats d'ensemble

Voir le fichier de mise à jour des parcelles IPS1

Aller à IPS7



VI.3 Propositions de solutions pour les études en régime transitoire

Plusieurs solutions ont été trouvées pour lutter contre les coups de bélier par contre dans notre

cas, nous nous limiterons à la comparaison de deux solutions dans le tableau 27 :

Tableau 27: Avantages et inconvénients des solutions envisagées

Solutions envisagées Avantages Inconvénients

Soupape associée à des

ventouses à trois fonctions7

Moins onéreux, plus facile à

déplacer ; ne nécessite pas

forcément un

dimensionnement mais plutôt

un tarage ; association efficace

contre la surpression (soupape)

et la dépression (ventouse) ;

facile à installer

Problème de tarage fréquent,

ventouses fragiles et

nécessitent une maintenance

fréquente ; bouchage des

ventouses.

Ballon anti-bélier associée à

des ventouses à trois fonctions

dissymétriques8

Lutte très efficacement contre

la surpression et la

dépression ; les ventouses sont

adaptées contre le coup de

bélier ; volume du ballon

réduit

Difficile à déplacer car volume

souvent important et très

onéreux ; nécessite une

maintenance spécifique ; leur

dimensionnement nécessite

l’assistance d’un spécialiste et

aussi d’un programme

informatique payant.

Remarque : Le ballon anti-bélier associée à des ventouses dissymétriques avaient déjà été

proposées par ARTELIA en 2013 mais cela s’est avéré très couteux (1 253 500 € HT) et trop

volumineux pour le transport malgré le fait que l’association diminue considérablement le

volume du ballon. Alors, nous nous intéresserons à la première solution qui existe déjà sur le

terrain.

VI.3.1 Propositions de soupapes pour la lutte contre les surpressions

VI.3.1.1 Petite généralité sur la sélection des soupapes

La soupape anti-bélier lutte efficacement contre le coup de bélier débutant par une surpression.

Son dimensionnement tient compte de sa pression de tarage qui se résume à la pression

d’étanchéité et la pression définie par sa courbe caractéristique. La pression d’étanchéité se

définit en général au-dessus de 5 à 10% (0.5 à 1 bar) de la pression de service maximale (PS).

Tandis que la pression définit par la courbe caractéristique permet de déterminer les capacités

7 Trois fonctions : évacuation d’air à grand débit, entrée d’air à grand débit, Ventousage sous pression. 8 Ventouse anti-bélier lutte contre la surpression par amortissement des chocs. Orifice d’entrée d’air différent de l’orifice de sortie.



maximales de débit pour une soupape donnée et une pression d’étanchéité fixée. Selon le

fabricant BAYARD9, on peut admettre qu’une soupape dimensionnée à 80% du débit nominal

de la conduite est suffisante pour écrêter les surpressions et les coups de bélier. Pour les

soupapes DJET (BAYARD - Série F1 30), Une surpression maximum de 2 bar est nécessaire

entre la pression d’étanchéité et la pression courbe pour obtenir le débit maximum de la

soupape (figure 31).

Figure 31: courbes caractéristiques de sélection des soupapes (Bayard DJET-Série F130)

Remarque : les soupapes s’installent généralement en aval des pompes, aux nœuds importants

du réseau, à l’amont d’un organe de sectionnement. Mais dans notre cas, compte tenu du fait

que toutes les pompes possèdent des clapets anti-retour et des ventouses et que la plupart des

casses sont localisées au niveau des tuyaux en PVC alors, nous choisirons la répartition aux

nœuds importants du réseau à partir des profils en longs des tuyaux.

9 Fabricant et fournisseur de soupapes (DJET) et ventouses (Vannair) à SUCAFCI



VI.3.1.2 Profils en long des tuyaux

Le profil en long de la station IPS1 au nœud N1004 nous donne la figure 32:

Figure 32: Profil en long de la station IPS1 au nœud N1004

VI.3.1.3 Caractéristiques des soupapes

En partant du profil ci-dessous et de la carte des zones à risque (figure 25), nous décidons de

mettre une soupape au nœud 13 et deux ventouses aux nœuds 12 et N1004. Ainsi, en faisant de

même pour tout le réseau IPS1, on a les résultats dans le tableau 28 :

Tableau 28: Caractéristiques des soupapes (DJET-Série F130) le long du réseau IPS1

Station N°

Coordonnées Conduite Soupape

X Y Z Type Q

(l/s)

DN

(mm)

PS

(m)

PE

(bar)

β

(bar)

PC

(bar)

QM

(l/s)

DN

(mm)

PFA

(bar)

IPS1 1 242849.74 1029677.20 324 PVC 181 300 108.6 12 2 14 125 100 16

2 244097.28 1028112.45 316 Fonte 130 400 108.6 12 2 14 125 100 16

Remarque : PE = 12 bars pour tenir compte du PVC.

De la même manière pour tous les autres réseaux → Voir Annexe 23 pour les

caractéristiques des soupapes et Annexe 24 pour les cartes de répartition de ces soupapes.

VI.3.2 Propositions de ventouses pour la lutte contre la dépression

VI.3.2.1 Petite généralité sur la sélection des ventouses à trois fonctions

Une ventouse à trois fonctions (évacuation d’air à grand débit, entrée d’air à grand débit,

ventousage sous pression) permet de lutter contre les dépressions maximales. Leur sélection se



fait à l’aide d’un programme informatique mais à défaut et selon BAYARD, l’on peut faire une

approche simplifiée selon deux conditions suivantes :

En admission d’air (vidange de réseau ou rupture de conduite), le dimensionnement

de la ventouse s’effectue en fonction du débit de vidange calculé et de la dépression

admissible dans le réseau. Le choix se fait à partir du graphe qui se trouve en Annexe25.

En évacuation d’air (remplissage de réseau), le dimensionnement de la Ventouse

s’effectue en fonction du débit de remplissage. Pour des raisons évidentes de sécurité,

la pratique conduit à des vitesses de remplissage faibles, de l’ordre de 0,5 m/s. Le choix

se fait à partir du tableau qui se trouve en Annexe 26.

Remarque : Il faut noter dans les deux cas que la ventouse doit avoir un débit d’entrée/sortie

d’air supérieur ou égal au débit de vidange/remplissage et la dépression maximale supérieur à

-1 bar voir -0.5 bar pour des raisons de sécurité.

VI.3.2.2 Caractéristiques des ventouses choisies

Ainsi, pour éviter la cavitation, l’aplatissement des tuyaux et la rupture des joins, nous

admettons une dépression maximale de 0.25 bar dans les tuyaux. A partir des profils en longs

du réseau nous avons établis les résultats dans le tableau 29 :

Tableau 29 : Caractéristiques des ventouses (Vannair Série F1 20) du réseau IPS1

Station N°

Coordonnées Conduite Ventouse

X Y Z Type Q

(l/s)

DN

(mm) Modèle

DN

(mm)

PFA

(bar)

débit d'air

sous 0.25

bar (l/s)

IPS1

1 242096.12 1028937.94 342 PVC 56 200 V200 ARA 50 16 250

2 244522.77 1027190.92 342 PVC 14 250 V200 ARA 50 16 250

3 243200.53 1028269.94 336 Fonte 130 450 V200 ARA 50 16 250

De la même manière pour tous les autres réseaux → Voir Annexe 27 pour les

caractéristiques des ventouses et Annexe 24 pour les cartes de répartition de ces derniers.

VI.3.2.3 Gestion du temps de fermeture des vannes de sectionnement

Un temps de fermeture non contrôlée d’une vanne de sectionnement est source de coup de

bélier. Pour éviter une pression supérieure à 12 bars et maintenir une dépression positive alors

le temps de fermeture doit se baser sur le tableau 30 :



Tableau 30: Temps de fermeture minimale des vannes du réseau d’irrigation de Ferké 2

Station IPS1 IPS2 IPS3 IPS4 IPS5/6 IPS7 R1

Temps de fermeture minimale

des vannes τ (s) 30 20 30 20 20 10 30



VII. Etudes économiques

VII.1 Coût du projet

Dans cette partie, nous nous consacrons à l’étude du coût des solutions proposées

précédemment. Ainsi à partir du catalogue Bayard tarif 2018 (annexe 28) et de données

obtenues lors du diagnostic, nous avions les résultats dans le tableau 31 :

Tableau 31: Evaluation du coût total du projet pour les solutions prises

Désignation coût HT

(€)

Coût total

HT (€)

Coût total

TTC (€)

Outil de gestion des parcelles 756.00

694 656.03 819 694.12 Régulation des débits et pression par variation

de vitesse de rotation 439 465.66

Equipements de lutte contre le coup de bélier 254 434.38

Remarque : De ce tableau 31, nous pouvions dire que le coût total du projet s’élève à

819 694.12 € TTC soit environ 536 899 647.98 FCFA.

VII.2 Durée de Retour sur Investissement (DRI)

En prenant uniquement la perte par surplus de pompes utilisées, nous avions une DRI de 3 ans.

Mais en réalité si nous devions estimés réellement toutes les pertes, le DRI sera de 2 ans.

VII.3 Conclusion partielle

Le coût total est 819 694.12 € TTC. Il intègre les prix catalogue ce qui veut dire qu’il sera revu

à la baisse lors de l’achat proprement dit avec ledit fournisseur. Il faut noter qu’il reste

largement en deçà de celui proposé par ARTELIA en 2013 (1 253 500 € HT) pour les

équipements anti-bélier uniquement. La SUCAFCI gagnerait plus à échelonner ce coût durant

les 3 ans en commençant par installer les équipements anti-bélier ensuite l’outil de gestion et

enfin la régulation de la vitesse de rotation des pompes.



VIII. Conclusion et Recommandations

VIII.1 Conclusion et perspectives

Au terme de notre étude, nous retenons que les problèmes récurrents des réseaux d’irrigation à

savoir les casses, les baisses de pressions et bien d’autres sont liés à une méconnaissance du

réseau et de ses conditions d’exploitation. En conséquent, il s’en suit une perte énorme

d’énergie et un gaspillage d’eau d’un montant moyen de 310 153.85 € à cause des décisions de

gestion qui ne sont pas fondées sur les conditions d’exploitation préalables du réseau.

La modélisation et les simulations effectuées sur l’ensemble du réseau de Ferké 2 montrent que

les vitesses d’écoulement sont supérieures aux valeurs limites de 1.7m/s surtout pour les tuyaux

en PVC et une surestimation du nombre de pompes lors de son exploitation. Tout ceci crée un

risque élevé de détérioration du réseau malgré l’automatisation de certaines stations de

pompage et le fait que le réseau supporte l’extension des 5 parcelles en pivots.

De ce fait, nous avions proposé un outil de gestion répondant aux conditions d’exploitation du

réseau et des équipements de protection anti-bélier pour un coût total de 819 694.12 € TTC soit

une DRI de 3 ans. Cependant la satisfaction et le suivi du personnel d’irrigation représente un

enjeu important pour la bonne marche dudit projet.

Il nous revient alors de nous poser les questions suivantes :

1. Pourquoi pas un bureau d’études interne pour l’étude et la gestion du

réseau d’irrigation?

2. Pourquoi ne pas penser à réutiliser l’eau de l’usine de production de sucre ?



VIII.2 Recommandations

Des solutions proposées et du diagnostic, nous recommandons à la SUCAFCI ce qui suit :

Gestion de l’irrigation

Suivre la gestion de l’irrigation avec le nouvel outil sur une campagne et faire un bilan ;

Doter les chefs chantiers des couvertures intégrales/classiques de téléphones « flotte »

pour faciliter la communication entre le BI et les sous-traitants ;

Equipements de protection contre le coup de bélier

Vérifier l’état de fonctionnement réel des équipements existants avant de les

commander et les remplacer par ce qui est proposé dans ce rapport ;

Si après installation des équipements, l’état des casses s’améliore alors il faudra

accentuée par l’installation d’une soupape DN200 AB-DJET-Série F1 30 PN25 au niveau

du collecteur de chaque station de mise sous pression ;

Faire suivre une formation de maintenance et de manipulation des nouveaux

équipements installés au personnel requis par les fournisseurs ;

Techniques d’irrigation

Tenir compte de la vitesse d’infiltration du sol en place lors des commandes des pivots ;

Faire un temps par poste de 6 h/j au lieu de 12 h/j pour les couvertures intégrales et

classiques pour un maximal de deux cycle ;

Maintenance générale

Maintenir les équipements métrologiques et de protection périodiquement ;

Elaborer un document actualisé et disponible à tout moment sur l’ensemble des

équipements de surface et aussi enterrés.

Changer les conduites en amiante et surtout faire des jeux de relâche d’eau des

conduites pendant leur remplissage

Personnel irrigation

Mettre en place une plateforme de discussion, de compréhension et de recherche de

solutions sur les types de contrat à la SUCAFCI ;

Compenser la cessation du contrat de campagne avec d’autres activités d’inter-

campagne comme la surveillance, la maintenance des équipements au personnel

temporaire.



Bibliographie

Ouvrages et articles

ARTELIA. (2013). Audit des systemes d’irrigation des unites de ferke 1 et ferke 2 : rapport de

diagnostic des installations. Ferkéssédougou: SUCAFCI.

ARTELIA. (2013). audit des systemes d’irrigation des unites de ferke 1 et ferke 2 : rapport de

simulations hydrauliques des reseaux et propositions d’amenagements. Ferkéssédougou:

SUCAFCI.

Biaou, A. (2018). Bref aperçu sur la modélisation. Ouagadougou: Institut International d'Ingénierie de

l'Eau et de l'Envrinonnement.

CISSE, B. (2016). modelisation et simulation du regime transitoire dans le cadre du projet aep abidjan

sud (en phase ii) : cas d’application du logiciel cebelmail. Burkina Faso: Institut International

d'Ingénierie de l'Eau et de l'Environnement.

Jean-Baptiste, K. Y. (2015). Extension et développement des superficies irriguées en goutte à goutte à

SUCAFCI au nord de la Côte d'Ivoire : Quelle stratégie? Yamoussokro: INPHB.

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http://www.cormas.cirad.fr/

http://doc-oai.eaurmc.fr/

http://www.linfodrome.com/

http://www.str-pvc.org/



Notes de calcul

1. Réévaluation de la Dose d’irrigation

a. Vérification des conditions de choix

Désignation Condition Hypothèses de choix

Vitesse

d’infiltration Sol argilo-limoneux → pluviométrie

asperseur ˂ 7 mm/h

Pluviométrie asperseur

˂ 6.35 mm/h

Topographie Pente moyenne de 3% → pluviométrie

asperseur ˂ 6.35 mm/h

Condition de vent Vent moyen égal à 3.6 km/h → écartement

max asperseur 0.55 *diamètre mouillée

Disposition carrée

(18m*18m) existant.

Coût de l’énergie Pompes électriques → Pression 5 bars Pression asperseur = 4

bars

Partant des conditions de choix de l’asperseur existant et selon les dispositions techniques

recommandées par ADERPI pour un quadrillage de 18m*18m alors nous choisissions les

caractéristiques de fonctionnement suivant :

b. Caractéristiques techniques de fonctionnement de l'asperseur

Désignation Paramètre Valeur Image

Asperseur Rain Bird

Support: ¾” Male

(19mm), plastic,

Buse en plastique à

raccord rapide

11/64” (4,37mm)

(marron)

Pression nominale : Pnom (bar) 4.1

Source : catalogue Rain Bird

Débit asperseur Qasp (l/h) 1 510

Diamètre mouillé (m) 31

Disposition carrée (m*m) 18 * 18

Pluviométrie asperseur Pasp (mm/h) 4.66

c. Besoins en eau

En partant des Kc et des données pluviométriques de SUCAFCI et de l’algorithme de calcul

du débit d’équipement, on a les résultats suivants :



Mois NOV. DÉC. JANV. FEVRIER MARS AVRIL MAI

Eto (mm/j)

Voir figure 1 3.9 4.0 4.2 4.4 4.3 4.2 4.0

Pef.(mm/j) 0.7 0.0 0.0 0.5 0.8 2.1 3.5

Kc1 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

Kc2 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7

Kc3 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9

Kc4 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1

Kc5 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15

Kc6 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85

Kc7 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65

BN1 (mm/j) 1.3 2.0 2.1 1.7 1.3 0.0 0.0

BN2 (mm/j) 2.0 2.8 2.9 2.5 2.2 0.8 0.0

BN3 (mm/j) 2.8 3.6 3.8 3.4 3.0 1.6 0.1

BN4 (mm/j) 3.6 4.4 4.6 4.3 3.9 2.5 0.9

BN5 (mm/j) 3.8 4.6 4.8 4.5 4.1 2.7 1.1

BN6 (mm/j) 2.6 3.4 3.5 3.2 2.8 1.4 0.0

BN7 (mm/j) 1.8 2.6 2.7 2.3 1.9 0.6 0.0

R.F.U.(mm) 60 60 60 60 60 60 60

F(j) 12.49 12.49 12.49 12.49 12.49 12.49 12.49

T(j) 5 5 5 5 5 5 5

Dr1 (mm) 6.3 9.9 10.4 8.3 6.5 0.0 0.0

Dr2 (mm) 10.2 13.9 14.6 12.6 10.8 4.1 0.0

Dr3 (mm) 14.0 17.9 18.8 17.0 15.1 8.2 0.6

Dr4 (mm) 17.9 21.9 23.0 21.4 19.4 12.4 4.6

Dr5 (mm) 18.8 22.9 24.0 22.5 20.5 13.5 5.6

Dr6 (mm) 13.0 16.9 17.7 15.9 14.0 7.2 0.0

Dr7 (mm) 9.2 12.9 13.5 11.5 9.7 3.0 0.0



Ea 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75

Db1 (mm) 8.4 13.2 13.8 11.0 8.7 0.0 0.0

Db2 (mm) 13.5 18.6 19.4 16.8 14.4 5.4 0.0

Db3 (mm) 18.7 23.9 25.0 22.7 20.1 11.0 0.8

Db4 (mm) 23.8 29.2 30.6 28.5 25.9 16.6 6.1

Db5 (mm) 25.1 30.6 32.0 29.9 27.3 18.0 7.4

Db6 (mm) 17.4 22.6 23.6 21.2 18.7 9.6 0.0

Db7 (mm) 12.2 17.2 18.0 15.4 13.0 4.0 0.0

Pasp (mm/h) 4.66 4.66 4.66 4.66 4.66 4.66 4.66

Ts1 (h) 1.80 2.84 2.96 2.37 1.87 0.00 0.00

Ts2 (h) 2.90 3.98 4.17 3.61 3.09 1.16 0.00

Ts3 (h) 4.01 5.13 5.37 4.86 4.32 2.36 0.17

Ts4 (h) 5.11 6.27 6.57 6.11 5.55 3.56 1.31

Ts5 (h) 5.39 6.56 6.87 6.43 5.86 3.86 1.59

Ts6 (h) 3.73 4.84 5.07 4.55 4.02 2.06 0.00

Ts7 (h) 2.63 3.70 3.86 3.30 2.79 0.86 0.00

2. Vérification des doses et vitesse (%) des pivots : Exemple du pivot N1004

En utilisant l’algorithme de calcul du cours de Keita ci-dessous nous obtenons les résultats

suivants :

Dose brute Dg (mm) 6.40 8.00 16.00 25.60

Longueur du pivot (LP + Rg)

(m) 470 470 470 470

Débit du pivot Qp (m3/h) 232.00 233.00 234.00 235.00

Temps réel pour une révolution Tra (h) 19.14 23.83 47.45 75.60

Temps Min pour une révolution à 100%

Trmin (h) 19.20 19.20 19.20 19.20

Pourcentage de vitesse de la dernière tour calculé

P(%) Calculé 100.29 80.58 40.46 25.40

Pourcentage de vitesse de la dernière tour existant

P(%) Existant

100.00 80.00 40.00 25.00

Ainsi, nous pouvions conserver leur programme de gestion des pivots.



Algorithme de calcul source : Keita, 2017



ANNEXES

Table des matières

ANNEXE 1 : ETAPES DE FABRICATION DU SUCRE (source : http://hmf.enseeiht.fr/ Processus

identique à la SUCAFCI) .......................................................................................................................................... 1

ANNEXE 2 : RESEAUX D’IRRIGATION DU SITE DE FERKE 2 ...................................................................................... 2

ANNEXE 3 : ALGORITHME DE CALCUL DU DEBIT D’EQUIPEMENT : (source : Keita, 2018) ..................................... 3

ANNEXE 4 : DONNEES DES 60 PIVOTS DU SITE DE FERKE 2 .................................................................................... 4

ANNEXE 5 : EXTRAITS CATALOGUE RAIN BIRD ...................................................................................................... 6

ANNEXE 6 : CARACTERISTIQUES DES CONDUITES EN FONTE (source : Bega, 2014) ................................ 8

ANNEXE 7 : CARACTERISTIQUES DES POMPES DES STATIONS DE POMPAGNE ...................................................... 9

ANNEXE 8 : EXTRAIT DU SYSTÈME DE RÉGULATION : VARIATEUR DE VITESSE + AUTOMATE INDUSTRIEL DE LA

STATION IPS7 ........................................................................................................................................................ 14

ANNEXE 9 : MODELES HYDRAULIQUES DES AUTRES RESEAUX ............................................................................ 15

ANNEXE 10 : CARACTÉRISTIQUES DES MODÈLES HYDRAULIQUES ....................................................................... 21

ANNEXE 11 : RESULTATS DES SIMULATIONS DU SCENARIO 1 .............................................................................. 28

ANNEXE 12 : COURBES CARACTÉRISTIQUES ET POINTS DE FONCTIONNEMENT DES AUTRES RESEAUX ............. 30

ANNEXE 13 : CARTOGRAPHIE DES ZONES A RISQUE DES AUTRES RESEAUX ........................................................ 35

ANNEXE 14 : REPARTITION DU DEBIT DE FUITE DE 5% ........................................................................................ 41

ANNEXE 15 : PRESSION AUX BORNES DES PARCELLES POUR UNE FUITE DE 5% .................................................. 42

ANNEXE 16 : VARIATION MAXIMALE DE LA VITESSE DANS LES TUYAUX POUR UNE FUITE DE 5% ...................... 45

ANNEXE 17 : PARCELLES EN ZONE DE PRESSION DEFAVORABLE ......................................................................... 46

ANNEXE 18 : RESULTATS DE LA VARIATION DE LA PRESSION AUX NOUEDS : SCENARIO 5 .................................. 47

ANNEXE 19 : RESULTATS DE LA VARIATION DE LA VITESSE DANS LES TUYAUX : SCENARIO 5 ............................. 48

ANNEXE 20 : RESULTATS DES CALCULS EN REGIME TRANSITOIRE ....................................................................... 49

ANNEXE 21 : EXTRAIT DU CALENDRIER DE GESTION DES PIVOTS POUR LE RESEAU IPS1 : pivot N1004 ............. 51

ANNEXE 22 : CONSIGNES DE RÉGULATION DES PRESSIONS DU COLLECTEUR DES RÉSEAUX DU SITE DE FERKE 2

.............................................................................................................................................................................. 52

ANNEXE 23 : CARACTERISTIQUES DES SOUPAPES ................................................................................................ 56

ANNEXE 24 : CARTES DE REPARTITION DE SOUPAPES ET VENTOUSES DANS LES RESAUX .................................. 58

ANNEXE 25 : CARACTERISTIQUES AERAULIQUES DES VENTOUSES : source catalogue Bayard F1-20 ................. 65

ANNEXE 26 : TABLEAU DE CHOIX DES VENTOUSES EN ADMISSION D’AIR : source catalogue Bayard F1-20 ...... 66

ANNEXE 27 : CARACTERISTIQUES DES VENTOUSES .............................................................................................. 67

ANNEXE 28 : EXTRAIT DE BAYARD TARIF 2018 ..................................................................................................... 69



ANNEXE 1 : ETAPES DE FABRICATION DU SUCRE

(source : http://hmf.enseeiht.fr/ Processus identique à la SUCAFCI)

http://hmf.enseeiht.fr/



ANNEXE 2 : RESEAUX D’IRRIGATION DU SITE DE

FERKE 2



ANNEXE 3 : ALGORITHME DE CALCUL DU DEBIT

D’EQUIPEMENT : (source : Keita, 2018)



ANNEXE 4 : DONNEES DES 60 PIVOTS DU SITE DE

FERKE 2

Id Name N° Categorie Marque Superficie balayée

(ha)

Pression (bar)

Débit (m3/h)

qe (l/s/ha)

Qpb (l/s)

Durée Tour (h)

Reseau2

1 n1004 N1 004 Pivot IRRAMATIQUE 70 2.8 232 0.92 72 24 IPS 1

2 n1010 N1 010 Pivot VALLEY 43 3.2 125.8 0.81 39 24 IPS 1

3 n1014_p N1 014 Pivot IRRAMATIQUE 82 3 273 0.92 85 24 IPS 1

4 n1012 N1 012 Pivot VALLEY 50.7 1.37 126.7 0.69 40 19.6 IPS 1

5 n1serie040 N1 040 Pivot VALLEY 42.6 1.9 186 1.21 58 24 IPS 1

6 n2011_p N2 011 Pivot VALLEY 46 1.6 148 0.89 46 24 IPS 2

7 n2serie020 N2 020 Pivot IRRAMATIQUE 82 1.9 205 0.69 64 24 IPS 2

8 n2031_p N2 031 Pivot OTECH 81 2.2 270 0.93 84 24 IPS 2

9 n2serie040 N2 040 Pivot VALLEY 82 2.7 267 0.90 83 24 IPS 2

10 n2serie050 N2 050 Pivot OTECH 104 2.6 260 0.69 81 24 IPS 2

11 n2serie070 N2 070 Pivot WESTERN 82 3.8 260 0.88 81 24 IPS 2

12 n2081_p N2 081 Pivot IRRAMATIQUE 82 3 259 0.88 80 24 IPS 2

13 p3023 P3 023 Pivot VALLEY 61.4 2.1 196 0.89 61 24 IPS 3

14 p3040_p P3 040 Pivot IRRAMATIQUE 82 3 268 0.91 83 24 IPS 3

15 p3050_p P3 050 Pivot VALLEY 64.2 2.1 196 0.85 61 24 IPS 3

16 p3059_p P3 059 Pivot VALLEY 59 1.79 170.1 0.80 53 21.1 IPS 3

17 p3060_p P3 060 Pivot WESTERN 82 3.8 259 0.88 80 24 IPS 3

18 p7serie010 P7 010 Pivot VALLEY 43.6 1.5 136 0.87 42 24 IPS 7

19 p7serie020 P7 020 Pivot OTECH 69 3.2 233 0.94 72 24 IPS 7

20 p7serie030 P7 030 Pivot VALLEY 113 3.4 377 0.93 117 24 IPS 7

21 p7serie040 P7 040 Pivot VALLEY 71 2.9 222 0.87 69 24 IPS 7





26 p7091_p P7 091 Pivot WESTERN 64 3.1 194 0.84 60 24 IPS 7

27 p7serie100 P7 100 Pivot VALLEY 60.8 1.6 148 0.68 46 24 IPS 7

28 r3002 R3 002 Pivot VALLEY 126 2.8 323 0.71 100 24 R3

29 r3003 R3 003 Pivot VALLEY 120 3.8 312 0.72 97 24 R3

30 v4serie010 V4 010 Pivot VALLEY 82 2.7 272 0.92 84 24 IPS 4

31 v4serie040 V4 040 Pivot OTECH 60 2.9 201 0.93 63 24 IPS 4

32 v4051 V4 051 Pivot IRRAMATIQUE 82 1.9 205 0.69 64 24 IPS 6

33 v5serie020 V5 020 Pivot IRRAMATIQUE 82 3 261 0.88 81 24 IPS 5

34 v5021 V5 021 Pivot VALLEY 46 1.6 148 0.89 46 24 IPS 5




38 v5serie080 V5 080 Pivot WESTERN 82 3.8 257 0.87 80 24 IPS 5






42 v5serie140 V5 140 Pivot VALLEY 49.2 1.4 127 0.72 40 24 IPS 5


44 v5serie160 V5 160 Pivot IRRAMATIQUE 70 2.8 214 0.85 67 24 IPS 5










54 v8serie000 V8 001 Pivot VALLEY 38 1.7 143 1.05 45 24 R1



57 v8serie020 V8 020 Pivot OTECH 78 2.4 196 0.70 61 24 R1


59 v8serie050 V8 050 Pivot WESTERN 82 3.8 267 0.90 83 24 R1

60 v8serie060 V8 060 Pivot OTECH 50 3 168 0.93 52 24 R1



ANNEXE 5 : EXTRAITS CATALOGUE RAIN BIRD

Caractéristiques de l’asperseur Rain bird

Caractéristiques de la buse

Image de l’asperseur Rain Bird



ANNEXE 6 : CARACTERISTIQUES DES CONDUITES

EN FONTE (source : Bega, 2014)

DN Lu Classe PFA e dia.

DE

dia.

DI P dia. B

(mm) m de

pression bar mm mm mm mm mm

60

80

100

125

150

200

250

300

6

C40

40

4.4

4.4

4.4

4.4

4.5

4.7

5.5

6.2

77.0

98.0

118.0

144.0

170.0

222.0

274.0

326.0

80.3

101.4

121.4

147.4

173.4

225.2

276.8

328.8

89.5

92.5

94.5

97.5

100.5

106.5

105.5

107.5

144.0

167.0

188.0

215.0

242.0

295.0

352.0

409.2

350

400

450

500

600

6

C30

30

6.4

6.5

6.9

7.5

8.7

378.0

429.0

480.0

532.0

635.0

380.9

431.9

483.0

535.0

638.1

110.5

112.5

115.5

117.5

132.5

464.2

516.2

574.2

629.2

738.5

700

800

900

1000

6.96

6.95

6.95

6.96

C25

25

8.8

9.6

10.6

11.6

736.6

840.4

943.2

1046.0

741.7

845.8

948.9

1052.0

192.0

197.0

200.0

203.0

863.0

974.0

1082.0

1191.0

DN : Diamètre Nominal - Lu : Longueur utile, en m - Classe de pression : selon EN 545 et ISO 2531 - PFA : Pression de Fonctionnement Admissible, en bar - e : épaisseur nominale selon ISO 2531, en mm - Dia.DE : Diamètre Extérieur nominal du fût selon EN 545 et ISO

2531, en mm - Dia.DI : Diamètre Intérieur nominal de l’entrée de l’emboîture, en mm - P : Profondeur nominale de l’emboîture, en mm - Dia.B : diamètre nominal de la collerette de

l’emboîture, en mm - Déviation : déviation angulaire maximum permise par la jonction, en degré - Masse métrique : (incluant le revêtement ciment et l'emboîture), déterminée avec les épaisseurs nominales, en kg/m - Références : la référence commerciale Saint-

Gobain PAM est constituée en premier par la référence du tuyau seul puis celle de l'ensemble des composants du joint non monté (exemple : NSB15Q60_E00)



ANNEXE 7 : CARACTERISTIQUES DES POMPES DES STATIONS DE POMPAGNE

STATIONS N°

Groupe

ELECTRO

POMPE MARQUE

HMT

(m)

Débits

calculé (l/s)

Débits

(m3/h)

Puissance

(kW)

Vitesse de

rotation

(tr/min)

ANNEE

d'installation

IPS 1

1 POMPE IDEAL BOMBAS 163/5

103.6 146 525 250 1450 oct-07 MOTEUR WA frame 1 L 355 M /433

2 POMPE IDEAL BOMBAS VG 163/5

110 146 525 250 1450 1998 MOTEUR Helmke DOR 315 L4 035



IPS 2













IPS 3

1

POMPE IDEAL BOMBAS VG 182/3

73.5 200 720 250 1490 2004 MOTEUR WA frame 1 L 355 M /4B3

2

POMPE PG GOURDIN FEL 47 - 4

103 144 515 200 1480 2014 MOTEUR ABB M2 BA 315 M L A 4

3 POMPE PG GOURDIN FEL 47 - 4 105 144 515 200 1480 2014



MOTEUR ABB M2 BA 315 M L A 4

4



5



6



IPS 4

1



2



3



4 POMPE ESG FLIHT 37 G 156

102 153 550 250 1450 1998 MOTEUR Fimet MF 355 M 4

IPS 5/6

1 POMPE FLOWSERVE VTP 15EHM - 5

103 148

530 200 1480 2013

MOTEUR SIMENS

2 POMPE WORTH. 15H277-5

103.6 152

545 184 1460 1976/78

MOTEUR B. Boveri 447 TPGR-DLAJA


103 148

530 200 1480 2013

MOTEUR SIMENS


103.6 152

545 184 1460 1976/78


5 POMPE FLOWSERVE VTP 15EHM - 5 103 148 530 200 1480 2013



MOTEUR SIMENS


103.6 152

545 184 1460 1976/78



103 148

530 200 1480 2013

MOTEUR SIMENS


103.6 152

545 184 1460 1976/78



103 148

530 200 1480 2011

MOTEUR SIMENS

10


102

148

530 200 1480

2018 MOTEUR ABB M2 BA 315 M L A 4


103 148

530 200 1480 2011

MOTEUR 1LG4 317 - 4AA68-2

12

0

186


103 148

530 200 1480 2013

MOTEUR SIMENS


103.6 152

545 184 1460 1976/78



103 148

530 200 1480 2013

MOTEUR SIMENS


103.6 152

545 184 1460 1976/78


IPS 7





3 POMPE IDEAL BOMBAS VG 162/5 105 146 525 250 1450 1998



MOTEUR Helmke DOR 315 L4 035



5


103.6 146 525 250 1460 oct-07 MOTEUR WA FRAME1L355M-4V1TPC

6



7





R 1


121 132 472 250 1490 2004 MOTEUR WA 1L3551- 4B3

2 POMPE FLOWSERVE 15EHM / 5

102 148 530 250 1490 2012 MOTEUR SIMENS


102 148 530 250 1490 2012 MOTEUR SIMENS


102 148 530 250 1490 2012 MOTEUR SIMENS


102 148 530 250 1490 2012 MOTEUR SIMENS

R 2

1

POMPE WORTH 28HH 1200 - 2

32 834 3000 373 985 1976/78 MOTEUR

General Electric

5K6336XC324A

2 POMPE FLOWSERVE 28EBL - 2

32 900 3240 450 985 2010 MOTEUR SIMENS

3 POMPE FLOWSERVE 28EBL - 2 32 900 3240 450 985 2010



MOTEUR SIMENS

4


32 834 3000 450 980 1976/78 MOTEUR

General Electric

5K6336XC324A

5 POMPE PEME GOURDIN 37 GN6

32 900 3240 450 985 2014 MOTEUR ABB

6


32 834 3000 373 1976/78 MOTEUR

General Electric

5K6336XC324A

C 1

1 POMPE WORTH. 28HH 1200-1

655 2356 985 261 1976/78 MOTEUR Brown-BoVeri





C 2











ANNEXE 8 : EXTRAIT DU SYSTÈME DE

RÉGULATION : VARIATEUR DE VITESSE +

AUTOMATE INDUSTRIEL DE LA STATION IPS7



ANNEXE 9 : MODELES HYDRAULIQUES DES

AUTRES RESEAUX

9.1 MODELE HYDRAULIQUE DU RESEAU IPS2



9.4 MODELE HYDRAULIQUE DU RESEAU IPS5/6



9.6 MODELE HYDRAULIQUE DU RESEAU R1



ANNEXE 10 : CARACTÉRISTIQUES DES MODÈLES

HYDRAULIQUES

10.1 CARACTERISTIQUES DES POMPES IPS2

ID Pompe

ID Courbe

caractéristique

associée

Débit

Nominal

(l/s)

HMT (m)

plage du

débit de

pompage

(l/s)

P1 Bombas_VG162/5 146 110 103 - 190

P2 Bombas_VG162/5 146 110 103 - 190

P3 Bombas_VG162/5 146 110 103 - 190

P4 Bombas_VG162/6 146 120 103 - 190

P5 Bombas_VG162/6 146 120 103 - 190

P6 Bombas_VG162/6 146 120 103 - 190

10.2 RÉPARTITION DES DÉBITS ET ALTITUDES AUX NŒUDS

PARCELLAIRES (IPS2), CAMPAGNE 2018-2019

ID Nœud Demande









N2021/22 15 Irrigué Couv. Int. 350.0




N2041/42 29 Irrigué Couv. Int. 346.0




N2063/64 0 Pluvial Couv. Int. 323.0




Total 639



10.3 CARACTÉRISTIQUES DES POMPES IPS3

ID Pompe

ID Courbe

caractéristique

associée

Débit

Nominal

(l/s)

HMT (m)

plage du

débit de

pompage

(l/s)

P1 Bombas_VG182/3 200 73.5 140 - 260

P2 PG_FEL47-4_14 144 105 101 - 187

P3 PG_FEL47-4_14 144 105 101 - 187

P4 PG_FEL47-4_14 144 105 101 - 187

P5 PG_FEL47-4_15 148 105 104 - 192

P6 PG_FEL47-4_15 148 105 104 - 192

10.4 REPARTITION DES DEBITS ET ALTITUDES AUX NŒUDS


ID Noeud Demande


P3001 23 Irrigué Couv. Int. 330.0

P3002 0 Pluvial Couv. Int. 345.0






P3023 61 Irrigué Pivot 325.0





P3052/53 33 Irrigué Couv. Int. 329.0





Total 614



10.5 CARACTÉRISTIQUES DES POMPES IPS4

ID Pompe

ID Courbe

caractéristique

associée

Débit

Nominal

(l/s)

HMT (m)

plage du

débit de

pompage

(l/s)

P1 PG_FEL47-4 153 102 107 - 199

P2 PG_FEL47-4 153 102 107 - 199

P3 PG_FEL47-4 153 102 107 - 199

P4 PG_FEL47-4 153 102 107 - 199

10.6 RÉPARTITION DES DÉBITS ET ALTITUDES AUX NŒUDS


ID Demande


V4001 36 Irrigué Couv. Int. 347.0

V4010 84 Irrigué Pivot 330.0

V4011 0 Pluvial Couv. Int. 344.0












Total 343



10.7 CARACTERISTIQUES DES POMPES IPS5/6

ID Pompe

ID Courbe

caractéristique

associée

Débit

Nominal

(l/s)

HMT (m)

plage du

débit de

pompage

(l/s)

P1 VTP 148 103 104 - 192

P2 WORTH 152 103.6 106 - 198

P3 VTP 148 103 104 - 192

P4 WORTH 152 103.6 106 - 198

P5 VTP 148 103 104 - 192

P6 WORTH 152 103.6 106 - 198

P7 VTP 148 103 104 - 192

P8 WORTH 152 103.6 106 - 198

P9 VTP 148 103 104 - 192

P10 WORTH 152 103.6 106 - 198

P11 VTP 148 103 104 - 192

P12 WORTH 152 103.6 106 - 198

P13 VTP 148 103 104 - 192

P14 WORTH 152 103.6 106 - 198

P15 VTP 148 103 104 - 192

P16 WORTH 152 103.6 106 - 198

10.8 REPARTITION DES DÉBITS ET ALTITUDES AUX NŒUDS

PARCELLAIRES (IPS5/6), CAMPAGNE 2018-2019

ID Noeud Demande (l/s) Statut Equipement Altitude (m)





























































Total 1883



10.9 CARACTERISTIQUES DES POMPES IPS7

ID Pompe

ID Courbe

caractéristique

associée

Débit

Nominal

(l/s)

HMT (m)

plage du

débit de

pompage

(l/s)

P1 B_VG162/5_98 146 105 103 - 190

P2 B_VG162/5_98 146 105 103 - 190

P3 B_VG162/5_98 146 105 103 - 190

P4 B_VG162/5_98 146 105 103 - 190

P5 B_VG162/5_07 146 103.6 103 - 190

P6 B_VG162/5_07 146 103.6 103 - 190

P7 B_VG162/5_07 146 103.6 103 - 190

P8 B_VG162/5_98 146 105 103 - 190



ID Noeud Demande




















P7067E 0 Pluvial Couv. Int. 348.0







Total 942



10.11 CARACTERISTIQUES DES POMPES R1

ID Pompe

ID Courbe

caractéristique

associée

Débit

Nominal

(l/s)

HMT (m)

plage du

débit de

pompage

(l/s)

P1 VG162/6 132 121 93 - 172

P2 F_15EHM/5 148 102 104 - 192

P3 F_15EHM/5 148 102 104 - 192

P4 F_15EHM/5 148 102 104 - 192

P5 F_15EHM/5 148 102 104 - 192


PARCELLAIRES (R1), CAMPAGNE 2018-2019

ID Noeud Demande

(l/s) Statut Equipement

Altitude

(m)

V8001 45 Irrigué Pivot 337




V8021 0 Pluvial Couv. Int. 318





V8051 18 Irrigué Couv. Int. 317


V8064 26 Irrigué Couv. Int. 297


Total 475



ANNEXE 11 : RESULTATS DES SIMULATIONS DU

SCENARIO 1

Station Débit

(l/s)

% par

rapport

à la

référence

Nombre de

pompe de

surpression

Débit

moyen

par

pompe

(l/s)

Puissance

Surpression

(kW)

HMT

moyenne

des

pompes

(m)

Pression

moyenne

du

collecteur

(m)

Ecart

Min

entre

PXP et

Phyp

(m)

R1

475 100 4 118 1000 116.0 108.0 19.1

423 90 3 141 750 107.0 98.0 13.8

378 80 3 126 750 113.0 105.0 21.5

334 70 3 111 750 119.0 111.0 25

280 60 2 140 500 108.0 100.0 24.7

238 50 2 119 500 117.0 111.0 29.8

184 40 2 92 500 127.0 119.0 37.3

142 30 1 142 250 110.0 102.0 39.1

IPS2

639 100 5 128 1250 124.0 121.0 0

578 90 5 116 1250 129.0 127.0 8.5

512 80 4 129 1000 123.0 120.0 8.5

434 70 3 145 750 116.0 114.0 6.3

379 60 3 127 750 125.0 123.0 17.1

314 50 2 158 500 107.0 104.0 2.8

253 40 2 127 500 125.0 123.0 23.3

189 30 1 189 250 90.0 87.0 0

IPS3

614 100 4 154 800 101.0 99.0 1.9

554 90 4 139 800 109.0 106.0 10.5

488 80 4 122 800 116.0 113.0 19.4

428 70 3 143 600 107.0 104.0 11.4

367 60 3 123 600 119.0 117.0 19.8

303 50 2 152 400 102.0 100.0 18.1

245 40 2 123 400 116.0 113.0 30.6

175 30 1 175 200 90.0 87.0 5.6

IPS4

343 100 3 115 750 118.0 115.0 20.7

307 90 2 154 500 102.0 100.0 6

275 80 2 138 500 109.0 107.0 13.1

240 70 2 120 500 116.0 113.0 30.5



207 60 2 104 500 121.0 118.0 34.7

173 50 1 173 250 93.0 91.0 8.2

IPS7

942 100 7 135 1750 110.0 108.0 0.3

851 90 7 122 1750 116.0 113.0 5.7

749 80 6 122 1500 114.0 112.0 7.7

662 70 5 133 1250 111.0 109.0 14.4

566 60 4 122 1000 107.0 103.0 10.2

423 50 3 152 750 107.0 105.0 24

379 40 3 123 750 114.0 111.0 27.3

286 30 2 175 500 107.0 104.0 23.9

190 20 1 190 250 81 78 0

IPS5/6

1883 100 13 145 2600 106 104 3.6

1691 90 13 131 2600 112 110 12.1

1510 80 10 151 2000 103 101 9.2

1317 70 8 165 1600 97 94 9.8

1130 60 7 162 1400 98 96 13.3

938 50 6 157 1200 101 98 17.3

749 40 4 188 800 85 82 4.1

563 30 3 188 600 84 81 7.7

375 20 2 188 400 84 82 9.7

197 10 1 197 200 79 76 2.9



ANNEXE 12 : COURBES CARACTÉRISTIQUES ET

POINTS DE FONCTIONNEMENT DES AUTRES

RESEAUX

12.1 COURBES CARACTERISTIQUES DU RESEAU IPS2

Courbes caractéristiques des

Pompes IPS2

Nombre de

pompes

associées


(m)

% débit par

rapport à la

référence

Bombas_VG162/5_Mod 1 175 95 28

Bombas_VG162/6_Mod 1 180 97 29

VG162/5_Mod + VG162/6_Mod 2 323 107 51

VG162/5_Mod*2+ VG162/6_Mod 3 420 114 66

VG162/5_Mod*2+ VG162/6_Mod*2 4 502 123 79

VG162/5_Mod*2+ VG162/6_Mod*3 5 550 128 87

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Hau

teu

r (m

)

Débit (l/s)

Courbe réseau IPS2

Bombas_VG162/5

Bombas_VG162/6

Bombas_VG162/5_Mod

Bombas_VG162/6_Mod

VG162/5_Mod + VG162/6_Mod

VG162/5_Mod*2+ VG162/6_Mod

VG162/5_Mod*2+ VG162/6_Mod*2

VG162/5_Mod*2+ VG162/6_Mod*3




Courbes caractéristiques des Pompes IPS3

Nombre

de

pompes

associées


(m)

% débit

par

rapport à

la

référence

PG_FEL47-4_14_Mod 1 180 83 30

PG_FEL47-4_15_Mod 1 196 85 32

PG_FEL47-4_14_Mod + PG_FEL47-4_14_Mod 2 362 88 59

VG162/5_Mod*2+ VG162/6_Mod 3 520 92 85

VG162/5_Mod*2+ VG162/6_Mod*2 4 650 100 106


0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100

Hau

teur

(m)

Débit (l/s)

Courbe réseau IPS3

PG_FEL47-4_14

PG_FEL47-4_15

PG_FEL47-4_14_Mod

PG_FEL47-4_15_Mod

PG_FEL47-4_14_Mod+PG_FEL47-

4_15_Mod

PG_FEL47-4_14_Mod*2+PG_FEL47-

4_15_Mod

PG_FEL47-4_14_Mod*2+PG_FEL47-

4_15_Mod*2

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800

Hau

teu

r (m

)

Débit (l/s)

Courbe réseau IPS4

PG_FEL47-4

PG_FEL47-4_Mod

PG_FEL47-4_Mod*2

PG_FEL47-4_Mod*3




Pompes IPS4

Nombre de

pompes

associées


(m)

% débit par

rapport à la

référence

PG_FEL47-4_Mod 1 180 85 53

PG_FEL47-4_Mod*2 2 345 93 101

PG_FEL47-4_Mod *3 3 470 101 138

12.4 COURBES CARACTERISTIQUES DU RESEAU IPS5/6


Pompes IPS5/6

Nombre

de

pompes

associées

Débit (l/s) Hauteur (m)

% débit par

rapport à la

référence

VTP_Mod 1 200 71 11

WORTH_Mod 1 202 72 11

WORTH_Mod + VTP_Mod 2 409 74 22

WORTH_Mod*2+ VTP_Mod*1 3 590 78 32





WORTH_Mod*4+ VTP_Mod*4 8 1239 101 66

WORTH_Mod*4+ VTP_Mod*5 9 1310 104 70

WORTH_Mod*5+ VTP_Mod*5 10 1390 108 74

WORTH_Mod*6+ VTP_Mod*5 11 1450 112 78

WORTH_Mod*6+ VTP_Mod*6 12 1492 114 80

WORTH_Mod*6+ VTP_Mod*7 13 1550 116 83

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 400 800 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600

Hau

teur

(m)

Débit (l/s)

Courbe réseau IPS5/6

VTP_Mod

WORTH_Mod

WORTH_Mod + VTP_Mod

WORTH_Mod*2 + VTP_Mod*1















Pompes

Nombre de

pompes

associées

Débit (l/s) Hauteur (m)

% débit par

rapport à la

référence

B_VG162/5_98_Mod 1 190 77 21

B_VG162/5_07_Mod 1 191 77 21

WORTH_Mod + VTP_Mod 2 365 83 39






0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

Hau

teu

r (m

)

Débit (l/s)

Courbe réseau IPS7

B_VG162/5_98_Mod

B_VG162/5_07_Mod

B_VG162/5_07_Mod +B_VG162/5_98_Mod

B_VG162/5_07_Mod*2 +B_VG162/5_98_Mod*1

B_VG162/5_07_Mod*2 +B_VG162/5_98_Mod*2

B_VG162/5_07_Mod*2 +B_VG162/5_98_Mod*3

B_VG162/5_07_Mod*3 +B_VG162/5_98_Mod*3

B_VG162/5_07_Mod*4 +B_VG162/5_98_Mod*3



12.6 COURBES CARACTERISTIQUES DU RESEAU R1

Courbes caractéristiques

des Pompes R1

Nombre de

pompes

associées


(m)

% débit par

rapport à la

référence

% Moyen

débit

VG162/6_Mod 1 192 78 40.4 40

F_15EHM/5_Mod 1 188 76 39.6

F_15EHM/5_Mod*2 2 330 92 69.5

70 F_15EHM/5_Mod +

VG162/6_Mod 2 330 93 69.5

F_15EHM/5_Mod*3 3 420 103 88.4

89 F_15EHM/5_Mod*2 +

VG162/6_Mod 3 425 105 89.5

F_15EHM/5_Mod*4 4 470 112 98.9

100 F_15EHM/5_Mod*3 +

VG162/6_Mod 4 480 115 101.1

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100

Hau

teur

(m)

Débit (l/s)

Courbe réseau

pompe_VG162/6

Pompe_VG162/6_Mod

pompe_F_15EHM/5

Pompe_F_15EHM/5_Mod

Pompe_F_15EHM/5_Mod*2

Pompe_F_15EHM/5_Mod *3

VG162/5_Mod + F_15EHM/5_Mod

VG162/5_Mod*2+ F_15EHM/5_Mod

Pompe_F_15EHM/5_Mod *4

VG162/5_Mod*3+ F_15EHM/5_Mod



ANNEXE 13 : CARTOGRAPHIE DES ZONES A

RISQUE DES AUTRES RESEAUX

13.1 CARTE DES ZONES A RISQUE DU RESEAU IPS2



13.4 CARTE DES ZONES A RISQUE DU RESEAU IPS5/6



13.6 CARTE DES ZONES A RISQUE DU RESEAU R1



ANNEXE 14 : REPARTITION DU DEBIT DE FUITE DE

5%

Station

Débit de

référence

(l/s)

% par

rapport

à la

référence

Débit

initial

(l/s)

Nombre

de

pompes

initiales

Débit

avec

perte

de

5%

(l/s)

% par

rapport

à la

référence

Différence

de débit

(l/s)

nombre

de

parcelles

en

marche

Débit

répartit

par

parcelle

(l/s)

IPS1 338 67 226 2 237 70.21 11 4 2.83

IPS2 639 67 434 3 456 71.31 22 7 3.10

IPS3 614 70 428 3 449 73.19 21 11 1.95

IPS4 343 70 240 2 252 73.47 12 6 2.00

IPS5/6 1883 70 1317 8 1383 73.44 66 27 2.44

IPS7 942 70 662 5 695 73.79 33 14 2.36

R1 475 70 334 3 351 73.83 17 6 2.78



ANNEXE 15 : PRESSION AUX BORNES DES

PARCELLES POUR UNE FUITE DE 5%

15.1 Variation des pressions aux bornes des parcelles du réseau IPS3


0

20

40

60

80

100

120

P3

00

1

P3

00

2

P3

00

4

P3

01

1

P3

01

2

P3

01

3

P3

02

1

P3

02

3

P3

03

1

P3

03

3

P3

04

0

P3

05

0

P3

05

2/5

3

P3

05

4

P3

05

9

P3

06

1

P3

06

0

Pre

ssio

n (

m)

ID Noeud

Phyp P3P-sans perte P3P-avec perte 5% Pmin Pmax

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

V40

01

V40

10

V40

11

V40

12

V40

13

V40

14

V40

21

V40

23

V40

24

V40

26

V40

31

V40

33

V40

40

V40

55

Pre

ssio

n (

m)

ID Noeud

Phyp P2P-sans perte P2P-perte 5% Pmin Pmax



15.3 Variation des pressions aux bornes des parcelles du réseau IPS5/6


0

20

40

60

80

100

120

P7

00

1

P7

00

3

P7

01

0

P7

01

3

P7

02

0

P7

02

1

P7

02

3

P7

02

4

P7

03

0

P7

03

7

P7

04

0

P7

04

1

P7

04

7

P7

05

0

P7

05

5/5

6

P7

06

0

P7

06

3

P7

06

5

P7

06

7E

P7

07

0

P7

07

1

P7

08

1

P7

09

1

P7

10

0

P7

10

3/1

04

Pre

ssio

n (

m)

ID Noeud

Pmax P5P-sans perte P5P-avec perte 5% Phyp Pmin

0

20

40

60

80

100

120 V

40

51

V50

03

V50

11

/01

2

V50

21

V50

30

V50

40

V50

42

V50

51

V50

54

V50

63

/64

V50

80

V50

82

V50

90

V50

96

V51

10

V51

12

V51

15

V51

31

V51

35

V51

40

V51

60

V60

01

V60

05

V60

15

/01

6

V60

20

V60

40

V60

43

V60

60

V60

76

Pre

ssio

n (

m)

ID NoeudPmax P8P-sans perte P7P-perte 5% Phyp pmin



15.5 Variation des pressions aux bornes des parcelles du réseau R1

0

20

40

60

80

100

120 V

80

01

V80

05

V80

10

V80

20

V80

21

V80

30

V80

41

V80

42

V80

50

V80

51

V80

60

V80

64

V80

66

Pre

ssio

n (

m)

ID Noeud

Phyp P3P-perte 5% P3P_sans perte Pmin Pmax



ANNEXE 16 : VARIATION MAXIMALE DE LA

VITESSE DANS LES TUYAUX POUR UNE FUITE DE

5%

Station IPS1 IPS2 IPS3 IPS4 IPS5/6 IPS7 R1

Ecart

Max de

vitesse

(m/s)

0.29 0.17 0.12 0.08 0.18 0.24 0.17



ANNEXE 17 : PARCELLES EN ZONE DE PRESSION

DEFAVORABLE

Désignation IPS1 IPS2 IPS3 IPS4 IPS5/6 IPS7 R1

N° des parcelles les plus

défavorables N1040

N2062, N2063/64,

N2031, N2035

P3011, P3012, P3021, P3054

V4001

V5100, V5150, V5090, V6060, V6043

P7065, P7063, P7055/56,

P7073

V8060, V8066, V8064



ANNEXE 18 : RESULTATS DE LA VARIATION DE LA

PRESSION AUX NOUEDS : SCENARIO 5

Station Débit (l/s)

% par

rapport à la

référence

Nombre de

pompes

retenues

après

simulation

Débit

moyen par

pompe (l/s)

HMT(m)

Pression

collecteur

(m)

Ecart Min

entre PXP

et Phyp

(m)

IPS3 439 71 3 147 103.9 101.4 17.7

462 75 3 154 100 97.5 13.8

IPS4 240 70 2 120 115.1 112.6 30.5

260 76 2 130 111.5 109 20.1

IPS7 662 70 5 133 110.9 108.4 14.4

709 75 6 119 116.5 114 4.6

R1 349 73 3 117 118.4 109.4 30.5

358 75 3 120 113.9 105.4 23.3



ANNEXE 19 : RESULTATS DE LA VARIATION DE LA

VITESSE DANS LES TUYAUX : SCENARIO 5

Station IPS3 IPS4 IPS7 R1

Ecart Max de vitesse (m/s) 0.2 0.04 0.28 0.20



ANNEXE 20 : RESULTATS DES CALCULS EN REGIME TRANSITOIRE

20.1 RESULTATS DU RESEAU IPS3 CAS 1 : τ 2L/C

ID Arc L

(m) Q(l/s) D(mm)

Dext

(mm)

V0

(m/s) e (mm)

ϲ

(m/s)

2 x L/C

(s) τ (s)

∆H

(m) PS (m) PMS (m) PMiS (m) PN (m) PNmax (m)

Tuyau 36 465 78 221 250 2.03 14.5 421.7 2.2 0.01 87.4 81.0 168.4 -6.4 160 192

Tuyau 16 958 83 221 250 2.16 14.5 421.7 4.5 0.01 93.0 108.3 201.3 15.3 160 192

Tuyau 26 1112 53 176 200 2.18 12 429.1 5.2 0.01 95.3 91.8 187.1 -3.5 160 192

Tuyau 10 507 133 265 300 2.41 17.5 422.9 2.4 0.01 104.0 94.8 198.7 -9.2 160 192

Tuyau 13 494 59 176 200 2.43 12 429.1 2.3 0.01 106.1 81.6 187.6 -24.5 160 192

Tuyau 18 666 61 176 200 2.51 6.5 322.6 4.1 0.01 82.5 86.2 168.7 3.8 160 192

Tuyau 30 21 61 176 200 2.51 6.5 322.6 0.1 0.01 82.5 90.5 173.0 8.1 160 192

Tuyau 32 13 710 600 2.51 8.7 914.2 0.0 0.01 234.0 112.2 346.3 -121.8 300 360

Tuyau 40 121 80 176 200 3.29 12 429.1 0.6 0.01 143.8 110.8 254.6 -33.1 160 192


ID arc L(m) Q(l/s) D(mm) Dext

(mm)

V0

(m/s) e (mm)

ϲ

(m/s)

2 x L/C

(s) τ (s)

∆H


Tuyau 36 465 78 221 250 2.03 14.5 421.7 2.2 6.0 32.1 81.0 113.2 48.9 160 192

Tuyau 16 958 83 221 250 2.16 14.5 421.7 4.5 6.0 70.4 108.3 178.8 37.9 160 192

Tuyau 26 1112 53 176 200 2.18 12 429.1 5.2 6.0 82.3 91.8 174.1 9.5 160 192

Tuyau 10 507 133 265 300 2.41 17.5 422.9 2.4 6.0 41.5 94.8 136.3 53.2 160 192

Tuyau 13 494 59 176 200 2.43 12 429.1 2.3 6.0 40.7 81.6 122.3 40.9 160 192

Tuyau 18 666 61 176 200 2.51 12 429.1 3.1 6.0 56.7 86.2 143.0 29.5 160 192

Tuyau 30 21 61 176 200 2.51 12 429.1 0.1 6.0 1.8 90.5 92.3 88.7 160 192

Tuyau 32 13 710 600 2.51 8.7 914.2 0.0 6.0 1.1 112.2 113.3 111.1 300 360

Tuyau 40 121 80 176 200 3.29 12 429.1 0.6 6.0 13.5 110.8 124.3 97.3 160 192




ID tuyau L(m) Q(l/s) D(mm) Dext

(mm)

V0

(m/s)

e

(mm) ϲ (m/s)

2 x L/C

(s) τ (s)

∆H


Tuyau 64 286 42 176 200 1.73 12 429.1 1.3 0.01 75.5 101.1 176.6 25.6 160 192

Tuyau 9 462 45 176 200 1.85 12 429.1 2.2 0.01 80.9 75.9 156.8 -5.0 160 192

Tuyau 60 381 71 221 250 1.85 14.5 421.7 1.8 0.01 79.6 74.0 153.6 -5.5 160 192

Tuyau 57 144 46 176 200 1.89 12 429.1 0.7 0.01 82.7 78.9 161.6 -3.8 160 192

Tuyau 48 207 105 265 300 1.90 17.5 422.9 1.0 0.01 82.1 104.6 186.6 22.5 160 192

Tuyau 49 251 105 265 300 1.90 17.5 422.9 1.2 0.01 82.1 99.4 181.4 17.3 160 192

Tuyau 53 354 60 176 200 2.47 12 429.1 1.6 0.01 107.9 81.3 189.1 -26.6 160 192

Tuyau 39 234 68 176 200 2.80 12 429.1 1.1 0.01 122.3 57.1 179.3 -65.2 160 192

Tuyau 61 208 71 176 200 2.92 12 429.1 1.0 0.01 127.7 72.0 199.7 -55.6 160 192

Tuyau 11 420 72 176 200 2.96 12 429.1 2.0 0.01 129.5 72.5 201.9 -57.0 160 192

Tuyau 14 56 117 176 200 4.81 12 429.1 0.3 0.01 210.4 90.0 300.4 -120.3 160 192


ID tuyau L(m) Q(l/s) D(mm) Dext

(mm)

V0

(m/s)

e

(mm) ϲ (m/s)

2 x L/C

(s) τ (s)

∆H


Tuyau 64 286 42 176 200 1.73 12 429.1 1.3 3.0 33.6 101.1 134.7 67.6 160 192

Tuyau 9 462 45 176 200 1.85 12 429.1 2.2 3.0 58.1 75.9 134.0 17.8 160 192

Tuyau 60 381 71 221 250 1.85 14.5 421.7 1.8 3.0 47.9 74.0 122.0 26.1 160 192

Tuyau 57 144 46 176 200 1.89 12 429.1 0.7 3.0 18.5 78.9 97.4 60.4 160 192

Tuyau 48 207 105 265 300 1.90 17.5 422.9 1.0 3.0 26.8 104.6 131.3 77.8 160 192

Tuyau 49 251 105 265 300 1.90 17.5 422.9 1.2 3.0 32.5 99.4 131.8 66.9 160 192

Tuyau 53 354 60 176 200 2.47 12 429.1 1.6 3.0 59.3 81.3 140.6 21.9 160 192

Tuyau 39 234 68 176 200 2.80 12 429.1 1.1 3.0 44.4 57.1 101.5 12.6 160 192

Tuyau 61 208 71 176 200 2.92 12 429.1 1.0 3.0 41.3 72.0 113.3 30.8 160 192

Tuyau 11 420 72 176 200 2.96 12 429.1 2.0 3.0 84.5 72.5 156.9 -12.0 160 192

Tuyau 14 56 117 176 200 4.81 12 429.1 0.3 3.0 18.3 90.0 108.3 71.7 160 192



ANNEXE 21 : EXTRAIT DU CALENDRIER DE

GESTION DES PIVOTS POUR LE RESEAU IPS1 :

pivot N1004

N1 004

Dose pour un tour en 24h 8,0 mm

Vitesse Durée quart de tour

(Hr) Dose moyenne

(mm) Dosse efficace

(mm)

100% 04:48 6.4 5.4

95% 05:03 6.7 5.7

90% 05:20 7.1 6

85% 05:38 7.5 6.4

80% 06:00 8 6.8

75% 06:24 8.5 7.3

70% 06:51 9.1 7.8

65% 07:23 9.8 8.4

60% 08:00 10.7 9.1

55% 08:43 11.6 9.9

50% 09:36 12.8 10.9

45% 10:40 14.2 12.1

40% 12:00 16 13.6

35% 13:42 18.3 15.5

30% 16:00 21.3 18.1

25% 19:12 25.6 21.8



ANNEXE 22 : CONSIGNES DE RÉGULATION DES PRESSIONS DU COLLECTEUR

DES RÉSEAUX DU SITE DE FERKE 2


% par

rapport à

la

référence

Nombre de

pompes de

surpression

Débit par

pompe

(l/s)

Zone de

fonctionnement

optimale

Puissance

Surpression

(kW)

HMT des

pompes

régulée

(m)

Consigne

HMT

(m)

Pression

Collecteur

régulée (m)

Consigne

Pression

Collecteur

(m)

R1

475 - 442 100 - 93 4 118 - 111 OUI 1000 95 96 ± 5 89 90 ± 5

442 - 404 93 - 85 3 147 - 135 OUI 750 91

85 ± 5

85

85 ± 5 404 - 356 85 - 75 3 135 - 119 NON 750 86 80

356 - 309 75 - 65 3 119 - 103 NON 750 90 84

309 - 261 65 - 55 2 155 - 131 OUI 500 89

89 ± 5

83

83 ± 5 261 - 214 55 - 45 2 131 - 107 NON 500 88 82

214 - 167 45 - 35 2 107 - 84 NON 500 88 82

167 - 104 35 - 22 1 167 - 104 OUI 250 69 71 ± 5 63 65 ± 5


% par

rapport à

la

référence

Nombre de

pompes de

surpression

Débit par

pompe

(l/s)

Zone de

fonctionnement

optimale

Puissance

Surpression

(kW)

HMT des

pompes

régulée

(m)

Consigne

HMT

(m)

Pression

Collecteur

régulée (m)

Consigne

Pression

Collecteur

(m)

IPS1

338 - 304 100 - 90 3 113 - 102 OUI 750 109

109 ± 5

107

107 ± 5 304 - 287 90 - 85 2 152 - 144 OUI 500 108 106

287 - 254 85 - 75 2 144 - 127 OUI 500 108 106

254 - 219 75 - 65 2 127 - 110 NON 500 109 107

219 - 180 65 - 53 2 110 - 90 NON 500 91

92 ± 5

89

90 ± 5 180 - 152 53 - 45 1 180 - 152 OUI 250 90 88

152 - 103 45 - 31 1 152 - 103 NON 250 90 88




% par

rapport à

la

référence

Nombre de

pompes de

surpression

Débit par

pompe

(l/s)

Zone de

fonctionnement

optimale

Puissance

Surpression

(kW)

HMT des

pompes

régulée

(m)

Consigne

HMT

(m)

Pression

Collecteur

régulée (m)

Consigne

Pression

Collecteur

(m)

IPS2

639 - 607 100 - 95 5 128 - 121 OUI 1250 123 123 ± 5

121 120 ± 5

607 - 511 95 - 80 5 121 - 102 NON 1250 121 119

511 - 447 80 - 70 4 128 - 112 OUI 1000 114 114 ± 5 112 112 ± 5

447 - 415 70 - 65 3 149 - 138 OUI 750 110 110 ± 5

108 108 ± 5

415 - 319 65 - 50 3 138 - 106 NON 750 108 106

319 - 288 50 - 45 2 160 - 144 OUI 500 104 104 ± 5

102 102 ± 5

288 - 190 45 - 30 2 144 - 95 NON 500 102 100

190 - 103 30 - 16 1 190 - 103 OUI 250 89 90 ± 5 87 88 ± 5


% par

rapport à

la

référence

Nombre de

pompes de

surpression

Débit par

pompe

(l/s)

Zone de

fonctionnement

optimale

Puissance

Surpression

(kW)

HMT des

pompes

régulée

(m)

Consigne

HMT

(m)

Pression

Collecteur

régulée (m)

Consigne

Pression

Collecteur

(m)

IPS3

614 - 584 100 - 95 4 154 - 146 OUI 800 100 100 ± 5

98 98 ± 5

584 - 522 95 - 85 4 146 - 131 NON 800 98 96

522 - 492 85 - 80 4 131 - 123 NON 800 96

97 ± 5

94

95 ± 5 492 - 400 80 - 65 3 164 - 133 OUI 600 95 93

400 - 338 65 - 55 3 133 - 108 NON 600 100 98

338 - 276 55 - 45 2 163 - 113 OUI 400 84

85 ± 5

82

83 ± 5 276 - 185 45 - 30 2 169 - 93 NON 400 85 83

185 - 101 30 - 16 1 185 - 101 OUI 200 84 82




% par

rapport à

la

référence

Nombre de

pompes de

surpression

Débit par

pompe

(l/s)

Zone de

fonctionnement

optimale

Puissance

Surpression

(kW)

HMT des

pompes

régulée

(m)

Consigne

HMT

(m)

Pression

Collecteur

régulée (m)

Consigne

Pression

Collecteur

(m)

IPS4

343 - 326 100 - 95 3 115 - 109 NON 750 97

97 ± 5

95

95 ± 5 326 - 292 95 - 85 2 163 - 146 OUI 500 96 94

292 - 257 85 - 75 2 146 - 129 NON 500 96 94

257 - 223 75 - 65 2 129 - 112 NON 500 85

86 ± 5

83

84 ± 5 223 - 172 65 - 50 2 112 - 86 NON 500 86 84

172 - 154 50 - 45 1 172 - 154 OUI 250 85 83

154 - 107 45 - 31 1 154 - 107 NON 250 85 83


% par

rapport à

la

référence

Nombre de

pompes de

surpression

Débit par

pompe

(l/s)

Zone de

fonctionnement

optimale

Puissance

Surpression

(kW)

HMT des

pompes

régulée

(m)

Consigne

HMT

(m)

Pression

Collecteur

régulée (m)

Consigne

Pression

Collecteur

(m)

IPS7

942 - 895 100 - 95 7 136 - 128 OUI 1750 110

110 ± 5

108

108 ± 5 895 - 801 95 - 85 7 128 - 115 NON 1750 110 108

801 - 707 85 - 75 6 134 - 118 OUI 1500 107 105

707 - 613 75 - 65 5 142 - 123 OUI 1250 97 97 ± 5

95 95 ± 5

613 - 500 65 - 53 4 153 - 125 OUI 1000 95 93

500 - 424 53 - 45 3 167 - 141 OUI 750 83

85 ± 5

81

83 ± 5 424 - 330 45 - 35 3 141 - 110 NON 750 86 84

330 - 185 35 - 20 2 165 - 93 OUI 500 83 81

185 - 0 20 - 0 1 185 - 93 OUI 250 80 82 ± 5 78 80 ± 5




% par

rapport à

la

référence

Nombre de

pompes de

surpression

Débit par

pompe

(l/s)

Zone de

fonctionnement

optimale

Puissance

Surpression

(kW)

HMT des

pompes

régulée

(m)

Consigne

HMT

(m)

Pression

Collecteur

régulée (m)

Consigne

Pression

Collecteur

(m)

IPS5/6

1883 -

1695 100 - 90 13 145 - 130 OUI 2600 103

102 ± 5

101

100 ± 5 1695 -

1506 90 - 80 13 130 - 115 NON 2600 100 98

1506 -

1318 80 - 70 10 151 - 132 OUI 2000 94 94 ± 5 92 92 ± 5

1318 -

1130 70 - 60 8 165 - 141 OUI 1600 87

87 ± 5

85

85 ± 5 1130 - 942 60 - 50 7 161 - 134 OUI 1400 85 83

942 - 847 50 - 45 6 157 - 141 OUI 1200 83 81

847 - 753 45 - 40 5 169 - 151 OUI 1000 88 86

753 - 565 40 - 30 4 188 - 141 OUI 800 80 82 ± 5 78 80 ± 5

565 - 377 30 - 20 3 188 - 126 OUI 600 76

77 ± 5

74

75 ± 5 377 - 188 20 - 10 2 189 - 104 OUI 400 75 73

188 - 104 10 - 5 1 188 - 104 OUI 200 76 74



ANNEXE 23 : CARACTERISTIQUES DES SOUPAPES

Station N°


Précision implantation X Y Z Type Q(l/s)

DN

(mm)

PMS

(m)

PE

(m)

β

(m)

PC

(m)

QM

(l/s)

DN

(mm)

R1 1 244460.92 1037307.04 307 Fonte 305 450 98.67 120 20 140 303 150 Ancienne Soupape S-28-07

2 245937.17 1037258.24 323 Fonte 152 400 98.67 120 20 140 125 100 Ancienne Soupape S-28-01

IPS1 1 242849.74 1029677.20 324 PVC 181 300 108.6 120 20 140 125 100

Avant piquage PVC DN 200 vers

borne 21B021 (N1021)


IPS2

1 243455.46 1029692.79 308 PVC 115 300 115.6 120 20 140 125 100 Ancienne Soupape S-22-01





IPS3




IPS4


2 247078.29 1031647.35 316 Fonte 302 600 110.0 120 20 140 303 150 Avant piquage PVC DN250 vers

B001 (V4001)

3 247570.63 1031968.44 329 Fonte 151 600 110.0 120 20 140 125 100 après soupape E-24-03B

IPS5/6


2 250109.13 1031571.03 333 Fonte 392 600 104.9 120 20 140 303 150 Avant piquage PVC DN 200 vers

borne V4051


4 250614.78 1030398.15 340 Fonte 119 400 104.9 120 20 140 125 100 Avant nœud PVC DN300/DN200




6 250326.79 1034396.15 353 Fonte 179 500 104.9 120 20 140 125 100 Ancienne Soupape S-25a-01



9 250911.99 1037996.36 343 PVC 123 300 104.9 120 20 140 125 100 Ancienne Soupape S-25a-05

10 249271.65 1035253.41 342 Fonte 404 500 104.9 120 20 140 303 150 Ancienne Soupape S-25b-02



IPS7

1 246972.84 1028031.82 329 PVC 105 300 104.6 120 20 140 125 100 Avant piquage PVC DN200 vers

borne P7010


borne 27P050 (P7050)

3 247998.60 1027624.28 446 Fonte 278 450 104.6 120 20 140 303 150 Après ancienne ventouse E-27-13


5 246315.63 1026684.50 343 Fonte 548 600 104.6 120 20 140 415 200 Avant piquage Fonte DN500




ANNEXE 24 : CARTES DE REPARTITION DE

SOUPAPES ET VENTOUSES DANS LES RESAUX

24.1 REPARTITION POUR LE RESEAU IPS1



24.2 REPARTITION SOUPAPES ET VENTOUSES POUR IPS2



24.3 REPARTITION DES SOUPAPES ET VENTOUSES POUR IPS3



24.5 REPARTITION DES SOUPAPES ET VENTOUSES IPS5/6



24.7 REPARTITION DES SOUPAPES ET VENTOUSES POUR R1



ANNEXE 25 : CARACTERISTIQUES AERAULIQUES

DES VENTOUSES : source catalogue Bayard F1-20



ANNEXE 26 : TABLEAU DE CHOIX DES VENTOUSES

EN ADMISSION D’AIR : source catalogue Bayard F1-20



ANNEXE 27 : CARACTERISTIQUES DES VENTOUSES

Station N°


Précision implantation X Y Z Type Q(l/s)

DN

(mm)

PMS

(m)

PE

(m)

β

(m)

PC

(m)

QM

(l/s)

DN

(mm)

R1 1 244460.92 1037307.04 307 Fonte 305 450 98.67 120 20 140 303 150 Ancienne Soupape S-28-07


IPS1 1 242849.74 1029677.20 324 PVC 181 300 108.6 120 20 140 125 100

Avant piquage PVC DN 200 vers

borne 21B021 (N1021)


IPS2






IPS3




IPS4



B001 (V4001)

3 247570.63 1031968.44 329 Fonte 151 600 110.0 120 20 140 125 100 après soupape E-24-03B

IPS5/6


2 250109.13 1031571.03 333 Fonte 392 600 104.9 120 20 140 303 150 Avant piquage PVC DN 200 vers

borne V4051


4 250614.78 1030398.15 340 Fonte 119 400 104.9 120 20 140 125 100 Avant nœud PVC DN300/DN200







9 250911.99 1037996.36 343 PVC 123 300 104.9 120 20 140 125 100 Ancienne Soupape S-25a-05




IPS7

1 246972.84 1028031.82 329 PVC 105 300 104.6 120 20 140 125 100 Avant piquage PVC DN200 vers

borne P7010


borne 27P050 (P7050)

3 247998.60 1027624.28 446 Fonte 278 450 104.6 120 20 140 303 150 Après ancienne ventouse E-27-13


5 246315.63 1026684.50 343 Fonte 548 600 104.6 120 20 140 415 200 Avant piquage Fonte DN500




ANNEXE 28 : EXTRAIT DE BAYARD TARIF 2018

optimisation des rÉseaux d’irrigation du pÉrimÈtre …

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