8. OUVRAGES DE TRANSPORT DE L'EAU

8.0   Introduction

1. Plusieurs types d'ouvrages peuvent servir � transporter l'eau dans une ferme piscicole. Le canal � d�couvert est le plus couramment employ�; une �tude d�taill�e figure aux sections 8.1 � 8.6. Nous �tudierons ensuite d'autres types d'ouvrages commun�ment utilis�s, notamment les suivants:

• aqueducs simples pour transporter l'eau au-dessus du sol (voir section 8.8);
• canalisations courtes pour acheminer l'eau par-dessus ou par dessous un autre ouvrage, tel qu'un canal ou une voie de desserte (voir section 8.9);
• siphons simples pour franchir un obstacle, par exemple la digue d'un �tang (voir section 8.9).

8.1   Types de canaux � d�couvert

1. Les fermes aquicoles sont �quip�es de divers types de canaux � d�couvert pour le transport de l'eau, g�n�ralement par gravit�*; on distingue quatre principaux types d'utilisation:

• canaux d'alimentation pour amener l'eau depuis la prise d'eau principale jusqu'aux �tangs; une ferme importante qui poss�de plusieurs groupes d'�tangs en d�rivation a habituellement un canal d'alimentation principal, qui se divise en canaux secondaires et m�me tertiaires;
• canaux de drainage pour �vacuer l'eau des �tangs, par exemple vers une vall�e;
• canaux de d�rivation pour d�tourner des �tangs de barrage les d�bits d'eau exc�dentaires;
• canaux de protection pour d�tourner des �tangs d'�levage les eaux de ruissellement.

2. Le pr�sent chapitre vous fournira des indications concernant les canaux d'alimentation, de drainage et de d�rivation. Des indications compl�mentaires concernant les canaux ou foss�s de protection vous seront donn�es � la section 11.5.

Canaux ouverts pour une petite ferme piscicole Note. Voir �galement � la page 83.

8.2   Conception des canaux

1. Tous les canaux doivent �tre soigneusement con�us de fa�on � avoir la capacit� de d�bit requise. Or, la conception d'un canal repose sur l'application de formules mettant en rapport sa capacit� de d�bit, son profil, sa pente ou perte de charge effective et la rugosit� de ses parois. La relation de Manning est la formule le plus couramment employ�e:

v = (1 � n) (R^2/3) (S^1/2)    

avec
        v = vitesse de l'eau dans le canal;
        n = coefficient de rugosit� des parois du canal;
        R = rayon hydraulique du canal;
        S = pente r�elle du fond du canal.

2. Ces termes vous seront pr�cis�s par la suite, mais consid�rons tout d'abord quelques-uns des facteurs fondamentaux pour la conception d'un canal.

Quel profil de canal adopter

3. Les canaux peuvent avoir diff�rents profils, le profil semi-circulaire �tant en principe le plus efficient. Toutefois, ce dernier ne convient pas dans le cas des canaux de terre, et son utilisation est donc g�n�ralement limit�e aux canaux sur�lev�s* en b�ton pr�fabriqu� ou en plastique.

4. Dans les fermes piscicoles, les canaux sans rev�tement d'�tanch�it� ont la plupart du temps une section transversale de forme trap�zo�dale, d�finie par les �l�ments suivants:

la largeur (b) de son fond (ou plafond) horizontal; la pente (z:1) des parois lat�rales; la profondeur maximale de l'eau (h); la revanche* (f) permettant d'�viter tout d�bordement. 5. Les canaux munis d'un rev�tement d'�tanch�it� de brique ou de b�ton peuvent aussi avoir un profil transversal rectangulaire(voir section 8.3).

Choix de la pente des parois lat�rales d'un canal trap�zo�dal
6. Comme nous l'avons vu plus haut pour les digues d'�tang, la pente des parois lat�rales d'un canal trap�zo�dal est donn�e habituellement par la valeur d'un rapport, par exemple 1,5:1. Ce rapport est �gal par d�finition � la variation de distance horizontale (ici 1,5 m) par m�tre de distance verticale. La pente lat�rale peut aussi s'exprimer par l'angle de la paroi par rapport � la verticale, mesur� en degr�s et minutes.

7. La valeur qu'il convient de choisir pour la pente des parois lat�rales d'un canal de terre de section trap�zo�dale d�pend du type de de sol dans lequel les parois sont creus�es (voir tableau 34).La pente des parois peut �tre d'autant plus forte que le mat�riau du sol est plus stable. S'il s'agit d'un canal � rev�tement d'�tanch�it�, la pente des parois est �galement fonction du type de rev�tement employ�.

TABLEAU 34 Pente des parois lat�rales de canaux trap�zoidaux creus�s dans divers types de sols

Choix de la pente du fond d'un canal

8. La pente longitudinale du fond des canaux de terre d�pend des caract�ristiques topographiques pr�sentes:

• en terrains tr�s plats, la pente du fond peut �tre r�duite � z�ro (canal horizontal) ou tout au plus maintenue � une valeur minimale de 0,05 pour cent, soit 5 cm pour 100 m;
• en terrains plus accident�s, la pente du fond devrait �tre limit�e � une valeur comprise entre 0,1 et 0,2 pour cent, soit 10 � 20 cm pour 100 m, afin d'�viter un �coulement trop rapide de l'eau dans les canaux et l'�rosion de leurs parois.

9. Si n�cessaire, le niveau du fond du canal peut �tre diminu� par la construction de seuils dans le canal (voir section 8.7).

10. Dans le cas de canaux � rev�tement d'�tanch�it� de briques ou de b�ton par exemple, la pente du fond peut �tre plus forte, compte tenu du risque d'�rosion moins important.

D�termination de la vitesse d'�coulement maximale dans les canaux

11. La vitesse d'�coulement de l'eau dans les canaux � d�couvert varie selon la profondeur et la distance par rapport aux parois. A proximit� du fond et au voisinage des bords, l'eau s'�coule moins rapidement. Lors de la conception d'un canal, l'attention porte d'ordinaire sur la vitesse moyenne de l'eau calcul�e sur toute la section transversale du canal.

12. La vitesse moyenne maximale admissible dans un canal pour �viter l'�rosion d�pend du type de sol (voir aussi le manuel n� 6, le sol, section 12.3), ou du mat�riau de rev�tement. Les valeurs maximales admissibles des vitesses d'�coulement dans les canaux ordinaires et dans les canaux sur�lev�s, pour divers types de sols et de rev�tements, sont indiqu�es au tableau 35.

TABLEAU 35 Vitesses moyennes maximales admissibles de l'eau dans les canaux ordinaires et les canaux sur�lev�s

Calcul des caract�ristiques g�om�triques du canal et de son rayon hydraulique R

13. La connaissance de la largeur du fond b (en m�tres), de la profondeur d'eau maximale h (en m�tres) et de la pente (z:1) des parois lat�rales permet de calculer ais�ment les caract�ristiques suivantes du canal:  

la section transversale mouill�e A (en m�tres carr�s); le p�rim�tre mouill� P (en m�tres), c'est-�-dire la longueur du p�rim�tre de la section transversale effectivement au contact de l'eau, sans inclure la largeur B � la surface de l'eau (voir tableau 36, colonne 5); le rayon hydraulique R (en m�tres), �gal � l'aire A de la section transversale mouill�e divis�e par le p�rim�tre mouill� P; on utilise souvent ce param�tre pour d�finir le profil du canal; la largeur en surface de l'eau B (en m�tres), c'est-�-dire la distance s�parant les deux berges � la surface de l'eau.

14. Les caract�ristiques g�om�triques de la section transversale mouill�e des canaux sont r�capitul�es au tableau 36 pour les trois types de profils les plus courants: rectangulaire, trap�zo�dal et triangulaire.

Note: Plus le rayon R est Important, plus le d�bit du canal est �lev�.  

TABLEAU 36 G�om�trie de la section transversale immerg�e d'un canal

Abr�viations:   b = largeur du fond du canal (m)   h = profondeur maximale de l'eau dans l'axe du canai (m)   z = facteur de pente des parois lat�rales: variation de distance horizontale par unit� de distance verticale

Coefficient de rugosit� d'un canal

15. Le coefficient de rugosit� (n) exprime la r�sistance � l'�coulement cr��e par les parois lat�rales et le fond d'un canal. Plus n est grand, plus la rugosit� des parois est importante et plus l'�coulement de l'eau dans le canai est difficile.

16. Le tableau 37 indique les valeurs du coefficient de rugosit� observ� dans diff�rentes conditions; il indique �galement les valeurs inverses (1 � n) qu'il convient d'utiliser dans les calculs.

TABLEAU 37 Coefficient de rugosit� des canaux ordinaires et des canaux sur�lev�s

Importance de la pente ou gradient

17. Dans les cas simples, vous pouvez supposer que la pente du fond du canai est dirig�e vers l'aval. En fait, l'eau circulera dans un canal dans la mesure o� le niveau d'eau � l'extr�mit� amont est plus �lev� que le niveau d'eau � l'extr�mit� aval. Si le fond d'un canal est horizontal, le gradient peut �tre consid�r� comme �tant �gal � la diff�rence de charge entre l'amont et l'aval. La pente S du fond du canal est exprim�e en m�tres de charge par m�tre de longueur, par exemple S = 0,01 ou 1 pour cent. Le d�bit est d'autant plus Important que la valeur de S est �lev�e.

18. Il est � noter que pour obtenir un d�bit r�gulier et uniforme et r�duire au minimum le risque de s�dimentation, le canal doit �tre construit de fa�on que sa pente de fond suive la d�clivit� g�n�rale du terrain, c'est-�- dire que la profondeur d'eau demeure constante. En raison toutefois de leur plus grande facilit� de r�alisation, les fonds des canaux sont fr�quemment construits horizontaux.

Estimation de la capacit� de d�bit des canaux de terre

19. La formule de Manning peut �tre appliqu�e directement (voir paragraphe 25 de la pr�sente section) ou peut �tre utilis�e sous diff�rentes formes simplifi�es.

20. Si vous envisagez de construire un canal de section trap�zo�dale standard comportant une largeur de fond b = 1 m, des pentes des parois lat�rales z:1 = 1,5:1 et une pente longitudinale tr�s faible S = 0,0001- 0,0002 (0,01-0,02 pour cent), il est possible d'estimer la capacit� de d�bit approximative Q (en m�tres cubes par seconde) d'un tel canal, en supposant que la vitesse moyenne de l'eau sera de v = 0,3-0,5 m/s, comme suit:  

Q = aire de la section transversale mouill�e x  v

Exemple

Si l'on choisit une valeur v = 0,3 m/s en raison de la rugosit� relative des parois, la capacit� de d�bit d'un tel canal est alors �valu�e comme suit:

21. Une autre m�thode simple consiste � utiliser un tableau indiquant des estimations de la capacit� de d�bit d'eau pour un certain nombre de dimensions, de profondeurs d'eau et de pentes longitudinales de canaux. Le tableau 38 fournit des donn�es de ce genre pour un canal de section trap�zo�dale creus� dans un sol ordinaire, avec des pentes de parois lat�rales de 1,5:1.

TABLEAU 38 Capacit� de transport des canaux de terre de section trap�zo�dale (l/s) (pente des parois lat�rales 1,5:1; coefficient de rugosit� 0,020-0,025)

Estimation de la capacit� de d�bit des canaux � rev�tement

22. Si vous envisagez de construire un canal rectangulaire rev�tu de briques, de parpaings ou de b�ton (voir section 8.3), vous pouvez �valuer sa capacit� de d�bit (en litres par seconde) comme suit:  

Exemples de canaux rectangulaires rev�tus

Conception d'un canal � l'aide de graphiques

23. Les graphiques facilitent �galement le calcul des canaux, notamment:

• le graphique 7, qui indique la capacit� de transport des canaux de terre de section trap�zo�dale � parois lisses, inclin�es suivant une pente de 1:1 et une pente longitudinale du fond S = 0,1 pour cent;
• le graphique 8, qui indique la capacit� de transport de canaux similaires mais � parois rugueuses.

24. Il y a deux fa�ons d'utiliser ces graphiques:

a) Les caract�ristiques du canal �tant fix�es, le graphique permet de d�terminer sa capacit� de transport.

Exemple

Soit un canal dont les caract�ristiques sont les suivantes:

• largeur du fond = 1,20 m
• profondeur d'eau = 0,40 m
• pente des parois lat�rales = 1:1
• pente longitudinale du fond = 0,1 pour cent
• n = 0,020 (sol ordinaire)

Le graphique 7 permet de d�terminer le point A, lequel correspond � une capacit� de transport Q = 620 m³/h.

b) La Capacit� de transport du canal �tant fix�e, le graphique permet de d�terminer les caract�ristiques g�om�triques requises.

Exemple

Si le canal doit avoir une capacit� de transport Q = 425 m³/h et s'il doit �tre creus� dans un terrain pierreux (n = 0,035), avec une pente des parois lat�rales de 1:1 et une pente longitudinale S = 0,1 pour cent utilisez alors le graphique 8. En suivant la ligne Q = 400 m³/h, choisissez une valeur de la largeur du fond relativement importante (par exemple, 1,5 m) et d�terminez le point A correspondant � Q = 425 m³/h. A partir de ce point rep�rez la profondeur de l'eau h = 0,30 m sur l'�chelle de gauche.

Calcul de la capacit� de transport d'un canal d'apr�s la formule de Manning

25. Il est relativement simple de calculer directement la capacit� de transport (en m�tres cubes par seconde) d'un canal � d�couvert quelconque, dont le d�bit est r�gulier et uniforme en appliquant la formule de Manning sous la forme suivante:

Q = A (1 � n) R^2/3 S^1/2

avec, comme vous l'avez vu plus haut:

A = aire de la section transversale mouill�e (en m�tres carr�s) (voir tableau 36);
R = rayon hydraulique (en m�tres) (voir tableau 36);
S= pente longitudinale du fond du canal;
n= coefficient de rugosit� (voir tableau 37).

26. Pour faciliter les calculs, vous pouvez �galement consulter:

• le tableau 37, qui donne certaines valeurs de (1 � n);
• le tableau 39, qui donne la valeur de �(1 + z² ) pour les valeurs courantes de z;
• le tableau 40, qui donne les valeurs des puissances un demi de S (S^1/2);
• le tableau 41 qui donne les valeurs des puissances deux tiers de R (R^2/3).

Exemple

Un canal trap�zo�dal poss�de les caract�ristiques suivantes:

• largeur du fond b = 0,50 m
• profondeur d'eau h = 0,40 m
• n = 0,030
• S = 0,003
• pente des parois lat�rales z:1 = 1,5:1

 D�terminez sa capacit� de transport comme suit:

• A = (b + zh) h = [0,50 m + (1,5 x 0,40 m)] x 0,40 m = 0,44 m²
• (1 � n) = 1 � 0,030 = 33,33
• R = A � [b + 2h (�(1 + z²)] = 0,44 m² � [0,50 m + (2 x 0,40 m)(1,80)] = 0,44 m² � 1,94 m = 0.227 m (tableau 39)
• R^2/3 = (0,227 m)^2/3 = 0,372 m (tableau 41)
• S^1/2 = (0,003 )^1/2 = 0,055 (tableau 40)
• Q= (0, 44 m²) (33,33) (0,372 m) (0,055) = 0,300 m³/S = 300 l/s

Calcul et v�rification de la vitesse moyenne de l'eau dans le canal

27. Il existe plusieurs m�thodes de calcul de la vitesse moyenne de l'eau dans un canal � d�couvert. Vous pouvez par exemple utiliser l'une des trois m�thodes simples suivantes:

a) Connaissant le d�bit d'eau Q (en m�tres cubes par seconde) transport� par un canal dont l'aire de la section transversale mouill�e est de A (en m�tres carr�s), d�terminez la vitesse moyenne de l'eau v (en m�tres par seconde) par la relation: v = Q � A

Exemple

Supposons que pour le canal ci-dessus Q = 0,300 m³/s et A = 0,44 m²,
alors v = 0,300 m³/s � 0,44 m² = 0,68 m/s.

b) La vitesse moyenne de l'eau v (en m�tres par seconde) peut aussi �tre calcul�e directement par la formule classique de Manning, avec l'aide des tableaux 37, 40 et 41:

v = (1 � n) R^2/3 S^1/2

TABLEAU 40 Valeurs courantes de S1/2 Attention: S = pente longitudinale du fond du canal exprim�e en unit�s de d�nivellation (m) par unit� de distance horizontale (m). Notez que S1/2 = �(S)

Mode d'utilisation du tableau: par exemple, si R = 0,227 m, d�lerminez la valeur de R^2/3:

• dans la premi�re colonne, rep�rez la valeur de R � la premi�re d�cimale pr�s (0,2)
• suivez cette ligne vers la droite jusqu'� la colonne indiquant le chiffre de la deuxi�me d�cimale (2)
• notez ce chiffre = 0,364, qui correspond � la valeur recherch�e pour R = 0,220 m
• suivez la ligne jusqu'� la colonne suivante vers la droite (3)
• notez ce nombre = 0,375, qui correspond � la valeur recherch�e pour R = 0,230 m
• puisque R = 0,227 m est compris entre les deux valeurs ci-dessus, vous devez interpoler
• calculez la diff�rence entre les deux nombres pr�c�demment relev�s: soit 0,375 - 0,364 = 0,011
• divisez cette diff�rence par 10: 0,011 � 10 = 0,0011
• multipliez le r�sultat par la troisi�me d�cimale de la valeur de R = 0,227 m: 0,0011 x 7 = 0,0077
• ajoutez ce r�sultat au plus petit des deux nombres relev�s pr�c�demment: 0,364 + 0,0077 = 0,3717 arrondi � 0,372 m
• R^2/3= (0,227 m)^2/3 = 0,372 m

  c) La vitesse moyenne de l'eau v (en m�tres par seconde) peut �tre d�termin�e graphiquement par la relation:

v = C �(RS)

• C �tant obtenu du graphique 9 en fonction du coefficient de rugosit� (1 � n, voir tableau 37) et du rayon hydraulique R (voir tableau 36);
• �(RS) �tant obtenu du graphique 10 en fonction de R (rayon hydraulique) et de S (pente longitudinale du fond du canal).

Exemple

A partir de donn�es identiques � celles de l'exemple pr�c�dent, d�terminons:

• d'apr�s le graphique 9, pour R =0,227m et (1 � n) = 33,33,  C = 26
• d'apr�s le graphique 10, pour R = 0,227 m et S = 0,003, �(RS) = 0,0262
• v = C�(RS) = 26 x 0,0262 = 0,6812 = 0,68 m/s

28. Une fois connue la vitesse moyenne v de l'eau (en m�tres par seconde), il est possible de comparer cette valeur � la vitesse moyenne maximale admissible dans le canal consid�r� (voir tableau 35). La vitesse v calcul�e lors de la conception du canai doit �tre inf�rieure � la valeur maximale admissible, pour �viter l'�rosion du canal.  

Exemple

Si le canal est creus� dans un limon sableux, la vitesse moyenne maximale admissible est �gale � 0,8 m/s, et la valeur pr�vue  v = 0,68 m/s est acceptable.

GRAPHIQUE 9 Valeurs du coefficient C

GRAPHIQUE 10 Valeurs du coefficient �(RS)

D�termination des caract�ristiques du canal trap�zo�dal optimal

29. Si la capacit� de transport Q (en m�tres cube par seconde) d'un canal de terre trap�zo�dal est connue (par exemple, une fois �tabli le projet d'am�nagement de la ferme piscicole), il est facile de d�terminer les caract�ristiques du canal optimal. Proc�dez de la fa�on suivante:

a) En fonction de la qualit� du sol, d�terminez la vitesse moyenne maximale admissible v max (en m�tres par seconde) d'apr�s le tableau 35 et la pente des parois lat�rales du canal (z:1) d'apr�s le tableau 34.

b) Relevez le coefficient de rugos�t� n indiqu� au tableau 37.

c) Calculez l'aire optimale de la section transversale mouill�e (en m�tres carr�s) par la relation
A = Q � v max.

d) Calculez la racine carr�e de A, soit �A.

e) D'apr�s le tableau 42, calculez les caract�ristiques du canal optimal en multipliant cette valeur �A par les chiffres indiqu�s sur la ligne correspondant � la valeur choisie pour la pente des parois lat�rales z:1.

Exemple

Proc�dez comme indiqu� ci-dessous pour d�terminer les caract�ristiques d'un canal trap�zo�dal � creuser dans un sol limoneux ferme, de fa�on � obtenir une capacit� de transport de 1,5 m³/s:

a) D'apr�s le tableau 35, la vitesse maximale admissible est de v max = 1 m/s.

b) D'apr�s le tableau 34, supposons une pente des parois lat�rales de 1,5:1.

c) D'apr�s le tableau 37, supposons n = 0,025.

d) Calculez A = 1,5 m³/s � 1 m/s = 1 ,5 m².

e) Calculez �A = �(1,5 m²) = 1,225 m.

f) Consultez le tableau 42 pour une pente des parois lat�rales de 1,5:1 et calculez comme suit les caract�ristiques du canal optimal:    

profondeur de l'eau h = 0,689 �A = 0,689 x 1,225 m = 0,84 m

largeur du fond b = 0,417 �A = 0,417 x 1,225 m = 0,51 m

largeur � la surface de l'eau B = 2,483 �A = 2,483 x 1,225 m = 3,04 m

p�rim�tre mouill� P = 2,905 �A = 2,905 x 1,225 m = 3,559 m

rayon hydraulique R = 0,344 �A = 0,344 x 1,225 m = 0,421 m

D�termination de la pente longitudinale du fond du canal

30. Pour un canal donn�, la pente longitudinale S peut �tre calcul�e par la formule:

S = (nv � R^2/3)²

avec

  n = coefficient de rugosit� (voir tableau 37);
  v = vitesse moyenne de l'eau (en m�tres par seconde);
  R = rayon hydraulique (en m�tres) (voir tableau 41).  

Exemple

Pour le canal dimensionn� ci-dessus:
S = [(0,025) (1 m/s) � (0,421^2/3)]²
S = [0,025 � 0,562]²
S = 0,002 = 0,2 pour cent

Pertes d'eau d'un canal de terre
31. Les pertes d'eau d'un canal de terre sont dues � l'�vaporation (de 1 � 2 pour cent) et aux infiltrations (de 5 � 40 pour cent). Les pertes par infiltration, de loin les plus importantes, sont variables en fonction du type de sol dans lequel le canal est creus�:

Exemple

Un canal de terre creus� dans un sol de limon sableux a un p�rim�tre mouill� P = 3,559 m. Si sa longueur totale est de 78 m, la surface de sol mouill�e est de 3,559 m x 78 m = 277,6 m² . Les pertes totales par infiltration atteindront donc en moyenne 277,6 x 0,50 m³/jour = 138,8 m³/jour.

32. Lors de la conception des canaux d'alimentation, il est indiqu� d'inclure un pourcentage de pertes d'eau de 10 � 20 pour cent en moyenne, suivant le type de sol en pr�sence.

33. Si le canai est tr�s long, il est �galement possible d'adopter une r�gle simple consistant � pr�voir une perte de 10 pour cent des quantit�s d'eau transport�es par kilom�tre de canal.  

Exemple

Si vous disposez au niveau de la prise d'eau principale d'un d�bit de 100 l/s, vous aurez seulement 90 l/s au bout de 1 km et 81 l/s au bout de 2 km.

Choix de la revanche* du canal

34. Il a surtout �t� question jusqu'� maintenant de la notion de section transversale mouill�e des canaux. Or, comme nous l'avons d�j� mentionn� bri�vement au d�but, la hauteur des berges du canal doit �tre l�g�rement sup�rieure � la hauteur requise pour assurer une certaine capacit� de transport, de fa�on � �viter les d�bordements. Cette hauteur suppl�mentaire des parois par rapport au niveau normal de l'eau est appel�e la revanche.

35. La revanche est plus ou moins importante suivant le type de canal consid�r�:

• pour les canaux de terre, elle varie de 20 � 50 cm;
• pour les canaux � rev�tement, elle varie de 10 � 20 cm.

36. Les sections qui suivent vous donneront des indications compl�mentaires sur la notion de revanche.

R�alisation de courbes sur les canaux

37. Sur certains emplacements, il est parfois n�cessaire d'incurver le trac� du canal, par exemple pour �viter un objet topographique particulier ou pour mettre � profit tel �l�ment de la topographie du lieu. Le tableau 43 indique la valeur minimale des rayons de courbure (Rm) praticables. En r�gle g�n�rale:

dans des sols fermes, Rm = 20 x largeur du lit (en m�tres); dans des sols meubles, Rm = 30 � 50 x largeur du lit (en m�tres). 38. Si n�cessaire, sur�levez la revanche � l'ext�rieur de la courbe et munissez-la d'un rev�tement protecteur pour emp�cher son �rosion. Pour r�aliser des virages plus serr�s, il est pr�f�rable d'utiliser des bassins de tranquillisation (voir section 11.7) ou des bassins de jonction (voir section 8.7). TABLEAU 43 Courbure admissible du trac� des canaux Capacit� du canal (m3/s) Rayon de courbe minimal (Rm) Canal avec  rev�tement Canal sans rev�tement < 0.3 100 m 40 m 0.3-3 150 m 60 m 3-15 300 m 100 m

Autres consid�rations pour le dimensionnement des canaux

39. Dans nombre de cas, vous pouvez avoir le choix entre plusieurs valeurs de la largeur du canal, de sa profondeur, de sa pente longitudinale, de la pente de ses parois, etc. Les quelques crit�res pratiques �nonc�s ci-dessous sont susceptibles de vous aider � fixer votre choix:

a) Si l'eau est charg�e de vase, une vitesse trop faible facilitera le d�p�t de la vase. Vous souhaitez probablement pr�voir une zone sp�cifiquement r�serv�e � cet effet.

b) Si vous devez traverser le canal, il est sans doute pr�f�rable de le r�tr�cir � cet endroit, �ventuellement en garnissant les parois d'un rev�tement.

c) Si les couches de sol sous-jacentes sont excessivement perm�ables ou difficiles � creuser, il est peut-�tre pr�f�rable de pr�voir des canaux larges et peu profonds.

d) Si vous disposez d'engins de dimensions standard pour les travaux de construction et d'entretien, par exemple une lame de bulldozer ou une pelle de r�trocaveuse, vous choisirez sans doute les caract�ristiques du canal en fonction de ces dimensions. De fa�on analogue, si vous r�alisez un rev�tement d'�tanch�it� � l'aide de feuilles de poly�thyl�ne ou au moyen de dalles* de b�ton, vous souhaiterez probablement dimensionner le canal d'apr�s les dimensions standard des mat�riaux employ�s.

e) Pensez � pr�voir une capacit� de transport suffisante pour les eaux de crue susceptibles d'atteindre le canal.

8.3   Canaux d'alimentation

1. Les canaux d'alimentation relient la prise d'eau principale aux diverses installations d'�levage de la ferme piscicole et, en particulier, aux �tangs en d�rivation. Ils peuvent �tre class�s en canaux d'alimentation primaires (principaux), secondaires ou tertiaires suivant leur fonction � l'int�rieur de la ferme.

R�gles particuli�res concernant les canaux d'alimentation

2. Les r�gles suivantes doivent demeurer pr�sentes � l'esprit lors du trac� et de la conception des canaux d'alimentation:

a) Le canal d'alimentation principal doit acheminer l' eau � la ferme par gravit�* et jusqu'au point le plus �lev� possible.

b) A l'int�rieur des fermes piscicoles, les canaux doivent acheminer l'eau par gravit� jusqu'� chaque installation.

c) Le niveau d'eau de chaque installation doit �tre suffisamment �lev� pour permettre son drainage par gravit� en toutes circonstances.

d) S'il faut utiliser le pompage, il est g�n�ralement plus simple de pomper l'eau dans un canal d'alimentation fonctionnant ensuite par gravit� que de pomper l'eau de chaque �tang. Evitez de devoir faire l'un et l'autre.

e) Le niveau du fond d'un canal d'alimentation doit de pr�f�rence se trouver � au moins 10 cm au-dessus du niveau normal de l'eau de l'�tang qu'il alimente. Si toutefois le terrain est en pente tr�s douce, la surface sup�rieure du canal peut se trouver � seulement 5 cm au-dessus du niveau normal de l'eau de l'�tang.

f) La longueur du canal d'alimentation principal doit �tre aussi courte que possible. Si, par exemple, la pente longitudinale du cours d'eau est inf�rieure � 2 pour cent, il est pr�f�rable d'en sur�lever le niveau d'eau par un ouvrage de d�rivation pour �viter de creuser un canal d'alimentation trop long (voir sections 8.2 � 8.9).

g) La pente longitudinale du fond doit �tre aussi faible que possible. Pour abaisser le niveau du canal (voir section 8.7), il est pr�f�rable d'utiliser des seuils.

h) Le canal principal doit �tre con�u de fa�on � permettre de remplir tous les �tangs de la ferme dans un d�lai de cinq jours (surface totale des plans d'eau: 5 ha) � 30 jours (surface totale des plans d'eau: 25 ha).

Exemple

Les �tangs d'une ferme piscicole de 4 ha contiennent 40 000 m³ d'eau. Ils doivent �tre remplis dans un d�lai de cinq jours, et le d�bit d'eau n�cessaire � cet effet est par cons�quent de Q = 40 000 m³ � 5 jours = 8000 m³/j = 0,093 m³/s, Soit 93 l/s. Le dimensionnement du canal d'alimentation principal doit donc autoriser une capacit� de transport de 93 l/s + 12 l/s (pertes d'eau) = 105 l/s.

i) Chaque �tang doit �tre rempli dans un temps minimal en fonction de sa taille, allant de quelques heures pour les petits �tangs � plusieurs jours pour les grands �tangs. Son canal d'alimentation doit �tre dimensionn� en cons�quence.

j) Si possible, il est pr�f�rable de pouvoir remplir simultan�ment deux �tangs. Le canal d'alimentation doit alors �tre dimensionn� en cons�quence.

k) Vous devez, dans la mesure du possible, normaliser les dimensions des canaux d'alimentation.

l) Les canaux d'alimentation doivent �tre creus�s au-del� du dernier �tang approvisionn� vers un point de drainage, pour faire office de trop-plein et �vacuer automatiquement de la ferme piscicole toute eau exc�dentaire.

m) S'il y a un risque de ruissellement excessif, vous devez construire un canal de protection (voir section 11.5).

Dimensionnement des canaux d'alimentation de terre

3. Pour des raisons de co�t, les dimensions des canaux d'alimentation doivent �tre r�duites au minimum. Lors du dimensionnement d'un canal d'alimentation, tenez compte des principes suivants:

a) Si vous choisissez la valeur minimale de la section transversale mouill�e A, il vous faudra peut-�tre augmenter la vitesse v de l'eau pour atteindre la capacit� de transport Q requise, en vertu de la relation
Q = vA. Veillez � ne pas d�passer la vitesse moyenne maximale admissible (voir tableau 35).

b) S'il s'av�re n�cessaire d'accro�tre la capacit� de transport d'un canal, il vaut mieux l'�largir que l'approfondir.

c) Un canal peu profond est plus facile � entretenir qu'un canal profond.

d) Par contre, les pertes par infiltrations sont habituellement plus importantes dans la couche de terre superficielle. Si les ressources en eau sont limit�es, il pourrait alors �tre pr�f�rable d'utiliser un canal plus profond.

Quand utiliser des canaux d'alimentation � rev�tement

4. Il peut �tre n�cessaire de devoir utiliser des canaux d'alimentation munis de rev�tements d'�tanch�it� dans les cas suivants:

• les ressources en eau sont limit�es et les infiltrations dans le sol sont importantes;
• le mat�riau de rev�tement envisag� est disponible sur place � un co�t raisonnable;
• les canaux d'alimentation doivent �tre construits sur la cr�te des digues d'�tang;
• les canaux d'alimentation doivent �tre creus�s dans des sols particuli�rement vuln�rables � l'�rosion.

5. Dans certaines situations particuli�res, il peut s'av�rer plus avantageux de r�aliser le rev�tement des canaux d'alimentation avec, par exemple, de l'argile, des briques cuites, des parpaings de b�ton ou du b�ton. Il est �galement possible d'utiliser des feuilles de caoutchouc butylique ou des feuilles �paisses de poly�thyl�ne, mais il faut prendre soin de ne pas les endommager au moment de la pose; elles sont d'ordinaire pos�es une � une de fa�on � pouvoir ancrer une s�rie de feuilles en enfouissant leurs deux bords sup�rieurs dans de petites tranch�es; des �l�ments de b�ton pr�fabriqu�s de profil semi- circulaire, carr� ou rectangulaire peuvent aussi �tre utilis�s � cet effet, comme c'est couramment le cas pour les r�seaux d'irrigation.

Points importants concernant les canaux d'alimentation � rev�tement d'�tanch�it�

6. Les canaux d'alimentation � rev�tement d'�tanch�it� pr�sentent plusieurs avantages:

• les pertes d'eau sont tr�s r�duites, puisqu'elles ne d�passent pas en moyenne 30 l/m² de p�rim�tre mouill� par jour;
• les dimensions des canaux peuvent �tre relativement r�duites, par exemple lorsqu'on choisit une section rectangulaire ou semi-circulaire;
• la pente longitudinale du fond  peut �tre augment�e, puisque la vitesse maximale admissible est plus �lev�e (voir tableau 35), ce qui peut contribuer � r�duire les dimensions de la section;
• les canaux peuvent �tre construits au-dessus du sol ou �tre enterr�s en partie, ce qui peut permettre de diminuer consid�rablement les travaux de terrassement;
• leur entretien est plus facile et moins co�teux;
• ils ne sont pas endommag�s par les animaux fouisseurs;
• ils ne se d�t�riorent pas lorsqu'ils sont maintenus � sec.

7. Parmi les principaux probl�mes que peuvent poser les rev�tements d'�tanch�it� des canaux, citons les suivants:

• la d�t�rioration des joints, en particulier pour les rev�tements de b�ton;
• la fissuration du rev�tement due au tassement des remblais, � l'�rosion des mat�riaux, au gonflement des sois argileux ou � la tr�s mauvaise qualit� du b�ton;
• la pr�sence de fissures dans les joints et la propagation de mauvaises herbes dans ces fissures, qui provoquent souvent la d�t�rioration progressive des rev�tements;
• des investissements initiaux  plus importants;
• les rev�tements souples risquent de se d�chirer, de durcir au soleil ou de sortir de leurs tranch�es d'ancrage.

8. Les dimensions habituellement choisies pour les canaux � rev�tement d'�tanch�it� varient suivant le type de section utilis�:

• pour les sections transversales rectangulaires, voir section 8.2;
• pour les sections transversales trap�zo�dales, la largeur du fond du canal varie normalement de 0,5 h � 1 h, h �tant la profondeur de l'eau dans le canal.

8.4   Comment pr�parer la construction d'un canal

1. Vous avez d�j� appris dans le manuel 16, La topographie (sections 8.2 et 8.3), comment proc�der dans un premier temps au lev� du trac� �ventuel du canal reliant la prise d'eau principale aux �tangs, en implantant les courbes de niveau et en �tudiant une s�rie de profils (profil longitudinal et profils en travers).

2. Vous avez �galement appris � piqueter l'axe du canal, une fois que son trac� a �t� d�fini, compte tenu de la pr�sence �ventuelle de sols rocheux d�termin�e par des sondages � la tari�re (voir manuel 6, Le sol). Si n�cessaire, d�terminez l'emplacement des seuils � construire pour �viter des pentes de fond trop fortes (voir section 8.7).

3. Vous devez � pr�sent proc�der soigneusement au piquetage de la section transversale du canal.

4. Si le canal est enti�rement creus� et n'exige pas la construction de berges artificielles: de part et d'autre des piquets axiaux, placez des piquets de fond indiquant la largeur du fond du canal; de part et d'autre des piquets axiaux, placez des piquets de talus d�finissant la ligne d'intersection des talus du canal avec la surface du sol. Sur un terrain en pente, d�terminez la distance, comme indiqu� aux paragraphes 8 et 9 ci-apr�s.

5. Si le canal a deux berges artificielles, sa section transversale �tant r�alis�e � la fois par d�blai* et remblai*:

• de part et d'autre des piquets axiaux, placez des piquets de fond et des piquets de talus comme ci-dessus, de fa�on � indiquer les limites de la section transversale en d�blai;
• de part et d'autre des piquets axiaux, placez des piquets axiaux de berge, s�par�s par une distance demeurant constante, dans la mesure o� la section du canal reste inchang�e;
• � l'ext�rieur des piquets axiaux de berge, placez les piquets de talus de berge indiquant les limites de la section transversale en remblai.

6. Si le canal est creus� sur le flanc d'une colline et s'il comporte une berge artificielle  �difi�e du c�t� aval, le fond du canal doit toujours �tre creus� (d�blai) sur toute sa longueur:

• de part et d'autre des piquets axiaux, placez des piquets de fond et des piquets de talus comme indiqu� ci-dessus, de fa�on �  d�limiter la partie en d�blai de la section transversale;
• en contrebas des piquets axiaux du canal, placez les piquets axiaux de la berge artificielle, et ce � une distance constante de l'axe du canal, dans la mesure o� la section de ce dernier ne change pas;
• en contrebas de ces piquets axiaux de berge, placez les piquets de talus de berge, en indiquant les limites avales de la section transversale en remblai.

Equilibrez les terrassements en d�blai et remblai

7. Dans la mesure du possible, faites en sorte que le volume des d�blais �quilibre celui des remblais. La meilleure fa�on de parvenir � ce r�sultat consiste � utiliser des repr�sentations � l'�chelle des profils en travers (voir manuel 16, La topographie, section 9.6).

Implantation des piquets de talus sur un terrain en pente

8. Les distances auxquelles il faut placer les piquets de talus par rapport � une ligne axiale varient en fonction de la pente du terrain. Pour d�terminer correctement leur emplacement, il faut proc�der �tape par �tape, par approximations successives, comme indiqu� dans l'exemple qui suit.

9. La m�thode � appliquer est bas�e sur le fait que la distance d (en m�tres) s�parant un piquet axial d'un piquet de talus doit �tre �gale �:

d = (b � 2) + (xz)    

avec
  b = largeur du fond du canal (en m�tres);
  x = profondeur ou hauteur de d�blai ou de remblai au niveau du piquet de talus (en m�tres);
  z = pente des parois lat�rales ou rapport de la variation de distance horizontale � la diff�rence de niveau correspondante.
   

Exemple

Un canal doit �tre creus� � flanc de coteau avec les caract�ristiques suivantes: b = 0,80 m et z = 1,5.
Le piquet de talus doit �tre plac� � gauche du piquet axial du canal.

10. Si l'on consid�re les donn�es de cet exemple, il y a lieu de proc�der sur le terrain comme suit:

a) A partir d'une station de nivellement fixe situ�e en Q, d�finissez la ligne de vis�e horizontale WY � l'aide d'un niveau � vis�e (voir manuel n� 16/1, Pisciculture continentale: la topographie, sections 5.4 � 5.9).

b) Mesurez la hauteur AB = 0,30 m � l'emplacement du piquet axial.

c) D'apr�s le plan du projet, vous connaissez le niveau du point C, sur l'axe du fond du canal, �gal � E(C)=102,33 m.

d) Le profil longitudinal de l'axe du canal vous permet de d�terminer le niveau du point B, soit E(B) = 102,73 m.

e) Calculez la hauteur BC = E(B) - E(C) = 102,73 m - 102,33 m = 0,40 m.

f) Calculez la hauteur AC = AB + BC = 0,30 m + 0,40 m = 0,70 m.

g) A titre de premi�re approximation, placez la mire gradu�e en D et mesurez DG = 0,42 m.

h) Calculez x(D) = AC - DG = 0,70 m - 0,42 m = 0,28 m.

i) D�terminez par la formule (voir paragraphe 9 ci-dessus) la valeur calcul�e d(D) = (0,80 m � 2) + (0,28 m x 1,5) = 0,82 m.

j) Mesurez la distance horizontale AG = 0,37 m. Cette distance est inf�rieure � la valeur calcul�e d(D). Le piquet de talus doit par cons�quent �tre plac� plus loin du piquet axial. k) En deuxi�me approximation, placez la mire gradu�e en E et mesurez E(H) = 0,53 m. l) Calculez x(E) =  AC - EH = 0,70 m - 0,53 m = 0,17 m. m) D�terminez par la formule la valeur calcul�e d(E) = (0,80 m � 2) + (0,17 m x 1,5) = 0,655 m. n) Mesurez la distance horizontale AH = 0,73 m. Cette distance est sup�rieure � la valeur calcul�e d(E). Le piquet de talus doit par cons�quent �tre plant� plus pr�s du piquet axial..
o) Rapprochez l�g�rement la mire gradu�e du piquet axial et placez la finalement en un point F pour lequel on obtient la mesure FK = 0,49 m p) Calculez x(F) = AC - FK = 0,70 m - 0,49 m = 0,21 m. q) Calculez d(F) = (0,80 m � 2) + (0,21 m x 1,5) = 0,715 m. r) Mesurez la distance horizontale AK = 0,72 m. Cette distance est pratiquement �gale � la distance calcul�e d(F), ce qui signifie que le point F constitue l'emplacement correct du piquet de talus F. s) R�p�tez les op�rations ci-dessus en proc�dant � partir de la m�me station de nivellement Q, pour d�terminer l'emplacement correct du piquet de talus L.

t) R�p�tez les op�rations ci-dessus pour rep�rer, si n�cessaire, les emplacements des piquets de talus de berge avec:

• b = largeur du sommet de la berge;
• z = pente de talus de la berge;
• x = hauteur de la berge (remblai) au niveau du piquet de talus.

Construction manuelle d'un canal de terre

11. La construction manuelle d'un canal de terre s'effectue en plusieurs �tapes.

a) Rep�rez le trac� du canal par des piquets axiaux, de talus et de fond, en proc�dant comme ci-dessus. Tendez une corde r�sistante le long des piquets de fond pour rep�rer la premi�re fouille. Creusez une tranch�e aux parois verticales aussi large que le fond du canal:

• creusez jusqu'� 0,10 m au-dessus du niveau final du fond en utilisant les piquets axiaux comme points de r�f�rence;
• laissez suffisamment de terre autour des piquets pour qu'ils puissent rester en place jusqu'� ce que vous ayez fini de creuser la tranch�e axiale;
• �vacuez la terre creus�e pour construire les berges ou jetez-la en contrebas pour �viter qu'elle soit plus tard rapport�e dans le canal sous l'effet de l'�rosion par ruissellement.

Note: Si vous utilisez cette terre pour construire les berges, veillez � ce qu'elle soit bien compact�e (voir section 6.2).

b) D�placez les cordes vers les piquets de talus pour rep�rer l'emplacement de la fouille suivante. Enlevez les piquets axiaux et les piquets de fond ainsi que la terre laiss�e pr�c�demment pour les maintenir en place. c) Excavez les 10 cm de terre qui restent au fond du canal et, si n�cessaire, ajustez la pente du fond comme indiqu� dans le manuel 16, La topographie, section 11.4. Ajustez la pente longitudinale du fond du canal, si n�cessaire

• v�rifiez la section transversale du canal � l'aide d'un gabarit en bois au fur et � mesure que vous creusez;
• �vacuez la terre, comme indiqu� ci-dessus.

e) Terminez la construction des berges, si n�cessaire, en nivelant le sommet et en profilant le talus ext�rieur. Plantez du gazon afin de limiter l'�rosion (voir section 6.9).

f) Construisez les ouvrages de r�gulation avant de faire passer un d�bit d'eau quelconque dans le canal (voir section 8.7).

g) Enfin, v�rifiez que le canal fonctionne comme pr�vu en faisant couler une certaine quantit� d'eau avant de commencer � construire les �tangs en d�rivation.

Construction d'un canal rev�tu d'argile

12. Si vous disposez d'une argile de bonne qualit� (voir manuel 6, Le sol) et si le canal n'est pas soumis � un ass�chement saisonnier, la r�alisation d'un rev�tement argileux permet de r�duire les infiltrations dans une proportion de 75 � 80 pour cent:

excavez sur une profondeur suppl�mentaire de 40 � 45 cm le fond et les flancs du canal;
�talez une couche de 7,5 � 15 cm d'argile pure ou additionn�e de sable et de gravier dans une proportion de 2:1 et p�trissez-la soigneusement en la foulant du talon ou au moyen d'un rouleau � pieds de mouton;
recouvrez cette couche de 25 � 30 cm de limon, en p�trissant et compactant soigneusement.

Construction d'un canal rev�tu de b�ton
13. Si vous disposez de sable, de gravier et de ciment Portland, la coul�e de rev�tements de b�ton constitue g�n�ralement une solution pr�f�rable � celle des �l�ments pr�fabriqu�s ou des briques cuites, en raison de leur plus grande dur�e de vie. En outre, leur r�alisation demande moins de travail. 14. Il est possible de r�aliser de petits rev�tements d'�tanch�it� en b�ton en enduisant les flancs du canal de mortier, lorsque le foss� a �t� correctement creus� de fa�on � atteindre les dimensions prescrites (major�es de l'�paisseur de la couche de mortier, soit de 2,5 � 5 cm). Consultez la section 3.3 o� des indications sur les mortiers au ciment vous ont �t� donn�es. Une autre possibilit� consiste � utiliser un ciment de terre, si les sols conviennent. 15. Il est pr�f�rable de construire les rev�tements d'�tanch�it� des canaux de dimensions plus importantes au moyen de coffrages en bois. Le b�ton (voir section 3.4) est ensuite coul� entre le coffrage et les parois de terre. Il faut tenir compte des observations suivantes: a) L'�paisseur requise du rev�tement varie de 5 cm � 7,5 cm, suivant les dimensions du canal. b) Les pentes des parois lat�rales peuvent �tre de 1:1 dans les terrains rocheux, mais il est pr�f�rable d'adopter une pente de 1,5:1 dans la plupart des autres sols. c) Creusez le canal de terre comme indiqu� ci-dessus, en majorant les dimensions prescrites de l'�paisseur de la couche de b�ton.
d) Commencez par couler sur le fond du canal une s�rie de bandes rep�res de b�ton d'environ 10 cm de large espac�es de 10 m, dont la surface sup�rieure se trouve exactement au niveau prescrit. e) Laissez durcir ces bandes rep�res, puis terminez le rev�tement du fond en coulant du b�ton dans les espaces qui les s�parent et en les utilisant comme points de r�f�rence, de fa�on que la hauteur et le fond du canal soient conformes aux valeurs prescrites.
f) La coul�e du b�ton peut ensuite se faire � l'aide de coffrages en m�tal ou en bois. g) Proc�dez au rev�tement des parois du canal apr�s avoir soigneusement fix� les coffrages. Veillez � r�aliser un bon raccordement avec la dalle de fond. h) Pr�voyez un d�lai appropri� de plusieurs jours pour le durcissement du b�ton (voir section 3.4). Note: Il convient de placer des joints entre les coul�es successives, � des intervalles de 2 � 4 m, pour �viter l'apparition de fissures dues � la dilatation ou au retrait du b�ton sous l'effet des variations de temp�rature et d'humidit�.

Construction d'un canal rev�tu de briques ou de parpaings

16. Il est possible de r�aliser des rev�tements de briques ou de parpaings dans de petits canaux de section rectangulaire ou trap�zo�dale. Le fond est soit b�tonn�, soit rev�tu de briques. Pour une �limination plus compl�te des infiltrations, un voile d'�tanch�it� en mati�re plastique peut �tre pos� derri�re les parois et sous le fond.

17. Dans le cas de canaux de plus grandes dimensions, on choisit d'ordinaire une section de forme trap�zo�dale; les parois lat�rales reposent sur la berge creus�e ou sur un remblai lat�ral, lequel doit �tre ferme et soigneusement compact� pour �viter tout risque de tassement et de fissuration des briques.

18. Les canaux de pisciculture standard ou � parois verticales sont constitu�s habituellement d'une seule �paisseur de briques ou de parpaings, mais des piliers ou des renforts peuvent y �tre int�gr�s lorsqu'un renforcement lat�ral s'av�re indispensable. L'emploi de parpaings creux ou crant�s facilite l'adjonction de renforts simples.

Note: Les briques de rev�tement sont pos�es horizontalement, sur la tranche ou sur la face, ou en diagonale en appareil chevronn�, sur une couche de 10 � 15 mm de mortier de ciment dos� � 1:5, et jointoy�es au mortier dos� � 1:3.

19. Des canaux rectangulaires peuvent �tre install�s dans une excavation ou soutenus par des remblais (dont la hauteur ne doit pas d�passer 30 cm de chaque c�t�) ou encore �tre enterr�s � faible profondeur ou pos�s � m�me le sol, auquel cas un renforcement lat�ral peut �tre indispensable pour assurer leur protection contre les impacts.

20. En ce qui concerne les canaux en briques, la pente du remblai ext�rieur ne doit pas d�passer 45� (rapport de pente 1:1); ainsi, un canal rectangulaire soutenu par un remblai sur 60 cm de haut doit comporter de chaque c�t� une largeur de remblai d'au moins 60 cm. Les canaux trap�zo�daux sont soutenus par des remblais atteignant leur bord sup�rieur ou encore plus hauts (formant une petite digue). La pente �tant calcul�e en fonction de la largeur au sommet du canal, la quantit� de mat�riaux de remblai est donc beaucoup plus importante, et la base est nettement plus large que celle des canaux � parois verticales.

21. Les probl�mes majeurs pos�s par l'utilisation de briques tiennent au co�t relativement �lev� et � la lenteur des travaux effectu�s, ainsi qu'� la rigidit� du rev�tement qui risque de se fissurer si le mat�riau d'assise n'est pas bien compact� ou si les sols lat�raux (par exemple des argiles) sont sujets � des ph�nom�nes de gonflement ou de tassement. La mise en place d'un voile de plastique peut limiter les dommages dus aux infiltrations, qui risquent sinon d'acc�l�rer la fissuration et la d�t�rioration de l'ouvrage. Prenez bien soin de v�rifier la solidit� des briques employ�es et la qualit� du mortier qui doit r�sister � l'affouillement de l'eau.

Utilisation d'un rev�tement de ciment ou de dalles de pierre

22. On peut aussi utiliser comme mat�riau de rev�tement des dalles de pierre d�coup�es ou des plaques de ciment pr�fabriqu�es, pos�es sur un plancher de briques ou de b�ton. Il s'agit habituellement de canaux trap�zo�daux, munis de renforts lat�raux � la partie sup�rieure. Comme dans le cas des rev�tements en briques, la pr�sence de mat�riaux d'assise de mauvaise qualit� peut provoquer la fissuration du mortier et des dalles proprement dites.

23. On utilise normalement des dalles simples pour les parois, ce qui limite la hauteur effective des parois et donc la profondeur du canal. Une charge de mortier de 5 � 10 mm est appliqu�e couramment, les dalles lat�rales devant �tre bien soutenues � la base pour �viter les risques de rupture. Comme pour les parois en briques, l'installation d'un voile d'�tanch�it� externe en plastique peut contribuer � limiter les d�g�ts cons�cutifs � la fissuration du rev�tement.

Utilisation de rev�tements pr�fabriqu�s

24. Il existe toute une s�rie d'�l�ments pr�fabriqu�s de rev�tement en b�ton utilis�s en agriculture, ou pour des installations de drainage ou d'�vacuation des eaux us�es. Ce type de mat�riau, si vous pouvez en trouver sur place, peut constituer un choix judicieux. Ces �l�ments sont habituellement coul�s d'une seule pi�ce - chacun d'eux comporte un fond et deux parois - et sont utilisables en d�blai, en remblai ou pos�s � m�me le sol. Ils peuvent �tre l�g�rement arm�s ou pas du tout. Les rev�tements non arm�s sont un peu moins solides et risquent d'�tre l�g�rement perm�ables s'ils sont fabriqu�s � partir d'agr�gats de qualit� m�diocre. Dans ce cas, il est recommand� soit d'appliquer un enduit � l'int�rieur, soit d'installer un voile d'�tanch�it� ext�rieur en poly�thyl�ne. Il existe aussi des �l�ments en plastique arm� de fibres de verre, mat�riau l�ger, r�sistant et lisse, mais relativement co�teux, ainsi qu'en ciment arm� de fibres de verre, mat�riau moins on�reux, mais plus lourd. Dans certaines r�gions, on peut �galement se procurer des rev�tements en fibrociment (asbeste par exemple).

Utilisation de rev�tements d'�tanch�it� souples

25. Comme indiqu� plus haut, diff�rents types de mat�riaux souples, caoutchouc ou poly�thyl�ne par exemple, peuvent �tre employ�s. Ils offrent l'avantage de bien s'adapter � la surface du sol et donc au tassement initial et au gonflement; normalement, leur pose peut s'effectuer assez rapidement sur des longueurs continues importantes. Les longueurs voisines peuvent �tre soit scell�es � chaud, soit coll�es ou simplement juxtapos�es de fa�on � former des joints � recouvrement. Les c�t�s sont plac�s de mani�re � recouvrir les bords sup�rieurs du canal et enterr�s dans des foss�s, g�n�ralement de 30 � 40 cm de profondeur, qui sont remplis de terre ou d'agr�gats.

26. Leur principal inconv�nient vient de la facilit� avec laquelle ils sont endommag�s, par perforation par des objets � bords vifs ou par des mat�riaux d'assise grossiers; une fois ab�m�s, l'affouillement du sol commence rapidement. L'exposition � une forte lumi�re solaire et � des temp�ratures �lev�es rend nombre de ces mat�riaux plus fragiles et donc plus susceptibles de se d�t�riorer. Des rev�tements renforc�s, bien que plus co�teux, ont une durabilit� meilleure. C'est pourquoi ces rev�tements sont fr�quemment recouverts de terre, d'argile, de briques ou de dalles de pierre. Les feuilles de poly�thyl�ne peuvent aussi servir de rev�tement de protection contre les infiltrations pour des mat�riaux plus rigides tels que briques ou dalles de pierre.

8.5   Canaux de drainage

1. Les canaux de drainage sont construits pour transporter l'eau drain�e des �tangs hors du site de la ferme, habituellement jusqu'� un chenal naturel situ� en contrebas.

2. Un canal de drainage particulier doit �tre con�u en fonction de l'�tang ou du groupe d'�tangs qu'il devra desservir:

• pour les petits �tangs, tels que les �tangs d'alevinage, le canal de drainage peut �tre con�u pour vidanger simultan�ment plusieurs �tangs dans un d�lai de quelques heures;
• pour les �tangs de superficie moyenne, le canal de drainage sert habituellement � vidanger les �tangs un par un dans un d�lai raisonnable, allant d'une demi-journ�e � une journ�e enti�re;
• la conception du canal de drainage d�pend aussi du type de dispositif d'�vacuation employ� et de sa capacit� de transport (voir chapitre 10);
• dans le cas de grandes fermes piscicoles, la vidange de tous les �tangs ne doit pas durer plus d'un jour par hectare (soit cinq jours au plus pour une surface d'eau de 5 ha ou encore 25 jours au plus pour une surface de 25 ha); les ouvrages d'�vacuation des �tangs doivent �tre dimensionn�s en cons�quence.

3. Les canaux de drainage sont habituellement sans rev�tement et trap�zo�daux. Ils sont con�us et r�alis�s suivant les indications fournies aux sections 8.3 et 8.5.

4. Il ne faut pas oublier qu'il est pr�f�rable de situer le niveau le plus bas d'un canal de drainage � au moins 20 cm au-dessous du point le plus bas de l'�tang, pour en assurer une vidange efficace et totale.

	Canaux de drainage A. Vidangez plusieurs petits �tangs en m�me temps B. Vidangez un par un des �tangs de taille moyenne C. Vidangez un par un des �tangs de grande taille

8.6   Canaux de d�rivation

1. Il y a lieu de construire un canal de d�rivation pour d�tourner les d�bits exc�dentaires qui alimentent un �tang de barrage, d�s lors que l'emplacement de ce dernier risque de recevoir des eaux de crue. Un canal de ce type doit �tre suffisamment profond et large pour �vacuer les plus fortes crues pr�visibles. Le trac� d'un canal de d�rivation part d'un ouvrage de d�rivation (voir sections 7.3 � 7.5).

2. Les m�thodes de conception et de construction des canaux de d�rivation sont semblables � celles indiqu�es pour les canaux d'alimentation en terre (voir section 8.3). Il importe en particulier de tenir compte des recommandations suivantes:

• le niveau de d�part du fond du canal doit �tre identique ou l�g�rement au-dessous du niveau du fond du cours d'eau;
• les dimensions du canal doivent �tre au moins �gales � celles du lit du cours d'eau en pleine crue;
• le canal doit �tre �loign� d'au moins 5 m des digues des �tangs;
• lors du jalonnage de l'axe du canal, placez le sommet de tous les piquets exactement au m�me niveau;
• il est pr�f�rable de concevoir le fond du canal sans pente et de construire une s�rie de seuils r�guli�rement espac�s (voir section 8.7). La hauteur totale de ces seuils doit �tre �gale � la diff�rence de niveau existant entre le fond du canal au point de d�part et le fond original du cours d'eau au point de jonction E;
• creusez le canal en commen�ant par l'extr�mit� aval.

Note: La construction d'un canal de d�rivation ne doit �tre envisag�e que si ses dimensions sont raisonnables; dans le cas contraire, il vaut mieux construire l'�tang de barrage � un autre endroit ou �tudier la possibilit� de cr�er des �tangs de d�rivation.  

Les canaux de d�rivation
	A. Niveau du fond initialement �gal au niveau du fond de la rivi�re ou-plus bas B. Largeur du canal �gale � celle de la rivi�re en p�riode de crue C. Canal distant d'au moins 5 m des digues d'�tangs D. Ouvrages de chute E. Commencez � creuser le canal � son extr�mit� avale

8.7   Ouvrages de r�gulation install�s sur les canaux

1. Plusieurs types d'ouvrages de r�gulation sont utilis�s sur les canaux d'alimentation pour y assurer diff�rentes fonctions, comme indiqu� au tableau 44.

2. Ces ouvrages peuvent �tre construits avec diff�rents mat�riaux (bois, briques, parpaings ou b�ton), en fonction des disponibilit�s locales et suivant l'importance de la ferme piscicole. Consultez les indications fournies au chapitre 3 du manuel pour choisir et utiliser correctement le mat�riau de construction.

TABLEAU 44 Ouvrages de contr�le de l'eau install�s sur les canaux

Ouvrages de r�gulation de l'eau pour une petite ferme piscicole

Vannes de trop-plein lat�rales

3. Il est pr�f�rable de construire une vanne de trop-plein lat�rale imm�diatement en aval de la prise d'eau principale, afin de prot�ger les installations contre les dommages provoqu�s par une brusque mont�e du niveau d'eau dans les canaux d'alimentation. Des vannes similaires devraient �galement �tre install�es plus loin en aval, sur les divers canaux d'alimentation.

4. Les vannes de trop-plein lat�rales sont construites dans l'une des deux parois du canal d'alimentation. Il s'agit g�n�ralement d'ouvrages en caisson, dont les parois lat�rales comportent un jeu de deux rainures. Des planchettes sont plac�es dans ces rainures jusqu'� un niveau l�g�rement au-dessus du niveau normal de l'eau dans le canal. De la terre argileuse est soigneusement compact�e dans l'espace compris entre les deux s�ries de planchettes pour emp�cher toute infiltration d'eau. La terre et les planchettes sont compl�tement enlev�es lorsqu'il faut vidanger int�gralement le canal pour des interventions d'entretien ou de remise en �tat.

5. Les vannes de trop-plein lat�rales peuvent �tre r�alis�es en bois, en briques, en parpaings ou en b�ton arm�.

Construction d'un trop-plein lat�ral
Placement des fers � b�ton pour le b�ton arm�
		Note: Les dimensions mentionn�es ici et ci-dessous conviennent pour un groupe d'�tangs de taille moyenne. Les dimensions peuvent cependant varier selon l'importance du groupe d'�tangs consider�.

Partiteurs � trois voies

6. L'installation d'un partiteur � trois voies (partiteur en X) sur un canal d'alimentation permet de d�tourner son d�bit en totalit� ou en partie:

• dans une ou deux prises d'eau d'�tang; ou
• dans un ou deux autres canaux d'alimentation.

7. Ces ouvrages de d�rivation sont g�n�ralement install�s perpendiculairement au courant. Ils offrent les m�mes possibilit�s que les partiteurs � deux voies (voir paragraphes 11 � 15 de la pr�sente section), mais comportent une vanne suppl�mentaire.

8. Les partiteurs � trois voies sont install�s sur le canal d'alimentation et sur la prise d'eau de l'�tang. Ces dispositifs en X comportent trois vannes et une s�rie de rainures, lesquelles peuvent �tre simples ou doubles. Les planchettes install�es dans ces rainures permettent de proc�der ind�pendamment au r�glage ou � l'interruption du d�bit traversant chaque vanne.

9. La largeur de chaque vanne lat�rale doit �tre choisie en fonction du d�bit susceptible d'y passer. La largeur de la vanne frontale varie aussi en fonction du d�bit qui la traverse.

10. Les partiteurs � trois voies peuvent �tre construits en bois, en briques ou en b�ton (parpaings ou b�ton arm�) (voir chapitre 3).

Construction d'un partiteur � trois voles

B�TON OU B�TON ARM�

Placement des fers � b�ton pour le b�ton arm�

Note: Les dimensions mentionn�es ici et � la page suivante conviennent pour un groupe d'�tangs de taille moyenne. Les dimensions peuvent cependant varier selon l'importance du groupe d'�tangs consider�

Partiteurs � deux voies

11. L'installation d'un partiteur � deux voies (partiteur en T) sur un canal d'alimentation permet de d�tourner son d�bit en totalit� ou en partie:

• dans l'ouvrage de prise d'eau d'un �tang; ou
• dans un autre canal d'alimentation.

12. Un tel ouvrage de d�rivation est g�n�ralement install� perpendiculairement au d�bit d'eau. Le partiteur permet aussi de r�gler la quantit� d'eau introduite dans un �tang ou un canal particulier � un moment donn�. On obtient le d�bit maximal d'alimentation de l'�tang en relevant le niveau de l'eau dans le canal, puis en ouvrant � fond le branchement de l'ouvrage de prise de l'�tang. La fermeture de ce branchement interdit toute arriv�e d'eau dans l'�tang.

13. Les partiteurs � deux voies sont install�s sur le canal d'alimentation et sur la prise d'eau de l'�tang. Il s'agit de dispositifs en T comportant deux vannes et une s�rie de rainures, qui peuvent �tre simples ou doubles. Les planchettes install�es dans ces rainures permettent de proc�der ind�pendamment au r�glage ou � l'interruption du d�bit traversant chaque vanne.

14. La largeur de la vanne lat�rale doit �tre choisie en fonction du d�bit susceptible d'y passer. La largeur de la vanne frontale ne diff�re pas en g�n�ral de celle de l'entr�e du partiteur.

15. Les partiteurs � deux voies peuvent �tre construits en bois, en briques ou en b�ton (parpaings ou b�ton arm�) (voir chapitre 3).

Construction d'un partiteur � deux voies

Note: Les dimensions mentionn�es ici et � la page suivante conviennent pour un groupe d'�tangs de taille moyenne. Les dimensions peuvent cependant varier selon l'importance du groupe d'�tangs consid�r�.

Placement des fers � b�ton pour le b�ton arm�

Les ouvrages de chute

16. Des ouvrages de chute (ou seuils) sont utilis�s sur les canaux d'alimentation et les canaux de d�rivation chaque fois qu'il faut r�duire la pente du fond, et ralentir ainsi la vitesse d'�coulement pour qu'elle ne d�passe pas la vitesse maximale admissible (voir section 8.2). Si le d�bit est relativement important, il est toujours pr�f�rable de construire le fond du canal pratiquement horizontal et d'y am�nager des seuils chaque fois qu'il s'av�re n�cessaire d'en abaisser le niveau.

17. Les ouvrages de chute peuvent �tre construits de diff�rentes fa�ons, en bois ou en b�ton. Ils doivent �tre calcul�s et construits en tenant compte des recommandations suivantes:

a) L'ouvrage doit �tre profond�ment et solidement encastr� dans le sol, � sa base et sur les c�t�s.

b) Le niveau sup�rieur doit se trouver l�g�rement au-dessus du niveau amont du fond du canal.

c) Il faut �largir la section transversale du canal imm�diatement en aval du seuil, approfondir le fond du canal en aval et prot�ger cette zone par un lit de pierres ou de b�ton.

18. Pour construire un seuil en bois, il convient d'utiliser un bois r�sistant � l'eau (voir section 3.1). Vous pouvez employer � cet effet:

• des segments de troncs ou branches d'arbre de 10 � 15 cm de diam�tre; ou
• des planches.

19. V�rifiez que l'ouvrage est bien encastr� et le bois solidement fix�.

20. S'il s'agit d'un seuil en b�ton ou en briques, n'oubliez pas qu'il doit �tre construit d'autant plus soigneusement qu'il est plus lourd. V�rifiez la stabilit� de la fondation et assurez-vous qu'il n'y a pas de risque d'�rosion au niveau du rebord ou au-dessous.

Note: Il est �galement possible de construire des seuils plus petits, g�n�ralement en bois ou en briques, pour des d�nivellations de moins de 0,20 m. Ces ouvrages plus simples peuvent �tre de construction plus l�g�re, mais il en faut un plus grand nombre pour obtenir la m�me d�nivellation totale.

Vannes de trop-plein finales

21. Les vannes de trop-plein finales doivent �tre construites � l'extr�mit� de chaque canal d'alimentation  pour d�tourner des �tangs toute quantit� d'eau exc�dentaire et la d�verser par exemple dans un canal de drainage, une d�pression naturelle ou un chenal existant.

22. Une vanne d�versoir simple peut �tre constitu�e par un tuyau install� � un niveau situ� au-dessus des points d'arriv�e d'eau alimentant les �tangs.

23. On peut aussi la construire sur le canal d'alimentation, sur le mod�le d'un ouvrage en caisson de forme rectangulaire comportant deux paires de rainures. Elle est utilis�e de la m�me fa�on qu'une vanne de trop-plein lat�rale (voir paragraphes 3 � 5).

24. On construit ces vannes de trop-plein finales en bois, en briques ou en b�ton (parpaings ou b�ton arm�), selon des m�thodes identiques.

8.8   Aqueducs simples
1. Dans les fermes piscicoles, les aqueducs servent � transporter l'eau au- dessus du sol, par exemple pour permettre au canal d'alimentation principal de franchir un petit canal de drainage. 2. On peut r�aliser un aqueduc simple avec des planches assembl�es par des traverses et soutenues � intervalles r�guliers par une charpente en bois. La section transversale de ce type d'aqueduc est g�n�ralement rectangulaire. La vitesse moyenne maximale admissible ne doit pas d�passer 1,5 m/s (voir tableau 35). Quant � la capacit� de transport d'un ouvrage de ce genre, on peut l'estimer de la fa�on indiqu�e plus haut (voir section 8.2), en utilisant un coefficient de rugosit� n= 0,014 ou (1 � n) = 71,43. 3. Une autre possibilit� consiste � utiliser des f�ts m�talliques de 200 litres coup�s en deux dans le sens de la hauteur. Les moiti�s de f�ts sont ensuite soud�es ou boulonn�es ensemble et fix�es sur une plate-forme en bois ou en pierre. 4. Il est facile par ailleurs d'assembler des feuilles de t�le ondul�e dans le sens de la longueur par des joints goudronn�s souples et quelques points de soudure pour obtenir un aqueduc de section semicirculaire, semblable aux aqueducs constitu�s de canaux sur�lev�s en �l�ments de b�ton pr�fabriqu�s ou de canalisations d'irrigation en mati�re plastique. Ces aqueducs peuvent �tre mont�s sur des supports analogues � ceux qui sont employ�s avec les demi-f�ts m�talliques.

8.9   Tuyaux et siphons

Canalisations courtes

1. Lorsque des canaux � d�couvert doivent passer sous des routes ou d'autres obstacles, il est possible d'acheminer le d�bit d'eau par une courte canalisation. Celle-ci doit �tre suffisamment r�sistante pour supporter le poids des v�hicules qui passent dessus. Les tuyaux de b�ton pr�fabriqu�s enterr�s � au moins 60 cm sous la surface de la route sont fr�quemment employ�s � cet effet (voir manuel n� 20/1, Construction des �tangs de terre, section 3.8). Il convient toutefois de faire particuli�rement attention �:

• la qualit� des joints r�alis�s entre les �l�ments de tuyau successifs; et
• la qualit� des raccordements aux extr�mit�s de la canalisation avec le canal � d�couvert, de chaque c�t� de la route.

Exemple Caract�ristiques des canalisations courtes install�es aux points de franchissement des routes D�bit d'eau    (l/s) Diam�tre int�rieur des tuyaux (cm) Vitesse d'�coulement (m/s)  120-140  40 1,00  230  60 0,80  480  80 0,95
2. Des indications plus d�taill�es sur la pose des tuyaux et la pr�paration des fondations de canalisations figurent au chapitre 10.

Siphons

3. Si les �tangs ne sont munis d'aucun dispositif d'arriv�e et d'�vacuation d'eau, l'eau peut �tre siphonn�e par-dessus la digue. 

4. Un siphon est un dispositif � bon march� que l'on peut transporter en diff�rents points de la ferme piscicole en fonction des besoins. Il est facile de le fabriquer avec un morceau de tuyau souple en caoutchouc ou en plastique. Si la longueur totale du siphon est relativement courte, par exemple pour transf�rer l'eau d'un canal d'alimentation peu profond dans un petit �tang, il est aussi possible de fabriquer un siphon rigide plus durable:

• en cintrant un morceau de tuyau en plastique;
• en formant des segments de tuyaux fabriqu�s en cintrant des morceaux de t�le galvanis�e, soigneusement soud�s entre eux par des cordons herm�tiques, puis assembl�s de nouveau par soudage pour former un siphon en forme de V tronqu�;
• en d�coupant et en raccordant (� la colle, au solvant, par soudage, etc.) un tuyau en m�tal ou en PVC.

5. Pour amorcer un siphon, rappelez-vous qu'il faut d'abord le remplir d'eau. Installez l'orifice de sortie du siphon au moins 25 cm plus bas  que l'orifice de prise. Maintenez celui-ci nettement au-dessous du niveau de l'eau et, une fois le siphon rempli, laissez l'eau s'�couler � l'autre extr�mit�. Il se peut qu'une certaine pratique soit n�cessaire pour mener � bien cette op�ration, en particulier si le diam�tre du tuyau est important (voir �galement section 10.2).

Drainage par siphon

6. La capacit� de d�bit d'un siphon d�pend:

• du diam�tre int�rieur du tube;
• de la charge ou diff�rence de niveau entre la surface du plan d'eau sup�rieur et soit la surface du plan d'eau inf�rieur (si la sortie du siphon est immerg�e), soit la position du centre de l'orifice de sortie du siphon (si elle est � l'air libre).

7. Ces deux donn�es vous permettent d'estimer la capacit� de d�bit du siphon (en litres par seconde) en consultant les graphiques 10 et 11. Pour les siphons de petites dimensions et de faibles charges, vous pouvez aussi utiliser le tableau 45.

Exemple

Soit un siphon de 5 cm de diam�tre int�rieur, utilis� sous une charge de 21 cm. D'apr�s le graphique 11, on peut estimer que la capacit� de d�bit est �gale � 2,5 l/s.

Soit un siphon de 18 cm de diam�tre int�rieur, utilis� sous une charge de 27,5 cm. D'apr�s le graphique 12, on peut estimer que la capacit� de d�bit est �gale � 35 l/s.

Capacit� de d�bit

GRAPHIQUE 11 D�bit des siphons avec un diam�tre int�rieur inf�rieur � 9 cm

GRAPHIQUE 12 D�bit des siphons avec un diam�tre int�rieur sup�rieur � 9 cm