6. CONSTRUCTION DES �TANGS PISCICOLES6.0 Introduction1. Lorsque le site choisi a �t� d�ment pr�par�, la construction de l'�tang et des ouvrages de r�gulation peut commencer. Le pr�sent chapitre indique comment construire l'�tang proprement dit, tandis que les chapitres suivants traitent des ouvrages r�gulateurs. 2. Les digues constituent le principal �l�ment d'un �tang piscicole, puisqu'elles permettent de conserver le volume d'eau n�cessaire et forment l'�tang proprement dit; aussi leur conception et leur r�alisation sont-elles particuli�rement importantes. Les trois sections qui suivent vous donneront des indications compl�mentaires concernant les digues et les calculs de terrassement, avant de passer � l'�tude du piquetage et de la construction des quatre principaux types d'�tangs. 3. Il vous sera utile d'utiliser un carnet dans lequel vous pourrez effectuer tous les calculs �ventuellement n�cessaires et, si possible, quelques feuilles de papier millim�tr� pour y dessiner � l'�chelle le profil des �tangs et des digues. Note: Il est g�n�ralement inutile de pr�voir pour une digue interm�diaire, qui s�pare deux �tangs, une solidit� comparable � celle d'une digue p�riph�rique, dans la mesure o� la pression d'eau est pratiquement �gale de part et d'autre. Toutefois, s'il faut vider un �tang alors que l'autre reste plein, les �carts de pression seront voisins de ceux observ�s sur les digues p�riph�riques, et il faudra pr�voir une construction plus solide.
Comment assurer l'imperm�abilit� de la digue3. L'imperm�abilit� de la digue peut �tre assur�e comme suit:
Note: Une digue construite enti�rement en terre de bonne qualit� est dite �tanche lorsque la limite sup�rieure de sa zone mouill�e, c'est-�-dire la ligne de saturation*, se d�place � travers la digue en restant toujours � l'int�rieur. La ligne de saturation est d'autant plus d�vi�e vers le bas, et la digue peut �tre d'autant plus mince, que le sol utilis� est de meilleure qualit�. La pente de cette ligne de saturation, ou gradient hydraulique*, varie habituellement de 4:1 (sol argileux) � 8:1 (sol sableux). Comme on peut le constater, la pr�sence d'un noyau argileux modifie la valeur de ce gradient hydraulique.
Choix de la bonne hauteur4. Le calcul de la hauteur de la digue � construire doit tenir compte des �l�ments suivants:
5. On peut donc d�finir deux hauteurs de digue:
6. La hauteur de construction (HC en m) peut �tre calcul�e simplement � partir de la hauteur de conception (HP en m) et du coefficient de tassement (CT en pourcentage) par la formule suivante: HC = HP � [(100 - CT) � 100]
11. Il n'est pas n�cessaire que les v�hicules puissent circuler sur toutes les digues de votre ferme piscicole (voir section 1.8). Une largeur de digue plus importante peut n�anmoins s'av�rer indispensable l� o� les v�hicules doivent pouvoir tourner sur eux-m�mes, en fonction du rayon de braquage des v�hicules utilis�s:
12. Les digues des �tangs individuels ont deux c�t�s, le c�t� mouill� � l'int�rieur de l'�tang et le c�t� � sec � l'ext�rieur. L'un et l'autre se rapprochent progressivement de la base au sommet, en formant un angle habituellement exprim� sous la forme du rapport d�finissant la variation de distance horizontale (z en m) par m�tre de distance verticale, par exemple 2:1 ou 1,5:1. Exemple Si l'on consid�re une digue dont les c�t�s sont inclin�s suivant une pente de 2:1, pour chaque m�tre de hauteur � partir du sommet la largeur de la base augmente de chaque c�t� de 2 x 1 m = 2 m.
13. Les pentes lat�rales de chaque digue doivent �tre choisies en tenant compte des consid�rations suivantes:
14. D'ordinaire, les pentes lat�rales des digues vont de 1,5:1 � 3:1, selon les conditions locales. Il est possible de choisir pour le c�t� � sec de la digue une pente plus forte que celle du c�t� mouill� (voir au tableau 27 les valeurs sugg�r�es pour diff�rentes tailles d'�tangs et pour deux cat�gories de sols). 15. Dans certains cas, il peut �tre souhaitable de modifier la pente, par exemple:
16. L'entretien de ce type de digue risque toutefois de vous prendre davantage de temps. Rappelez-vous: L'�paisseur des digues interm�diaires peut �tre r�duite lorsque leur r�sistance � la pression d'eau et leur imperm�abilit� ont moins d'importance.
6. Le compactage de la digue a pour objectifs principaux d'amorcer le tassement d'un sol r�cemment mis en place, de r�duire la perm�abilit� � l'eau et de renforcer la digue afin d'�viter tout affaissement (voir manuel 6, Le sol, section 12.2). D�termination du degr� de compactage possible7. Il est possible d'estimer le foisonnement d'un sol quelconque et de d�terminer le degr� de compactage susceptible d'�tre atteint, en mesurant un volume connu de terre � l'emplacement qui doit �tre excav�, en creusant une tranch�e, si possible jusqu'� la profondeur pr�vue. Puis, vous pouvez soit mesurer le volume de terre pr�lev� (par exemple au moyen de seaux, de caisses, etc.), soit remettre la terre en place et mesurer le volume exc�dentaire. Ensuite, vous devriez pouvoir compacter dans la tranch�e au moins 80 pour cent de cet exc�dent en le damant ou en le tassant bien avec vos talons. Exemple Creusez une tranch�e de 0,30 m sur 1 m et de 1 m de profondeur. Le volume de terre en place est �gal � 0,30 m3. Comblez ensuite la tranch�e en laissant un exc�dent de 0,06 m3= 60 l. a) Estimation du foisonnement
b) Vous devez compter pouvoir compacter au moins 80 pour cent de l'exc�dent (diff�rence entre le volume foisonn� et le volume en place initial): 0,06 m3 x 0,80 = 0,05 m3. Le degr� de compactage possible est donc de (0,05 m3 � volume foisonn�) x 100 = (0,05 m3 � 0,36 m3) x 100 = 13,9 pour cent du volume foisonn�. 8. Si la terre du site �tait initialement meuble, vous pouvez la compacter
dans la tranch�e de fa�on qu'elle occupe un volume inf�rieur � son volume
initial. Pour d�terminer le degr� de compactage possible, mesurez
ensuite le volume de terre meuble n�cessaire pour combler la tranch�e
jusqu'� son niveau original. Exemple Apr�s creusement d'une tranch�e d'un volume de 0,30 m3, le sol excav� y est remblay� puis compact�. Le remplissage complet de la tranch�e � son niveau de d�part exige un apport de 0,06 m3 de terre meuble. Le degr� de compactage possible du sol initial est �gal � (0,06 m3 � 0,30 m3) x 100 = 20 pour cent. 9. Prenez note de la base sur laquelle vous faites les calculs ci-dessus, afin de bien vous rappeler si le degr� de compactage possible est calcul� soit par rapport au volume foisonn�, soit par rapport au volume en place du sol. Soyez certain de bien conna�tre les relations qui existent entre les divers types de volumes mentionn�s plus haut: volume en place, volume foisonn�, volume de construction et volume de conception, comme expliqu� pr�c�demment. Compactage optimal10. Un compactage efficace exige que l'air et l'eau soient chass�s du sol, pour que les particules min�rales puissent se tasser tr�s �troitement les unes contre les autres. L'obtention des meilleurs r�sultats exige donc l'observation des r�gles suivantes:
Compactage manuel11. Pour proc�der au compactage manuel de minces couches de terre, il est possible d'utiliser des outils simples tels que:
Compactage m�canique du sol13. Le compactage m�canique est d'autant plus indiqu� que la surface � compacter est plus grande et que les dimensions de la digue sont plus importantes. 14. Les plaques vibrantes et les compacteurs � percussion (ou grenouilles) peuvent servir aux travaux de compactage relativement limit�s. Pour les travaux plus importants, le simple usage des engins de chantier tels que tracteurs et camions suffit habituellement pour assurer le compactage des sols remblay�s en roulant sans cesse par-dessus. Il existe cependant des �quipements sp�ciaux de compactage, comme les rouleaux � pieds-de-mouton, les rouleaux lisses en acier et les rouleaux � pneus multiples, dont l'utilisation doit se faire sous la direction d'une personne qualifi�e. Les rendements horaires moyens (exprim�s en m2/h sur de la terre dispos�e en couches de 25 cm) de diff�rents engins de compactage sont les suivants: Note: Le compactage de sols non coh�rents, tels que les sols tr�s sableux, exige l'application d'une forte pression (poids) et, si possible, d'une action vibratoire. Par contre, le compactage de sols coh�rents, par exemple les sols limoneux ou argileux, exige une action de p�trissage. Pour compacter un sol argileux, on ne doit donc pas utiliser un rouleau lisse en acier, dont l'action se limiterait � une couche superficielle, mais plut�t un rouleau � pieds-de-mouton ou un rouleau � pneus multiples (voir manuel 6, Le sol, tableau 26).
6.3 Comment pr�parer les fondations de la digue1 . Une fois termin�s le d�frichage du terrain, l'extraction de la terre v�g�tale et le piquetage de l'emplacement de la digue, la construction des fondations doit �tre pr�par�e. Cette �tape peut comporter les t�ches suivantes:
Pr�paration de la surface des fondations2. La surface des fondations doit �tre soigneusement compact�e, de fa�on que la digue puisse y �tre solidement attach�e et ne risque en aucun cas d'�tre emport�e par un glissement.
Construction d'une tranch�e d'�tanch�it�3. Si le sol des fondations ne contient pas une couche superficielle ad�quate de mat�riaux imperm�ables, vous devez r�aliser une tranch�e d'�tanch�it� � l'int�rieur des fondations; son r�le consiste essentiellement � r�duire les infiltrations d'eau sous la digue. La tranch�e contribue en outre � ancrer solidement la digue � ses fondations. 4. La tranch�e d'�tanch�it� est d'autant plus grande que les dimensions de la digue sont importantes. Observez les r�gles suivantes:
5. Pour r�aliser la tranch�e d'�tanch�it�, proc�dez comme suit: a) Marquez clairement l'emplacement de l'axe de la base de la digue, par exemple � l'aide de piquets et d'une corde. b) De part et d'autre de cet axe, marquez distinctement les limites de la tranch�e d'�tanch�it� � construire. c) Creusez la tranch�e � la profondeur et suivant la largeur et les pentes lat�rales requises, en mettant en place le sol excav� au-dessus des fondations de la digue, sur un tiers de la surface et vers le c�t� � sec de l'ouvrage. Faites attention de ne pas inclure des racines, mati�res organiques ou grosses pierres. d) Etalez ce sol en couches minces et compactez-le soigneusement. e) V�rifiez si la tranch�e est bien s�che.
Remblayage du lit d'un cours d'eau6. Si le lit d'un cours d'eau traverse l'emplacement des fondations de la digue, par exemple dans le cas d'un �tang de barrage, il faut pr�parer le lit du cours d'eau � l'emplacement futur de la digue. Vous devrez tout d'abord d�river le cours d'eau. 7. Creusez le foss� de d�rivation autour de l'emplacement de la future digue, comme indiqu� ci-dessus. Ainsi, vous pourrez utiliser le m�me foss� de d�rivation lorsque vous construirez la digue (voir section 6.6, paragraphes 9 et suivants). Proc�dez ensuite comme suit: a) Creusez et �largissez le chenal, si n�cessaire, de mani�re � le d�barrasser enti�rement des pierres, du gravier, du sable, des s�diments, souches, racines et mati�res organiques qui s'y trouvent. b) Creusez au moins 30 cm au-dessous du lit d'origine ou jusqu'� la roche. Veillez � ce que les pentes lat�rales du nouveau chenal ne d�passent pas 1:1. Note: Si le sous-sol du chenal est perm�able, il est pr�f�rable de faire une tranch�e d'�tanch�it�. 6.4 Comment calculer les volumes de la digue et des d�blais1 . Avant de commencer � construire votre �tang, vous devez calculer le volume de terre n�cessaire � l'�dification des digues; vous devez ensuite estimer le volume correspondant de d�blais. Vous devez choisir la m�thode de calcul en fonction de la topographie du site et du type d'�tang � r�aliser. Il vous faut estimer les volumes foisonn�s et compact�s (voir section 6.2), et vous pouvez � cet effet utiliser des valeurs standard des coefficients de foisonnement et de tassement (voir tableau 28). 2. Calculez le volume foisonn� en multipliant le volume en place par le coefficient de foisonnement (voir tableau 28). Ce volume foisonn� sert ensuite � calculer le volume de construction de la digue. Apr�s compactage et tassement, dont l'importance est �valu�e en fonction du degr� de compactage possible, le volume de conception devrait �tre obtenu. Calcul de la largeur de la base de la digue3. Une fois �tablies les caract�ristiques de vos digues, d�terminez la largeur de la base (en m) en additionnant:
Largeur de la base = largeur au sommet + (HC x PS) + (HC x PM) Note: Faites le calcul d'apr�s la hauteur de construction qui tient compte du coefficient de tassement, et non d'apr�s la hauteur de conception de la digue (voir section 6.1). Exemple Un �tang de 0,04 ha (400 m2 ) doit �tre construit dans un sol argileux et comporter des digues de 1,50 m de haut et 1 m de large au sommet, d'apr�s les plans. En supposant PS = 1,5:1 et PM = 2:1, calculez la largeur de la base des digues. a) D'apr�s le tableau 28, obtenez le coefficient de tassement du volume foisonn� d'argile, soit 20 pour cent pour des sols argileux moyens. b) Tenez compte du fait que la hauteur de conception HP = (100 pour cent - 20 pour cent) = 80 pour cent de la hauteur de construction HC. c) Calculez cette hauteur de construction HC = 1,50 m � 0,80 m = 1,88 m. d) Calculez la largeur de la base de la digue = 1 m + (1,88 m x 1,5) + (1,88 m x 2) = 1 m + 2,82 m + 3,76 m = 7,58 m. Note: Voyez �galement les exemples fournis au tableau 27. Calcul de la section transversale d'une digue construite sur un terrain horizontal4. La superficie de la section transversale d'une digue construite sur un sol horizontal (ABCD en m2) (voir sch�ma ci-dessous) s'obtient en additionnant:
HC = hauteur de construction de la digue 5. Pour calculer la surface de la section transversale d'une digue �difi�e sur un sol horizontal et dont les deux pentes lat�rales sont identiques, vous pouvez �galement utiliser les chiffres du tableau 29. Exemple Dans le cas ci-dessus de l'�tang de 0,04 ha � construire dans un sol argileux, calculez la surface de la section transversale de la digue:
Calcul de la section transversale d'une digue construite sur un terrain en pente
Note: Lorsque la pente du terrain est inf�rieure � 10 pour cent et que les parois lat�rales de la digue ont la m�me pente, vous pouvez appliquer la m�thode de calcul indiqu�e dans le cas d'un sol horizontal. Calcul de la section transversale d'une digue construite sur un terrain accident�7. On peut calculer de deux fa�ons la section transversale d'une digue � construire sur un terrain accident�: a) Tracez une ligne droite D'E'F'C' suivant approximativement le profil du terrain, puis appliquez la m�thode indiqu�e pour un terrain en pente. b) Sinon, reportez le profil du terrain sur une feuille de papier millim�tr�, puis d�terminez la surface en comptant le nombre de carr�s,compte tenu de l'�chelle du croquis (voir manuel 16, La topographie, section 10.3). Calcul du volume des digues construites sur un terrain horizontal et r�gulier8. Pour estimer le volume (ou cubage) de terre n�cessaire � la construction d'une digue, vous devez conna�tre son volume. Le choix de la m�thode de calcul d�pend de la topographie du site et du type d'�tang � construire. 9. S'il s'agit d'un site au relief suffisamment plat (moins de 0,30 m de diff�rence entre les niveaux moyens relev�s sur place) et r�gulier, vous pouvez calculer le volume de la digue (en m3 ) en multipliant sa section transversale (en m2 et au milieu de la digue de fa�on � utiliser une surface moyenne) par sa longueur mesur�e dans l'axe (en m). Exemple Si l'on consid�re � nouveau les donn�es de l'exemple pr�c�dent, la surface de la section transversale de la digue est �gale � 8,0652 m2. Si la digue pr�vue doit avoir une longueur de 20 m x 4 = 80 m, son volume est alors de 8,0652 m2 x 80 m = 653,216 m3.
Exemple Pour l'exemple pr�c�dent, le graphique 3a indique un volume standard de 720 m3. Puisque les pentes lat�rales sont respectivement de 2:1 (int�rieur) et 1,5:1 (ext�rieur), ce chiffre doit �tre multipli� par S = 0,9, ce qui donne 720 m3 x 0,9 = 648 m3 (� comparer au r�sultat du calcul de l'exemple pr�c�dent o� vous aviez trouv� 653 m3). 11. Si vous d�cidez de changer la largeur au sommet et de la prendre �gale � 0,51 m, le graphique 3b indique un coefficient C = 0,8. Le volume de la digue sera alors �gal � 648 m3 x 0,8 = 518,4 m3. 12. Si les dimensions de l'�tang n'�taient pas de 20 m x 20 m, mais par exemple de 40 m x 10 m, le rapport longueur:largeur serait �gal � 4; le graphique 3c indique alors un coefficient P = 1,25. Avec une largeur au sommet de 1 m, le volume des digues serait dans ce cas de 648 m3 x 1,25 = 810 m3.
Calcul du volume des digues construites sur un terrain en pente ou irr�gulier13. Si la topographie du site pr�sente une pente plus accentu�e ou un relief plus irr�gulier, il est impossible de calculer le volume des digues d'�tang sur la base d'une seule section transversale. Plusieurs m�thodes sont envisageables, en fonction du type de terrain et de la pr�cision requise. 14. Une premi�re cat�gorie de m�thodes vous permettent de calculer les volumes des digues en utilisant des valeurs moyennes des sections transversales des digues. Vous pourriez utiliser � cet effet la moyenne des sections transversales mesur�es aux coins de la digue. Exemple Il est pr�vu de construire un �tang de 400 m2 (20 m x 20 m) ayant une digue de 0,50 m de haut au coin A, de 0,30 m au coin B, de 1,10 m au coin C et de 1,50 m au coin D. La largeur au sommet est de 1 m et la pente lat�rale est 2:1 des deux c�t�s. Les surfaces des sections transversales mesur�es � chaque coin sont les suivantes: A: (1m x 0,5 m) + 2 x (0,5 m x 0,5 m x 1 m) = 1,5 m2
La surface moyenne de la section transversale de la digue AB est
�gale � (1,5 m2 + 0,48 m2) � 2 = 0,99 m2
et le volume de la digue AB est donc de 0,99 m2 x 20 m = 19,8
m3.
Par cons�quent, le volume total est de 19,8 m3 + 40 m3 + 95,2 m3 + 75 m3 = 230 m3. 15. Une autre possibilit�, en pr�sence d'un relief
accident�, consiste � utiliser des sections transversales moyennes �tablies
d'apr�s une ligne de base approch�e, puis � additionner les
quatre volumes obtenus. Exemple Consid�rant l'exemple pr�c�dent, les hauteurs aux points A et D sont estim�es en tra�ant la droite XY � travers la base, de telle sorte que les surfaces au-dessus et au-dessous de la ligne trac�e soient sensiblement �gales. Il est � noter que le profil du terrain ainsi trac� doit correspondre � la hauteur moyenne observ�e d'un c�t� � l'autre de la base de la digue. 16. La m�thode graphique expliqu�e pr�c�demment (voir paragraphe
10) est �galement applicable, si l'on utilise une hauteur moyenne pour
les quatre murs de la digue, bien que cette m�thode soit moins pr�cise.
Exemple Suivant la m�thode graphique, la hauteur moyenne de la digue est de (0,50 m + 0,30 m + 1, 10 m + 1,50 m) � 4 = 0,85 m. Le volume de base, dont la valeur ne doit plus �tre corrig�e par la suite, est sensiblement �gal � 180 m3, soit 80 pour cent environ de la valeur pr�c�dente (voir paragraphe 14). 17. Pour mesurer de fa�on plus pr�cise le volume d'une digue construitesur un terrain accident�, appliquez la formule suivante, dite r�gle de Simpson: V (d � 3) x [A1 + An + 4 (A2 + A4 + ... An-1) + 2 (A3 + A5 + ... An-2)] a) Divisez la longueur de la digue en un nombre impair n
de sections transversales r�guli�rement espac�es de d m�tres.
Exemple Soit une digue de 60 m de long. a) A intervalles de d = 10 m, identifiez sept sections transversales A1 ... A7 et calculez leurs surfaces respectives, soit A1 = 10 m2; A2 = 16 m2; A3 = 18 m2; A4 = 11 m2; A5 = 8 m2; A6 = 10 m2; A7 = 12 m2. b) Introduisez ces valeurs dans la formule de Simpson: c) Calculez V = (10 m � 3) x [10 m2 + 12 m2 + 4 (16 m2 + 11 m2 + 10 m2) + 2 (18 m2 + 8 m2)] = 740 m3. Calcul du volume d'une digue d'�tang de barrage18. Les diff�rentes m�thodes d�crites ci-dessus sont applicables au calcul du volume de la digue qu'il faut construire pour un �tang de barrage. Toutefois, du fait de la pr�sence du lit du cours d'eau et de multiples variations de la pente du terrain, l'obtention d'estimations pr�cises exige d'ordinaire soit que l'on mesure la surface de sections transversales situ�es tous les d m�tres, soit que l'on subdivise la digue en plusieurs sections comportant des intervalles d diff�rents. (Pour une estimation plus rapide, quoique moins pr�cise, voir manuel 16, La topographie, section 11.3). Calcul du volume des d�blais19. Vous devrez conna�tre les volumes de terre � excaver (ou d�blais) concernant:
20. Il vous faudra normalement enlever la couche de terre v�g�tale avant d'atteindre le mat�riau de construction; vous devrez par cons�quent relever les niveaux � partir de la base de la couche de terre v�g�tale. Dans la plupart des cas, les c�t�s de la fouille doivent �tre en pente pour ne pas risquer d'affaissement. Ces pentes devront, dans de nombreux cas, correspondre � des gradients d�termin�s (�tangs, canaux, etc.). 21. Dans le cas de surfaces suffisamment planes et horizontales excav�es sur une largeur au moins �gale � 30 fois la profondeur, le volume de d�blais peut �tre �valu� comme suit:
22. Si la largeur est inf�rieure � 30 fois la profondeur, vous devez corriger votre estimation pour tenir compte des pentes lat�rales, comme suit: V = [(surface sup�rieure + surface du fond) � 2] x profondeur Exemple Une surface de 400 m2 (40 m x 10 m) doit �tre creus�e jusqu'� une profondeur de 1 m, avec des pentes lat�rales de 2:1. Puisque la largeur (10 m) est inf�rieure � 30 fois la profondeur (30 x 1 m), la premi�re m�thode n'est pas suffisamment pr�cise (le volume estim� serait alors de 400 m2 x 1 m = 400 m3). Il y a lieu d'appliquer la deuxi�me m�thode, avec une surface sup�rieure de 400 m2 et une surface de fond �gale � la largeur du fond multipli�e par sa longueur.
On obtient donc: volume = 308 m2 x 1 m = 308 m3 23. Sur un terrain en pente douce, calculez la surface de la section transversale � chaque extr�mit� de la fouille. a) Calculez la surface moyenne de ces deux sections transversales.
b) Multipliez par la longueur moyenne de la fouille. Exemple Si le terrain � excaver est en pente douce, calculez les sections transversales en AB et CD, puis la longueur moyenne. Exemple a) La surface de la section transversale en AB peut �tre soit d�termin�e graphiquement en la reportant sur une feuille de papier millim�tr�, soit estim�e par la formule: [(AB + AU) � 2] x profondeur moyenne, ou [(10 + 7) � 2] x [(1 + 0,5) � 2] = 8,5 m x 0,75 m = 6,375 m2.
b) La surface de la section transversale en CD est estim�e par la m�me formule, soit [(10 + 3) � 2] x [(2 + 1,5) � 2] = 6,5 m x 1,75 m = 11,375 m2. c) La longueur moyenne peut �tre d�termin�e au milieu. Longueur moyenne = (longueur sup�rieure EF + longueur au fond E'F') � 2 = (40 m + 35 m) � 2 = 37,5 m. d) On obtient par cons�quent le volume = surface moyenne des deux sections transversales x longueur moyenne = [(6,375 m2 + 11,375 m2) � 2] x 37,5 m = 332,8 m3. 24. Sur un terrain dont la pente est plus forte (sup�rieure � 10 pour cent dans une direction quelconque), la m�thode ci-dessus est applicable, bien qu'elle ne donne pas une pr�cision suffisante en ce qui concerne les longueurs au fond de la fouille et les sections transversales correspondantes. Afin d'obtenir une pr�cision ad�quate, proc�dez comme suit: a) A l'aide d'un croquis sur papier millim�tr�, mesurez la longueur au fond de l'excavation. Utilisez ensuite cette valeur dans les calculs, comme indiqu� ci-dessus. b) Pour une pr�cision optimale, calculez la section transversale en ABCD = surface ADC + surface ABC = [(FC x AF) �2] + [(EC x AB) � 2]. 25. Quant aux surfaces dont le relief est particuli�rement irr�gulier, vous ne pouvez appliquer que l'une des m�thodes suivantes:
o� A est la surface de chaque carr� du quadrillage (en m2). Exemple Dans le cas illustr�, les niveaux relatifs sont inscrits sur un quadrillage constitu� de carr�s de 10 m x 10 m, dont la surface individuelle A = 10 m x 10m = 100m2 . La formule donne le r�sultat suivant: Volume = (100 m2 � 4) x [(3,1 m + 2,0 + 2,6 + 2,0 + 3,1) + 2 (2,6 m + 3,5 + 3,0 + 2,0 + 3,5 + 2,5 + 1,8 + 2,0) + 3 (2,8 m) + 4 (3,1 m + 2,1 + 2,5)]= (100 m2 � 4) x [(12,8 m) + 2 (20,9 m) + 3 (2,8 m) + 4 (7,7 m)] = (100 m2 � 4) x (93,8 m) = 2 345 m3. Note: Il vous faudra normalement corriger ce chiffre pour tenir compte des pentes lat�rales. Il est g�n�ralement plus facile d'effectuer cette correction en dehors du quadrillage, en calculant le volume suppl�mentaire soit carr� par carr�, soit par calcul de la valeur moyenne le long de chaque c�t� du quadrillage. Exemple Supposons dans l'exemple pr�c�dent une pente lat�rale de 2:1; le volume suppl�mentaire peut �tre �valu� de deux fa�ons: a) Estimation carr� par carr�: Au premier carr� (section AB) par exemple, on a:
b) Estimation par calcul de la hauteur moyenne de chaque c�t�. Pour le c�t� AC par exemple, on a:
Attention: Les calculs relatifs � la construction d'ouvrages et aux volumes de terrassement ne doivent pas faire appel � des m�thodes plus pr�cises que n�cessaire. Puisqu'il est difficile de pr�voir avec pr�cision les ph�nom�nes de foisonnement et de compactage, en r�gle g�n�rale les estimations de volume ne sont exactes � toutes fins pratiques qu'� 10 pour cent pr�s. Aussi, la recherche d'une meilleure pr�cision n'est-elle habituellement gu�re justifi�e, et il est donc inutile de tenir compte de toutes les petites irr�gularit�s du relief ou des l�g�res variations de la pente. 6.5 Construction d'�tangs creus�s1 . Les �tangs creus�s, r�alis�s par simple excavation du sol, sont ceux dont la construction pose le moins de probl�mes. On distingue deux principaux types d'�tangs creus�s, suivant le mode d'alimentation en eau (voir section 1.4):
Choix du sol pour des �tangs creus�s2. Pour r�aliser un �tang creus� aliment� par les eaux de pluie, il est essentiel de choisir un site o� l'on dispose d'une couche suffisante de sol imperm�able, pour limiter l'importance des pertes par infiltration. Les meilleurs emplacements sont ceux o� des argiles finement textur�es et des limons argileux se rencontrent bien au-del� de la profondeur pr�vue pour l'�tang; les argiles sableuses qui s'�tendent jusqu'� des profondeurs ad�quates conviennent �galement. Evitez la pr�sence de sols poreux, en surface ou aux profondeurs o� l'�tang serait creus�. 3. Pour construire un �tang creus� aliment� par des infiltrations, cherchez des sols dans lesquels la couche aquif�re est suffisamment �paisse et perm�able pour fournir les quantit�s d'eau requises. Il est pr�f�rable d'observer le site pendant un cycle annuel complet, pour s'assurer des variations �ventuelles du niveau de la nappe phr�atique suivant la p�riode de l'ann�e. Construction d'un �tang creus�4. La construction d'un �tang creus� doit commencer par la pr�paration du site, en proc�dant comme suit:
e) Piquetez le fond de l'�tang, en indiquant sur chaque jalon la hauteur � creuser depuis la surface du sol jusqu'au fond de l'�tang (voir manuel 16, La topographie, section 11.4, paragraphe 10). f) Il y a deux fa�ons simples de se d�barrasser des volumes de terre inutiles et d'emp�cher qu'ils retombent dans l'�tang sous l'effet de leur poids ou du ravinement:
Note: Vous pouvez utiliser un tas de d�blais comme brise-vent ou pour pratiquer une culture (voir �galement section 5.6). g) Piquetez clairement les limites des zones o� les d�blais seront �tal�s ou entass�s. h) Creusez � la verticale jusqu'� la profondeur pr�vue, dans les limites fix�es pour l'�tang. Transportez les d�blais aux endroits pr�vus � cet effet. Note: Dans le cas des �tangs vidangeables, le fond doit avoir une pente de 1 pour cent depuis le c�t� o� l'eau arrive jusqu'� celui o� elle sort; en revanche, le fond des �tangs non vidangeables peut �tre horizontal. Le calcul des volumes � excaver peut se faire par l'une des m�thodes d�crites � la section pr�c�dente. i) Profilez les c�t�s de l'�tang suivant les pentes voulues et finissez le fond de l'�tang et la partie sup�rieure horizontale des digues. Enlevez tout volume exc�dentaire de terre. j) Rapportez de la terre v�g�tale pour recouvrir les d�blais et le sommet des digues. Plantez ou semez ensuite du gazon tout autour de l'�tang pour lutter contre l'action de l'�rosion (voir section 6.9). Note: Les �tangs aliment�s par les eaux pluviales peuvent �tre munis d'ouvrages r�gulateurs tels que canal d'alimentation, tuyau d'arriv�e d'eau, ouvrage de vidange, d�versoir ou canal de vidange. 6.6 Construction d'�tangs de barrage1. Les �tangs de barrage sont des �tangs endigu�s ne comportant qu'une seule digue. Celle-ci est construite au travers d'une petite vall�e et permet de retenir l'eau en amont (voir section 1.3 et 1.4). Note: Le pr�sent manuel se bornera � vous apprendre � construire de petites digues d'�tang de barrage, dont la hauteur ne d�passe pas 2,50 m. Consultez un ing�nieur sp�cialis� pour construire une digue plus haute. 2. Plus la digue est haute, plus il est essentiel de pr�voir de solides fondations. Les meilleures fondations sont constitu�es d'une couche �paisse d'argile ou d'argile sableuse relativement imperm�able et se trouvent � faible profondeur. Ne construisez jamais un barrage sur de la roche ou du sable. En cas de doute, n'h�sitez pas � demander conseil. Comment obtenir la terre n�cessaire3. L'une des m�thodes d�crites ci-dessus (voir section 6.4, paragraphe18) vous permet de calculer le volume de terre n�cessaire. 4. Pour r�duire les distances de transport, t�chez de pr�lever la terre n�cessaire � la construction de la digue d'un endroit proche, par exemple:
5. Dans ce dernier cas, veillez � ce que la limite de l'emprunt soit �loign�e d'au moins 10 m du pied du c�t� mouill� de la digue. Le syst�me de vidange de cette zone doit �tre int�gr� � l'�tang de barrage; utilisez par exemple une tranch�e dirig�e vers le dispositif de vidange de l'�tang. Piquetage de la base de la digue et implantation des travaux de terrassement6. Marquez clairement l'axe de la digue � l'aide de hauts piquets et d'une corde. Cet axe est g�n�ralement perpendiculaire � l'axe principal de l'�coulement du cours d'eau de la vall�e inond�e. 7. Calculez les distances entre l'axe de la digue et les deux lignes de base, sur une s�rie de perpendiculaires �lev�es � intervalles r�guliers,comme suit: (largeur au sommet de la digue � 2) + (hauteur de construction de la digue x pente lat�rale). Note: La hauteur de conception de la digue en chaque point
de son axe est �tablie par le lev� topographique de la section transversale
de la vall�e en ce point (voir manuel 16, La topographie, section
11.3). Ces hauteurs de conception permettent de calculer
les hauteurs de construction (voir section 6.1). Exemple Vous avez l'intention de construire une digue de hauteur de conception maximale HP = 2,10 m, de largeur au sommet = 2 m, et dont les pentes du c�t� mouill� et du c�t� � sec sont respectivement de 2:1 et 1,5:1. Le coefficient de tassement du sol est estim� � 15 pour cent. Le sch�ma ci-dessous repr�sente la section transversale de la vall�e le long de l'axe de la digue et on peut y relever les hauteurs de conception HP(A), HP(B) ... aux points A, B ... situ�s tous les 10 m sur l'axe. Calculez les distances depuis l'axe AF jusqu'aux lignes de base GHIK et LMNO comme suit:
8. Marquez au sol les points G, H, I et K du c�t� mouill� et les points L, M, N et O du c�t� � sec de l'axe AF Ces points indiquent quelles doivent �tre les limites ext�rieures de la base de la digue. Pr�paration de la construction de la digue9. D�rivez le cours d'eau vers un site aussi proche que possible de l'un des flancs de la vall�e, mais nettement � l'�cart de son lit initial (voir section 6.3, para. 6). Cette t�che sera beaucoup plus facile si vous avez pr�vu les travaux de construction pendant la saison s�che. 10. Pour pr�parer les fondations de la digue, d�frichez l'emplacement de la base, enlevez la terre v�g�tale et pr�parez la surface des fondations, en prenant particuli�rement soin de l'ancien chenal (voir section 6.3) et des flancs de la vall�e, en fonction des caract�ristiques du sol des fondations.
11. S'il s'agit d'un sol imperm�able, creusez une tranch�e d'ancrage (d'environ 1 m de large et 0,40 m de profondeur) dans l'axe de la base de la digue. Remblayez cette tranch�e avec un sol argileux de bonne qualit� et compactez-le soigneusement. Prolongez suffisamment la tranch�e de part et d'autre sur les flancs de la vall�e. 12. S'il s'agit d'un sol perm�able, construisez une tranch�e d'�tanch�it� (d'au moins 1,50 m de large) dans l'axe de la digue (voir section 6.3), qui contribuera aussi � ancrer la digue � ses fondations. Prolongez suffisamment la tranch�e de part et d'autre sur les flancs de la vall�e. 13. Construisez le/les ouvrage(s) d'�vacuation d'eau �ventuellement n�cessaire(s) (voir chapitres suivants). Installez- le(s) de pr�f�rence hors du lit du cours d'eau, en un point situ� au-dessous du point le plus bas de l'�tang. Note: Si les travaux de construction de la digue sont r�alis�s � l'aide d'engins (par exemple un bulldozer), le dispositif d'�vacuation pourra �tre construit ult�rieurement (voir para 18). 14. Marquez clairement la hauteur de construction de la digue et sa largeur au sommet (utilisez son axe comme ligne de r�f�rence), au moyen de piquets et de cordeaux, en fonction des caract�ristiques pr�vues de la digue (voir section 6.1). La hauteur maximale de digue est sur le versant le plus bas de la vall�e. V�rifiez l'emplacement des limites du futur �tang en amont. 15. Indiquez les travaux de terrassement de la digue par des gabarits plac�s tous les 25 m au plus et indiquant clairement les pentes lat�rales. Vous pouvez aussi vous servir � cet effet de cordes. Si vous utilisez des engins de terrassement, il vaut mieux �tablir une ligne de base auxiliaire situ�e hors de la zone de manoeuvre des engins, et ce d'apr�s des rep�res topographiques.
17. En fonction de la disponibilit� de sol argileux, placez soit des couches de sol homog�nes sur toute la largeur de la digue, soit des couches h�t�rog�nes, chaque type de sol ne couvrant qu'une fraction de la largeur de la digue. Rep�rez clairement les limites � observer au moyen de piquets et de cordeaux. a) Si vous avez une quantit� suffisante de sol de bonne qualit� pour �difier la totalit� de la digue, proc�dez en pla�ant des couches recouvrant toute la largeur de la base. b) Si le sol de bonne qualit� est disponible en quantit� limit�e, r�servez-le � l'�dification d'un noyau central ayant les caract�ristiques suivantes:
Note: Ne placez pas les tas de terre les uns pr�s des autres sans les �taler en une couche continue avant leur compactage. Note: Ce noyau doit �tre r�alis� en continuit� avec la tranch�e d'�tanch�it� ou la tranch�e d'ancrage construite dans les fondations de la digue (voir ci-dessus); il doit �tre correctement mis en place et compact�. c) Si vous devez utiliser plusieurs types de sols pour �difier la digue, servez- vous du mat�riau le plus imperm�able pour faire le noyau central. Placez le mat�riau le plus perm�able du c�t� � sec de la digue. Placez le mat�riau de qualit� interm�diaire du c�t� mouill�. Choisissez la pente lat�rale en fonction du type particulier de mat�riau employ�. d) Si les mat�riaux employ�s du c�t� � sec de la digue sont relativement perm�ables, il est conseill� de disposer des agr�gats grossiers, tels que cailloux et petites pierres au niveau de la ligne de base de ce c�t� � sec. Ils feront office de filtre et emp�cheront les eaux d'infiltration d'affouiller les mat�riaux plus fins des parois. Attention: Vous devez veiller tout particuli�rement au compactage du sol plac� autour des dispositifs d'�vacuation de l'eau. Utilisez un sol de bonne qualit�, dot� d'une teneur en eau appropri�e, dispos� en couches minces et soumis � un compactage soigneux et intense.
e) Construisez le dispositif d'�vacuation d'eau , en prenant soin d'armer l'ouvrage aux endroits par lesquels l'eau entre et sort. f) Remblayez la tranch�e et compactez-la soigneusement, en reconstruisant la section de la digue telle qu'elle �tait initialement. Faites particuli�rement attention � la r�fection du noyau central si vous en avez construit un. Assurez-vous bien de la qualit� du compactage autour des tuyaux. Utilisez si possible des colliers anti-infiltrations. g) Continuez � �difier la digue comme pr�c�demment. Les tuyaux sont maintenant bien prot�g�s par 1 m de terre et ne se rompront pas sous le poids du bulldozer. 19. Lorsque vous atteignez la hauteur pr�vue pour la digue, profilez soigneusement ses deux parois lat�rales. L'emploi de jauges de pente vous aidera � r�aliser leur pente suivant l'angle pr�vu. Note: La construction d'un d�versoir et d'un d�versoir de secours peut s'av�rer n�cessaire (voir sections 11.3 et 11.4). 20. Lorsque la premi�re partie de la digue est termin�e, faites passer � nouveau le cours d'eau dans son ancien lit et � travers le dispositif d'�vacuation. Vous �tes maintenant pr�t � proc�der � la finition de votre �tang de barrage. Note: Si la digue doit �tre construite � l'aide d'engins m�caniques, faites des pentes l�g�rement plus fortes que celles pr�vues, car le nivellement � la machine a g�n�ralement pour effet d'att�nuer la pente. Finition de l'�tang de barrage21. R�p�tez les op�rations pr�c�dentes pour la seconde partie de la digue dans la zone o� le cours d'eau a �t� d�riv� temporairement, mais comblez tout d'abord la partie du foss� de d�rivation situ�e dans l'�tang. a) Pr�parez de bonnes fondations, suffisamment prolong�es sur chaque versant de la vall�e. Veillez tout particuli�rement � la qualit� des fondations dans le lit de la d�rivation. b) Indiquez correctement les terrassements de la digue. c) Edifiez la seconde partie de la digue, en prenant bien soin de la relier solidement � la digue existante et au versant oppos� de la vall�e. d) Profilez les deux pentes lat�rales. 22. Travaillez le fond de l'�tang de fa�on � assurer que celui-ci sera parfaitement vidangeable. a) Nettoyez et profilez le cours de l'ancien lit. b) Faites une pente r�guli�re vers le dispositif d'�vacuation et creusez des rigoles d'ass�chement (voir section 6.10).
c) S'il y a des creux, creusez une tranch�e de drainage dirig�e versune partie plus basse du fond de l'�tang. Cela est important si le sol utilis� a �t� pr�lev� � l'int�rieur du p�rim�tre de l'�tang. d) Si n�cessaire, remplissez toute d�pression impossible � drainer. 23. Finissez votre �tang de barrage en reprenant un peu de terre v�g�tale en l'�talant sur la digue et en y plantant du gazon (voir section 6.9). 6.7 Construction d'�tangs de type rizi�re1. Les �tangs de type rizi�re sont des �tangs endigu�s construits sur terrain plat. Ils sont d�limit�s par quatre digues de hauteur sensiblement identique. Les dimensions des digues (et donc le volume des terrassements) sont d'ordinaire r�duites au minimum puisqu'il faut importer le sol indispensable ou le trouver � proximit� imm�diate. Note: Lorsque le sol n�cessaire � la construction des digues est obtenu en abaissant le niveau de tout le fond de l'�tang, ce dernier sera alors consid�r� comme un �tang creus� et endigu�, construit sur terrain horizontal (voir section 6.8) 2. Dans certains cas, ce sol peut �tre pr�lev� au voisinage des digues, � l'int�rieur ou � l'ext�rieur de l'�tang, ce qui r�duit les co�ts de construction. La pente des parois des tranch�es creus�es pour pr�lever la terre n�cessaire � la construction d'une digue ne doit pas d�passer celle de la digue proprement dite. Piquetage de la base des digues3. Marquez clairement l'axe de chacune des quatre digues; l'�tang �tant g�n�ralement carr� (terrassements r�duits au minimum) ou rectangulaire, les quatre axes doivent se couper � angle droit (voir manuel 16, La topographie, section 3.6). 4. Sur chacun des piquets axiaux, indiquez le niveau correspondant � la hauteur de la digue HC � �difier. D�terminez ce niveau en appliquant l'une des m�thodes de nivellement pr�sent�es dans le manuel 16, La topographie. 5. En fonction des caract�ristiques de vos digues, calculez la largeur de chaque partie de leur base, de part et d'autre de l'axe, par la formule: (largeur au sommet � 2) + (HC x pente lat�rale)
Pr�paratifs pour la construction des digues7. Une fois piquet�es les limites int�rieures et ext�rieures de l'�tang, d�barrassez le site de toute la v�g�tation �ventuellement restante. 8. Enlevez la terre v�g�tale uniquement dans la zone occup�e par la base des digues, conform�ment au piquetage fait pr�c�demment et entreposez-la � proximit� (voir section 5.6). 9. Pr�parez la surface des fondations des digues (voir section 6.3). 10. Suivant la qualit� du sol disponible sur place, creusez soit une tranch�e d'ancrage, soit une tranch�e d'�tanch�it� (voir section 6.3), dans l'axe des digues. 11. Construisez les ouvrages r�gulateurs n�cessaires. Placez l'entr�e de la conduite d'�vacuation � un niveau suffisamment bas pour assurer une vidange compl�te gr�ce � la pente du fond de l'�tang (voir paragraphe 14 de la pr�sente section). Construction manuelle des digues d'un �tang de type rizi�re12. Il y a plusieurs fa�ons de construire les digues d'un �tang de type rizi�re. Pour leur construction � la main, il est possible d'utiliser des gabarits, comme pour les �tangs de barrage, bien qu'il suffise ici d'un seul gabarit. 13. Une autre m�thode simple de construction des digues d'un �tang de type rizi�re est la suivante: a) Placez un cordeau reliant et rep�rant clairement les piquets qui d�finissent les limites int�rieures de la base de la digue. Fixez ce cordeau environ 0,20 m au-dessus de la surface des fondations de la digue. b) De la m�me mani�re, placez un cordeau � la m�me hauteur, reliant les piquets qui d�finissent les limites ext�rieures de la base de la digue. c) Mettez en place la premi�re couche des quatre digues sur une hauteur de 0,20 m en apportant de la terre de bonne qualit� et en la pla�ant entre les deux cordeaux sur tout le p�rim�tre de l'�tang. Il faut bien l'�taler, la mouiller et la m�langer si n�cessaire, puis la damer soigneusement, en particulier autour de l'ouvrage de vidange. d) D�placez ensuite vers l'axe de chaque digue la limite int�rieure de la base (piquets et cordeaux) d'une distance �gale � 0,20 m x pente de la paroi lat�rale de la digue. De la m�me fa�on, d�placez les limites ext�rieures d'une distance �gale � 0,20 m x pente du c�t� � sec. Exemple Si la pente du c�t� mouill� est de 2:1 et la pente du c�t� � sec de 1,5:1, d�placez vers l'axe de la digue la limite int�rieure de 0,20 m x 2 = 0,40 m et la limite ext�rieure de 0,20 m x 1,5 = 0,30 m.
Finition des digues14. A ce stade des travaux, les parois des digues ressemblent � des escaliers. Pour leur donner une pente lat�rale r�guli�re et finir les travaux, proc�dez comme suit: a) Sur le sommet de chaque digue, indiquez la largeur pr�vue, en reportant la moiti� de cette distance de part et d'autre de l'axe et en marquant les limites par cordeaux et piquets. b) En partant du sommet de la digue, taillez en biais la partie sup�rieure de chaque couche du c�t� mouill�, suivant une ligne de pente reliant la limite d�finie pour le sommet de la digue � la limite inf�rieure des couches successives, pour atteindre en d�finitive la ligne d�limitant la base de la digue d�finie par des piquets. c) R�p�tez cette op�ration du c�t� � sec de la digue. d) Evacuez la terre d�blay�e, s'il y a lieu. e) Enlevez tous les piquets et cordeaux.
f) Rapportez un peu de terre v�g�tale et placez-la sur le sommet et sur les c�t�s � sec des digues. g) Semez ou plantez du gazon pour emp�cher l'�rosion (voir section 6.9). Pentes de fond et foss�s de vidange d'�tangs de type rizi�re15. La finition du fond de l'�tang exige un lev� de nivellement (voir manuel 16, La topographie, section 11.4). 16. Dans le cas de petits �tangs, le fond doit �tre en pente douce (0,5 � 1 pour cent), depuis l'arriv�e d'eau jusqu'au dispositif de vidange, pour assurer une mise � sec facile et compl�te de l'�tang.
Note: Vous devez toujours vous assurer que l'entr�e du dispositif de vidange soit l�g�rement au-dessous du point le plus bas du fond de l'�tang.
Construction des digues d'un �tang de type rizi�re � l'aide d'engins m�caniques19. Si vous construisez les digues � l'aide d'engins m�caniques, vous pouvez utiliser une m�thode semblable � celle adopt�e pour les �tangs de barrage (voir section 6.6), sauf que vous �difiez progressivement quatre digues au lieu d'une seule. 20. Il est pr�f�rable de d�finir une ligne de base auxiliaire avec des rep�res topographiques temporaires, � partir de laquelle on d�limite les terrassements. Cette ligne de base doit �tre �tablie hors de la zone de manoeuvre des engins. 21. Si le dispositif de vidange est construit en premier, les tuyaux doivent �tre prot�g�s par une couche de terre d'au moins 0,60 m pour �viter leur rupture sous le poids des engins. Note: Si un noyau central, une tranch�e d'ancrage ou une tranch�e d'�tanch�it� sont n�cessaires, adaptez leurs dimensions � celles de la digue.
6.8 Construction d'�tangs creus�s et endigu�s1 . Les �tangs creus�s et endigu�s se caract�risent par le fait que le sol naturel, creus� de fa�on � cr�er une paroi inclin�e suivant la pente pr�vue, constitue au moins une partie des digues. On se procure normalement un certain volume de terre n�cessaire � l'�dification des digues au-dessus du niveau du sol en excavant un volume identique � l'int�rieur du p�rim�tre de l'�tang, de fa�on � obtenir un �tang de profondeur voulue (voir ci-dessous les sections transversales montrant les d�placements de terre pour des �tangs creus�s et endigu�s). La hauteur des digues � construire n'est donc plus �gale � la profondeur de l'�tang, comme dans les �tangs de type rizi�re. Note: Les �tangs creus�s et endigu�s sont habituellement des �tangs en d�rivation, aliment�s soit par un plan d'eau naturel, soit par pompage d'eau souterrain.
Equilibrage des d�blais par les remblais sur un terrain horizontal2. Au cours de la phase de conception, il faut calculer la profondeur � laquelle l'�tang doit �tre creus� pour que le volume de terre creus�e permette de construire les quatre digues, tout en r�alisant un �tang de la profondeur pr�vue. En pr�sence de sols de bonne qualit�, il suffit � cet effet d'adapter les volumes excav�s aux volumes n�cessaires � la construction des digues, c'est-�-dire d'�quilibrer les d�blais par les remblais. Sur un terrain horizontal, deux m�thodes sont applicables � l'�quilibrage des d�blais par les remblais. 3. La premi�re m�thode consiste � calculer et � �quilibrer, sur un graphique et par approximations successives, le volume � creuser (d�blais) et celui des digues (remblais), comme indiqu� dans les exemples suivants. Dans la seconde m�thode, la valeur d'�quilibrage pour les d�blais est �tablie d'apr�s un graphique et des tableaux. Les volumes correspondants d'�quilibre des terrassements sont ensuite calcul�s, comme d�crit et illustr� au paragraphe 7 et son example. 4. Dans la pratique, il est inutile de rechercher une grande pr�cision, puisqu'il s'av�re parfaitement irr�aliste de r�aliser tr�s pr�cis�ment les profondeurs, hauteurs et pentes pr�vues. Il faudra pr�voir en outre de petits volumes de terre suppl�mentaires pour que les am�nagements pr�sentent la forme ou le profil voulus et pour tenir compte des dispositifs d'adduction et d'�vacuation, des points d'acc�s, etc.
M�THODE 1 Exemple Si la profondeur � creuser est �gale � 1 m et la hauteur de digue � 1,50 m - 1 m = 0,50 m, l'application des m�thodes d�crites � la section 6.4 donne:
Dans ce cas, le volume des d�blais est largement sup�rieur au volume des remblais.
M�THODE 1 Exemple Si l'on construit des digues plus hautes et si l'on r�duit la profondeur � creuser par exemple � 0,50 m, on obtient une hauteur de digue de 1 m. On aboutit alors aux chiffres suivants:
Dans ce cas, le volume des remblais exc�de le volume des d�blais. La valeur correcte de la profondeur de fouille est donc comprise entre 0,50 m et 1 m, les deux valeurs utilis�es pour effectuer les calculs approch�s ci-dessus.
M�THODE 1 Exemple Pour estimer la valeur correcte de la profondeur � creuser, utilisez un graphique simple � double entr�e (voir graphique 4).Reportez-y les volumes creus�s (d�blais) et ceux des digues (remblais) correspondant au calcul approch� 1 (points A et B) et au calcul approch� 2 (points D et C) respectivement. Reliez AD et BC. Le point d'intersection E correspond � la profondeur � creuser requise (0,72 m) et donne une estimation du volume d'�quilibre des terrassements (155 m3). Un troisi�me calcul permet de v�rifier ces r�sultats, avec une profondeur � creuser de 0,72 m et une hauteur de digue de 1,50 m - 0,72 m = 0,78 m:
6. Examinons maintenant la seconde m�thode, dans laquelle un graphique et trois tableaux de r�f�rence sont utilis�s. 7. Cette m�thode est rapide, mais elle est moins pr�cise que la premi�re. De plus, elle ne calcule pas directement les volumes d'�quilibre des terrassements, bien que cela ne pose gu�re de difficult�s une fois connue la profondeur � creuser correspondante. Proc�dez comme indiqu� ci-apr�s: M�THODE 2 a) Dans le graphique 5, entrez la superficie de l'�tang (en m2) . En fonction de la largeur au sommet de la digue (en m), d�terminez la profondeur � creuser (en m) pour �quilibrer d�blais et remblais pour un �tang standard caract�ris� par:
c) Si votre �tang n'est pas carr�, multipliez la profondeur � creuser standard par P, en utilisant la valeur indiqu�e au deuxi�me tableau de r�f�rence. d) Si la hauteur des digues diff�re de 1,50 m, multipliez la profondeur � creuser standard par D, en utilisant la valeur indiqu�e au troisi�me tableau de r�f�rence.
Exemple Consid�rons de nouveau un �tang carr� de 20 m de c�t� (superficie = 400 m2) , dont les digues ont 1,50 m de haut et une largeur au sommet de 1 m; le graphique 5 indique une profondeur � creuser standard de 0,75 m. Puisque les pentes des digues diff�rent de celles de l'�tang standard (pente du c�t� mouill� de 2:1 et celle du c�t� � sec de 1,5:1), le premier tableau indique un facteur de correction S = - 0,05 m et on obtient ainsi une profondeur � l'�quilibre �gale � 0,75 m - 0,05 m = 0,70 m. Si l'�tang n'avait pas �t� carr�, par exemple si la longueur avait �t� de L = 28,5 m et sa largeur de l = 14 m, vous auriez extrait du deuxi�me tableau le facteur de correction P = 1,04, et la valeur corrig�e de la profondeur � creuser aurait �t� de 0,70 m x 1,04 = 0,728 m. Si la hauteur des digues avait �t� de 2 m par exemple, vous auriez tir� du troisi�me tableau le facteur de correction D = 1,5 et la valeur � nouveau corrig�e aurait �t� de 0,728 x 1,5 = 1,092 m. Equilibrage des d�blais par les remblais sur un terrain en pente8. Sur un terrain en pente r�guli�re, les volumes de terre n�cessaires � l'�dification des digues sont �galement pr�lev�s � l'int�rieur du p�rim�tre de l'�tang, mais dans ce cas la hauteur des digues au-dessus du sol comme la profondeur � creuser varient en fonction de la pente du terrain. Cela d�termine g�n�ralement la position de l'�tang et donc la profondeur � creuser pour �quilibrer d�blais et remblais. 9. Si la pente du terrain est inf�rieure ou �gale � 0,5 pour cent, le site peut �tre consid�r� comme horizontal. Si la longueur de l'�tang termin� est perpendiculaire aux courbes de niveau et si la profondeur � creuser est identique en tout point de l'assiette, le fond de l'�tang aura naturellement une pente de 0,5 pour cent tout au plus.
10. Si la pente du terrain est comprise entre 0,5 et 1,5 pour cent, il convient �galement de construire l'�tang avec le c�t� le plus long au travers des courbes de niveau, mais alors la hauteur au-dessus du sol original des deux digues les plus longues variera d'une extr�mit� � l'autre. De m�me, la largeur des bases de ces digues varie; la digue aval sera la plus haute par rapport au sol et la digue amont la moins haute. Ce rapport est invers� en ce qui concerne la profondeur � creuser, puisqu'elle sera la plus grande du c�t� amont et moindre du c�t� aval. 11. Si la pente du terrain est sup�rieure � 1,5 pour cent, le c�t� le plus long de l'�tang doit suivre les courbes de niveau. La hauteur au-dessus du sol des deux digues les plus courtes variera d'une extr�mit� � l'autre, ainsi que la largeur de la base de ces digues. La digue la plus longue situ�e en aval aura la hauteur la plus importante par rapport au sol et la digue la plus longue situ�e en amont sera la plus basse. Ce rapport est invers� en ce qui concerne la profondeur � creuser, puisqu'elle sera la plus grande du c�t� amont et moindre du c�t� aval.
12. L'une ou l'autre des deux m�thodes pr�c�dentes permet d'obtenir une estimation rapide � partir d'une valeur donn�e de la pente. a) La m�thode 1, m�thode par approximations successives, consiste � appliquer les calculs de volume d'�quilibre des terrassements relatifs � un terrain horizontal, en utilisant un niveau moyen du sol et des hauteurs moyennes de digue. b) La m�thode 2, pour un terrain horizontal, utilise des valeurs moyennes du niveau du sol et de la hauteur des digues. Note: La pr�cision de ces m�thodes est tr�s bonne pour des pentes inf�rieures � 0,5 pour cent. 13. Pour une meilleure estimation de la profondeur � creuser pour �quilibrer d�blais et remblais dans le cas de terrains dont la pente est plus accentu�e (sup�rieure � 0,5 pour cent), vous devez associer la m�thode 1 aux m�thodes de calcul des volumes de d�blais et de remblais sur terrain en pente. 14. Les caract�ristiques d�taill�es de cette proc�dure d�pendront de la pente du terrain. 15. Sur des pentes douces (de 0,5 � 1,5 pour cent), on peut trouver divers types de digues:
16. Appliquez la m�thode 1 en proc�dant comme suit: a) Choisissez une premi�re valeur minimale de la profondeur � creuser mesur�e � l'extr�mit� aval de l'�tang et calculez le volume des d�blais, en utilisant la m�thode d�crite � la section 6.4. b) Calculez le volume de digue correspondant, en utilisant la m�thode d�crite � la section 6.4, paragraphe 14. c) Entrez ces valeurs dans un graphique � double entr�e (voir graphique 4). d) Choisissez une deuxi�me valeur minimale de la profondeur � creuser et calculez les volumes des d�blais et des digues correspondants. e) Entrez ces valeurs dans le m�me graphique (voir graphique 4). f) Reliez les points A � D et C � B et marquez le point d'intersection E des deux lignes ainsi d�finies. Ce point correspond � la valeur minimale de la profondeur � creuser et au volume correspondant des digues. 17. Dans le cas de pentes sup�rieures � 1,5 pour cent, vous aurez:
18. Choisissez une valeur minimale de la profondeur � creuser et calculez le volume des digues correspondant. Appliquez la m�thode 1 d�crite ci-dessus en proc�dant par approximations successives. Note: Pour les étangs A et B, toutes les digues sont
de hauteur variable. Estimation des d�blais et des remblais sur un terrain irr�gulier19. Si l'emplacement choisi pour construire votre �tang se caract�rise par des pentes irr�guli�res et un terrain in�gal, l'�quilibrage du volume des d�blais par celui des remblais devient une t�che nettement plus complexe. Selon l'importance des travaux de terrassement, la m�thode 1 permet d'obtenir des estimations tr�s approximatives en calculant les volumes de la fa�on indiqu�e � la section 6.4:
20. Sinon, la m�thode 2 comportant l'utilisation de niveaux moyens du sol peut �tre utilis�e; plus rapide, elle est cependant encore moins pr�cise. Volumes des d�blais et des remblais pour des groupes d'�tangs21. Dans le cas de sites plus �tendus, il s'av�re fr�quemment n�cessaire de construire simultan�ment plusieurs �tangs, ainsi que leurs canaux d'alimentation et de vidange, en veillant � ce que le volume des terrassements soit �quilibr� pour l'ensemble du projet. Or, cette t�che est �videmment plus complexe et exigera, dans nombre de cas, le concours d'un ing�nieur. Il y a cependant plusieurs fa�ons d'estimer vos besoins et de vous aider � prendre vos d�cisions, comme vous allez l'apprendre ci-apr�s. 22. La position des canaux d'alimentation et de vidange est g�n�ralement plus ou moins fix�e � un niveau d�termin�, n�cessaire � leur bon fonctionnement. Le volume des terrassements correspondants, soit d�blais, remblais ou conjointement d�blais et remblais, peut �tre calcul� en fonction des dimensions des canaux. Tout d�ficit ou exc�dent de terre doit �tre trouv� ou r�utilis� dans le cadre du projet. 23. Le site peut �tre subdivis� en plusieurs groupes principaux d'�tangs, selon leur emplacement, le type d'�tang, leurs dimensions ou leur mode d'exploitation.Vous �tes alors en mesure de d�cider:
24. Pour �quilibrer le volume des terrassements � effectuer pour construire des groupes d'�tangs, vous pouvez faire en sorte que tous les �tangs soient au m�me niveau. Cette solution est applicable aux terrains horizontaux ou en pente douce. Calculez alors l'�quilibrage des d�blais et des remblais par la m�thode 1; utilisez les valeurs moyennes du niveau du sol et de la hauteur des digues pour le groupe d'�tangs consid�r� comme un tout, avec digues principales et digues interm�diaires. Ajoutez le volume des d�blais ou des remblais n�cessaire � la construction des canaux. Note: Si les digues interm�diaires sont petites, n'en tenez pas compte et consid�rez tout le groupe d'�tangs comme un seul et unique grand �tang. 25. Sinon, vous pouvez faire en sorte que les �tangs soient � des niveaux diff�rents, solution appropri�e en pr�sence d'un terrain dont la pente est plus forte. Chaque �tang donne alors lieu � un calcul distinct. Une fa�on simplifi�e de proc�der consiste � calculer un �tang � l'extr�mit� amont du site et un autre � l'extr�mit� aval; les �tangs interm�diaires seront ensuite implant�s � des niveaux interm�diaires. 26. Lorsqu'on constate un exc�dent ou un d�ficit, celui-ci doit �tre inclus dans le calcul de l'�quilibrage par approximations successives:
27. Dans plusieurs sites, l'alimentation en eau ou le drainage, par exemple, peuvent d�finir � priori les niveaux de certains groupes d'�tangs. En pareille circonstance, les calculs des volumes des d�blais et remblais d�termineront les exc�dents de terre excav�s ou les d�ficits � pr�lever ailleurs. 28. Une autre m�thode utile consiste � tracer une ou plusieurs sections transversales � travers le site ou � travers les groupes d'�tangs. Il suffit ensuite d'ajuster graphiquement les niveaux pour parvenir � compenser approximativement les d�blais par les remblais. Piquetage d'un �tang creus� et endigu� sur un terrain horizontal29. Si la pente du terrain est inf�rieure � 0,5 pour cent, la m�thode de piquetage des axes des digues et des limites de la base des digues est similaire � celle d�crite plus haut pour les �tangs de type rizi�re (voir section 6.7). Le sommet de tous les piquets axiaux doit �tre au m�me niveau, qui correspond � la hauteur de construction de la digue. 30. Dans la plupart des cas, vous aurez d�j� fait tous les calculs n�cessaires au piquetage lors du calcul des volumes de terrassement.
Piquetage d'un �tang creus� et endigu� sur un terrain r�guli�rement inclin�33. Si la pente du terrain est sup�rieure � 0,5 pour cent, vous savez d�j� que les parties des digues � construire au-dessus du niveau du sol n'ont pas la m�me hauteur aux quatre coins de l'�tang. La partie sup�rieure des digues doit certes �tre horizontale, mais puisque leur base se situe � un niveau variable, la largeur � la base des digues varie d'un coin de l'�tang � l'autre. 34. Une fois que vous avez calcul� � quelle profondeur il faut creuser en chaque coin de l'�tang de mani�re que remblais et d�blais s'�quilibrent, les caract�ristiques des digues sont enti�rement d�finies. En particulier, la hauteur au-dessus du sol est d�finie dans chaque coin, et donc la valeur correspondante de la largeur � la base. Il reste maintenant � marquer clairement ces mesures sur le terrain avant de commencer les travaux. Proc�dez comme indiqu� dans l'exemple.
c) Piquetez ces distances X et Z de part et d'autre des axes � chaque coin de l'�tang et ce dans deux directions perpendiculaires de fa�on � d�finir quatre nouveaux points � chaque coin. d) Reliez ces nouveaux points, de mani�re � implanter les quatre bases de digue au niveau du sol. Notez que les limites des parois lat�rales ne sont pas parall�les, en raison de la diff�rence de niveau existant dans le sens de la longueur de l'�tang. e) Pour implanter l'assiette de l'�tang proc�dez comme indiqu� plus haut. Note: Si le terrain est inclin� dans plusieurs directions, par exemple lorsqu'un �tang est implant� en travers de la ligne de pente, la m�me m�thode est applicable. Dans ce cas, chaque coin de l'�tang se trouvant � une hauteur diff�rente, aucune des digues n'est parall�le � une autre. Piquetage d'un �tang creus� et endigu� sur un terrain dont la pente est tr�s irr�guli�re35. Si la pente du terrain est tr�s irr�guli�re, il est pr�f�rable de proc�der un peu diff�remment. a) Piquetez les axes par une s�rie de piquets. b) Inscrivez sur chaque piquet la hauteur que doit atteindre le sommet
de la digue. Les points ainsi marqu�s d�finissent une ligne horizontale.
c) Calculez la largeur requise de la base de la digue au niveau de chaque piquet, compte tenu de la hauteur que doit atteindre la digue en ce point par rapport au sol. d) Piquetez les bases de la digue sur tout le p�rim�tre de l'�tang, en reportant les mesures sur de courtes perpendiculaires �lev�es � partir des axes. e) Piquetez et rep�rez par des cordeaux les limites de l'assiette de l'�tang, apr�s avoir calcul� les distances Y mesur�es � partir de l'axe par la formule: Y = (largeur au sommet � 2) + [(hauteur totale de la digue) x (pente du c�t� mouill�)]
Construction des digues � la main36. Commencez � creuser � l'int�rieur des piquets d�limitant l'assiette de l'�tang, en creusant sur tout le p�rim�tre piquet�. 37. Jetez la terre dans la zone � l'int�rieur des piquets d�limitant la base de la digue, puis �talez-la sur toute cette surface de fa�on � obtenir une couche de 0,20 m d'�paisseur; mouillez si n�cessaire et compactez soigneusement (voir section 6.2). 38. Edifiez et profilez les digues en proc�dant comme indiqu� pour les �tangs de type rizi�re (voir section 6.7), tout en contr�lant de temps � autre le niveau de l'assiette de l'�tang. 39. Pour terminer la digue, d�blayez la terre laiss�e entre les piquets d�limitant l'int�rieur de la base de la digue au niveau du sol et ceux d�limitant l'assiette de l'�tang � ce niveau. Cela permet �galement de terminer la pente de la digue du c�t� mouill�. 40. Enlevez tous les piquets et cordeaux, rapportez de la terre v�g�tale pour l'�taler sur les digues et plantez ou semez du gazon (voir section 6.9). Ach�vement de la construction d'un �tang creus� et endigu�41. Nettoyez l'assiette de l'�tang. 42. S'il s'agit d'un petit �tang, profilez-en le fond de fa�on qu'il ait une pente douce (0,5 � 1 pour cent) depuis l'arriv�e d'eau jusqu'au dispositif de vidange. 43. S'il s'agit d'un grand �tang, profilez-en le fond de fa�on qu'il ait une pente tr�s douce (0,2 pour cent) ou, de pr�f�rence, creusez sur toute la surface du fond un r�seau de foss�s de vidange peu profonds ayant une pente de 0,2 pour cent (voir section 6.10).
Note: En cas d'utilisation d'engins, il est �galement indiqu� de placer hors de l'�tang proprement dit un certain nombre de rep�res de r�f�rence, car les rep�res internes risquent d'�tre renvers�s facilement. Ces rep�res de r�f�rence peuvent servir � contr�ler � nouveau les implantations.
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4. Si le climat est sec, pr�voyez l'arrosage r�gulier du nouveau gazon; utilisez du paillis* pour r�duire l'�vaporation par le sol.
5. En cas de fortes pluies, utilisez un syst�me de protection temporaire, par exemple du foin ou d'autres mat�riaux, pour �viter que l'�rosion n'attaque gravement les digues aussi longtemps que le couvert herbac� n'est pas complet.
6. Ne plantez jamais d'arbres � la surface ou � proximit� des digues, car les racines les affaibliraient. Dans certaines r�gions, des cultures potag�res ou des plantes fourrag�res peuvent y pousser, mais il faut prendre soin de choisir des esp�ces assurant une bonne couverture du sol et dont les racines ne risquent pas d'affaiblir les digues en p�n�trant le sol trop profond�ment ou en remaniant sa structure.
7. Il faut veiller � maintenir les digues en bon �tat, et seuls de petits animaux peuvent p�turer ou circuler dessus.
8. La meilleure protection contre l'�rosion est assur�e par les gramin�es vivaces (Gramineae) ayant les propri�t�s suivantes:
9. Le tableau 30 pr�sente un choix de gramin�es dont l'usage est recommand� pour la constitution d'un couvert herbac� vivace sur les digues d'�tang.
1 . Les foss�s de vidange sont des petits foss�s creus�s dans l'assiette de l'�tang pour faciliter l'�vacuation de l'eau et pour diriger les poissons vers le dispositif de vidange au moment de la r�colte.
2. La cr�ation de foss�s de vidange n'est pas toujours indispensable, par exemple s'il s'agit d'un petit �tang dont le fond est en pente. Il est n�anmoins pr�f�rable de pr�voir des foss�s de vidange:
3. Diff�rentes configurations de foss�s de vidange peuvent �tre choisies en fonction de la topographie de l'assiette de l'�tang et de sa forme.
4. Si la topographie de l'assiette est assez r�guli�re, il vaut mieux r�aliser un r�seau r�gulier de foss�s, par exemple:
5. Si le fond est tr�s in�gal, il est alors indispensable de construire un r�seau irr�gulier de foss�s, reliant entre elles les diff�rentes d�pressions et assurant leur vidange compl�te au moment de la r�colte.
6. Pour certains �tangs de barrage dont les zones amont peu profondes sont mar�cageuses, il est pr�f�rable de creuser un foss� p�riph�rique en pente, de 2 � 3 m de large. Un foss� central peut �tre �galement pr�vu pour accro�tre le volume d'eau disponible pour les poissons.
7. Dans le cas d'�tangs de type rizi�re o� le sol a �t� creus� sur tout le pourtour de l'�tang pour construire les digues, les tranch�es ainsi cr��es doivent �tre reli�es au dispositif de vidange.
8. Les foss�s de vidange ont g�n�ralement un profil trap�zo�dal (voir section 9.1) dont les caract�ristiques sont les suivantes:
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9. L'espacement des foss�s doit varier de 4-8 m dans le cas des petits �tangs � 30-50 m dans celui des �tangs de tr�s grandes dimensions. Comme il faudra proc�der r�guli�rement � leur nettoyage manuel, le nombre de foss�s doit �tre limit� au strict minimum n�cessaire � la vidange compl�te de l'�tang.
10. Les foss�s de vidange doivent �tre tous reli�s � une fosse de capture creus�e dans la partie la plus profonde de l'�tang, d'ordinaire � l'avant du dispositif d'�vacuation, l� o� tous les poissons peuvent �tre rassembl�s pour la r�colte.
Note: Il y a lieu de pr�voir les diff�rences de niveau suivantes:
1 . D�s que possible et avant la fin des travaux, il est conseill� de mettre l'�tang sous eau:
2. Afin d'assurer au maximum s�curit� et efficacit�, proc�dez comme suit:
a) Remplissez l'�tang tr�s lentement jusqu'� ce que la profondeur d'eau atteigne au maximum 0,40 m au niveau du dispositif de vidange.
b) Fermez l'arriv�e d'eau et laissez l'�tang sous eau pendant quelques jours. Au cours de cette p�riode, inspectez soigneusement les digues. R�parez les fissures et les parties effondr�es, en compactant bien.
c) Videz l'eau compl�tement et laissez l'�tang � sec pendant plusieurs jours. Continuez � inspecter les digues et � effectuer les r�parations �ventuellement n�cessaires.
d) Remplissez � nouveau l'�tang tr�s lentement, jusqu'� ce que le niveau de l'eau d�passe de 0,40 m le niveau atteint la fois pr�c�dente.
e) Fermez l'arriv�e d'eau. Inspectez les digues et effectuez les r�parations �ventuellement n�cessaires. Quelques jours plus tard, videz l'�tang enti�rement.
f) R�p�tez les op�rations ci-dessus de remplissage/vidange jusqu'� ce que le niveau d'eau dans l'�tang atteigne le niveau maximal pr�vu.
g) V�rifiez r�guli�rement l'�tat des digues et effectuez les r�parations �ventuellement n�cessaires.
3. Si les ressources en eau sont limit�es, il sera �videmment impossible de suivre la proc�dure ci-dessus. En pareil cas, remplissez l'�tang tr�s lentement et progressivement, tout en fermant l'arriv�e d'eau � intervalles r�guliers et en inspectant soigneusement les digues.