6. CONSTRUCTION DES ÉTANGS PISCICOLES

6.0   Introduction

1. Lorsque le site choisi a été dûment préparé, la construction de l'étang et des ouvrages de régulation peut commencer. Le présent chapitre indique comment construire l'étang proprement dit, tandis que les chapitres suivants traitent des ouvrages régulateurs.

2. Les digues constituent le principal élément d'un étang piscicole, puisqu'elles permettent de conserver le volume d'eau nécessaire et forment l'étang proprement dit; aussi leur conception et leur réalisation sont-elles particulièrement importantes. Les trois sections qui suivent vous donneront des indications complémentaires concernant les digues et les calculs de terrassement, avant de passer à l'étude du piquetage et de la construction des quatre principaux types d'étangs.

3. Il vous sera utile d'utiliser un carnet dans lequel vous pourrez effectuer tous les calculs éventuellement nécessaires et, si possible, quelques feuilles de papier millimétré pour y dessiner à l'échelle le profil des étangs et des digues.

6.1   Caractéristiques des digues d'étang
1. Toute digue doit avoir les propriétés suivantes: a) Elle doit pouvoir résister à la pression d'eau créée par la hauteur de la masse d'eau retenue dans l'étang. b) Elle doit être imperméable, et les infiltrations à travers la digue doivent être réduites au minimum. c) Elle doit être suffisamment haute pour empêcher l'eau de s'écouler par-dessus, ce qui aurait rapidement pour effet de la détruire.		Quelques points dont il faut se souvenir pour bien construire une digue d'étang
Résistance à la pression d'eau
2. La résistance à la pression d'eau est facile à obtenir: en ancrant solidement la digue à ses fondations (le sol sur lequel elle est édifiée); en construisant une digue suffisamment grande pour résister par son propre poids à la pression d'eau.

Note: Il est généralement inutile de prévoir pour une digue intermédiaire, qui sépare deux étangs, une solidité comparable à celle d'une digue périphérique, dans la mesure où la pression d'eau est pratiquement égale de part et d'autre. Toutefois, s'il faut vider un étang alors que l'autre reste plein, les écarts de pression seront voisins de ceux observés sur les digues périphériques, et il faudra prévoir une construction plus solide.

Coupes transversales d'une digue entre étangs et d'une digue périphérique

Comment assurer l'imperméabilité de la digue

3. L'imperméabilité de la digue peut être assurée comme suit:

• utilisation de terre de bonne qualité, contenant suffisamment d'argile (voir manuel nº, 6, Le sol);
• édification d'un noyau central argileux en cas d'utilisation d'un sol perméable;
• construction d'une tranchée d'étanchéité lorsque les fondations sont perméables;
• observation des règles de bonne pratique de construction (voir section 6.2);
• choix d'une épaisseur de digue appropriée.

Section transversale d'une digue construite avec de la terre sablonneuse et comportant un noyau argileux et une tranchée d'étanchéité pour assurer l'imperméabilité

Note: Une digue construite entièrement en terre de bonne qualité est dite étanche lorsque la limite supérieure de sa zone mouillée, c'est-à-dire la ligne de saturation*, se déplace à travers la digue en restant toujours à l'intérieur. La ligne de saturation est d'autant plus déviée vers le bas, et la digue peut être d'autant plus mince, que le sol utilisé est de meilleure qualité. La pente de cette ligne de saturation, ou gradient hydraulique*, varie habituellement de 4:1 (sol argileux) à 8:1 (sol sableux). Comme on peut le constater, la présence d'un noyau argileux modifie la valeur de ce gradient hydraulique.

A  Zone mouillée de la digue dans un sol argileux 1   Ligne de saturation B  Zone mouillée de la digue dans un sol sablonneux 2   Ligne de saturation

Choix de la bonne hauteur

4. Le calcul de la hauteur de la digue à construire doit tenir compte des éléments suivants:

• profondeur souhaitée de l'eau dans l'étang;
• revanche* ,c'est-à-dire partie supérieure de la digue qui ne doit jamais se trouver immergée; elle varie de 0,25 m pour les très petits étangs en dérivation à 1 m pour les étangs de barrage sans canal de dérivation;
• hauteur de digue perdue au cours du processus de tassement*, compte tenu de la compression du sous-sol sous le poids de la digue et du tassement propre de la nouvelle terre dont elle est constituée. Il s'agit du coefficient de tassement, dont la valeur est habituellement de 5 à 20 pour cent de la hauteur de construction de la digue (voir section 6.2 et tableau 28).

5. On peut donc définir deux hauteurs de digue:

• la hauteur de conception (selon les plans) HP, qui est la hauteur requise de la digue une fois terminé le processus de tassement, pour que la profondeur nécessaire d'eau dans l'étang puisse être atteinte sans danger; elle est égale à la profondeur d'eau majorée de la revanche*;
• la hauteur de construction HC, hauteur à laquelle doit s'élever la digue nouvellement construite, avant que tout tassement ne commence; elle est égale à la hauteur de conception majorée de la hauteur de tassement.

6. La hauteur de construction (HC en m) peut être calculée simplement à 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]

Exemple Si la profondeur maximale de l'eau dans un étang en dérivation de taille moyenne est de 1 m et si la revanche* est de 0,30 m, la hauteur de conception de la digue sera égale à HP = 1 m + 0,30 m = 1,30 m. Pour un coefficient de tassement estimé à 15 pour cent, la hauteur de construction requise sera égale à HC = 1,30 m ÷ [(l 00 - 15) ÷ 100] = 1,30 m ÷ 0,85 = 1,53 m.

7. En ce qui concerne les étangs de barrage avec déversoir, le calcul de la hauteur de la digue est légèrement différent (voir sections 11.3 et 11.4), la revanche s'ajoutant au niveau d'eau maximal dans le déversoir. Note: Puisque la surface de l'eau de votre étang est horizontale, il doit en être ainsi du sommet de la digue, depuis le point le plus profond de l'étang, jusqu'au point le moins profond. Détermination de l'épaisseur de la digue 8. Une digue repose sur sa base. Elle doit s'amincir depuis celle-ci jusqu'au sommet, cette dernière partie étant également appelée crête ou couronnement. L'épaisseur de la digue dépend donc: de sa largeur au sommet ou largeur en crête; de la pente des deux parois latérales. 9. Ces deux éléments, outre la hauteur de la digue, détermineront sa largeur à la base (voir exemples au tableau 27).
10. Déterminez la largeur du sommet de la digue en fonction de la profondeur d'eau et du rôle que doit jouer la digue pour la circulation et/ou les transports: a) Elle doit être au moins égale à la profondeur d'eau, mais ne doit pas être inférieure à 0,60 m pour les sols argileux et à 1 m pour des sols un peu sablonneux. b) Elle doit être d'autant plus importante que la teneur en sable du sol augmente.
c) Elle doit être sûre pour tout transport prévu: pour le passage de véhicules à moteur, au moins 3 m; pour le passage de véhicules plus importants, au moins leur empattement plus 0,50 m de chaque côté. Note:   Ces dimensions peuvent être légèrement réduites pour de très petits étangs ruraux.

11. Il n'est pas nécessaire que les véhicules puissent circuler sur toutes les digues de votre ferme piscicole (voir section 1.8). Une largeur de digue plus importante peut néanmoins s'avérer indispensable là où les véhicules doivent pouvoir tourner sur eux-mêmes, en fonction du rayon de braquage des véhicules utilisés:

environ 3 m pour un mini-tracteur à deux roues; environ 4 m pour un tracteur agricole standard; environ 11 m pour une petite camionnette; une distance plus importante est à prévoir pour les véhicules à remorque. Diamètres de braquage nécessaires pour que différents véhicules puissent tourner au sommet de la digue

12. Les digues des étangs individuels ont deux côtés, le côté mouillé à l'intérieur de l'étang et le côté à sec à l'extérieur. L'un et l'autre se rapprochent progressivement de la base au sommet, en formant un angle habituellement exprimé sous la forme du rapport définissant la variation de distance horizontale (z en m) par mètre de distance verticale, par exemple 2:1 ou 1,5:1.

Exemple

Si l'on considère une digue dont les côtés sont inclinés suivant une pente de 2:1, pour chaque mètre de hauteur à partir du sommet la largeur de la base augmente de chaque côté de 2 x 1 m = 2 m.

13. Les pentes latérales de chaque digue doivent être choisies en tenant compte des considérations suivantes:

• plus la pente est forte, plus elle risque de s'abîmer;
• plus le sol est sableux, plus sa résistance diminue et plus les pentes doivent être douces;
• lorsque la grandeur de l'étang augmente, les vagues deviennent de plus en plus importantes et l'érosion devient plus forte;
• lorsque la pente augmente, le volume de terre à déplacer augmente, ainsi que la surface de terrain nécessaire à la construction des étangs.
• une pente plus douce facilite la construction des digues au bulldozer.

14. D'ordinaire, les pentes latérales des digues vont de 1,5:1 à 3:1, selon les conditions locales. Il est possible de choisir pour le côté à sec de la digue une pente plus forte que celle du côté mouillé (voir au tableau 27 les valeurs suggérées pour différentes tailles d'étangs et pour deux catégories de sols).

15. Dans certains cas, il peut être souhaitable de modifier la pente, par exemple:

• pour disposer d'une zone de récolte aisément accessible ou pour utiliser un moine (voir section 10.7);
• pour approfondir l'étang à proximité des bords, afin d'empêcher la croissance des mauvaises herbes et de protéger l'élevage contre la prédation par les oiseaux;
• pour réduire la profondeur au bord, afin de faciliter l'alimentation des alevins.

16. L'entretien de ce type de digue risque toutefois de vous prendre davantage de temps.

Rappelez-vous: L'épaisseur des digues intermédiaires peut être réduite lorsque leur résistance à la pression d'eau et leur imperméabilité ont moins d'importance.

6. Le compactage de la digue a pour objectifs principaux d'amorcer le tassement d'un sol récemment mis en place, de réduire la perméabilité à l'eau et de renforcer la digue afin d'éviter tout affaissement (voir manuel 6, Le sol, section 12.2).

Détermination du degré de compactage possible

7. Il est possible d'estimer le foisonnement d'un sol quelconque et de déterminer le degré de compactage susceptible d'être atteint, en mesurant un volume connu de terre à l'emplacement qui doit être excavé, en creusant une tranchée, si possible jusqu'à la profondeur prévue. Puis, vous pouvez soit mesurer le volume de terre prélevé (par exemple au moyen de seaux, de caisses, etc.), soit remettre la terre en place et mesurer le volume excédentaire. Ensuite, vous devriez pouvoir compacter dans la tranchée au moins 80 pour cent de cet excédent en le damant ou en le tassant bien avec vos talons.  

Exemple

Creusez une tranchée de 0,30 m sur 1 m et de 1 m de profondeur. Le volume de terre en place est égal à 0,30 m³. Comblez ensuite la tranchée en laissant un excédent de 0,06 m³= 60 l.

a) Estimation du foisonnement

• Volume foisonné = 0,30 m³ + 0,06 m³ = 0,36 m³.
• Le foisonnement (en pourcentage) se calcule comme suit: [(volume foisonné - volume en place) ÷ volume en place] x 100 = [(0,36 m³ - 0,30 m³) ÷ 0,30 m³] x 100 = (0,06 m³÷ 0,30 m³) x 100 = 20 pour cent.

b) Vous devez compter pouvoir compacter au moins 80 pour cent de l'excédent (différence entre le volume foisonné et le volume en place initial): 0,06 m³ x 0,80 = 0,05 m³. Le degré de compactage possible est donc de (0,05 m³ ÷ volume foisonné) x 100 = (0,05 m³ ÷ 0,36 m³) x 100 = 13,9 pour cent du volume foisonné.

8. Si la terre du site était initialement meuble, vous pouvez la compacter dans la tranchée de façon qu'elle occupe un volume inférieur à son volume initial. Pour déterminer le degré de compactage possible, mesurez ensuite le volume de terre meuble nécessaire pour combler la tranchée jusqu'à son niveau original.
 

Exemple

Après creusement d'une tranchée d'un volume de 0,30 m³, le sol excavé y est remblayé puis compacté. Le remplissage complet de la tranchée à son niveau de départ exige un apport de 0,06 m³ de terre meuble. Le degré de compactage possible du sol initial est égal à (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 degré de compactage possible est calculé soit par rapport au volume foisonné, soit par rapport au volume en place du sol. Soyez certain de bien connaître les relations qui existent entre les divers types de volumes mentionnés plus haut: volume en place, volume foisonné, volume de construction et volume de conception, comme expliqué précédemment.

Compactage optimal

10. Un compactage efficace exige que l'air et l'eau soient chassés du sol, pour que les particules minérales puissent se tasser très étroitement les unes contre les autres. L'obtention des meilleurs résultats exige donc l'observation des règles suivantes:

• mettez en place et compactez le sol par couches horizontales minces, d'environ 15 à 20 cm d'épaisseur, de façon à faciliter l'expulsion de l'air et de l'eau;
• mouillez le sol jusqu'à ce que sa teneur en eau atteigne sa valeur optimale du point de vue du compactage;
• achevez la finition des pentes latérales de la digue construite, de façon à obtenir une surface bien compactée (voir manuel 6, Le sol, section 10.2).

Note: S'il est possible de façonner la terre à compacter de manière à former une boule ferme qui tient bien ensemble, sa teneur en eau autorise un compactage immédiat. Si le sol est trop humide, il convient de le laisser sécher par évaporation pendant un certain temps. S'il est trop sec, il y a lieu de le mouiller légèrement et de le mélanger soigneusement pour le rendre bien homogène.

Compactage manuel

11. Pour procéder au compactage manuel de minces couches de terre, il est possible d'utiliser des outils simples tels que:

• un bâton de gros diamètre ou la partie inférieure d'une fronde de palmier;
• un gros bâton arrondi à une extrémité pour tasser verticalement, par exemple le sol dans une tranchée;
• une dame à main, masse de métal ou de béton (de 4 à 6 kg au maximum) fixée à un manche en bois et offrant une surface d'environ 150 cm² , que vous pouvez fabriquer vous-même ou acheter à bon marché dans une quincaillerie (voir ci-dessous).

12. Le recours au compactage manuel convient généralement aux petites digues, habituellement de 1 m à 1,50 m de haut et de moins de 1 m de large au sommet, mais si les sols utilisés ne sont pas de bonne qualité, ils ne conviennent qu'aux digues encore plus petites. Note: Vous pouvez facilement fabriquer vous-même une dame à main avec des morceaux de ferraille, un bout de tuyau rempli de sable et une poignée en bois dur		Note: Dans le cas de sols argileux ou similaires, il peut être préférable d'utiliser une action de pétrissage, par exemple en tassant le sol avec les talons (voir note en fin de section).

Compactage mécanique du sol

13. Le compactage mécanique est d'autant plus indiqué que la surface à compacter est plus grande et que les dimensions de la digue sont plus importantes.

14. Les plaques vibrantes et les compacteurs à percussion (ou grenouilles) peuvent servir aux travaux de compactage relativement limités. 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 remblayés en roulant sans cesse par-dessus. Il existe cependant des équipements spéciaux de compactage, comme les rouleaux à pieds-de-mouton, les rouleaux lisses en acier et les rouleaux à pneus multiples, dont l'utilisation doit se faire sous la direction d'une personne qualifiée. Les rendements horaires moyens (exprimés en m²/h sur de la terre disposée en couches de 25 cm) de différents engins de compactage sont les suivants:

Note: Le compactage de sols non cohérents, tels que les sols très sableux, exige l'application d'une forte pression (poids) et, si possible, d'une action vibratoire. Par contre, le compactage de sols cohérents, par exemple les sols limoneux ou argileux, exige une action de pétrissage. Pour compacter un sol argileux, on ne doit donc pas utiliser un rouleau lisse en acier, dont l'action se limiterait à une couche superficielle, mais plutôt un rouleau à pieds-de-mouton ou un rouleau à pneus multiples (voir manuel  6, Le sol, tableau 26).

Compactage sur de petites surfaces

6.3   Comment préparer les fondations de la digue

1 . Une fois terminés le défrichage du terrain, l'extraction de la terre végétale et le piquetage de l'emplacement de la digue, la construction des fondations doit être préparée. Cette étape peut comporter les tâches suivantes:

• traitement de la surface des fondations;
• creusement et remblayage de la tranchée d'étanchéité;
• creusement et remblayage du lit d'un cours d'eau existant.

Préparation de la surface des fondations

2. La surface des fondations doit être soigneusement compactée, de façon que la digue puisse y être solidement attachée et ne risque en aucun cas d'être emportée par un glissement.

a) Défoncez bien la surface du terrain et retournez le sol sur une profondeur de 15 cm environ. (Vous pourrez utiliser à cet effet une charrue ou une houe.)		b) Comblez tous les trous de la zone des fondations, en les remplissant d'un type de sol approprié. Procédez par couches minces, en les mouillant si nécessaire, et compactez soigneusement.
c) Nivelez sommairement la surface du sol des fondations de la digue.		d) Compactez bien toute la zone après l'avoir mouillée si nécessaire, de manière que les matériaux de surface des fondations soient aussi bien compactés que les couches placées ultérieurement pour édifier la digue.

Construction d'une tranchée d'étanchéité

3. Si le sol des fondations ne contient pas une couche superficielle adéquate de matériaux imperméables, vous devez réaliser une tranchée d'étanchéité à l'intérieur des fondations; son rôle consiste essentiellement à réduire les infiltrations d'eau sous la digue. La tranchée contribue en outre à ancrer solidement la digue à ses fondations.

4. La tranchée d'étanchéité est d'autant plus grande que les dimensions de la digue sont importantes. Observez les règles suivantes:

• largeur: de 0,50 m pour de petites digues à 1 m au moins pour les digues plus importantes;
• profondeur: elle doit si possible traverser entièrement la couche de sol perméable pour atteindre la couche imperméable sous-jacente. Dans le cas d'une digue de grandes dimensions, par exemple pour un étang de barrage, la tranchée d'étanchéité doit pénétrer d'au moins 30 cm la couche imperméable, sur toute sa longueur. En ce qui concerne les petites digues, la profondeur maximale de la tranchée d'étanchéité est de l'ordre de 0,60 à 1 m, quelle que soit la position de la couche imperméable;
• forme: les flancs de la tranchée sont creusés verticalement pour des digues de petite ou moyenne importance. Pour des digues de plus grande taille, les flancs doivent être creusés suivant une pente de 0,5:1 à 1:1.

Tranchée d'étanchéité pour grand étang                      Tranchée d'étanchéité pour petit étang

5. Pour réaliser la tranchée d'étanchéité, procédez comme suit:

a) Marquez clairement l'emplacement de l'axe de la base de la digue, par exemple à l'aide de piquets et d'une corde.

b) De part et d'autre de cet axe, marquez distinctement les limites de la tranchée d'étanchéité à construire.

c) Creusez la tranchée à la profondeur et suivant la largeur et les pentes latérales requises, en mettant en place le sol excavé au-dessus des fondations de la digue, sur un tiers de la surface et vers le côté à sec de l'ouvrage. Faites attention de ne pas inclure des racines, matières organiques ou grosses pierres.

d) Etalez ce sol en couches minces et compactez-le soigneusement.

e) Vérifiez si la tranchée est bien sèche.

f)  Comblez la tranchée d'étanchéité jusqu'au niveau naturel du sol, en utilisant la même qualité de sol que pour le noyau de la digue (voir manuel  6, Le sol, section 12.2). Placez le matériau de remblai en minces couches, mouillez si nécessaire et compactez soigneusement. S'il s'agit d'un sol argileux, tassez-le bien du talon ou utilisez un équipement mécanique approprié

Remblayage du lit d'un cours d'eau

6. Si le lit d'un cours d'eau traverse l'emplacement des fondations de la digue, par exemple dans le cas d'un étang de barrage, il faut préparer le lit du cours d'eau à l'emplacement futur de la digue. Vous devrez tout d'abord dériver le cours d'eau.

7. Creusez le fossé de dérivation autour de l'emplacement de la future digue, comme indiqué ci-dessus. Ainsi, vous pourrez utiliser le même fossé de dérivation lorsque vous construirez la digue (voir section 6.6, paragraphes 9 et suivants). Procédez ensuite comme suit:

a) Creusez et élargissez le chenal, si nécessaire, de manière à le débarrasser entièrement des pierres, du gravier, du sable, des sédiments, souches, racines et matières organiques qui s'y trouvent.

b) Creusez au moins 30 cm au-dessous du lit d'origine ou jusqu'à la roche. Veillez à ce que les pentes latérales du nouveau chenal ne dépassent pas 1:1.

Note: Si le sous-sol du chenal est perméable, il est préférable de faire une tranchée d'étanchéité.

6.4   Comment calculer les volumes de la digue et des déblais

1 . Avant de commencer à construire votre étang, vous devez calculer le volume de terre nécessaire à l'édification des digues; vous devez ensuite estimer le volume correspondant de déblais. Vous devez choisir la méthode de calcul en fonction de la topographie du site et du type d'étang à réaliser. Il vous faut estimer les volumes foisonnés et compactés (voir section 6.2), et vous pouvez à cet effet utiliser des valeurs standard des coefficients de foisonnement et de tassement (voir tableau 28).

2. Calculez le volume foisonné en multipliant le volume en place par le coefficient de foisonnement (voir tableau 28). Ce volume foisonné sert ensuite à calculer le volume de construction de la digue. Après compactage et tassement, dont l'importance est évaluée en fonction du degré de compactage possible, le volume de conception devrait être obtenu.

Calcul de la largeur de la base de la digue

3. Une fois établies les caractéristiques de vos digues, déterminez la largeur de la base (en m) en additionnant:

• largeur au sommet (en m);
• hauteur de construction (HC en m) multipliée par la pente du côté à sec (PS) de la digue;
• hauteur de construction (HC en m) multipliée par la pente du côté mouillé (PM) de la digue.

Largeur de la base = largeur au sommet + (HC x PS) + (HC x PM)

Note: Faites le calcul d'après la hauteur de construction qui tient compte du coefficient de tassement, et non d'après la hauteur de conception de la digue (voir section 6.1).

Exemple

Un étang de 0,04 ha (400 m² ) doit être construit dans un sol argileux et comporter des digues de 1,50 m de haut et 1 m de large au sommet, d'après les plans. En supposant PS = 1,5:1 et PM = 2:1, calculez la largeur de la base des digues.

a) D'après le tableau 28, obtenez le coefficient de tassement du volume foisonné 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 également les exemples fournis au tableau 27.

Calcul de la section transversale d'une digue construite sur un terrain horizontal

4. La superficie de la section transversale d'une digue construite sur un sol horizontal (ABCD en m²) (voir schéma ci-dessous) s'obtient en additionnant:

• surface ABFE (en m²) = largeur au sommet (AB) x hauteur de construction (HC);
• surface AED (en m²) = E D x (HC ÷2) = (PS x HC) x (HC ÷ 2);
• surface BFC (en m²) = F C x (HC ÷ 2) = (PM x HC) x (HC ÷ 2).

HC = hauteur de construction de la digue
PS = pente du côté à sec
PM = pente du côté mouillé
 

5. Pour calculer la surface de la section transversale d'une digue édifiée sur un sol horizontal et dont les deux pentes latérales sont identiques, vous pouvez également utiliser les chiffres du tableau 29.

Exemple

Dans le cas ci-dessus de l'étang de 0,04 ha à construire dans un sol argileux, calculez la surface de la section transversale de la digue:

• surface 1 = 1 m x 1,88 m = 1,88 m²;
• surface 2 = (1,5 x 1,88 m) x (1,88 m ÷ 2) = 2,6508 m²;
• surface 3 = (2 x 1,88 m) x (1,88 ÷ 2) = 3,5344 m²;
• section transversale = 1,88 m² +2,6508 m² +3,5344 m² = 8,0652 m².

Calcul de la section transversale d'une digue construite sur un terrain en pente 

Note: Lorsque la pente du terrain est inférieure à 10 pour cent et que les parois latérales de la digue ont la même pente, vous pouvez appliquer la méthode de calcul indiquée dans le cas d'un sol horizontal.

Calcul de la section transversale d'une digue construite sur un terrain accidenté

7. On peut calculer de deux façons la section transversale d'une digue à construire sur un terrain accidenté:

a) Tracez une ligne droite D'E'F'C' suivant approximativement le profil du terrain, puis appliquez la méthode indiquée pour un terrain en pente.

b) Sinon, reportez le profil du terrain sur une feuille de papier millimétré, puis déterminez la surface en comptant le nombre de carrés,compte tenu de l'échelle du croquis (voir manuel 16, La topographie, section 10.3).

Calcul du volume des digues construites sur un terrain horizontal et régulier

8. Pour estimer le volume (ou cubage) de terre nécessaire à la construction d'une digue, vous devez connaître son volume. Le choix de la méthode de calcul dépend de la topographie du site et du type d'étang à construire.

9. S'il s'agit d'un site au relief suffisamment plat (moins de 0,30 m de différence entre les niveaux moyens relevés sur place) et régulier, vous pouvez calculer le volume de la digue (en m³ ) en multipliant sa section transversale (en m² et au milieu de la digue de façon à utiliser une surface moyenne) par sa longueur mesurée dans l'axe (en m).

Exemple

Si l'on considère à nouveau les données de l'exemple précédent, la surface de la section transversale de la digue est égale à 8,0652 m². Si la digue prévue 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 précédent, le graphique 3a indique un volume standard de 720 m³. Puisque les pentes latérales sont respectivement de 2:1 (intérieur) et 1,5:1 (extérieur), ce chiffre doit être multiplié par S = 0,9, ce qui donne 720 m³ x 0,9 = 648 m³ (à comparer au résultat du calcul de l'exemple précédent où vous aviez trouvé 653 m³).

11. Si vous décidez de changer la largeur au sommet et de la prendre égale à 0,51 m, le graphique 3b indique un coefficient C = 0,8. Le volume de la digue sera alors égal à 648 m³ x 0,8 = 518,4 m³.

12. Si les dimensions de l'étang n'étaient pas de 20 m x 20 m, mais par exemple de 40 m x 10 m, le rapport longueur:largeur serait égal à 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 irrégulier

13. Si la topographie du site présente une pente plus accentuée ou un relief plus irrégulier, il est impossible de calculer le volume des digues d'étang sur la base d'une seule section transversale. Plusieurs méthodes sont envisageables, en fonction du type de terrain et de la précision requise.

14. Une première catégorie de méthodes vous permettent de calculer les volumes des digues en utilisant des valeurs moyennes des sections transversales des digues. Vous pourriez utiliser à cet effet la moyenne des sections transversales mesurées aux coins de la digue.

Exemple

Il est prévu de construire un étang 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 latérale est 2:1 des deux côtés. Les surfaces des sections transversales mesurées à 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
B: (1m x 0,3 m) + 2 x (0,5 m x 0,3 m x 0,6 m) = 0,48 m²
C: (1m x 1,1 m) + 2 x (0,5 m x 1,1 m x 2,2 m) = 3,52 m²
D: (1 m x 1,5 m) + 2 x (0,5 m x 1,5 m x 3 m) = 6,0 m²

La surface moyenne de la section transversale de la digue AB est égale à (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.
De manière analogue:

• pour BC, la surface = 2 m² et le volume = 40 m³;
• pour CD, la surface = 4,76 m² et le volume = 95,2 m³;
• pour DA, la surface = 3,75 m² et le volume = 75 m³.

Par conséquent, le volume total est de 19,8 m³ + 40 m³ + 95,2 m³ + 75 m³ = 230 m³.

15. Une autre possibilité, en présence d'un relief accidenté, consiste à utiliser des sections transversales moyennes établies d'après une ligne de base approchée, puis à additionner les quatre volumes obtenus.
 

Exemple

Considérant l'exemple précédent, les hauteurs aux points A et D sont estimées en traçant la droite XY à travers la base, de telle sorte que les surfaces au-dessus et au-dessous de la ligne tracée soient sensiblement égales. Il est à noter que le profil du terrain ainsi tracé doit correspondre à la hauteur moyenne observée d'un côté à l'autre de la base de la digue.

16. La méthode graphique expliquée précédemment (voir paragraphe 10) est également applicable, si l'on utilise une hauteur moyenne pour les quatre murs de la digue, bien que cette méthode soit moins précise.
 

Exemple

Suivant la méthode 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 être corrigée par la suite, est sensiblement égal à 180 m³, soit 80 pour cent environ de la valeur précédente (voir paragraphe 14).

17. Pour mesurer de façon plus précise le volume d'une digue construitesur un terrain accidenté, appliquez la formule suivante, dite règle de Simpson:

V (d ÷ 3) x [A₁ + A_n + 4 (A₂ + A₄ + ... A_n-1) + 2 (A₃ + A₅ + ... A_n-2)]

a) Divisez la longueur de la digue en un nombre impair n de sections transversales régulièrement espacées de d mètres.
b) Calculez la surface A de chaque section transversale, comme indiqué plus haut.
c) Introduisez les valeurs ainsi obtenues dans la formule ci-dessus.

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:
V = (d ÷ 3) x [A₁ + A₇ + 4 (A₂ + A₄ + A₆) + 2 (A₃ + A₅)]

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'étang de barrage

18. Les différentes méthodes décrites ci-dessus sont applicables au calcul du volume de la digue qu'il faut construire pour un étang de barrage. Toutefois, du fait de la présence du lit du cours d'eau et de multiples variations de la pente du terrain, l'obtention d'estimations précises exige d'ordinaire soit que l'on mesure la surface de sections transversales situées tous les d mètres, soit que l'on subdivise la digue en plusieurs sections comportant des intervalles d différents. (Pour une estimation plus rapide, quoique moins précise, voir manuel  16, La topographie, section 11.3).

Calcul du volume des déblais

19. Vous devrez connaître les volumes de terre à excaver (ou déblais) concernant:

• la couche de terre végétale;
• les emprunts, creusés à proximité d'un ouvrage en terre pour se procurer les matériaux nécessaires à sa construction;
• les étangs creusés, de façon à obtenir le volume d'étang requis;
• différents ouvrages, tels que pêcherie pour la récolte, canaux d'alimentation, etc.

20. Il vous faudra normalement enlever la couche de terre végétale avant d'atteindre le matériau de construction; vous devrez par conséquent relever les niveaux à partir de la base de la couche de terre végétale. Dans la plupart des cas, les côtés de la fouille doivent être en pente pour ne pas risquer d'affaissement. Ces pentes devront, dans de nombreux cas, correspondre à des gradients déterminés (étangs, canaux, etc.).

21. Dans le cas de surfaces suffisamment planes et horizontales excavées sur une largeur au moins égale à 30 fois la profondeur, le volume de déblais peut être évalué comme suit:

22. Si la largeur est inférieure à 30 fois la profondeur, vous devez corriger votre estimation pour tenir compte des pentes latérales, comme suit:

V = [(surface supérieure + surface du fond) ÷ 2] x profondeur

Exemple

Une surface de 400 m² (40 m x 10 m) doit être creusée jusqu'à une profondeur de 1 m, avec des pentes latérales de 2:1. Puisque la largeur (10 m) est inférieure à 30 fois la profondeur (30 x 1 m), la première méthode n'est pas suffisamment précise (le volume estimé serait alors de 400 m² x 1 m = 400 m³).

Il y a lieu d'appliquer la deuxième méthode, avec une surface supérieure de 400 m² et une surface de fond égale à la largeur du fond multipliée par sa longueur.

• Longueur du fond = 40 - (2 x pente x profondeur) = 40 - (2 x 2 x 1 m) = 36m
• Largeur du fond = 10 - (2 x pente x profondeur) = 10 - (2 x 2 x 1 m) = 6 m
• Surface du fond = 36 m x 6 m = 216 m²
• Surface moyenne = (400 m² +216 m² ÷ 2) = 308 m²

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 à chaque extrémité 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 à 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 être soit déterminée graphiquement en la reportant sur une feuille de papier millimétré, soit estimée 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 estimée par la même 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 être déterminée au milieu. Longueur moyenne = (longueur supérieure EF + longueur au fond E'F') ÷ 2 = (40 m + 35 m) ÷ 2 = 37,5 m.

d) On obtient par conséquent 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 (supérieure à 10 pour cent dans une direction quelconque), la méthode ci-dessus est applicable, bien qu'elle ne donne pas une précision suffisante en ce qui concerne les longueurs au fond de la fouille et les sections transversales correspondantes. Afin d'obtenir une précision adéquate, procédez comme suit:

a) A l'aide d'un croquis sur papier millimétré, mesurez la longueur au fond de l'excavation. Utilisez ensuite cette valeur dans les calculs, comme indiqué ci-dessus.

b) Pour une précision 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 particulièrement irrégulier, vous ne pouvez appliquer que l'une des méthodes suivantes:

• Estimez le niveau de la surface en déterminant la valeur moyenne des niveaux de certains points de la surface, puis en calculant les sections transversales comme ci-dessus.
• Pour obtenir un résultat plus précis, introduisez une série de valeurs de sections transversales dans la formule de Simpson (voir paragraphe 17 de la présente section).
• Tracez un quadrillage sur la surface et calculez le volume (en m³) soit section par section (voir manuel 16/1, La topographie),soit en relevant le niveau de chaque noeud du quadrillage (en m) et en appliquant la formule:

où A est la surface de chaque carré du quadrillage (en m²).

Exemple

Dans le cas illustré, les niveaux relatifs sont inscrits sur un quadrillage constitué de carrés de 10 m x 10 m, dont la surface individuelle A = 10 m x 10m = 100m² . La formule donne le résultat 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 latérales. Il est généralement plus facile d'effectuer cette correction en dehors du quadrillage, en calculant le volume supplémentaire soit carré par carré, soit par calcul de la valeur moyenne le long de chaque côté du quadrillage.

Exemple

Supposons dans l'exemple précédent une pente latérale de 2:1; le volume supplémentaire peut être évalué de deux façons:

a) Estimation carré par carré:

Au premier carré (section AB) par exemple, on a:

•  hauteur moyenne (3,1 m + 2,0 m) ÷ 2 = 2,55 m;
• largeur moyenne (6,2 m + 4,0 M) ÷ 2 = 5,10 m;
• volume = 0,5 (hauteur x largeur) x longueur = 0,5 (2,55 m x 5,10 m) x 10 m = 65 m³.

b) Estimation par calcul de la hauteur moyenne de chaque côté.

Pour le côté AC par exemple, on a:

• hauteur moyenne = (3,1 m + 2,0 m + 1,8 m + 2,5 m + 3,5 m + 3,1 m) ÷ 6 = 2,66 m;
• largeur moyenne = (6,2 m + 4 m + 3,6 m + 5 m + 7 m + 6,2 m) = 5,33 m;
• volume = 0,5 (2,66 m x 5,33 m) x 50 m = 354,4 m³.

26. Pour estimer le volume au niveau de chaque coin, utilisez la formule: V = 0,33 x h x Sl h x S2h h = profondeur à creuser (en m) dans le coin et S1, S2 sont les pentes latérales.
Exemple Dans le cas précédent, par exemple dans le coin A, si les pentes latérales sur le côté et à l'extrémité sont S1 = S2 = 2:1, le volume de coupe du coin est de 0,33 x 3,1 m x (2 x 3,1 m) = 39,7 m3. Si la pente à l'extrémité avait été de 3:1 et la pente latérale de 2:1, le volume aurait été de 0,33 x 3,1 m x (3 x 3,1 m) x (2 x 3,1 m) = 59,6 m3.

Attention: Les calculs relatifs à la construction d'ouvrages et aux volumes de terrassement ne doivent pas faire appel à des méthodes plus précises que nécessaire. Puisqu'il est difficile de prévoir avec précision les phénomènes de foisonnement et de compactage, en règle générale les estimations de volume ne sont exactes à toutes fins pratiques qu'à 10 pour cent près. Aussi, la recherche d'une meilleure précision n'est-elle habituellement guère justifiée, et il est donc inutile de tenir compte de toutes les petites irrégularités du relief ou des légères variations de la pente.

6.5   Construction d'étangs creusés

1 . Les étangs creusés, réalisés par simple excavation du sol, sont ceux dont la construction pose le moins de problèmes. On distingue deux principaux types d'étangs creusés, suivant le mode d'alimentation en eau (voir section 1.4):

• les étangs creusés alimentés par les eaux de pluie et de ruissellement; ils sont couramment réalisés sur des terrains relativement plats, convenablement drainés, tels que le fond d'une dépression naturelle;
• les étangs creusés alimentés par des sources ou des infiltrations; ce dernier type est fréquent dans les zones où la nappe phréatique est proche de la surface, de façon permanente ou saisonnière.

Choix du sol pour des étangs creusés

2. Pour réaliser un étang creusé alimenté par les eaux de pluie, il est essentiel de choisir un site où l'on dispose d'une couche suffisante de sol imperméable, pour limiter l'importance des pertes par infiltration. Les meilleurs emplacements sont ceux où des argiles finement texturées et des limons argileux se rencontrent bien au-delà de la profondeur prévue pour l'étang; les argiles sableuses qui s'étendent jusqu'à des profondeurs adéquates conviennent également. Evitez la présence de sols poreux, en surface ou aux profondeurs où l'étang serait creusé.

3. Pour construire un étang creusé alimenté par des infiltrations, cherchez des sols dans lesquels la couche aquifère est suffisamment épaisse et perméable pour fournir les quantités d'eau requises. Il est préférable d'observer le site pendant un cycle annuel complet, pour s'assurer des variations éventuelles du niveau de la nappe phréatique suivant la période de l'année.

Construction d'un étang creusé

4. La construction d'un étang creusé doit commencer par la préparation du site, en procédant comme suit:

a) Délimitez clairement la zone à défricher par de grands piquets. Cette zone doit comprendre la surface totale de l'étang jusqu'aux limites extérieures des digues, ainsi qu'une bande de 2 à 3 m de large au-delà des digues, qui servira de zone de travail et de passage.		b) Défrichez entièrement le site proprement dit (voir chapitre 5) et supprimez tous les arbres et arbustes sur une largeur de 10 m tout autour.
c) Au centre de la zone défrichée, délimitez la surface occupée par l'étang jusqu'aux limites extérieures des digues de l'étang, à l'aide d'une ficelle épaisse ou d'une corde. Enlevez la terre végétale de cette zone et entreposez-la pour pouvoir l'utiliser plus tard.		d) Délimitez clairement, à l'aide d'une ficelle épaisse ou d'une corde, les limites intérieures de l'étang au niveau du fond, compte tenu des pentes latérales adoptées (voir section 6.1, paragraphe 13).

e) Piquetez le fond de l'étang, en indiquant sur chaque jalon la hauteur à creuser depuis la surface du sol jusqu'au fond de l'étang (voir manuel 16, La topographie, section 11.4, paragraphe 10).

f) Il y a deux façons simples de se débarrasser des volumes de terre inutiles et d'empêcher qu'ils retombent dans l'étang sous l'effet de leur poids ou du ravinement:

• Si l'espace est suffisant autour de l'étang, les déblais peuvent y être étalés; leur épaisseur ne doit pas dépasser 1 m et ils doivent être disposés en pente douce à partir de l'étang.

• Faites un tas de déblais à proximité de l'étang, en veillant toutefois à laisser au moins 4 m entre le pied du tas et l'étang. Les côtés du tas doivent être en pente douce d'au moins 3:1.

Note: Vous pouvez utiliser un tas de déblais comme brise-vent ou pour pratiquer une culture (voir également section 5.6).

g) Piquetez clairement les limites des zones où les déblais seront étalés ou entassés.

h) Creusez à la verticale jusqu'à la profondeur prévue, dans les limites fixées pour l'étang. Transportez les déblais aux endroits prévus à cet effet.

Note: Dans le cas des étangs vidangeables, le fond doit avoir une pente de 1 pour cent depuis le côté où l'eau arrive jusqu'à celui où elle sort; en revanche, le fond des étangs non vidangeables peut être horizontal. Le calcul des volumes à excaver peut se faire par l'une des méthodes décrites à la section précédente.

i) Profilez les côtés de l'étang suivant les pentes voulues et finissez le fond de l'étang et la partie supérieure horizontale des digues. Enlevez tout volume excédentaire de terre.

j) Rapportez de la terre végétale pour recouvrir les déblais et le sommet des digues. Plantez ou semez ensuite du gazon tout autour de l'étang pour lutter contre l'action de l'érosion (voir section 6.9).

Note: Les étangs alimentés par les eaux pluviales peuvent être munis d'ouvrages régulateurs tels que canal d'alimentation, tuyau d'arrivée d'eau, ouvrage de vidange, déversoir ou canal de vidange.

6.6   Construction d'étangs de barrage

1. Les étangs de barrage sont des étangs endigués ne comportant qu'une seule digue. Celle-ci est construite au travers d'une petite vallée et permet de retenir l'eau en amont (voir section 1.3 et 1.4).

Note: Le présent manuel se bornera à vous apprendre à construire de petites digues d'étang de barrage, dont la hauteur ne dépasse pas 2,50 m. Consultez un ingénieur spécialisé pour construire une digue plus haute.

2. Plus la digue est haute, plus il est essentiel de prévoir de solides fondations. Les meilleures fondations sont constituées d'une couche épaisse d'argile ou d'argile sableuse relativement imperméable et se trouvent à faible profondeur. Ne construisez jamais un barrage sur de la roche ou du sable. En cas de doute, n'hésitez pas à demander conseil.

Comment obtenir la terre nécessaire

3. L'une des méthodes décrites ci-dessus (voir section 6.4, paragraphe18) vous permet de calculer le volume de terre nécessaire.

4. Pour réduire les distances de transport, tâchez de prélever la terre nécessaire à la construction de la digue d'un endroit proche, par exemple:

• les flancs de la vallée;
• l'intérieur de l'étang.

5. Dans ce dernier cas, veillez à ce que la limite de l'emprunt soit éloignée d'au moins 10 m du pied du côté mouillé de la digue. Le système de vidange de cette zone doit être intégré à l'étang de barrage; utilisez par exemple une tranchée dirigée vers le dispositif de vidange de l'étang.

Piquetage de la base de la digue et implantation des travaux de terrassement

6. Marquez clairement l'axe de la digue à l'aide de hauts piquets et d'une corde. Cet axe est généralement perpendiculaire à l'axe principal de l'écoulement du cours d'eau de la vallée inondée.

7. Calculez les distances entre l'axe de la digue et les deux lignes de base, sur une série de perpendiculaires élevées à intervalles réguliers,comme suit:

(largeur au sommet de la digue ÷ 2) + (hauteur de construction de la digue x pente latérale).

Note: La hauteur de conception de la digue en chaque point de son axe est établie par le levé topographique de la section transversale de la vallée 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 côté mouillé et du côté à sec sont respectivement de 2:1 et 1,5:1.

Le coefficient de tassement du sol est estimé à 15 pour cent. Le schéma ci-dessous représente la section transversale de la vallée 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 ... situés 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 côté mouillé et les points L, M, N et O du côté à sec de l'axe AF Ces points indiquent quelles doivent être les limites extérieures de la base de la digue.

Préparation de la construction de la digue

9. Dérivez le cours d'eau vers un site aussi proche que possible de l'un des flancs de la vallée, mais nettement à l'écart de son lit initial (voir section 6.3, para. 6). Cette tâche sera beaucoup plus facile si vous avez prévu les travaux de construction pendant la saison sèche.

10. Pour préparer les fondations de la digue, défrichez l'emplacement de la base, enlevez la terre végétale et préparez la surface des fondations, en prenant particulièrement soin de l'ancien chenal (voir section 6.3) et des flancs de la vallée, en fonction des caractéristiques du sol des fondations.

Préparation des fondations du barrage

11. S'il s'agit d'un sol imperméable, creusez une tranchée 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 tranchée avec un sol argileux de bonne qualité et compactez-le soigneusement. Prolongez suffisamment la tranchée de part et d'autre sur les flancs de la vallée.

12. S'il s'agit d'un sol perméable, construisez une tranchée d'étanchéité (d'au moins 1,50 m de large) dans l'axe de la digue (voir section 6.3), qui contribuera aussi à ancrer la digue à ses fondations. Prolongez suffisamment la tranchée de part et d'autre sur les flancs de la vallée.

13. Construisez le/les ouvrage(s) d'évacuation d'eau éventuellement nécessaire(s) (voir chapitres suivants). Installez- le(s) de préférence hors du lit du cours d'eau, en un point situé au-dessous du point le plus bas de l'étang.

Note: Si les travaux de construction de la digue sont réalisés à l'aide d'engins (par exemple un bulldozer), le dispositif d'évacuation pourra être construit ultérieurement (voir para 18).

14. Marquez clairement la hauteur de construction de la digue et sa largeur au sommet (utilisez son axe comme ligne de référence), au moyen de piquets et de cordeaux, en fonction des caractéristiques prévues de la digue (voir section 6.1). La hauteur maximale de digue est sur le versant le plus bas de la vallée. Vérifiez l'emplacement des limites du futur étang en amont.

15. Indiquez les travaux de terrassement de la digue par des gabarits placés tous les 25 m au plus et indiquant clairement les pentes latérales. Vous pouvez aussi vous servir à cet effet de cordes. Si vous utilisez des engins de terrassement, il vaut mieux établir une ligne de base auxiliaire située hors de la zone de manoeuvre des engins, et ce d'après des repères topographiques.

Construction de la première partie de la digue
16. Commencez à construire la digue en disposant successivement des couches horizontales de 15 à 25 cm d'épaisseur. Procédez à cette mise en place sur l'ensemble du site, depuis un versant de la vallée jusqu'au nouveau lit du cours d'eau, et depuis le côté mouillé jusqu'au côté à sec de la digue. Mouillez le sol, si nécessaire, et compactez soigneusement chaque couche (voir section 6.2).

17. En fonction de la disponibilité de sol argileux, placez soit des couches de sol homogènes sur toute la largeur de la digue, soit des couches hétérogènes, chaque type de sol ne couvrant qu'une fraction de la largeur de la digue. Repérez clairement les limites à observer au moyen de piquets et de cordeaux.

a) Si vous avez une quantité suffisante de sol de bonne qualité pour édifier la totalité de la digue, procédez en plaçant des couches recouvrant toute la largeur de la base.

b) Si le sol de bonne qualité est disponible en quantité limitée, réservez-le à l'édification d'un noyau central ayant les caractéristiques suivantes:

• largeur: environ un tiers de celle de la digue;
• pentes latérales: au moins 1,5:1;
• hauteur: profondeur de l'étang plus 20 cm.

Note: Ne placez pas les tas de terre les uns près des autres sans les étaler en une couche continue avant leur compactage.

Note: Ce noyau doit être réalisé en continuité avec la tranchée d'étanchéité ou la tranchée d'ancrage construite dans les fondations de la digue (voir ci-dessus); il doit être correctement mis en place et compacté.

c) Si vous devez utiliser plusieurs types de sols pour édifier la digue, servez- vous du matériau le plus imperméable pour faire le noyau central. Placez le matériau le plus perméable du côté à sec de la digue. Placez le matériau de qualité intermédiaire du côté mouillé. Choisissez la pente latérale en fonction du type particulier de matériau employé.

d) Si les matériaux employés du côté à sec de la digue sont relativement perméables, il est conseillé de disposer des agrégats grossiers, tels que cailloux et petites pierres au niveau de la ligne de base de ce côté à sec. Ils feront office de filtre et empêcheront les eaux d'infiltration d'affouiller les matériaux plus fins des parois.

Attention: Vous devez veiller tout particulièrement au compactage du sol placé autour des dispositifs d'évacuation de l'eau. Utilisez un sol de bonne qualité, doté d'une teneur en eau appropriée, disposé en couches minces et soumis à un compactage soigneux et intense.

18. Les travaux de construction de la digue peuvent s'effectuer à la main ou à l'aide d'engins de chantier. Si vous utilisez des engins, un bulldozer par exemple pour pousser, étaler et compacter le sol, vous pouvez procéder comme suit: a) Edifiez la première partie de la digue jusqu'à environ 1 m au-dessus des fondations, une couche après l'autre. b) Déterminez l'emplacement et piquetez l'axe du dispositif d'évacuation d'eau, perpendiculairement à l'axe de la digue.
c) Implantez une parallèle de part et d'autre de l'axe de ce dispositif, à une distance d'environ 0,50 m. d) Creusez une tranchée d'environ 1 m de large, jusqu'au niveau prévu des tuyaux d'évacuation.

e) Construisez le dispositif d'évacuation d'eau , en prenant soin d'armer l'ouvrage aux endroits par lesquels l'eau entre et sort.

f) Remblayez la tranchée et compactez-la soigneusement, en reconstruisant la section de la digue telle qu'elle était initialement. Faites particulièrement attention à la réfection du noyau central si vous en avez construit un. Assurez-vous bien de la qualité du compactage autour des tuyaux. Utilisez si possible des colliers anti-infiltrations.

g) Continuez à édifier la digue comme précédemment. Les tuyaux sont maintenant bien protégés par 1 m de terre et ne se rompront pas sous le poids du bulldozer.

19. Lorsque vous atteignez la hauteur prévue pour la digue, profilez soigneusement ses deux parois latérales. L'emploi de jauges de pente vous aidera à réaliser leur pente suivant l'angle prévu.

Note: La construction d'un déversoir et d'un déversoir de secours peut s'avérer nécessaire (voir sections 11.3 et 11.4).

20. Lorsque la première partie de la digue est terminée, faites passer à nouveau le cours d'eau dans son ancien lit et à travers le dispositif d'évacuation. Vous êtes maintenant prêt à procéder à la finition de votre étang de barrage.

Note: Si la digue doit être construite à l'aide d'engins mécaniques, faites des pentes légèrement plus fortes que celles prévues, car le nivellement à la machine a généralement pour effet d'atténuer la pente.

Finition de l'étang de barrage

21. Répétez les opérations précédentes pour la seconde partie de la digue dans la zone où le cours d'eau a été dérivé temporairement, mais comblez tout d'abord la partie du fossé de dérivation située dans l'étang.

a) Préparez de bonnes fondations, suffisamment prolongées sur chaque versant de la vallée. Veillez tout particulièrement à la qualité des fondations dans le lit de la dérivation.

b) Indiquez correctement les terrassements de la digue.

c) Edifiez la seconde partie de la digue, en prenant bien soin de la relier solidement à la digue existante et au versant opposé de la vallée.

d) Profilez les deux pentes latérales.

22. Travaillez le fond de l'étang de façon à assurer que celui-ci sera parfaitement vidangeable.

a) Nettoyez et profilez le cours de l'ancien lit.

b) Faites une pente régulière vers le dispositif d'évacuation et creusez des rigoles d'assèchement (voir section 6.10).

c) S'il y a des creux, creusez une tranchée de drainage dirigée versune partie plus basse du fond de l'étang. Cela est important si le sol utilisé a été prélevé à l'intérieur du périmètre de l'étang.

d) Si nécessaire, remplissez toute dépression impossible à drainer.

23. Finissez votre étang de barrage en reprenant un peu de terre végétale en l'étalant sur la digue et en y plantant du gazon (voir section 6.9).

6.7   Construction d'étangs de type rizière

1. Les étangs de type rizière sont des étangs endigués construits sur terrain plat. Ils sont délimités par quatre digues de hauteur sensiblement identique. Les dimensions des digues (et donc le volume des terrassements) sont d'ordinaire réduites au minimum puisqu'il faut importer le sol indispensable ou le trouver à proximité immédiate.

Note: Lorsque le sol nécessaire à la construction des digues est obtenu en abaissant le niveau de tout le fond de l'étang, ce dernier sera alors considéré comme un étang creusé et endigué, construit sur terrain horizontal (voir section 6.8)

2. Dans certains cas, ce sol peut être prélevé au voisinage des digues, à l'intérieur ou à l'extérieur de l'étang, ce qui réduit les coûts de construction. La pente des parois des tranchées creusées pour prélever la terre nécessaire à la construction d'une digue ne doit pas dépasser celle de la digue proprement dite.

Piquetage de la base des digues

3. Marquez clairement l'axe de chacune des quatre digues; l'étang étant généralement carré (terrassements réduits au minimum) ou rectangulaire, les quatre axes doivent se couper à angle droit (voir manuel  16, La topographie, section 3.6).

4. Sur chacun des piquets axiaux, indiquez le niveau correspondant à la hauteur de la digue HC à édifier. Déterminez ce niveau en appliquant l'une des méthodes de nivellement présentées dans le manuel  16, La topographie.

5. En fonction des caractéristiques 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 latérale)

Exemple Si la largeur au sommet des digues est de 1 m, la hauteur de construction de 1,20 m, la pente du côté mouillé 2:1 et la pente du côté à sec 1,5:1, on peut calculer comme suit les distances AE = (1 m ÷ 2) + (1,20 m x 2) = 0,50 m + 2,40 m = 2,90 m et AF = (1 m ÷ 2) + (1,20 m x 1,5) = 0,50 m + 1,80 m = 2,30 m; procédez de façon analogue sur tout le périmètre de l'étang pour les autres coins B,C et D. 6. Piquetez les limites intérieures et extérieures de la base des digues, en mesurant ces distances sur des perpendiculaires le long des axes des digues et en reliant ces nouveaux points par des droites (voir manuel 16, La topographie, section 1.6). Ainsi, la base de chaque digue sera clairement repérée au sol.

Préparatifs pour la construction des digues

7. Une fois piquetées les limites intérieures et extérieures de l'étang, débarrassez le site de toute la végétation éventuellement restante.

8. Enlevez la terre végétale uniquement dans la zone occupée par la base des digues, conformément au piquetage fait précédemment et entreposez-la à proximité (voir section 5.6).

9. Préparez la surface des fondations des digues (voir section 6.3).

10. Suivant la qualité du sol disponible sur place, creusez soit une tranchée d'ancrage, soit une tranchée d'étanchéité (voir section 6.3), dans l'axe des digues.

11. Construisez les ouvrages régulateurs nécessaires. Placez l'entrée de la conduite d'évacuation à un niveau suffisamment bas pour assurer une vidange complète grâce à la pente du fond de l'étang (voir paragraphe 14 de la présente section).

Construction manuelle des digues d'un étang de type rizière

12. Il y a plusieurs façons de construire les digues d'un étang de type rizière. Pour leur construction à la main, il est possible d'utiliser des gabarits, comme pour les étangs de barrage, bien qu'il suffise ici d'un seul gabarit.

13. Une autre méthode simple de construction des digues d'un étang de type rizière est la suivante:

a) Placez un cordeau reliant et repérant clairement les piquets qui définissent les limites intérieures 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 même manière, placez un cordeau à la même hauteur, reliant les piquets qui définissent les limites extérieures de la base de la digue.

c) Mettez en place la première couche des quatre digues sur une hauteur de 0,20 m en apportant de la terre de bonne qualité et en la plaçant entre les deux cordeaux sur tout le périmètre de l'étang. Il faut bien l'étaler, la mouiller et la mélanger si nécessaire, puis la damer soigneusement, en particulier autour de l'ouvrage de vidange.

d) Déplacez ensuite vers l'axe de chaque digue la limite intérieure de la base (piquets et cordeaux) d'une distance égale à 0,20 m x pente de la paroi latérale de la digue. De la même façon, déplacez les limites extérieures d'une distance égale à 0,20 m x pente du côté à sec.

Exemple

Si la pente du côté mouillé est de 2:1 et la pente du côté à sec de 1,5:1, déplacez vers l'axe de la digue la limite intérieure de 0,20 m x 2 = 0,40 m et la limite extérieure de 0,20 m x 1,5 = 0,30 m.

e) Relevez tous les cordeaux de 0,20 m. f) Mettez en place la deuxième couche des quatre digues sur une hauteur de 0,20 m, entre ces nouvelles limites, en procédant comme pour la première couche. g) Déplacez vers l'axe de chaque digue les limites intérieure et extérieure de la base sur les mêmes distances que précédemment. h) Relevez à nouveau de 0,20 m tous les cordeaux. i) Mettez en place la couche suivante des quatre digues sur une hauteur de 0,20 m entre ces nouvelles limites. j) Répétez les trois étapes précédentes jusqu'à ce que vous ayez atteint le niveau du sommet de la digue indiqué sur les piquets axiaux. Il se peut que la dernière couche de sol ait moins de 0,20 m d'épaisseur; dans ce cas, vous devrez ajuster la position des cordeaux sur le niveau du sommet de la digue. Note: Si la construction des digues implique celle d'un noyau central, prévoyez des cordeaux de part et d'autre de l'axe du noyau, indiquant la largeur de ce dernier. Le noyau est construit en même temps que le reste de la digue, en utilisant des types de sol différents et ce sur chaque couche de 0,20 m.

Finition des digues

14. A ce stade des travaux, les parois des digues ressemblent à des escaliers. Pour leur donner une pente latérale régulière et finir les travaux, procédez comme suit:

a) Sur le sommet de chaque digue, indiquez la largeur prévue, en reportant la moitié 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 supérieure de chaque couche du côté mouillé, suivant une ligne de pente reliant la limite définie pour le sommet de la digue à la limite inférieure des couches successives, pour atteindre en définitive la ligne délimitant la base de la digue définie par des piquets.

c) Répétez cette opération du côté à sec de la digue.

d) Evacuez la terre déblayée, s'il y a lieu.

e) Enlevez tous les piquets et cordeaux.

f) Rapportez un peu de terre végétale et placez-la sur le sommet et sur les côtés à sec des digues.

g) Semez ou plantez du gazon pour empêcher l'érosion (voir section 6.9).

Pentes de fond et fossés de vidange d'étangs de type rizière

15. La finition du fond de l'étang exige un levé de nivellement (voir manuel 16, La topographie, section 11.4).

16. Dans le cas de petits étangs, le fond doit être en pente douce (0,5 à 1 pour cent), depuis l'arrivée d'eau jusqu'au dispositif de vidange, pour assurer une mise à sec facile et complète de l'étang.

P = Prise d'eau E = Evacuation

Note: Vous devez toujours vous assurer que l'entrée du dispositif de vidange soit légèrement au-dessous du point le plus bas du fond de l'étang.

17. Dans le cas d'étangs plus importants, il est préférable d'assurer une mise à sec complète par un réseau de fossés de vidange peu profonds et ayant une pente de 0,2 pour cent (voir section 6.10), plutôt que de chercher à créer une pente sur toute l'assiette de l'étang.
18. Dans le cas d'étangs à l'intérieur desquels des tranchées ont été creusées pour y prélever la terre nécessaire à la construction des digues, ces tranchées doivent être reliées entre elles et profilées de manière que leur eau s'écoule vers le dispositif de vidange.

Construction des digues d'un étang de type rizière à l'aide d'engins mécaniques

19. Si vous construisez les digues à l'aide d'engins mécaniques, vous pouvez utiliser une méthode semblable à celle adoptée pour les étangs de barrage (voir section 6.6), sauf que vous édifiez progressivement quatre digues au lieu d'une seule.

20. Il est préférable de définir une ligne de base auxiliaire avec des repères topographiques temporaires, à partir de laquelle on délimite les terrassements. Cette ligne de base doit être établie hors de la zone de manoeuvre des engins.

21. Si le dispositif de vidange est construit en premier, les tuyaux doivent être protégés par une couche de terre d'au moins 0,60 m pour éviter leur rupture sous le poids des engins.

Note: Si un noyau central, une tranchée d'ancrage ou une tranchée d'étanchéité sont nécessaires, adaptez leurs dimensions à celles de la digue.

Construction d'une série d'étangs de type rizière adjacents
22. Lors de la construction d'une série d'étangs de type rizière adjacents, n'oubliez pas que seules les digues constituant le périmètre de l'ensemble des étangs doivent être conçues de façon à avoir un côté mouillé et un côté à sec. Les digues intermédiaires, mouillées des deux côtés, peuvent généralement être moins résistantes, voire dépourvues de noyau central si nécessaire. 23. Piquetez tout d'abord l'axe d'une série de digues périphériques, par exemple XY pour les digues ACDB. Piquetez ensuite les axes des digues périphériques opposées EGHF et ceux des digues périphériques ou intermédiaires AE, CG, DH et BF (voir manuel 16, La topographie, fin de section 3.7). 24. Construisez les digues suivant les indications données dans la présente section, soit manuellement (voir paragraphes 13 et 14), soit à l'aide d'engins mécaniques (voir paragraphes 19 à 21).

6.8    Construction d'étangs creusés et endigués

1 . Les étangs creusés et endigués se caractérisent par le fait que le sol naturel, creusé de façon à créer une paroi inclinée suivant la pente prévue, constitue au moins une partie des digues. On se procure normalement un certain volume de terre nécessaire à l'édification des digues au-dessus du niveau du sol en excavant un volume identique à l'intérieur du périmètre de l'étang, de façon à obtenir un étang de profondeur voulue (voir ci-dessous les sections transversales montrant les déplacements de terre pour des étangs creusés et endigués). La hauteur des digues à construire n'est donc plus égale à la profondeur de l'étang, comme dans les étangs de type rizière.

Note: Les étangs creusés et endigués sont habituellement des étangs en dérivation, alimentés soit par un plan d'eau naturel, soit par pompage d'eau souterrain.

Equilibrage des déblais par les remblais sur un terrain horizontal

2. Au cours de la phase de conception, il faut calculer la profondeur à laquelle l'étang doit être creusé pour que le volume de terre creusée permette de construire les quatre digues, tout en réalisant un étang de la profondeur prévue. En présence de sols de bonne qualité, il suffit à cet effet d'adapter les volumes excavés aux volumes nécessaires à la construction des digues, c'est-à-dire d'équilibrer les déblais par les remblais. Sur un terrain horizontal, deux méthodes sont applicables à l'équilibrage des déblais par les remblais.

3. La première méthode consiste à calculer et à équilibrer, sur un graphique et par approximations successives, le volume à creuser (déblais) et celui des digues (remblais), comme indiqué dans les exemples suivants. Dans la seconde méthode, la valeur d'équilibrage pour les déblais est établie d'après un graphique et des tableaux. Les volumes correspondants d'équilibre des terrassements sont ensuite calculés, comme décrit et illustré au paragraphe 7 et son example.

4. Dans la pratique, il est inutile de rechercher une grande précision, puisqu'il s'avère parfaitement irréaliste de réaliser très précisément les profondeurs, hauteurs et pentes prévues. Il faudra prévoir en outre de petits volumes de terre supplémentaires pour que les aménagements présentent la forme ou le profil voulus et pour tenir compte des dispositifs d'adduction et d'évacuation, des points d'accès, etc.

5. Pour illustrer la première méthode, nous supposerons un étang de 400 m2 (20 m x 20 m mesurés suivant l'axe des digues), dont les pentes des parois intérieures et extérieures sont respectivement de 2:1 et 1,5:1, une hauteur de digue de 1,50 m et une largeur au sommet de 1 m.

MÉTHODE 1
Premier calcul approché

Exemple

Si la profondeur à creuser est égale à 1 m et la hauteur de digue à 1,50 m - 1 m = 0,50 m, l'application des méthodes décrites à la section 6.4 donne:

• section transversale de la digue = (1 m x 0,50 m) + [(1 m x 0,50 m) ÷ 2] + [(0,75 m x 0,50 m) ÷ 2)] = 0,50 m² + 0,25 m² + 0, 1875 m² = 0,9375 m²
• volume total de la digue = 0,9375 m² x 80 m = 75 m³
• surface moyenne de la fouille = [(169 m² + 289 m²) ÷ 2)] = 229 m²
• volume creusé = 229 m² x 1 m = 229 m³

Dans ce cas, le volume des déblais est largement supérieur au volume des remblais.

MÉTHODE 1
Deuxième calcul approché

Exemple

Si l'on construit des digues plus hautes et si l'on réduit la profondeur à creuser par exemple à 0,50 m, on obtient une hauteur de digue de 1 m. On aboutit alors aux chiffres suivants:

• volume total de la digue = 2,75 m² x 80 m = 220 m³
• volume creusé = 197 m² x 0,50 m = 98,5 m³

Dans ce cas, le volume des remblais excède le volume des déblais. La valeur correcte de la profondeur de fouille est donc comprise entre 0,50 m et 1 m, les deux valeurs utilisées pour effectuer les calculs approchés ci-dessus.

MÉTHODE 1
Estimation de la valeur correcte de la profondeur à creuser

Exemple

Pour estimer la valeur correcte de la profondeur à creuser, utilisez un graphique simple à double entrée (voir graphique 4).Reportez-y les volumes creusés (déblais) et ceux des digues (remblais) correspondant au calcul approché 1 (points A et B) et au calcul approché 2 (points D et C) respectivement. Reliez AD et BC. Le point d'intersection E correspond à la profondeur à creuser requise (0,72 m) et donne une estimation du volume d'équilibre des terrassements (155 m³). Un troisième calcul permet de vérifier ces résultats, avec une profondeur à creuser de 0,72 m et une hauteur de digue de 1,50 m - 0,72 m = 0,78 m:

• volume total de la digue = 1,845 m² x 80 m = 147,6 m³
• volume creusé = 210,6 m² x 0,72 m = 151,6 m³

6. Examinons maintenant la seconde méthode, dans laquelle un graphique et trois tableaux de référence sont utilisés.

7. Cette méthode est rapide, mais elle est moins précise que la première. De plus, elle ne calcule pas directement les volumes d'équilibre des terrassements, bien que cela ne pose guère de difficultés une fois connue la profondeur à creuser correspondante. Procédez comme indiqué ci-après:

MÉTHODE 2

a) Dans le graphique 5, entrez la superficie de l'étang (en m²) . En fonction de la largeur au sommet de la digue (en m), déterminez la profondeur à creuser (en m) pour équilibrer déblais et remblais pour un étang standard caractérisé par:

• un rapport longueur:largeur de 1:1 (forme carrée);
• des pentes de digue (côté à sec et côté mouillé) de 2:1;
• une hauteur des digues de 1,50 m.


b) Si vos pentes de digue diffèrent de 2:1, corrigez cette profondeur à creuser standard en lui ajoutant ou retranchant la valeur S (en m) indiquée au premier tableau de référence ci-dessous.

c) Si votre étang n'est pas carré, multipliez la profondeur à creuser standard par P, en utilisant la valeur indiquée au deuxième tableau de référence.

d) Si la hauteur des digues diffère de 1,50 m, multipliez la profondeur à creuser standard par D, en utilisant la valeur indiquée au troisième tableau de référence.

Exemple

Considérons de nouveau un étang carré de 20 m de côté (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 à creuser standard de 0,75 m.

Puisque les pentes des digues diffèrent de celles de l'étang standard (pente du côté mouillé de 2:1 et celle du côté à sec de 1,5:1), le premier tableau indique un facteur de correction S = - 0,05 m et on obtient ainsi une profondeur à l'équilibre égale à 0,75 m - 0,05 m = 0,70 m.

Si l'étang n'avait pas été carré, par exemple si la longueur avait été de L = 28,5 m et sa largeur de l = 14 m, vous auriez extrait du deuxième tableau le facteur de correction P = 1,04, et la valeur corrigée de la profondeur à creuser aurait été de 0,70 m x 1,04 = 0,728 m.

Si la hauteur des digues avait été de 2 m par exemple, vous auriez tiré du troisième tableau le facteur de correction D = 1,5 et la valeur à nouveau corrigée aurait été de 0,728 x 1,5 = 1,092 m.

Equilibrage des déblais par les remblais sur un terrain en pente

8. Sur un terrain en pente régulière, les volumes de terre nécessaires à l'édification des digues sont également prélevés à l'intérieur du périmètre de l'étang, mais dans ce cas la hauteur des digues au-dessus du sol comme la profondeur à creuser varient en fonction de la pente du terrain. Cela détermine généralement la position de l'étang et donc la profondeur à creuser pour équilibrer déblais et remblais.

9. Si la pente du terrain est inférieure ou égale à 0,5 pour cent, le site peut être considéré comme horizontal. Si la longueur de l'étang terminé est perpendiculaire aux courbes de niveau et si la profondeur à creuser est identique en tout point de l'assiette, le fond de l'étang 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 également de construire l'étang avec le côté 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 extrémité à l'autre. De même, 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 inversé en ce qui concerne la profondeur à creuser, puisqu'elle sera la plus grande du côté amont et moindre du côté aval.

11. Si la pente du terrain est supérieure à 1,5 pour cent, le côté le plus long de l'étang doit suivre les courbes de niveau. La hauteur au-dessus du sol des deux digues les plus courtes variera d'une extrémité à l'autre, ainsi que la largeur de la base de ces digues. La digue la plus longue située en aval aura la hauteur la plus importante par rapport au sol et la digue la plus longue située en amont sera la plus basse. Ce rapport est inversé en ce qui concerne la profondeur à creuser, puisqu'elle sera la plus grande du côté amont et moindre du côté aval.

12. L'une ou l'autre des deux méthodes précédentes permet d'obtenir une estimation rapide à partir d'une valeur donnée de la pente.

a) La méthode 1, méthode par approximations successives, consiste à appliquer les calculs de volume d'équilibre des terrassements relatifs à un terrain horizontal, en utilisant un niveau moyen du sol et des hauteurs moyennes de digue.

b) La méthode 2, pour un terrain horizontal, utilise des valeurs moyennes du niveau du sol et de la hauteur des digues.

Note: La précision de ces méthodes est très bonne pour des pentes inférieures à 0,5 pour cent.

13. Pour une meilleure estimation de la profondeur à creuser pour équilibrer déblais et remblais dans le cas de terrains dont la pente est plus accentuée (supérieure à 0,5 pour cent), vous devez associer la méthode 1 aux méthodes de calcul des volumes de déblais et de remblais sur terrain en pente.

14. Les caractéristiques détaillées de cette procédure dépendront de la pente du terrain.

15. Sur des pentes douces (de 0,5 à 1,5 pour cent), on peut trouver divers types de digues:

• une digue courte et basse, en amont, soit horizontale ou de hauteur variable;
• une digue courte et haute, en aval, soit horizontale ou de hauteur variable;
• deux digues longues, de hauteur variable.

16. Appliquez la méthode 1 en procédant comme suit:

a) Choisissez une première valeur minimale de la profondeur à creuser mesurée à l'extrémité aval de l'étang et calculez le volume des déblais, en utilisant la méthode décrite à la section 6.4.

b) Calculez le volume de digue correspondant, en utilisant la méthode décrite à la section 6.4, paragraphe 14.

c) Entrez ces valeurs dans un graphique à double entrée (voir graphique 4).

d) Choisissez une deuxième valeur minimale de la profondeur à creuser et calculez les volumes des déblais et des digues correspondants.

e) Entrez ces valeurs dans le même graphique (voir graphique 4).

f) Reliez les points A à D et C à B et marquez le point d'intersection E des deux lignes ainsi définies. Ce point correspond à la valeur minimale de la profondeur à creuser et au volume correspondant des digues.

17. Dans le cas de pentes supérieures à 1,5 pour cent, vous aurez:

• une digue longue basse, côté amont, soit horizontale ou de hauteur variable;
• une digue longue haute, côté aval, soit horizontale ou de hauteur variable;
• deux digues courtes, de hauteurs variables.

18. Choisissez une valeur minimale de la profondeur à creuser et calculez le volume des digues correspondant. Appliquez la méthode 1 décrite ci-dessus en procédant par approximations successives.

Note: Pour les étangs A et B, toutes les digues sont de hauteur variable.
Pour l'étang C, les longues digues supérieure et inférieure sont de hauteur constante, tandis que les courtes digues latérales sont de hauteur variable
Les extrémitds inférieures des étangs A et B sont orientées dans des directions opposdes parce qu'elles sont en biais par rapport aux courbes de niveau

Estimation des déblais et des remblais sur un terrain irrégulier

19. Si l'emplacement choisi pour construire votre étang se caractérise par des pentes irrégulières et un terrain inégal, l'équilibrage du volume des déblais par celui des remblais devient une tâche nettement plus complexe. Selon l'importance des travaux de terrassement, la méthode 1 permet d'obtenir des estimations très approximatives en calculant les volumes de la façon indiquée à la section 6.4:

• pour de petits étangs, il est préférable d'utiliser une valeur moyenne du niveau du terrain;

• pour des étangs plus importants, le calcul des volumes section par section donne des résultats plus précis.

20. Sinon, la méthode 2 comportant l'utilisation de niveaux moyens du sol peut être utilisée; plus rapide, elle est cependant encore moins précise.

Volumes des déblais et des remblais pour des groupes d'étangs

21. Dans le cas de sites plus étendus, il s'avère fréquemment nécessaire de construire simultanément plusieurs étangs, ainsi que leurs canaux d'alimentation et de vidange, en veillant à ce que le volume des terrassements soit équilibré pour l'ensemble du projet. Or, cette tâche est évidemment plus complexe et exigera, dans nombre de cas, le concours d'un ingénieur. Il y a cependant plusieurs façons d'estimer vos besoins et de vous aider à prendre vos décisions, comme vous allez l'apprendre ci-après.

22. La position des canaux d'alimentation et de vidange est généralement plus ou moins fixée à un niveau déterminé, nécessaire à leur bon fonctionnement. Le volume des terrassements correspondants, soit déblais, remblais ou conjointement déblais et remblais, peut être calculé en fonction des dimensions des canaux. Tout déficit ou excédent de terre doit être trouvé ou réutilisé dans le cadre du projet.

23. Le site peut être subdivisé en plusieurs groupes principaux d'étangs, selon leur emplacement, le type d'étang, leurs dimensions ou leur mode d'exploitation.Vous êtes alors en mesure de décider:

• si les remblais et les déblais s'équilibreront à l'intérieur de chaque groupe ainsi défini, chose fréquente sur un terrain horizontal ou en pente douce; ou
• si un groupe particulier doit donner lieu à un excédent (groupe d'étangs en terrain surélevé qu'il convient d'abaisser) ou à un déficit à combler (groupe d'étangs en contrebas qu'il convient de surélever). Tel est fréquemment le cas en présence de terrains dont la pente est plus accentuée.

24. Pour équilibrer le volume des terrassements à effectuer pour construire des groupes d'étangs, vous pouvez faire en sorte que tous les étangs soient au même niveau. Cette solution est applicable aux terrains horizontaux ou en pente douce. Calculez alors l'équilibrage des déblais et des remblais par la méthode 1; utilisez les valeurs moyennes du niveau du sol et de la hauteur des digues pour le groupe d'étangs considéré comme un tout, avec digues principales et digues intermédiaires. Ajoutez le volume des déblais ou des remblais nécessaire à la construction des canaux.

Note: Si les digues intermédiaires sont petites, n'en tenez pas compte et considérez tout le groupe d'étangs comme un seul et unique grand étang.

25. Sinon, vous pouvez faire en sorte que les étangs soient à des niveaux différents, solution appropriée en présence d'un terrain dont la pente est plus forte. Chaque étang donne alors lieu à un calcul distinct. Une façon simplifiée de procéder consiste à calculer un étang à l'extrémité amont du site et un autre à l'extrémité aval; les étangs intermédiaires seront ensuite implantés à des niveaux intermédiaires.

26. Lorsqu'on constate un excédent ou un déficit, celui-ci doit être inclus dans le calcul de l'équilibrage par approximations successives:

• si un excédent est nécessaire, ajoutez-le au volume des digues; le total ainsi obtenu est ensuite entré dans le graphique à double entrée;
• si un déficit doit être compensé, ajoutez la quantité de sol à apporter sur le site au volume des déblais; le total est alors entré dans le graphique à double entrée.

27. Dans plusieurs sites, l'alimentation en eau ou le drainage, par exemple, peuvent définir à priori les niveaux de certains groupes d'étangs. En pareille circonstance, les calculs des volumes des déblais et remblais détermineront les excédents de terre excavés ou les déficits à prélever ailleurs.

28. Une autre méthode utile consiste à tracer une ou plusieurs sections transversales à travers le site ou à travers les groupes d'étangs. Il suffit ensuite d'ajuster graphiquement les niveaux pour parvenir à compenser approximativement les déblais par les remblais.

Piquetage d'un étang creusé et endigué sur un terrain horizontal

29. Si la pente du terrain est inférieure à 0,5 pour cent, la méthode de piquetage des axes des digues et des limites de la base des digues est similaire à celle décrite plus haut pour les étangs de type rizière (voir section 6.7). Le sommet de tous les piquets axiaux doit être au même niveau, qui correspond à la hauteur de construction de la digue.

30. Dans la plupart des cas, vous aurez déjà fait tous les calculs nécessaires au piquetage lors du calcul des volumes de terrassement.

Exemple Supposons une largeur au sommet de la digue = 1,00 m; une profondeur d'étang = 1,50 m; une hauteur de digue = 0,78 m; une pente pour le côté à sec = 1,5:1; une pente pour le côté mouillé = 2:1. Alors, les distances piquetées sont les suivantes: Z = (1,00 m ÷ 2) + (0,78 m x 1,5) = 1,67 m X = (1,00 m ÷ 2) + (0,78 m x 2) = 2,06 m, et ainsi de suite pour les trois autres digues.

31. Toutefois, du fait que les parois des digues doivent être creusées au-dessous du niveau du sol, il vous faut piqueter à l'aide de petits piquets une autre ligne servant à délimiter l'assiette de l'étang. Note: La superficie de l'assiette de l'étang est indépendante de la profondeur à creuser (voir section 6.4). 32. Piquetez l'assiette de l'étang, de manière à indiquer clairement, en une série de points, à quelle profondeur il faut creuser (voir manuel 16, La topographie, section 11.4).

Piquetage d'un étang creusé et endigué sur un terrain régulièrement incliné

33. Si la pente du terrain est supérieure à 0,5 pour cent, vous savez déjà que les parties des digues à construire au-dessus du niveau du sol n'ont pas la même hauteur aux quatre coins de l'étang. La partie supérieure des digues doit certes être horizontale, mais puisque leur base se situe à un niveau variable, la largeur à la base des digues varie d'un coin de l'étang à l'autre.

34. Une fois que vous avez calculé à quelle profondeur il faut creuser en chaque coin de l'étang de manière que remblais et déblais s'équilibrent, les caractéristiques des digues sont entièrement définies. En particulier, la hauteur au-dessus du sol est définie dans chaque coin, et donc la valeur correspondante de la largeur à la base. Il reste maintenant à marquer clairement ces mesures sur le terrain avant de commencer les travaux. Procédez comme indiqué dans l'exemple.

Exemple L'étang à construire mesure 25 m x 15 m le long des axes de digue. La digue a 1,40 m de haut et présente les caractéristiques suivantes: pentes des deux côtés = 2:1; largeur au sommet = 1 m; pente du terrain = 1,5 pour cent; volumes des déblais et remblais s'équilibrant pour une profondeur à creuser minimale de 0,86 m; profondeur maximale à creuser = 1, 15 m; La hauteur maximale de la digue à construire est donc de 1,40 m - 0,86 m = 0,54 m, et sa hauteur minimale de 1,40 m - 1, 15 m = 0,25 m.
a) Piquetez les quatre axes des digues AB, BC, CD et DA sur 25 m x 15 m, la largeur de l'étang étant parallèle aux courbes de niveau.
b) Calculez pour chaque coin de l'étang la largeur à la base de la digue à piqueter de part et d'autre de l'axe, soit X ou Z = (largeur au sommet ÷ 2) + (pente latérale x hauteur au-dessus du sol): Coin A distance intérieure X = (1 m ÷ 2) + (2 x 0,54 m) = 1,58 m; distance extérieure Z= (1 m ÷ 2) + (2 x 0,54 m) = 1,58 m; Coin B distance intérieure X = (1 m ÷ 2) + (2 x 0,25 m) = 1,00 m; distance extérieure Z = (1 m ÷ 2) + (2 x 0,25 m) = 1,00 m;   Coin C voir coin B = 1,00 m;   Coin D voir coin A = 1,58 m.

c) Piquetez ces distances X et Z de part et d'autre des axes à chaque coin de l'étang et ce dans deux directions perpendiculaires de façon à définir quatre nouveaux points à chaque coin.

d) Reliez ces nouveaux points, de manière à implanter les quatre bases de digue au niveau du sol. Notez que les limites des parois latérales ne sont pas parallèles, en raison de la différence de niveau existant dans le sens de la longueur de l'étang.

e) Pour implanter l'assiette de l'étang procédez comme indiqué plus haut.

Note: Si le terrain est incliné dans plusieurs directions, par exemple lorsqu'un étang est implanté en travers de la ligne de pente, la même méthode est applicable. Dans ce cas, chaque coin de l'étang se trouvant à une hauteur différente, aucune des digues n'est parallèle à une autre.

Piquetage d'un étang creusé et endigué sur un terrain dont la pente est très irrégulière

35. Si la pente du terrain est très irrégulière, il est préférable de procéder un peu différemment.

a) Piquetez les axes par une série de piquets.

b) Inscrivez sur chaque piquet la hauteur que doit atteindre le sommet de la digue. Les points ainsi marqués définissent 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 périmètre de l'étang, en reportant les mesures sur de courtes perpendiculaires élevées à partir des axes.

e) Piquetez et repérez par des cordeaux les limites de l'assiette de l'étang, après avoir calculé les distances Y mesurées à partir de l'axe par la formule:

Y = (largeur au sommet ÷ 2) + [(hauteur totale de la digue) x (pente du côté mouillé)]

Construction des digues à la main

36. Commencez à creuser à l'intérieur des piquets délimitant l'assiette de l'étang, en creusant sur tout le périmètre piqueté.

37. Jetez la terre dans la zone à l'intérieur des piquets délimitant la base de la digue, puis étalez-la sur toute cette surface de façon à obtenir une couche de 0,20 m d'épaisseur; mouillez si nécessaire et compactez soigneusement (voir section 6.2).

38. Edifiez et profilez les digues en procédant comme indiqué pour les étangs de type rizière (voir section 6.7), tout en contrôlant de temps à autre le niveau de l'assiette de l'étang.

39. Pour terminer la digue, déblayez la terre laissée entre les piquets délimitant l'intérieur de la base de la digue au niveau du sol et ceux délimitant l'assiette de l'étang à ce niveau. Cela permet également de terminer la pente de la digue du côté mouillé.

40. Enlevez tous les piquets et cordeaux, rapportez de la terre végétale pour l'étaler sur les digues et plantez ou semez du gazon (voir section 6.9).

Achèvement de la construction d'un étang creusé et endigué

41. Nettoyez l'assiette de l'étang.

42. S'il s'agit d'un petit étang, profilez-en le fond de façon qu'il ait une pente douce (0,5 à 1 pour cent) depuis l'arrivée d'eau jusqu'au dispositif de vidange.

43. S'il s'agit d'un grand étang, profilez-en le fond de façon qu'il ait une pente très douce (0,2 pour cent) ou, de préférence, creusez sur toute la surface du fond un réseau de fossés 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 également indiqué de placer hors de l'étang proprement dit un certain nombre de repères de référence, car les repères internes risquent d'être renversés facilement. Ces repères de référence peuvent servir à contrôler à nouveau les implantations.

6.9   Protection des digues de l'érosion par les pluies

Protégez les digues neuves aussitôt qu'elles sont construites

1 . Les digues récemment construites doivent être protégées de l'érosion. Vous le ferez en plantant ou en semant du gazon au sommet, sur le côté à sec et sur le côté mouillé jusqu'au niveau normal de l'eau dans l'étang.

2. Pour réaliser une surface engazonnée dans les meilleurs délais,procédez comme suit:

a) Etalez une couche de 10 à 15 cm de terre végétale sur la zone à engazonner. Cette terre est obtenue soit du stock de terre végétale précédemment extraite à l'emplacement de l'étang, soit dans le voisinage.

b) Si possible, mélangez-y un engrais chimique composé, par exemple un mélange 13-13-13 (NPK)¹, à la dose de 50 à 100 g par mètre carré de surface ou 400 à 800 g par mètre cube de terre végétale.

c) Plantez des boutures ou des mottes de gazon de la variété choisie (voir tableau 30), à intervalles relativement rapprochés.

d) Arrosez immédiatement après avoir planté et, par la suite, arrosez à intervalles réguliers.

e) Dès que le gazon s'est établi, coupez-le court régulièrement pour stimuler son extension à toute la surface. Si possible, ajoutez sous forme d'engrais l'équivalent d'environ 0,1 g d'azote par mètre carré pour accélérer la propagation du gazon.

3. Pour des renseignements plus complets, adressez-vous aux agents de vulgarisation agricole.
 

¹ N = azote; P = phosphore; K = potassium.

4. Si le climat est sec, prévoyez l'arrosage régulier du nouveau gazon; utilisez du paillis* pour réduire l'évaporation par le sol.

5. En cas de fortes pluies, utilisez un système de protection temporaire, par exemple du foin ou d'autres matériaux, pour éviter que l'érosion n'attaque gravement les digues aussi longtemps que le couvert herbacé n'est pas complet.

6. Ne plantez jamais d'arbres à la surface ou à proximité des digues, car les racines les affaibliraient. Dans certaines régions, des cultures potagères ou des plantes fourragères peuvent y pousser, mais il faut prendre soin de choisir des espèces assurant une bonne couverture du sol et dont les racines ne risquent pas d'affaiblir les digues en pénétrant le sol trop profondément ou en remaniant sa structure.

7. Il faut veiller à maintenir les digues en bon état, et seuls de petits animaux peuvent pâturer ou circuler dessus.

Choix du couvert herbacé

8. La meilleure protection contre l'érosion est assurée par les graminées vivaces (Gramineae) ayant les propriétés suivantes:

• développement rapide en un couvert dense grâce à des tiges rampantes qui s'enracinent (stolons*) ou des rhizomes* souterrains;
• bonne adaptation au climat local, en particulier s'il comporte une saison sèche;
• facilité de propagation végétative, par exemple par repiquage de stolons* ou de rhizomes*.

9. Le tableau 30 présente un choix de graminées dont l'usage est recommandé pour la constitution d'un couvert herbacé vivace sur les digues d'étang.

6.10   Fossés de vidange de l'assiette de l'étang

1 . Les fossés de vidange sont des petits fossés creusés dans l'assiette de l'étang pour faciliter l'évacuation de l'eau et pour diriger les poissons vers le dispositif de vidange au moment de la récolte.

2. La création de fossés de vidange n'est pas toujours indispensable, par exemple s'il s'agit d'un petit étang dont le fond est en pente. Il est néanmoins préférable de prévoir des fossés de vidange:

• lorsque la pente de l'assiette est insuffisante;
• dans les grands étangs de plus de 75 m de long;
• dans les étangs de barrage, dont le fond présente un relief inégal.

Choix du réseau de fossés

3. Différentes configurations de fossés de vidange peuvent être choisies en fonction de la topographie de l'assiette de l'étang et de sa forme.

4. Si la topographie de l'assiette est assez régulière, il vaut mieux réaliser un réseau régulier de fossés, par exemple:

• rayonnant à partir du dispositif de vidange, si l'étang est de forme carrée; ou
• disposé en "arêtes de poisson" s'il s'agit d'un étang de forme plus allongée;

5. Si le fond est très inégal, il est alors indispensable de construire un réseau irrégulier de fossés, reliant entre elles les différentes dépressions et assurant leur vidange complète au moment de la récolte.

6. Pour certains étangs de barrage dont les zones amont peu profondes sont marécageuses, il est préférable de creuser un fossé périphérique en pente, de 2 à 3 m de large. Un fossé central peut être également prévu pour accroître le volume d'eau disponible pour les poissons.

7. Dans le cas d'étangs de type rizière où le sol a été creusé sur tout le pourtour de l'étang pour construire les digues, les tranchées ainsi créées doivent être reliées au dispositif de vidange.

8. Les fossés de vidange ont généralement un profil trapézoïdal (voir section 9.1) dont les caractéristiques sont les suivantes: largeur du fond: de 0,3 à 0,6 m pentes latérales: 1,5:1 profondeur: de 0,3 à 0,5 m pente longitudinale: 0,2 pour cent

9. L'espacement des fossés doit varier de 4-8 m dans le cas des petits étangs à 30-50 m dans celui des étangs de très grandes dimensions. Comme il faudra procéder régulièrement à leur nettoyage manuel, le nombre de fossés doit être limité au strict minimum nécessaire à la vidange complète de l'étang.

10. Les fossés de vidange doivent être tous reliés à une fosse de capture creusée dans la partie la plus profonde de l'étang, d'ordinaire à l'avant du dispositif d'évacuation, là où tous les poissons peuvent être rassemblés pour la récolte.

Note: Il y a lieu de prévoir les différences de niveau suivantes:

• entre l'extrémité du fossé de vidange et le fond de la fosse de capture: au moins 20 cm;
• entre le fond de la fosse de capture et le fond du dispositif de vidange: au moins 10 cm.

6.11   Première mise sous eau de l'étang

1 . Dès que possible et avant la fin des travaux, il est conseillé de mettre l'étang sous eau:

• pour s'assurer du bon fonctionnement de tous les ouvrages, tels que prise d'eau principale, canaux, prise d'eau de l'étang et dispositif de vidange;
• pour vérifier la solidité et l'étanchéité des nouvelles digues;
• pour accélérer la stabilisation de ces digues.

2. Afin d'assurer au maximum sécurité et efficacité, procédez comme suit:

a) Remplissez l'étang très lentement jusqu'à ce que la profondeur d'eau atteigne au maximum 0,40 m au niveau du dispositif de vidange.

b) Fermez l'arrivée d'eau et laissez l'étang sous eau pendant quelques jours. Au cours de cette période, inspectez soigneusement les digues. Réparez les fissures et les parties effondrées, en compactant bien.

c) Videz l'eau complètement et laissez l'étang à sec pendant plusieurs jours. Continuez à inspecter les digues et à effectuer les réparations éventuellement nécessaires.

d) Remplissez à nouveau l'étang très lentement, jusqu'à ce que le niveau de l'eau dépasse de 0,40 m le niveau atteint la fois précédente.

e) Fermez l'arrivée d'eau. Inspectez les digues et effectuez les réparations éventuellement nécessaires. Quelques jours plus tard, videz l'étang entièrement.

f) Répétez les opérations ci-dessus de remplissage/vidange jusqu'à ce que le niveau d'eau dans l'étang atteigne le niveau maximal prévu.

g) Vérifiez régulièrement l'état des digues et effectuez les réparations éventuellement nécessaires.

3. Si les ressources en eau sont limitées, il sera évidemment impossible de suivre la procédure ci-dessus. En pareil cas, remplissez l'étang très lentement et progressivement, tout en fermant l'arrivée d'eau à intervalles réguliers et en inspectant soigneusement les digues.