NorNormes Minima Petits Barrages

7/25/2019 NorNormes Minima Petits Barrages

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Manuel techniquedes standards minima pour concevoir, raliser et grerles petits barrages au Mali

Mars 2014

Publi par la


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Acronymes

AHA Amnagements Hydro-AgricolesBV Bassin-VersantCIEH Comit Inter-Etat dtudes HydrauliquesDNGR Direction Nationale du Gnie RuralFAO Organisation des nations unies pour lagriculture

IP Irrigation de ProximitLOA Loi dOrientation AgricoleORSTOM Office de la Recherche Scientifique et Technique Outre-MerPAIP Programme dAppui lIrrigation de ProximitPASSIP Programme dAppui au Sous-Secteur de lIrrigation de Proximit

PNIP Programme National dIrrigation de ProximitT.N. Terrain NaturelTRI Taux de Rentabilit Interne


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1 IntroductionLa production agricole au Mali souffre de la faiblesse des prcipitations et de leur caractrealatoire. Au cours des trente dernires annes, le pays a connu, au-del de lirrgularit des plu-

ies, une baisse de la pluviosit et une progression de la dsertification vers le sud du pays. De cefait, lagriculture irrigue est dautant plus importante, particulirement lIrrigation de Proximit(IP), puisquune part importante de la population en vit et quelle joue un rle central pour laralisation des principaux objectifs de rduction de la pauvret et pour la cration demplois.

Le potentiel IP amnageable inexploit est lev : le Mali dispose dun potentiel physique dedveloppement de lirrigation considr comme lun des plus importants dAfrique de lOuest.Ce potentiel est estim environ 2 200 000 ha de terres aptes lirrigation, dont plus de1 800 000 ha dans la seule valle du fleuve Niger. ce jour, les superficies irrigues, tous typesconfondus, noccupent que 325 000 ha, soit moins de 15 % du potentiel (PNIP, 2012).

Malgr ces superficies amnages et ce potentiel, peu doutils standardiss de conception

technique, de ralisation et gestion durable des Amnagements Hydro-Agricoles (AHA) sontdisponibles au Mali ce qui constitue un goulot dtranglement majeur pour le dveloppement delIP suivant les rgles dart et son adaptation systmatique aux exigences futures du changementclimatique.

Le constat est quil existe une multiplicit et une diversit incontrle de mthodes dansla conduite des tudes, la ralisation et la gestion des AHA. Ceci tient au nombre impor-tant dintervenants et au manque de cadre lgislatif et rglementaire qui rendrait obligatoirelutilisation et lapplication des standards minima. Les consquences qui dcoulent de cette situ-ation sont :

linadaptation des ouvrages aux besoins des bnficiaires ; le mauvais dimensionnement conduisant souvent des inondations et

des dgts autour des ouvrages ou la disponibilit insuffisante deleau ;

le choix inadapt du type damnagement ; la non prise en compte de la variabilit climatique dans la conception

des ouvrages ; le cot lv des amnagements ; le mauvais ou le manque dentretien des ouvrages et des quipements

entrainant dimportantes pertes en eau et le disfonctionnement dessystmes irrigus ;

une rapide dgradation de linfrastructure hydraulique due la qualitinsuffisante des matriaux et de leur mise en uvre dans lexcution des

ouvrages.

Fort de ces constats, le Programme dAppui lIrrigation de Proximit (PAIP), mis en uvrepar le Programme dAppui au Sous-Secteur de lIrrigation de Proximit (PASSIP), prvoit desactions concrtes en matire de dveloppement des connaissances et doutils de coordination dudveloppement de lIP et de renforcement de capacits de la Direction Nationale du Gnie Rural- DNGR (volet 1) ainsi que pour la construction dinfrastructures productives et de commer-cialisation (volet 2).

La prsente tude a donc t initie afin que la DNGR puisse, en rponse aux consquencesprcdemment cites, disposer des outils ncessaires pour assumer son rle de suivi et de

contrle de qualit permettant terme la prennit1

des petits barrages tel que prvu par la LoidOrientation Agricole (LOA)2.


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2 Brve description des petits barragesLe terme petit barrage ou retenue deau couvre la construction hydraulique en travers duncours deau qui retient une certaine quantit deau aux fins dirrigation, dabreuvement du btail,

de satisfaction des besoins en eau domestique, de recharge de la nappe phratique, de produc-tion halieutique, etc. afin de rpondre la demande en eau durant une priode bien dtermine.En anne normale, la retenue du barrage sera remplie au plus tard la fin de la saison des pluies(fin septembre). Durant les mois suivants, le niveau de leau baisse graduellement par vapora-tion, infiltration et consommation deau. Au plus tard au dbut de la prochaine saison des pluies,la retenue sera vide. La hauteur de louvrage dans le cas des petits barrages varie entre 3 m auminimum et 12 m au maximum afin de rpondre au mieux aux besoins en eau.

Lutilisation principale de leau stocke est lirrigation de contre-saison, donc partir doctobre.Pour atteindre un maximum de production agricole pendant la saison sche, il est avantageuxde mener les travaux dirrigation durant les mois o les pertes par vaporation et la demandepour lirrigation sont les moins leves. Ainsi il est souhaitable de dbuter au plus tard mi-oc-

tobre avec la campagne de contre-saison de quatre mois au maximum dans le cas o la quantitdeau restante dans la retenue doit tre rserve pour dautres usages tels quabreuver du btail oupour mener une deuxime campagne sur une superficie ventuellement rduite selon la dis-ponibilit deau.

Lirrigation se droule en principe autour de la retenue en amont et en aval. cette fin lespaysans confectionnent de petites parcelles carres qui seront stabilises avec des pierres.Lirrigation en soi se fait soit manuellement avec des rcipients (gourdes, calebasses, puisettes),soit laide de petites motopompes. Aucune structure hydraulique nest ncessaire en amont etautour de la retenue.

Lorsquil existe une bonne rserve deau dans la retenue, une irrigation de lespace en aval estgalement possible et ncessite ce moment-l un rseau de distribution (canaux ou tuyauterie),comme cest le cas dans les amnagements hydro-agricoles prise au fil de leau .Suivant les conditions gotechniques et morphologiques de lemprise trois types de petits bar-rages sont habituellement prvus :

a. Barrage en maonnerie ou en bton cyclopen : emprise rocheuse, de 3 m jusqu une hauteurdenviron 5 m *

b. Barrage en enrochement : emprise rocheuse, partir dune hauteur denviron5 m jusqu 12 m *

c. Barrage en terre : emprise avec du matriau meuble (terre)dune hauteur de 3 m jusqu 12 m **

Dans la littrature amricaine mme des barrages avec une hauteur de 20 m sont considrs petits .

1 Le champ dapplication du PNIP se limite aux amnagements de bas-fonds, de submersion contrle le long desgrands cours deau, de petits primtres irrigus villageois, de primtres marachers, de petits barrages, de systmesde cultures de dcrue dans les lacs et dans les mares des zones lacustres, douvrages de rtention deau dans lesoueds et les oasis sur lensemble des huit rgions du Mali (voir chapitre 2.3 du PNIP).2 Article 88 de la LOA stipule que ltat, en rapport avec les collectivits territoriales, la profession agricole etles professionnels de leau, labore des normes sur la conception et la gestion des primtres et des schmasdamnagement des terroirs, des bassins fluviaux et des aquifres en vue dassurer une gestion rationnelle et durabledes ressources sols/eau .

*) Il sagit de hauteurs indicatives. Une comparaison du cot de construction peut fournir la rponse pour le choix dutype. De plus, la morphologie du site joue aussi un rle dcisif pour le choix entre les deux types.**) En dessous de cette marge donne, le petit barrage en terre nest plus rentable car en rduisant encore la hauteurncessaire pour le dversoir et la revanche, il ne restera quune profondeur deau peu intressante.


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Il existe encore dautres types de barrages comme le barrage en gabion, la digue filtrante et ladigue semi-filtrante. Ces types de barrages sont plutt rares au Mali, cependant la nature go-technique de lemprise des sites de construction des barrages peut ncessiter le recours cestypes douvrages. Pour leur conception se rfrer la documentation suivante : Les ouvragesen gabions , Techniques rurales en Afrique, Secrtariat dtat aux affaires trangres, Rpub-

lique franaise ; le mmento de lagronome ; le mmento de ladjoint technique des travauxruraux et le manuel des petits barrages en Afrique subsaharienne.

a. Barrage en maonnerie

Le corps de louvrage avec une section trapzodale est construit entirement en maonnerie. Letalus amont sera vertical, le talus aval inclin avec une pente de 1 : 0,75 0,80.

Le corps du barrage fonctionnera en mme temps comme dversoir. tant donn lemprise ro-cheuse requise, la construction dun bassin de dissipation nest pas ncessaire.

Afin de laisser passer les sdiments, un ouvrage de fond est construit. Jusqu une hauteur de

3 m, des pertuis sont prvoir, au-del il sagira de prvoir des dalots. Leur nombre dpend de lataille du bassin-versant. Les orifices doivent se fermer laide de batardeaux mtalliques.

En situation normale, les batardeaux seront enlevs au plus tard au dbut de la saison des pluies.Ainsi, louvrage de fond restera ouvert jusqu la fin aot. Ensuite, les batardeaux seront replacs.Le volume coul en septembre suffira en principe pour remplir la retenue. Dans le cas contrai-re, louvrage sera ferm un peu plus tt (question dexprience).

Figure 1: barrage en maonnerie de Somoli au Mali

a. Construction du corps du barrage

c. Vue densemble

b. Travaux sur la crte

d. Barrage achev


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b. Barrage en enrochement

Dot dune section trapzodale avec des talus de 1 : 2, le corps du barrage se compose de pierrescompactes. Au milieu du corps se trouve un cran dtanchit.

Selon la configuration du terrain, le barrage peut avoir un dversoir latral ou central. Laprsence de roches rend la construction dun bassin de dissipation superflue. Pourtant, undversoir latral peut le cas chant ncessiter des mesures supplmentaires comme la construc-tion dun chenal dvacuation pour viter lrosion.

Pour vacuer les sdiments vers laval, un ouvrage de fond avec des dalots sera construit. Lenombre de dalots dpend de la taille du bassin-versant. Les orifices se ferment laide de ba-tardeaux mtalliques.

tant donn que ce type de barrage sera construit sur des bassins-versants plus grands, il estconseill de fermer louvrage de fond avec les batardeaux au plus tard mi-aot. Ds quils sont

hors deau aprs la campagne de contre-saison les batardeaux seront enlevs.Figure 2 : barrage en enrochement de Daga au Mali

a. Travaux denrochement en cours

c. Vue latrale sur le talus amont

b. Travaux sur lvacuateur de crue

a. Mise en eau avec vacuateur latral


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c. Barrage en terre

galement dot dune section trapzodale avec des talus de 1 : 2,5 le corps du barrage se com-pose de terre bien compacte. Le corps lui-mme sert dlment dtanchit.

Selon la configuration du terrain, le barrage peut avoir un dversoir latral ou central. Ledversoir latral doit disposer dune protection directement en aval pour absorber lnergie hy-draulique. Leau dverse sera vacue par un chenal stabilis avec des seuils en gabions arrangsen petites chutes. En cas de dversoir central il faut prvoir un bassin de dissipation en aval.

Pour vacuer les sdiments vers laval, un ouvrage de fond avec des dalots sera construit. Lenombre des dalots dpend de la taille du bassin-versant. Les orifices se ferment laide de ba-tardeaux mtalliques.

tant donn que ce type de barrage sera en principe construit sur des grands bassin-versants,il est conseill de fermer louvrage de fond avec les batardeaux au plus tard mi-aot. Ds lhorsdeau, aprs la campagne de contre-saison, les batardeaux seront enlevs.

Figure 3 : barrages en terre(a et b : Plateau central, Burkina Faso, c Pontiba, Burkina Faso, d. Sbdougou, Burkina Faso)

a. Vue du dversoir, Plateau central

c. Vue sur le dversoir latral, Pontiba

b. Vu daval, Plateau central

d. Dversoir latral, Sbdougou


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3 Droulement des tapes avec les

standards minima respecterCondition pralable : un site potentiellement amnageable, propos par la population intresse,est disponible

Type a : barrage en maonnerie Type b : barrage en enrochement Type c : barrage en terre compacte

3.1 Phase de conception3.1.1 tape prparatoire

lments Activits Tches spcifques Standards respecter/ remplir

Rsultats/ dci-sions prendre

Remarques

Runion decadrage deltude

Examen desTDR de ltude

Le matre douvrage et leBureau dEtudes (BE) proc-dent une analyse critique dela mthodologie propose parle BE

Le matre dou-vrage et le BE ontla mme compr-hension des TDRde ltude

Documentation Collecte ettraitement desdonnes

Analyser les cartes et plansphotographiques disponiblesReprer sur la carte lesemprises potentiellesSe faire une ide sur limpor-

tance de louvrage

Exploitation descartes IGM au1/200 000Imagerie GoogleEarth

3.1.2 Reconnaissance du site de louvrage

lments Activits Tches spcifquesStandards respecter/

remplir

Rsultats/dcisions

prendreRemarques

Emprise dubarrage

- Pour type a.maonnerie et b.enrochement

Visiter leterrain

Vrier la structura-tion de la roche

Non-existence de faillestectoniques

Rsultat positif :continuation delintervention, sinon arrt

Examiner la qualitde la roche

Prsence de roche dure,non cassante

Estimer la profondeurde roche saine

Obtenir si possible unepremire ide sur laprofondeur (questiondexprience, si plus dedeux mtres attendre lersultat gotechnique)


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lments Activits Tches spcifquesStandards respecter/

remplir

Rsultats/dcisions

prendreRemarques

- Pour type c. enterre

Visiter leterrain

Constater laprofondeur dunestrate impermable(ventuellementfaire creuserquelques puitsdobservation)

Obtenir une premireide sur la profondeur(ne devrait pasdpasser la hauteurapproximative de leaudans le futur barrage)

Rsultat positif :continuation delintervention, sinon arrt

Existencedune coucheimpermableestprimordiale

Emprise dubarrage- Pour tous lestypes

Apprcier laforme de la coupelongitudinaletudier lancragelatral

Forme concave/parabolique jusqu latriangulairePrsence deslvations sur les deuxcots

Cuvette de laretenue

Vrier ltanchit Non-existence desfailles tectoniquesPrsence deaustagnante aprs larrtde lcoulement

Examiner la morpho-logie

Faible pente longitudinale< 0,5 % avec penteslatrales < 1 % (ven-

tuellement vrier avecle niveau)

Pour obtenirun volumedeau intres-sant

Considrer la couver-ture vgtale Peu darbres, pasdespces rares, pas dezones sacres


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3.1.3 Hydrologie

lments Activits Tches spcifques Standards respecter/

remplir


Remarques

Cruedcennale /centennale

Relever ou calcu-ler les donnesncessaires

Dterminer le Bas-sin-Versant (BV), lapente du terrain, lapermabilit du sol,la pluie dcennale,le coefcient deruissellement, lecoefcient dabat-

tement, les autresindices

Voir crues etapports , rapportFAO, 1996

Littrature :Crues et apports :manuel pour lestimationdes crues dcennale etdes apports annuels pourles petits bassins-versantsnon jaugs de lAfriquesahlienne et tropicalesche (FAO, 1996).

Lapplication de la cruecentennale tient aussicompte des effets du

changement du climat

Calculer la cruedcennale

Faire le calcul avecune mthodedterminatrice (parex. ORSTOM /CIEH)

Si les donnespour calculer lacrue centennalene sont pas dispo-nibles, multiplierle rsultat avec unfacteur au moinsde 2 (tient aussicompte des effetsdu changementdu climat)

Crue dcen-nale adapte(HQ10)

Estimer la cruecentennale

Majorer lersultat de la cruedcennale avec uncoefcient multipli-cateur (mthode

ORSTOM / BulletinFAO Crues etapports )

Crue centen-nale (HQ100)

coulementannuel

Relever des don-nes ncessaires

Dterminer lecoefcient de ruis-sellement annuel,le bassin-versant,la prcipitationannuelle moyenne

Le coefcientvarie selon la pro-prit du bassin-versant entre 6 %(sol permable)et 50 % (solimpermable)

Calculer levolume annuel

V calcul > Vretenue

Volume annueldcoulement

Transport

des sdi-ments

Visiter le BV et le

lit du cours deau

Essayer de faire

une classicationqualitative (char-gement faible /moyen / fort)

Un chargement

au-dessus de 50kg de sdiment/ m dcoule-ment peut tredj considrecomme fortLa prsence dusable en grandequantit hors dulit mineur est aussiun indicateur pourun chargement

trs lev

Degr dapport

des sdiments(si fort, laconstruction est reconsidrer)

Prise dchantillons deau

durant des crues auxendroits de haute turbu-lence (rapides en amontou aval du site)


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3.1.4 Topographie

lments Activits Tches spcifques Standards respecter/remplir


Remarques

Emprise Travaux deterrain Faire la reconnais-sance des axespossibles

Plan topo-graphique delemprise avec laretenueMarquer sur le

terrain le pointcorrespondant lahauteur maximaleprovisoire (Hp)du barrage surlemprise (limite par

terrain)

Emprise avecretenue

Faire le levtopogra-

phique du site(emprise avecretenue)

tablir une ceinturepolygonale autour

du site (bandedtudes)Faire des prols en

travers partir delemprise jusqu lan de la retenue

Les points doivent tre placs la priphrie de la retenue

des distances maximales de200 mMatrialiser les points par debornes en bton bien ancrs(30 cm profondeur) en casde roche avec un fer btonou par une croix bien ciseleet peinte de couleurs bienvisibles), les numroter etcoterDistance entre les prolsselon les cas entre 25 m et50 mLev faire entre 0 et Hp

+ 1,0 m (dbordement enhauteur)Lever sur les prols toutchangement de penteEnregistrer toutes les par-

ticularits (champs, grandsarbres, concessions, construc-

tions, ravines, caves, etc.) ; ladistance maximum entre lespoints lever est de 25 m

Empriseavec retenue(suite)

tablir le plande la retenue

Soit calculer lesdonnes relevesen cas de lecturesphysiques avecniveau et tablirle plan, soit tablirdirectement en casde station automa-

tique

Comparer le rsultat toujoursavec le terrain concern cardes dviations errones pour-raient mettre en cause touteconception ultrieure

Prcautionsparticuliresavec unestationautomatique(erreurs de

traitementpossibles)

Dessiner le plan chelle 1 : 1000 (2000)Le dnivel entre les courbesde niveau 0,25 (0,50) mIndiquer sur le plan les parti-cularits du terrain


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Remarques

Retenue tablir la rela-tion Hauteur(h) Surface (S)

- Volume (V)

Dterminer lessurfaces entreles courbes de

niveau et calculer levolume en fonctionde la hauteur

Vrier le rsultat avec uneformule empirique.Par ex :

V = (surface max. x hauteurmax.) / 2,65

Graphique de larelation hauteur surface - volume

En cas dunedivergencegrave entre

planimtrieet calculempiriquerevoir lapremire

Dresser la courbehauteur - surface etla courbe hauteur -volume

En ordonn la hauteur, enabscisse les volumes et lessurfaces individuelles

3.1.5 tablissement de laxe

lments ActivitsTches spci-

fquesStandards

respecter/ remplirRsultats Remarques

Axe du barrage Dnir laxe Tracer laxe sur leplan topo

Laxe doit normale-ment suivre les pointsde rtrcissementdes courbes deniveau

Dterminer lahauteur dnitiveHd du barrageen fonction desconditions du

terrain (limite parterrain) ou par lesbesoins en eau(voir tude socio-conomique)

En considrant, enmme temps, lessurfaces inondes etdautres conditionsdu terrain (champs

de culture, conces-sions, dpressionslatrales dans lacuvette, routes, etc.)

Hauteur Hd, lon-gueur L et volumeV de la retenue

Hd signie pour letype a. (maonnerie)en mme tempsniveau maximum de laretenue deau

Pour type b. et c., leniveau maximum de laretenue deau est plusbas !

Matrialiser laxesur le terrain

Sur surface rocheuseavec peinture surles deux extrmitsde laxe, sur terrainmeuble avec deuxbornes bien scellesaux deux extrmitsde laxe

Matrialiser un deu-xime axe un mtreen amont

Axe provisoiredu barrage sur le

terrain


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3.1.6 Gotechnique


Rsultats Remarques

Emprise/axe(pour type a.et b.)

Prospection dusous-sol Faire des sondages etpuits dobservationle long de laxe dansla roche ou terrainrocheux

Puits des distances de10 15 mProfondeur des puits

jusqu la roche sainePrincipe : la profondeurest fonction de la pro-fondeur de la retenue etdpend aussi de limpor-

tance du barragePour type a. : jusquun mtre de moyenne(jusqu deux mtres auxendroits individuels res-pectivement trois mtres

aux endroits ponctuels) ;Pour type b. : en moyennedeux trois mtres (certains endroits ponc-

tuels jusqu 4 5 m)

Si la profondeurde la roche sainedpasse ces don-nes, il faut voir sile cot respectela rentabilit delouvrage sinondplacer la sectionconcerne de laxeet reprendre lesondage

tablir un prolgotech nique

Dessiner un plan avecles diffrentes couchesrencontres et la pr-sence de la roche saine

Prol gotech-niqueConrmationde laxe dubarrage

Retenuepour typea, b, c

Travaux deterrain

En cas de besoin,faire quelques puitsdobservation dansle sol meuble dans laretenue

Veiller dtecter lexis-tence de failles et lesendroits o leau disparatlocalement et sassurer delexistence dune coucheimpermable

Carrire Prospecter leterrain

Rechercher lexistencedeau, du sable, dugravier et de la rochebien cassante pour lamaonnerie et lenro-chement

La distance entre site dubarrage et la carrire pourla roche ne devrait pasdpasser 5 km

Emprise/axe(casparticulier

pour type c .barrage enterre)

Prospection dusous-sol

Faire des sondages etpuits dobservationdans le sol meuble

Distance entre les puitsde 25 50 mProfondeur des puits

jusqu une strate imper-mablePrincipe : profondeurmaximale gale laprofondeur maximale dela retenueExistence dune coucheimpermable (argile,argile limoneuse ou rochesaine) est dcisive pour laconstruction

Si la profondeur dela couche imper-mable dpasse

ces donnes ousil existe dautresdifcults go-

techniques, voirlapproche type a.et b.

tablir un prolgotechnique

Dessiner un planavec les couches

rencontres jusqu laprsence de la rochesaine ou dune coucheimpermable

Prol gotech-nique

Conrmationde laxe dubarrage


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Rsultats Remarques

Carrire Prospecter leterrain

Prospecter une carrirepour le corps du bar-rage et dterminer

- la puissance delemprunt exploitable- lpaisseur de lacouche supercielleinutilisable- lpaisseur de lacouche exploitable- le volume approxima-

tif disponiblePrlever des chan-

tillons dans lempruntet les acheminer aulaboratoire

La distance entre sitedu barrage et la carrirepour le sol ne devrait pas

dpasser 5 km

Faire examiner les chan-tillons dans un laboratoirereconnu

Travaux de

laboratoire

Dterminer les caract-

ristiques suivantes :

- la classication dessols

- la granulomtrie

- les limites Atterberg- loptimum Proctor- la permabilit

Les essais sont faits dans

un laboratoire reconnuconformment auxstandards internationauxexistantsCaractristiques exiges :

- Bonne granulomtrie(d60/d10 = < 50)- LL < 50, IP = 10 20- 90 95 % de loptimum- Permabilit < 5.10-6m/s

Une /des

carrire(s)a /ont tidentie(s)avec du mat-riau conformeaux exigencesgotechniques

Pour la construc-

tion des petitsbarrages jusquune hauteur de 8 10 mAu-del il fautencore dautresdonnes

3.1.7 Conception du barrage


Rsultats Remarques

Choix du type (enmaonnerie, enro-chement ou terrecompacte)

Analyserlemprise et lahauteur

Analyser et prendreen compte lesinformations relatives la nature du solde lemprise et lahauteur du barrageAnalyser et prendre

en compte la natureet la qualit desmatriaux dispo-nibles

1. Emprise rocheuseet Hd < 5 m :maonnerieen cas des sitesencaisss Hd peuttre suprieur 5 m2. Emprise rocheuse

et Hd > 5 12 m :enrochement3. Emprise sur ter-rain meuble (terre) :en terre compacteet Hd > 3 12 m

Type du barrageest connu

Donnesmoyennes sontempiriquesEn cas de doute,faire une compa-raison du cot


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3.1.7.1 Type a. maonnerie(voir aussi croquis la fin de ce chapitre)


remplir

Rsultats Remarques

Section etstructuredu corps dubarrage

Appliquer unesection trapzo-dale

Concevoir un barrageentirement en maon-nerie structure jusqula hauteur H

d

Mur vertical dtanchiten amont avec dosage deciment de 400 kg/m3 etdpaisseur e = 0,50 mMur inclin en aval avecune pente de 1 : 0,75 0,80 avec dosage de 300kg/m et dpaisseur e =0, 50 mMaonnerie lintrieuravec dosage de ciment de200 kg/m

Largeur minimum de lacrte :l = 0,40 m si BV 50 km

Donnes empi-riquesLa largeurdnitive de lacrte sera calcu-le plus tardVeiller bien audosage correctdu mortier oubton

Ancrage etltanchitau sous-sol

Prvoir lancrage :Cas 1 : empriseavec la rochesaine :

Prvoir dune part, unetranche dancragedau moins 0,10 mdans la roche saine et

dautre par t, prvoirentre la roche et le murdtanchit des fersdancrage

Distance horizontale desfers 0,50 mLongueur des fers 0,60 m,dont 0,30 m est scell dans

la rochePrvoir sur la roche avantla construction du mur unadjuvant dtanchit (parex. Sikalatex)

Cas 2 : empriseavec la rochessure

Prvoir sous le murdtanchit une tran-che jusqu la rochesaine

Largeur de la tranche :minimum 0,50 mPrvoir sur la roche avantla construction du mur unadjuvant dtanchit (parex. Sikalatex)

Drainage Concevoir ledrainage

Placer le drainagederrire le mur dtan-

chit

Aucun mortier entre lemur et la partie intrieure

du barrage

Seulementcontact phy-

siquePrvoir le drainage aupied aval du mur dtan-chit avec plusieurssorties perpendiculairesvers laval de la mmemanire

Le drainage consiste enune range de pierres

tailles et non enrobesde mortier le long du muret en sens perpendiculaire(voir croquis la n duchapitre 3.1.7.1)

Veiller la rali-sation correctedu drainage

Dversoiravec bassinde dissipa-

tion

Conception pasncessaire

Crte dubarrage est enmme tempsdversoirLa prsence de

roche au niveaude lemprise nencessite pasde bassin dedissipation


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Rsultats Remarques

Ouvrage devidange

ConcevoirlouvrageVariante a. pertuis

Variante b. dalot

Prvoir lendroit leplus bas de laxe dubarrage des pertuis de

1,50 m de largeurPrvoir chaque ctun pilier de 0,50 mdpaisseur commerenforcementEn amont, les piliersdpassent la paroiverticale de 0,80 m, enaval de 1,0 1,5 m de laparoi inclinePrvoir une passerellepour franchir le pertuisFermeture avecbatardeaux mtalliques

superposs dans derainures avec glissiresmtalliques

Mme largeur, hauteurde lorice 1,0 m

Nombre des pertuis oudalots :Bassin versant

- jusqu 25 km : 1- de 25 50 km : 2- de 50 100 km : 3 4

- vrier que le nombre depertuis permet de vidangerla retenue en fonction desbesoins pralablementdnis

Joints de dilatationtanches Dimensions desbatardeaux:1,60 m x 0,50 m en cadre

U avec tle de 3 mmminimum

Barrage enmaonne-rie conu

Nombre repr-sente une valeurempirique

Pertuis pourbarrages jusqu3 m de hauteur,au-dessus pr-voir des dalots


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Croquis : petit barrage de type a maonnerie

a) Drainage type

Pe

titsBarrages

Barrag

eenmaonnerie

Drainagetype

D

tailA

:Drainagevertical

DtailB

:Drainageverticalet

horizontal

Principedu

drainage

Toutesmesuresen

Toutesmesuresenm


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arra

geenmaonnere

Section

type

To

utesmesuresenm

b) Section type

Toutesmesuresenm


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3.1.7.2 Type b. enrochement

(voir aussi croquis type la fin de ce chapitre)


Rsultats Remarques

Section etstructure ducorps

Appliquerune sectionstandard

Concevoir un barrageen enrochement avecune paroi dtanchit lintrieurPrvoir un corpshomogne sous forme

trapzodale en pierresde bonne qualit jusqula hauteur Hd ;

Talus amont 1 : 2Talus aval 1 : 2Largeur crte 3,5 m

Paroi dtanchit :Mur de support vertical lintrieur de la digue enmaonnerie ordinaire avecdosage de ciment de150 kg/mLe ct amont bien

liss est revtu par un folioimpermable (par ex. Sika-latex, paisseur 1,8 mm) etsuperpos dun gotextile(250 g/m)

Donnes empi-riques valables

jusqu une hauteurde 10 12 m (voirle barrage de Dagaau Pays Dogon avecune hauteur de10 m)Les pierres doiventtre non altres,solides et carres

La ralisation ducorps doit se faireen couches de30 cm, qui serontcompactes

Ancrage ettanchit ausous-sol

PrvoirlancrageCas 1 :emprise avecroche saine

Cas 2 :emprise avecla rochessure

Prvoir entre la roche etle mur de support desfers dancrage

Faire une tranchejusqu la roche saine

Prvoir de fers dancragele long de laxe dans larocheConcevoir au-dessusle mur de support enmaonneriePrvoir en amont unsocle en bton de hautequalit, dans lequel lebout infrieur du folioy compris le gotextilesera bien noyLespace restant enamont et aval sera ferm

avec du bton

Distance horizontale desfers 0,50 mLongueur des fers 0,60 m,dont 0,30 m est scell dansla rochePrvoir lapplication dunadjuvant dtanchit (par

ex. Sikalatex) sur la rocheavant la construction dumur(les deux cas)paisseur 0,30 m, dosagemortier de 200 kg/m

Bton avec dosage de400 kg/m

Bton avec dosage de250 kg/m

Drainage La concep-tion nest pasncessaire

Le corps dubarrage fonctionnecomme un drain

Dversoiret bassin dedissipation

Concevoir ledversoir1. Type latral

Si il y a lespace dispo-nible, concevoir le dver-soir latral le plus longpossible an de retenirun maximum deauPrendre la lame dver-sante (voir chapitre 7.1)et dterminer la hauteurhd du dversoir et la

hauteur du dversoir sa base hdev

Hauteur du dversoir hd= h + rHauteur de la base dudversoir : hdev = Hd h rHd hauteur du barrageh paisseur de la lamedversanter revanche (0,50 m)

Donner la prioritau dversoir latral,si terrain le permetEn plus, essayer decrer un dversoirsemi mobile (unepartie mobilefermant aux batar-deaux et une partie

xe).


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Rsultats Remarques

Dversoiravec bassinde dissipation

(suite)

Concevoir ledversoir(suite)

Dterminer lemplace-mentAssise rocheuse :

faonner une sectiontrapzodale

Faire lancrage au solcomme pour un barrageen maonneriePrvoir un mur de spa-ration entre barrage etdversoirPrvoir tout louvrage enmaonnerieFaire dissiper lnergie travers le terrainrocheux

Assise en terre : fairele dversoir en section

trapzodale jusquauterrain, continuer plusbas par un mur vertical

jusqu une profondeurdeux fois la hauteur dudversoirPrvoir un mur de spa-ration entre barrage etdversoirPrvoir tout louvrage enmaonnerie

Prvoir en aval dudversoir un tapis engabions sur gotextileDissiper lnergie le caschant par un chenalstabilis avec des seuilsen gabions arrangs enpetites chutes

Paroi amont verticale , paroi

aval incline avec une pentede 1 : 0,75 0,80Largeur minimum de lacrte : voir barrage enmaonnerieLargeur dnitive aprscalcul de stabilit

Mur de sparation avecpaisseur min. de 0,50 mToute la maonnerie avecun dosage de ciment de400 kg/m3

Section du dversoir : voirassise rocheuse

Mur de sparation avecpaisseur min. de 0,50 mTout en maonnerie avecun dosage de ciment de400 kg/m3;

Largeur du tapis : au moinsquatre fois la hauteur dudversoirpaisseur du tapis : 0,50 m

Ainsi, cela aug-mente la capacitdvacuation et cela

permet dexploi-ter les zones peuprofondes de laretenue avec lariziculture


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Rsultats Remarques

Dversoiret bassin dedissipation

(suite)

Concevoir ledversoir2. Type

central

Pour la hauteur dudversoir et la base voir

type latral

Dterminer lemplace-ment du dversoir

La base du dversoirconstitue une partie dela crte dont la cote estplus basse (Hd r h)

La partie aval suit le talus

aval du barrage sous laforme dun chenal Ledversoir et le chenalsont latralement limitspar un murTout le dversoir estconstruit en maonnerie

Bassin de dissipation :peut tre supprim enprsence de roche surlemprise

Mme principe de concep-tion que le dversoir latral,seulement il faut trouver

un rapport conomiqueentre longueur et hauteurdu dversoir (voir calculrespectif sous 7.1)Raliser la conception selonles rgles de lart existantes

La profondeur du chenal

(perpendiculaire la pente)est la moiti de la hauteurdu dversoir, donc 0,5(h+r)Tous les lments maon-ns (murs et radier) sontdots dune paisseurminimum de 0,50 mLe dosage en ciment est400 kg/m

Au niveau despetits barrages,cette variante est

plutt rare

En cas de ncessit,des interventionslimites auprs delaire de dissipationsont raliser

Ouvrage defond

Concevoirlouvrage

Prvoir lendroit le plusbas de laxe du barragedes dalots dune largeurde 1,50 m et dunehauteur de 1,00 mPrvoir des murslatraux de 0,50 mdpaisseur commerenforcementLe radier au fond etla dalle au-dessus des

dalots sont fait en btonarmAu bout amont et avalde la dalle en btonarm, un petit muretverticale dun demimtre de hauteur estprvuEn amont, les murs lat-raux dpassent le pieddu barrage de1,00 m, en aval :

Nombre des dalots :Bassin versant- jusqu 25 km : 1- de 25 50 km : 2- de 50 100 km : 3 4

Les murs sont en maon-nerie dun dosage deciment de 400 kg/m ;

Radier et dalle sont en

bton arm de 350 kg/m



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Rsultats Remarques

- cas dversoir latral :de 2,00 m- cas dversoir central :

de 3,00 mCela vaut seulementpour les deux mursexternes, les autres semarient avec la forme dela dalle en bton arm

Fermeture avecbatardeaux mtalliquessuperposs dans desrainures avec glissiresmtalliques

Dimensions des batar-deaux :1,60 m x 0,50 m en cadreU avec tle de 3 mmminimum

Barrageen enro-chementconu


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Croquis : petit barrage de type b enrochement

PetitsBarrages

Barrageenenrochemen

t

Section

typ

e

D

tailA

:Paroidtanchit

DtailB

:Ancrageduparoi

Toutesmesuresenm

DtailA

D

tailB


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3.1.7.3 Type c. en terre compacte

(voir croquis type la fin de ce chapitre)

lments Activits Tches spcifques Standards respecter/remplir Rsultat Remarques

Section et struc-ture du corps

Appliquerune sectionstandard

Concevoir un barrageen terre compacteavec un corps homo-gne et une section

trapzodale jusqu lahauteur H

d

Dblayer lemprise dusol organique;Doter le talus amontdune couche de pierresbien ranges sur unltre en gravierLes deux cts de lacrte du barrage sontde prfrence stabili-ser par une maonnerielinaire dont lespaceentre les deux estrempli avec un matriaulatritique compactLe talus aval est revtir, si possible, parune couche de terreorganique qui seravgtalise pour viterlrosionPrvoir le long du piedaval de la digue unsimple drain

Talus amont 1 : 2,5Talus aval 1 : 2,5Largeur crte : 4,0 mQuant aux caractris-

tiques du sol utiliser, voirles standards numrs auchapitre gotechniquePrvoir un compactagede la terre en couches de20 cm par rouleau piedmouton de prfrence

Couche de 20 cmPierres de 20 cm sur unltre de 10 cm

Maonnerie linaire de30 x 30 cm

Couche de 20 cm

Donnes empi-riques valables

jusqu une hau-teur de 12 m

Ltanchit dubarrage est assu-re par la digueelle-mme quisera faite avec unsol dtermin par

un laboratoire

tanchit dusous-sol

Concevoirun noyautanche

Prvoir un noyau ensol bien compact lelong de laxe de la digue

jusqu la profondeur

indique par les son-dages gotechniquesLargeur du noyau sousle sol : en haut 3,0 m, enbas 1,0 1,5 m

Profondeur minimumgale la hauteur dubarrageExistence dune couche

impermable (argile,roche saine, etc.) commelment de contact pourle noyau est prfrablepour assurer ltanchitdu sous-sol Mme com-pactage que pour le corpsdu barrage

Utiliser pour lenoyau le mmesol que pour ladigue

Drainage paisseur du ltre :0,50 m, prvoir en aval dusable une petite sectionen gravier qui reprsentela zone de transition vers

le drain extrieur (voircroquis a n du chapitre3.1.7.3)


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Rsultat Remarques

Dversoir etbassin de dissi-pation

Concevoirlouvrage

Dversoir latral :Voir barrage en enro-chement

Dversoir central :Mme principes deconception que pourle barrage en enroche-ment sauf quil faut :- prvoir un bassin dedissipation avec desblocs de chute, desblocs chicanes, desbarbacanes et un seuil

terminal de 0,3 m

Voir barrage en enroche-ment

paisseur des murs etradier : minimum 20 cmDosage de ciment : 400kg/mConception du bassin dedissipation conforme auxrgles de lart existantesLargeur du bassin = aumoins 2 fois HH= hauteur de la chute

Donner la prioritau dversoir lat-ral, si les condi-

tions du terrain lepermettentEn plus, essayer decrer un dversoirsemi-mobile (voirbarrage en enro-chement)

Ouvrage defond Concevoirlouvrage Mmes principes deconception que pourle barrage en enroche-ment sauf que :- toute la constructionsera en bton arm

paisseur des murs etdalles : minimum 20 cm

Dosage de ciment : 400kg/m

Barrageen terreconu


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Croquis : petit barrage de type c en terre compacte

PetitsBarrages

Barrageenterre

Section

type

Dtail:Couchedeprotection

Toutesmesuresenm

N.B.:

Profondeurminimumd

unoyau

=Hd

(deprfrencejusquunecou

che

impermable)


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3.1.8 Calculs divers3.1.8.1 Dimensionnement du dversoir du type a. maonnerie

lments Activits Tches spcifques Standards respecter/remplir Rsultats Remarques

Dversoir Calculer la lamedeau

Calculer avec lalongueur connuelpaisseur de lalame deau dver-sante h par voieitrative

Calcul faire avec la cruedcennale amende oucentennaleApplication de la formulede Poleni pour la quan-

tit dversante :Q = 2/3 2g L h 3/2dont = coefcient = 0,5L = longueur du dver-soirh = lame dversante

Condition dcoulement :dnoyeh varie entre 0,2 et 1,0 m

paisseur de lalame deau

Appliquer la cruedcennale amen-de ou centennaleest une mesure deprcaution largementsufsanteCrte du barragesert en mme tempsque le dversoir,donc la longueur estdj connue

3.1.8.2 Dimensionnement du dversoir du type b. enrochement et c.

en terre

lments Activits Tches spci-fques

Standards respecter/remplir

Rsultats Remarques

Dversoir Faire le calculpour le dversoirlatral

Faire le calcul

pour le dversoircentral

Calculer lesdimensions dudversoir (choisirla longueur etcalculer la lamedversante, puis lahauteur de la basedu dversoir)

En principe,

mme calcul quepour le dversoirlatral

Mme processus que pourle type a.Une fois la longueur dter-mine, on calcule par voieitrative la lame h, puis avecla revanche, la hauteur hddu dversoir et la hauteurde la base du dversoir(hdev)Hauteur du dversoir hd= h + rHauteur de la base dudversoir : hdev = Hd h r

Hd hauteur du barrageh paisseur de la lamedversanter revanche (0,50 m)

Il faut trouver un rapportconomique entre longueuret hauteur du dversoir

Longueur et hau-teur du dversoir Sil y a lespacedisponible, conce-voir le dversoirlatral le plus longpossible an deretenir un maxi-mum deau


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3.1.9 Calcul de stabilit3.1.9.1 Type a. maonnerie


remplir

Rsultats Remarques

Stabilit Calculer lastabilit dubarrage

Faire le calcul avecla force hydrau-lique exerce parlcoulement de lacrue centennale oudcennale adapteCalculer selon lesrgles de lart pourles trois critres :- renversement,- glissement,- rsultante des

forces au centre tiersde la base

Si un de critres nestpas rempli, agrandir lalargeur de la crte

Poids spcique = 2,2Mp/m

Vrier, conformmentaux rgles de lart, les

trois critres suivants :1. Renversement :moments stabilisants /moments renversants1,52. Glissement :forces verticales /

forces horizontales 1,53. Rsultante des forcesau centre tiers :b/3 < d < 2 b/3d bras de levier de larsultante de toutes lesforcesb = base du dversoir

Barrage eststable avec lasection connue

Le calcul descontraintes labase nest pasncessaire, car lacontrainte admis-sible pour le grsquartzitique ousimilaire se trouveloin au-dessus descontraintes maxi-males qui peuventse produire sur un

petit barrage


lments Activits Tches spci-

fques

Standards

respecter/ remplir

Rsultats Remarques

Stabilit Le calcul destabilit nest pasncessaire

Caractristiques despierres utilises : grsquartzitiques, granitou similaireLes pierres doiventtre non altres,solides et carres

Barrage est stableavec la sectionconnue

Avec des talus 1 : 2 en amontet en aval, la stabilit de ladigue est assure (voir commeexemple le barrage de Daga aupays Dogon avec une hauteurde 10 m et des talus de 1 : 1,7).Ainsi, la vrication de la stabi-lit (glissement, rupture de laberge ou rupture du matriaude lemprise rocheuse) nest pasncessaire

3.1.9.3 Type c. en terre


Rsultats Remarques

Stabilit Calculer la stabi-lit du barrage

Le calcul de stabi-lit nest pas nces-saire jusqu 5 m,au-del raliser lecalcul de stabilit

Caractristiques exi-ges du sol utilis :Granulomtrie :- bonne granulom-

trie d60

/d10

= < 50)Limites Atterberg :- LL < 50, IP = 10

20

Donnes Proctor :- 90 95 % deloptimumPermabilit :k < 5.10-6m/s

Barrage est stableavec la sectionconnue

Avec des talus 1 : 2,5 enamont et en aval pourles digues jusqu 5 m,la stabilit de la digueest assure. Ainsi, lavrication de la stabilit(glissement, rupture dela berge ou rupture du

matriau de lemprise)nest pas ncessaire .Au-del de 5 m, faire lescalculs ncessaires


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3.1.10 Estimation de la superficie irrigable


Rsultats Remarques

vaporation etvapotranspi-ration

Chercherles donnes Relever dans lesannuaires mtoro-logiques, les donnespluviomtriques (enmm) doctobre

janvier;

Pour lvapotranspira-tion, utiliser une valeurmoyenne mensuelle pourles cultures

Calcul grossierde la surfaceirrigable

Faire lecalcul entapes

Principe du calcul parvoie itrative :Dbuter le calcul avecune retenue pleine etune supercie irrigueadmise

Calcul faire partirdbut / mi- octobre

Seulement une saisonde culture (4 mois) estpropose an dutiliserau maximum la rservedeau disponible (priode

rduite en vaporation etvapotranspiration)

Supposition :- La retenue est pleinedbut / mi-octobre

Dduire partirdoctobre en tapes

journalires toutes lespertes par vaporationet inltration y comprisdes fuites (prendrepour les deux derniersentre 1 2 mm/jour)et la consommationpour lirrigation et lebtail, tout exprim

en m deauUtiliser, pour ce calcul,la courbe hauteur surface volume de laretenue

- Pour le calcul de lasupercie irrigablela consommation deleau durant la saisonhivernale nest pasdterminante

Calcul grossierde la surfaceirrigable(suite)

Faire lecalcul entapes(suite)

Vrier n janvier(mi-fvrier), le bilandeau et rpter le caschant le calcul soiten augmentant soit enrduisant la supercieirrigable jusqu ce quilreste un volume de5 000 m pour labreu-vement

Supercieirrigable

Pour le cas o lasupercie irrigable estplus grande que lesbesoins exprims dansltude socio-cono-mique, on pourraitrduire la hauteur dubarragePar mesure de scu-rit, il est recommanddemblaver la 1reanne une supercieun peu plus petite quecalcule et attendre lan de la saisonLe rajustement serafait lanne suivante


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3.2 Phase de ralisation3.2.1 Type a. maonnerie

tapes Activits Tches spci-fques


Rsultats Remarques

Prparation delempriseCas 1 : empriseen roche saine

Cas 2 : empriseen rochessure

Dblayer lgre-ment lemprise

Dblayerlemprise

Enlever le mat-riau dblay sur laroche dure

Enlever toutmatriau meublesur lassise dubarrage jusqu laroche dure

Faire au moins un ancragede 10 cm dans la rochesaine

Valable pour tousles ouvrages enmaonnerie

Lespace restantamont est comblavec de la terrecompacte, lavalavec de la maon-nerie

Prparation delancrageCas 1 : empriseen roche saine

Cas 2 : emprise

en rochemeuble /ssure

Positionner le ferdancrage

Faire une tran-

che

Placer entre laroche et le murdtanchit desfers dancrage

Excaver sous le

mur dtanchitune tranchejusqu la rochesaine

Distance horizontale desfers 0,50 mLongueur des fers 0,60 m,dont 0,30 m est scell dansla rocheAppliquer sur la rocheavant la construction dumur dtanchit un adju-vant dtanchit (par ex.Sikalatex)

Largeur de la tranche :

minimum 0,50 mAppliquer sur la rocheavant la construction dumur dtanchit un adju-vant dtanchit (par ex.Sikalatex)

Constructiondu corps dubarrage avecdrainage

1retape :construire lemur dtanchit

2metape :construire lapartie intrieureavec le drainage

Btir en coucheshorizontales

1. Drainagederrire le murdtanchit

2. Drainage aupied aval du murdtanchit avecvacuation verslaval

Pour la maonnerie :pierres tailles de bonnequalit (dures, clatantes)Bien humecter avantutilisationSable propre et de bonne

granulomtrie, 2 mmEau propre et limpide

Mur dtanchit en amontavec dosage de ciment de400 kg/m3et dpaisseur e= 0,50 mUtiliser Sikalatex ousimilaire pour augmenterltanchit

Maonnerie lintrieuravec dosage de ciment de200 kg/m


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tapes Activits Tches spci-fques


Rsultats Remarques

Aucun mortier entre lemur et la partie intrieuredu barrage (contact phy-

sique seulement)

Emplacement dune rangedes pierres tailles et nonenrobes de mortier lelong de la base du mur etau niveau de lassise plu-sieurs endroits perpendi-culairement vers laval (voircroquis la n du chapitre3.1.7.1)

Barrage en

maonnerieconstruit

Construction

du corps dubarrage avecdrainage(suite)

3me tape :

construire lemur inclin

Btir en couches

horizontales

Mur inclin en aval avec

une pente de 1 : 0,75 0,80 avec dosage de300 kg/m et dpaisseure = 0,30 m minimumTraiter la base du mur avecSikalatexLargeur de la crte : voirrsultat du calcul destabilit

Dversoiravec bassin dedissipation

La ralisationde ces ouvragesnest pas nces-saire

La crte du bar-rage est en mme

temps dversoirLa prsence deroche lemprise

ne ncessite pasla constructiondun bassin dedissipation

Ouvrage devidange

Construirelouvrage

dier soit len-droit le plus bassoit au milieu delaxe du barragedes pertuis ou desdalots de 1,50 mde largeur

Nombre des pertuis etdalotsBV jusqu 25 km : 1BV de 25 50 km : 2BV de 50 100 km : 3 4

Rappel : paisseur de la tledes batardeaux : 3 mm

Bien traiter les batardeauxavec une couche de fondsuivie de trois couches depeinture anti-rouille


NB : la maonnerie doit tre bien arrose (deux fois par jour) et protge dun schage troprapide par un ombrage efficace (bche, sacs, pailles pendant une semaine)


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3.2.2 Type b. enrochement

tapes Activits Tches spcifques Standards respecter/remplir

Rsultats Remarques

Prparationde lempriseCas 1 :emprise enroche saine

Cas 2 :empriseen rochessure

Nettoyer etdblayer dans laroche saine

Dblayerlemprise

Enlever tout le matriaudblay sur la roche saine

Enlever tout matriaumeuble sur lassise dubarrage jusqu la rochedure

Profondeur du dblayageau moins 10 cm dans laroche saine sur lemprise

Prparationde lancrageCas 1 :emprise enroche saine

Positionner le ferdancrage

Faire une tran-che

Placer entre la roche et lemur de support des fersdancrage

Excaver sous le murdtanchit une tranche

jusqu la roche sainePlacer entre la roche et lemur de support des fersdancrage

Distance horizontale desfers 0,50 mLongueur des fers0,60 m, dont 0,30 m estscell dans la rocheAppliquer sur la rocheavant la construction dumur un adjuvant dtan-chit (par ex. Sikalatex)

Confectionde la paroidtanchit

Construire le murdu support

Construire en tapes lescouches horizontales

La paroi dtanchitconsiste en un murde support vertical lintrieur de la digue enmaonnerie ordinaireavec dosage de cimentde 150 kg/m

La confection dela paroi dtan-chit avance

toujours un peula construction ducorps du barragedont les pierressur la partieamont tiennentle gotextile enplace

Faire le socle

Confectionner laparoi dtanchit

Confectionner en amontdu mur de support unsocle en btonY incorporer bien lebout infrieur du folio ycompris le gotextileFermer lespace restanten amont et aval jusquauTerrain Naturel (T.N.)avec du bton (cas de

tranche)

Aprs ancrage dans lesocle en bton, coller le

folio au mur de supportLe gotextile suivraparalllement, il sera tenupar les pierres du corpsdu barrage

Le ct amont bien lissest revtu par un folioimpermable (par ex.Sikalatex, paisseur1,8 mm) et superposdun gotextile (250 g/m)

Nettoyage scrupuleux delassiseBton avec dosage de 400kg/mBton avec dosage de 250kg/m


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Rsultats Remarques

Ralisationdu corps dubarrage

Construire ladigue

Raliser, en amont eten aval de la paroidtanchit, un corps

homogne sous formetrapzodale en pierres debonne qualit jusqu lahauteur H

d

Confectionner le corpsen couches de pierres etles compacter grce unrouleau vibrateurConstruire le corps dela digue avec une paroidtanchit lintrieur

Talus amont 1 : 2Talus aval 1 : 2Largeur crte 3,5 m

Les pierres de diamtreentre 10 et 20 cmdoivent tre non altres,solides et carres

paisseur des couches :30 cm

La confectiondu corps suitsystmatiquement

la confection de laparoi dtanchit

Drainage Le drainage nestpas ncessaire

Partie aval ducorps du barrage

fonctionneracomme un drain

Dversoir Construire ledversoir

1. Type latral(sans bassin dedissipation)

Assise rocheuse :Raliser une section

trapzodale

Excuter lancrage au solcomme pour le barrageen maonnerie

Construire un mur desparation en maon-nerie entre barrage etdversoir

Faire dissiper lnergie travers du terrainrocheux

Assise en terre :Faire une section trap-zodale jusquau terrain,continuer plus bas enmur vertical jusqu uneprofondeur au moinsdeux fois la hauteur dudversoir

Paroi amont verticale ,paroi aval incline avecune pente de 1 :0,75 0,80Largeur de la crtecomme conue

Toute maonnerie avecdosage de ciment de400 kg/m3

Section du dversoirjusquau T.N. (voir croquis la n du chapitre3.1.7.2)

Dversoir(suite) 1. Type latral(suite) Construire un mur desparation en maon-nerie entre barrage etdversoir

Confectionner en avaldu dversoir un tapis engabions sur gotextile

Dissiper lnergie le caschant par un chenal en

terre stabilis avec desseuils en gabions arrangs

en petites chutes

Mur de sparation avecpaisseur min. de 0,50 mToute maonnerie avecdosage de ciment de400 kg/m3

Largeur du tapis : aumoins quatre fois lahauteur du dversoirpaisseur du tapis :0,50 m


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Rsultats Remarques

Dversoir(suite)

2. Type central(sans bassin dedissipation)

Construire le dversoirselon les plans disponibles

Tout le dversoir estconstruit en maonnerie

Faire dissiper lnergie travers du terrainrocheux

Toute limportance doittre mise sur la confec-

tion du pied du dversoir

qui doit tre raliseavec beaucoup de soin(bon ancrage des pierresavec application duSikalatex)

Le dosage en ciment est400 kg/m

Bassin de dissipa-tion non indispen-sable en raison

de la prsencede la roche surlemprise

Ouvrage defond

Construirelouvrage

Position et arrangementde louvrage selon lesplans de construction

Nombre des dalots :voir les plans deconstruction

Bien veiller la confec-tion du bton arm(qualit et compositiondes graviers, sable et eau)

Noublier pas le posttraitement des ouvragesen bton construits (gar-der humect pendant aumoins une semaine)

Encore un rappel : bientraiter les batardeauxmtalliques y compris les

glissires scelles dansles murs en maonnerieavec une couche de fondsuivies de trois couchesanti-rouilles

Barrageen enro-chementconstruit

Valable pour tousles ouvrages enbton

idem

3.2.3 Type c. en terre


Rsultats Remarques

Prparation delemprise

Dblayerlemprise

Enlever le sol de samatire organique

paisseur : 20 cm

Prparation dusous-sol

Confection-ner le noyaudtanchit

Creuser une tranchele long de laxe de ladigue dune largeur enhaut de 3,0 m, en basde 1,0 1,5 m jusqula profondeur selon lesindications gotech-niquesRemplir la tranche encouche de sol de 20 cmbien compacte pourconfectionner le noyau

dtanchit

Profondeur minimumgale la hauteur dubarrageExistence dune coucheimpermable (argile,roche saine) commelment de contact pourle noyau


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Rsultats Remarques

Pose du drai-nage

Confectionnerle ltre

Placer un ltre de sable la base de la digue

Veiller bien ce quonplace avant le dbut dela construction de la

digue un ltre de sablede lpaisseur prescrite(0,50 m) sur le tiers avalde lassise

Constructionde la digue

Construire ladigue

Construire un barrageen terre compacteavec un corps homo-gne et une section

trapzodale jusqula hauteur H

dconfor-

mment aux planstechniques tablis

Confectionner la pro-tection du talus amont

Poser une couche deterre organique sur letalus aval avec vg-talisation pour viterlrosionAlternative : une couchede pierres en cas debesoin

Talus amont 1 : 2,5Talus aval 1 : 2,5Largeur crte 4,0 m

Utiliser seulement le soldune carrire dont lematriau a t conrmpar un laboratoire go-

technique

Compactage du solen couches de 20 cmpar un rouleau piedmouton de prfrenceavec un taux dhumiditselon le rsultat dessaiProctor

Vrier rgulirement ce quon respecte lesdonnes Proctor four-nies par le laboratoire

Veiller bien ce que lonpose une couche dugravier sous la couche depierres du talus amont

paisseur 20 cm

Installationdu dversoiret bassin dedissipation

Construire ledversoira. Type latral(sans bassin dedissipation)

b. Type central(avec bassin dedissipation)

Pour les deux casdassise, voir le barrageen enrochement

Mme structure quele barrage en enro-chement. Cependant,il faut :- construire le dversoirentirement en btonarm de haute qualit- confectionner un bas-sin de dissipation selon

les plans disponiblesavec les blocs de chute,les blocs chicanes et leseuil terminal

Partout double armatureDosage du ciment :400 kg/mpaisseur des murs etradier : minimum 20 cmPost-traitement de lou-vrage (garder humectpendant au moins unesemaine)

Confection du bassin dedissipation conform-ment aux rgles de lart

existantes (voir aussi lesstandards respecterauprs du dversoir)


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Rsultats Remarques

Ouvrage defond

Construirelouvrage

Mme type deconstruction que lebarrage en enroche-ment sauf :- toute la constructionest en bton arm

Partout double armatureDosage du ciment :400 kg/mpaisseur des murs etdalles : minimum 20 cm

Barrage en terreconstruit

3.3 Phase dexploitation3.3.1 Maintenance du systme : contrle rgulier la

priode indique3.3.1.1 Unit barrage

Type Ouvrage Tches minimum respecter/remplir

Priode Priodicit Remarques

Maonnerie

Corps du barrage

Rparer les ssures importantes(surfaces extrieures)Remplacer des pierres disloques(surtout sur la crte)Enlever les touffes dherbes

Fvrier - mai annuelle

laborer un pro-gramme dentretien

Enrochement Remplacer les pierres dplacessur les berges

En terre Rparer les crevasses / ravines surla crte et le talus avalRarranger les pierres et le ltre

sur la berge amontArracher les arbres sur le talus avalMaonnerie

Dver-soir

Tout lecorps

La ralisation dun dversoir nestpas ncessaire car il correspondraitau corps du barrage


Enrochementet en terre

Latral Rparer les ssures importantesdans la maonnerieRemplacer les pierres disloques(surtout sur la crte)Enlever les touffes dherbesFermer les affouillements directe-ment au pied du dversoirRparer le cas chant les ravinesdans le chenal dvacuation

Rparer les gabions le cas chantEnrochement Central Rparer les ssures importantes

dans la maonnerieRemplacer les pierres disloquesdans la maonnerieFermer les affouillements direc-

tement au pied du bassin dedissipation

En terre Central En cas de ssuration ou dendom-magement du bton, consulter unestructure comptenteFermer les affouillements direc-

tement au pied du bassin de

dissipation


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Type Ouvrage Tches minimum respecter/ remplir Priode Priodicit Remarques

Tous lestypes

Ouvrage de fond Rparer les ssures importantesGraisser les rainures des batardeauxNettoyer les rainures et batardeaux

Repeindre les rainures et batardeaux

Avril - mai annuelle

laborer unprogrammedentretien

cinq ans

Prise deau (encas dirrigation enaval)

Nettoyage des vannes et glissires

Repeindre les vannes et glissires

Avril - mai annuelle

cinq ans

3.3.1.2 Unit primtre en amont du barrage

Type Ouvrage Tches minimum respecter/ remplir


Petit marachage

Parcelles avecmurets

Remettre en tat lesmurets (tche individuelle)Prparer les parcelles(tche individuelle)


Motopompes etaccessoires

Entretien et rvision tech-nique (tche individuelle)

Selon les consignes du fabricant

3.3.1.3 Unit primtre en aval du barrage



Petit mara-chage

Rseau dedistribution aveccanaux cielouvert ou tuyau-

terie enterrRseau de drains

Nettoyage des canaux et rpartiteursRparer les ssures importantes dansla maonnerie (rpartiteurs et descanaux revtus lorsquils existent)

Nettoyage des vannes et glissiresRepeindre les vannes et glissires

Nettoyage des drains

Fvrier mai(aprs la cam-pagne dirrigation)

annuelle laborer unprogrammedentretien

cinq ans

annuelle

3.3.2 Gestion de leau3.3.2.1 Unit barrage



Tous les types Ouvrage de fond Enlever les batardeaux

Remettre les batardeaux

Lorsque hors du niveaude leauAu plus tard dbut avril

Fin aot au plus tard

annuelle


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3.3.2.2 Unit primtre en amont du barrage



Irrigation parcalebasse oumoto pompe

Cas de cale-basse Lirrigation se fait par les paysansde faon manuelle (tche indi-viduelle)Aucune gestion collective nestncessaire

Octobre - fvrier annuelle

Cas de moto-pompes

Lirrigation se fait par les paysans laide de motopompes (tcheindividuelle)Gestion de leau est absolumentncessaireUtiliser un matriel dirrigationadapt au systme des petitesparcelles usuelles (petites moto-pompes faible dbit 1 2 l/s- et basse pression)


Risque drosion etde vider trop rapi-dement la retenueIntroduction dunrglement est indis-pensable !

3.3.2.3 Unit primtre en aval du barrage



Irrigation pargravitation

Prise deau avecun rseau dedistribution

Faire rpartir leau selonun tour deau.Contrler rgulirementla rpartition de leau

Octobre - fvrier annuelle laborer un pro-gramme de tour deau

3.3.2.4 Unit primtre en amont et aval du barrage



Irrigation partirde puisards dansla zone dinuencede la retenue

Puisards avec casdexhaure manuelleou exhaure parmotopompes

Exhaure manuelle : aucune gestioncollective nest ncessaireExhaure par motopompes : utiliser unmatriel dirrigation adapt au systmedes petites parcelles usuelles (petitesmotopompes faible dbit 1 2 l/s

- et basse pression


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4 Aspects financiersLes donnes cls sur les aspects conomiques des petits barrages prendre en compte :

No. Nom delamnagement

Type Superfcieirrigue

(ha)

Cot(FCFA)

Cot/ha(FCFA/ha)

Recettesnettes/an(FCFA/an)

Recettesnettes/an et ha(FCFA/an et ha)

TRI(%)

Apprciationconomique

5 Check-list pour contrler la qualit de la

conception, ralisation, rception

et gestion des petits barrages5.1 Conception gnrale5.1.1 Reconnaissance du site de louvrage

Tches spcifquesLe contrle porte sur les aspects suivants :

lments respecter pour atteindre le standard minimumrequis

Examiner le rapport de reconnaissance du site (lemprise etla retenue)

Sassurer que le BE a :- Vri la qualit de la roche existante et la profondeurdes couches impermables (roche saine ou couche imper-mable)

- Prt attention aux failles au niveau de lemprise et laretenue (risque de perte par inltration et contournement)

5.1.2 Hydrologie



Vrier :- le calcul de la crue centennale ou par manque de don-nes la crue dcennale

- lestimation de lcoulement annuel- lestimation du transport des sdiments

La crue dcennale doit tre au moins multiplie par 2quand les donnes pour calculer la crue centennale ne sontpas disponibles !

5.1.3 Topographie



Vrier :- la hauteur maximum provisoire du barrage- la ceinture polygonale ;

- les prols en travers partir de lemprise vers lamont- le plan de la retenue- la relation H S V (graphique)

Matrialiser et numroter bien les bornes sur le terrainEnregistrer toutes particularits du terrain

Comparer le plan avec la ralit terrainContrler le rsultat avec la formule empirique


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5.1.4 tablissement de laxe



Vrier :- le comment de la dtermination de laxe sur le terrainavec hauteur maximum dnitive du barrage- la matrialisation de laxe sur le terrain (axe provisoire !)

5.1.5 Gotechnique


lments respecter pour atteindre le standard mini-mum requis

Vrier :

- au niveau de lemprise les sondages du sous-sol (tous lestypes)- le prol gotechnique (axe dnitif, en cas de difcult fairedplacer la section concerne et reprendre les sondages

tous les types)Pour le type a. et b. (barrage en maonnerie et enroche-ment) :Vrier linvestigation faite sur la prsence de leau et dunecarrire pour les roches, gravier et sablePour le type c. (barrage en terre) :Vrier :- linvestigation faite sur la prsence de leau et dun empruntappropri pour le sol- les analyses du sol dans un laboratoire reconnu (classica-

tion, granulomtrie, Atterberg, Proctor, permabilit)

tendre les sondages jusqu la roche saine type a. et b. etjusqu une couche impermable pour type cVeiller aux failles ventuelles

Faire examiner les chantillons par un laboratoire reconnu

5.1.6 Conception du barrage



Vrication des critres de choix du type du barrage Maonnerie, enrochement ou terre

5.1.6.1 Type a. maonnerie



Vrier :- la conception de la section du barrage- si lancrage et ltanchit au sous-sol sont prvus pourune

emprise avec roche saine emprise avec roche ssure

- le drainage derrire le mur dtanchit au pied aval du mur dtanchit

- la conception de louvrage de dvasement variante pertuis variante dalot

Application dun adjuvant adquatVeiller au dosage correct du bton

Veiller la ralisation correcte du drainage

1 4 pertuis / dalots


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Vrier la conception :- de la section du barrage avec une paroi dtanchit lintrieur ;- de lancrage

Cas 1 : emprise avec roche saine Cas 2 : emprise avec la roche ssure

- du dversoir type latral

type central

- de louvrage de fond

Mur de support avec folio dtanchit et gotextile

Application dun adjuvantApplication dun adjuvant

Donner priorit au type latral, prvoir un chenal dvacua-tion en cas de terrain meubleRapport conomique entre longueur et hauteur du dver-soir

1 4 dalots fermer avec batardeaux

5.1.6.3 Type c. en terre compacte



Vrier la conception :- de la section du barrage- du noyau dtanchit

- du drainage

- du dversoir type latral

type central

- du bassin de dissipation

- de louvrage de fond

Talus amont : couche de pierres sur couche de gravierTalus aval : terre organique et vgtalisation

Jusqu une couche impermable

Filtre de sable horizontal dans le tiers aval de la base

Prvoir un chenal dvacuation en cas de terrain meuble

Le tout en bton arm bien dos. Veiller au dosage !

Le tout en bton arm bien dos. Veiller au dosage !

1 4 dalots avec batardeaux, tout en bton arm bien dos !

5.1.7 Calculs divers

5.1.7.1 Dimensionnement du dversoir, type a. maonnerie



Vrier si les calculs sont faits selon les rgles de lart Toute la crte ser t de dversoir


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5.1.7.2 Dimensionnement du dversoir, type b. enrochement et

type c. en terre

Tches spcifquesLe contrle porte sur les aspects suivants : lments respecter pour atteindre le standard minimumrequis

Vrier si les calculs sont faits selon les rgles de lart pour :- dversoir latral :

- dversoir central :

Concevoir le dversoir le plus long possible

Rapport conomique entre longueur et hauteur du dver-soir !

5.1.8 Calcul de stabilit5.1.8.1 Type a. maonnerie



Vrier si les calculs sont faits selon les rgles de lart (ren -versement, glissement et rsultante des forces au centre

tiers)




Calcul de stabilit pas ncessaire Respect de la pente des talus et la qualit exige despierres




Calcul de stabilit pas ncessaire Respect de la pente des talus et la qualit exige du sol

5.1.9 Estimation de la superficie irrigableTches spcifques

Le contrle porte sur les aspects suivants :lments respecter pour atteindre le standard minimum

requis

Vrier :- les donnes de lvaporation et vapotranspiration pourles mois doctobre jusquau fvrier ;- le calcul par voie itrative pour trouver la supercie irri-gable (vaporation, inltration, fuites et consommation)

Prvoir un stock de 5 000 m en n dirrigation pourlabreuvement du btail


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5.2 Ralisation

Gnralits :

- Vrifier le besoin en personnel (chef de chantier, chefs dquipes,manuvres qualifis et non qualifis, etc.)

- Vrifier le besoin en matriel (vhicules, engins divers, outillage,etc.)

- Vrifier le besoin en matriau (pierres, gravier, sable, terre, eau etciment)

- Vrifier laxe matrialis du barrage- Acheminement du personnel, matriel et matriau au site de

construction

5.2.1 Type a. maonnerie

Activits vrifer Remarques

- Le dblayage de lemprise- Lancrage du mur dtanchit

Vrier que les lments ci-aprs sont raliss suivant lesprescriptions techniques et les rgles de lart :

- Le mur dtanchit- La partie intrieure avec drainage- Le mur inclin en aval- Louvrage de dvasement

Cas de roches ssuresJusqu la roche saine ; appliquer un adjuvant

Appliquer Sikalitex ou similaireAppliquer un adjuvant1 4 pertuis fermer avec batardeaux

5.2.2 Type b. enrochement


- Le dblayage de lemprise- Lancrage de la paroi dtanchitVrier que les lments ci-aprs sont raliss suivant lesprescriptions techniques et les rgles de lart :- Le mur de support avec le folio dtanchit et le gotex-

tile

- Le corps du barrage- Le drainage nest pas ncessaire- Le dversoir :

type latral type central

Cas de roches ssuresJusqu la roche saine ; appliquer un adjuvant

En couche de 30 cm

Sans bassin de dissipationSans bassin de dissipation

Louvrage de fond 1 4 dalots fermer avec batardeaux


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5.2.3 Type c en terre


vrier par rapport aux prescriptions techniques et auxrgles de lart :- Le dblayage de lemprise- Le noyau dtanchit- Le drainage la base de la digue- La digue- Le dversoir

type latral avec chenal dvacuation type central avec bassin de dissipation

- Louvrage de fond

Jusqu une couche impermable

En couche de 20 cm ; vrier rgulirement le Proctor

Sans bassin de dissipationLe tout en bton arm

1 4 dalots en bton arm fermer avec batardeaux

5.3 RceptionVrifier la conformit des ouvrages avec les plans et les dossiers techniques disponibles, en par-ticulier :

- Lemplacement / positionnement du barrage sur le terrain- Lhorizontalit de la crte- Lemplacement des ouvrages du barrage (dversoir, ouvrage de fond)- Les dimensions du barrage avec ses ouvrages (longueur, largeur, hauteur, paisseur,

pente)- Les cotes du barrage et ses ouvrages

La qualit constructive du barrage et ses ouvrages :

Qualit des pierres utilises Finition de la maonnerie et du bton (surface, orthogonalit, divers angles) Finition de lenrochement et la digue en terre Couche protectrice en amont et couche de terre organique vgtali ses

en aval auprsdes digues en terre

Gabions (maillage, paisseur du fil dacier, etc.) Batardeaux avec rainures (fonctionnalit, soudures, peinture)

- Vrifier galement si besoin est le cahier de chantier avec des procs-verbaux


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5.4 Maintenance du systme5.4.1 Barrage5.4.1.1 Type a. maonnerie

Ouvrage vrifer et rparer Priode Priodicit

Corps - Fissures (surfaces extrieures)- Pierres disloques- Apparition dherbes

Fvrier - mai annuelleDversoir (comme pour lecorps)

- Fissures- Pierres disloques- Apparition dherbes

Ouvrage de fond - Fissures- Batardeaux et rainures

Avril - mai cinq ans



Digue - Pierres dplaces Fvrier - Mai annuelle

Dversoir- latral

- central

- Fissures- Pierres disloques- Apparition dherbes- Affouillement au pied- Ravines (chenal)- tat des gabions (chenal)- Fissures

- Pierres disloques- Affouillement au pied du

bassin de dissipation

Fvrier - mai





Digue - Crevasses / ravines- Pierres dplaces et ltre en amont- Arbres sur le talus aval

Fvrier - mai annuelleDversoir- latral

- Fissures- Pierres disloques- Apparition dherbes- Affouillement au pied- Ravines (chenal)- tat des gabions (chenal)

Dversoir- central

- Fissuration ou endommagement du bton- Affouillement au pied du bassin de dissipation





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5.4.2 Primtre en amont du barrage

Type Ouvrage vrifer et rparer Priode Priodicit

Petit marachage

Parcelles avec murets - Murets

- Parcelles


Motopompes et accessoires - Entretien et rvision(priodicit)

Selon du fabricant

5.4.3 Primtre en aval du barrage

Type Ouvrage vrifer et rparer Priode Priodicit

Petit marachageRseau de distributionRseau des drains

- Canaux, rpartiteurs et vannes

- Vannes et glissires

- Drains

Fvrier - mai

annuelle

cinq ans

annuelle

5.5 Gestion de leau5.5.1 Barrage

Type Ouvrage vrifer les manipulationssuivantes

Priode Priodicit

Tous les types Ouvrage de fond - Batardeaux enlever - Batardeaux remettre

- Dbut avril- Fin aot

annuelle

5.5.2 Primtre en amont du barrage


Priode Priodicit

Irrigation la calebasseou par motopompe

Calebasse - Gestion individuelle Octobre - fvrier annuelle

Motopompe - Gestion individuelle Octobre - fvrier annuelle

5.5.3 Primtre en aval du barrage


Priode Priodicit

Irrigation par gravitation Prise deau avec unrseau de distribution

- Tour deau- Contrle



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Publi parDeutsche Gesellschaft frInternationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbHProgramme dAppui au Sous-Secteur de lirr igation de Proximit(PASSIP)Programme dAppui lIrrigation de Proximit (PAIP)/manuel ralisavec lappui fi nancier du gouvernement du Canada agissant parlentremise du ministres des Affaires trangres, du Commerce etdu DveloppementProjet Sectoriel Agriculture Durable (NAREN)

Sige de la socit GIZBonn et EschbornAllemagne

Auteur : Rolf Steingruber

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