Chevallier, Pierre

Mahieux, André

Sighomnou, D.

Horizon / Pleins textes

0FFiLCE nE tA RECHERCHE SCIENTIFIQUE ET'TECHNIQUE OUTRE-MER
CENTRE D'ADIOPQDOUME
'B.P. VSl ABIDJAN (Côte ~:Ivoire)
Laboratoire d'Hydrologie
MESUR~S DE DËBIT POUR L'AMENAGEMENT RIZICOLE
DE LA PLAINE DE LA LO~\ À SAKASSOU
(CÔTE D' IVOIRfJ
paT
v. SIGHOMNOU
A. MAHIEUX
P. CHEVALLI ER
avril 83
Etude réalisée pour le Bureau d'Etudes Techniques
des Projets Agricoles.
SOM MAI R E
Pages
1. CADRE GEOGRAPHIQUE ET PROBLEME POSE
2. EQUIPEMENT DES STATIONS ET ETALONNAGE
2.1. Station l : Barrage SODECI
1
2
2.2. Station II : Aval du Batardeau de Sakassou 8
2.3. Station III Entrée du Canal d'irrigation 11
2.4. Station IV Canal d'irrigation, Route de Béoumi 14
1
3. PROPAGATION DE LA CRUE
4. ALIMENTATION DU PERIMETRE RIZICOLE
FUITE DANS LE CANAL D'AMENEE
CONCLUSION
16
19
20
11
- 1 -
1. CADRE GEOGRAPHIQUE ET PROBLEME POSE
La Loka est un des principaux cours d'eau du réseau hydro-
graphique du Kan, affluent de rive droite du Bandama Blanc. Elle
naît dans le horst granitique au nord-ouest de Bouaké, à environ
400 m d'altitude.
Après un cours de 17 km, son bassin versant est de 135 km2.
Il est coupé par un barrage (à 20 km à l'ouest de Bouaké) amenagé
par la Société de Distribution d'Eau de la Côte d'Ivoire(SODECI) pour
l'alimentation en eau de la ville de Bouaké.
A Sakassou, 40 km à l'aval, le bassin"versant a une super-
ficie de 595 km2. Il est compris entre 7°28' et 7°45' latitude nord
et S°S' et 5°20' de longitude ouest (Fig. 1).
Son profil en long a une pente assez faible (5,4 %0 en mo-
yenne), notamment dans la partie de son cours située entre le barra-
ge et Sakassou (Fig. 2).
Le climat de la région est du type équatorial de transition
.-
atténué, avec une pluviométrie moyenne annuelle de 12"00 mm. La sai-
son des hautes et moyennes eaux s'étale de mai à novembre, avec le
maximum en septembre - octobre. L'évapotranspiration potentielle
(ETP) évaluée à 1450 mm/an est supérieure à la pluviométrie .
. Le sol est ferrallitique, sur PU socle granitique. C'est
le domaine de la savane guinéenne préforestière arbustive.
A Sakassou, elle s'étale dans une plaine d'inondation, que
le Bureau d'Etudes Techniques pour les Projets Agricoles (BETPA) amé-
nage dans le cadre d'un projet rizicole. La rizière est alimentée
par une station de pompage sur la rivière.
Afin de pouvoir toujours disposer d'eau pour la rizière,
une fuite contrôlée parune vanne (0 à 400 l/s) est prévueau barrage
SODECI, 40 km à l'amont.
rN
1
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a. SAKASSOY
VERSANT
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de la LOKA
BASSIN
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1
200
55 50 45 40 35 30 25 10 15 10
250
225
275
350
300.
325
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- 4 -
Pour améliorer la gestion de la station de pompage, le
BETPA a demandé au Laboratoire d'Hydrologie de l'ORSTOM d'étalonner
les lachures à l'aval du barrage, les apports à Sakassou, la station
de pompage, et d'estimer les fuites dans le canal d'amenée de la
rizière.
Ce rapport présente les résultats de ces travaux.
2. EQUIPEMENT DES STATIONS ET ETALONNAGE
Les lachures du barrage de la SODECI sont commandées par
deux vannes :
- l'une dont le débit nominal est de 0 à 400 l/s, permet de main-
tenir un débit minimum dans la rivière.
- l'autre constitue la vanne de fond permettant la vidange de
la retenue.
La station a été installée le 10.03.83.
..
1
Elle comporte deux éléments d'échelle (0-1 et 1-2 m) fixés
sur UPN en rive gauche.
Le repère est une pointe fixée a l'aide d'un pistolet de
scellement au-dessus du bout extérieur de la canalisation souterraine
qui amène l'eau depuis les vannes.
Le zéro de l'échelle se trouve à -2,212 m sous le repère.
Les berges du lit mineur sont bien marquées. Mais des modi-
fications du lit, pouvant entraîner un détarage sont possibles. \
1- 5 -
Mesures hydrométriques et étalonnage
Pour évaluer la relation hauteur-débit entre la cote à
l'échelle et le débit des lachures, diverses manoeuvres ont été
opérées sur les deux vannes de commande.
Au total treize jaugeages ont été effectués et les résul-
tats sont portés sur le tableau suivant.
Une fuite permanente, toutes vannes fermées, de 3 l/s a
été également mesurée.
Résultat des jaugeages au barrage de la SODECI
DATE HAUTEURS (cm) DEBIT (m3/ s)
11 .03.83 60,5 0,397
43,0 0,016
41,~ 40,7 0,006
47,4 0,061
52,0 0,157
55,2 0,243
57,5 0,296
60,0 0,361
12.03.83 84,5 -85,0 2,19
113,5-116,5 7,18
15.03.83 58,2 0,350
16.03.83 39,4 -39,0 0,007
51,2-50,5 0,137
Ces valeurs permettent d'établir une courbe d'étalonnage
avec une bonne précision (fig. 3).
Un barême centimétrique extrapolé jusqu'à une cote de
125 cm en est directement déduit.
fig-3
LA LOI<A (lU ~iHrclllc SODEe!
10
100
Moyennes
et
haute~ eaux
80
60
60
50
Basses eaux
Etalonnage Hauteurs/D6bits
40
12 .
HE en cm
o 40HF en cm
. 200
o"'- ~-..;.-_-_- ------_--.
100
300
c
Col
cs
~
-
6
5
7 .'.
400
. 4
1
Barème d'étalonnage de la Loka
Station: barrage de la SODEe!
- 7 -
•
H(an} Q(m3/s) H(an) Q(m3/s) H(an) Q m3/s H (an) Q(m3/s)
.
39 0,001 61 0,421 83 1,86 105 4,77
40 0,003 62 0,462 84 1,95 106 4,98
41 0,007 63 0,505 85 2,04 107 5,19
42 0,013 64 0,551 86 2,14 108 5,42
.
43 0,020 65 . 0,599 87 2,24 109 5,65
44 0,029 66 0,649 88 2,34 11O 5,89
45 0,039 67 0,702 89 2,44 111 6,14
46 0,051 68 0,757 90 2,55 112 6,40
47 0,065 69 0,814 91 2,64 113 6,60
48 0,080 70 0,874 92 2,74 114 6,94
49 0,097 71 0,936 93 2,85 115 7,20
50 0,116 72 1,00 94 2,97 116 7,50
51 0,136 73 1,07 95 3,09 117 7,80
52 0,158 74 1,13 96 3,23 118 8 ,10
53 0,175 75 1,21 97 3,37 119 8,41
54 0,195 76 1,28 98 3,51 120 8,73
1
55 0,218 77 1,36 99 3,67 121 9,06
56 0,245 78 1,43 100 3,83 122 9,39 1
57 0,274 79 1,51 101 4,00 123 9,74
58 0,307 80 1,60 102 4,18 124 10,1
59 0,343 81 1,68 103 4,37 125 10,4
60 0,382 82 1,77 104 4,56
- 8 -
2.2. Station II - Aval du batardeau de Sakassou
------------------------------------------
frate d'installation le 10.03.1983.
Elle se trouve sur la rive droite, à l'aval immédiat du
batardeau. Elle compoyte deux éléments, dont un règlé de 0-1 m et
une échelle de 1-2 m.
Le repère est une pointe fixée au dessus du mur du bassin
de dissipation d'énergie à l'entrée du canal d'irrigation. Le zéro se
trouve à -4,714 m sous le repère.
La proximité de la retombée d'eau de la retenue de pompage
provoque un batillage important du plan d'eau à la station, d'où la
difficulté de lire les cotes exactes. Ce choix a été imposé dans le
souci d'une stabilité de la section en basses eaux, le lit étant
très instable (sablonneux) à' l'aval de l'ouvrage.
Mesures hydrométriques et étalonnage
Afin de pouvoir faire les mesures de débits à différentes
altitudes du plan d'eau, il a fallu attendre la crue générée au bar-
rage de la SODECI. Lachée le 12.03.83, elle est arrivée deux jours
plus tard, et une douzaine de jaugeages a été. effectuée. Les résul-
tats sont portés sur le tableau suivant
DATE HAUTEURS (cm) DEBIT (m3/s)
Le 13.03.83 34,5
- 35, ° 0,215
28, 1 - 27,9 (0,083)
Le 14.03.83 25,5 (0,014)
41,° - 42, a 0,328
47,0
- 48,0 0,444
51 ,5 - 52,5 0,518
56,0 - 57,0 0,610
Le 15.03.83 60,5 - 61,0 0,710
..
63,a - 63,5 0,757
58,° - 57,5 (0,613)
50,5. - 50, ° (0,457)
Le 16.03 .83 30,5 (0,154)
•
(N. B. Les valeurs entre parenth~ses() ont été mesurées alors
que le pompage pour l'irrigation était en marche) .
\
1- 9 -
Ces valeurs permettent d'établir une courbe d'étalonnage
avec une bonne précision (fig. 4). On note un double point d'in-
flexion correspondant à la côte de noyade du seuil.
Un barème centimétrique extrapolé jusqu'à 80 cm en est
dédui t .
Barème d'étalonnage de lj Loka
Station: aval batardeau de Sakassou
.
H(cm) Q(m3/s) H(cm) Q(m3/s) H(cm) Q(m3/s)
41 oJ 310 61 0,699
42 0,327 62 0,723
43 0,344 63 0,747
44 0,361 64 0,772
45 0,378 65 0, 798
24 0,001 46 0,396 66 0,824
25 0,010 47 0,414 67 0,851
26 0,027 48 0,432 68 0,878
27 0,051 49 0,451 69 0,906
28 0,084 50 0,470 70 0,935 •
29 0, 11 6 51 0,489 71 0,964
30 0, 142 52 0,508 72 0,994
3î 0,161 53 0,528 73 1 ,02
32 0,174 54 0,548 74 1 ,05
33 0,188 55 0,569 75 1 ,09
34 0,202 56 0,589 76 1 , 1 2
35 0,217 57 0,610 77 .1 , 15
36 0,232 58 0,631 78 1 , 18
37 0,247 59 0,653 79 1 ,22
38 0,262 60 0,673 80 1 ,25
39 0,278
40 0,294
Etalonnage hauteur / dèbit
La LOKA a SAKASSOY
StD!ion à l'aval dy batardeau
Imp:. S..~ A~ j an
f ig.4
6040
,
HE en cm 20
u I/s
200
40
800
600
1 O.R.S.T.O.rn. Service Hydrologique DESSINE PAR ••••••.•.•••• ft .C.1. N~ . . . . . . . . . _ ii
- 11 -
2.3. ~!~!!~g_!!!_:_~g!E~~_Q~_ç~~~!_Q:!!E!g~!i9~
Date d'installation: le 10.03.83
Un réglé de 60 cm installé contre le mur droit du bassin de dissipation
d'énergie. Le repère est le même que celui de la précédente station. Le zéro du
réglé est à -0,714 m sous la borne. L'arrêt de l'écoulement est obtenu pour une
cote de 10 cm à l'échelle.
Le bassin de dissipation d'énergie peut être assimilé à
un déversoir rectangulaire, dont le"débit est relié à la hauteur
de la lame déversant par une formule hydraulique du type
Q= l.llh {i~ h-
où :
Q = débit, en m3/s (ou l/s)
~ = coefficient de débit du déversoir
1 = longueur du seuil déversant, en m
h = hauteur de la lame, en m (ou cm)
g = accélération de la pesanteur, en m/s2 (= 9,81)
De ce fait, la station bénéficie d'une parfaite stabilité.
Mesures hydrométrigues et étalonnage
r
l fectuer
chelle.
Des manoeuvres sur la vanne de la pompe ont permis d'ef-
des mesures de débit à 7 valeurs différentes de cote à l'é-
Les résultats sont les suivants
1
DATE HAUT EUR (cm) DEBIT (1/ s)
13.03.83 21 ,4 185
11 , 8 7
14,0 32
16, 1 64
18, 1 103
19,9 146
-14.03.83 23,2 236
1- 12 -
Ces valeurs permettent d'établir une courbe d'étalonnage
avec une bonne précision (fig. 5). L'ajustement de la formule de
déversoir sur ces mesures donne un coefficient de débit ~de 0,48.
L'extrapolation pour les cotes supérieures à 24 cm a été
faite sur la prolongation parabolique de la courbe, plutôt que sur
l'ajustement de la formul~ hydraulique.
Un barème centimétrique en est déduit jusqu'à une cote
de 30 cm.
Barème d'étalonnage du canal d'irrigation
Station : Entrée du canal
H (cm) Q (1/ s)
1 0 0
11 4
12 11
13 20
14 31
1 5 45
1 6 61
17 78
18 99
1 9 122
20 147
21 174
22 204
23 236
24- 270
25 307
26 345
27 387
28 430
29 476
30 524
Imp: ~ . ~ A ~ , an
r--------------------'---~-------.~
fig-5
ErJTR EE du CA~JA l D· IRRI GAT ION
HE cm25
Etalonnage hauteur/ débit
O,......-= --.- or-- -..- ~
10
100
200
n I/s
l '0 fJ f~. T' n ~}1 e " f"~ l' 1D~t'SINr PAR 1Rel 11.10 ---"; .n.~.;dl_.~~~. »êniCC lf ro !!g!que,~" t .......••.... ,.,. ,~- ::
11
- 14 -
Date d'installation: le 10.03.83.
Cette station constituée d'un seul élément d'échelle est installée
à l'extrémité du canal d'alimentation, juste avant le passage de
la route de Sakassou à Béoumi. La traversée sous la route est busée
et assure la stabilité de l'étalonnage.
Le repère est une pointe fixée dans la dalle coulée à
l'entrée de la buse. Le zéro se trouve à -1,144 m sous le repère.
Mesures hydrométriques et étalonnage
Quatre mesures de débit ont été effectués, correspondant
aux débits faible, moyen, fort et très fort de la station de pom-
page.
Résultat des jaugeages
DATE HAUTEUR (cm) DEBIT (1/ s)
Le 13.03.83 48,0 135
14.03.83 51 ,8 164
29,0 22
39,2 70
Un étalonnage sommaire, mais précis est établi (Fig. 6).
On en extrait le barème centim~trique correspondant.
fig-6
Q l/s CANAL D'IRIGATION Rte de' BEOUMI
~talonnage Hauteur / Débit
200
.. .
50454035302520
HE en cm
O&.-__IIIIIC::::~__~ -.,...... - .....
50
150
100
1 IO.R.S.T.O.rJ1. Sp.rvice Hvdrnlonioue IDUSINE PAR............. R.C.1. N! .
1- 16 -
Barème d'étalonnage du canal d'irrigation
Station: route de Béoumi
H (cm) Q (1/ s) H (cm) Q (1/ s)
20 1 40 74
.
21 2 41 81
22 4 42 87
23 6 43 94
24 8 44 101
25 10 45 108
26 13 46 116
27 1 5 . 47 123
28 18 48 131
29 22 49 140
30 25 50 148
31 29 51 157
32 33 52 166
33 37 53 175
34 42 54 185
35 47 55 195
36 52 56 205
37 57 57 21 5
38 62 58 225
39 68 59 236 1
40 74 60 247
3. PROPAGATION DE LA CRUE
Le volume de la crue générée au barrage de la SODECI est
estimé à 115 000 m3, lachée le 12.03.83 entre 9h. et 14h.30. La
pointe a atteint 8 m3/s.
...
- 17 -
Avant son arrivée à Sakassou, cette crue va subir plu-
sieurs modifications dont les deux principales sont :
- la p~rte en volume
- l'étalement des débits.
Les apports des affluents situés entre le barrage et
Sakassou sont négligeables en ce moment de l'année (saison sèche).
La première modification se rapporte aux pertes subies par
les eaux-pendant le transport jusqu'à Sakassou. Ces pertes compor-
tent essentiellement :
- l'infiltration
- l'évapotranspiration
- la rétention de surface.
Les pertes réellement importantes seront dues à l'infil-
tration (le sol étant très désaturé en fin de saison sèche, et à la
rétention en surface consécutive aa~ remplissage des basfonds. Œoo c~
provoquée au barrage sera donc plus ou moins écrêtée à son arrivée
à Sakassou, suivant l'état de remplissage du réseau.
La deuxième modification est due à l'amortissement de
l'onde sur le parcours entre le barrage et la station de pompage .
•
L~ vi~esse de propagation est fonction essentiellement
de la rugosité du lit et de la pente longitudinale du cours d'eau.
Les hydrogrammes de crue observés aux deux stations figu-
rent sur la page suivante.
L'onde de crue est arrivée à Sakassou le 14.03.83 à 19h.,
soit un temps de parcours de 58 heures pour 40 km, donc une vitesse
moyenne de 0,2 rn/s. La pointe de la crue a atteint 0,800 m3/s, soit
le dixième de la pointe au barrage.
Le volume total de la crue à l'arrivée est environ égal à
la moitié du volume initial .
Om%
8
7
6
5
4
3
2
1
o
Umfs
1
5 10
HYDROGRAMME nE CRUE au BARRAGE
de la SOO EC1
début de la crue a t. 0
20
HYOROGRAMMÉ DE CRUE à SAKASSOU
début de la crue 58 h apres
fig-7
....
!
1
1
·1
1
1
.. 58- 80 90
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- 19 -
D'autre part, pour un débit constant de 400 l/s laché au
barrage, le débit restitué à Sakassou est seulement de 200 l/s.
Il n'est pas exclu que des prélèvemen~soient effectués
. en cours de route entre les deux points de mesure.
4. ALIMENTATION DU PERIMETRE RIZICOLE
D'AMENEE
FUITES DANS LE CANAL
1
Sur le canal d'amenée de la rizière sont amenagées des
prises d'eau pour l'alimentation des parcelles cultivées. Les prises
peuvent être ouvertes ou fermées, suivant qu'on veut ou non procé-
der à la mise en eau des parcelles.
Pour quatre valeurs de débit à la pompe (faible, moyen,
fort et très fort), des jaugeages ont été effectués afin d'évaluer
les fuites dans le canal.
Les résultats ainsi que les débits de pompage correspon-
dants sont portés sur le tableau suivant
Débit de pompage débit restitué au niveau différence
(1/ s) de la route de Béoumi (1/ s) en %
- .
35 22 37 %
95 70 25 \
185 135 27 %
236 164 30 %
'.
A la précision de la mesure près, on peut donc estimer
les pertes l~ long des deux kilomètres de canal à environ 30 %
du débit pompé.
11
- 20 -
CONCLUSION
En l'état actuel des stations, les résultats obtenus sont
satisfaisants.
On peut cependant émettre quelques réserves quant à la
pérennité des courbes d'étalonnage, notamment celles des deux sta-
tions situées dans la Loka, qui ~ont susceptibles de variation par
les fortes crues, ou toute autre modification apportée au lit de la
rivière (par exemple, la rectification du lit prévue à l'aval de la
station de Sakassou). Des jaugeages de contrôle devraient être faits
régulièrement pour vérifier qu'il n'y a pas eu détarage.
La crue générée au barrage de la SODECr a été prcduite
dans un état bien particulier du réseau hydro~raphique aval.
D'autres essais peuvent être envisagés et réalisés facilement en
se reportant aux étalonnages établis.
\


Mesures de débit pour l'aménagement rizicole de la plaine de la Loka à Sakassou (Côte d'Ivoire)

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