HyD2002 - Tutoriel

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HyD2002 - Objectifs - Interface graphique - Les objets du modèle - Fichiers d'entrée-sorties - Tutoriel

Cette partie propose une prise en main rapide de l'outil. Des exemples d'aménagements vous sont présentés afin de vous familiariser avec différentes fonctionnalités de l'interface et divers aspects des modèles : priorités des demandes, règles de gestion, calcul de besoins théoriques d'irrigation, etc. Ces exemples sont élaborés à partir de données sur la Guadeloupe.


 

Un aménagement simple

Il s'agit de construire un système d'eau très simple pour représenter une alimentation en eau potable à partir d'un captage en rivière. Vous apprenez à :

  • connaître la région d'étude : ses caractéristiques physiques, ses ressources en eau, etc ;

  • ajouter et définir des composants ;

  • vérifier la validité de votre système ;

  • simuler la desserte en eau de l'aménagement ;

  • évaluer les performances en visualisant les différents types de résultats disponibles.

Construire le système

Connaître la région d'étude

Démarrez le logiciel en cliquant deux fois sur l'icone HyD Guadeloupe dans le répertoire C:\ActiveHyd. L'outil affiche une représentation graphique de votre région d'étude définie dans un fichier de configuration.


Figure D2.1. - Région d'étude - vue graphique

Vous pouvez vous familiariser avec cette interface utilisée pour la représentation graphique des systèmes. Les fonds cartographiques sont destinés à mieux cerner la problématique d'aménagement des eaux sur votre région et visent à rendre la définition des systèmes d'eau plus naturelle.

Dans la fenêtre à onglet Guadeloupe, sélectionnez les couches graphiques à afficher en cliquant sur les cases à cocher correspondantes : par exemple Cours d'eau et Stations comme sur la Figure D2.1.

Vous pouvez modifier l'affichage d'une couche par le choix d'une autre légende. Sélectionnez la couche Physique et essayez les différentes légendes disponibles : Région, Courbes de niveau, Pluie moyenne annuelle. Avec ce dernier choix, un lecteur d'animation apparaît et affiche le pas de temps courant visualisé. Lancez l'animation par l'action du bouton . Ces différentes vues illustrent la variabilité spatio-temporelle des ressources en Guadeloupe et le rôle de réservoir joué par la Basse-Terre.

Vous pouvez de même visualiser différents aspects des données hydro-météorologiques par la sélection de la couche Stations et le choix des légendes disponibles.

Vous pouvez détailler et cadrer les vues par des zooms et des déplacements panoramiques. Choisissez un mode souhaité par l'action du bouton Zoom avant   , Zoom arrière   , Pan   . Vous pouvez également rester dans le mode par défaut Sélection et utiliser les autres boutons, les barres de défilement ou le menu contextuel.

Pour consulter l'information associée à chacun des objets d'une couche, choisissez le mode Sélection    par l'action du bouton    et cliquez sur l'objet souhaité. Une fenêtre à onglet du nom de cet objet affiche alors une liste des informations disponibles.

Ajouter des noeuds

Nous voulons modéliser l'alimentation en eau potable d'une partie de la Grande-Terre à partir d'une prise sur la rivière Bras David en Basse-Terre. Il faut créer :

  • une consommation en eau pour représenter l'alimentation en eau potable ;

  • une jonction pour modéliser le captage d'eau sur Bras David ;

  • une jonction pour représenter la sortie du système d'eau naturel de la Grande Rivière à Goyave.

    L'alimentation en eau potable

Pour créer la demande, sélectionnez, à partir du menu du haut Outils, Ajouter composant type puis Consommation en eau.

Pour accéder à la définition du composant, actionnez le bouton Objet    de la barre d'outils Sélection puis le bouton Définition    de la barre d'outils Vues.

Modifiez le nom du composant par aep.

L'information principale est la définition de la variation saisonnière de la demande en eau. Vous pouvez prendre en compte deux valeurs de la demande en eau potable journalière sur l'année : une valeur dite de pointe de 135 000 m3/j, applicable durant la période sèche de carême de février, mars, avril, et une valeur dite moyenne de 115 000 m3/j, valable tout le reste de l'année. Saisissez les valeurs correspondantes pour chaque mois, sachant que, comme vous pouvez le constater dans le menu contextuel à votre disposition par l'action du bouton droit de la souris dans une cellule de saisie, ces valeurs sont exprimés en millions de m3. Vous pouvez également rentrer ces valeurs à partir de la vue graphe de la demande en eau obtenue par l'action du bouton Objet    de la barre d'outils Sélection sur cette demande. Les mois apparaissent alors explicitement.

hgconeb4.jpg

Figure D2.2. - Alimentation en eau potable - vue tableau

    Le captage d'eau

Pour créer le captage, sélectionnez Ajouter composant type puis Jonction à partir du menu contextuel obtenu avec l'action du bouton droit de la souris. La définition du composant s'affiche directement. Saisissez son nouveau nom : captage.

L'information principale est ici constituée par l'apport naturel disponible en ce point. Il vous faut saisir le nom de la station hydrométrique, ici DAVID130, correspondant à votre point de prise sur la rivière Bras David au nord de la Basse-Terre. Vous pouvez consulter la chronique annuelle de la ressource à partir de l'action du bouton Objet    de la barre d'outils Sélection puis du bouton graphe    de la barre d'outils Vues. Actionnez l'onglet Graphique pour une représentation de la courbe de variation.

Par l'action du bouton Systeme    de la barre d'outils Sélection, revenez sur la vue graphique du système d'eau puis déplacez l'objet Jonction, schématisé par un rond, à l'emplacement de la prise sur Bras David.

    La sortie du système

Vous pouvez créer la jonction correspondant à l'exutoire de la Grande rivière à Goyave par la simple action du bouton Ajouter composant    dans la barre Outils. Cette fonction ajoute dans le système une copie du composant sélectionné, placé au Nord Est de l'objet initial. Déplacez cette nouvelle jonction à l'endroit souhaité.

Après action du bouton Objet    de la barre d'outils Sélection puis Définition    de la barre d'outils Vues, modifiez les caractéristiques de l'objet : nom sortie, pas d'apport naturel.

Ajouter des liens

A ce stade de la construction il vous faut définir les liens hydrauliques entre vos composants. Votre système n'est en effet pas valide comme vous pouvez le constater par l'action du bouton Validité    de la barre d'outils Vues : la liste des incohérences vous signale que votre demande en eau potable n'est pas alimentée, que les jonctions ne sont pas connectées.

Ajoutez un arc de surface par l'action du bouton gauche de la souris et la touche Alt du clavier enfoncés sur le noeud amont et relachés sur le noeud aval, ici captage et aep respectivement. Pour créer le lien correspondant à la Grande rivière à Goyave, sélectionnez, à partir du menu du haut Outils, Ajouter composant type puis Arc naturel.

Vous pouvez consulter et modifier les définitions de ces liens en sélectionnant l'arc souhaité avec la souris et par l'action du bouton Objet    de la barre d'outils Sélection.

Simuler la desserte en eau

Avant d'exécuter la simulation, consultez l'ensemble des caractéristiques retenues par l'action du bouton Systeme    de la barre d'outils Sélection puis le bouton Définition    de la barre d'outils Vues. Vous pouvez renommer le système et modifier des caractéristqiues de simulation comme le pas de temps d'étude, le mois début, le nombre de mois, etc. Pensez à utiliser le menu contextuel pour disposer d'informations sur les cellules de saisie.

Démarrez l'exécution par l'action du bouton Simuler    de la barre ou du menu Outils. Une fenêtre s'affiche renseignant sur l'avancement de la simulation - voir Figure D2.3.


Figure D2.3. - Simulation du système - vue graphique

Evaluer les performances

Vous pouvez visualiser différents résultats de la desserte en eau sur le système ou sur certains composants. Vous avez accès à des chroniques sur des variables du modèle et à des cumuls et des statistiques issus de ces résultats de manière à disposer d'indicateurs synthétiques pour évaluer les performances d'un aménagement.

Ainsi, en mode Graphique sur le système d'eau, l'action du bouton Résultats    de la barre d'outils Vues affiche la fenêtre présentée sur la Figure D2.4.. Ces camemberts présentent les parts entre apport et déficit sur la desserte pour les consommations en eau, pour l'ensemble de la période simulée, pour l'année la plus déficitaire, pour la période de déficit la plus longue et pour le mois le plus déficitaire.


Figure D2.4. - Résultats globaux - vue graphique

Actionnez de nouveau le bouton Résultats    de la barre d'outils Vues. Vous disposer de :

  • résultats globaux, présentés sur la Figure D2.5, sur les déficits de demande en eau où nous distinguons demande consommatrice (C), demande d'utilisation (U) et demande écologique (E) et les valeurs suivantes :

  • 1. déficit total : pourcentages de déficit sur la totalité de la période simulée ;

  • 2. déficit max annuel : pourcentages de déficit sur l'année avec le maximum de déficit pour les demandes consommatrices ;

  • 3. plus long déficit : pourcentages de déficit sur la période la plus longue avec des déficits consécutifs pour les demandes consommatrices, nous donnons le premier mois et le nombre de mois consécutifs ;

  • 4. déficit max mensuel : pourcentages de déficit sur le mois avec le maximum de déficit pour les demandes consommatrices.

Pour 2-3-4, nous nous référons au déficit maximum pour les demandes consommatrices et nous présentons les valeurs correspondantes pour les demandes d'utilisation et écologiques, ainsi que pour les rapports entre sortie et apport naturel du système et pourcentage de remplissage des différents réservoirs par rapport à leur volume objectif.


Figure D2.5. - Résultats système - vue tableau résultats

  • accès, par l'action du bouton Objet   , aux chroniques relatives aux résultats précédents soit en valeurs absolues, soit en pourcentages.

  • cumuls saisonniers des demandes et déficits pour les consommations d'eau (C), les besoins d'utilisation (U) et les besoins écologiques (E) qui correspondent aux débits réservés dans les arcs naturels. Sont également cumulés mois par mois les apports et les sorties naturels du système.

  • comparaisons sur la desserte des demandes (consommations en eau et utilisations d'eau) à partir des valeurs de pourcentages et des dates sur leur déficit total, leur déficit max annuel, leur plus long déficit et leur déficit max mensuel. Vous pouvez directement accéder aux résultats d'une demande particulière par l'action du bouton Objet    sur l'un des éléments de la liste.

     


Un aménagement plus complexe

Sur l'exemple précédent, vous avez expérimenté la construction d'un aménagement simple. Pour tout autre aménagement, le principe est le même. Il suffit de définir les ressources, les demandes, les jonctions éventuelles et les liens hydrauliques. A tout moment vous pouvez vérifier la validité de votre construction et corriger les incohérences éventuelles signalées.

Plutôt que vous guidez pas à pas sur l'ajout successif de composants, ce qui serait fastidieux, nous allons charger un aménagement existant.

Actionnez le bouton Ouvrir    de la barre d'outils ou du menu Fichier. Dans la boite de dialogue ouverte, sélectionnez le fichier Amenagements_A1.txt et ouvrir. Le chargement de l'aménagement s'effectue à partir de la définition complète du système sous forme de texte.

Connaître l'aménagement

Choisissez le mode Graphique, si ce n'est déjà fait, pour visualiser le schéma du système présenté sur la Figure D3.1. Amenagements_A1 correspond au système d'adduction mixte eau potable - irrigation de la Grande-Terre à partir des seules ressources du nord de la Basse-Terre.

Détailler la structure

Vous pouvez consulter la définition de l'ensemble du système ou naviguer d'un composant à l'autre pour visualiser sa définition.

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Figure D3.1. - Aménagements_A1 - vue graphique

    Les besoins en eau potable

Ces besoins sont modélisés par des Consommations en eau qui représentent les stations de traitement en tête des réseaux d'adduction en eau potable des communes. Les demandes sont donc sensibles au rendement de ces réseaux. Les valeurs correspondent ici aux tranches de production des stations pour un rendement de 50% (L'hypothèse 65% de rendement est présentée dans la suite). Comme nous l'avons vu précédemment, il est pris en compte deux valeurs de la demande en eau potable journalière sur l'année : une valeur dite de pointe, applicable durant la période sèche de carême de février, mars, avril, et une valeur dite moyenne, valable tout le reste de l'année.

Tableau D3.1. - Aménagements_A - Demandes AEP en m3/j - efficience 50%

Station de traitement Débit moyen Débit de pointe
Caduc 30000 40000
Deshauteur 20000 25000
Gachet 4000 5000
Lamentin 9000 11500
Miquel 15000 15000
Vernou 13500 13500
total 91500 110000
    Les besoins d'irrigation

Ces besoins sont modélisés par des Consommations en eau dont la demande est constituée par la chronique des cumuls des besoins théoriques pour l'ensemble des cultures pour chaque zone irriguée. Le calcul des ces besoins est détaillé dans le dernier exemple. Nous considérons ici les zones irriguées et les cultures suivantes :

Tableau D3.2. - Aménagements_A - surfaces irriguées en ha

Zone nom maraichage fourrage canne Total
Est Grande-Terre dLetaye 567 121 1490 2178
Nord Grande-Terre dgachet 650 130 2020 2800
Blanchet d_pbl 150 15 75 240
Boisviniere d_pd 75 22.5 30 127.5
Belle-Plaine d_pbl 30 7.5 15 52.5
Birmingham d_pbm 15 3 12 30
Total culture   1487 299 3642 5428
    Les ressources mobilisées

Seules les ressources de surface de la Grande Rivière à Goyave au nord de la Basse-Terre sont sollicitées avec les prises en rivière de Traversée, Bras David, Vernou, modélisées par des jonctions. Les apports naturels sont constitués par des chroniques d'écoulements historiques ou reconstituées sur des stations hydrométiques. Ainsi l'apport sur la prise de Vernou correspond à 64% de l'écoulement naturel reconstitué à la station de la Traversée située en aval.

Tout ouvrage de prélèvement en rivière doit comporter un dispositif permettant de laisser en permanence dans le lit de la rivière un débit minimum dit débit réservé. Ce débit est fixé règlementairement au 1/10 du module interannuel au point de prélèvement. Ces débits réservés sont définis par les flux min dans les arcs naturels à l'aval des jonctions correspondant aux captages en rivière et aux confluences.

Tableau D3.3. - Aménagements_A - Débits réservés (l/s)

nom rivière Débit réservé
David130 Bras David cote 130 290
Traverse Gde Riv. à Goyave cote 125 140
Vernou Gde Riv. à Goyave cote 250 140
Prisdeau aval Prise d'Eau 430
Letaye aval retenue 0
Gachet aval retenue 0

Le système comporte les deux retenues de Letaye-Amont et de Gachet en Grande-Terre. Ces retenues sont modélisées par des réservoirs caractérisés par leur courbe de remplissage. La retenue de Letaye a une capacité de 550 000 m3, celle de Gachet de 2 800 000 m3. Il est tenu compte des apports par écoulement et par pluie directe sur la retenue, et des pertes par évaporation et par infiltration.

Détailler les règles de gestion

La politique de distribution de l'eau découle de la définition de pénalités sur un non respect d'objectifs. Ces pénalités induisent un ordre de priorité dans la desserte des demandes et la mobilisation des réserves.

Nous avons adopté la même priorité pour toutes les demandes dites écologiques exprimées par les flux min au niveau des arcs naturels, à savoir une valeur de pénalité de 1 pour le non respect du débit réservé.

Pour les consommations en eau, nous différencions les demandes d'irrigation et d'eau potable, avec une priorité croissante. Nous distinguons 2 niveaux pour chaque demande.

Tableau D3.4. - Aménagements_A1 - Priorités de distribution

type tranche pénalité
débit réservé 100% 1
irrigation 50% 3
irrigation 50% 4
eau potable 10% 4
eau potable 90% 5

Pour les réservoirs, les pénalités négatives portent sur le déficit de remplissage par rapport au stockage objectif, les pénalités positives font référence à l'excès de remplissage par rapport à l'objectif. Nous distinguons 2 zones : une tranche basse où l'eau ne peut être mobilisée donc avec des pénalités négatives très importantes (1000) et la tranche de fonctionnement normal. Dans cette tranche la pénalité positive est très élevée (1000) : le remplissage n'excèdera pas le stockage objectif. La pénalité négative est de 2.9 pour Gachet et 2.95 pour Letaye.

Avec ces pénalités, l'eau est donc distribuée en priorité pour satisfaire la tranche basse des réservoirs, puis 90% de l'eau potable, puis 50% de l'irrigation et 10% d'eau potable, puis 50% de l'irrigation, puis la réserve de Letaye, puis la réserve de Gachet et enfin les débits réservés.

Evaluer les performances

Simulez la desserte en eau par l'action du bouton Simuler    de la barre ou du menu Outils. Cette desserte s'effectue au pas de temps mensuel.

Vous pouvez visualiser différents résultats de la desserte en eau du système par l'action du bouton Résultats    de la barre d'outils Vues. Vous pouvez comparer la desserte en eau sur les consommations en eau comme présentée sur la Figure D3.2. Cette desserte est bien conforme aux priorités définies.


Figure D3.2. - Amenagements_A1 mois - Comparaison desserte demandes

Modifier les règles de gestion

Une simulation est repérée par un numéro, par exemple 1 pour la desserte précédente. Après la simulation, toutes les caractéristiques de gestion et des résultats annuels et saisonniers sont sauvegardés dans un fichier objet du nom de l'aménagement et avec comme extension .s<numéro de simulation>. Vous pouvez ainsi sauvegarder et bien sûr recharger jusqu'à 99 simulations.

Modifier des règles communes

Pour modifier le numéro de simulation et le pas de temps de la desserte, sélectionnez la vue de niveau 2 sur le système d'eau, puis actionnez le bouton Objet    de la barre d'outils Sélection sur la ligne Propriétés de gestion. Saisissez 2 comme nouveau numéro de simulation et 2 comme nouveau mode pour choisir un processus de simulation avec une desserte au pas de temps décadaire. C'est ce pas de temps, couramment utilisé en agronomie, qui sera employé par la suite car il semble établir le meilleur compromis entre précision des résultats (il évite des lissages mensuels), banque de données disponibles et lourdeur des manipulations.

Après simulation de la desserte, vous pouvez comparer vos résultats avec la desserte mensuelle précédente.

Si vous visualisez la représentation graphique des aménagements, vous pouvez constater qu'une nouvelle couche a été ajoutée avec comme nom Amenagements_A1 - 2 à la suite de Amenagements_A1 - 1. Les objets de ces couches possèdent des résultats caractéristiques de la desserte. Vous pouvez ainsi choisir de visualiser les aménagements suivant ces différents aspects à partir du choix des légendes : déficit moyen, déficit maximum annuel (voir Figure C8.2.), plus long déficit, déficit maximum mensuel, retour déficit annuel > 0%, retour déficit annuel > 5%, retour déficit annuel > 25%, déficit annuel.

Vous pouvez ainsi comparer graphiquement 2 simulations, en jouant sur l'opacité ou la position (menu contextuel sur les couches) comme sur l'exemple Figure D3.3. qui permet en un coup d'oeil de voir l'effet de lissage du mensuel.


Figure D3.3. - Amenagements_A1 mois décades - Graphique retour déficit > 5%

Modifier des règles de composants

Vous pouvez bien sûr modifier des propriétés de gestion d'un composant particulier en le sélectionnant. Les alternatives de gestion considèrent souvent des modifications similaires sur plusieurs composants. Ainsi la simulation 3 fera référence à une desserte en eau où les débits réservés deviennent prioritaires.

Sous la vue de niveau 2 du système d'eau, sélectionnez tous les arcs naturels puis actionnez le bouton Sélection    de la barre d'outils Sélection. Choisissez la vue Définition pour disposer de toutes les propriétés des composants. Passez en mode Texte et supprimer toutes les propriétés à l'exception de la ligne penalites. Saisissez 5 comme nouvelles valeurs mensuelles. Pour valider vos modifications, actionnez le bouton Appliquer    de la barre Outils

Modifier les demandes en eau

Modifier les demandes en eau correspond à changer des propriétés structurales des aménagements. Il convient alors de renommer le système d'eau étudié avant de faire ces modifications. A titre d'exercice, vous pouvez créer des aménagements correspondant aux cas pratiques suivants.

Modifier l'efficience de l'AEP

Une recherche et une réparation des fuites sur le réseau d'adduction en eau potable pourrait permettre d'atteindre une efficience de 65%. Ce qui conduit à considérer les demandes de production des stations de traitement présentées dans le Tableau D3.5. La demande globale est abaissée de 9% par rapport à une efficience de 50%

Tableau D3.5. - Demandes AEP en m3/j - efficience 65%

Station de traitement Débit moyen Débit de pointe
Caduc 30000 40000
Deshauteur 20000 25000
Gachet 0 0
Lamentin 5000 6500
Miquel 15000 15000
Vernou 13500 13500
total 83500 100000

Renommez votre système en Amenagements_A1r65. Effectuez les modifications sur les consommations en eau concernées. Simulez la desserte en eau et comparez avec les simulations précédentes.

Abaisser la demande d'irrigation

Les besoins d'irrigation considérés sont des besoins théoriques. Ils peuvent surestimer la demande effective. Aussi il est fortement conseillé d'effectuer une analyse statistique sur les consommations pour cerner l'impact des pratiques culturales et mieux évaluer les besoins. Une solution palliative consiste à considérer brutalement un coefficient d'abattement sur les demandes.

Vous pouvez ainsi étudier l'impact sur la desserte d'un abattement de 25%. Renommez votre système en Amenagements_A1i75. Effectuez les modifications sur les consommations en eau concernées en saisissant simplement 0.75 comme nouveau coefficient au niveau de demande source. Simulez la desserte en eau et comparez avec les simulations précédentes.

 


Des variantes d'aménagements

Etudier le schéma d'utilisation des eaux d'une région consiste à considérer de nombreuses variantes à partir d'un système d'eau existant afin de cerner les évolutions probables sur differents horizons de planification. Nous présentons des cas concrets de mobilisation de nouvelles ressources, avec des modifications structurales importantes, des augmentations de demandes en eau, une recherche d'amélioration de la qualité des eaux, etc. L'outil permet finalement de créer une synthèse graphique afin de présenter les variantes les plus plausibles.

Modifier la structure de l'aménagement

Le premier exemple consiste à mobiliser une ressource de surface supplémentaire pour améliorer la desserte du système Amenagements_A1. Il nous permet de détailler les règles de mobilisation lors d'alimentation de besoins à partir de plusieurs ressources.

La rivière Bras de Sable apparaît comme un site possible pour l'implantation d'une prise d'eau complémentaire afin de permettre une meilleure desserte des besoins tout en respectant les débits réservés. Par contre le captage proposé se situe à la cote 50 m NGG, un pompage est nécessaire pour mobiliser les ressources au niveau de l'ouvrage. En raison du coût d'une telle opération, la station devra être utilisée le moins souvent possible, c'est à dire essentiellement en période de carême.

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Figure D4.1. - Amenagements_A2 - vue graphique

Il s'agit donc d'ajouter une nouvelle jonction bsable pour modéliser le captage et de la placer au niveau de la station hydrométrique existante. Une chronique d'écoulement est donc directement disponible pour définir l'apport naturel.

Créez un arc naturel entre le captage et l'exutoire de la Grande Rivière à Goyave. Le débit réservé, correspondant au 1/10 du module, est de 150 l/s.

Reliez le captage à la conduite mixte de diamètre 1400 mm alimentant la Grande-Terre conformément au schéma du système présenté sur la Figure D4.1.

Les besoins desservis par cette conduite f1400 peuvent être alimentés par la conduite f1000 en place et par la nouvelle conduite créée. Les parts de desserte attendue sont définies par les capacités de transit des liens, à savoir la définition du flux max.

La capacité de transit de la conduite f1000 est fixée à 1.95 m3/s. Si vous définissez une capacité de la nouvelle conduite de 350 l/s, le captage de Bras de Sable sera mobilisé à hauteur de 350 / (350 + 1950) soit 15% de la demande.

Pour limiter le pompage au carême, vous allez définir ce flux max de février à mai et une capacité de transit nulle le reste de l'année. Vous pouvez tester plusieurs hypothèses de gestion en jouant notamment sur les priorités des débits réservés et la capacité de transit.

Multiplier les variantes

 

Aménagements B

La modification majeure par rapport aux aménagements A consiste à solliciter des ressources de la Côte-au-Vent (prises de la Rose et de la Lézarde) et du Sud de la Basse-Terre (retenues de Dumanoir et Moreau).

La demande en eau subit une augmentation importante notamment du fait de l'irrigation des 2000 ha de bananes sur la Côte-au-Vent.

Si on considère une efficience des réseaux de 50%, la demande en eau potable augmente de 18% par rapport aux aménagements A. Vous pouvez étudier également l'hypothèse d'une efficience des réseaux AEP de 65%, correspondant à un abattement global de 22% de la demande.

Tableau D4.1. - Aménagements_B - Demandes AEP en m3/j

Station de traitement Débit moyen r.50% Débit de pointe r.50% Débit moyen r.65% Débit de pointe r.65%
Caduc 30000 40000 30000 40000
Deshauteur 40000 50000 20000 25000
Gachet 4000 5000 0 0
Lamentin 9000 11500 9000 11500
Miquel 15000 15000 15000 15000
Vernou 13500 13500 13500 13500
total 111500 135000 87500 105000

Pour l'irrigation de la Grande-Terre, on considère que seules les zones irriguées du Nord connaissent une augmentation.

Tableau D4.2. - Aménagements_B - surfaces irriguées en ha

Zone nom maraichage fourrage canne Total
Est Grande-Terre dLetaye 567 121 1490 2178
Nord Grande-Terre dgachet 960 190 3000 4150
Blanchet d_pbl 150 15 75 240
Boisviniere d_pd 75 22.5 30 127.5
Belle-Plaine d_pbl 30 7.5 15 52.5
Birmingham d_pbm 15 3 12 30
Total culture   1797 359 4622 6778

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Figure D4.2. - Amenagements_B1 - vue graphique

Vous pouvez définir des variantes avec des débits réservés plus hauts pour améliorer la qualité des cours d'eau. De même vous pouvez construire une variante Amenagements_B2 qui considère un réservoir à la place de la prise sur Bras David.

Tableau D4.3. - Aménagements_B - Débits réservés (l/s)

nom rivière Débit légal Débit haut
David130 Bras David cote 130 290 500
Traverse Gde Riv. à Goyave cote 125 140 350
Vernou Gde Riv. à Goyave cote 250 140 150
Prisdeau aval Prise d'Eau 430 600
Lezarde La Lézarde cote 110 100 100
Larose La Rose cote 125 100 250
Moreau Moreau cote 125 100 200
Carbet Grand-Carbet cote 240 150 300
Perou Pérou cote 250 150 280
Aménagements C

Aucune ressource nouvelle n'est mobilisée. Mais on considère une augmentation importante de la demande en eau.

Si on considère une efficience des réseaux de 50%, la demande en eau potable augmente de 27% par rapport aux aménagements B, soit 40% par rapport aux aménagements A. Vous pouvez étudier également l'hypothèse d'une efficience des réseaux AEP de 65%, correspondant à un abattement global de 40% de la demande.

La surface irriguée de la Côte-au-Vent passe de 2000 à 3800 ha de bananes. Les zones irriguées de la Grande-Terre sont considérées inchangées.

Tableau D4.4. - Aménagements_C - Demandes AEP en m3/j

Station de traitement Débit moyen r.50% Débit de pointe r.50% Débit moyen r.65% Débit de pointe r.65%
Caduc 65000 80000 30000 40000
Deshauteur 40000 50000 20000 25000
Gachet 8000 10000 0 10000
Lamentin 12000 15000 9000 11500
Miquel 15000 15000 15000 15000
Vernou 13500 13500 13500 13500
total 153500 183500 87500 115000

Vous pouvez construire une variante Amenagements_C2 qui considère un réservoir à la place de la prise sur Bras David et une variante Amenagements_C3 avec l'implantation d'un grand réservoir de 10 Millions de m3 dans les Grands-Fonds (voir Figure D4.3.).

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Figure D4.3. - Amenagements_C3 - vue graphique

Pour pouvoir comparer les différentes variantes numériquement, vous pouvez copier les résultats globaux de chacune et coller ces caractéristiques sous un tableur. Vous pouvez considérer des chroniques de variables particulières comme les débits à l'aval des captages pour mieux appréhender la qualité des cours d'eau ou comme les stockages dans les réservoirs pour étudier leur mobilisation. Le plus simple est de sélectionner la chronique avec la commande Objet et considérer la vue Graphe qui effectue un copier automatique des données dans le presse-papiers.


Créer des synthèses graphiques

Vous pouvez créer une synthèse graphique afin de présenter les variantes les plus plausibles.

Chargez les aménagements que vous voulez présenter. Les systèmes d'eau ont été préalablement simulés donc vous pouvez ouvrir ces aménagements à partir des fichiers objets (extension hyd). Eventuellement supprimez ou déplacez des couches aménagements avec le menu contextuel dans la fenêtre à onglet Couches.

Vous pouvez alors sauvegarder les données graphiques avec vos aménagements et les résultats caractéristiques dans un fichier d'extension xmd (pour eXtensible Map Definition). Ce fichier peut être visualisé avec ActiveMap comme présenté sur la Figure D4.4..


Figure D4.4. - Synthèse graphique - visualisation avec ActiveMap


Les besoins d'irrigation

Les besoins en eau de l'irrigation dépendent de plusieurs facteurs : la surface irriguée, sa localisation, la pluie et l'évaporation sur la zone étudiée, le type de culture et les pratiques culturales. Le dernier aspect est difficile à prendre en compte sans des études spécifiques très poussées. Donc ce que nous proposons de calculer ici correspond à une estimation des besoins théoriques des cultures. Ces valeurs demandent donc à être repositionnées par une analyse statistique des chroniques réelles de consommations d'eau pour l'irrigation.

Localiser les surfaces irriguées

La Figure D5.1. présente la localisation des zones irriguées de la Grande-Terre. Le Tableau D5.1. détaille pour chaque périmètre les surfaces irriguées par type de culture.


Figure D5.1. - Localisation des zones irriguées

Tableau D5.1. - Aménagements_B - Détail des surfaces irriguées en ha

Zone nom maraichage fourrage canne Total
Letaye P0 35 25 10 70
Moule P1 145 11 210 366
St François ouest P2 17 6 360 383
St François nord P3a 200 25 700 925
St François est P3b 170 54 210 434
Est Grande-Terre Letaye 567 121 1490 2178
Port-Louis P1n 50 10 140 200
Petit-Canal P4 180 30 540 750
Gachet Pg 500 100 1600 2200
Anse-Bertrand Pab 230 50 720 1000
Nord Grande-Terre Gachet 960 190 3000 4150
Blanchet PBL 150 15 75 240
Boisviniere PD 75 22.5 30 127.5
Belle-Plaine PBL 30 7.5 15 52.5
Birmingham PBM 15 3 12 30
Total culture   1797 359 4622 6778

Pour calculer la pluie moyenne sur les périmètres irrigués, nous disposons de chroniques de pluie décadaires sur de nombreux postes pluviométriques.

Il faut donc calculer la part d'apports d'une station pluviométrique sur une surface donnée. On considère la méthode de Thiessen qui prend comme hypothèse, qu'un point est influencé par la station la plus proche. L'onglet Outils implémente cette méthode de Thiessen et permet de calculer la zone d'influence de chaque station, comme présenté sur la Figure D5.2. Dans la couche Irrigation, pour chaque zone irriguée, il est ajouté le pourcentage des stations les plus proches (au maximum 6).


Figure D5.2. - Influence des postes pluviométriques - Thiessen

 

Définir les zones irriguées

Il faut définir des objets zones irriguées pour chaque périmètre et chaque type de culture. Des études précédentes ont montré qu'il était judicieux de différencier pour chaque périmètre, le maraichage, le fourrage, et 4 assolements pour la canne à sucre, caractérisés par les dates de récolte.

Maraichage

Réserve Utilisable (RU) : 80 mm

Réserve Facilement Utilisable (RFU) : 30 mm

Coefficient cultural (Kc) : 0.95

Fourrage

Les caractéristiques retenues sont celles utilisées par le Service Météorologique, synthétisées ci-dessous :

Réserve Utilisable (RU) : 110 mm

Réserve Facilement Utilisable (RFU) : 50 mm

Coefficient cultural (Kc) : 1

Canne à sucre

Pour la canne à sucre, contrairement aux précédents types de culture, il est important de tenir compte de la pratique culturale dans la simulation.

Les résultats présentés font référence aux travaux de l'I.R.F.A. et du C.I.R.A.D. [ COMBRES 1989 ] et [ COMBRES 1990 ].

Une exploitation équilibrée comprend différentes soles, caractérisées par leur date de récolte. Ces dates de récolte s'étalent de la mi-Février à la mi-Juin.

On considère une période sans irrigation pour l'ensemble des soles du 1er octobre au 15 décembre et, pour chaque sole, durant les 2 mois qui précèdent sa récolte.

Le coefficient cultural d'une sole suit alors un cycle de 12 mois, caractérisé par 3 phases :

 

  • 1. Phase initiale : Durant les 2 mois qui suivent la récolte, la fraction de sol nu est prédominante et le coefficient cultural est constant : Kc =0.5;

  • 2. Phase de croissance active : Sur cette période de 4 mois, le coefficient cultural varie linéairement de Kc = 0.5 à Kc = 1.0;

  • 3. Phase de maturité : Durant les six derniers mois, le coefficient cultural est constant, Kc = 1.0 .

 

Les valeurs préconisées par le Service Météorologiques respectivement pour la réserve utile, et la réserve facilement utilisable sont :

 

  • RU = 140 mm

  • RFU = 60 mm

 

Il convient de tenir compte des diverses soles qui cohabitent sur une zone irriguée donnée. Diverses simulations tests ont démontré que la prise en compte de plus de 4 soles sur une même zone irriguée n'apportait pas de modification significative de l'estimation de la demande en eau annuelle moyenne de la zone considérée.

Il a donc été choisi de modéliser un périmètre de culture de canne à sucre par 4 soles, dont les dates de récolte respectives sont : 15 février, 15 mars, 15 avril, et 15 mai.

Banane

Les caractéristiques retenues sont le fruit d'une concertation avec l'IRFA Capesterre-Belle-Eau.

Réserve Utilisable (RU) : 36 mm

Réserve Facilement Utilisable (RFU) : 12 mm

Coefficient cultural (Kc) : 1.1


Figure D5.3. - Définition des zones irriguées

 

Exploiter les résultats

Pour définir les chroniques des demandes théoriques cumulées sur les zones irriguées retenues, il s'agit de sélectionner la jonction en amont de ces zones et d'accéder à la vue Résultats qui permet de connaître l'ensemble des demandes à l'aval. Vous pouvez ainsi accéder aux chroniques cumulées correspondant aux bilans mensuels et décadaires. Utilisez un tableur du type Microsoft Excel pour coller ces chroniques et constituer des nouveaux fichiers d'apports.

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