Prise d'eau flottante
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Les prises d'eau flottantes pour systèmes d'eau potable permettent d'extraire de l'eau à proximité de la surface d'un fleuve ou d'un lac, et ainsi, d'éviter les plus fortes charges en suspension que l'on trouve plus près du fond quand il y a des inondations. Le tuyau d'entrée de la pompe aspirante se connecte juste sous le niveau du plan d'eau à un ponton flottant. Celui-ci est amarré à la rive ou au fond du fleuve ou du lac. La pompe elle-même peut être soit sur la rive soit sur le ponton. En la plaçant sur le ponton, l'avantage est que le tuyau d’aspiration peut être très court, la charge à l’aspiration sera donc constante (moins de risque de cavitation). Si les courants du fleuve charrient souvent des troncs ou des débris volumineux, il faudra protéger d'autant plus la prise d'eau flottante pour ne pas l'abîmer. Pour construire le ponton, on peut attacher une structure d'acier ou de bois à des flotteurs faits de barils vides, de récipients en plastique, ou de tubes en acier hermétiquement fermés d'au moins 30 cm de diamètre.
Contents
Conditions favorables
Schéma : Water for the World.
Fleuves ou lacs.
Les prises d'eau sur un étang ou un lac devraient être disposées de sorte que ce soit l'eau de la meilleure qualité possible qui passe par le système, afin de ne pas puiser d'eau contaminée par le contact avec les hommes ou les animaux et autres matériaux organiques ou matériaux en suspension. Un endroit convenable assurera que l'eau à disposition de la communauté sera appropriée.
En général, mettre en place des prises d'eau pour un étang ou un lac coûte cher. Et plus les usagers sont loin de la source, plus le système sera cher. Quand c'est possible, la source et la prise d'eau devront alors être proches de la communauté. En cas de sécheresse, un système situé loin de la communauté pourrait s'arrêter de fournir de l'eau de manière régulière. Dans ce cas, assurez-vous que les volumes d'eau en saison sèche et en saison humide sont connus, afin de pouvoir diversifier les sources d'eau pendant les périodes où il y a peu ou pas d'eau.
Quand c'est possible, une prise d'eau de rivière devrait se situer là où il y a un débit adéquat ; à un niveau qui permette l'adduction gravitaire de sorte à minimiser les coûts de pompage ; en amont des lieux d'abreuvement du bétail, de lavoirs et de point de rejet d'un égout (pour ne pas polluer l'eau) ; et en amont des ponts (pour réduire la vélocité/turbulence).
Les prises d'eau sont conçues pour éviter le colmatage et l'affouillement, et assurer la stabilité de l'ouvrage même en cas d'inondation. Là où le fleuve ne charrie pas de rochers ou de cailloux, une prise d'eau non protégée peut suffire.
Résistance aux changements de l'environnement
Effets de la sécheresse sur le ciment
Effets de la sécheresse : Béton mal fait ou fissures (par exemple dans des réservoirs, barrages, voies d'eau, puits, et autres ouvrages).
Causes profondes de ces effets : Moins d'eau utilisée pour le curage ; eau impure utilisée pour le malaxage.
Pour augmenter la résilience des systèmes WASH : S'assurer que le malaxage, les proportions, la pureté des ingrédients sont appropriés ; minimiser le contenu de l'eau dans le mélange ; s'assurer que le curage est convenable.
Plus d'informations sur la gestion de la sécheresse : Systèmes WASH résilients dans les zones exposées à la sécheresse.
Construction, utilisation et entretien
En général, l'utilisation d'un système de prise d'eau flottant est effectuée par quelqu'un qui s'occupe de l'entretien. Il faut vérifier le tuyau d'admission et la pompe avant d'actionner cette dernière, enlever les débris qui pourraient boucher le passage, et réparer les éventuels dégâts. Ceci est particulièrement important pendant la saison des pluies. Chaque jour, il faut vérifier, et si besoin ajuster, les câbles d'amarrage, et s'assurer qu'il n'y a pas de fuite sur les raccords de conduite souples. Le moindre dégât sur la structure de l'amarrage ou du ponton doit être réparé immédiatement, ce qui peut nécessiter la participation de plusieurs personnes. Selon les matériaux utilisés, il faudra peut-être repeindre le ponton régulièrement, au moins une fois par an pour ce qui est des parties en acier.
Problèmes éventuels
— Des objets flottants heurtent le ponton flottant
— Le raccord de conduite entre le ponton et la rive s'abîment
— L'eau du lac ou de la rivière est de mauvaise qualité
Grilles
Dans les systèmes d'approvisionnement en eau, on utilise des grilles afin de réaliser divers objectifs :
- Retirer les matières en suspension de taille importante ; elles pourraient boucher les tuyaux, endommager les pompes et autres équipements mécaniques, ou bien entraver le bon fonctionnement du processus de traitement. C'est pourquoi on utilise des grilles et qu'elles sont nettoyées à la main ou avec une machine, sur place.
- Clarification de l'eau en retirant les matières en suspension, même si elles sont petites, pour alléger la tâche des processus de traitement suivants. On utilise notamment les grilles pour que les filtres ne se bouchent pas trop rapidement. Le dégrillage se fait en passant l'eau par des barreaux serrés, un grillage ou bien des plaques perforées. Cela ne change en rien la qualité chimique ou bactériologique de l'eau, et sert à retenir les matériaux grossiers et les matériaux en suspension plus gros que l'ouverture de la grille. Même quand les matériaux filtrés forment une couche de dépôts, le dégrillage reste un système purement mécanique. En général, les mailles de la grille sont des bandes d'acier ou des barreaux à 0.5-5 cm. Si l'on pense qu'il y aura peu de matériaux filtrés, les barreaux seront disposés à un angle abrupt, 60-75° par rapport à l'horizontale, et le nettoyage se fera à la main à l'aide de râteaux. Si de plus grandes quantités de matériaux sont prévues, on peut toujours nettoyer à la main. Ceci sera plus facile si l'on incline les barreaux à 30-45°.
L'eau devra s'écouler vers les barreaux du tamis à une vitesse assez faible, 0,1-0,2 m/s. Une fois qu'elle a passé le tamis, la vitesse du débit devra être d'au moins 0,3-0,5 m/s afin d'empêcher que les matériaux en suspension ne stagnent. En ce qui concerne les ouvertures entre les barreaux, la vitesse du débit devrait être limitée à un maximum de 0,7 m/s, pour ne pas que des matériaux mous ou souples ne puissent passer entre. Une grille propre pourra permettre à l'eau de passer avec une perte de charge de quelques centimètres seulement. Cependant, plus les obstructions seront importantes dans la grille, plus la perte de charge sera forte. Un nettoyage régulier devrait maintenir celle-ci à une hauteur d'eau de 0,1-0,2 m. En prenant en compte des nettoyages faits en retard et des pannes mécaniques, la pratique dicte que les barreaux de la grille doivent être à 0,5-0,10 m de perte de charge.
Documentation, vidéos et liens
- Choisir l'endroit où placer une prise d'eau (en anglais). Water for the World.
- Construire une prise d'eau : étangs, lacs et réservoirs (en anglais). Water for the World.
- Entretien des prises d'eau (en anglais). US AID.
- Prises d'eau de surface et petits barrages (en anglais). Nhamo Masanganise.
- Plannification des ouvrages de prise d'eau pour l'irrigation ou l'énergie hydraulique (en anglais). Helmut Lauterjung / Gangolf Schmidt. Une Publication de GTZ-Postharvest Project, 1989.
Remerciements
- Brikke, François, et Bredero, Maarten. Linking technology choice with operation and maintenance in the context of community water supply and sanitation: A reference document for planners and project staff ou (autre lien). Organisation mondiale de la Santé et IRC Eau et assainissement. Genève, Suisse 2003.
- Choisir l'endroit où placer une prise d'eau (en anglais). Water for the World.
- Prises d'eau de surface et petits barrages (en anglais). Nhamo Masanganise.