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Institut International d’Ingénierie Rue de la Science - 01 BP 594 - Ouagadougou

Institut International d’Ingénierie Rue de la Science - 01 BP 594 - Ouagadougou 01 - BURKINA FASO Tél. : (+226) 25. 49. 28. 00 - Fax : (+226) 25. 49. 28. 01 - Mail : 2ie@2ie-edu.org - www.2ie-edu.org OPTIMISATION DES RÉSEAUX D’IRRIGATION DU PÉRIMÈTRE IRRIGUÉ DE SUCAFCI (6 846 ha) MÉMOIRE POUR L’OBTENTION DU DIPLÔME D’INGENIEUR 2IE AVEC GRADE DE MASTER EN INGENIERIE DE L’EAU ET DE L’ENVIRONNEMENT SPECIALITE : GENIE CIVIL ET HYDRAULIQUE OPTION : INFRASTRUCTURES ET RESEAUX HYDRAULQUES ------------------------------------------------------------------ Présenté et soutenu publiquement le 21 Janvier 2019 par KOUAME KOUADIO CHARLES N°2012 0141 Encadrant 2iE : Dr Angelbert Biaou Enseignant-chercheur à 2IE Maître de stage : Germain Amani Kouamé, Directeur irrigation de SUCAFCI Structure d’accueil du stage : SUCAFCI Jury d’évaluation du stage : Président : Fowé TAZEN Membres et correcteurs : M. Roland YONABA M. Boubé BASSIROU M. Cheick Oumar ZOURE Promotion [2018/2019] Modélisation et simulation du fonctionnement hydraulique des réseaux d’irrigation du périmètre irrigué de SUCAFCI Ferké 2 (6 846 hectares) KOUAME KOUADIO CHARLES Promotion 2018/2019 Page i DEDICACES Je dédie ce présent rapport : A mon père KRAMO Kouamé Antoine qui m’a soutenu à tous les niveaux de la vie jusqu’au bout sans jamais se décourager malgré les incertitudes de la vie. A ma mère YAO Amoin Ivonne qui en plus de son soutien, consacre nuit et jour son temps à prier Dieu pour que mon travail soit toujours bien fait. A mon oncle KOFFI Kadjo qui malgré ses préoccupations diverses a été une aide incontournable. Au DAAD (The German Academic Exchange Service) pour le financement complet de mon cycle de Master. A toute la famille pour leur soutien. Et enfin, à tous mes amis qui m’ont permis de toujours donner le meilleur de moi. Modélisation et simulation du fonctionnement hydraulique des réseaux d’irrigation du périmètre irrigué de SUCAFCI Ferké 2 (6 846 hectares) KOUAME KOUADIO CHARLES Promotion 2018/2019 Page ii REMERCIEMENTS La rédaction de ce mémoire a été rendue possible grâce au concours de différents acteurs tant au niveau du 2iE qu’au niveau de la Sucrerie d’Afrique de Côte d’Ivoire (SUCAFCI). C’est l’occasion pour nous, de témoigner de notre reconnaissance à toutes ces personnes qui de près ou de loin n’ont ménagé aucun effort pour la réussite de ce travail entre autres :  La Direction Générale de l’Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement (2IE) avec à sa tête Pr. Mady KOANDA, ainsi que tous les enseignants de 2IE dont le concours nous a permis d’avoir un enseignement de haut niveau;  Dr. Angelbert Biaou Ensignant Chercheur à 2IE, pour son encadrement et ses conseils nécessaires à la réalisation de notre travail ;  M. Jean Pierre CHAMPEAUX, Directeur Génréral Adjoint de SUCAFCI pour l’accueil et le déroulement de notre travail dans votre structure;  M. Dominique Vengor, Directeur Technique Agricole et tous ses collaborateurs pour votre accueil dans votre Direction;  M. KOUAME Amani Germain Directeur Irrigation pour votre encadrement, vos conseils et votre disponibilité qui nous ont permis de mener à bien notre travail ;  M. Yéo Souleymane, Chef Section Exploitation Ferké 2 pour le partage de votre expérience ;  M. Dosso Brahima, Chef Section Projet et Carto Ferké 1 et 2 et tous ces collaborateurs pour l’élaboration de nos cartes ;  M. Dolorou Yéo, Assistant Section Maintenance Ferké 2 pour tous les documents mis à notre disposition pour la réussite de notre travail  Tous les Chefs Secteurs de Ferké 2 et leurs collaborateurs pour leur apport dans notre travail ;  M. Thio Alama, Fontainier Ferké 2 pour votre apport dans notre étude ;  M. Ouattara Oumar, Électrotechnicien pour l’aide apporté lors de nos différents déplacements ;  Le CPTS pour votre apport tout au long de notre stage.  Le Bureau Irrigation pour leur collaboration à la réalisation de notre travail Modélisation et simulation du fonctionnement hydraulique des réseaux d’irrigation du périmètre irrigué de SUCAFCI Ferké 2 (6 846 hectares) KOUAME KOUADIO CHARLES Promotion 2018/2019 Page iii RESUME Ce mémoire s’inscrit dans le cadre du plan de développement de l’irrigation de la SUCAFCI. Il traite l’optimisation de l’exploitation du réseau et des équipements d’irrigation de Ferké 2 pour une meilleure production de la canne à sucre en vue de satisfaire la demande nationale. Ainsi pour mieux connaitre ce réseau qui subit des casses et de baisses de pression, nous avions réalisé un diagnostic et à partir des résultats de ce dernier effectué des modèles hydrauliques puis des simulations avec le logiciel EPANET. En outre, les résultats du diagnostic montrent que 100% des principales causes de ces problèmes sont liées à un manque d’étude du réseau et de ses conditions d’exploitation. En effet, suite à cette découverte, nous avions faits deux études à savoir :  La première en régime permanent qui comporte 5 Scénarii (1 : Mise en marche/arrêt successive des parcelles et pompes ; 2 : Variation du multiplicateur de demande ; 3 : Essai de vitesse dans les tuyaux ; 4 : Essai de fuite dans le réseau et 5 : Extension de parcelles en pivots). Les simulations effectuées à partir de ces derniers nous ont permis de mettre en place un outil de gestion adapté aux conditions d’exploitation du réseau d’irrigation pour le Bureau Irrigation et une régulation des débits et pression par la variation de la vitesse de rotation des pompes de 3 stations de pompage.  La deuxième en régime transitoire à travers laquelle nous avions proposés deux types d’équipements de lutte contre le coup de bélier. Il s’agit de 33 soupapes tarées à 12 bars pour la lutte contre la surpression et de 59 ventouses à trois fonctions pour des dépressions maximales de -2.5 bars. Le coût total du projet s’élève à 819 694.12 € TTC soit environ 536 899 647.98 FCFA avec une Durée de Retour sur Investissement de 3 ans. Mots clés :  Modélisation  Optimisation  régime  Simulation Modélisation et simulation du fonctionnement hydraulique des réseaux d’irrigation du périmètre irrigué de SUCAFCI Ferké 2 (6 846 hectares) KOUAME KOUADIO CHARLES Promotion 2018/2019 Page iv ABSTRACT This thesis is part of the SUCAFCI’s irrigation development plan. It deals with the optimization of the operation of the Ferké 2 network and irrigation equipment for a better production of sugar cane in order to satisfy the national demand. So in order to get a better understanding of this network that is suffering from pipe scrapes and pressure drops, we had made a diagnosis and based on the results of this last one, we had run hydraulic models and then simulations using the EPANET software. Furthermore, the diagnostic results show that 100% of the main causes are related to a lack of study of the network and its operating conditions. Indeed, further to this discovery, we made two studies namely: The first steady state which contains 5 Scenarios (1: Put in successive on/off of the plots of land and the pumps; 2: Variation of the multiplier of request; 3: Speed test in the pipes; 4: Leakage test in the network and 5: Extension of plots in pivots). The simulations carried out from these last ones enabled us to set up a management tool adapted to the conditions of exploitation of the irrigation network for the Irrigation Board and a regulation of flows and pressure by the variation of the speed of rotation of the pumps of 3 pumping stations. The second one was transitional, through which we proposed two types of equipment to fight the rams. It consists of 33 relief valves rated at 12 bar for overpressure control and 59 three- function suction cups for maximum depressions of 2.5 bar. The total cost of the project amounts to € 819,694.12 including tax, or approximately 536,899,647.98 FCFA with a 3 year return on investment period. Keywords:  Modeling  Optimization  regime  Simulation Modélisation et simulation du fonctionnement hydraulique des réseaux d’irrigation du périmètre irrigué de SUCAFCI Ferké 2 (6 846 hectares) KOUAME KOUADIO CHARLES Promotion 2018/2019 Page v SIGLES ET ABREVIATION 2IE : Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement ADERPI : Association Régionale pour la maitrise de l’Irrigation BI : Bureau Irrigation CIRAD : Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement DI : Direction Irrigation EDACERE : Société d’Études Geophysiques et d’Entretien des Appareils a Circuits d’Eau et Réseaux d’Eau FAO : Fonds des Nations Unies pour l’Alimentation et l’Agriculture. PEHD : Polyéthylène Haute Densité PESUF : Projet Extension Sud de Ferké 2 PIB : Produit Intérieur Brut PVC: Poly Vinyl Chloryde SOGREAH : Société Grenobloise d’Études et d’Applications hydrauliques STR-PVC : Syndicat des Tubes et Raccords en Poly Vinyl Chloryde SUCAFCI : Sucrerie d’Afrique de Côte d’Ivoire UEMOA : Union Économique et Monétaire Ouest Africaine Modélisation et simulation du fonctionnement hydraulique des réseaux d’irrigation du périmètre irrigué de SUCAFCI Ferké 2 (6 846 hectares) KOUAME KOUADIO CHARLES Promotion 2018/2019 Page vi SOMMAIRE DEDICACES .............................................................................................................................. i REMERCIEMENTS .................................................................................................................. ii RESUME ................................................................................................................................. iii ABSTRACT .............................................................................................................................. iv SIGLES ET ABREVIATION .................................................................................................... uploads/Ingenierie_Lourd/ optimisation-des-reseaux-d-x27-irrigation-du-perimetre-irrigue-de-sucafci-6-846-ha.pdf