Le puits et la nappe : arbitrage entre rendement et sécurité
Dans un village de la commune de Dassa-Zoumé, une association creuse un puits pour irriguer un jardin maraîcher de 1 200 m². Le forage atteint une nappe dont le niveau statique est à 8 m sous le sol. La pompe disponible a un débit de 3 m³/h et refoule l'eau dans un réservoir posé sur une butte, 6 m au-dessus du sol, relié au jardin par un tuyau de 40 mm de diamètre intérieur. Le maraîcher veut arroser chaque jour 18 m³ pendant la saison sèche, en deux arrosages. Le technicien signale que le niveau de la nappe baisse de 0,4 m par an dans la zone et que la pompe, immergée à 12 m, risque de désamorcer. Le budget annuel d'entretien est de 60 000 FCFA ; une nouvelle pompe coûte 180 000 FCFA.
1. Calculez la durée minimale de pompage nécessaire chaque jour et le volume que le réservoir doit pouvoir stocker entre deux arrosages. Le projet est-il réalisable avec la pompe actuelle ?
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Débit = 3 m³/h ; volume journalier = 18 m³. Durée théorique = 18 ÷ 3 = 6 h de pompage par jour. Comme l'arrosage se fait en deux fois, chaque apport est de 18 ÷ 2 = 9 m³ : le réservoir doit donc contenir au moins 9 m³ utiles (prévoir une marge, par exemple 10 m³, pour couvrir les pertes et un retard).
Réalisabilité : 6 h de marche quotidienne est acceptable pour une petite pompe, mais il faut vérifier la hauteur manométrique. La pompe doit vaincre la dénivellation géométrique (8 m pour atteindre l'eau + 6 m pour monter au réservoir = 14 m) plus les pertes de charge dans le tuyau de 40 mm. Une pompe immergée à 12 m n'a que 4 m de marge sous le niveau statique ; avec un rabattement de 0,4 m/an, cette marge disparaît en 10 ans au plus, et bien plus vite en saison sèche si plusieurs puits pompent la même nappe. Conclusion : le débit suffit, mais la marge de sécurité hydraulique est insuffisante ; il faut soit descendre la pompe, soit réduire le débit de prélèvement, soit prévoir un dispositif d'assèchement (flotteur, sonde) pour éviter la marche à sec.
2. Le maraîcher doit choisir entre payer l'entretien annuel et acheter une pompe neuve. Raisonnez en coût sur trois ans et proposez une décision argumentée, en tenant compte du risque de panne.
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Sur 3 ans : entretien = 3 × 60 000 = 180 000 FCFA. Une pompe neuve = 180 000 FCFA d'achat, auquel s'ajoute l'entretien courant (au minimum les petites pièces) : le coût total dépasse donc 180 000 FCFA. Sur le seul critère financier à trois ans, garder la pompe et l'entretenir est plus avantageux, à condition qu'elle ne tombe pas en panne majeure.
Mais le calcul doit intégrer le risque : si la pompe casse en pleine saison sèche, la perte de récolte peut dépasser le coût de la pompe. On compare donc coût certain (entretien) et coût espéré (probabilité de panne × perte). Une décision raisonnable est de continuer l'entretien tout en constituant une réserve (par exemple 5 000 FCFA par mois) pour financer le remplacement anticipé, et de corriger d'abord le problème de la hauteur d'immersion, car changer la pompe sans corriger l'aspiration ne ferait que reporter la panne. La réponse attendue n'est pas « la moins chère » mais celle qui minimise le risque de rupture d'approvisionnement en eau.