نموذج مباراة توظيف تقنيين من الدرجة الثالثة - المكتب الجهوي للاستثمار الفلاحي لملوية - الهندسة القروية / تدبير الماء والتحكم فيه 2015

Ce modèle regroupe les deux épreuves écrites du concours de recrutement de techniciens de 3e grade, option Génie rural ; gestion et maîtrise de l'eau, organisé le 11 octobre 2015 par l'Office Régional de Mise en Valeur Agricole de la Moulouya. Épreuve n° 1 (spécialité) : 5 questions sur 20 points, coefficient 3, 3 heures. Épreuve n° 2 : sujet de réflexion sur les ressources en eau, coefficient 2, 2 heures. Voici une correction proposée ; on prend g = 9,81 m/s² et ρ = 1 000 kg/m³.

Épreuve n° 1 — Spécialité

Question 1 (7 points)

a) Rôle des appareillages hydrauliques

• Ballon anti-bélier (réservoir d'air sous pression) : installé au départ d'une conduite de refoulement, il protège la conduite et la pompe contre le coup de bélier lors d'un arrêt brusque de la pompe : il restitue de l'eau à la conduite pendant la dépression, puis absorbe la surpression au retour de l'onde, limitant ainsi les variations de pression.
• Vanne AMIL : vanne automatique à flotteur, dite « à niveau amont constant » ; placée dans un canal, elle maintient constant le niveau d'eau à son amont quel que soit le débit, ce qui garantit l'alimentation des prises situées en amont.
• Soupape de décharge : appareil qui s'ouvre automatiquement lorsque la pression dépasse une valeur de consigne, en évacuant un débit d'eau vers l'extérieur ; il protège les conduites contre les surpressions (coup de bélier, fermeture de vanne).

b) Réserve facilement utilisable (RFU) : fraction de la réserve utile du sol que la plante peut extraire sans effort et sans baisse de rendement. RU = (H_cc − H_pf) × d_a × Z ; RFU = p × RU (p souvent pris à 2/3, variable selon la culture). En irrigation, la dose à apporter correspond à la RFU, et on irrigue lorsqu'elle est épuisée.

c) Efficience d'un réseau d'irrigation : rapport entre le volume d'eau effectivement mis à la disposition des cultures (ou livré à l'aval) et le volume prélevé en tête du réseau. Elle mesure les pertes (fuites, infiltrations, évaporation, colatures). L'efficience globale est le produit des efficiences de transport, de distribution et d'application à la parcelle.

d) Inconvénients des sols humides (engorgés) : asphyxie des racines et mauvais développement racinaire ; retard de ressuyage et de réchauffement au printemps ; impossibilité de travailler le sol et de passer avec les engins (tassement, dégradation de la structure) ; développement des maladies cryptogamiques et des adventices hygrophiles ; pertes d'azote par dénitrification ; remontées salines si la nappe est proche et salée ; baisse des rendements.

e) Effets de la salinité des eaux d'irrigation

• Sur les cultures : augmentation de la pression osmotique de la solution du sol, qui rend l'eau moins disponible (« sécheresse physiologique ») ; toxicité spécifique de certains ions (sodium, chlorures, bore) avec brûlures des feuilles ; déséquilibres nutritionnels ; baisse de rendement variable selon la tolérance de l'espèce.
• Sur les sols : accumulation de sels (salinisation) ; lorsque le sodium domine (SAR élevé), sodisation : dispersion des argiles, dégradation de la structure, battance, baisse de la perméabilité et de l'aération, remontée du pH.
• Parades : fractions de lessivage, drainage, choix de cultures tolérantes, amendement gypseux pour les sols sodiques, irrigation localisée à haute fréquence.

Question 2 (3 points) — Agrumes, 150 ha en gravitaire

Besoin brut mensuel en tête de parcelle

• Besoin net (évapotranspiration de la culture) : ET_c = K_c × ET₀ = 0,7 × 180 = 126 mm.
• Besoin brut : B_b = ET_c / E_p = 126 / 0,6 = 210 mm, soit 2 100 m³/ha pour le mois de juillet (1 mm = 10 m³/ha).
• Pour l'exploitation : 2 100 × 150 = 315 000 m³ en juillet.

Débit fictif continu de pointe (juillet = 31 jours = 2 678 400 s)

• dfc = 2 100 000 l / 2 678 400 s ≈ 0,78 l/s/ha.
• Pour les 150 ha : 0,784 × 150 ≈ 117,6 l/s.

Superficie à irriguer par jour

Une main d'eau de 30 l/s fonctionnant 24 h/24 délivre 30 × 86 400 = 2 592 m³/jour. Le besoin brut journalier moyen de pointe est de 2 100 / 31 ≈ 67,7 m³/ha/jour. La superficie dont une main d'eau couvre les besoins est donc 2 592 / 67,7 ≈ 38 ha (on retrouve 30 / 0,784 ≈ 38 ha).

Réponse probable quant à l'interprétation attendue : la dose par arrosage n'étant pas donnée, on exprime la superficie journalière par main d'eau. Pour couvrir 150 ha, il faut 117,6 / 30 ≈ 3,9, soit 4 mains d'eau en fonctionnement continu (ou une main d'eau unique fonctionnant environ 4 fois plus longtemps, ce qui est impossible sur un mois). Si une dose d par arrosage était fixée (en m³/ha), la superficie irriguée par jour et par main d'eau serait S = 2 592 / d.

Question 3 (4 points) — Conduite avec rétrécissement

1) Section S₁ et diamètre D₁

Q = 750 l/s = 0,75 m³/s ; V₁ = 1,5 m/s.

S₁ = Q / V₁ = 0,75 / 1,5 = 0,5 m²

D₁ = √(4S₁/π) = √(4 × 0,5 / π) = √0,6366 ≈ 0,80 m (798 mm).

💡 Le sujet indique D₂ = 10 mm, ce qui est incompatible avec Q = 750 l/s et V₂ = 2,5 m/s : la continuité donne S₂ = 0,75 / 2,5 = 0,3 m², soit D₂ ≈ 0,62 m. Il s'agit vraisemblablement d'une coquille ; D₂ n'est de toute façon pas nécessaire au calcul de P₂.

2) Pression P₂ au point B

Bernoulli entre A et B (conduite horizontale, z_A = z_B), avec une perte de charge de 0,2 bar = 20 000 Pa :

P₁ + ½ρV₁² = P₂ + ½ρV₂² + ΔP

P₂ = P₁ + ½ρ(V₁² − V₂²) − ΔP = 100 000 + 500 × (2,25 − 6,25) − 20 000 = 100 000 − 2 000 − 20 000

P₂ = 78 000 Pa = 0,78 bar

Question 4 (4 points) — Écoulement gravitaire de R1 vers R2

1) Débit Q

Charge disponible : H = 150 − 100 = 50 m. Elle est entièrement consommée par les pertes de charge : 50 = ΔH_lin + ΔH_sing, avec ΔH_sing = 2 m, donc ΔH_lin = 48 m.

Darcy-Weisbach : ΔH_lin = k × (L/D) × V²/2g = 0,025 × (1 500 / 0,25) × V²/19,62 = 150 × V²/19,62

V² = 48 × 19,62 / 150 = 6,278 ⇒ V ≈ 2,51 m/s

S = π × 0,25² / 4 = 0,0491 m² ⇒ Q = 2,51 × 0,0491 ≈ 0,123 m³/s = 123 l/s.

2) Durée minimale de vidange de R1 (débit supposé constant)

t = V / Q = 3 000 / 0,123 ≈ 24 390 s ≈ 6,8 heures (environ 6 h 46 min).

Question 5 (2 points) — Conduite ramifiée

Débit dans la branche de 5 cm : Q₅ = V × S = 12 × π × 0,05² / 4 = 12 × 0,001963 = 0,02356 m³/s ≈ 23,6 l/s.

Conservation du débit au nœud : Q₁₀ = 80 − 23,6 = 56,4 l/s = 0,0564 m³/s.

Vitesse dans la branche de 10 cm : V₁₀ = Q₁₀ / S₁₀ = 0,0564 / (π × 0,10² / 4) = 0,0564 / 0,007854 ≈ 7,19 m/s.

Épreuve n° 2 — Les ressources en eau au Maroc et le PNEEI

💡 Le sujet donne le plan : potentiel, problématique, efforts de mobilisation, PNEEI. Reprenez ces quatre points comme parties.

Introduction

Le Maroc se situe en majeure partie en zone aride à semi-aride : ses précipitations sont irrégulières d'une année à l'autre, mal réparties dans l'espace (le Nord-Ouest concentre l'essentiel des apports) et marquées par des extrêmes de plus en plus fréquents (sécheresses, inondations). L'eau y est un facteur limitant du développement, et l'agriculture irriguée en est de loin le premier consommateur.

I. Le potentiel en ressources en eau

• Potentiel des ressources en eau naturelles estimé à environ 22 milliards de m³ par an, dont environ 18 milliards de m³ d'eaux de surface et 4 milliards de m³ d'eaux souterraines.
• Une part seulement est techniquement et économiquement mobilisable ; les apports sont très variables d'une année à l'autre.
• Ressources non conventionnelles à développer : dessalement de l'eau de mer, réutilisation des eaux usées épurées, collecte des eaux pluviales.

II. La problématique

• Rareté croissante : la disponibilité par habitant baisse avec la croissance démographique et la baisse des apports liée au changement climatique.
• Irrégularité et phénomènes extrêmes : sécheresses répétées, crues destructrices.
• Surexploitation des nappes (baisse des niveaux, notamment dans le Souss, le Saïs, le Haouz) et dégradation de la qualité (pollution, salinisation, nitrates).
• Envasement des retenues des barrages, qui réduit leur capacité.
• Faible efficience de l'irrigation gravitaire et valorisation insuffisante du m³ d'eau.
• Concurrence entre usages (eau potable, industrie, tourisme, agriculture).

III. Les efforts de mobilisation

• Politique des barrages lancée à la fin des années 1960 : plus d'une centaine de grands barrages et des transferts d'eau, qui assurent l'eau potable des villes et l'irrigation de la grande hydraulique.
• Aménagement hydro-agricole des grands périmètres gérés par les ORMVA, dont celui de la Moulouya ; environ 1,5 million d'hectares irrigués au total (grande, petite et moyenne hydraulique, irrigation privée).
• Mobilisation des eaux souterraines, petits barrages et lacs collinaires.
• Cadre juridique et institutionnel : loi sur l'eau n° 10-95 (1995) instituant les agences de bassins hydrauliques et la planification intégrée ; gestion participative via les associations d'usagers des eaux agricoles.
• Le bilan est globalement positif (sécurisation de l'eau potable, développement de l'irrigation), mais la politique d'offre atteint ses limites : il faut désormais gérer la demande.

IV. Le PNEEI, composante du Plan Maroc Vert

Le Programme National d'Économie d'Eau en Irrigation, présenté par le ministère de l'Agriculture en 2008 dans le cadre du Plan Maroc Vert, vise à faire face à la raréfaction de l'eau en valorisant mieux chaque m³ :

• Reconversion à l'irrigation localisée de plus de 550 000 ha : reconversions collectives dans les périmètres de grande hydraulique (environ 218 000 ha) et reconversions individuelles (environ 337 000 ha).
• Modernisation des réseaux collectifs d'irrigation sur environ 395 000 ha en 15 ans.
• Accompagnement des agriculteurs : subventions de l'État via le Fonds de Développement Agricole, conseil agricole, incitations à des cultures à plus forte valeur ajoutée.
• Effets attendus selon le programme : économie d'eau de 20 à 50 %, hausse des rendements de 10 à 100 %, économie et valorisation de près de 1 000 millions de m³ par an, doublement de la valeur ajoutée par m³ d'eau, amélioration des revenus des agriculteurs et moindre surexploitation des nappes.
• Limites à discuter : coût pour les petits agriculteurs, besoin de formation, risque d'« effet rebond » (extension des superficies irriguées qui annule l'économie d'eau), nécessité d'un contrôle des prélèvements.

Conclusion

Face à une ressource limitée et irrégulière, le Maroc est passé d'une logique de mobilisation à une logique d'économie et de valorisation de l'eau. Le PNEEI en est l'outil principal en agriculture ; son succès dépend de l'adhésion des agriculteurs et d'une gouvernance rigoureuse des nappes.