etude d’amenagement hydro agricole selon nihycri du
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UNIVERSITE D’ANTANANARIVO
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ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE
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MENTION HYDRAULIQUE
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Mémoire de fin d’étude en vue de l’obtention du diplôme master,
titre ingénieur.
ETUDE D’AMENAGEMENT HYDRO AGRICOLE
SELON NIHYCRI DU PERIMETRE IRRIGUE DE
MENADIA
Commune Rurale d’Andranomanelatra,
District d’Antsirabe II, Région de Vakinankaratra
Présenté par: FETRANIAINA Andrisoa Joslin
Promotion: 2014
Date de soutenance : 02 Juin 2016
UNIVERSITE D’ANTANANARIVO
ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE
---------------------------
MENTION HYDRAULIQUE
---------------------------
Mémoire de fin d’étude en vue de l’obtention du diplôme master,
titre ingénieur
ETUDE D’AMENAGEMENT HYDRO AGRICOLE SELON
NIHYCRI DU PERIMETRE IRRIGUE DE MENADIA
Commune Rurale d’Andranomanelatra,
District d’Antsirabe II, Région de Vakinankaratra
Président du jury : M. RAMANARIVO Solofomampionona
Chef de Département Hydraulique et Enseignant chercheur à l’ESPA
Encadreurs : M. RANDRIANARIVONY Charles
Enseignant chercheur à l’ESPA
Rapporteurs : Mme RAVOAVISON Nivo Grazia
Chef Service Régional du Génie Rural Antsirabe.
Examinateurs : - M. RANDRIAMAHERISOA Alain
Enseignant chercheur à l’ESPA
- M. RANDRIANASOLO David
Enseignant chercheur à l’ESPA
Mémoire de fin d’études Hydraulique 2014
Etude du projet d’aménagement Hydro-agricole du périmètre irrigué de Menadia Commune Rurale d’Adranomanelatra, District d’Antsirabe II, Région de Vakinakaratra. Page i
Remerciement Tout d’abord, nous remercions Dieu tout Puissant pour sa bonté et ses miséricordes,
car Il nous a toujours donné de la force et du courage pour mettre à terme ce mémoire de fin
d’études.
Ensuite, je tiens à remercier vivement toutes les personnes qui ont contribué de ce travail
de mémoire en particulier :
- Monsieur RAMANARIVO Solofomampionona, Enseignant Chercheur, Chef de
Département Hydraulique, pour son dévouement à la recherche de toute amélioration
de notre Département et d’avoir fait l’honneur de présider le jury de ce mémoire pour
les savoirs inestimables qu’il nous a légués.
- Monsieur RANDRIANARIVONY Charles, Enseignant Chercheur, encadreur de ce
mémoire, pour leurs soutiens, leurs conseils judicieux et leurs grandes bienveillances
durant l’élaboration de ce projet.
- Madame RAVOAVISON Nivo Grazia, Ingénieur d’Equipement Rural et Chef de
Service Régional du Génie Rural Antsirabe, rapporteur de ce mémoire, d’avoir su, par
ses compétences et sa patience, nous guider tout au long de ces études.
Aux examinateurs:
- Monsieur RANDRIAMAHERISOA Alain, Enseignant Chercheur
- Monsieur RANDRIANASOLO David, Enseignant Chercheur, d’avoir accepté de lire
ce manuscrit et d’apporter les critiques nécessaires à la mise en forme de ce travail.
Je saisis également cette opportunité pour remercier les membres du Service Régional du
Génie Rural Antsirabe, qui ont beaucoup m’aider pour élaborer ce travail.
A tous les enseignants au sein du département Hydraulique, qui n’ont pas lésiné sur notre
formation tout au long de ces années d'études.
Et en fin j’adresse mes plus sincères remerciements à mes parents, et à tous les
membres de ma famille qui m’ont soutenu moralement et financièrement pendant mes études.
Mes remerciements sont également adressés à mes collègues, ainsi qu’à tous mes amis et à
tous ceux qui, de près ou de loin, ont contribué à la réussite de ce mémoire.
Mémoire de fin d’études Hydraulique 2014
Etude du projet d’aménagement Hydro-agricole du périmètre irrigué de Menadia Commune Rurale d’Adranomanelatra, District d’Antsirabe II, Région de Vakinakaratra. Page ii
Liste des abréviations
AUE : Association des Usagers de l’Eau
BA : Béton Armé
BDE : Bordereaux de détails estimatifs
BO : Béton Ordinaire
BP : Béton de propreté
BV : Bassin Versant
CEG : Collège d’Enseignant Général
CP : Canal Principal
CR : Commune Rurale
CREAM : Centre de Recherches, d’Etudes et d’Appui à l’Analyse Economique à
Madagascar
CSB II : Centre de Santé de Base Niveau II
CTGREF : Centre Technique du Génie Rural des Eaux et Forêts
Dfc : Débit Fictif Continu
EIE : Etude d'Impact Environnemental
ELS : Etat Limite de Service
ELU : Etat Limite Ultime
EPP : Ecole Primaire Public
ETP : Evapotranspiration
FAO : Food and Agriculture Organization
Fft : Forfaitaire
FP : Fissuration Préjudiciable
FPP : Fissuration Peu Préjudiciable
FTM : Foibe Tao-tsarin’i Madagasikara
FTP : Fissuration Très Préjudiciable
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GPS : Globale Positionning System
HA : Haute Adhérence
HT : Hors Taxes
JIRAMA: Jiro sy Rano Malagasy
Kc : coefficient cultural
NIHYCRI : Normes des Infrastructures Hydroagricoles contre les Crue et les Inondation
PCD : Plan Communale du Développement
PGE : Plan de Gestion Environnementale
PP : Prise Parcellaire
PU : Prix Unitaire
RG : Rive Gauche
RD : Rive Droite
SDR : Station de Reference
SRA : Système de Riziculture Amélioré
SRI : Système de Riziculture Intensif
TRI : Taux de Rentabilité Interne
TELMA : Telecom Malagasy
TTC : Toute Taxes Comprises
TVM : Télé Vision Malagasy
VAN : Valeur Actuel Nette
U : Unité
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Liste des figures
Figure 1 - Localisation géographique de la région de Vakinankaratra ...................................... 3
Figure 2 - Localisation géographique de la CR Andranomanelatra ........................................... 6
Figure 3 - Carte de la Commune Rurale d’Andranomanelatra .................................................. 7
Figure 4 – Bassin versant ......................................................................................................... 17
Figure 5 - Plan de masse du périmètre ..................................................................................... 36
Figure 6 - Mur d’encaissement ................................................................................................. 39
Figure 7 - Coupe transversal du canal ...................................................................................... 40
Figure 8 - Profil type du barrage .............................................................................................. 45
Figure 9 - Moment dû à la charge permanente ......................................................................... 56
Figure 10 - Moment dû à la charge d’exploitation ................................................................... 57
Figure 11 - Diagramme sur les charges permanentes .............................................................. 57
Figure 12 - Diagramme sur les charges d’exploitations ........................................................... 58
Figure 13 - Vue en plan du barrage ....................................................................................... LIX
Figure 14 - Barrage vue de face .............................................................................................. LX
Figure 15 - Dalot sous piste vue en plan ............................................................................... LXI
Figure 16 – Coupe transversale du dalot sous piste ............................................................. LXII
Figure 17 - Coupe longitudinale du dessableur ................................................................... LXIII
Figure 18 – Coupe transversale du canal en perré maçonné .............................................. LXIII
Figure 19 – Coupe transversale du barrage ......................................................................... LXIV
Figure 20 - Coupe longitudinale du dalot sous piste ............................................................ LXV
Figure 21 : Armature du radier ............................................................................................ LXVI
Figure 22 - Barrage en perspective ................................................................................... LXVII
Figure 23 - Dessableur en perspective ............................................................................. LXVII
Liste de photo
Photo 1- Barrage traditionnel existant ............................................................................................. 34
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Liste de tableaux
Tableau 1: Répartition de la population par sexes et par âges ................................................... 8
Tableau 2: Infrastructures scolaires .......................................................................................... 11
Tableau 3: Infrastructures sanitaires ........................................................................................ 12
Tableau 4 : Classement des périmètres irrigués ....................................................................... 13
Tableau 5 : Classement des crues de projet et crues de sûreté ................................................ 13
Tableau 6 : Pluviométries mensuelles annuelles ...................................................................... 15
Tableau 7 : Pluviométries maximales journalières des différentes fréquences ........................ 16
Tableau 8 : Caractéristiques du Bassin Versant ....................................................................... 20
Tableau 9 : Apports moyens annuels des différentes fréquences pour le bassin de Mania à
Fasimena ................................................................................................................................... 20
Tableau 10 : Apports moyens mensuels de différentes fréquences de S.D.R ........................ 21
Tableau 11 : Apports annuels des différentes fréquences de CTGREF ................................. 22
Tableau 12 : Apports moyens mensuels des différentes fréquences de CTGREF ................. 22
Tableau 13 : Apports retenues au niveau du barrage ............................................................... 22
Tableau 14 : Débit de crue de différentes fréquences .............................................................. 23
Tableau 15 : ETo de PENMAN-MONTEITH à Antsirabe ...................................................... 25
Tableau 16 : Pluies efficaces .................................................................................................... 26
Tableau 17 - Calendrier cultural ............................................................................................... 27
Tableau 18 : Besoins en Eau et Débits fictifs continus ............................................................ 29
Tableau 19 : Adéquations ressource-besoins ........................................................................... 29
Tableau 20 : Différentes cotes .................................................................................................. 31
Tableau 21 : Dimensions des prises principales ....................................................................... 39
Tableau 22 : Dimensions des avants canaux ............................................................................ 40
Tableau 23 : Dimensions des canaux primaires ....................................................................... 41
Tableau 24 Dimensions des prises parcellaire ........................................................................ 42
Tableau 25 Dimensions des dalots sous piste ......................................................................... 43
Tableau 26 : Tableau récapitulatif de la description des ouvrages .......................................... 44
Tableau 27 : Valeurs des forces agissant sur le barrage ........................................................... 48
Tableau 28 : Affouillement ...................................................................................................... 49
Tableau 29 : Tableau récapitulatif de la stabilité du barrage ................................................... 51
Tableau 30 : Forces agissants sur le mur .................................................................................. 53
Tableau 31 : Différentes activités prévues pour chaque phase et l’étape du projet ................. 69
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Tableau 32 : Analyse des impacts ............................................................................................ 72
Tableau 33 : Evaluation des impacts ........................................................................................ 76
Tableau 34 : Mesure d’atténuation ........................................................................................... 81
Tableau 35 : Plan de gestion environnementale ....................................................................... 84
Tableau 36 : Coûts du projet de la variante 1 ........................................................................... 85
Tableau 37 : Coûts du projet de la variante 2 ........................................................................... 86
Tableau 38 : Hypothèse de base du calcul de rentabilité. ........................................................ 87
Tableau 39 : Tableau récapitulatifs du coût estimatif des travaux ........................................... 90
Liste des annexes Annexe 1 - Répartitions des populations de la Commune Rurale Andranomanelatra par
Fokontany année 2013: ............................................................................................................... I
Annexe 2 - Données pluviométriques moyennes mensuelles et annuelles enregistrées à la
station d’Antsirabe de 1973 à 2010 : ........................................................................................ II
Annexe 3 - Données pluviométriques maximales journalières enregistrées à la station
d’Antsirabe de 1973 à 2007 ..................................................................................................... III
Annexe 4 - Données climatologiques enregistrées à la station d’Antsirabe : .......................... IV
Annexe 5 - Traitement des données pluviométriques : ........................................................... IV
Annexe 6 - Calcul des besoins en Eaux et adéquations ressources besoins : ......................... XII
Annexe 7- Dimensionnement des canaux : ........................................................................... XIX
Annexe 8 - Dimensionnement du barrage : ........................................................................... XXI
Annexe 9 - Dimensionnement du Mur d’encaissement : ................................................... XXIII
Annexe 10 - Stabilité du barrage : ...................................................................................... XXIV
Annexe 11 - Stabilité du Mur d’encaissement : .............................................................. XXXIII
Annexe 12 - Section des armatures : ............................................................................. XXXIX
Annexe 13 – Etude économique et financière: ........................................................................ XL
Annexe 14 – Rentabilité du projet: ....................................................................................... LIV
Annexe 15 - Plans des ouvrages : ........................................................................................ LVIII
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Table des matières
Remerciement .............................................................................................................................. i
Liste des abréviations ................................................................................................................. ii
Liste des figures ........................................................................................................................ iv
Liste de photo ............................................................................................................................ iv
Liste de tableaux ......................................................................................................................... v
Liste des annexes ....................................................................................................................... vi
Présentation du projet ............................................................................................................... xv
A - Contexte général : ...................................................................................................... xv
B - Objectif: ..................................................................................................................... xv
C - Méthodologies : ......................................................................................................... xv
D - Résultats attendues : ................................................................................................. xvi
E - Solutions proposées : ................................................................................................ xvi
Introduction ................................................................................................................................ 1
Partie I : Présentation de la zone d’étude ................................................................................... 2
I.1 Présentation de la région de Vakinankaratra ............................................................... 2
I.1.1 Localisation Géographique : .................................................................................... 2
I.1.2 Relief : ...................................................................................................................... 3
I.1.3 Géologie : ................................................................................................................. 4
I.1.4 Formation végétale : ................................................................................................ 4
I.1.5 Climatologie : ........................................................................................................... 4
I.1.6 Hydrographie : ......................................................................................................... 4
I.2 Présentations de la Commune Rurale d’Andranomanelatra ....................................... 5
I.2.1 Localisation géographique de la Commune Rurale d’Andranomanelatra ............... 5
I.2.2 Les populations : ...................................................................................................... 8
I.2.3 Historique de la population : .................................................................................... 8
I.2.4 Données économiques : ........................................................................................... 8
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I.2.4.1 L’agriculture : ................................................................................................... 8
I.2.4.2 L’élevage : ........................................................................................................ 9
I.2.4.3 L’artisanat ......................................................................................................... 9
I.2.4.4 Les autres secteurs économie ........................................................................... 9
I.2.5 Les infrastructures existantes ................................................................................. 10
I.2.5.1 Le réseau routier ............................................................................................. 10
I.2.5.2 Electricité et Eau potable ................................................................................ 10
I.2.5.3 Communications ............................................................................................. 10
I.2.5.4 Télécommunications ....................................................................................... 10
I.2.6 Les autres infrastructures ....................................................................................... 11
I.2.7 Les équipements et les services socio-collectifs .................................................... 11
I.2.7.1 L’éducation ..................................................................................................... 11
I.2.7.2 Santé ............................................................................................................... 11
I.2.8 Equipements socio-éducatifs et culturels ............................................................... 12
I.2.9 Tourisme ................................................................................................................ 12
I.2.10 Sécurité ............................................................................................................... 12
Partie II : Etudes techniques de base ........................................................................................ 13
II.1. Présentation de NIHYCRI ......................................................................................... 13
II.2. ETUDES HYDROLOGIES ...................................................................................... 14
II.2.1. Pluviométrie ....................................................................................................... 14
II.2.1.1. Pluviométries moyennes mensuelles et annuelles ...................................... 14
II.2.1.2. Pluviométries interannuelles ....................................................................... 15
II.2.1.3. Pluviométrie maximale journalière ............................................................. 16
II.2.1.4. Pluviométrie maximale journalière de différentes fréquences .................... 16
II.2.2. Bassin versant ..................................................................................................... 17
II.2.2.1. Généralité .................................................................................................... 17
II.2.2.2. Caractéristiques du bassin versant .............................................................. 18
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II.2.2.2.1. Superficie du Bassin Versant ................................................................. 18
II.2.2.2.2. Périmètre du bassin versant ................................................................... 18
II.2.2.2.3. Altitude maximale et Altitude minimale, ................................................. 18
II.2.2.2.4. Coefficient de forme .............................................................................. 18
II.2.2.2.5. Rectangle équivalent ............................................................................... 19
II.2.2.2.6. Longueur le plus long cheminement ....................................................... 19
II.2.2.2.7. Pente moyenne du Bassin Versant .......................................................... 19
II.2.2.2.8. Couverture végétale ................................................................................ 19
II.2.3. Estimation des apports ....................................................................................... 20
II.2.3.1. Méthode de la station de référence ............................................................. 20
II.2.3.1.1. Apports annuels pour le bassin de Mania à Fasimena ........................... 20
II.2.3.1.2. Apports moyens mensuels des différentes fréquences ............................. 21
II.2.3.2. Méthode de CTGREF ................................................................................. 21
II.2.3.2.1. Apports annuels ....................................................................................... 21
II.2.3.2.2. Apports moyens mensuels de différentes fréquences .............................. 22
II.2.3.3. Synthèse des résultats ................................................................................. 22
II.2.5. Calcul de besoin en eau et adéquation ressource-besoin du périmètre .............. 24
II.2.5.1. Besoin en eau d’irrigation ........................................................................... 24
II.2.5.1.1. Besoin en eau de la plante ...................................................................... 24
II.2.5.1.2. Besoin en eau de la riziculture ................................................................ 24
II.2.5.1.3. Evapotranspiration (ETP) ....................................................................... 25
II.2.5.1.4. Pluie efficace ........................................................................................... 25
II.2.5.1.5. Coefficient cultural .................................................................................. 26
II.2.5.1.6. Efficience d’irrigation ............................................................................. 26
II.2.5.1.7. Calendrier cultural.................................................................................. 26
II.2.5.1.8. Débit fictif continu ................................................................................... 27
II.2.5.1.9. Débit d’équipement ................................................................................. 27
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II.2.5.1.10. Résultants de calcul ............................................................................... 27
II.2.5.2. Adéquation ressource-Besoin ..................................................................... 28
II.3 ETUDE TOPOGRAPHIQUE.................................................................................... 30
II.4 ETUDE HYDRAULIQUE ........................................................................................ 31
II.4.1. Calage de la crête du barrage ............................................................................. 31
II.4.2. Hauteur du barrage ............................................................................................. 31
II.4.3. Longueur du barrage .......................................................................................... 31
II.4.4. Murs d’encaissements ........................................................................................ 31
II.4.5. Calcul de la capacité d’évacuation de crue au niveau du barrage ...................... 32
II.4.6. Calcul de la section de prise ............................................................................... 32
II.4.7. Calcul de la section du canal .............................................................................. 33
Partie III : Diagnostic de la situation actuelle et Proposition d’aménagement ....................... 34
III.1. Objectif .................................................................................................................. 34
III.2. Diagnostic de la situation actuelle ......................................................................... 34
III.2.1. Infrastructures existants ...................................................................................... 34
III.2.2. Problèmes existants ............................................................................................ 34
III.3. Description des aménagements à proposer ............................................................ 35
III.3.1. Barrage de dérivation ......................................................................................... 37
III.3.1.1. Définition .................................................................................................... 37
III.3.1.2. Type de barrage adéquat au projet .............................................................. 37
III.3.1.3. Dimension du barrage ................................................................................. 37
III.3.1.3.1. Radiers ....................................................................................................... 37
II.3.3.3. Parafouilles ................................................................................................. 38
III.3.1.3.3. Bassin de dissipation d’énergie .................................................................. 38
III.3.1.3.4. Mur d’encaissement ................................................................................... 38
III.3.2. Prises principales ............................................................................................... 39
III.3.3. Les canaux d’irrigation ....................................................................................... 39
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III.3.3.1. Avants canaux ............................................................................................. 40
III.3.3.2. Canaux primaires ........................................................................................ 40
III.3.3.3. Prises parcellaires ........................................................................................ 42
III.3.4. Dalot sous piste .................................................................................................. 43
III.4. Stabilités des ouvrages ........................................................................................... 45
III.4. 1. Barrage ............................................................................................................ 45
III.4. 1. 1. Inventaire des forces ................................................................................... 46
III.4.1.1.1. Poussé de l’Eau ..................................................................................... 46
III.4. 1. 1.2. Poids propres de l’ouvrage .................................................................. 47
III.4. 1. 1.3. Surcharge ............................................................................................. 47
III.4. 1. 1.4. Sous pressions ...................................................................................... 47
III.4. 1. 1.5. Poussé dues aux sédiments .................................................................. 47
III.4. 1. 2. Affouillement .............................................................................................. 48
III.4. 1. 3. Stabilité du barrage ..................................................................................... 49
III.4. 1. 3.1. Stabilité au glissement ......................................................................... 49
III.4. 1. 3.2. Stabilité au renversement ..................................................................... 50
III.4. 1. 3.3. Stabilité à la flottaison ......................................................................... 50
III.4. 1. 3.4. Stabilité élastique ................................................................................. 50
III.4. 2. Mur d’encaissement ........................................................................................ 52
III.4. 2. 1. Paramètres utilisés ...................................................................................... 52
III.4. 2. 2. Inventaire des forces agissantes sur le mur ................................................. 52
III.4. 2. 3. Calcul des forces agissantes sur le mur ...................................................... 52
III.4. 2. 3.1. Poids du mur ........................................................................................ 52
III.4. 2. 3.2. Poussé de terre ..................................................................................... 53
III.4. 2. 4. Vérification de la stabilité du mur .............................................................. 54
III.4. 2. 4.1. Règle de tiers centrale ......................................................................... 54
III.4. 2. 4.2. Détermination de l’excentricité ........................................................... 54
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III.4. 2. 4.3. Condition de non rupture ..................................................................... 55
III.5. Calcul des ferraillages ............................................................................................ 55
III.5.1. Ferraillage du radier ........................................................................................... 55
III.5.1.1. Inventaire de la charge répartie sur le radier ............................................... 55
III.5.1.2. Détermination de moment fléchissant ........................................................ 56
III.5.1.3. Détermination des armatures ...................................................................... 58
III.5.1.4. Calcul des sollicitations .............................................................................. 59
III.5.1.5. Caractéristiques des matériaux ................................................................... 59
III.5.1.6. Calcul des armatures à ELU ....................................................................... 60
III.5.1.7. Calcul des armatures .................................................................................. 61
III.5.1.8. Vérification des contraintes à l’E.L.S ......................................................... 62
III.5.1.9. Calcul d’espacement ................................................................................... 64
III.5.2. Ferraillage de la dalle du dalot ........................................................................... 64
III.5.2.1. Inventaires des forces ................................................................................. 64
III.5.2.2. Calcul des forces ......................................................................................... 64
III.5.2.3. Calcul de la charge répartie sur la dalle ...................................................... 65
III.5.2.4. Calcul des sollicitations .............................................................................. 65
III.5.2.5. Calcul des armatures .................................................................................. 66
III.5.2.6. Calcul d’espacement ................................................................................... 67
Partie IV : Etude d’Impact Environnemental - Etude économique et rentabilité du projet .... 68
Chapitre1 : Etude d’Impact Environnemental ...................................................................... 68
Introduction. ......................................................................................................................... 68
IV.1. Délimitation du milieu récepteur ........................................................................... 68
IV.2. Description du projet .............................................................................................. 68
IV.3. Description des composantes du milieu récepteur ................................................. 70
IV.3.1. Milieu physique .................................................................................................. 70
IV.3.1.1. Relief ........................................................................................................... 70
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IV.3.1.2. Climat .......................................................................................................... 70
IV.3.1.3. Pédologie ..................................................................................................... 70
IV.3.2. Milieu biologique ............................................................................................... 70
IV.3.2.1. Flore ............................................................................................................ 70
IV.3.2.2. Faune ........................................................................................................... 70
IV.3.3. Milieu humain .................................................................................................... 71
IV.3.3.1. Education .................................................................................................... 71
IV.3.3.2. Santé ............................................................................................................ 71
IV.3.4. Milieu économique ............................................................................................. 71
IV.3.4.1. Agriculture .................................................................................................. 71
IV.3.4.2. Elevage ........................................................................................................ 71
IV.4. Analyse et évaluation des impacts ......................................................................... 71
IV.4.1. Analyse des impacts ........................................................................................... 71
IV.4.2. Evaluation des impacts ....................................................................................... 74
IV.5. Mesure d’atténuation ............................................................................................. 80
IV.6. Plan de gestion environnementale du projet .......................................................... 84
Conclusion partielle .................................................................................................................. 84
Chapitre 2 : Etude économique et rentabilité du projet ........................................................ 85
IV.1. Coût estimatif des travaux ..................................................................................... 85
IV.2. Evaluation de la rentabilité du projet ..................................................................... 86
IV.2.1. Hypothèse de base .............................................................................................. 86
IV.2.2. Charge d’exploitation ......................................................................................... 87
IV.2.3. Coûts d’utilisation des matériels agricoles ......................................................... 88
IV.2.4. Coûts des intrants ............................................................................................... 88
IV.2.5. Coût des mains d’œuvres ................................................................................... 88
IV.2.6. Coût d’entretien .................................................................................................. 88
IV.2.7. Coût du projet ..................................................................................................... 88
Mémoire de fin d’études Hydraulique 2014
Etude du projet d’aménagement Hydro-agricole du périmètre irrigué de Menadia Commune Rurale d’Adranomanelatra, District d’Antsirabe II, Région de Vakinakaratra. Page xiv
IV.2.8. Recette d’exploitation ........................................................................................ 89
IV.2.9. La Valeur Actuelle Nette VAN .......................................................................... 89
IV.2.10. Le Taux de Rentabilité Interne TRI ................................................................ 89
Conclusion général ............................................................................................................... 91
BIBLIOGRAPHIE................................................................................................................ 92
ANNEXES............................................................................................................................ 93
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Etude du projet d’aménagement Hydro-agricole du périmètre irrigué de Menadia Commune Rurale d’Adranomanelatra, District d’Antsirabe II, Région de Vakinakaratra. Page xv
Présentation du projet
A - Contexte général :
Le périmètre irrigué de Menadia se trouve dans le Fokotany Fandrindrano Manovasoa
Commune Rurale d’Andranomanelatra District d’Antsirabe II Région de Vakinakaratra. Le
projet d’aménagement de ce périmètre est l’un des programmes de Service du Génie Rural
Antsirabe.
Le périmètre de Menadia occupe une place importante pour la production de riz dans le
Fokotany de Fandrindrano Manovasoa. Ainsi cette activité est la première source de revenue
des paysans dans cette zone.
Les problèmes majeurs dans ce périmètre sont l’insuffisance des infrastructures
hydroagricole et le non maîtrise de l’eau.
B - Objectif:
L’étude d’aménagement Hydroagricole du périmètre irrigué de Menadia portera sur les
volets suivants :
- Construction d’un barrage de dérivation en tenant compte à la fois des dimensions
disponibles et de la spécificité du site afin de résoudre d’une façon sure et pérenne les
problèmes d’écoulement et leurs conséquences néfastes sur les différentes ouvrages.
- Calcul des besoins en Eau du périmètre pour irriguer les superficies de 150 Ha de la
rizière.
- Creusement des canaux pour irriguer les rizières.
- Constructions des ouvrages annexes.
- Réduction des impacts négatifs du projet à l’environnement.
C - Méthodologies :
La méthodologie adoptée comporte une phase de collecte des données, une série de visites
d’investigation sur le site. Un levé topographique détaillé du site d’ouvrage, et l’étude
d’aménagement proprement dite.
Mémoire de fin d’études Hydraulique 2014
Etude du projet d’aménagement Hydro-agricole du périmètre irrigué de Menadia Commune Rurale d’Adranomanelatra, District d’Antsirabe II, Région de Vakinakaratra. Page xvi
D - Résultats attendues :
Ce projet contribue à la revitalisation de l’économie rurale dans la zone d’implantation du
projet. Il favorise l’amélioration du niveau de vie des paysans par l’augmentation des revenus
et l’augmentation des rendements rizicoles. Le rendement prévu serait de 3 Tonnes par
hectare.
E - Solutions proposées :
Face à ces problèmes actuels, la solution repose sur la création d’un nouveau barrage pour
assurer la mobilisation de la ressource en Eau vers le périmètre, et la mise en place d’une
association d’usager de l’eau (AUE) pour assurer la gestion des infrastructures et les réseaux
d’irrigations après l’aménagement.
Mémoire de fin d’études Hydraulique 2014
Etude du projet d’aménagement Hydro-agricole du périmètre irrigué de Menadia Commune Rurale d’Adranomanelatra, District d’Antsirabe II, Région de Vakinakaratra. Page 1
Introduction Actuellement, l’agriculture est la première activité dominante à Madagascar car 80%
des populations Malgache sont des cultivateurs.
A Madagascar le secteur agricole est caractérisé par trois types de cultures : les
cultures vivrières (riz, manioc, maïs,…), les cultures de rente (cocotier, canna à sucre,
coton,…), et les cultures d’exportation (vanille, café, girofle), ainsi que par d’autres
productions spécifiques comme les produits forestiers, d’élevage, et de pêche.
La gestion rationnelle de l’eau d’irrigation devient un enjeu au développement durable
du pays. L'irrégularité et la mauvaise répartition des précipitations annuelles sont des
obstacles pour le secteur agricole, notamment les rizicultures.
Pour le cas du périmètre de Menadia, le problème se trouve sur l’insuffisance des
infrastructures hydroagricoles, les techniques de repiquage sont traditionnelles. Les petits
canaux qui alimentent les rizières sont toujours plus ou moins directement sous la dépendance
des pluies. Les cultivateurs sont obligés d’attendre l’eau de pluie car le niveau d’eau dans la
rivière est plus bas avant de préparer les rizières. Ce qui entraine un retard de repiquage et des
conflits d’eau entre les paysans voisins.
En effet, le rendement rizicole reste très faible et stagne aux alentours de 1,00 T/ha.
Les paysans n’arrivent pas à satisfaire leur besoin annuelle en riz.
L’autosuffisance en riz, premier objectif de l’Etat Malagasy est loin d’être atteinte.
Face à cette situation, ce présent mémoire a pour but de contribuer à l’augmentation
de la production rizicole, et de mettre en place les 150 ha des superficies du périmètre dont
140 ha pour la rive droite et 10 ha en rive gauche de la rivière d’Ampitamafy par
l’aménagement du système d’irrigation.
Ainsi, cette étude va être divisée en quatre parties :
- Présentation et étude socio-économique de la zone d’étude,
- Etudes technique de base nécessaire,
- Diagnostic de la situation actuelle et l’aménagement à proposer,
- Etude d’impact environnemental - étude économique et rentabilité du projet.
Mémoire de fin d’études Hydraulique 2014
Etude du projet d’aménagement Hydro-agricole du périmètre irrigué de Menadia Commune Rurale d’Adranomanelatra, District d’Antsirabe II, Région de Vakinakaratra. Page 2
Partie I : Présentation de la zone d’étude
I.1 Présentation de la région de Vakinankaratra
I.1.1 Localisation Géographique :
La région de Vakinankaratra fait partie de la Province d’Antananarivo entre le massif
volcanique de l’Ankaratra et la rivière Mania à la limite de la Province de Fianarantsoa.
Elle est limitée par les coordonnées géographiques suivantes :
- entre 18°59’ et 20°03’ Latitude Sud, et
- entre 46°17’ et 47°19’ Longitude Est.
La région de Vakinankaratra est située en plaine centre de Madagascar, elle est délimitée par
les régions suivantes:
- A l’Est par la région d’Alaotra-Mangoro et d’Atsinanana ;
- A l’Ouest par la région de Menabe ;
- Au Nord par la région d’Analamanga, d’Itasy et de Bongolava ;
- Au Sud par la région d’Amoron’i Mania.
Elle est subdivisée en sept districts : Ambatolampy, Antanifotsy, Antsirabe I, Antsirabe II,
Betafo, Faratsiho et Mandoto.
Le chef-lieu de la région est Antsirabe I, situant à 1500 m d’altitude dans une cuvette entourée
de volcans. Il se trouve à 167 km au Sud de la capitale de Madagascar, en empruntant la route
national 7.
La région couvre une superficie totale de19 098 km².
Mémoire de fin d’études Hydraulique 2014
Etude du projet d’aménagement Hydro-agricole du périmètre irrigué de Menadia Commune Rurale d’Adranomanelatra, District d’Antsirabe II, Région de Vakinakaratra. Page 3
Localisation géographique de la région de Vakinankaratra
Figure 1 - Localisation géographique de la région de Vakinankaratra
Source : ArcGIS
I.1.2 Relief :
La région de Vakinankaratra fait partie des hautes terres. Son relief se distingue par une
altitude plus élevée et elle est dominée par des sols volcaniques comprenant plusieurs bassins
aménagés : Ambohibary et Faratsiho.
Cette région s’identifie aussi à trois ensembles naturels :
- Le Centre est caractérisé par le massif volcanique de l’Ankaratra où se trouve la plus
haute altitude de la Province d’Antananarivo qui culmine à 2 644 mètres, le
Tsiafajavona.
- Au Sud, la constitution de l’Ankaratra a provoqué dans la partie occidentale une série
d’effondrements favorisant la formation de dépressions à fond alluvial et présentant de
nombreux cratères et lacs. La zone méridionale, dominée par la chaîne d’Ibity est
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Etude du projet d’aménagement Hydro-agricole du périmètre irrigué de Menadia Commune Rurale d’Adranomanelatra, District d’Antsirabe II, Région de Vakinakaratra. Page 4
constituée d’une succession de petites cuvettes au sol sableux, jonchés de blocs de
quartzite de toute taille.
- Le Moyen Ouest de Vakinankaratra est constitué par la pénéplaine de Mandoto-
Ramaritina où l’altitude s’abaisse à 1 000 m.
I.1.3 Géologie :
La géologie de la Région de Vakinankaratra est généralement constituée de :
- Volcanisme néogène à quaternaire de l’Ankaratra ;
- Série schisto - quartzo - calcaire au Sud.
I.1.4 Formation végétale :
La Région de Vakinankaratra est caractérisée par une faible superficie couverte de forêt
primaire, et on note l’existence de deux types de forêts à savoir :
- forêts claires sclérophylles de montagne,
- forêts denses humides de moyenne altitude.
Selon les données recueillis auprès des districts lors de l’enquête du CREAM en 2009, la
superficie de la forêt existante est de 54 506 ha qui représentent une proportion de couverture
forestière d’un peu moins de 4 % par rapport à la superficie de la région.
I.1.5 Climatologie :
Le climat de la région est caractérisé par l’alternance annuelle de saison :
- Chaude et pluvieuse (novembre-mars)
- Fraiche et sèche (avril-octobre)
La Région de Vakinankaratra est la région qui a une température la plus fraiche dans tout
Madagascar. Son climat est de type « tropical d’altitude » dans les parties élevées de l’Est et
du Centre.
I.1.6 Hydrographie :
L’Ankaratra fait partie de la ligne de partage des eaux de l’Océan Indien et du Canal de
Mozambique. Des nombreuses rivières y prennent leurs sources dont :
- L’Ankatsaoka, l’Ombifotsy, l’Onibe, la Kalariana tributaire de l’Ikopa au Nord,
- Les deux kitsamby et l’Ampitambe à l’Ouest,
- La Fitamalama, la Lohalambo, la Sahatsiho, la Manandona au Sud,
- Les affluents de l’Andromba et de l’Onive dont les plus importantes sont l’Ihazolava
et l’Ilempona à l’Est.
Mémoire de fin d’études Hydraulique 2014
Etude du projet d’aménagement Hydro-agricole du périmètre irrigué de Menadia Commune Rurale d’Adranomanelatra, District d’Antsirabe II, Région de Vakinakaratra. Page 5
I.2 Présentations de la Commune Rurale d’Andranomanelatra
I.2.1 Localisation géographique de la Commune Rurale d’Andranomanelatra
La Commune Rurale d’Andranomanelatra fait partie du District d’Antsirabe II, dans la
Région du Vakinankaratra. Le district d’Antsirabe II est subdivisé en 20 communes :
Mandrosohasina, Ambohibary, Antsoantany, Ambano, Alakamisy, Andranomanelatra,
Ambatomena, Ambohomiarivo, Belazao, Soanindrariny, Ambohidranandriana, Antanambao,
Vinaninkarena, Mangarano, Ambohitsimanova, Tsarahonenana, Manandona, Ibity,
Sahanivotry, et Marososona. Le chef-lieu du District est Andranomanelatra, située à 15 Km
au Nord-Est de la ville d’Antsirabe sur la route National N°7.
La Commune est entourée par :
- au Nord par la Commune Rurale d’Antsoatany,
- à l’Est, par la Commune Rurale d’Ambohimiarivo,
- au Sud-Ouest, par la Ville d’Antsirabe, et
- à l’Ouest, par la Commune Rurale d’Ambano.
Quatorze Fokontany constituent cette Commune, dont : Amberobe, Ambohimandroso,
Ambolotsararano, Antanetibe Toavala, Morarano, Tsaramandroso Gara, Tsaramandroso
Soamahavoky, Tsarazazamandimby, Fandrindrano Manaovasoa, Bemasoandro
Anosimboahangy, Morafeno Fiadanana, Andranomanelatra, Miarinarivo Bemololo,
etTsaravavaka.
La Commune s’étend sur 164 Km².
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Localisation géographique de la CR Andranomanelatra
Figure 2 - Localisation géographique de la CR Andranomanelatra
Source : ArcGIS
Commune urbaine d’Antsirabe
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Figure 3 - Carte de la Commune Rurale d’Andranomanelatra
Source : PCD Andranomanelatra
692
000
6
9600
0
70
00
00
7
04
00
0
70
80
00
7
12
00
0
692
000
6
9600
0
70
00
00
7
04
00
0
70
80
00
7
12
00
0
466000 469000 472000 475000 478000
466000 469000 472000 475000 478000
Carte de la Commune Rurale d’Andranomanelatra
Terrain d’aviation
Gare MADARAIL Limite Fokontany
Route National 7 Route interprovinciales Route communale Rivières
MIMOZA
Chef-lieu Fokontany
Université Privée ASJA
Bureau District et Commune
EPP CEG
CSB 2 Poste Avancé et
Tranompokonolona
COMMUNE RURALE
ANTSOATANY
COMMUNE
RURALE AMBANO
COMMUNE
RURALE
AMBOHIMIARIVO
COMMUNE URBAINNE ANTSIRABE
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Etude du projet d’aménagement Hydro-agricole du périmètre irrigué de Menadia Commune Rurale d’Adranomanelatra, District d’Antsirabe II, Région de Vakinakaratra. Page 8
I.2.2 Les populations :
La C.R d’Andranomanelatra est relativement peuplée. En 2013, le recensement a
avancé le chiffre 37 968 pour sa population totale, avec un pourcentage de 52,14 de femmes.
La répartition par âge de la population indique une population jeune et constituante une
énorme potentialité humaine.
Tableau 1: Répartition de la population par sexes et par âges
Source : PCD Andranomanelatra
I.2.3 Historique de la population :
L’ethnie dominante dans la Commune est le Merina. Les principales pratiques
ancestrales qui ont résisté aux temps et encore respectées jusqu’à présent sont le famadihana
et le famorana. Les habitants de la Commune attachent une importante aux traditions,
reflétées par l’importance accordée aux prescriptions et manières copiées à l’ancien temps
pour l’économie que pour le social. Le christianisme est la religion dominante dans la région,
comme : le catholicisme, les protestantismes (Jesosy Mamonjy, Apôstolika, Loterana, ….).
Chaque Fokontany possède au moins une église ou temple sauf à Tsarazazamandimby et
Morarano. En tout, il y en a 31 dans toute la Commune.
I.2.4 Données économiques :
Selon la PCD 2013 de la CR Andranomanelatra, les secteurs économiques les plus
rencontrés dans la commune sont : l’agriculture, l’élevage, le commerce et l’industrie.
L’agriculture et l’élevage sont pratiqués par la majorité des habitants.
I.2.4.1 L’agriculture :
Les principales cultures pratiquées dans la commune d’Andranomanelatra sont celles de
céréales telles que le riz, les maïs, les racines et les tubercules comme le manioc ou la patate
douce, des légumes tels la carotte, tomate ou concombre et enfin, celle des fruits comme le
pomme, le pêche,….
TOTAL
M F M F M F M F M F GENERAL
2011 3363 4016 6435 7103 5963 6315 954 989 16715 18423 35138
2012 3331 3823 7240 7546 6167 6993 1028 991 17766 19353 37119
2013 3406 3910 7407 7720 6308 7153 1050 1014 18171 19797 37968
Année0 à 5 ans 6 à 17 ans 18 à 60 ans 60 ans et + TOTAL
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Etude du projet d’aménagement Hydro-agricole du périmètre irrigué de Menadia Commune Rurale d’Adranomanelatra, District d’Antsirabe II, Région de Vakinakaratra. Page 9
- Riziculture et culture d’autres céréales :
Près de 1180 Ha de la surface cultivée de la Commune est vouée à la riziculture dont plus de
10% réservée au riz pluvial. Les surfaces aménageables pour cette culture sont encore
immenses car 8090 Ha de terrains peuvent être reconvertis pour la plantation de riz. L’on voit
ainsi les potentialités qui s’offrent pour la réforme de l’agriculture notamment pour le riz.
La superficie occupée par la culture de maïs arrive largement en première position dans la CR
d’Andranomanelatra, car 2150 Ha de la surface cultivable est destinée à cette culture.
- Les tubercules et racines :
Le manioc occupe 499 Ha de la surface cultivable de la commune. Le manioc rentre aussi
bien dans l’alimentation humaine, surtout durant les périodes de soudure, que dans
l’alimentation du bétail. La patate douce couvre 586 Ha et le Saonjo seulement 35 Ha.
- Les cultures maraîchères et vivrières :
Le nombre d’exploitants agricoles qui introduisent les cultures maraîchères et vivrières dans
leurs activités atteint 6170 pers. Soit, le deuxième après la riziculture du point de vue nombre
d’exploitants. Mais, la surface destinée pour le haricot est moins importante que celle
accordée à la maïsiculture, malgré le nombre élevé de producteurs (1060 Ha contre 2150 Ha
pour le maïs).
I.2.4.2 L’élevage :
L’élevage est presque toujours associé à l’agriculture par les liens entre les travaux de
champs et les bénéfices sur l’alimentation.
L’élevage bovin tient la première place dans la vie économique et sociale de la commune.
Les poules pondeuses et les poulets de chairs sont les principales espèces des populations
dans cette commune. Les autres animaux domestiques rencontrés sont les porcs et les lapins.
I.2.4.3 L’artisanat
Pour satisfaire leurs propres besoins mais aussi pour profiter des retombées d’une
activité qui peut s’avérer être génératrice de revenu, les paysans s’attellent à divers types
d’artisanat. La menuiserie présente dans 12 Fokontany et à laquelle 24 paysans-artisans est
rattachée.
I.2.4.4 Les autres secteurs économie
D’autres secteurs de l’économie sont embrassés par la population active de la Commune
d’Andranomanelatra, à savoir l’exploitation traditionnelle minière effectuée de manière
informelle et les commerces de différentes catégories.
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Etude du projet d’aménagement Hydro-agricole du périmètre irrigué de Menadia Commune Rurale d’Adranomanelatra, District d’Antsirabe II, Région de Vakinakaratra. Page 10
I.2.5 Les infrastructures existantes
I.2.5.1 Le réseau routier
La route nationale n°7 passe à Andranomanelatra sur une longueur de 6 Km. En plus,
2 routes interprovinciales de 10 Km de long et 3 routes de type intercommunal de 22 Km
sillonnent la Commune. Des routes communales plus nombreuses la traversent sur près de 40
Km. Ces dernières sont en mauvais état surtout en saison de pluie et rendent la circulation de
biens et personnes difficiles.
Le chemin de fer reliant Antsirabe à la Capitale constitue aussi une voie de desserte de
la Commune, avec une gare à Andranomanelatra.
Le terrain d’aviation d’Antsirabe se situe aussi à l’intérieur du territoire de la
Commune.
I.2.5.2 Electricité et Eau potable
Le chef-lieu de la Commune dispose d’un réseau de distribution de l’eau gérée par
RANOVELONA, et de l’électricité de la JIRAMA du fait de la présence des usines et autres
unités de transformation dont le fonctionnement requiert ces infrastructures.
Une ligne de haute tension passe par la C.R d’Andranomanelatra mais l’électrification
rurale n’est pas satisfaisante au niveau de Fokontany. Seules quelques habitations du chef-lieu
de la Commune et 3 Fokontany en jouissent.
Il n’y a pas d’adduction d’eau potable dans les 12 Fokontany, malgré la présence d’eau
potable de Ranovelona dont l’extension se fait pour toute la Commune en aujourd’hui.
I.2.5.3 Communications
La presse écrite n’existe pas encore. Les stations privées de la ville d’Antsirabe : Radio
RTA- Radio HAJA émettent jusqu’à Andranomanelatra. En plus, la Radio Nationale et six
Radio FM peuvent être capté. Les chaînes de Télévision : TVM, TV Plus Madagascar et
RTA sont captées convenablement à l’intérieur de la Commune.
I.2.5.4 Télécommunications
Dans la C.R. d’Andranomanelatra, existent des pylônes TELMA-AIRTEL-ORANGE. La
population utilise beaucoup le Téléphone mobile de ces 3 opérateurs.
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Etude du projet d’aménagement Hydro-agricole du périmètre irrigué de Menadia Commune Rurale d’Adranomanelatra, District d’Antsirabe II, Région de Vakinakaratra. Page 11
I.2.6 Les autres infrastructures
Divers bâtiments administratifs et salles à usagers multiples comme le
Tranompokonolona sont à la disposition de la population de la commune. Un marché assez
important permet d’effectuer des échanges économiques.
Les carrières d’exploitation de moellons rivalisent de production avec celle des autres
communes, mais la quantification exacte manque.
I.2.7 Les équipements et les services socio-collectifs
I.2.7.1 L’éducation
L’enseignement primaire est assuré par la présence d’EPP dans chaque Fokontany et de
6 écoles privées. En tout, plus de 5000 élèves sont scolarisés sous la responsabilité de 116
enseignants. Pour le niveau secondaire, 16 enseignants dans des établissements publics
dispensent l’enseignement à plus de 500 collégiens. Il n’y a pas de lycée dans la commune
d’Andranomanelatra. Mais depuis quelques temps, elle a une université privée de l’église
catholique dont les étudiants ne sont pas uniquement issus de la région mais proviennent
même de l’extérieur de la région du Vakinankaratra.
L’âge scolaire commence vers 5 ans pour les écoles privées et 6 pour les EPP.
Tableau 2: Infrastructures scolaires
PRESCOLAIRE PRIMAIRE SECONDAIRE
PUBLIC PRIVE PUBLIC PRIVE PUBLIC
Nombre d’établissements 08 03 15 08 01
Dont fonctionnels 08 03 15 08 01
Nombre d’élèves filles 139 41 2177 432 239
Nombre d’élèves garçons 122 33 2295 439 265
Nombre des enseignants 10 03 89 56 16
Source : PCD Andranomanelatra
Taux d’alphabétisation des adultes : 9.5%, dont femme : 5% et homme : 4.5%
I.2.7.2 Santé
Les équipements sanitaires publics sont essentiellement constitués par le CSB II et le
dépôt de médicaments qui sont relativement éloignés par rapport à certains Fokontany. Le
personnel sanitaire est insuffisant et souvent mal équipé.
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Les maladies les plus fréquentes sont les infections respiratoires, les traumatismes et les
affections bucco-dentaires, les infections cutanées ainsi que le paludisme.
Tableau 3: Infrastructures sanitaires
Nombre
de
médecins
Nombre de paramédicaux
Nombre de
Lits
Nombre du
personnel
administratif
Nombre de
consultations
mensuelles
Nombre
d’accoucheme
nt par mois
SF INF. AIDES
SAN.
CSB II
ANDRANOMANELATRA
01
01
01
00
06
00
390
30
CSB II
AMBEROBE
01
01
00
00
Source : PCD Andranomanelatra
I.2.8 Equipements socio-éducatifs et culturels
En plus, du Tranompokonolona, des terrains de sport et des places pour les spectacles
de danses folkloriques sont les principaux équipements fonctionnels. Le vaste domaine
scolaire du CEG (4 Ha) permet de pratiquer quelques disciplines mais pas suivant les normes.
Les clubs sportifs bien que profitant de leurs appartenance aux organisations diverses à
Antsirabe, manquent de rencontres et donc de palmarès. Les danses folkloriques locales sont
assez reconnues dans la région et attirent de nombreux spectateurs
I.2.9 Tourisme
Aucun site touristique digne de ce nom n’est recensé dans la Commune. Toutefois, la
richesse culturelle et les paysages existants constituent des potentialités pour l’essor du
Tourisme.
I.2.10 Sécurité
La présence du poste avancé de la gendarmerie nationale au niveau de la Commune
d’Andranomanelatra, améliore considérablement la sécurité. En plus, sachant l’étendue du
territoire (la gendarmerie travaille également au niveau des communes avoisinantes), les
quartiers mobiles dans chaque Fokontany facilitent le travail de la gendarmerie pour maintenir
la sécurité à un niveau plus ou moins acceptable.
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Partie II : Etudes techniques de base Les calculs dans cette mémoire sont basés par les Normes d’Infrastructures Hydroagricoles
contre les Crues et les Inondations NIHYCRI.
II.1. Présentation de NIHYCRI
NIHYCRI a pour objet d'accroître la sécurité des infrastructures hydroagricoles de façon à :
- Protéger les personnes et les biens contre les risques associés à la présence de ces
infrastructures
- Atténuer les impacts socio-économiques des crues et inondations sur les périmètres irrigués ;
- Sécuriser les investissements réalisés dans le cadre de l’aménagement hydroagricole.
L’agriculture irriguée à Madagascar est caractérisée par une grande diversité de réseau
d’irrigation. NIHYCRI est classé les périmètres en cinq groupes selon la surface du périmètre
irriguée.
Tableau 4 : Classement des périmètres irrigués
Classes Caractéristiques
Classe I Superficie supérieure à 3000 Ha
Classe II Superficie comprise entre 1000 et 3000 Ha
Classe III Superficie comprise entre 200 et 1000 Ha
Classe IV Superficie comprise entre 75 et 200 Ha
Classe V Superficie inférieure à 75 Ha
Les périodes de retour dans le calcul des crues de projet et de sûreté pour les différentes
classes ci-dessus sont présentés selon le tableau suivant :
Tableau 5 : Classement des crues de projet et crues de sûreté
Classes Durée de vie [ans] Crues de projet [ans] Crues de sûreté [ans]
I 100 100 450
II 75 75 350
III 50 50 225
IV 20 à 30 20 à 30 90 à 135
V 10 10 45
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- Les crues de projet sont utilisées pour le dimensionnement dans le cas où le
dépassement des crues de dimensionnement sur les infrastructures ne causerait pas la
destruction de l’infrastructure. Ils sont aussi utilisés dans le dimensionnement des
ouvrages de protection de niveau secondaire tels que les ouvrages de franchissement
des eaux sauvages, et le calage hydraulique des infrastructures pour lesquelles, les
submersions temporaires causées par le dépassement des crues de dimensionnement
ne causeraient aucune dégradation ou que des dégradations mineures sur les
infrastructures et le périmètre irrigué.
- Les crues de sûreté sont utilisées dans le cas où le dépassement des crues de
dimensionnement causerait la destruction des infrastructures. Ainsi, dans tout calcul
de calage hydraulique et dimensionnement par rapport à la stabilité des infrastructures,
les crues de sûreté sont toujours utilisées comme crues de dimensionnement.
II.2. ETUDES HYDROLOGIES
Les données hydrologies nécessaires à l’étude d’aménagement hydro agricole sont
essentiellement les données relatives aux apports, aux crues de projet et le calcul de besoin en
eau de la culture. La détermination de ces caractéristiques nécessite avant tout la connaissance
de quelques données de base telle la pluviométrique et les bassins versants.
II.2.1. Pluviométrie
L’agriculture est étroitement dépend du climat et particulièrement du régime des pluies. Cette
étude a pour but de connaître la valeur de l’intensité de la pluie, c'est-à-dire la hauteur qui
tombe dans la zone d’étude ainsi que sa répartition spatio-temporelle. Les données
nécessaires à l’étude sont les pluviométries moyennes mensuelles et les pluviométries
maximales journalières.
II.2.1.1. Pluviométries moyennes mensuelles et annuelles
Les pluies moyennes mensuelles et annuelles ont été obtenues par l’étude statistique des
données pluviométriques recueillies auprès de la station d’Antsirabe (c’est la station la plus
proche de la zone d’étude) de l’année 1973 à 2010. Cette statistique est établie en calculant la
moyenne de chaque mois. La somme des pluies moyennes mensuelles donne la pluie
moyenne annuelle.
En générale, la pluviométrie moyenne annuelle est nécessaire à la détermination des
pluviométries interannuelles des différentes fréquences (5, 10, 50, 100) par l’ajustement
statistique suivant la loi de distribution classique de GAUSS.
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II.2.1.2. Pluviométries interannuelles
Les pluviométries interannuelles sont obtenues à partir de la loi de GAUSS par l’expression
suivant :
PF = + .
Avec :
- PF : pluviométrie annuelle pour une fréquence donnée [mm],
- : Pluviométrie moyenne annuelle [mm],
- : variable réduite de GAUSS d’une fréquence donnée
- écart type.
∑
N : nombre d’année d’observation
Pour une fréquence quinquennale sèche cette formule devient :
P5Sa = - 0,84.
Les valeurs des pluviométries d’une fréquence quinquennale sèche pour tous le mois sont
données par la relation suivante :
P5Sm = P5Sa
%
Avec :
- P5Sm : pluviométrie mensuelle d’une fréquence quinquennale sèche [mm],
- P5Sa : pluviométrie interannuelle d’une fréquence quinquennale sèche [mm],
- : Pluviométrie moyenne mensuelle [mm],
- : Pluviométrie moyenne annuelle [mm],
Le tableau ci-dessous donne la pluviométrie mensuelle et annuelle d’une fréquence
quinquennale sèche. (Detaille de calcul, voir Annexe 5, page VII)
Tableau 6 : Pluviométries mensuelles annuelles
Janv Févr Mars Avril Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Déc annuelle
Moyenne [mm] 284,97 219,80 155,56 77,13 20,33 10,95 11,51 8,15 15,68 79,31 137,36 217,86 1238,60
P5S [mm] 239,93 185,06 130,98 64,94 17,11 9,22 9,69 6,86 13,20 66,77 115,65 183,43 1042,83
P10S [mm] 216,33 166,86 118,10 58,56 15,43 8,31 8,74 6,18 11,90 60,21 104,28 165,39 940,28
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II.2.1.3. Pluviométrie maximale journalière
Les relevés pluviométriques journaliers de la station d’Antsirabe permettent de noter
la précipitation la plus forte de chaque année. La pluviométrie maximale de différente
fréquence est obtenue par l’ajustement statistique suivant la loi de distribution classique de
GUMBEL.
Ces valeurs sont utilisées pour estimer la crue du projet qui est en fonction de la
période de retour définie par le projet.
II.2.1.4. Pluviométrie maximale journalière de différentes fréquences
La pluviométrie maximale journalière de différente fréquence est obtenue par
l ‘ajustement statistique de la loi de GUMBEL.
= P0 + .
Avec :
- P (24h, F) : pluviométrie maximale journalière de différente fréquence [mm]
- P0 : paramètres d’ajustement de GUMBEL,
- aG : gradex
- : variable réduite pour la loi du GUMBEL.
= -ln (-ln F)
Avec F : fréquence donnée.
La valeur de gradex est donnée par la relation suivante :
=
écart type.
Ces valeurs sont représentées par le tableau ci-après. (Detaille de calcul, voir Annexe 5, page
VIII)
Tableau 7 : Pluviométries maximales journalières des différentes fréquences
Années Médiane
Humide
Périodes T [ans] 5 10 25 50 100
Pmax (24, F) [mm] 62,29 69,27 74,94 82,10 87,42 92,69
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II.2.2. Bassin versant
II.2.2.1. Généralité
Les ressources en eau du périmètre de Menadia sont assurées par la rivière d’Ampitamafy et
ses affluents.
Par définition un bassin versant est toute surface délimitée topographiquement et
géologiquement, drainée par un ou plusieurs cours d'eau et ses affluents à l’amont de la
section appelée exutoire.
La limite sera tracée sur une carte topographique correspondant en suivant les lignes de crête
bordant le bassin et ne traversera le cours d’eau qu’au droit de la station considérée.
Figure 4 – Bassin versant
Source: ArcGIS et Google Earth
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II.2.2.2. Caractéristiques du bassin versant
L’étude des caractéristiques du bassin versant nécessite une démarche méthodique qui
commence par un examen soigneux du terrain. Les principales caractéristiques d’un bassin
sont:
II.2.2.2.1. Superficie du Bassin Versant S
La surface du BV a été déterminée par l’utilisation d’un logiciel S.I.G. (MapInfo).
D’après la délimitation du BV dans une carte topographique feuille P49, O49, O50, N49,
N50 éditée par le FTM, la surface du BV est S = 56,28 Km2.
II.2.2.2.2. Périmètre du bassin versant P
L’obtention du périmètre a été de la même façon que celle utilisé pour la détermination de la
superficie du BV.
D’après le traitement, le périmètre du BV est P = 40,91 Km
II.2.2.2.3. Altitude maximale Zmax et Altitude minimale, Zmin
La valeur de Zmax est donnée par la carte topographique feuille P49, O49, O50, N49,
N50 éditée par le FTM et Zmin obtenue par le GPS.
Zmax = 2067 m et Zmin = 1575 m.
II.2.2.2.4. Coefficient de forme K
C’est une de paramètre morphologique permettant de caractériser le milieu et aussi de
comparer les BV entre eux. Il est défini par le rapport suivant :
K =
= 0, 28
√
Avec
- K : Coefficient de forme
- P : périmètre du bassin versant [Km]
- S : surface du bassin versant [Km2]
Si K > 1 le bassin versant a une forme allongé
Par contre si K = 1 celle-ci sera arrondie
D’après le calcul K = 1,53
Donc le bassin versant a une forme allongée.
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II.2.2.2.5. Rectangle équivalent
Le rectangle équivalent d’un bassin versant est la transformation géométrique de ce bassin en
un rectangle de même périmètre et de même surface.
La longueur L’ et la largeur l du rectangle équivalent sont déterminées respectivement à partir
des expressions suivantes :
L’ = K √
[1 +√
]
l = K √
[1 -√
]
Avec
- S : superficie du bassin versant [Km2]
- K coefficient de forme
II.2.2.2.6. Longueur le plus long cheminement L
Le plus long cheminement hydraulique L est le plus long trajet suivi par un cours d’Eau en
partant d’un point quelconque à l’intérieur du bassin versant jusqu’à l’exutoire. L = 17,18 km.
II.2.2.2.7. Pente moyenne du Bassin Versant I
Elle est calculée par la formule suivante :
I = 0, 95
Avec
- Zmax : altitude maximal [m],
- Zmin : altitude minimal [m],
- L : le plus long cheminement hydraulique [Km].
D’après le calcul la pente moyenne du BV est 21,21 m/km.
II.2.2.2.8. Couverture végétale
La couverture végétale d’un bassin versant est définie comme toute la végétation qui se trouve
implanté sur la surface du bassin.
En générale la couverture végétale du bassin versant est dominée par la savane et la savane
arborée.
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Tableau 8 : Caractéristiques du Bassin Versant
S [Km2] P [Km] K L [Km] Zmax [m] Zmin [m] Zmoy [m] I [m/Km]
56,28 40,91 1,53 17,18 2067 1575 1950,5 21,21
II.2.3. Estimation des apports
L’estimation des apports peut se faire de deux méthodes : la méthode des stations de référence
et la méthode empirique du CTGREF.
II.2.3.1. Méthode de la station de référence
La méthode de la station de référence est basée sur l’exploitation des données recueillies sur
la station hydrométrique la plus proche de la zone d’étude.
La station hydrométrique la plus proche de la zone d’étude est le bassin de Mania à Fasimena
tiré au « Fleuves et rivières de Madagascar » page 552 Tableau n° 7.84.
II.2.3.1.1. Apports annuels pour le bassin de Mania à Fasimena
L’apport annuel de fréquence donnée au droit du barrage étudié est obtenu par la formule
suivante :
Qa = . S
Avec
- Qa : Apports annuels [l/s]
- : le débit spécifique du bassin de référence [l/s/km2],
- S : la surface du bassin versant étudié [Km2].
Le tableau suivant montre les résultats de ces apports.
Tableau 9 : Apports moyens annuels des différentes fréquences pour le bassin de Mania à
Fasimena
Année sec Médian Année humide
5 ans 10 ans 2 ans 5 ans 10 ans
débit spécifiques [l/s/km2] 17,20 15,50 21,60 27,70 31,50
Apports moyens annuels [l/s] 968,02 872,34 1215,65 1558,96 1772,82
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II.2.3.1.2. Apports moyens mensuels des différentes fréquences
Les apports annuels sont transformés en apports mensuels en appliquant les coefficients de
répartition de débit Rm ou coefficient de répartition d’ALDEGHERI, dans l’étude hydrologie
des périmètres irrigués.
Ils sont calculés à l’aide de la formule suivante :
QmF = QaF
. Rm
Avec
- QmF : est l’apport mensuel de fréquence F [l/s].
- QaF : Apport annuel de fréquence F du bassin versant [l/s].
Rm : Coefficient de répartition d’ALDEGHERI
Le bassin étudié correspond aux bassins versants des hautes terres centrales, donc la
répartition mensuelle est définie par R1.
En appliquant le coefficient R1, on a les valeurs des apports mensuels en année sec.
Tableau 10 : Apports moyens mensuels de différentes fréquences de S.D.R
II.2.3.2. Méthode de CTGREF
II.2.3.2.1. Apports annuels
La méthode de CTGREF est basée par la formule empirique suivante :
Qa =
. ( .
- Qa : apport moyen annuel [l/s].
- SBV : superficie du bassin versant étudié [km²].
- P : pluviométrie annuelle [mm].
- Zmoy : altitude moyenne du bassin versant [m].
- B : paramètre régionalisé = 45 (Pour le bassin de Mania à Fasimena Fleuve et
rivière de Madagascar)
Mois J F M A M J J A S O N D année
R1 16,9 16,7 17,1 9,7 5,7 4,1 3,7 3,4 2,6 2,4 4,8 12,9 100
Apport moyen annel [l/s] 2 465,33 2 436,16 2 494,51 1 415,01 831,5 598,1 539,75 495,98 379,28 350,11 700,21 1 881,82 1 215,65
Apports quinquennal sec [l/s] 1 963,14 1 939,90 1 986,37 1 126,77 662,12 476,26 429,8 394,95 302,02 278,79 557,58 1 498,49 968,02
Apport décennal sec [l/s] 1 769,11 1 748,17 1 790,04 1 015,40 596,68 429,19 387,32 355,91 272,17 251,23 502,47 1 350,38 872,34
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Tableau 11 : Apports annuels des différentes fréquences de CTGREF
II.2.3.2.2. Apports moyens mensuels de différentes fréquences
Les apports mensuels sont obtenus de la même manière que pour la méthode de station de
référence.
= Qa
.R
Avec
- Qm : est l’apport mensuel de fréquence donnée.
- Qa : Apport annuel du bassin versant.
- Rm : Coefficient de répartition d’ALDEGHERI.
En introduisant les paramètres Rm, les valeurs des apports mensuels obtenues en année sec
sont :
Tableau 12 : Apports moyens mensuels des différentes fréquences de CTGREF
II.2.3.3. Synthèse des résultats
Vu l’écart entre les valeurs trouvées à partir de ces deux méthode (méthode de CTGREF et
méthode de la station de référence Mania à Fasimena), il est préférable de considérer la valeur
moyenne de ces deux valeurs pour évaluer les apports.
En pratique, dans le projet d’aménagement hydro agricole, on considère les apports moyens
mensuels quinquennaux secs.
Les apports retenus au niveau de l’emplacement prévu pour le barrage sont présenté par le
tableau suivant :
Tableau 13 : Apports retenues au niveau du barrage
5 ans 10 ans 5 ans 10 ans
1179,45 885,42 745,12 1506,24 1689,96
Apport moyen
annuel [l/s]
Apport annuel
sec [l/s]
Apport annuel
humide [l/s]
Mois J F M A M J J A S O N D année
R1 16,9 16,7 17,1 9,7 5,7 4,1 3,7 3,4 2,6 2,4 4,8 12,9 100
Apport moyen annel [l/s] 2 391,91 2 363,61 2 420,22 1 372,87 806,74 580,29 523,67 481,21 367,99 339,68 679,36 1 825,78 1 179,45
Apports quinquennal sec [l/s] 1 795,63 1 774,38 1 816,88 1 030,63 605,63 435,63 393,13 361,25 276,25 255,00 510,00 1 370,63 885,42
Apport décennal sec [l/s] 1 511,10 1 493,21 1 528,98 867,32 509,66 366,60 330,83 304,01 232,48 214,59 429,19 1 153,44 745,12
J F M A M J J A S O N D année
Q5 S [l/s] 1879,38 1857,14 1901,62 1078,70 633,87 455,94 411,46 378,10 289,14 266,89 533,79 1434,56 926,72
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II.2.4. Estimation de crue
Plusieurs méthodes peuvent être appliquées pour l’estimation des crues, mais ce qu’on utilise
fréquemment à Madagascar sont celles de :
- la méthode rationnelle,
- la méthode de Louis DURET
Ces deux méthodes nécessitent la connaissance parfaite des caractéristiques du bassin versant
et de la pluviométrie de la zone d’étude.
La méthode rationnelle est utilisable pour les bassins versants de superficie inférieure à 4 Km2
et la méthode de Louis Duret est applicable pour les bassins versants de superficie supérieure
à 10km².
Méthode de Louis DURET :
Deux formules simplifiées ont été donnée par SOMEAH dans les rapports des études
d’aménagement ou réhabilitation des petits périmètres irrigués des zones des hautes terres
centrales.
1ére
formule: QF = 0,002 .S 0, 8 .I 0, 32 .PF 1, 39
pour S > 150km²
2éme
formule: QF = 0,009 .S 0, 5 .I 0, 32 .PF 1, 39 pour 10 <S< 150km²
Avec:
- QF : débit de crue de fréquence F en m3/s
- I : pente du bassin versant en m/km
- PF : pluie maximale journalière de 24h
- S : superficie en km²
On utilise la deuxième formule pour l’estimation des crues parce que la superficie du bassin
versant est de 56,28 km².
Le tableau ci-dessous donne les valeurs des débits de crue de chaque période de retour T.
Tableau 14 : Débit de crue de différentes fréquences
Période de retour T [ans] 2 5 10 25 50 100
Q [m3/s] 50,63 64,90 72,40 82,20 89,69 97,30
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II.2.5. Calcul de besoin en eau et adéquation ressource-besoin du périmètre
II.2.5.1. Besoin en eau d’irrigation
Le besoin en eau du périmètre regroupe le besoin en eau propre de la plante et le besoin en
eau lié à la pratique culturale
II.2.5.1.1. Besoin en eau de la plante [mm]
Le besoin en eau de la plante varie suivant la plante, le sol, le climat, la méthode
d’arrosage pratiquée, la culture, et le degré de couverture du sol. Il correspond aux quantités
d’eau perdues par ces plantes, par le processus d’évapotranspiration, qui ne sont pas comblées
par la pluie.
Avec
- : Besoin en eau de la plante;
- : Coefficient culturale ;
- : Evapotranspiration potentielle [mm] ;
- : Pluie efficace =80% de la pluviométrie enregistrée.
II.2.5.1.2. Besoin en eau de la riziculture [m3/ha]
Le besoin en eau de la riziculture est la quantité d’eau utile pour toute une saison de culture. Il
se compose les besoins en eau de la plante et les besoins ne eau correspondant aux pratiques
culturales.
Dans lesquelles :
- BB : besoin brut d’irrigation [m3/ha] ;
- BN : besoin net d’irrigation où ;
- Birr : besoin d’irrigation, donné en mm/décade par le logiciel CROPWAT ;
Où :
- ;
- : Besoin en eau de la plante ;
- : Besoin en eau de la pratique culturale ;
- e : efficience globale du réseau.
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II.2.5.1.3. Evapotranspiration (ETP) [mm]
L’évapotranspiration est l’ensemble des masses d’eau perdue par l’évaporation et des masses
d’eau libres par la transpiration de la plante.
Plusieurs formules peuvent être utilisée pour l’estimation de l’évapotranspiration, telles que
la formule de Thorntwaite, formule de Turc et l’utilisation du logiciel CROPWAT basé par la
formule de Penman.
Nous avons utilisé le logiciel CROPWAT version 8.0 (logiciel créé par Martin Smith, service
des Eaux (AGLW-FAO) pour calculer l’évapotranspiration.
La formule utilisée pour calculer l’évapotranspiration est celle de PENMAN-MONTEITH.
Les résultants obtenues sont présentés ci-après pour l’évapotranspiration de référence ETo de
PENMAN-MONTEITH à Antsirabe.
Tableau 15 : ETo de PENMAN-MONTEITH à Antsirabe
Source : CROPWAT 8.0
II.2.5.1.4. Pluie efficace [mm]
La Pluie efficace désigne la quantité d’eau nécessaire à la croissance d’une plante.
La quantité d’eau pluviale retenue dans la zone racinaire est nommée pluie efficace, elle doit
être déduite de calculer le besoins en eau d’irrigation.
Les valeurs de la pluie efficace sont données par le logiciel CROPWAT automatiquement en
saisissant les précipitations moyennes mensuelles.
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Tableau 16 : Pluies efficaces
Source : CROPWAT 8.0
II.2.5.1.5. Coefficient cultural
Le coefficient cultural est un facteur important de l’alimentation hydrique d’une
parcelle. Pour sa détermination, il est nécessaire de connaître pour chaque culture, la durée
totale de la saison végétative et les durées des différentes phases de croissance. Pour la plupart
des cultures, elle varie suivant les différentes phases de croissance.
Pour le riz, Kc varie de 1,20 à 0,80 du stade de pépinière jusqu’au stade de la récolte.
II.2.5.1.6. Efficience d’irrigation e
C'est le rapport entre la quantité d'eau distribuée en tête de chaque parcelle à la quantité
prélevée en tête du réseau.
II.2.5.1.7. Calendrier cultural
D’après les enquêtes sur terrain, le repiquage dans la zone d’étude commence le mois de
Novembre et continue jusqu’au mois de Décembre. Les usagers souhaitent tous repiquer en
mois de septembre mais les ressources disponibles ne le permettent pas.
Après l’aménagement, le nouveau calendrier cultural proposé par les cultivateurs est:
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Tableau 17 - Calendrier cultural
Septembre Octobre Novembre Décembre Janvier Février Mars
Préparation du sol
Semence
Repiquage
Sarclage
Récolte
II.2.5.1.8. Débit fictif continu
C’est le débit fourni d’une façon continue journellement qui permet de satisfaire le besoin en
eau de culture dans une surface unitaire pendant une période donnée.
Où :
BB : besoin brute d’irrigation (m3/ha) ;
N : nombre de jour du mois considéré.
II.2.5.1.9. Débit d’équipement Qe [l/s]
Le débit d’équipement est le débit pour dimensionner le réseau. Sa valeur dépend des
ressources disponibles c'est-à-dire :
- Qe = dfcmax lorsque les ressources disponibles sont limitées
- Qe > dfcmax lorsque les ressources disponibles sont largement suffisantes
II.2.5.1.10. Résultants de calcul
Les autres hypothèses de base de calcul sont les suivantes :
- L’efficience du réseau e = 0,5
- La date du début de repiquage est le 1ér
Novembre avec étalement de 4 semaines.
D’après le calcul par le logiciel CROPWAT 8.0 (Annexe 6, page XII), en tenant compte les
paramètres cités précédemment, le tableau 18 (page 29) représente les besoins en Eau de la
plante en millimètre par décade de campagne selon la date du début de repiquage, le besoin
en eau du périmètre et les débits fictifs continus par décade.
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II.2.5.2. Adéquation ressource-Besoin
Etant donné que les valeurs des apports mensuels de la rivière et les besoin mensuels du
périmètre sont déjà connues, l’adéquation ressource-besoin est faisable.
Le calcul comprend en compte :
- - Les apports en année quinquennal sèche des bassins versant alimentant la rivière,
- - Les superficies mises en culture (surface cultivable),
- - Les besoins en Eau correspondant.
En comparant les ressources en eau de la rivière en question avec les besoins en Eau du
périmètre, on voit que les ressources en eaux disponibles sont suffisantes pour irriguer le 150
Ha de la rizière du réseau hydroagricole de Menadia pour un étalement de 4 semaines de
repiquage.
En plus les conditions d’irrigation soient assurées s’il faut que la différence entre les
apports disponibles et le besoin en eau du périmètre maintienne un débit de réserve pour les
besoins écologiques de valeur de 5 l/s au minimum. D’après le calcul en Annexe 6, le tableau
19 (page 29), présente que le débit restant minimal vers l’aval est de 64,64 l/s, donc le besoin
écologique est vérifié.
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Besoins en Eau et Débits fictifs continus
Tableau 18 : Besoins en Eau et Débits fictifs continus
Dfc max = 1,75 [l/s/Ha]
Adéquations ressource-besoin
Tableau 19 : Adéquations ressource-besoins
Mois/décade Oct. 1 Oct. 2 Oct. 3 Nov. 1 Nov. 2 Nov. 3 Déc. 1 Déc. 2 Déc. 3 Jan. 1 Jan. 2 Jan. 3 Fév. 1 Fév. 2 Fév. 3 Mar. 1 Mar. 2 Mar. 3
Besoin d'irrigation [mm/décade] 0,28 31,73 58,25 75,68 30,80 23,08 4,60 0,40 4,40 0,00 0,00 3,13 0,00 0,43 0,00 0,28 0,08 1,93
Besoin Net [m3/Ha] 2,75 317,25 582,50 756,75 308,00 230,75 46,00 4,00 44,00 0,00 0,00 31,25 0,00 4,25 0,00 2,75 0,75 19,25
Besoin Brut [m3/Ha] 5,50 634,50 1165,00 1513,50 616,00 461,50 92,00 8,00 88,00 0,00 0,00 62,50 0,00 8,50 0,00 5,50 1,50 38,50
Dfc [l/s/Ha] 0,01 0,73 1,35 1,75 0,71 0,53 0,11 0,01 0,10 0,00 0,00 0,07 0,00 0,01 0,00 0,01 0,00 0,04
Mois/décade Oct. 1 Oct. 2 Oct. 3 Nov. 1 Nov. 2 Nov. 3 Déc. 1 Déc. 2 Déc. 3 Jan. 1 Jan. 2 Jan. 3 Fév. 1 Fév. 2 Fév. 3 Mar. 1 Mar. 2 Mar. 3
Apports disponibles [l/s] 266,89 266,89 266,89 533,79 533,79 533,79 1434,56 1434,56 1434,56 1879,38 1879,38 1879,38 1857,14 1857,14 1857,14 1901,62 1901,62 1901,62
Besoins amonst [l/s] 0,95 110,16 202,26 262,76 106,94 80,12 15,97 1,39 15,28 0,00 0,00 10,85 0,00 1,48 0,00 0,95 0,26 6,68
Débits restants [l/s] 265,94 156,74 64,64 271,03 426,84 453,67 1418,59 1433,17 1419,28 1879,38 1879,38 1868,53 1857,14 1855,67 1857,14 1900,67 1901,36 1894,94
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II.3 ETUDE TOPOGRAPHIQUE
L’étude topographique a pour but de réaliser un plan topographique du site prévu pour
l’implantation de l’ouvrage sur la base duquel on peut projeter les plans des ouvrages.
La topographie est indispensable à la mise en fonctionnement d’irrigation gravitaire ou
d’irrigation en surface et à la mise en place des ouvrages. Cette étude permet aussi d’établir le
plan d’ensemble du périmètre étudié et les traçages des canaux.
Les travaux topographiques effectués sont :
- Les levés de détail des sites d’ouvrages projetés : site du barrage, sites des ouvrages
particuliers (passage des canaux sous piste, partiteur),
- Les profils en long de réseau d’irrigation,
- Le plan d'ensemble du périmètre.
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II.4 ETUDE HYDRAULIQUE
Cet étude concerne les dimensionnements et les calages de tous les ouvrages depuis l’ouvrage
de captage (barrage) et la section de la prise principale jusqu’à la fin du canal.
II.4.1. Calage de la crête du barrage
La crête du barrage est calée à partir de la côte de la première rizière en prenant en compte
toutes les pertes des charges linéaires et singulières sur tout le tracé du canal depuis la prise
principale jusqu’à l’endroit de la première rizière.
II.4.2. Hauteur du barrage
La hauteur du barrage est donnée par la différence entre la cote de la crête du barrage et la
cote du radier.
La cote du radier est choisie égale à celle du fond du lit de la rivière. Elle est donnée par les
levés topographiques au niveau de la section d’étude.
II.4.3. Longueur du barrage
La longueur du seuil du barrage correspond à la largeur du cours d’eau à la section
d’implantation choisie.
Les valeurs de chaque paramètre défini ci-dessus sont résumées dans le tableau suivant
Tableau 20 : Différentes cotes
Désignations Valeurs
Cotes des premières rizières 98,20 m en rive droite et 98,03 en rive gauche
Côtes des fonds des prises principales 98,56 m pour la rive gauche et 98,50 en rive droite.
Côtes des fonds des avant canaux 98,45 m en rive droite et 98,43m en rive gauche.
Cote de la Crète du barrage 99,28 m
Cote du radier du barrage 97,58 m
Hauteur du seuil du barrage 1,70 m
Longueur du barrage 11,00 m
II.4.4. Murs d’encaissements
Le mur d’encaissements est un mur stabilisateur des berges du terrain naturel au droit du
barrage en agissant comme mur de soutènement. Il a pour rôle d’empêcher le débordement de
l’écoulement sur les côtes, de protéger les talus contre l’érosion. Il sert également à ancrer le
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barrage dans les berges de la rivière et assurer le rôle de parafouille latérale, qui empêche les
écoulements souterrains latéraux.
Dans ce projet le site de barrage est submergé en période de crue.
Donc le mur d’encaissement ne sert pas pour entonner ni les crues de projet ni les crues de
sûreté, il sert seulement à assurer le soutènement des berges du terrain naturel au droit du
barrage. Une revanche minimale de 50 cm est à adopter entre le niveau du seuil déversant et
le niveau du mur d’encaissement latéral. NIHYCRI Page 69
II.4.5. Calcul de la capacité d’évacuation de crue au niveau du barrage
Selon NIHYCRI le périmètre est dans la classe IV, donc ce projet consiste à construire un
barrage de dérivation qui doit avoir d’évacuer la crue de sûreté de période de retour 100 ans.
Pour obtenir la hauteur d’eau au-dessus du seuil du barrage et le calage de la hauteur des murs
d’ancrage, nous pouvons appliquer la formule de déversoir suivante :
Q = m. L. (2g) 1/2 h3/2
Avec
- Q : débit de crue [m3/s].
- m = 0,4 coefficient de débit.
- L : Longueur déversant du barrage [m],
- h : lame d’eau au-dessus du barrage [m].
II.4.6. Calcul de la section de prise
Le calage et le dimensionnement des prises ont été effectués par rapport à la superficie à
irriguer ainsi que le débit à prélever et la perte de charge admissible.
Pour le calcul de la dimension de la prise, on utilise la formule de l’orifice noyé suivante :
Q = m. S. √
- Q : débit de l’orifice [m3/s]
- m = 0,6 coefficient de débit
- S : aire de l’orifice [m2]
- ∆H : différence de niveau d’eau en amont et en aval de la prise [m].
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II.4.7. Calcul de la section du canal
Le dimensionnement des canaux se fait suivant les besoins en eau, en aval du périmètre. Le
principe de dimensionnement des canaux est basé sur le calage hydraulique dont les
principaux paramètres sont la pente du terrain, la vitesse de l’eau et le débit à faire passer.
Il tient compte les deux vitesses limitées (0,30 m/s et de 0,80 m/s pour les canaux en terre et
de < 2,50 m/s pour les canaux revêtues).
En fixant la largeur du canal, le calage hydraulique pour trouver h doit vérifier les critères
suivants :
- L’erreur relative
=
< 5%
QC : débit calculé;
QN : débit nominal dans le canal.
- Pour le critère économique R =
R : rayon Hydraulique,
h : hauteur d’eau dans le canal.
Les canaux sont dimensionnés à partir de la formule de Manning Strickler, exprimé ci-après.
Q = K.S.R2/3 I1/2
- Q : le débit à transiter [m3/s],
- R : rayon hydraulique de la section [m],
- I : pente du canal,
- S : section transversale du canal [m2],
- K : coefficient de la rugosité du canal.
La ligne d'eau dans le canal est calée de manière à dominer correctement l'ensemble des
parcelles. La cote minimale du plan d'eau dans le canal principal est obtenue en partant de la
cote de la rizière la plus haute à desservir.
On ajoute :
- 0,10 m de lame d'eau pour la submersion des rizières,
- La somme des pertes de charges induite par les ouvrages rencontrés.
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Partie III : Diagnostic de la situation actuelle et Proposition d’aménagement
III.1. Objectif Le projet d’Aménagement Hydro-Agricole du périmètre irrigué de Menadia a pour objet
d’aménager et de mettre en place les 150 ha des surfaces dont 140 ha en rive droite et 10 ha
en rive gauche de la rivière Ampitamafy et d’augmenter le rendement de production de riz.
III.2. Diagnostic de la situation actuelle
III.2.1. Infrastructures existants
Lors de la descente sur terrain, le périmètre irrigué de Menadia constitue un barrage
traditionnel en perré avec un canal 800 m de longueur en rive droite (RD) pour irriguer des
rizières de 10 Ha. La prise d’eau se trouve à 90 m en amont du barrage.
Photo 1- Barrage traditionnel existant
III.2.2. Problèmes existants
Le principal problème est la gestion de l’irrigation tel que :
- Le barrage existant n’irrigue pas la totalité du périmètre.
- Les cultures de riz dépendent de la saison de pluie. Cela entraine un retard du
repiquage car le niveau d’eau dans la rivière est au plus bas avant de préparer les rizières, les
cultivateurs sont obligés d’attendre l’eau de pluie. Par conséquent, une grande partie de la
surface cultivable est abandonnée. Mais pendant la saison de pluie les rizières sont inondées par
Prise
Barrage
existant
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le débordement du ruisseau ce qui entraine l’inondation totale des rizières exploitables. Ce
problème entraine une insuffisance de la production agricole.
III.3. Description des aménagements à proposer Pour résoudre les problèmes cités ci-dessus, nous avons proposé deux variantes pour
l’aménagement de ce périmètre. Ces deux variantes se diffèrent au niveau des ouvrages
projetés et de la surface cultivée.
VARIANTE N°1
- Construction d’un barrage de dérivation en béton de 11 m de longueur.
- Mis en place des deux avants canaux en maçonnerie de moellon de 20,50 m de
longueur sur la rive gauche (RG) et de 8,00 m de longueur sur la rive droite.
- Construction des deux dalots sous piste de 9,70 m de longueur.
- Creusement des canaux en terre de 2,60 km de longueur en RG et 3,70 km de longueur
en RD.
- Constriction d’un dessableur en rive gauche.
- Surface cultivé : 150 Ha
VARIANTE N° 2
- Construction d’un barrage de dérivation en béton de 11 m de longueur.
- Mis en place d’un avant canal en maçonnerie de moellon de 8,00 m de longueur en
RD.
- Construction d’un dalot sous piste de 9,70 m de longueur en RD.
- Creusement de canal en terre de 3,70 km de longueur en RD.
- Surface cultivé : 140 Ha
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-
-
N Barrage
Dalot sous
piste RG
Dalot sous
piste RD
69
205
0
69
255
0
69
305
0
69
355
0
69
405
0
69
455
0
69
205
0
69
255
0
69
305
0
69
355
0
69
405
0
69
455
0
470950 471250 471550 471850 472150
470950 471250 471550 471850 472150
Limite du périmètre Rivière Echelle : 1/12 000
Légendes
Canaux d’irrigation
Figure 5 - Plan de masse du périmètre
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III.3.1. Barrage de dérivation
III.3.1.1. Définition
Un barrage de dérivation est un ouvrage installé en travers de la rivière pour dériver une partie
de l’eau vers le périmètre, l’autre partie continue à suivre son chemin naturel. Il sert
également à maintenir un niveau d’eau suffisant à son amont, en vue d’assurer un débit
convenable vers le périmètre.
On distingue deux types de seuil pour le barrage de dérivation :
- Le barrage à seuil fixe : si les longueurs des passes sont inférieures aux longueurs des
piles.
Il arrête d'une façon permanente l'écoulement de l'eau.
- Le barrage à seuil mobile : si les longueurs des passes sont supérieures aux longueurs
des piles.
Il supprime les vannes au moment des crues pour laisser le libre passage de l'eau.
III.3.1.2. Type de barrage adéquat au projet
L’aménagement hydroagricole du périmètre irrigué de Menadia consiste à construire un
barrage de dérivation sur la rivière d’Ampitamafy pour assurer la mobilisation de la ressource
en eau du périmètre. Le site d’implantation du nouveau barrage domine la rizière, par souci
d’inondation des habitations avoisinantes en période de crue et pour respecter les autres
critères techniques et économiques, un barrage à seuil mobile sera le plus convenable pour
cette étude.
III.3.1.3. Dimension du barrage
Le barrage est en béton cyclopéen de profil trapézoïdale dont la petite base (largeur de la
crête) est de 0,50 m et la grande base (base du barrage) est de 2,20 m, ayant une longueur de
11 m. La hauteur du barrage est de 1,70 m reposant sur un seuil meuble, muni de sept passes
de 1 m de longueur et 1,5 m de hauteur chacun.
III.3.1.3.1. Radiers
La fondation sur seuil meuble est constituée de radier en béton armé muni de parafouilles
amont et aval pour assurer la transmission des contraintes des ouvrages sur le sol. La longueur
du radier aval est égale à la longueur du ressaut hydraulique en aval du barrage (NIHYCRI
Page 70). La longueur du radier amont est 1m (NIHYCRI Page 71).
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II.3.3.3. Parafouilles
Les parafouilles ont pour rôle d’éliminer les risques de renard, par transport des matériaux
solides causés par l’écoulement sous le radier. Les parafouilles font très souvent au corps du
radier et de même matière en béton armé. La hauteur de la parafouille aval est faible par
rapport à la hauteur de la parafouille amont pour assurer la stabilité au basculement du barrage.
D’après la pré-dimensionnement du barrage la hauteur de la parafouille amont est 1,20 m et
la parafouille aval est de 0,40m
III.3.1.3.3. Bassin de dissipation d’énergie
Le bassin de dissipation d’énergie constitué par le radier aval suivi d’une protection en
enrochement. Sa longueur est donnée par la formule suivante :
LB = LR + LD
- LB : longueur du bassin de dissipation d’énergie [m],
- LR : longueur du ressaut [m],
- LD : longueur de la chute [m]
LD = 0 pour le barrage à profile trapézoïdale ou profil Creager
La longueur du ressaut est calculée à partir de la formule de Sinniger et Hager :
LR = √
D’après le calcul en annexe 8, page XXI, la longueur du ressaut est LR = 2,80 m
III.3.1.3.4. Mur d’encaissement
Le mur d’encaissement est en maçonnerie de moellon, de forme en escalier des trois marches.
Les dimensions sont représentées sur la figure suivante :
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III.3.2. Prises principales
Les prises en tête du réseau serviront à alimenter les canaux. Le niveau d’eau dans les prises
domine totalement la parcelle à irriguer.
La prise est un orifice dans lequel on fait transiter l’eau par écoulement en charge dont leurs
dimensions se déduisent par la formule d’un orifice noyé.
D’après le calcule en annexe 7, page XIX, le tableau suivant donne les dimensions de prises
principales :
Tableau 21 : Dimensions des prises principales
Débit [m3/s] S [m2] 𝛥H [m] Hauteur [m] Base [m]
Prise principale RG 0,036 0,04 0,10 0,20 0,20
Prise principale RD 0,336 0,38 0,11 0,50 0,76
III.3.3. Les canaux d’irrigation
Les canaux d’irrigation assurent la distribution de l’eau vers les différents canaux et les
parcelles. Dans ce projet ils sont constitués par des avants canaux, des canaux principales, et
de divers ouvrages sur canaux (dessableur, dalot sous piste, prises sur canaux).
Figure 6 - Mur d’encaissement
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III.3.3.1. Avants canaux
Le projet d’aménagement hydroagricole de Menadia constitue deux avants canaux (en rive
gauche et en rive droite) pour la variante 1, et un avant canal en rive droite pour la variante 2
en maçonnerie de moellon de forme rectangulaire avec une pente moyenne de 5‰.
D’après le calcule en annexe 7, page XIX, les dimensions sont représentées par le tableau
suivant :
Tableau 22 : Dimensions des avants canaux
Débits
[l/s]
Longueur
[m]
Hauteur
d’eau[m] Bases [m]
Hauteur du
canal [m]
Vitesse de
l’eau [m/s]
Rive gauche 0,036 20,50 0,18 0,32 0,30 0,62
Rive droite 0,336 8,00 0,41 0,76 0,50 1,08
III.3.3.2. Canaux primaires (CP)
Ce sont des canaux qui alimentent les différentes zones en se ramifiant quelquefois en
plusieurs branches. Ils sont indispensables pour pouvoir irriguer la totalité du périmètre et
protéger contre les crues de la rivière.
Dans ce projet les canaux sont en terre de profil trapézoïdal avec une pente de 2,5 m/km et
fruit de 0.52.
Figure 7 - Coupe transversal du canal
- b : base du canal
- h : hauteur d’Eau dans le canal
- H : hauteur du canal
- m : fruit de talus
- l : revanche = 0,10 m
Les dimensionnements des canaux sont représentées par le tableau suivant :
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Tableau 23 : Dimensions des canaux primaires
Q [m
3/s] Longueurs [m] b [m] h [m] H [m] V [m/s]
RIV
E D
RO
ITE
CP 1 0,336 10 0,65 0,56 0,66 0,64
CP 2 0,331 100 0,65 0,56 0,66 0,63
CP 3 0,311 160 0,65 0,51 0,61 0,61
CP 4 0,288 150 0,65 0,51 0,61 0,61
CP 5 0,275 150 0,60 0,52 0,62 0,60
CP 6 0,270 230 0,60 0,52 0,62 0,60
CP 7 0,260 220 0,60 0,51 0,61 0,60
CP 8 0,255 220 0,60 0,50 0,60 0,59
CP 9 0,242 150 0,55 0,51 0,61 0,59
CP 10 0,223 120 0,55 0,48 0,58 0,57
CP 11 0,204 170 0,55 0,46 0,56 0,56
CP 12 0,180 180 0,55 0,43 0,53 0,54
CP 13 0,164 200 0,50 0,43 0,53 0,53
CP 14 0,144 200 0,45 0,42 0,52 0,51
CP 15 0,122 160 0,44 0,39 0,49 0,49
CP 16 0,112 150 0,42 0,38 0,48 0,48
CP 17 0,102 130 0,42 0,36 0,46 0,47
CP 18 0,082 120 0,38 0,33 0,43 0,45
CP 19 0,063 210 0,38 0,29 0,39 0,42
CP 20 0,053 260 0,37 0,26 0,36 0,40
CP 21 0,038 150 0,30 0,24 0,34 0,37
CP 22 0,009 260 0,20 0,14 0,24 0,26
RIV
E G
AU
CH
E
CP 23 0,036 410 0,30 0,23 0,33 0,36
CP 24 0,031 120 0,28 0,22 0,32 0,35
CP 25 0,026 200 0,25 0,22 0,32 0,34
CP 26 0,021 860 0,22 0,20 0,30 0,32
CP 27 0,016 220 0,20 0,18 0,28 0,30
CP 28 0,011 300 0,19 0,15 0,25 0,27
CP 29 0,005 490 0,15 0,11 0,21 0,22
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III.3.3.3. Prises parcellaires (PP)
Le choix de la mise en place des prises se fera à partir de la topographie naturelle du terrain,
pour savoir si le niveau d’eau dans la prise domine totalement la parcelle à irriguer. Pour
chacun de ces prises, on aura recours à une buse qui fournirait le débit nécessaire de chaque
périmètre. Pour le calcul de la dimension de la prise, on utilise la formule de l’orifice noyé.
Q = m. S. √
- Avec - Q : débit de l’orifice [m3/s]
- - m : coefficient de débit = 0,60
- - S : aire de l’orifice [m2]
- - ∆H : différence de niveau d’eau en amont et en aval de la prise [m].
Les dimensions de chaque prise sont alors données dans le tableau suivant :
Tableau 24 Dimensions des prises parcellaire
Superficies à
desservir [Ha]
Qète calibré
[m3/s]
S [m2] 𝛥H [m] Φ [m]
Φ calibré
[mm]
RIVE DROITE
PP 1 1,36 0,006 0,005 0,208 0,077 80
PP 2 8,53 0,019 0,016 0,207 0,143 150
PP 3 10,57 0,023 0,019 0,203 0,157 160
PP 4 4,92 0,012 0,010 0,198 0,115 120
PP 5 1,39 0,006 0,005 0,200 0,077 80
PP 6 3,62 0,010 0,008 0,199 0,102 120
PP 7 0,61 0,005 0,004 0,197 0,073 80
PP 8 5,14 0,013 0,011 0,196 0,116 120
PP 9 8,19 0,019 0,015 0,197 0,140 140
PP 10 8,42 0,019 0,016 0,193 0,142 150
PP 11 10,97 0,024 0,020 0,188 0,159 160
PP 12 6,88 0,016 0,013 0,182 0,131 140
PP 13 8,39 0,019 0,016 0,182 0,142 150
PP 14 10,32 0,023 0,019 0,181 0,155 160
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PP 15 3,55 0,010 0,008 0,174 0,102 120
PP 16 3,42 0,010 0,008 0,172 0,100 100
PP 17 8,76 0,020 0,016 0,169 0,145 150
PP 18 8,49 0,019 0,016 0,164 0,143 150
PP 19 3,42 0,010 0,008 0,154 0,100 100
PP 20 6,46 0,015 0,013 0,15 0,127 130
PP 21 13,26 0,029 0,024 0,148 0,173 180
PP 22 3,34 0,009 0,008 0,128 0,100 100
RIVE GAUCHE
PP 23 0,74 0,005 0,004 0,147 0,073 80
PP 24 1,02 0,005 0,004 0,145 0,073 80
PP 25 1,43 0,005 0,004 0,143 0,073 80
PP 26 1,15 0,005 0,004 0,141 0,073 80
PP 27 2,01 0,005 0,004 0,137 0,073 80
PP 28 2,79 0,006 0,005 0,131 0,079 80
PP 29 0,88 0,005 0,004 0,122 0,073 80
III.3.4. Dalot sous piste
Le dalot sous piste est un ouvrage de franchissement de section à piédroit en maçonnerie de
moellons avec un fond en béton ordinaire couvert d’une dalle en béton armé. Il doit être
remblayé pour servir de couche de roulement pour la piste.
L’eau passe sous la piste par l’intermédiaire d’un dalot, l’écoulement est à surface libre, par
conséquent, on peut utiliser la formule de Manning STRICKLER pour dimensionner le dalot.
Le tableau suivant donne les caractéristiques des dalots:
Tableau 25 Dimensions des dalots sous piste
Débit
[m3/s]
Base
[m]
Hauteur
d’eau [m]
Hauteur
d’entretient
[m]
Pente du
fond
Perte de
charge
[m]
Vitesse de
l’eau [m/s]
Rive droite 0,270 0,70 0,38 0,80 0,005 0,048 1,02
Rive gauche 0,036 0,70 0,10 0,80 0,005 0,048 0,55
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Tableau 26 : Tableau récapitulatif de la description des ouvrages
Ouvrages Matériaux des constructions Dimensions
Barrage
Barrage mobile en béton
cyclopéen, radier en béton
armé
- Largeur de la crête = 0,5m
- Base = 2,20 m
- Hauteur = 1,70 m
- Longueur = 11 m
- Fruit de la face postérieur = 1
- Radier amont = 1 m
- Radier aval = 2,80 m
- Parafouille aval = 0,40 m
- Parafouille amont = 1,20 m
Murs d’encaissement 02 Maçonnerie de moellon
hourdée au mortier de ciment
1ere marche
Hauteur = 1 m
Largeur = 1,20 m
Longueur = 6,40 m
2eme marche
Hauteur = 0,6 m
Largeur = 0,80 m
Longueur = 4,20 m
3eme marche
Hauteur = 0,60 m
Largeur = 0,40 m
Longueur = 3,20 m
Prises principaux
RD
Section rectangulaire
- Hauteur = 0,50 m
- Base = 0,70 m
RG - Hauteur = 0,20
- Base = 0,20 m
Avant canaux Maçonnerie de moellon
RD
Section rectangulaire
Longueur = 8,00 m
Base = 0,76 m
Hauteur = 0,50 m
Pente = 5‰
RG
Section rectangulaire
Longueur = 20,50 m
Base = 0,32 m
Hauteur = 0,28 m
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Canaux primaires En terre
Section trapézoïdale avec une pente de
2,5‰ et un fruit de 0,52
Longueur = 2,60 Km en RG et 3,70 Km
en RD
Dalot sous piste 02
Piédroit en maçonnerie de
moellon avec un fond en
béton ordinaire couvert
d’une dalle en béton armé
- Longueur = 9,70 m
- Hauteur d’entretien = 0,80
- Base = 0,70 m
III.4. Stabilités des ouvrages
III.4. 1. Barrage
Les vérifications de la stabilité d’un barrage se font à partir des dimensions données à un
profil type. Pour cette étude, le profil type sera en profil trapézoïdal comme celui définit par la
figure ci-dessous.
Figure 8 - Profil type du barrage
L’étude de stabilité du barrage consiste à vérifier les conditions de non rupture du barrage dû
au glissement, et au renversement, ainsi que la considération des contraintes au sol.
Les stabilités qu’il faut vérifier sont :
- Stabilité au glissement,
- Stabilité au renversement,
- Stabilité à la flottaison,
- Stabilité élastique.
O
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L’étude est basée sur la prise en compte de la période de crue et les calculs sont effectués par
mètre linéaire.
III.4. 1. 1. Inventaire des forces
Les forces appliquées sont :
- La poussée de l’eau,
- Le poids de l’ouvrage proprement dit,
- les surcharges dues à l’Eau,
- Les sous pressions,
- Les pressions dues aux sédiments dans l’eau.
III.4.1.1.1. Poussé de l’Eau
En chaque point du parement amont du barrage, l’eau s’exerce une pression perpendiculaire à
la surface de ce mur. L’ensemble des pressions représentées dans le diagramme des pressions
dessine un trapèze.
La force de poussée est la résultante de l’ensemble de ces forces de pression. Elle est égale au
produit de l’aire de ce trapèze et le poids volumique de matériau constituant. Elle s’applique
au centre de gravité du trapèze.
Surface triangulaire (1) :
Surface rectangulaire (2):
- P1,2 : Poussé de l’Eau [N]
- HB : Hauteur du seuil de barrage [m]
- h : charge au-dessus de déversoir [m]
- ρ : Masse volumique de l’Eau [kg/m3]
2 1
P1 =
𝜌 𝑔 𝐻𝐵
P2 = ρ .g .HB .h
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- g : Accélération de pesanteur [m/s2]
III.4. 1. 1.2. Poids propres de l’ouvrage
Le poids du barrage est donné par la somme des poids de toutes les parties du barrage (corps,
radier, parafouille…).
- Les poids du barrage (W1, W2),
- Le poids du radier (W3),
- Les poids de parafouilles amont et aval (W4, W5),
- Les poids de seuil aval (W6).
III.4. 1. 1.3. Surcharge
Les surcharges sont des forces verticales dues à la surcharge provoquée par le poids de l’eau
sur les radiers et la crête du barrage.
III.4. 1. 1.4. Sous pressions
Au niveau de la fondation, l'action de l'eau porte le nom de « sous-pression ». Elle joue un
rôle particulièrement important pour la stabilité de l'ouvrage à la surface de contact « béton -
terrain », Elle s'exerce sur toute la surface de base de l'ouvrage. La sous-pression varie
linéairement sous la fondation, depuis au niveau de la parafouille amont jusqu'au niveau de la
parafouille aval. Elle est le poids de l’eau sur le barrage, minoré d’un coefficient C = 0,5
III.4. 1. 1.5. Poussé dues aux sédiments Ps
La poussée des dépôts solides stockés en amont du barrage se traduit par la formule suivante :
- : masse volumique immergé [kg/m3],
- : épaisseur du dépôt en amont du barrage [m],
- ϕ : angle de frottement interne [°],
- g : accélération de la pesanteur [m/s2].
Les valeurs des forces sont représentés par le tableau suivant : détaille de calcul en annexe 10.
PS = ½𝑔 𝛾𝑖 .ℎ𝑠 .𝑡𝑔 (
𝜋
4 - 𝜙
)
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Tableau 27 : Valeurs des forces agissant sur le barrage
Forces Valeurs [N]
Poids propres du barrage
W1 (massif 1) 20 846
W2 (massif 2) 35 439
W3 (radier) 31 409
W4 (parafouille amont) 4 905
W5 (parafouille aval) 981
Poussés de l’Eau P1 (surface triangulaire) 14 175
P2 (surface rectangulaire) 10 006
Poussés des sédiments Ps 199
Sous-pressions U1 15 076
U2 28 582
Surcharges
Sc du radier amont 22 563
Sc de la crête 2 943
Sc du radier aval 13 201
III.4. 1. 2. Affouillement
Avant de passer aux différentes études de stabilité, on doit vérifier la règle de LANE qui
vérifie l’affouillement.
Par définition, l’affouillement est le phénomène d’érosion hydraulique pouvant se produire
dans le sol de fondation et emporter les matériaux constituant. La ligne d’écoulement
préférentiel devient alors la ligne de rupture du sol et aussi la ligne de glissement de la
fondation de l’ouvrage. Si cette règle est vérifiée, on est assuré qu’il n’y aura pas
d’affouillement à la base de l’ouvrage.
La règle de LANE se traduit par la relation :
- : cheminement vertical [m],
- : cheminement horizontal [m].
- ∆h = hauteur d’Eau en amont – hauteur d’Eau en aval [m].
- C’ : coefficient correspondant au sol de fondation
D’après le calcul en annexe 10, page XXIV, on a les résultats suivants :
𝑙𝑣+ 𝑙ℎ
≥ C' ∆h
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Tableau 28 : Affouillement
: cheminement vertical [m] 3,60
: cheminement horizontal [m] 6,40
∆h : dénivelée d’Eau [m] 1,82
C’ sol de fondation 2,5
Le sol de fondation est un sol gravier et galets donc C’ = 2,5
+
C' ∆h
5,73 m 4,55 m
D’après le calcul C' = 3,15
La valeur du C' calculé est plus grand que la valeur de C’au sol de fondation.
Donc la règle de LANE est vérifiée.
III.4. 1. 3. Stabilité du barrage
III.4. 1. 3.1. Stabilité au glissement
Le calcul du coefficient de stabilité au glissement Kg vérifie l’équilibre entre les forces
normales et la tangente à la fondation. Pour 1,5 ≤ Kg ≤ 2 (NIHYCRI Page 75), on peut dire
que le barrage est stable au glissement, et donc qu’il ne risque pas de glisser sur la fondation.
La valeur de ce coefficient est donnée par l’expression suivant :
Kg =
- P : résultante des forces verticaux (Poids de l’ouvrage + Surcharge provoquée par le
poids de l’eau diminué à la sous pression) [N],
- F : résultante des forces horizontaux (Poussé de l’eau et Poussé des sédiments) [N],
- : coefficient de frottement semelle – fondation = 0,5 (NIHYCRI Page 71).
Le résultat de calcul détaillé en annexe 10, page XXXII, donne la valeur de Kg = 1,86
On peut donc en déduire que pour ces dimensions, le barrage est stable par rapport au
glissement.
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III.4. 1. 3.2. Stabilité au renversement
Le facteur qui définit la stabilité au renversement d’un barrage est le coefficient de
renversement Kr qui est le rapport entre la somme des moments stabilisateurs et la somme des
moments renversant des forces de faire tourner le barrage autour du point O.
Le coefficient de sécurité Kr comprise entre 1,5 et 2 (NIHYCRI Page 75).
Il est donné par la formule ci-dessous :
Kr =
- Ms : moment stabilisant par rapport à O [N.m]
- Mr ; moment renversant par rapport à O [N.m]
Le résultat de calcul détaillé en annexe 10, page XXXII, donne la valeur de Kr = 1,95
Le barrage est stable par rapport au renversement.
III.4. 1. 3.3. Stabilité à la flottaison
La condition de non flottaison est vérifiée si le coefficient de sécurité Kf > 1,1 (NIHYCRI
Page 72).
L’expression de ce coefficient est la suivante :
Kf =
Le résultat de calcul détaillé en annexe 10, page XXXII, donne la valeur de Kf = 3,07
Le barrage est stable par rapport à la flottaison.
III.4. 1. 3.4. Stabilité élastique
La vérification de la stabilité élastique consiste à calculer les contraintes à la base et dans le
corps de l’ouvrage. La condition de non poinçonnement est vérifiée si la contrainte normale
soit inférieure ou égale à la contrainte au sol de fondation. C’est à dire :
Le barrage travaille mécaniquement comme une poutre encastrée en extrémités soumis à la
flexion avec traction ou compression.
Les contraintes aux deux extrémités seront alors données par l’expression :
Où
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I =
et y =
En remplaçant les valeurs de I et y on a :
Avec
- M : somme des moments des forces appliquées par rapport au centre de la base du
radier [N.m].
- S : la section droite de la pièce fléchie par mètre linéaire [m2].
- I : moment d’inertie par rapport à l’axe passant par le centre de gravité de la section du
radier [m4].
- y : la distance séparant l’axe du moment d’inertie passant par G jusqu’à la fibre la plus
tendue [m].
- N : somme des efforts normaux à la section = (Sc. + W)-U [N].
- B : base de la fondation [m].
Par convention, les contraintes de traction porteront des signes négatifs et les contraintes de
compression des signes positifs.
Le sol de fondation est un sol graviers et galets donc on prend = 60 [T/m2]
D’après le calcul détaillé en annexe 10, page XXXII, on donne la valeur de contrainte
suivante :
Donc = 1,60 [T/m2] < = 60 [T/m
2]
D’où la condition de non poinçonnement est vérifiée.
Tableau 29 : Tableau récapitulatif de la stabilité du barrage
Coefficients C’ Kg Kr Kf [T/m2]
Valeurs calculés 3,15 1,86 1,95 3,07 1,60
Valeurs limites > 2,5 1,5 à 2 1,5 à 2 > 1,1 < 60
D’après ce tableau le barrage est stable.
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III.4. 2. Mur d’encaissement
L’étude de la stabilité du mur d’encaissement est même principe par l’étude de la stabilité
d’un mur de soutènement.
III.4. 2. 1. Paramètres utilisés
- hi : Hauteur du mur [m],
- Lbi : Largeur de la base du mur [m],
- δ i : angle d’inclinaison de la poussée de terre par rapport à l’horizontale [°],
- β : angle d’inclinaison du mur [°],
- ϕ : angle de frottement interne [°],
- : poids spécifique du béton [T/m
3],
- : poids spécifique du sol [T/m3].
III.4. 2. 2. Inventaire des forces agissantes sur le mur
- La Poussée de l’eau sur le parement externe du mur,
- Le Poids du mur,
- La Poussée de terre sur le parement interne,
- La Butée des terres sur la fondation que généralement négligera dans le calcul de la
stabilité,
- La réaction du sol de fondation opposée à la résultante des forces précédentes.
III.4. 2. 3. Calcul des forces agissantes sur le mur
On étudie la stabilité de mur en cas de période très basse d’Eau c’est-à-dire la poussée de
l’Eau sur le mur ne pas tenir compte dans le calcul.
III.4. 2. 3.1. Poids du mur
Le poids du mur est le produit de la surface du mur et le poids volumique des matières
constituantes.
Q = × S
Où
- Q : Poids du mur [T/m],
- S : Surface latérale du mur [m2],
- : poids volumique béton = 2,5 T/m3.
S = 1,92 m2 et Q = 4,80 T/m
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III.4. 2. 3.2. Poussé de terre
Il existe trois méthodes pour calculer la poussée de terre :
- La méthode de COULOMB,
- La méthode de RANKINE,
- La méthode de BOUSSINESQ-CAQOUT.
La poussée de terre P est donnée par la formule suivante
P =
Avec
- Ɣ : Poids spécifique du terrain [T/m3],
- h: hauteur du mur [m],
- k : coefficient de poussée.
La différence entre les trois méthodes est la valeur de k.
On choisit la méthode qu’a une valeur de k plus forte pour que la valeur de la poussée de
terre soit élevée.
En comparant les valeurs de k dans les trois méthodes, on choisit la méthode de Rankine pour
calculer la Poussée de terre.
D’après le calcul en annexe 11, page XXXVI, les valeurs des forces agissantes sur le mur
sont :
Tableau 30 : Forces agissants sur le mur
Q [T/m] P1 [T/m] P2 [T/m] P3 [T/m]
4,80 0,11 0,23 0,54
La poussée de terre est inclinée d’un angle δ =
ϕ par rapport à l’horizontale.
Avec ϕ = 30° : angle de frottement interne du sol.
Donc δ = 20°
Les composantes verticales Pv de la poussé de terre sont données par la formule suivante :
Pvi = Pi .sin δ
Et les composantes horizontales sont :
Phi = Pi .cos δ i = 1, 2, 3
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D’après le calcul en annexe 11, page XXXVI, les composantes verticales et horizontales de la
poussé de terre sont :
Composantes verticales :
Pv1 [T/m] Pv2 [T/m] Pv3 [T/m]
0,04 0,08 0,19
Composantes horizontales
Ph1 [T/m] Ph2 [T/m] Ph3 [T/m]
0,11 0,21 0,51
III.4. 2. 4. Vérification de la stabilité du mur
III.4. 2. 4.1. Règle de tiers centrale
La stabilité au glissement et la stabilité au renversement sont assurés si la réaction des
fondations passe au tiers centrale de la fondation de l’ouvrage.
III.4. 2. 4.2. Détermination de l’excentricité
Soit e l’excentricité du point d’application de la résultante des forces appliquées à l’ouvrage
par rapport au centre de gravité de la section de base considérée.
e =
- M : somme des moments des forces appliquées par rapport à O [T/m2],
- N : somme des efforts normaux à la section = Q + Pvi [T/m],
- e : excentricité à la base [m].
Comme N = Q + Pvi = 5,10 T/m
Et M = 2,07 T/m2
Donc e =
= 0,41 m du point A vers O.,
A droite de la centre de la base e’=
– e =
– 0,41 = 0,19 m
Pour cette loi soit vérifié -
< e’ <
le mur est stable.
Or
=
= 0,20 m et e’ = 0,19 m
Donc la condition du tiers centrale est vérifiée.
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III.4. 2. 4.3. Condition de non rupture
Soient et les contraintes au niveau des points A et O.
(
)
(
)
Application numérique :
=
(1+
) = 8,37 T/m
2
=
(1-
) = 0,14 T/m
2
La condition de non rupture est vérifiée si :
4
Le sol de fondation est un sol graviers et galets donc = 60 [T/m2].
Or
4 =
4 = 15 T/m
2
Donc la condition de non rupture est vérifiée car : 0,14 < 8,37 < 15
Conclusion :
La stabilité du mur est assurée pour la dimension proposée car la condition du tiers centrale et
la condition de non rupture sont vérifiées.
III.5. Calcul des ferraillages
III.5.1. Ferraillage du radier
III.5.1.1. Inventaire de la charge répartie sur le radier
- La charge permanente g =
: Poids total du béton [KN],
B : longueur de la fondation [m].
g = 4
4 = 14,93 KN/m
- La charge d’exploitation q =
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: Poids de l’Eau [KNm].
q = 4
4 = 3,04 KN/m
III.5.1.2. Détermination de moment fléchissant
- Moment dû à la charge permanente
Figure 9 - Moment dû à la charge permanente
Zone 1 : 0 ≤ X1 ≤ XG
T(X) = g X1
T(0) = 0
T(XG) = g XG
Zone 2 : 0 ≤ X2≤ B - XG
T(X) = - g [(B –XG) – X2]
T(0) = - g (B –XG)
T (B - XG) = 0
M(X) = - g 𝑋
M(0) = 0
M(XG) = - g 𝑋𝐺
M(X) = g 𝐵 𝑋𝐺 𝑋
M(0) = g 𝐵 𝑋𝐺
M(XG) = 0
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Figure 10 - Moment dû à la charge d’exploitation
Zone 1 : 0 ≤ X1 ≤ XG
T(X) = q X1
T(0) = 0
T(XG) = q XG
Zone 2 : 0 ≤ X2≤ B - XG
T(X) = - q [(B –XG) – X2]
T(0) = - q (B –XG)
T (B - XG) = 0
- Diagramme de T(X) et de M(X) sur les charges permanentes
Figure 11 - Diagramme sur les charges permanentes
M(X) = - q 𝑋
M(0) = 0
M(XG) = - q 𝑋𝐺
M(X) = q 𝐵 𝑋𝐺 𝑋
M(0) = q 𝐵 𝑋𝐺
M(XG) = 0
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- Diagramme de T(X) et de M(X) sur les charges d’exploitations
Figure 12 - Diagramme sur les charges d’exploitations
Donc les charges maximales sont :
Mg max = MG = g
= 14,93*
4
= 76,43 KNm
Mq max = MQ = q
= 3,04*
4
= 15,56 KNm
III.5.1.3. Détermination des armatures
Les hypothèses de calcul sont les suivants :
- Coefficients des sécurités du béton:
= 1,5 combinaison fondamentale,
= 1,15 combinaison accidentelle
- Coefficients des sécurités de l’acier :
= 1,15 combinaison fondamentale,
= 1 combinaison accidentelle,
- Coefficient de fissuration de l’acier.
ɳ = 1,3 acier Haute Adhérence (HA) de diamètre inférieur à 6 mm
ɳ = 1,6 acier HA de diamètre supérieur à 6 mm
- Caractéristique du béton à la compression à 28 jours d’âge fc 28 = 25 MPa,
- Caractéristique du béton à la traction à 28 jours d’âge ft 28.
= 0,6 + 0,06.fc 28 = 2,1 MPa.
- Limite élasticité de l’acier HAfeE400 fe = 400 MPa
- Coefficient de la durée ϴ = 1 car la durée de la combinaison d’application d’action ou
durée de chargement t> 24 h.
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III.5.1.4. Calcul des sollicitations
- Etat Limite Ultime de résistance (ELU)
Mu = 1,35 MG + 1,5 MQ = 1,35 [g
] + 1,5 [q
]
Mu = 1,35*[14,93 * 4
] + 1,5*[3,04 *
] = 126,50 KNm
Donc Mu =0,127 MNm
- Etat Limite de Service en compression (ELS)
Mser = MG + MQ = [g
] + [q
]
Mser = [14,93 * 4
] + [3,04 *
] == 91,98 KNm
Donc Mser = 0,920 MNm
III.5.1.5. Caractéristiques des matériaux
- Etat limite de compression du béton :
=
ϴ =
= 14,17 MPa
- Etat limite de compression admissible du béton
= 0,6 * = 0,6*25 = 15 MPa.
- Etat limite de fissure de l’acier
=
=
4
= 347,83 MPa
- Etat limite de fissure admissible de l’acier
Fissuration très préjudiciable FTP
= 0,8 Min {
; Max (0,5 ; 110√ )}
= 0,8 Min { ; Max (200 ; 201,63)} = 161,38 MPa
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Fissuration préjudiciable FP
= Min {
; Max (0,5 ; 110√ )}
= Min { ; Max (200 ; 201,63)} = 201,73 MPa
III.5.1.6. Calcul des armatures à ELU
- Coefficient γ
γ =
=
= 1,375
- Calcul du moment réduit :
=
d = 0,9h: épaisseur utile de la dalle = 0,18 m,
h : épaisseur total de la dalle = 0,20 m,
b0 : longueur par mètre linéaire du barrage = 1,00 m
=
4 = 0,276
- Calcul de moment réduit limite
Par la formule approchée valable pour FeE400 et ≤ 30 MPa
104 = 3440. ϴ . γ + 49.
ϴ - 3050 = 3440 x 1 x 1,40 + 51 x
– 3050 = 2906,20
=
= 0, 291
=> <
Donc les aciers comprimés ne sont pas nécessaires
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III.5.1.7. Calcul des armatures A
- Calcul du bras de levé
= d (1 – 0,4. α1)
- Calcul du coefficient α1 :
Si > 0,275 on utilise la formule exacte,
Si < 0,275 on utilise la formule simplifié
Or > 0,275 => Formule exacte
α1= 1,25. (1-√ ) = 1,25 * (1- √ ) = 0,41
α1 = 0,41
= 0,18 *(1 – 0,4 * 0,41) = 0,15 m
= 0,15 m
- Calcul des armatures
=
=
4 = 2,434. 10
-3 m
2 = 24,34 cm2
= 24,34 cm2
Or = 0,276 > 0,030
Pas de vérification de l’armature minimale.
Donc A = = 24,34 cm2
On prend 8Φ20 HA soit A = 25, 13 cm2
- Calcul des ferraillages transversaux :
≈ ≤ 12
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: Ferraillage longitudinale [mm]
* 20 = 6,67 mm ≈ ≤ 12
=> 1 cadre Φ8 HA tout le 25 cm
III.5.1.8. Vérification des contraintes à l’E.L.S
- Calcul de la position de l’axe neutre y :
Pour éviter les risques d’erreurs dues à un nombre élevé de décimales on commence par
exprimer les longueurs en cm et les aires d’aciers en cm2.
La position de l’axe neutre est donnée par la résolution de l’équation suivante :
F(y) =
+ n (A +A’) y – n ( Ad + A’. d’) = 0
Avec
- b0 : longueur par mètre linéaire du barrage = 100 cm
- d’ : enrobage = 3 cm
- d: épaisseur utile = 18 cm
- A’ : section de l’acier comprimé = 0
- A : section de l’acier tendue = 25, 13 cm2
- n: coefficient d’équivalent = 15
F(y) =
+ 15(25,13 +0) y – 15 (25,13 * 18 + 0 * 3) = 0
F(y) = 50y2 + 376,95y – 6785,10 = 0
∆ = 376,952 + 4(50 * 6785,10) = 1499111,30
y = √ 4
= 8,47 cm
y = 8,47 cm
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- Calcul du moment d’inertie
I = b0
n A’ (y – d’)
2 + n A (d – y)
2
I = 100 * 4
+15 *0 *(8,47 – 3)
2 + 15 *25,13*(18 – 8,47)
2 = 56109,44 cm
4
I = 56109,44 cm4
- Calcul des contraintes :
Contrainte du béton
= K .y
Avec
K =
=
44 = 163,92 MN/m
3
= 163,93 * 0,085 = 13,93 MPa
= 13,93 MPa < = 15 MPa O.K
Contrainte de l’acier
= n. K (d-y) = 15 * 163,92 * (0,18 – 0,085) = 233,58 MPa
= 233,58 MPa > n’est pas vérifié
Avec
= 201,73 MPa en FP
= 161,38 MPa en FTP
Conclusion
D’après le calcul de la contrainte, nous avons trouvé que la contrainte admissible du béton est
supérieure à la contrainte maximale du béton et la contrainte admissible de l’acier est
inférieure à la contrainte maximale de l’acier.
D’où l’armature trouvée à l’ELU est satisfaisante vis-à-vis de l’armature trouvée à l’ELS.
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III.5.1.9. Calcul d’espacement e [cm]
- Espacement sur l’armature de compression:
e =
- L : longueur du barrage [cm]
- n: nombre des armatures
- Φ : diamètre [cm]
e =
= 10,62 cm
- Espacement sur l’armature de répartition:
e =
=
4
= 23 cm
Avec B : longueur de la fondation [cm].
III.5.2. Ferraillage de la dalle du dalot
III.5.2.1. Inventaires des forces
- P : Poids propre de la dalle.
- P1 : Poids dynamique du au troupeau, humain, charrette…,
- P2 : Poids due au remblai du sol pour la confection du canal,
- P3 : Poids du aux piédroits en maçonnerie de moellon,
III.5.2.2. Calcul des forces
Le calcul est par mètre linéaire de la dalle.
P = . e. l
- : Masse volumique du béton = 2500 Kg/m3
- e : épaisseur de la dalle = 0,20 m
- l : largeur de la dalle = 1,53 m
P = 2500 * 0,20 * 1,53 = 765 Kg
P1 est estimé à 250 Kg
= l. h.
Avec
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- l : largeur de la dalle = 1,53
- h : hauteur du remblai = 3 m
- : masse volumique du sol remblai = 800 Kg/m3
= 1,53 * 3 * 800 = 3672 Kg
= 2. . .
- e : épaisseur des maçonneries de moellon = 0,4 m
- : hauteur des maçonneries de moellon = 0,80 m - : masse volumique des maçonneries de moellons = 2 400Kg
= 2 * 0,4 *0,8 * 2 400 = 960 Kg
III.5.2.3. Calcul de la charge répartie sur la dalle
- Charge permanent
g =
=
= 3 598 Kg/m
g = 35,30 KN/m
- Charge variable
q =
= 166,67 Kg/m
q = 1,67 KN/m
Détermination des moments fléchissant maximaux :
Mg max = g
= 35,30
= 9,93 KNm
Mq max = q
= 1,60
= 0,45 KNm
III.5.2.4. Calcul des sollicitations
- A l’ELU
Mu = 1,35 MG + 1,5 MQ = 1,35 * 9,93 + 1,5 * 0,45 = 14, 081KNm
Mu = 0,0141 MNm
- A l’ELS
Mser = MG + MQ = 9,93+ 0,45 = 10,38 MNm
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Mser = 0,0104 MNm
Calcul des armatures à ELU
- Coefficient γ
γ =
=
4
= 1,40
- Calcul du moment réduit:
=
= 0,031
= (3440. ϴ . γ + 49.
ϴ - 3050)/ 10
4 = 0,284
=> <
Donc les aciers comprimés ne sont pas nécessaires
III.5.2.5. Calcul des armatures A
- Calcul du bras de levé
< 0,275 on utilise la formule simplifié
= d (1 – 0,6. )
= 0,18 *(1 – 0,6 * 0,0299) = 0,18 m
= 0,18 m
- Calcul des armatures
=
=
4
4 = 2,24. 10
-4 m
2 = 2,24 cm2
= 2,24 cm2
Or = 0,031 > 0,030
Pas de vérification de l’armature minimale.
Donc A = = 2,24 cm2
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On prend 3Φ10 HA soit A = 2,36 cm2
- Calcul des ferraillages transversaux :
≈ ≤ 12
: Ferraillage longitudinale [mm]
* 10 = 3,33 mm ≈ ≤ 12
=> 1 cadre Φ6 HA tout le 25 cm
III.5.2.6. Calcul d’espacement e
- Espacement sur l’armature de compression:
e =
Avec
- : longueur de la dalle [cm]
- n: nombre des armatures
- Φ : diamètre [cm]
e =
= 33,60 cm
- Espacement sur l’armature de répartition:
e =
=
= 29,28 cm
Avec b : largeur de la dalle [cm].
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Partie IV : Etude d’Impact Environnemental –
Etude économique et rentabilité du projet
Chapitre1 : Etude d’Impact Environnemental
Introduction. Dans le cadre du développement durable, dans les pays en voie du développement, il est
important de protéger les gens que ce soient du point de vue sanitaire et environnement social.
L’Etude d’Impact Environnemental (EIE) est une méthode à suivre pour décrire les effets
d’un projet sur l’environnement. Elle analyse les impacts négatifs et positifs du projet sur
l’environnement. L’identification de tous les impacts négatifs permet de définir les mesures à
prendre pour prévenir, éviter ou atténuer ces impacts négatifs. Cette EIE doit également
définir le plan d’aménagement du site après la fermeture de l'exploitation.
IV.1. Délimitation du milieu récepteur La zone où on implante le projet se trouve dans le Fokontany Fandrindrano Manovasoa C.R
d’Andraomanelatra, District d’Antsirabe II Région de Vakinakaratra. Elle est limitée :
- Au Nord par la Commune Rurale d’Antsoatany,
- A l’Est, par la Commune Rurale d’Ambohimiarivo,
- Au Sud-Ouest, par la Ville d’Antsirabe,
- A l’Ouest, par la Commune Rurale d’Ambano.
Le Fokontany Fandrindrano Manovasoa se trouve à 6 Km du chef-lieu de la C.R
d’Andranomanelatra.
L’axe menant aux sites est accessible en voiture en période sèche
IV.2. Description du projet D’une manière générale, les activités prévues dans le cadre du projet constituent les
principales sources d’impact.
Le déroulement du projet se divise en trois (3) phases, à savoir :
- La phase préparatoire : avant le projet,
- La phase de réalisation : pendant l’exécution du projet,
- La phase d’exploitation et d’entretien : après le projet.
Le tableau ci-après présente les différentes activités prévues pour chaque phase et l’étape du
projet :
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Tableau 31 : Différentes activités prévues pour chaque phase et l’étape du projet
Phase Etapes de travail Activités prévus
Phase préparatoire
Information des responsables
locaux de la mise en place
des infrastructures dans les
Fokontany
Phase de réalisation
Installation de chantier
Amenée des matériels et
matériaux
Amenée des mains d’œuvres
Construction d’un habitat des
mains d’œuvres
Terrassement
Batardeau provisoire
Débroussaillage
Evacuation d’eau
Maçonnerie
Construction de barrage
Mise en place des vannes
Construction des dalots sous
piste
Mise en place de l’avant
canal maçonné
Rempli de chantier Rempli de chantier
Phase d’exploitation
Utilisation des ouvrages
selon les règles établies par
les bénéficiaires et irrigation.
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IV.3. Description des composantes du milieu récepteur
IV.3.1. Milieu physique
IV.3.1.1. Relief
Le relief de la C.R. d’Andranomanelatra est constitué de chaîne montagneuse et quelques
formations collinaires végétales composés des savanes herbeuses. Le relief dans cette
commune est marqué par un relief accidenté.
IV.3.1.2. Climat
Le climat est de type tropical d’altitude caractérisé par deux saisons bien distinctes :
- De novembre à mars ; une saison pluvieuse et moyennement chaude,
- De mai à septembre ; une saison fraîche et relativement sèche,
IV.3.1.3. Pédologie
Le sol est caractérisé par des sols volcaniques. Parfois dans les plupart des alentours, on y
trouve des latérites rouges.
IV.3.2. Milieu biologique
IV.3.2.1. Flore
La région est pauvre en végétation à cause de la condition climatique et pédologie dans la
région. Les végétations la plus rencontrées dans la zone d’études sont les Steppes, les Pins,
les Goyaviers, les Bananes, les Pêches, les Pommes, les Moza,….
IV.3.2.2. Faune
Durant la descente sur terrain les faunes adaptées au milieu sont:
- Les reptiles qui vivent surtout dans les steppes de bozaka et les savanes : Menarana,
Tompondrano, Maroandavaka,….
- Les insectivores comme : le Caméléon, le Tarondro,…
- Les oiseaux comme les Corbeaux, les Aigrettes, les petits canards sauvages, les
Kibobo,….
La région est également riche en faunes aquatiques comme les tilapias, les pirina et les
trondro gasy.
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IV.3.3. Milieu humain
L’homme est le premier acteur au développement. Il tient ainsi un grand rôle en matière
environnementale. Le fokontany Fandrindrano Manovasoa compte 4085 habitants selon le
recensement de la commune en 2013.
IV.3.3.1. Education
Au niveau du fokontany, on y trouve un EPP avec quatre maîtres.
IV.3.3.2. Santé
Le CSB II est localisé au chef-lieu de la commune. Il est géré par un médecin et deux
infirmières.
IV.3.4. Milieu économique
IV.3.4.1. Agriculture
L’agriculture reste la principale activité de la population. La CR d’Andranomanelatra produit
du riz avec un rendement de 1 T/Ha environ. Cette activité reste encore traditionnelle à cause
de la non maitrise de l’eau. Apres la riziculture, la population laisse les rizières soit en repos
soit ils y mettent des cultures contre saison comme les pommes de terre, les petit pois,…. Sur
les collines on y plante des maniocs, des maïs et des patates,….
IV.3.4.2. Elevage
L’élevage est pratiqué comme soutien de l’agriculture par la production des fumiers
organiques et des poudrettes de porc. On constante la prédominance de l’élevage bovin et
porcin dans la région.
IV.4. Analyse et évaluation des impacts
IV.4.1. Analyse des impacts
Cette présente partie relate les différents impacts pendant le déroulement des travaux et les
impacts attendus après les travaux qu’ils soient négatifs ou positifs. Elle est récapitulée
suivant le tableau suivant :
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Tableau 32 : Analyse des impacts
Sources d’impacts
Impacts probables
Types
(négatif ou
positif)
PHASE DE PREPARATION
MILIEU HUMAIN
Information des
responsables locaux de
la mise en place des
infrastructures dans les
Fokontany
- Récupération politique du projet par certaines
autorités locales Négatif
- Soucie des paysans par rapport à la zone
d’emprise des aménagements pouvant
occasionner la perte d’une partie de leurs terrains
de culture ou affecter les zones sensibles
Négatif
- Manifestation d’impatience et de préoccupation
de la population par rapport à la date de
construction.
Négatif
- Forte adhésion de la communauté bénéficiaire du
projet Positif
PHASE DE CONSTRUCTION
MILIEU HUMAIN
Transport des matériels
et équipements de
construction.
- Risque de conflit entre les employés venant de
l’extérieur et les locaux. Négatif
- Dégradation de routes existantes. Négatif
- Nuisances sonores dues au passage fréquent des
camions. Négatif
- Augmentation des risques de transmission
maladies d’une communauté à l’autre à cause de
l’augmentation des échanges.
Négatif
- Création d’emploi temporaire. Positif
Amenées de main
d’œuvre
- Amélioration de certaine transaction
commerciale.
Positif
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Enduit et chape du
barrage
- Eparpillement de sac de ciment. Négatif
Batardeau provisoire - Occasion de culture pour l’endroit où on dérive
l’eau. Positif
Installation et
désinstallation des
équipements
- Création d’emploi temporaire grâce au
recrutement des mains d’œuvres. Positif
- Augmentation de la recette journalière des
commerçants Positif
MILIEU BIOPHYSIQUE ET TECHNIQUE
Aménagement des sites
d’implantation
(décapage,
débroussaillage, et
excavation du sol,….).
- Perte en terre causée par le creusement des canaux
ou drain Négatif
- Diminution ou perte de couverture végétale Négatif
- Risque d’instabilité du sol, entassement du sol. Négatif
- Disparition de certaine espèce d’insectes. Négatif
- Erosion. Négatif
- Destruction ou modification de la végétation. Négatif
- Réduction de la surface ou risque de disparition
totale des habitants de certaines faunes sauvages Négatif
Batardeau provisoire - Perturbation d’habitat faunistique. Négatif
Installation et
désinstallation des
équipements
- Nuisance visuelle causée par l’empalement des
équipements et l’inexistence de rangement précis
des matériaux de construction et des déchets.
Négatif
- Perturbation du régime hydrique (augmentation
du ruissellement). Négatif
- Perte des éléments nutritifs due au lessivage des
sols. Négatif
- Nettoyage et remise dans leur état initial des
composantes du milieu touchés.
Positif
PHASE D’EXPLOITATION
MILIEU HUMAIN
- Risque de conflits entre les usagers pendant les
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Gestion de l’Eau périodes critiques. Négatif
Utilisation des ouvrages
selon les règles établis
par les bénéficiaires
- Risque de dysfonctionnement des ouvrages à
cause des actes de sabotage. Négatif
- Risque d’ensablement en aval. Négatif
- Satisfaction des paysans due à la réparation
équitable de l’eau. Positif
- Dynamisation de la vie économique. Positif
- Amélioration de la connaissance de la population
locale et satisfaction des paysans. Positif
- Acquisition de nouvelles techniques culturales. Positif
- Augmentation de la production agricole grâce non
seulement à l’extension des surfaces irriguées
mais aussi à l’adaptions des techniques rizicoles
plus performantes telles SRI et SRA.
Positif
- Aménagement de nouvelles terres cultivables
grâce à la bonne circulation et maitrise de l’eau. Positif
- Amélioration de rendement Positif
IV.4.2. Evaluation des impacts
L’évaluation des impacts a toujours fait l’objet de vives discussions. En effet, elle a tendance
à être subjective du fait de plusieurs facteurs comme le niveau de connaissance de
l’évaluateur, ses méthodes d’évaluation, ses expériences,…. Des méthodes existent pour
minimiser le biais de subjectivité, mais du fait de leur complexité, elles sont réservées aux
gros projets. De plus, une méthode acceptable pour un cas donné n’est pas toujours
transposable à une autre, de ce fait, une des méthodes le plus simple est adopté en tenant
compte les facteurs suivant :
Intensité : faible, moyenne, forte
L’intensité considère l’ampleur de l’impact à l’égard du degré de sensibilité, de vulnérabilité,
de la perturbation ou de l’unicité du milieu ou de ses composantes.
Faible = 1, Moyenne = 2, forte = 3
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Etendue : locale, zonale, régionale
L’étendue tient compte de la dimension spatiale du phénomène.
- Locale = l’impact se tient dans le rayon immédiat de Fandrindrano Manovasoa.
- Zonale = l’impact se tient dans le rayon immédiat d’Andranomanelatra.
- Régionale = l’impact se propage au-delà des limites précédents.
La scorification suivante a été utilisée pour l’évaluation :
Locale = 1, Zonale = 2, Régionale = 3
Duré : occasionnelle, temporaire, permanente.
La durée tient compte de la dimension temporelle du phénomène.
- Occasionnelle = l’impact se situe dans un intervalle de temps limité.
- Permanente = l’impact n’a pas de durée limitée.
La scorification suivante a été utilisée pour l’évaluation :
Occasionnelle = 1, Temporaire = 2, Permanente = 3
Importance : majeure, moyenne, mineure
L’importance de l’impact détermine la valeur attribuée au phénomène par les évaluateurs.
Pour obtenir cette valeur, nous avons sommé les scores obtenus par chaque impact identifié.
Si la somme S est compris entre :
- 3 à 4 : l’importance est mineure
- 5 à 6 : l’importance est moyenne
- 7 à 9 : l’importance est Majeure
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Tableau 33 : Evaluation des impacts
IMPACTS ETENDUE DUREE INTENSITE
IMPORTANCE IMPACTS NEGATIFS
PHASE DE PREPARATION
- Récupération politique du projet par certaines
autorités locales.
1
1
1
3
Mineure
- Soucie des paysans par rapport à la zone
d’emprise des aménagements pouvant
occasionner la perte d’une partie de leurs terrains
de culture ou affecter les zones sensibles.
1
1
1
3
Mineure
- Manifestation d’impatience et de préoccupation
de la population par rapport à la date de
construction effective des ouvrages
1
1
1
3
Mineure
PHASE DE CONSTRUCTION
- Risque de conflit entre les employés venant de
l’extérieur et les locaux. 1 1 2 4 Mineure
- Dégradation de routes existantes. 2 1 1 4 Mineure
- Nuisances sonores dues au passage fréquent des
camions. 1 1 1 3 Mineure
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- Augmentation des risques de transmission
maladies sexuelles transmissibles.
2 1 3 6 Moyenne
- Eparpillement des sacs de ciment. 1 1 1 3 Mineure
- Perte en terre causée par le creusement des
canaux ou drain 1 1 2 4 Mineure
- Diminution ou perte de couverture végétale 1 1 2 4 Mineure
- Risque d’instabilité du sol, entassement du sol. 1 2 1 4 Mineure
- Extinction de certaine espèce d’insectes. 1 2 2 5 Moyenne
- Erosion. 1 2 1 4 Mineure
- Destruction ou modification de la végétation. 2 2 2 6 Moyenne
- Réduction de la surface ou risque de disparition
totale des habitants de certaines faunes sauvages 2 1 2 5 Moyenne
- Perturbation d’habitat faunistique. 2 1 3 6 Moyenne
- Nuisance visuelle causée par l’empalement des
équipements et l’inexistence de rangement précis
des matériaux de construction et des déchets
solides.
1 1 2 4 Mineure
- Perturbation du régime hydrique (augmentation
du ruissellement). 1 1 2 5 Moyenne
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- Perte des éléments nutritifs due au lessivage des
sols. 1 1 2 4 Mineure
- Pollution de l'eau et nuisance olfactive. 2 2 1 5 Moyenne
- Perturbation de l’écosystème terrestre. 1 2 2 5 Moyenne
- Perte en terre causée par le creusement des
canaux ou drain 1 1 2 4 Mineure
PHASE D’EXPLOITATION
- Risque de conflits entre les usagers pendant les
périodes critiques (mal répartition des Eaux
d’irrigation).
1 1 2 4 Mineure
- Risque de dysfonctionnement des ouvrages à
cause des actes de sabotage (ou vol ou destruction
d’équipements/ accessoires, mauvaises entretien,
crue exceptionnel).
1 3 3 7 Majeure
- Risque d’ensablement en aval. 1 2 2 5 Moyenne
IMPACTS POSITIFS
PHASE DE PREPARATION
- Forte adhésion de la communauté bénéficiaire du
projet 1 2 2 5 Moyenne
PHASE DE CONSTRUCTION
- Création d’emploi temporaire. 2 2 2 6 Moyenne
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- Amélioration de certaine transaction
commerciale. 2 2 3 7 Majeure
- Nettoyage et remise dans leur état initial des
composantes du milieu touchées.
1 2 2 5 Moyenne
PHASE D’EXPLOITATION
- Satisfaction des paysans due à la réparation
équitable de l’eau. 1 2 1 4 Mineure
- Dynamisation de la vie économique. 1 2 1 4 Mineure
- Amélioration de la connaissance de la population
locale et satisfaction des paysans. 1 2 1 4 Mineure
- Acquisition de nouvelles techniques culturales. 2 3 2 7 Majeure
- Augmentation de la production agricole grâce non
seulement à l’extension des surfaces irriguées
mais aussi à l’adaptions des techniques rizicoles
plus performantes telles SRI et SRA.
1 3 2 7 Majeure
- Aménagement de nouvelles terres cultivables
grâce à la bonne circulation et maitrise de l’eau. 1 3 2 6 Moyenne
- Amélioration de rendement 2 3 3 8 Majeure
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IV.5. Mesure d’atténuation Les mesures environnementales permettent de minimiser les impacts résiduels et d’optimiser
les retombées positives de l’exploitation des ouvrages à installer. Elles comprennent les
mesures d’atténuation et d’optimisation afin d’assurer la pérennisation des infrastructures
d’irrigation. Le tableau suivant montre les différents impacts mentionnés ci-dessus et leurs
mesures correspondantes :
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Tableau 34 : Mesure d’atténuation
Impacts négatifs Mesures d’atténuation Indicateurs Responsable de suivi
PHASE DE PREPARATION
MILIEU HUMAIN
Souci des paysans par rapport à la
zone d’emprise des aménagements
pouvant occasionner la perte d’une
partie de leurs terrains de culture ou
affecter les zones sensibles (espaces
vulnérables à l’érosion,….).
- Présenter aux acteurs locaux les zones
susceptibles d’être affectées par la mise en place
des différentes composantes de l’aménagement
afin de prendre les alternatives possibles.
- Informations
fournies
- Nombre d’acteurs
locaux sensibilisés
Membre de bureau
de l’A.U.E et les
bénéficiaires.
PHASE DE CONSTRUCTION
MILIEU HUMAIN
Risque de conflit entre les employés
venant de l’extérieur et les locaux.
- Assurer l’intégration auprès de la population locale,
de l’équipe qui va réaliser la construction des ouvrages.
-Information fournies
- Nombre de conflits et
plaintes
Membre de l’A.U.E.
Dégradation de routes existantes.
Nuisances sonores dues au passage
fréquent des camions.
- Installer le camp et le chantier sur des terrains
loin des habitats.
-Nombres des voitures
qui y passent
Entreprise
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Eparpillement de sac de ciment. - Mise en place de latrine et de bac à ordure.
-Quantité des ciments à
utiliser
Entreprise
Augmentation des risques de
transmission des maladies sexuelles.
- Sensibilisation des ouvriers
- Mise à disposition de préservatif.
Nombres des malades
Ouvriers et
bénéficiaires
MILIEU BIOPHYSIQUE ET TECHNIQUE
- Perte en terre causée par le
creusement des canaux ou
drain
- Stabilisation des terres enlevées par la plantation
des espèces fixatrices
- Réduire au stricte minimale la surface à décaper
pour diminuer le risque d’érosion du sol.
- Exécuter les travaux pendant la période sec.
-Degré
d’ensablement
-Etat de l’occupation
du sol
Quantité de sols
érodés
Bénéficiaires
- Diminution ou perte de
couverture végétale
- Risque d’instabilité du sol,
entassement du sol.
Bénéficiaires
- Erosion.
- Extinction de certaine espèce
d’insectes.
- Procéder à un zonage du terroir avant la mise en
œuvre du projet.
- Mettre en place des différentes zones de protection
-Surface de forets
déduits.
Bénéficiaires
- Destruction ou modification
de la végétation.
- Réduction de la surface ou
risque de disparition totale des
habitants de certaines faunes
- Utilisation de la technique sans brulis.
-Niveau de
dégradation des
Bénéficiaires
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sauvages habitants.
- Perturbation d’habitat
faunistique.
- Perturbation du régime
hydrique (augmentation du
ruissellement).
- Plantation des haies anti érosions.
- Reboisement des zones d’infiltrations.
-Importance de
l’érosion
Bénéficiaires
PHASE D’EXPLOITATION
MILIEU HUMAIN
- Risque de conflits entre les
usagers pendant les périodes
critiques (mal répartition des
eaux d’irrigation).
- Elaboration avec la police des Eaux un règlement
pour la gestion rationnelle de l’eau.
-Disponibilité
d’une fiche
technique de
gestion.
Membre de Bureau
de l’A.U.E
MILIEU BIOPHYSIQUE ET TECHNIQUE
- Risque de dysfonctionnement
des ouvrages à cause des actes
de sabotage (ou vol ou
destruction d’équipements/
accessoires, mauvais entretien,
crue exceptionnel).
- Assurer la fixation des vannes, utilisation de
dispositif antirouille.
- Elaborer avec le comité de gestion un système de
suivi, l’entretien et de gestion périodique des
ouvrages.
-Respect de la règle
de l’art
Bénéficiaires
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IV.6. Plan de gestion environnementale du projet Il consiste en un programme de surveillance et de suivi environnemental à mettre en œuvre en
utilisant des indicateurs d’impacts. Chaque indicateur fera l’objet de suivi.
Le plan de surveillance et de suivi environnemental doit débuter à la phase de construction et
se poursuit durant la phase d’exploitation des barrages et des ouvrages.
Tableau 35 : Plan de gestion environnementale
Impact choisi Moyen de vérification Indicateurs d’objective
vérifiable Responsables
Augmentation des risques de
transmission maladies sexuels
Rapport du centre de
santé
Rapport de campagne
Nombre de cas
cliniques
Nombre d’animateurs
CSB
Animateurs
Maître d’ouvrage
Pollution de l'eau et nuisance
olfactive.
PV des équipes
d’intervention
Turbidité : couleur,
odeur
Maître d’ouvrage,
Commune
Autorités locales
Entreprise
Perturbation du régime hydrique
(augmentation du ruissellement).
Hauteur d’eau Mesure de la hauteur
d’eau
L’entreprise et les
habitants voisins
-Destruction ou modification de
la végétation.
- Perturbation de l’écosystème
terrestre.
Carte de localisation
des terrains affectés Superficie affectée
Entreprise
Maître d’ouvrage
Conclusion partielle
Le projet d’aménagement hydro agricole du périmètre de Menadia constitue une option qui ne
peut pas être évitée pour la conservation des sols. L’étude impact environnemental nous a
permis d’analyser les impacts négatifs et positifs du projet. Elle nous a aidé à évaluer
l’importance de l’aménagement de ce périmètre sur les différents plans. Les impacts positifs
dominent dans ce projet et les impacts négatifs, après l’application de mesure d’atténuation
sont quasiment insignifiants. Nous pouvons conclure que ce projet est bénéfique pour la
population dans la zone implantée.
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Chapitre 2 : Etude économique et rentabilité du projet
IV.1. Coût estimatif des travaux L’étude économique est indispensable pour un projet pour savoir s’il est rentable ou non.
Les principes de montage des bordereaux de détails estimatifs (BDE) sont basés par la
qualification de tous les détails des séries de travaux (terrassement, génie civil, les divers
équipements …), les prix des matériaux et matériels, les coûts des transports. Plus
précisément le montant de chaque travail à effectuer n’est que le produit de leurs qualités à
exécuter avec leurs prix unitaires. Le frais de transport des matériaux est estimé à 10% du
coût de matériaux utilisés. Les creusements des canaux, le décapage et la fouille des ouvrages
seront à la charge des bénéficiaires. Tandis que la réalisation des ouvrages sera confiée à
l’entreprise.
D’après l’annexe 13, page XL, les coûts du projet de chaque variante sont donnés par
le tableau ci-dessous.
VARIANTE N°1 :
Tableau 36 : Coûts du projet de la variante 1
Désignations
Cout aménagement
[Ar.]
Participation
bénéficiaire [Ar.]
Cout d’estimation du
projet [Ar.]
Travaux préparatoires 4 531 925 600 000
Barrage 28 702 800 380 100
Avants canaux 1 779 670 64 440
Canaux principaux 2 905 540
Dalot sous piste 10 177 890 575 810
Dessableur 127 980 5 040
TOTAL HT 45 320 260 4 530 930 49 851 190
TVA 20% 9 064 050 906 190 9 970 240
TOTAL TTC 54 384 310 5 437 120 59 821 430
Le montant total des travaux y compris la taxe de valeur ajoutée au taux de
20% s’élève à cinquante-neuf million huit cent vingt un mille quatre cent trente Ariary.
En chiffrant le montant, il est de 59 821 430 Ariary TTC.
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VARIANTE N°2
Tableau 37 : Coûts du projet de la variante 2
Désignations
Cout aménagement
[Ar.]
Participation
bénéficiaire [Ar.]
Cout d’estimation du
projet [Ar.]
Travaux préparatoires 3 813 000 600 000
Barrage 28 671 940 380 100
Avants canaux 817 610 31 680
Canaux principaux 2 251 890
Dalot sous piste 5 088 940 287 910
TOTAL HT 38 391 490 2 951 580 41 343 070
TVA 20% 7 678 300 590 320 8 268 620
TOTAL TTC 46 069 790 3 541 900 49 611 690
Le montant total des travaux y compris la taxe de valeur ajoutée au taux de 20% s’élève à
quarante-neuf million six cent onze mille six cent quatre- vingt dix Ariary.
En chiffrant le montant, il est de 49 611 690 Ar TTC.
IV.2. Evaluation de la rentabilité du projet Le but est de mesurer la viabilité financière et économique du Projet d’aménagement
du périmètre de Menadia. Les paramètres qui entrent dans l’analyse d’un projet sont la Valeur
Actuelle Nette (VAN) et le Taux de Rentabilité Interne (TRI).
IV.2.1. Hypothèse de base
- La mesure se base sur la production rizicole annuelle.
- La situation économique est réalisée sur 10 ans en prenant en compte les coûts des
travaux, la charge d’exploitation et les revenues agricoles des agriculteurs.
- Les amortissements sont linéaires sur les 10 années des projections.
- Après l’aménagement, augmentation du rendement de la production de 2 T/Ha au
cours des deux premières années après la mise en place de nouvelles infrastructure et
une augmentation du rendement de la production de 3 T/Ha au moins pour les huit
années restantes de la projection.
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Suite à la maîtrise de l’eau, les autres cultures sont aussi devenues une source de revenue des
paysans. Mais les investissements viseront en priorité la production rizicole et les parcelles
concernées sont exclusivement exploitées pour la riziculture, alors les autres cultures ne
seront pas prises en compte.
La situation de la riziculture avant et après l’aménagement est donnée par le tableau ci-après.
Tableau 38 : Hypothèse de base du calcul de rentabilité.
VARIANTE N°1
Avant l’aménagement Après l’aménagement
Surface cultivable
[Ha]
Rendement
[T/Ha]
Surface cultivable
[Ha]
Rendement
[T/Ha]
RIZ 10 1,00 150 3
VARIANTE N°2
Avant l’aménagement Après l’aménagement
Surface cultivable
[Ha]
Rendement
[T/Ha]
Surface cultivable
[Ha]
Rendement
[T/Ha]
RIZ 10 1,00 140 3
Les deux premières années, les charges d’exploitation se limitent au coût de la main
d’œuvre et les matériels agricoles. Le périmètre supplémentaire n’est pas totalement
exploitable.
Le périmètre supplémentaire exploité en :
- 1ère
année est estimée à la moitié (1/2) du périmètre supplémentaire,
- 2ème
année est estimée au trois quart (3/4) du périmètre supplémentaire.
A partir de la 3ème année, la technique culturale sera moderne (SRA jusqu’au SRI) à
cause de la maitrise de l’eau au moyen de nouveau barrage.
IV.2.2. Charge d’exploitation
Les investissements supportés par les paysans se trouvent essentiellement au niveau des :
- Matériels agricoles à utiliser,
- Intrants,
- Mains d’œuvre.
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IV.2.3. Coûts d’utilisation des matériels agricoles
Les matériels agricoles les plus utilisés par les exploitants du périmètre sont les
charrues, les angady, les sarcleuses et les Pulvérisateurs. Les coûts journaliers ont été obtenus
auprès des usagers lors de la descente sur terrain. Ces coûts sont évalués en prix constants
pendant les dix premières années après l’aménagement. Ils ont été calculés par hectare de
surface exploitée.
Les données au coût d’utilisation des matériels sont proposées en annexe 14, page LIV.
IV.2.4. Coûts des intrants
Concernant les intrants, dans l’application du SRA et SRI les dépenses sont plus
importantes par rapport à celles de la riziculture traditionnelle.
Les agriculteurs améliorent leur production par l’utilisation de semence sélectionnée et par
l’accroissement de l’engrais à partir de la 3ème année. Les paysans dans le Fokontany
Fandrindrano Manovasoa fabriquent des composts et on suppose que la moitié de l’engrais
nécessaire est payable.
Les données au coût d’utilisation des intrants sont proposées en annexe 14, page LIV.
IV.2.5. Coût des mains d’œuvres
Le nombre de la main d’œuvre varie selon la phase des travaux rizicoles.
Mais le coût d’une main d’œuvre reste constant. Le prix journalier de la main d’œuvre locale
est de 3000 Ar.
Les données au coût d’utilisation des mains d’œuvres sont proposées en annexe 14, page LV.
IV.2.6. Coût d’entretien
Le cout de l’entretien est estimé à 1% du montant du cout du sous projet pour la
canalisation et à 2,5% pour le Génie civil.
IV.2.7. Coût du projet
L’estimation du coût du projet a été effectuée sur la base des quantités mesurées sur
l’ensemble des ouvrages projetés et du bordereau des prix unitaires.
Ces prix unitaires résultent d’une analyse des prix pratiqués pour les types de travaux par des
petites et moyennes entreprises locales, sous les conditions économiques.
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IV.2.8. Recette d’exploitation
Les recettes d’exploitation sont par hypothèse limitées au prix du paddy produit. Outre
la superficie cultivée, les recettes d’exploitation sont calculées suivant des estimations des
rendements après l’aménagement et les cours des prix de paddy de la dernière campagne
2015. Le prix de la tonne du paddy est fixé à 550.000 Ar.
IV.2.9. La Valeur Actuelle Nette VAN
Le calcul de la VAN est la somme des bénéfices nets pendant la période considérée se fait en
effectuant la différence entre les capitaux investis et les cash-flows actualisés. On peut dire
qu’un investissement est acceptable si la VAN est supérieure ou égale à zéro.
Elle s’exprime par la formule suivante :
VAN = ∑ – I0
Avec :
- CF : Cash-flow,
- I0 : Coût d’investissement,
- i : taux d’actualisation,
- n: année
Le taux utilisé est généralement le taux d'escompte fixé par la banque égale à 15%.
Résultat des calculs
Variante 1 Variante 2
VAN [Ariary] 96 936 124 580
IV.2.10. Le Taux de Rentabilité Interne TRI
Le TRI est l'indicateur le plus recommandé pour évaluer la fiabilité économique et
financière d'un projet. Il est le taux qui donne une VAN nulle, soit le taux d’actualisation dans
lequel la valeur actualisée des dépenses totales annuelles est égale à celles des recettes totales
annuelles.
Pour trouver la valeur du TRI, il faudrait résoudre l’équation suivant:
I0 = ∑ – I0
Avec
- CF : Cash-flow;
- I0 : Coût d’investissement;
- r : taux de rentabilité;
- n: année.
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Pour trouver la valeur du TRI on peut utiliser deux méthodes :
- Soit par une méthode basée sur une interpolation entre deux valeurs que l’on changera
au fur et à mesure jusqu’à ce que la valeur de la VAN s’annule.
- Soit avec la fonction TRI incluse dans le tableur de Microsoft Excel.
Le résultat présenté en annexe 14, page LVI, nous donne les valeurs actualisées
respectivement aux taux d’actualisation suivante pour la variante N°1 de 42% et 43% ; soit
donc le taux de rentabilité interne du projet est égal à TRI = 42,66 %.
Pour la variante N° 2 le taux d’actualisées respectivement aux taux d’actualisation de 52% et
53% ; soit le taux de rentabilité interne du projet est égale à TRI = 52,27%
Les valeurs de TRI pour le deux variantes possibles du projet sont supérieures aux
taux d’intérêt bancaire égal à 15 % actuellement et les VAN sont positifs.
Donc, on peut alors conclure que le barrage est faisable du point de vue économique.
La deuxième variante d’aménagement présente un avantage sur l’aspect financier et
économique.
Tableau 39 : Tableau récapitulatifs du coût estimatif des travaux
et de la rentabilité du projet
Désignations Valeurs
Coût d’utilisation des matériels agricoles/ hectare 538 000 Ariary
Coût d’utilisation des intrants/ hectare 361 000 Ariary
Coût des mains d’œuvre/ hectare 342 000 Ariary
Coût d’entretien/ an pour la variante N°1 2 094 000 Ariary
Coût d’entretien/ an pour la variante N°2 1 762 000 Ariary
Charge d’exploitation/ hectare 1 241 000 Ariary
Variante N°1
Coût estimatif des travaux 59 821 430 Ariary TTC
TRI 42,66%
VAN 96 936 Ariary
Variante N°2
Coût estimatif des travaux 49 611 690 Ariary TTC
TRI 52,27%
VAN 124 580 Ariary
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Conclusion générale
Ce mémoire de fin d’études intitulé «Etudes du projet d’aménagement hydroagricole
du périmètre irrigué de Menadia permet de contribuer à l’augmentation du rendement de
production sur toute la surface disponible. Ainsi les deux variantes proposées répondent à
cette attente.
Le périmètre de Menadia consiste à installer les nouvelles infrastructures suivantes :
- Créations d’un barrage de dérivation sur la rivière Ampitamafy pour assurer
l’irrigation de la totalité du périmètre.
- Creusement des canaux d’irrigations constituées par deux avant canaux en
maçonnerie de moellon de 20,50m en rive gauche et de 8,00 en rive droite, des
canaux principaux en terre 6,30 Km dont 2,60 Km en rive gauche et 3,70 Km en rive
droite.
- Création des dalots sous piste de 9,70 m de longueur.
Après la construction de toutes les infrastructures hydroagricoles, le rendement de la
production sera estimé à 3 T/Ha. Plusieurs techniques et moyens peuvent être mis en œuvre
pour augmenter ce rendement. Parmi ces moyens, il y a les techniques modernes d’irrigation :
SRA ou SRI, l’utilisation des engrais, l’application de nouvelle technique de repiquage….
L’étude d’impact environnemental révèle l’importance des effets de la dégradation de
l’environnement sur le fonctionnement des réseaux et les impacts du projet. La dégradation de
l’environnement se manifeste par différentes types d’érosion qui attaque le bassin versant
ainsi que les berges de la rivière et les canaux d’irrigation. Pour atténuer ces impacts de
dégradation, toute la population doit être consciente des conséquences que cela peut entrainer
dans leur vie quotidienne et dans leur rendement agricole. Elle sera alors motivée pour
adopter et maintenir les mesures d’atténuation que nous avons proposées et l’entretient des
réseaux après le projet.
Le coût du projet s’élève à 59 821 430 Ariary TTC pour la variante N° 1 avec un TRI de
42,66 %, et 50 331 690 Ariary TTC avec un TRI de 52,27% pour la variante N°2.
En comparant les TRI de deux variantes avec le taux directeur pratiqué actuellement par la
Banque, le projet est financièrement et économiquement faisable.
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Madagascar.
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- DURET L. 1986, Estimation des débits de crue à Madagascar,
- GERCO, Normes Malgaches de construction des Infrastructures Hydroagricoles
Contre les Crues et les Inondations NIHYCRI.
- LABORDE J. Edition 2007, Eléments d'hydrologie de surface,
- Ministère de la Production Agricole et du Patrimoine Foncier, Juillet 1989, Memento
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- PERCHANT J. et ROUX J. Pratique du BAEL 91
- PERNIN C. Septembre 2003, Dimensionnement de barrages en béton et calcul de leur
stabilité,
- RASOLOFONIAINA J. CNEAGR 2002-2003, Cours hydrologie
- RASOLOFONIAINA J. février 2003, Formation dans le domaine de technique en
matière de micro-périmètre irrigué" FID.
- THONIER H. Le projet de béton armé.
- VALEMBOIS J. 1986, Lancastre, Manuel d’hydraulique générale.
Cours :
- RAKOTO D. 5e Année - Cours Aménagement Hydro-électrique.
- RAMANANTSOA B. 5e Année - Cours Barrage.
- RAMANANTSOA B. 4e Année - Cours Mur de soutènement.
- RAMANANTSOA B. 5e Année - Cours Aménagement Hydroagricole.
- RANDRIAMAHERISOA A. 3e Année - Cours d’Hydrologie Générale,
- RANDRIAMAHERISOA A. 4e Année - Cours d’Hydrologie Appliquée,
- RANDRIAMAHERISOA A. 5e Année - Cours d’EIE.
- RANDRIAMANANJARA D. 4e Année - Cours de Gestion de Projet et Management
d’Entreprise
- RANDRIANARIVONY C. 3e Année - Cours d’écoulement à surface libre.
- RAVAOHARISOA L. 3e Année - Cours Béton Armé.
- RAVAOHARISOA L. 5e Année - Cours Pont en Béton armé.
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ANNEXES
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Annexe 1 - Répartitions des populations de la Commune Rurale Andranomanelatra par Fokontany année 2013:
TOTAL
FOKONTANY M F M F M F M F M F GENERAL
AMBEROBE 199 198 651 642 621 624 84 88 1555 1552 3107
AMBOHIMANDROSO 142 144 201 219 146 150 16 15 505 528 1033
AMBOLOTSARARANO 230 287 750 747 428 448 39 43 1447 1525 2972
ANDRANOMANELATRA 128 247 1059 1110 537 611 81 100 1805 2068 3873
ANOSIMBOAHANGY 199 243 234 271 251 268 30 37 714 819 1533
ANTANETIBE TOAVALA 365 402 507 525 552 568 62 71 1486 1566 3052
MIARINARIVO BEMOLOLO 49 51 275 320 474 464 46 51 844 886 1730
MORARANO EST 60 58 268 297 340 240 20 19 688 614 1302
MORAFENO FIADANANA 143 237 169 212 184 380 30 46 526 875 1401
FANDRINDRANO 481 607 706 780 542 677 212 80 1941 2144 4085
TSARAMANDROSO GARA 203 162 619 598 557 561 147 123 1526 1444 2970
SOAMAHAVOKY 196 206 535 548 640 671 66 74 1437 1499 2936
TSARAVAVAKA 872 920 1215 1239 820 1269 184 230 3091 3658 6749
TSARAZAZAMANDIMBY 139 148 218 212 216 222 33 37 606 619 1225
TOTAL GENERAL 3406 3910 7407 7720 6308 7153 1050 1014 18171 19797 37968
0 à 5 ans 6 à 17 ans 18 à 60 ans 60 ans et + TOTAL
7316 15127 13461 2064 37968
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Etude du projet d’aménagement Hydro-agricole du périmètre irrigué de Menadia Commune Rurale d’Adranomanelatra, District d’Antsirabe II, Région Vakinakaratra. Page II
Annexe 2 - Données pluviométriques moyennes mensuelles annuelles enregistrées à la station d’Antsirabe de 1973 à 2010 :
Années Janv Févr Mars Avril Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Déc annuelle
1973 252,6 284,5 224,2 159,1 1,7 14,8 8,0 12,4 24,3 15,3 270,5 233,0 1500,4
1974 96,4 138,5 169,9 301,6 53,5 48,2 5,6 5,0 7,3 176,7 95,5 242,8 1341,0
1975 161,4 327,7 230,4 47,7 21,4 4,6 4,3 1,3 1,5 81,3 169,1 276,8 1327,5
1976 232,7 313,2 274,5 71,4 34,2 18,1 22,3 38,7 9,9 66,1 140,5 399,9 1621,5
1977 156,2 380,6 241,7 52,7 9,4 0,5 0,3 19,7 67,0 81,0 116,3 106,8 1232,2
1978 252,6 176,1 132,2 61,1 3,6 12,8 28,9 0,2 0,7 26,5 144,0 133,9 972,6
1983 357,0 199,5 176,8 50,1 4,2 111,8 1,6 1,5 0,3 75,6 50,6 309,5 1338,5
1984 174,4 310,9 185,4 110,2 16,4 2,8 0,0 46,4 19,4 120,6 243,2 226,9 1456,6
1985 122,8 213,1 93,7 81,7 16,4 0,2 0,2 29,5 0,3 219,7 262,6 235,0 1275,2
1986 469,9 127,0 293,3 62,7 26,5 0,4 16,7 0,9 0,6 101,1 155,9 166,0 1421,0
1987 261,0 218,4 57,5 72,7 21,5 0,5 14,4 0,0 0,2 143,4 182,8 258,2 1230,6
1988 213,2 164,9 32,1 27,4 27,7 3,4 5,2 3,4 17,5 90,4 138,0 217,5 940,7
1989 155,8 181,1 132,5 150,6 5,5 0,5 2,8 7,4 47,3 26,9 135,8 128,5 974,7
1990 122,7 183,0 285,3 205,0 48,3 23,5 0,0 0,0 0,0 82,1 157,1 270,4 1377,4
1991 344,8 329,0 141,0 127,1 31,1 7,2 26,0 0,3 15,4 47,6 79,2 218,8 1367,5
1992 470 185 162 90,2 1,7 4,8 0,4 18,7 0,0 96,3 201,8 86,2 1317,8
1993 345 329 141 127,1 31,1 7,2 26,0 0,3 15,4 47,6 79,2 218,8 1367,5
1994 503 285 211 101,3 32,5 5,7 13,3 7,2 1,3 117,1 67,3 273,9 1618,4
1998 239 259 0 0,0 0,4 11,8 0,9 0,0 66,7 0,0 30,7 282,9 890,6
1999 458 123 111 23,4 11,0 0,7 0,0 0,0 19,0 0,0 94,6 84,4 924,6
2000 232 170 0 36,9 5,8 4,4 34,6 0,0 0,0 128,9 273,7 215,3 1101,4
2001 605 242 193 22,6 0,7 0,0 12,5 17,4 0,9 59,4 41,8 254,7 1450,2
2002 132 339 101 18,8 42,6 2,6 2,7 0,5 14,8 55,1 146,4 170,5 1026,2
2003 396 143 313 41,0 22,9 10,3 1,6 5,8 10,8 21,2 117,3 217,4 1299,4
2004 211 235 103 26,5 21,9 1,5 6,4 16,3 31,7 228,4 148,8 401,4 1431,9
2006 114 107 140 70,5 38,8 8,3 42,3 5,0 1,6 11,0 11,4 274,5 823,6
2007 639 178 54 46,0 52,1 0,2 2,1 0,0 1,6 55,7 167,8 235,4 1431,0
2008 225 111 113 19,7 13,1 4,4 3,4 0,0 6,0 80,8 137,4 86,6 800,6
2009 349 198 142 96,5 2,4 4,2 59,4 5,3 88,9 96,9 96,9 162,6 1302,2
2010 258,4 144 213,0 12,4 11,4 13,0 3,3 1,2 0,0 26,6 164,6 147,2 995,2
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Annexe 3 - Données pluviométriques maximales journalières enregistrées à la station d’Antsirabe de 1973 à 2007
Années Pmax Journalière (mm)
1973 49
1974 50
1975 52
1976 53
1977 57
1978 58
1983 58
1986 59
1987 62
1988 64
1989 66
1990 68
1991 68
1993 53
1994 64
1995 78
1996 77
1997 62
1998 72
1999 47
2000 50
2001 56
2002 71
2003 58
2004 69
2005 72
2006 67
2007 86
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Annexe 4 - Données climatologiques enregistrées à la station d’Antsirabe :
Annexe 5 - Traitement des données pluviométriques :
Les lois d’ajustement statistiques :
Les pluviométries interannuelles sont obtenues à partir de la loi de GAUSS.
La Loi de GAUSS est définie par la fonction de répartition suivante :
√ ∫ (
)
Où :
- PF : Pluviométrie de fréquence F [mm] ;
- Pm : Pluviométrie moyenne [mm] ;
- : Ecart-type,
- u : variable réduite de Gauss et définie par :
Ou est donnée directement par la lecture du tableau suivant :
Altitude 1540 m
Lat S 19,52
Long E 47,04
J F M A M J J A S O N D
T°max 26,09 26,22 26,95 25,65 24,64 20,68 21,95 23,61 25,54 27,85 27,27 25,97
T°min 15,45 15,98 14,92 12,69 10,06 6,91 6,44 6,75 7,89 10,53 12,94 14,45
T°moy 6 21,1 20,94 19,17 17,35 13,80 14,20 15,18 16,72 19,19 20,11 20,21
Hrel % 81 81 80 77 76 74 74 80 67 68 72 78
Vitessevent m/s 1,7 1,7 1,7 1,4 1,7 1,7 2 2 2 2 1,7 1,7
Vitessevent km/j 147 147 147 121 147 147 173 173 173 173 147 147
Insolation h 6,5 7,2 6,3 7,9 7,3 7,1 6,9 7,5 8,2 8,7 7,5 6,7
Coordonnées
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Table statique de GAUSS u 0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,090 0,5000 0,5040 0,5080 0,5120 0,5160 0,5199 0,5239 0,5279 0,5319 0,5359
0,1 0,5398 0,5438 0,5478 0,5517 0,5557 0,5596 0,5636 0,5675 0,5714 0,57530,2 0,5793 0,5832 0,5871 0,5910 0,5948 0,5987 0,6026 0,6064 0,6103 0,61410,3 0,6179 0,6217 0,6255 0,6293 0,6331 0,6368 0,6406 0,6443 0,6480 0,65170,4 0,6554 0,6591 0,6628 0,6664 0,6700 0,6736 0,6772 0,6808 0,6844 0,68790,5 0,6915 0,6950 0,6985 0,7019 0,7054 0,7088 0,7123 0,7157 0,7190 0,72240,6 0,7257 0,7290 0,7324 0,7357 0,7389 0,7422 0,7454 0,7486 0,7517 0,75490,7 0,7580 0,7611 0,7642 0,7673 0,7704 0,7734 0,7764 0,7794 0,7823 0,78520,8 0,7881 0,7910 0,7939 0,7967 0,7995 0,8023 0,8051 0,8078 0,8106 0,81330,9 0,8159 0,8186 0,8212 0,8238 0,8264 0,8289 0,8315 0,8340 0,8365 0,83891 0,8413 0,8438 0,8461 0,8483 0,8508 0,8531 0,8554 0,8577 0,8599 0,8621
1,1 0,8643 0,8665 0,8686 0,8708 0,8729 0,8749 0,8770 0,8790 0,8810 0,88301,2 0,8849 0,8869 0,8888 0,8907 0,8925 0,8944 0,8962 0,8980 0,8997 0,90131,3 0,9032 0,9049 0,9066 0,9082 0,9099 0,9115 0,9131 0,9147 0,9162 0,91771,4 0,9192 0,9207 0,9222 0,9236 0,9251 0,9265 0,9279 0,9292 0,9306 0,93191,5 0,9332 0,9345 0,9357 0,9370 0,9382 0,9394 0,9406 0,9418 0,9429 0,94411,6 0,9452 0,9463 0,9474 0,9484 0,9495 0,9505 0,9515 0,9525 0,9535 0,95451,7 0,9554 0,9564 0,9573 0,9582 0,9591 0,9599 0,9608 0,9616 0,9625 0,96331,8 0,9641 0,9649 0,9656 0,9662 0,9671 0,9678 0,9686 0,9693 0,9699 0,97061,9 0,9713 0,9719 0,9726 0,9732 0,9738 0,9744 0,9750 0,9756 0,9761 0,97672 0,9772 0,9779 0,9783 0,9788 0,9793 0,9798 0,9803 0,9808 0,9812 0,9817
2,1 0,9821 0,9826 0,9830 0,9834 0,9838 0,9842 0,9846 0,9850 0,9854 0,98572,2 0,9861 0,9864 0,9868 0,9871 0,9875 0,9878 0,9881 0,9884 0,9887 0,98902,3 0,9893 0,9896 0,9898 0,9901 0,9904 0,9906 0,9909 0,9911 0,9913 0,99162,4 0,9918 0,9920 0,9922 0,9925 0,9927 0,9929 0,9931 0,9932 0,9934 0,99362,5 0,9938 0,9940 0,9941 0,9943 0,9945 0,9946 0,9948 0,9949 0,9951 0,99522,6 0,9953 0,9955 0,9956 0,9957 0,9959 0,9960 0,9961 0,9962 0,9963 0,99642,7 0,9965 0,9966 0,9967 0,9968 0,9969 0,9970 0,9971 0,9972 0,9973 0,99742,8 0,9974 0,9975 0,9976 0,9977 0,9977 0,9978 0,9979 0,9979 0,9980 0,99812,9 0,9981 0,9982 0,9982 0,9983 0,9984 0,9984 0,9985 0,9985 0,9986 0,9986
Ce tableau donne la fréquence F =
au non-dépassement associé à une variable réduite de
Gauss . Dans la première colonne en gras on trouve les unités et dixième de la valeur de
et dans la première ligne les centièmes de la valeur de . Exemple : Pour = 2.33 (ligne 2,3
et colonne 0,03) ou trouve F=0,9901.
Pour les valeurs de négatives, il suffit de remplacer par ' = - et de remplacer le F
trouvé par F'=1-F. Exemple : pour = -1.28 on trouve 0.1003 (1-0.89978.
Si au contraire on connaît la fréquence au non dépassement F et que l'on cherche le
correspondant il suffit de faire la démarche inverse : On fait la somme des valeurs de
correspondant à la ligne et la colonne où l'on a trouvé F. Exemple : pour F=0.975 on trouve
=1,96 (ligne 1,9, colonne 0,06).
Pour les valeurs de F<0.5, on remplace F par F'=1-F et le U trouver par ' = - . Exemple :
pour F= 0.05 on trouve = -1.645
La valeur de la fonction de répartition de la variable réduite est obtenue en fonction de
l’utilisation de la table de GAUSS.
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En pratique, on utilise les périodes de retour bien définie.
Années [ans] 5 10 20 25 50 100
0,84 1,28 1,63 1,75 2,02 2,29
F sèche 0,20 0,10 0,05 0,04 0,02 0,01
Les pluviométries maximale journalière de différente fréquence sont obtenue par l ‘ajustement
statique de la loi de GUMBEL.
La fonction de répartition de la loi de GUMBEL est définie par la relation suivante :
F(u) =
La variable réduit d’une fréquence F donnée est :
= -ln (-ln F)
Ou = α - )
Avec
- : pluviométrie maximale journalière,
- α et Po sont des paramètres définies par :
α =
: gradex = 0,78σ
= – 0,45σ
- σ : écart-type
Pluviométrie interannuelle :
La pluviométrie interannuelle est donnée par :
= + *σ
La pluviométrie moyenne annuelle est calculée à partir de la formule suivant :
= ∑
Les pluviométries mensuelles d’une fréquence donnée sont calculées à partir de la
pluviométrie annuelle distribuée sur chaque mois à l’aide des pourcentages mensuels de
précipitation.
= *
%
Avec
- : pluviométrie mensuelle [mm],
- : pluviométrie mensuelle d’une fréquence donnée [mm],
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- : pluviométrie interannuelle d’une fréquence donnée [mm],
- : Pluviométrie moyenne mensuelle [mm],
- : Pluviométrie moyenne annuelle [mm].
Pluviométries interannuelles
Pluviométries maximales de différentes fréquences journalières
Les pluviométries maximales de différentes fréquences sont obtenues par la loi d’ajustement
statistique selon GUMBEL.
P (24h, F) = + ( x )
Les paramètres , et sont définies ci-dessus
Années Janv Févr Mars Avril Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Déc annuelle
1973 252,60 284,50 224,20 159,10 1,70 14,80 8,00 12,40 24,30 15,30 270,50 233,00 1500,40
1974 96,40 138,50 169,90 301,60 53,50 48,20 5,60 5,00 7,30 176,70 95,50 242,80 1341,00
1975 161,40 327,70 230,40 47,70 21,40 4,60 4,30 1,30 1,50 81,30 169,10 276,80 1327,50
1976 232,70 313,20 274,50 71,40 34,20 18,10 22,30 38,70 9,90 66,10 140,50 399,90 1621,50
1977 156,20 380,60 241,70 52,70 9,40 0,50 0,30 19,70 67,00 81,00 116,30 106,80 1232,20
1978 252,60 176,10 132,20 61,10 3,60 12,80 28,90 0,20 0,70 26,50 144,00 133,90 972,60
1983 357,00 199,50 176,80 50,10 4,20 111,80 1,60 1,50 0,30 75,60 50,60 309,50 1338,50
1984 174,40 310,90 185,40 110,20 16,40 2,80 0,00 46,40 19,40 120,60 243,20 226,90 1456,60
1985 122,80 213,10 93,70 81,70 16,40 0,20 0,20 29,50 0,30 219,70 262,60 235,00 1275,20
1986 469,90 127,00 293,30 62,70 26,50 0,40 16,70 0,90 0,60 101,10 155,90 166,00 1421,00
1987 261,00 218,40 57,50 72,70 21,50 0,50 14,40 0,00 0,20 143,40 182,80 258,20 1230,60
1988 213,20 164,90 32,10 27,40 27,70 3,40 5,20 3,40 17,50 90,40 138,00 217,50 940,70
1989 155,80 181,10 132,50 150,60 5,50 0,50 2,80 7,40 47,30 26,90 135,80 128,50 974,70
1990 122,70 183,00 285,30 205,00 48,30 23,50 0,00 0,00 0,00 82,10 157,10 270,40 1377,40
1991 344,80 329,00 141,00 127,10 31,10 7,20 26,00 0,30 15,40 47,60 79,20 218,80 1367,50
1992 470,40 184,90 162,40 90,20 1,70 4,80 0,40 18,70 0,00 96,30 201,80 86,20 1317,80
1993 344,80 329,00 141,00 127,10 31,10 7,20 26,00 0,30 15,40 47,60 79,20 218,80 1367,50
1994 503,10 284,60 211,10 101,30 32,50 5,70 13,30 7,20 1,30 117,10 67,30 273,90 1618,40
1998 238,70 258,50 0,00 0,00 0,40 11,80 0,90 0,00 66,70 0,00 30,70 282,90 890,60
1999 457,50 122,80 111,20 23,40 11,00 0,70 0,00 0,00 19,00 0,00 94,60 84,40 924,60
2000 231,60 170,20 0,00 36,90 5,80 4,40 34,60 0,00 0,00 128,90 273,70 215,30 1101,40
2001 605,00 242,20 193,00 22,60 0,70 0,00 12,50 17,40 0,90 59,40 41,80 254,70 1450,20
2002 132,20 338,70 101,30 18,80 42,60 2,60 2,70 0,50 14,80 55,10 146,40 170,50 1026,20
2003 395,80 142,80 312,50 41,00 22,90 10,30 1,60 5,80 10,80 21,20 117,30 217,40 1299,40
2004 211,00 234,80 103,20 26,50 21,90 1,50 6,40 16,30 31,70 228,40 148,80 401,40 1431,90
2006 113,80 106,80 139,60 70,50 38,80 8,30 42,30 5,00 1,60 11,00 11,40 274,50 823,60
2007 638,70 177,90 53,50 46,00 52,10 0,20 2,10 0,00 1,60 55,70 167,80 235,40 1431,00
2008 225,40 110,80 113,00 19,70 13,10 4,40 3,40 0,00 6,00 80,80 137,40 86,60 800,60
2009 349,10 198,40 141,60 96,50 2,40 4,20 59,40 5,30 88,90 96,90 96,90 162,60 1302,20
2010 258,40 144,10 213,00 12,40 11,40 13,00 3,30 1,20 0,00 26,60 164,60 147,20 995,20
Moyenne 284,97 219,80 155,56 77,13 20,33 10,95 11,51 8,15 15,68 79,31 137,36 217,86 1238,60
Pourcentage 23,01% 17,75% 12,56% 6,23% 1,64% 0,88% 0,93% 0,66% 1,27% 6,40% 11,09% 17,59% 100,00%
Ecart-type
P5S 239,93 185,06 130,98 64,94 17,11 9,22 9,69 6,86 13,20 66,77 115,65 183,43 1042,83
P10S 216,33 166,86 118,10 58,56 15,43 8,31 8,74 6,18 11,90 60,21 104,28 165,39 940,28
233,06
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Pluviométries maximales journaliers des différentes fréquences :
T [ans] 5 10 25 50 100
F 0,80 0,90 0,96 0,98 0,99
1,50 2,25 3,20 3,90 4,60
P (24h, F) [mm] 69,27 74,94 82,10 87,42 92,69
Années Pmax Journalière (mm)
1973 49
1974 50
1975 52
1976 53
1977 57
1978 58
1983 58
1986 59
1987 62
1988 64
1989 66
1990 68
1991 68
1993 53
1994 64
1995 78
1996 77
1997 62
1998 72
1999 47
2000 50
2001 56
2002 71
2003 58
2004 69
2005 72
2006 67
2007 86
Moyenne 62
ecart-type 9,67
Ag 7,55
P0 57,94
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Estimation des apports :
Méthode de Station de référence
La méthode des Stations de Référence est basée sur le prélèvement des débits spécifiques de
la rivière la plus proche du site de projet. La station hydrométrique choisie, tirée de l’ouvrage
"Fleuves et rivières de Madagascar", est celle de Mania à Fasimena qui est la station la plus
proche de la zone d’étude.
L’apport annuel sur le site est obtenu en multipliant le débit spécifique à la superficie du BV
comme la formule suivante :
= x S
Où
- Qa : débit d’écoulement moyen annuel [l/s];
- q : débit spécifique de la station de référence [l/s/Km2] ;
- S : superficie du bassin versant [Km2].
Les débits spécifiques de la station de Mania à Fasimena sont :
Année sec médian Année humide
5 ans 10 ans 2 ans 5 ans 10 ans
débits spécifiques
[l/s/km2] 17,20 15,50 21,60 27,70 31,50
Les apports annuels de différentes fréquences sont donnés par le tableau suivant :
Les apports annuels sont transformés en apports mensuels en appliquant le coefficient de
répartition d’ALDEGHERI Rm
=
5 ans 10 ans 5 ans 10 ans
1215,65 968,02 872,34 1558,96 1772,82
Apport annuel sec (l/s)Apport annuels humide
(l/s)Apport moyen
annuel (l/s)
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Avec
- : Apport mensuel de fréquence F exprimé en [l/s] ;
- : Apport moyen annuel pour une année de fréquence f, exprimé en [l/s] ;
- Rm : coefficient de répartition mensuelle de la région.
Les différentes valeurs du coefficient de répartition sont :
- R1 correspond aux bassins versants des hautes terres centrales.
- R2 correspond aux grands bassins versant du Nord-Ouest.
- R3 correspond aux bassins versant de la bordure orientale.
- R4 correspond aux bassins versant du centre sud, centre ouest et petits bassins de
la bordure occidentale.
Le bassin étudié correspond aux bassins versants des hautes terres centrales, donc la
répartition mensuelle est définie par R1.
Les valeurs des apports mensuels en année sec en appliquant le coefficient de répartition R1
sont :
Méthode de CTGREF
La méthode CTGREF consiste à déterminer le débit d’apport moyen annuel d’un bassin
versant grâce à la formule empirique suivante :
Qa =
*(
*
Avec
- Qa : apport moyen annuel [l/s].
R J F M A M J J A S O N D année
R1 16,9 16,7 17,1 9,7 5,7 4,1 3,7 3,4 2,6 2,4 4,8 12,9 100
R2 17,9 18,2 20,5 8,8 4,8 3,7 3,1 2,8 2,2 2 4,4 11,6 100
R3 13,4 14,8 15,8 9,9 6,9 5,7 5,8 6 4,4 3,6 4,5 9,2 100
R4 23,8 19 17,2 6,8 3,8 2,7 2,4 2,1 1,6 1,5 3,3 15,8 100
Mois J F M A M J J A S O N D année
R1 16,9 16,7 17,1 9,7 5,7 4,1 3,7 3,4 2,6 2,4 4,8 12,9 100
Apport moyen annel 2 465,33 2 436,16 2 494,51 1 415,01 831,5 598,1 539,75 495,98 379,28 350,11 700,21 1 881,82 1 215,65
Apports quinquennal sec 1 963,14 1 939,90 1 986,37 1 126,77 662,12 476,26 429,8 394,95 302,02 278,79 557,58 1 498,49 968,02
Apport décennal sec 1 769,11 1 748,17 1 790,04 1 015,40 596,68 429,19 387,32 355,91 272,17 251,23 502,47 1 350,38 872,34
Apports quinquennal humide 3 161,56 3 124,15 3 198,98 1 814,62 1 066,33 767,01 692,18 636,05 486,39 448,98 897,96 2 413,26 1 558,96
Apport décennal humide 3 595,28 3 552,73 3 637,83 2 063,56 1 212,61 872,23 787,13 723,31 553,12 510,57 1 021,14 2 744,33 1 772,82
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- SBV : superficie du bassin versant étudié [km²].
- P : pluviométrie annuelle [mm].
- Zmoy : altitude moyenne du bassin versant [m].
- B : paramètre régionalisé = 45 pour le bassin de Mania à Fasimena « Fleuve et
rivière de Madagascar ».
Valeurs des coefficients régionaux B :
Rivière B Ikopa à Bevomanga 49
Ikopa au Bac de Fiadanana 51
Andromba à Tsinjony 50
Tafaina 47
Ikopa à Antsatrana 47
Betsiboka à Ambodiroka 46
Mangoro à Mangoro 47
Vohitra à Rogez 42
Mania à Fasimena 45 Namorona à Vohiparara 63
Mananantanana 50
Zomanadao à Ankaramena 49
Ihosy à Ihosy 47
Mahatsiatra à Malakialina 46
Mangoky à Banian 49
Mandrare à Amboasary 47
Mananara à Bevia 54
Sambirano à Ambanja 36
Petits bassins
ANKABOKA 35
Pluviométries annuelles
Caractéristiques du bassin Versant :
Janv Févr Mars Avril Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Déc annuellePa 284,97 219,80 155,56 77,13 20,33 10,95 11,51 8,15 15,68 79,31 137,36 217,86 1238,60
Pourcentage 23,01% 17,75% 12,56% 6,23% 1,64% 0,88% 0,93% 0,66% 1,27% 6,40% 11,09% 17,59% 100,00%
Superficie [Km2] P [m] L [m] Zmax [m] Zmin [m] Zmoy [m] I [m/Km]
56,28 40,91 22,04 2067 1575 1821 21,21
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Apports annuels des différentes fréquences :
Pour avoir les apports moyens mensuels de la rivière, on introduit les valeurs de coefficient
d’ALDEGHERI, correspond aux bassins versants des hautes terres centrales R1.
Apports moyens mensuels des différentes fréquences [l/s]:
Synthèse des résultats
Compte tenu de l’écart important entre les résultats retenus obtenus sur les deux méthodes, il
est préférable de prendre la moyenne des deux résultats.
Apports annuel et mensuels moyens des deux méthodes [l/s]:
Annexe 6 - Calcul des besoins en Eaux et adéquations ressources besoins :
Les besoins Eaux de la culture sont calculés à l’aide d’un logiciel appelé CROPWAT 8.0.
Les paramétrés utilisés dans le calcul sont :
- Le Coefficient culturale,
- Les valeurs d’ETo calculées par la formule de PENMAN-MONTEITH,
- Les précipitations efficaces sont fixées à 80% de la précipitation pour le calcul des
besoins en eau
5 ans 10 ans 5 ans 10 ans
1179,45 885,42 745,12 1506,24 1689,96
Apport moyen annuel
(l/s)
Apport annuel
sec (l/s)
Apport annuel
humide (l/s)
Mois J F M A M J J A S O N D année
R1 16,9 16,7 17,1 9,7 5,7 4,1 3,7 3,4 2,6 2,4 4,8 12,9 100
Apport moyen annel [l/s] 2 391,91 2 363,61 2 420,22 1 372,87 806,74 580,29 523,67 481,21 367,99 339,68 679,36 1 825,78 1 179,45
Apports quinquennal sec [l/s] 1 795,63 1 774,38 1 816,88 1 030,63 605,63 435,63 393,13 361,25 276,25 255,00 510,00 1 370,63 885,42
Apport décennal sec [l/s] 1 511,10 1 493,21 1 528,98 867,32 509,66 366,60 330,83 304,01 232,48 214,59 429,19 1 153,44 745,12
Apports quinquennal humide 3 054,66 3 018,51 3 090,81 1 753,26 1 030,27 741,07 668,77 614,55 469,95 433,80 867,59 2 331,66 1 506,24
Apport décennal humide 3427,24 3386,68 3467,80 1967,11 1155,93 831,46 750,34 689,50 527,27 486,71 973,42 2616,06 1 689,96
Mois J F M A M J J A S O N D année
Apport moyen annel 2 428,62 2 399,88 2 457,37 1 393,94 819,12 589,19 531,71 488,60 373,63 344,89 689,79 1 853,80 1 197,55
Apports quinquennal sec 1 879,38 1 857,14 1 901,62 1 078,70 633,87 455,94 411,46 378,10 289,14 266,89 533,79 1 434,56 926,72
Apport décennal sec 1 640,10 1 620,69 1 659,51 941,36 553,17 397,89 359,08 329,96 252,32 232,91 465,83 1 251,91 808,73
Apports quinquennal humide 3 108,11 3 071,33 3 144,89 1 783,94 1 048,30 754,04 680,47 625,30 478,17 441,39 882,78 2 372,46 1 532,60
Apport décennal humide 3 511,26 3 469,70 3 552,81 2 015,34 1 184,27 851,84 768,74 706,41 540,19 498,64 997,28 2 680,19 1 731,39
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Calcul de l’ETP :
Le logiciel utilise la formule de PENMAN-MONTEITH
ETP = 4
4
Avec
- ETP : évapotranspiration potentielle [mm/j],
- Rn : radiation nette à la surface du champ [MJ/m2/jour],
- G : densité du flux de chaleur du sol (MJ/m2/jour),
- T : température moyenne journalière mesurée à 2 m du sol [C],
- u2 : vitesse de l’air mesurée à 2 m de hauteur [m/s],
- es : pression de vapeur saturante [kPa],
- ea : pression de vapeur actuelle [kPa],
- es-ea déficit de pression de vapeur saturante [kPa].
Le logiciel CROPWAT donne les valeurs d’ETo automatique en saisissant les données
suivantes :
- L’insolation,
- La température,
- La vitesse de vent,
- L’humidité relative,
- La radiation solaire.
Ce dernier paramètre est obtenu en fonction de la position géographique de la station
considérée (latitude et longitude) tandis que les quatre premières sont enregistrées
directement à la station.
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Valeurs de l’ETo
Pluies efficaces
Coefficient culturale :
Pour le CROPWAT 8.0 utilise deux coefficients culturaux par phase de développement. Le
premier, Kc humide, est utilisé quand de l'eau est présente à la surface du sol, alors que Kc
sec est utilisé quand il n'y a pas d'eau à la surface du sol, ce qui est la situation normale vers la
fin de l'arrière-saison pendant l'assèchement du profil de sol. Ceci peut également se produire
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à tous les stades et donc les valeurs de Kc humide et Kc sec sont requises pour toutes les
phases.
Besoin d’irrigation
Le logiciel CROPWAT est un modèle, donc à chacun de caler les paramètres sur le logiciel en
fonction de la région et du type de culture qu’il veut irriguer dans la rizière étudié, et on
choisit le sol argileux (BLACK CLAY SOIL). On ouvre la culture RICE (Riz) dans le
CROPWAT et on choisit la date de début de repiquage, le CROPWAT donne
automatiquement les besoins d’irrigations en millimètre par décade.
Dans notre cas, si les paramètres sensibles ont été calés, la hauteur de mise en boue
représentée par la fenêtre ci-dessus.
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Mois
O 1 O 2 O 3 N 1 N 2 N 3 D 1 D 2 D 3 J 1 J 2 J 3 F 1 F 2 F 3 M 1 M 2 M 3
01-nov 0,00 76,00 147,40 19,60 14,60 10,20 5,60 1,20 5,20 0,00 0,00 3,20 0,00 0,00 0,00
08-nov 1,10 50,90 28,30 162,90 14,60 9,70 4,80 0,40 4,90 0,00 0,00 3,20 0,00 0,00 0,00 0,00
15-nov 0,00 57,30 88,00 14,00 9,60 4,10 0,00 4,20 0,00 0,00 3,10 0,00 0,50 0,00 0,00 0,00
23-nov 0,00 32,20 80,00 62,80 3,90 0,00 3,30 0,00 0,00 3,00 0,00 1,20 0,00 1,10 0,30 7,70
01-déc 0,00 65,40 78,00 3,90 0,00 2,40 0,00 0,00 3,00 0,00 1,10 0,00 2,60 1,80 4,90
1 semaines 0,00 76,00 147,40 19,60 14,60 10,20 5,60 1,20 5,20 0,00 0,00 3,20 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
2 semaines 0,55 63,45 87,85 91,25 14,60 9,95 5,20 0,80 5,05 0,00 0,00 3,20 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
3 semaines 0,37 42,30 77,67 90,17 14,40 9,83 4,83 0,53 4,77 0,00 0,00 3,17 0,00 0,17 0,00 0,00 0,00 0,00
4 semaines 0,28 31,73 58,25 75,68 30,80 23,08 4,60 0,40 4,40 0,00 0,00 3,13 0,00 0,43 0,00 0,28 0,08 1,93
5 semaines 0,22 25,38 46,60 60,54 37,72 34,06 4,46 0,32 4,00 0,00 0,00 3,10 0,00 0,56 0,00 0,74 0,42 2,52
1 semaines 0,00 760,00 1474,00 196,00 146,00 102,00 56,00 12,00 52,00 0,00 0,00 32,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
2 semaines 5,50 634,50 878,50 912,50 146,00 99,50 52,00 8,00 50,50 0,00 0,00 32,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
3 semaines 3,67 423,00 776,67 901,67 144,00 98,33 48,33 5,33 47,67 0,00 0,00 31,67 0,00 1,67 0,00 0,00 0,00 0,00
4 semaines 2,75 317,25 582,50 756,75 308,00 230,75 46,00 4,00 44,00 0,00 0,00 31,25 0,00 4,25 0,00 2,75 0,75 19,25
5 semaines 2,20 253,80 466,00 605,40 377,20 340,60 44,60 3,20 40,00 0,00 0,00 31,00 0,00 5,60 0,00 7,40 4,20 25,20
1 semaines 0,00 1520,00 2948,00 392,00 292,00 204,00 112,00 24,00 104,00 0,00 0,00 64,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
2 semaines 11,00 1269,00 1757,00 1825,00 292,00 199,00 104,00 16,00 101,00 0,00 0,00 64,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
3 semaines 7,33 846,00 1553,33 1803,33 288,00 196,67 96,67 10,67 95,33 0,00 0,00 63,33 0,00 3,33 0,00 0,00 0,00 0,00
4 semaines 5,50 634,50 1165,00 1513,50 616,00 461,50 92,00 8,00 88,00 0,00 0,00 62,50 0,00 8,50 0,00 5,50 1,50 38,50
5 semaines 4,40 507,60 932,00 1210,80 754,40 681,20 89,20 6,40 80,00 0,00 0,00 62,00 0,00 11,20 0,00 14,80 8,40 50,40
1 semaines 0,00 1,76 3,41 0,45 0,34 0,24 0,13 0,03 0,12 0,00 0,00 0,07 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
2 semaines 0,01 1,47 2,03 2,11 0,34 0,23 0,12 0,02 0,12 0,00 0,00 0,07 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
3 semaines 0,01 0,98 1,80 2,09 0,33 0,23 0,11 0,01 0,11 0,00 0,00 0,07 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
4 semaines 0,01 0,73 1,35 1,75 0,71 0,53 0,11 0,01 0,10 0,00 0,00 0,07 0,00 0,01 0,00 0,01 0,00 0,04
5 semaines 0,01 0,59 1,08 1,40 0,87 0,79 0,10 0,01 0,09 0,00 0,00 0,07 0,00 0,01 0,00 0,02 0,01 0,06
Besion irr moyen [mm/decade]
Besion net [m3/ha]
Besoin brut [m3/ha]
Dfc [l/s/ha]
FEVRIER MARS
Besion irr [mm/decade]
OCT0BRE NOVEMBRE DECEMBRE JANVIER
Décades
Répiquages
Besoin irr.
[mm/décade]
Besoins irr.
moyen
[mm/décade]
Besoins Net
[m3/Ha]
Besoins brut
[m3/Ha]
Dfc
[l/s/Ha]
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Etude du projet d’aménagement Hydro-agricole du périmètre irrigué de Menadia Commune Rurale d’Adranomanelatra, District d’Antsirabe II, Région Vakinakaratra. Page XVII
Débit en tête du réseau
En prenant une marge de sécurité, le débit en tête du réseau est établi par le produit entre le
débit d’équipement et la surface à irriguer.
= * S
Avec
- : Débit en tête du réseau en [l/s]
- : Débit d’équipement =1,1 * [l/s/ha]
- S : Surface à irriguer [ha].
Adéquations ressources-besoins :
L’adéquation ressource-besoin permet de vérifier si l’apport mensuel que fournit la rivière
pour un mois suffit à satisfaire les besoins en eaux de la culture pour ce même mois. Ainsi
qu’il faut que la différence entre les apports disponibles et les besoins en eau du périmètre
maintienne un débit de réserve pour les besoins écologiques de valeur de 5 l/s au minimum.
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Etude du projet d’aménagement Hydro-agricole du périmètre irrigué de Menadia Commune Rurale d’Adranomanelatra, District d’Antsirabe II, Région Vakinakaratra. Page XVIII
Mois
O 1 O 2 O 3 N 1 N 2 N 3 D 1 D 2 D 3 J 1 J 2 J 3 F 1 F 2 F 3 M 1 M 2 M 3
Apports disponibles [l/s] 266,89 266,89 266,89 533,79 533,79 533,79 1434,56 1434,56 1434,56 1879,38 1879,38 1879,38 1857,14 1857,14 1857,14 1901,62 1901,62 1901,62
1 semaines 0,00 263,89 511,81 68,06 50,69 35,42 19,44 4,17 18,06 0,00 0,00 11,11 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
2 semaines 1,91 220,31 305,03 316,84 50,69 34,55 18,06 2,78 17,53 0,00 0,00 11,11 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
3 semaines 1,27 146,88 269,68 313,08 50,00 34,14 16,78 1,85 16,55 0,00 0,00 11,00 0,00 0,58 0,00 0,00 0,00 0,00
4 semaines 0,95 110,16 202,26 262,76 106,94 80,12 15,97 1,39 15,28 0,00 0,00 10,85 0,00 1,48 0,00 0,95 0,26 6,68
5 semaines 0,76 88,13 161,81 210,21 130,97 118,26 15,49 1,11 13,89 0,00 0,00 10,76 0,00 1,94 0,00 2,57 1,46 8,75
1 semaines 266,89 3,01 -244,91 465,73 483,09 498,37 1415,11 1430,39 1416,50 1879,38 1879,38 1868,27 1857,14 1857,14 1857,14 1901,62 1901,62 1901,62
2 semaines 264,98 46,58 -38,14 216,95 483,09 499,24 1416,50 1431,78 1417,02 1879,38 1879,38 1868,27 1857,14 1857,14 1857,14 1901,62 1901,62 1901,62
3 semaines 265,62 120,02 -2,78 220,71 483,79 499,65 1417,78 1432,71 1418,01 1879,38 1879,38 1868,39 1857,14 1856,56 1857,14 1901,62 1901,62 1901,62
4 semaines 265,94 156,74 64,64 271,03 426,84 453,67 1418,59 1433,17 1419,28 1879,38 1879,38 1868,53 1857,14 1855,67 1857,14 1900,67 1901,36 1894,94
5 semaines 266,13 178,77 105,09 323,58 402,82 415,53 1419,07 1433,45 1420,67 1879,38 1879,38 1868,62 1857,14 1855,20 1857,14 1899,05 1900,17 1892,87
Surface * dfc [l/s]
Débits restants [l/s]
FEVRIER MARSOCT0BRE NOVEMBRE DECEMBRE JANVIER
Décade
Répiquages
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Annexe 7- Dimensionnement des canaux :
Débits par tronçons
Qtête = QE * S
Canaux Surfaces à
desservir [Ha]
Longueur [m] Qtête [l/s] Qtête calibré
[l/s]
Qtête calibré
[m3/s]
CP Rive droite
C P 1 1,36 10 2,62 6 0,006
C P 2 8,53 100 16,41 19 0,019
C P 3 10,57 160 20,35 23 0,023
C P 4 4,92 150 9,46 12 0,012
C P 5 1,39 150 2,68 6 0,006
C P 6 3,62 230 6,97 10 0,010
C P 7 0,61 220 1,17 5 0,005
C P 8 5,14 220 9,90 13 0,013
C P 9 8,19 150 15,76 19 0,019
C P 10 8,42 120 16,22 19 0,019
C P 11 10,97 170 21,11 24 0,024
C P 12 6,88 180 13,25 16 0,016
C P 13 8,39 200 16,15 19 0,019
C P 14 10,32 200 19,86 23 0,023
C P 15 3,55 160 6,83 10 0,010
C P 16 3,42 150 6,59 10 0,010
C P 17 8,76 130 16,87 20 0,020
C P 18 8,49 120 16,34 19 0,019
C P 19 3,42 210 6,59 10 0,010
C P 20 6,46 260 12,44 15 0,015
C P 21 13,26 150 25,53 29 0,029
C P 22 3,34 260 6,42 9 0,009
CP Rive gauche
C P 23 0,74 410 1,42 5 0,005
C P 24 1,02 120 1,96 5 0,005
C P 25 1,43 200 2,76 5 0,005
C P 26 1,15 860 2,20 5 0,005
C P 27 2,01 220 3,86 5 0,005
C P 28 2,79 300 5,36 6 0,006
C P 29 0,88 490 1,69 5 0,005
Avants canaux
AV RD 140,00 5,30 269,50 336 0,336
AV RG 10,00 20,50 19,25 36,00 0,036
QE = 1,1*dfcmax = 1, 93 [l/s/Ha]
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Formule de Manning Strickler Q = K.S.
.
Canal en terre - section trapézoïdale
K = 30 m = 0,52 I = 0,0025
Qn [m3/s] b [m] h [m] S [m²] P [m] Rh [m] Qc [m
3/s] DQ/Q h/2 [m] V [m/s]
CP 1 0,336 0,65 0,56 0,529 1,92 0,28 0,336 0,00 0,28 0,64
CP 2 0,331 0,65 0,56 0,523 1,90 0,27 0,331 0,00 0,28 0,63
CP 3 0,311 0,65 0,51 0,47 1,81 0,26 0,289 0,00 0,26 0,61
CP 4 0,288 0,65 0,51 0,47 1,81 0,26 0,288 0,00 0,26 0,61
CP 5 0,275 0,60 0,52 0,46 1,78 0,26 0,275 0,00 0,26 0,60
CP 6 0,270 0,60 0,52 0,45 1,76 0,25 0,270 0,00 0,26 0,60
CP 7 0,260 0,60 0,51 0,44 1,74 0,25 0,260 0,00 0,25 0,60
CP 8 0,255 0,60 0,50 0,43 1,73 0,25 0,255 0,00 0,25 0,59
CP 9 0,242 0,55 0,51 0,41 1,69 0,24 0,242 0,00 0,25 0,59
CP 10 0,223 0,55 0,48 0,39 1,64 0,24 0,223 0,00 0,24 0,57
CP 11 0,204 0,55 0,46 0,36 1,59 0,23 0,204 0,00 0,23 0,56
CP 12 0,180 0,55 0,43 0,33 1,52 0,22 0,180 0,00 0,21 0,54
CP 13 0,164 0,50 0,43 0,31 1,46 0,21 0,164 0,00 0,21 0,53
CP 14 0,144 0,45 0,42 0,28 1,40 0,20 0,144 0,00 0,21 0,51
CP 15 0,122 0,44 0,39 0,25 1,31 0,19 0,122 0,00 0,19 0,49
CP 16 0,112 0,42 0,38 0,23 1,27 0,18 0,112 0,00 0,19 0,48
CP 17 0,102 0,42 0,36 0,22 1,22 0,18 0,102 0,00 0,18 0,47
CP 18 0,082 0,38 0,33 0,18 1,13 0,16 0,082 0,00 0,17 0,45
CP 19 0,063 0,38 0,29 0,15 1,02 0,15 0,063 0,00 0,14 0,42
CP 20 0,053 0,37 0,26 0,13 0,96 0,14 0,053 0,01 0,13 0,40
CP 21 0,038 0,30 0,24 0,10 0,85 0,12 0,038 0,01 0,12 0,37
CP 22 0,009 0,20 0,14 0,04 0,51 0,07 0,010 0,04 0,07 0,26
CP 23 0,036 0,30 0,23 0,10 0,83 0,12 0,036 0,00 0,12 0,36
CP 24 0,031 0,28 0,22 0,09 0,78 0,11 0,031 0,00 0,11 0,35
CP 25 0,026 0,25 0,22 0,08 0,74 0,11 0,026 0,00 0,11 0,34
CP 26 0,021 0,22 0,20 0,07 0,68 0,10 0,021 0,00 0,10 0,32
CP 27 0,016 0,20 0,18 0,05 0,61 0,09 0,016 0,00 0,09 0,30
CP 28 0,011 0,19 0,15 0,04 0,54 0,08 0,011 0,00 0,08 0,27
CP 29 0,005 0,15 0,11 0,02 0,40 0,06 0,005 0,00 0,06 0,22
RIV
E
DR
OIT
ER
IVE
GA
UC
HE
K = 45 m = 0 I = 0,005
Qn [m3/s] b [m] h [m] S [m²] P [m] Rh [m] Qc [m
3/s] DQ/Q h/2 [m] V [m/s]
0,336 0,76 0,41 0,31 1,58 0,20 0,336 0,00 0,21 1,08
0,036 0,32 0,18 0,06 0,69 0,09 0,036 0,00 0,09 0,62
Avant canal R D
Avant canal RG
Canal maçonné - section rectangulaire
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Etude du projet d’aménagement Hydro-agricole du périmètre irrigué de Menadia Commune Rurale d’Adranomanelatra, District d’Antsirabe II, Région Vakinakaratra. Page XXI
Annexe 8 - Dimensionnement du barrage :
La dimension du barrage fait intervenir à la hauteur de la lame d’eau déversant au-dessus de
l’ouvrage, elle même fonction du débit de crue du cours d’eau et de la largeur de la rivière.
La charge au-dessus du seuil est calculée par la formule du seuil noyé :
Q = m L √ * ℎ
- m : coefficient relatif au déversoir = 0,4
- L : longueur déversant du barrage [m],
- g : accélération de pesanteur = 9,81m/s2
- h : charge au-dessus du seuil [m],
Les vannes de chasses sont dimensionnées à partir de la formule suivante :
Q100 = m√ [ *ℎ + ( ℎ ]
Avec
- Q100 : débit de crue de période de retour 100 ans [m3/s],
- m : coefficient relatif au déversoir = 0,4
- g : accélération de pesanteur = 9,81m/s2
- h : hauteur d’Eau au-dessus du seuil [m],
- L1 : longueur totale des chasses [m],
- L2 = L – L1 où L : longueur total déversant du barrage [m],
- p : hauteur du seuil [m].
Le tableau suivant donne les valeurs de chaque paramètre :
Le sol de fondation du barrage est un sol meuble, donc le barrage est muni des radiers amont
et aval, des parafouilles amont et aval.
Q [m3/s] m L [m] g [m/s
2] h [m]
92,69 0,4 11 9,81 2,83
Q100 [m3/s] L [m] L2 [m] L1 [m] p [m] h [m] Qcal
nombre de
passe
Longueur d'une
passe [m]
Longueur d'une
seuil [m]
92,69 11 7 4 1,7 1,68 92,69 7 1 0,50
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Les dimensions du barrage sont les suivants :
- Base du barrage = Crête du barrage + (Hauteur du barrage * Talus paroi aval).
- Radier aval = Longueur du ressaut.
La longueur du ressaut est calculée à partir de la formule de Sinniger et Hager :
LR = √
- LR : longueur du ressaut [m],
- Y2 : hauteur d’eau en aval du ressaut [m],
- F1 : Nombre de Froude en amont du ressaut.
=
√
- q = : débit par unité de longueur du déversoir [m3/s/m],
Longueur du seuil [m] 11,0
Lame d'eau au-dessus du seuil [m] 0,60
Hauteur du seuil [m] 1,70
Largeur de la crête [m] 0,50
Talus paroi aval 1,00
Radier amont [m] 1,00
Radier aval [m] 2,80
Epaisseur du radier [m] 0,20
Parafouille amont [m] 1,20
Parafouille aval [m] 0,40
Epaisseur des parafouilles [m] 0,20
Seuil aval [m] 0,40
Epaisseur du seuil [m] 0,2
Base [m] 2,20
H amont [m] 2,30
H aval [m] 0,48
Longueur de la fondation [m] 6,40
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- Y1 : hauteur contractée [m],
- g : pesanteur = 9,81 [m/s2],
Y1 peut être calculé à partir de la formule de White,
Y1 =
√
YC
- H : hauteur de la chute en aval du barrage [m],
- YC =√
: hauteur critique [m].
q : [m3/s/m]
YC : hauteur
critique [m]
Y1 : hauteur
contracté [m]
Y2 : hauteur
d’eau en aval
du ressaut [m]
Fr : nombre de
Froude
LR :
longueur du
ressaut [m]
0.82 0.41 0.16 0.48 4.03 2.80
Annexe 9 - Dimensionnement du Mur d’encaissement :
Dans ce projet le site de barrage est submergé.
Donc le mur d’encaissement ne sert pas pour entonner ni les crues de projet ni les crues de
sûreté, il sert seulement à assurer le soutènement des berges du terrain naturel au droit du
barrage. Une revanche minimale de 50 cm est à adopter entre le niveau du seuil déversant et
le niveau du mur d’encaissement latéral. NIHYCRI Page 69
Les dimensions du Mur sont :
Hauteur du Mur d’encaissement = Hauteur de la crête +Revanche (50 cm au minimum).
Hauteur du Mur [m] 2,20
h1 [m] 0,60
h2 [m] 0,60
h3 [m] 1,00
Largeur de la base du Mur [m] 1,20
Lb1 [m] 0,40
Lb2 [m] 0,80
Lb3 [m] 1,20
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Hauteur du Mur = 1,70 + 0,5 = 2,20 m
Annexe 10 - Stabilité du barrage :
Vérification de la Règle de LANE :
Avant d’entrer à la stabilité du barrage, on doit vérifier la Règle de LANE pour contrôler
l’affouillement.
La Règle de LANE est vérifié si + ℎ
≥ C' ∆h
Avec
- : cheminements verticaux = 2 * longueurs du paraffouille amont + 2 * longueurs
du paraffouille aval + épaisseurs des radiers [m],
- : cheminements horizontaux = radier amont +radier aval +base +seuil aval [m],
- ∆h = hauteur d’Eau en amont – hauteur d’Eau en aval [m],
- C’ : coefficient correspondant au sol de fondation.
Application numériques :
Cheminements Verticaux [m] Cheminements Horizontaux [m]
2 *Parafouille aval 0,80 Radier amont 1,00
2 * Parafouille amont 2,40 Radier aval 2,80
Epaisseur du radier amont 0,20 Base 2,20
Epaisseur du radier aval 0,20 Seuil aval 0,40
Total 3,6 Total 6,40
∆h = (1,70 + 0,60) – 0,48 = 1,82 m
Le sol de fondation est de sol graviers et galets donc C’ = 2,5.
lv +
[m] C'∆h [m]
5,73 4,55
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Valeurs de C’ :
Nature sol Valeurs C'
Limons et sables très fins 8,5
Sables fins 7
Sables moyens 6
Sables gros 5
Petits graviers 4
Graviers moyens 3,5
Gros graviers 3
Graviers et galets 2,5
Argiles plastiques 3
Argiles moyennes 2
Argiles dures 1,8
Argiles très dures 1,6
Rocheux 0
= +
ℎ
∆h =
= 3,14
> C’ = 2,5
Donc la Règle de LANE est vérifiée.
Vérification de la stabilité du barrage :
Calcul des forces agissantes sur le barrage :
Poids du barrage :
Massif rectangulaire : W1 = ρbét * hauteur du barrage * largeur crête du barrage.
Massif triangulaire : W2 =
[ρbét * hauteur du barrage *(base – largeur crête du barrage).
Radier : W3 = ρbét * longueur fondation * épaisseur du radier.
Parafouille amont : W4 = ρbét * hauteur de la paraffouille amont * épaisseur de la parafouille.
Parafouille aval : W5 = ρbét * hauteur de la paraffouille aval * épaisseur de la parafouille.
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Seuil aval : W6 = ρbét * hauteur du seuil aval * épaisseur du seuil aval.
Poussés de l’Eau :
Surface triangulaire : P1 =
ρeau. g. (Hauteur du barrage)
2
Surface rectangulaire : P2 = ρeau .g (lame d’Eau * hauteur du barrage).
Poussé de sédiment :
Ps = PS = ½ . ℎ . (
4 -
)
Avec
- : masse volumique immergée du sédiment [kg/m3],
- : épaisseur du dépôt en amont du barrage [m],
- ϕ : angle de frottement interne [°],
- g : accélération pesanteur [m/s2].
Sous-pressions :
U1 = C. ρeau. .
U2 = C. ρeau.
Avec
- C : coefficient de minoration tenant compte du degré plus ou moins grand de la
perméabilité = 0,50
- ρeau : masse volumique de l’Eau [kg/m3],
- : hauteur d’Eau en aval [m],
- : hauteur d’Eau en amont [m],
- : largeur de fondation [m].
Surcharges
Sc Radier amont = ρeau .g (hauteur d’Eau en amont * longueur du radier amont).
Sc radier aval = ρeau .g (hauteur d’Eau en aval * longueur du radier aval).
Sc crête = ρeau .g (largeur crête * hauteur d’Eau au-dessus du seuil).
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Application numériques :
Poids du barrage [N]
W1 (massif) 20 846
W2 (massif) 35 439
W3 (radier) 31 409
W4 (parafouille amont) 4 905
W5 (parafouille aval) 981
W6 (seuil aval) 1 962
Total W 95 542
Poussée de l'eau [N]
P1 (surface triangulaire) 14 175
P2 (surface rectangulaire) 10 006
Poussée des sédiments [N]
Ps 199
Total P 24 381
Sous pressions [N]
U1 15 076
U2 28 582
Total U 43 659
Surcharges [N]
Sc radier amont 22 563
Sc crête 2 943
Sc radier aval 13 201
Total Sc 38 707
Calcul de bras de levier par rapport à 0 (point de rotation) [m]
C’est la distance des points d’applications de forces par rapport à un point d’extrémité 0.
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Les formules suivantes sont utilisées pour calculer le bras de levier :
dW1 = radier aval + base +
largeur crêté + seuil aval.
dW2 =
radier aval + seuil aval.
dW3 =
longueur de la fondation.
dW4 = longueur de la fondation -
épaisseur de la paraffouille.
dW5 =
épaisseur de la parafouille.
dW6 =
épaisseur du seuil.
dP1 =
hauteur du barrage + épaisseur du radier + parafouille aval.
dP2 =
hauteur du barrage + épaisseur du radier + parafouille aval.
dPs =
hauteur des sédiments + épaisseur du radier + parafouille aval.
dU1 =
longueur de la fondation.
dU2 =
longueur de la fondation.
dSc du radier amont = longueur de la fondation -
radier amont.
dSc de la crête = longueur de la fondation – (radier amont +
largeur de la crête).
dSc du radier aval =
radier aval.
Application numériques
[m]
dW1 5,15
dW2 4,34
dW3 3,20
dW4 6,30
dW5 0,10
dW6 0,10
dP1 1,17
dP2 1,45
dPs 0,68
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dU1 3,20
dU2 4,27
dSc radier amont 5,90
dSc crête 5,15
dSc radier aval 1,40
Calcul de bras de levier par rapport à G (centre de gravité)
C’est la distance des points d’applications des forces par rapport au centre de gravité de la
fondation.
[m]
d'W1 1,9517
d'W2 1,14
d'W3 0
d'W4 3,10
d'W5 3,10
d'W6 3,10
d'P1 0,95
d'P2 0,67
d'Ps 0,18
d'U1 0
d'U2 1,07
d'Sc radier amont 2,70
d'Sc crête 1,95
d'Sc radier aval 1,8
Calcul de moment de force :
Le moment d’une force relativement à un point est égal au module de cette force multipliée
par le bras de levier.
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Moment par rapport à 0
- Moments des Poids du barrage [N.m]
MW1 107 431
MW2 153 691
MW3 100 564
MW4 30 919
MW5 98
MW6 196
Total MW 392 898
- Moments des Poussées de l'eau [N.m]
MP1 16 538
MP2 14 509
Total MP 31047
- Moment de la Poussée de sédiments [N.m
MPs 136
- Moments des Sous-pressions [N.m]
MU1 48 271
MU2 122 017
Total MU 170 288
- Moments des Surcharges [N.m]
MSc du radier amont 133200
MSc de la crête 15166
MSc du radier aval 18 504
Total MSc 166 871
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- Moments des Poids du barrage [N.m]
MW1 40 686
MW2 40 225
MW3 0
MW4 15 214
MW5 -3 043
MW6 -6 086
Total MW 86 998
- Moments des Poussées de l'eau [N.m]
MP1 -13 467
MP2 -6 671
Total MP -201 38
- Moment de la Poussée de sédiments [N.m]
MPs -36
- Moment des Sous-pressions [N.M]
MU1 0
MU2 -30 504
Total MU -30 504
- Moments des Surcharges [N.m]
MSc du radier amont 60959
MSc de la crête 5744
MSc du radier aval -23762
Total MSc 42941
Moment par rapport à G (centre de gravité de la fondation).
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Stabilité au glissement :
Sous l’effet de la poussée de l’Eau et la poussée de sédiment, le barrage tend à glisser sur sa
base.
Kg =
=
4 4 4
4 = 1,86
Stabilité au renversement :
Sous l’effet de la poussée de l’eau et la poussé de sédiment, l’ouvrage tend à basculer vers
l’avant (mouvement de rotation autour du pied aval).
C’est le poids de l’ouvrage qui s’oppose à cet effet de renversement.
Kr = ∑
∑ =
= 1,95
Stabilité à la flottaison
Le coefficient de la stabilité à la flottaison est donné par le rapport des poids du barrage et les
surcharges par la sous pression.
Kf = ∑ ∑
∑ =
4
4 = 3,07
Stabilité élastique :
Calcul des contraintes
= 4 4 4
4 +
4 4 4 4
4 = 16080,02 N/m
2
= 4 4 4
4 -
4 4 4 4
4 = 12214,07 N/m
2
Or 1 N ~ 0,10 Kg
Donc
16080,02 N/m2 = 1608Kg/m
2 = 1,61 T/m
2
12214,07 N/m2 = 1221,41 Kg/m
2 = 1,22 T/m
2
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Résistances du sol de fondation:
Nature du sol s en [T/m²] Nature du sol s en [T/m²]
Limons et sables très fins 10 Argile compacte bien sèche 80
Sables fins 50 Argile compacte humide 30
Sables moyens 60 Sable humide mêlé de
cailloux 60 à 80
Sables gros 70 Sable fin humide 50
Petits graviers 30 Remblai ancien (1 siècle) 10
Graviers moyens 40 Sable argileux et aquifère 20
Gros graviers 50 Roches compactes 100 à 150
Graviers et galets 60 Gravier terreux 20 à 50
Argiles plastiques 30 Cailloux et graviers 40 à 60
Argiles moyennes 50 Terre vierge non humide 20
Argiles dures 60 Terre végétale rapportée qui
a été tassée et pilonnée 10
Argiles très dures 80 Vase et argile molle 5
Rocheux 125
Annexe 11 - Stabilité du Mur d’encaissement :
Les valeurs des paramètres et les variables utilisés sont :
H [m] 2,2 Φ [rad.] 0,52 cos (ф-λ) 0,87
h1 [m] 0,6 δ [rad.] 0,35 cos ф 0,87
h2 [m] 0,6 λ [rad.] 0 sin (ф+δ) 0,77
h3 [m] 1 β [rad.] 0 sin (ф-β) 0,5
Lb1 [m] 0,4 [T/m3] 2,5 cos (λ+δ) 0,94
Lb2 [m] 0,8 [T/m3] 1,9 cos (β-λ) 1
Lb3 [m] 1,2
cos β 1
tg (
4 -
) 0,58
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- Φ : angle de frottement interne,
- β : angle d’inclinaison du mur,
- δ : angle de la réaction du mur avec le normal,
- : poids spécifique du béton,
- : poids spécifique du sol.
- hi : hauteur du mur,
- Lbi : largeur de base,
Le profil et les forces agissant sur le mur sont représentés par la figure suivante.
- Pi : poussée de terre,
- Qi : poids,
- Gi centre de gravité avec i = 1, 2, 3
Calcul de la poussée de terre
La poussée de terre est calculée par la formule suivante :
Pi =
i = 1, 2, 3
Dans ce cas, la poussée P2 supporte une surcharge due au P1 et les poussées P1, P2
deviennent des surcharges pour P3.
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Détermination de la valeur de
Méthode de COULOMB
=
√
Méthode de RANKINE
=
4 -
)
Méthode de BOUSSINESQ-CAQOUT
est donnée par le tableau suivant :
Φ [°] β [°] δ = 2/3 ϕ δ = 0
35
35 0,756 0,767
30 0,450 0,470
20 0,322 0,348
10 0,276 0,301
0 0,247 0,271
-10 0,226 0,250
-20 0,210 0,232
-30 0,192 0,216
-35 0,187 0,213
30
30 0,822 0,850
20 0,414 0,446
10 0,340 0,374
0 0,300 0,333
-10 0,272 0,305
-20 0,250 0,282
-30 0,232 0,267
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D’après le calcul, le tableau ci-dessous donne les valeurs de et les poussées de terre pour
les trois méthodes :
Méthode de
COULOMB
Méthode de
RANKINE
Méthode de
BOUSSINESQ-CAQOUT
0,297 0,333 0,300
[T/m] 0,11 0,11 0,10
[T/m] 0,22 0,22 0,20
[T/m] 0, 50 0,54 0,49
La poussée de terre est inclinée d’un angle δ =
Φ par rapport à l’horizontale.
Avec Φ = 30° : angle de frottement interne, donc δ = 20°
Les composantes verticales Pv de la poussé de terre sont données par la formule suivante :
Pvi = Pi sin δ
Et les composantes horizontales sont : Phi = Pi cos δ i = 1, 2, 3
Les composantes verticales et horizontales sont :
Forces RANKINE COULOMB BOUSSINESQ
Pv1 0,04 0,03 0,04
Pv2 0,08 0,07 0,07
Pv3 0,19 0,17 0,17
Ph1 0,11 0,10 0,10
Ph2 0,21 0,19 0,19
Ph3 0,51 0,46 0,46
25
25 0,879 0,922
20 0,546 0,586
10 0,422 0,464
0 0,364 0,406
-10 0,326 0,368
-20 0,298 0,340
-25 0,289 0,333
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Calcul du poids de mur :
Qi = × Si i = 1, 2, 3
Où
- S : Surface latérale du mur tel que S = S1 + S2 +S3
- : poids volumique du mur en béton
Calcul de S1, S2 et S3
S1 = h1 * Lb1
S2 = h2 * Lb2
S3 = h3 * Lb3
1 2 3 Total
Surfaces S [m2] 0,24 0,48 1,20 1,92
Poids Q [T/m] 0,60 1,20 3,00 4,48
Point d’application du poids du mur :
On considère un repère (O, x, y). Soit (XG, YG) les coordonnées du point d’application de G
dans ce repère.
XG
et YG
Où
- x1, x2 et x3 sont les distances horizontales des composantes Gi du poids Q par rapport
à l’axe (O, y) .i=1, 2, 3
- y1, y2 et y3 sont les distances verticales des composantes Gi du poids Q par rapport à
l’axe (O, x) .i= 1, 2, 3
S1, S2 et S3 sont les sections du mur qui correspond aux composantes G1, G2 et G3.
Soit (x1, y1) les coordonnées de centre de gravité de S1, (x2, y2) pour S2 et (x3, y3) pour S3 tel
que :
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xi =
et yi =
Avec i = 1, 2, 3
I 1 2 3
Xi 0,20 0,40 0,60
Yi 0,30 0,30 0,50
Xq 0,50
Yq 0,43
Calcul des bras de leviers et les moments
- Les bras de leviers sont la distance des points d’application des forces par rapport à 0
(point de rotation)
- Les moments sont les produits des modules de force par les bras de leviers
Forces Bras de
levier/0 [m]
Modules [T/m] Moment [T/m2]
RANKINE COULOMB Boussinesq RANKINE COULOMB Boussinesq
Q 0,50 4,80 4,80 4,80 2,40 2,40 2,40
Ph1 1,87 0,11 0,10 0,10 -0,18 -0,18 -0,18
Pv1 0,40 0,04 0,03 0,04 0,01 0,01 0,01
Ph2 1,20 0,21 0,19 0,19 -0,23 -0,23 -0,23
Pv2 0,80 0,08 0,07 0,07 0,06 0,06 0,06
Ph3 0,33 0,51 0,46 0,46 -0,15 -0,15 -0,15
Pv3 1,2 0,19 0,17 0,17 0,20 0,20 0,20
Ʃ M 2,07 2,11 2,11
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Annexe 12 - Section des armatures :
5
6
8
10
12
14
16
20
25
32
40
1 0,20 0,28 0,50 0,79 1,13 1,54 2,01 3,14 4,91 8,04 12,57
2 0,39 0,57 1,01 1,57 2,26 3,08 4,02 6,28 9,82 16,08 25,13
3 0,59 0,85 1,51 2,36 3,39 4,62 6,03 9,42 14,73 24,13 37,30
4 0,79 1,13 2,01 3,14 5,52 6,16 8,04 12,57 19,64 32,17 50,27
5 0,98 1,41 2,51 3,93 5,65 7,70 10,05 15,71 24,54 40,21 62,83
6 1,18 1,70 3,02 4,71 6,79 9,24 12,06 18,85 29,45 48,25 75,40
7 1,37 1,98 3,52 5,50 7,92 10,78 14,07 21,99 34,36 56,30 87,96
8 1,57 2,26 4,02 6,28 9,05 12,32 16,08 25,13 39,27 64,34 100,50
9 1,77 2,54 4,52 7,07 10,18 13,85 18,10 28,27 44,18 72,38 113,10
10 1,96 2,83 5,03 7,85 11,31 15,39 20,11 31,42 49,09 80,42 125,70
11 2,16 3,11 5,53 8,64 12,44 16,93 22,12 34,56 54,00 88,47 138,20
12 2,36 3,39 6,53 9,42 13,57 18,47 24,13 37,70 58,91 96,51 150,80
13 2,55 3,68 6,53 10,21 14,70 20,01 26,14 40,84 63,81 104,60 163,40
14 2,75 3,96 7,04 11,00 15,83 21,55 28,15 43,98 68,72 112,60 175,90
15 2,95 4,24 7,54 11,78 16,96 23,09 30,16 47,12 73,63 120,60 188,50
16 3,14 4,52 8,04 2,57 18,10 24,63 32,17 50,27 78,54 128,70 201,10
17 3,34 4,81 8,55 13,35 19,23 26,17 34,18 53,41 83,45 136,70 213,60
18 3,53 5,09 9,05 14,14 20,36 27,71 36,19 56,55 88,36 144,80 226,20
19 3,73 5,37 9,55 14,92 21,49 29,25 38,20 59,69 92,27 152,80 238,80
20 3,93 5,65 10,05 15,71 22,62 30,79 40,21 62,83 98,17 160,80 251,30
- Φ : Diamètre des aciers [mm],
- N : nombres des aciers.
Φ
N
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Annexe 13 – Etude économique et financière:
Variante 1
N° Désignations UTE NB Longueur Largeur Haut/epaiss Quantité
000 - Frais généraux
.001 Installation et replis de chantier fft 1 1
.002 Batardeaux fft 1 1
I – Barrage 100 - Terrassement
101 Décapage et débroussaillage m2 1 13 8 104
102 Fouille d'ouvrage m3 1 13 6,80 1,00 88,4
106 Trou d'ancrage fft 1 7,00 1,50 10,5
200 - Protection
201 Enrochement m2 1 12,20 7,00 0,25 21,35
203 Pieux en bois Φ 100 U 286 286,00
300 - Béton et maçonnerie
301
Béton de Propriété dosé à 150
kg/m3
Radier m3 1 11,00 6,40 0,05 3,52
Paraffouille amont m3 1 11,00 0,20 1,20 2,64
Paraffouille aval m3 1 11,00 0,20 0,40 0,88
Mur d'encrage m3 2 6,40 1,20 0,05 0,77
Sous total série 301 m3 7,81
302
Béton cyclopéen dosé à 200 kg/m3
Seuil m3 8 2,20 0,50 1,05 9,24
Passe m3 7 1,00 0,50 0,20 0,70
Sous total série 302 m3 9,94
304
Béton Armé dosé à 350 kg/m3
Radier m3 1 11,00 6,40 0,20 14,08
Paraffouille amont m3 1 11,00 0,20 1,20 2,64
Paraffouille aval m3 1 11,00 0,20 0,40 0,88
Sous total série 304 m3 17,60
305
Armature en acier
Barrage Kg 1 915,20
Paraffouille amont Kg 1 171,60
Paraffouille aval Kg 1 57,20
Sous total série 305 Kg 1144,00
306
Coffrage en bois
Seuil
Amont m2 8 0,50 1,70 6,80
Aval m2 8 0,50 2,40 9,60
Parois m2 14 2,20 1,70 52,36
Passe
Amont m2 7 1,00 0,20 1,40
Aval m2 7 1,00 0,20 1,40
Parois m2 7 1,00 0,50 3,50
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Radier
Cotés m2 2 6,40 0,20 2,56
Amont m2 1 11,00 0,20 2,20
Aval m2 1 11,00 0,20 2,20
Paraffouille amont
Cotés m2 2 1,20 0,20 0,48
Faces m2 2 11,00 1,20 26,40
Paraffouille aval
Cotés m2 2 0,40 0,20 0,16
Faces m2 2 11,00 0,40 8,80
Prise principale
Plafonds m2 4 0,80 0,50 1,60
Cotés m2 4 0,80 0,62 1,98
Faces m2 4 4,20 0,15 2,52
Sous total série 306 m2 123,96
307
Maçonnerie de moellon
Mur d'encaissement
1ere marche m3 2 6,40 1,20 1,00 15,36
2eme marche m
3 1 4,20 0,80 0,60 1,99
m3 1 4,20 0,80 0,60 1,81
3eme marche m3 2 3,20 0,40 0,60 1,54
Sous total série 307 m3 20,69
308
Enduit
Barrage m2 82,02
Mur d'encaissement m2 33,85
Sous total série 308 m2 115,87
309
Chape
Seuil m2 1 13,00 1,00 13,00
Mur d'encaissement m2 2 6,40 1,00 12,80
Sous total série 309 m2 25,80
400 - Divers
401 Vanne métalliques D = 1 x 1,5 m U 7 7
Vanne d'arrêt D = 0,5x 0,8 m U 2 2
404 Fer rond Φ 14 ,12 ml 3 3
Ouvrages sur canaux
II - Avants canaux 100 - Terrassement
RG
101 Décapage et débroussaillage m2 1 21,00 0,80 16,80
102 Fouille d'ouvrage m3 1 21,00 0,80 0,45 7,56
RD
101 Décapage et débroussaillage m2 1 8,00 1,20 9,60
102 Fouille d'ouvrage m3 1 8,00 1,20 0,90 8,64
Sous total série 101 m
2 26,40
Sous total série 102 m3 16,20
300 - Béton et maçonnerie
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RG
301 Béton de propreté dosé à 150 kg m3 2 20,50 0,50 0,05 1,03
307 Maçonnerie des moellons m3 2 20,50 0,20 0,45 3,69
308 Enduit m2 2 20,50 0,45 18,45
309 Chape m2 1 20,50 0,25 5,13
310 Perré maçonné m3 2 1,70 0,40 0,50 0,68
RD
301 Béton de propreté dosé à 150 kg m3 2 8,00 1,20 0,05 0,96
307 Maçonnerie des moellons m3 2 8,00 0,20 0,90 2,88
308 Enduit m2 2 8,00 0,90 14,40
309 Chape m2 1 8,00 0,83 6,64
310 Perré maçonné m3 2 1,50 0,20 0,75 0,45
Sous total série 301 1,99
Sous total série 307 6,57
Sous total série 308 32,85
Sous total série 309 11,77
Sous total série 310 1,13
III - Canaux Primaires 100 - Terrassement
RD
101
Décapage et débroussaillage m2 1 3700 0,51 1887
RG
Décapage et débroussaillage m2 1 2600 0,29 754
Sous total série 101 m2 2641
103
Creusement canaux
R D
CP 1 m3 1 10,00 0,65 0,64 4,15
CP 2 m3 1 100,00 0,65 0,63 41,13
CP 3 m3 1 160,00 0,65 0,61 63,90
CP 4 m3 1 150,00 0,65 0,59 57,65
CP 5 m3 1 150,00 0,60 0,60 54,10
CP 6 m3 1 230,00 0,60 0,59 81,97
CP 7 m3 1 220,00 0,60 0,58 77,00
CP 8 m3 1 220,00 0,60 0,58 76,26
CP 9 m3 1 150,00 0,55 0,59 48,36
CP 10 m3 1 120,00 0,55 0,56 37,14
CP 11 m3 1 170,00 0,55 0,54 50,62
CP 12 m3 1 180,00 0,55 0,51 50,51
CP 13 m3 1 200,00 0,50 0,51 50,78
CP 14 m3 1 200,00 0,45 0,50 45,25
CP 15 m3 1 160,00 0,44 0,47 33,03
CP 16 m3 1 150,00 0,42 0,46 29,04
CP 17 m3 1 130,00 0,42 0,44 24,16
CP 18 m3 1 120,00 0,38 0,42 19,06
CP 19 m3 1 210,00 0,38 0,37 29,68
CP 20 m3 1 260,00 0,37 0,35 33,79
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CP 21 m3 1 150,00 0,29 0,34 14,45
CP 22 m3 1 260,00 0,18 0,24 11,05
R G
CP 23 m3 1 410 0,30 0,33 41,17
CP 24 m3 1 120 0,28 0,32 10,87
CP 25 m3 1 200 0,25 0,32 15,84
CP 26 m3 1 860 0,22 0,30 57,36
CP 27 m3 1 220 0,20 0,28 12,45
CP 28 m3 1 300 0,19 0,25 14,46
CP 29 m3 1 490 0,15 0,21 15,57
Sous total série 103 m3 1100,78
IV - Dalot sous piste 100 - Terrassement
101 Décapage et débroussaillage m2 2 13,70 2,30 63,02
102 Fouille d'ouvrage m3 2 13,70 1,54 4,25 179,33
200 - Protection
201 Enrochement m3 2 9,7 1,54 0,25 7,47
300 - Béton et maçonnerie
301 Béton de propreté dosé à 150 kg/m3 m
3 2 9,70 1,54 0,05 1,49
303 Béton ordinaire dosé à 300 kg/m3 m
3 2 9,70 1,54 0,15 4,48
304 Béton armé dosé à 350 kg/m3 m
3 2 9,70 1,54 0,20 5,98
305 Armature en acier Kg 358,51
306
Coffrage en bois
Dalle
Cotés m2 4 9,70 0,20 7,76
Plafonds m2 2 9,70 1,54 29,88
Faces m2 4 1,54 0,20 1,23
Fond
Cotés m2 4 9,70 0,15 5,82
Faces m2 4 1,54 0,15 0,92
Sous total série 306 m2 45,61
307 Maçonnerie des moellons m3 4 0,50 0,80 10,50 16,80
308 Enduit m2 8,99
310 Perré maçonné m3 8 2,00 0,20 0,50 1,60
V - Dessableur 100 - Terrassement
101 Décapage et débroussaillage m2 1 4,2 0,4 1,68
102 Fouille d'ouvrage m3 1 4,2 0,4 0,8 1,34
200 - Protection
201 Enrochement m3 1 4,2 0,8 0,25 0,84
300 - Béton et maçonnerie
301 Béton de propreté dosé à 150 kg/m3 m
3 1 4,20 0,40 0,05 0,08
303 Béton ordinaire dosé à 300 kg/m3 m
3 1 4,20 0,40 0,15 0,25
306 Coffrage en bois m2 1 4,20 0,15 0,63
307 Maçonnerie des moellons m3 1 0,4 0,2 0,45 0,04
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Variante 2
N° Désignations UTE NB Longueur Largeur Haut/épaiss. Quantité
000 - Frais généraux
.001 Installation et replis de chantier fft 1 1
.002 Batardeaux fft 1 1
I – Barrage 100 - Terrassement
101 Décapage et débroussaillage m2 1 13 8 104
102 Fouille d'ouvrage m3 1 13 6,80 1,00 88,4
106 Trou d'ancrage fft 1 7,00 1,50 10,5
200 - Protection
201 Enrochement m2 1 12,20 7,00 0,25 21,35
203 Pieux en bois Φ 100 U 286 286,00
300 - Béton et maçonnerie
301
Béton de Propreté dosé à 150 kg/m3
Radier m3 1 11,00 6,40 0,05 3,52
Paraffouille amont m3 1 11,00 0,20 1,20 2,64
Paraffouille aval m3 1 11,00 0,20 0,40 0,88
Mur d'encrage m3 2 6,40 1,20 0,05 0,77
Sous total série 301 m3 7,81
302
Béton cyclopéen dosé à 200 kg/m3
Seuil m3 8 2,20 0,50 1,05 9,24
Passe m3 7 1,00 0,50 0,20 0,70
Sous total série 302 m3 9,94
304
Béton Armé dosé à 350 kg/m3
Radier m3 1 11,00 6,40 0,20 14,08
Paraffouille amont m3 1 11,00 0,20 1,20 2,64
Paraffouille aval m3 1 11,00 0,20 0,40 0,88
Sous total série 304 m3 17,60
305
Armature en acier
Barrage Kg 1 915,20
Paraffouille amont Kg 1 171,60
Paraffouille aval Kg 1 57,20
Sous total série 305 Kg 1 144,00
306
Coffrage en bois
Seuil
Amont m2 8 0,50 1,70 6,80
Aval m2 8 0,50 2,40 9,60
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Parois m2 14 2,20 1,70 52,36
Passe
Amont m2 7 1,00 0,20 1,40
Aval m2 7 1,00 0,20 1,40
Parois m2 7 1,00 0,50 3,50
Radier
Cotés m2 2 6,40 0,20 2,56
Amont m2 1 11,00 0,20 2,20
Aval m2 1 11,00 0,20 2,20
Paraffouille amont
Cotés m2 2 1,20 0,20 0,48
Faces m2 2 11,00 1,20 26,40
Paraffouille aval
Cotés m2 2 0,40 0,20 0,16
Faces m2 2 11,00 0,40 8,80
Prise principale
Plafonds m2 2 0,80 0,50 0,80
Cotés m2 2 0,80 0,62 0,99
Faces m2 2 4,20 0,15 1,26
Sous total série 306 m2 120,91
307
Maçonnerie de moellon
1ere marche m3 2 6,40 1,20 1,00 15,36
2eme marche m
3 1 4,20 0,80 0,60 2,02
m3 1 4,20 0,80 0,60 1,81
3eme marche m3 2 3,20 0,40 0,60 1,54
Sous total série 307 m3 20,72
308
Enduit
Barrage m2 82,02
Mur d'encaissement m2 33,89
Sous total série 308 m2 115,91
309
Chape
Seuil m2 1 13,00 1,00 13,00
Mur d'encaissement m2 2 6,40 1,00 12,80
Sous total série 309 m2 25,80
400 – Divers
401 Vanne métalliques D = 1 x 1,5 m U 7 7
Vanne d'arrêt D = 0,5x 0,8 m U 2 2
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404 Fer rond Φ 14 ml 3 3
Ouvrages sur canaux
II - Avants canaux 100 - Terrassement
RD
101 Décapage et débroussaillage m2 1 8,00 1,20 9,60
102 Fouille d'ouvrage m3 1 8,00 1,20 0,90 8,64
Sous total série 101 m
2 9,60
Sous total série 102 m3 8,64
300 - Béton et maçonnerie
RD
301 Béton de propreté dosé à 150 kg m3 2 8,00 1,25 0,05 1,00
307 Maçonnerie des moellons m3 2 8,00 0,20 0,90 2,88
308 Enduit m2 2 8,00 0,90 14,40
309 Chape m2 1 8,00 0,83 6,64
310 Perré maçonné m3 2 1,50 0,20 0,90 0,54
III - Canaux Primaires 100 - Terrassement
RD
101 Décapage et débroussaillage m
2 1 3700 0,51 1887
Sous total série 101 m2 1887
103
Creusement canaux
R D
CP 1 m3 1 10 0,65 0,64 4,15
CP 2 m3 1 100 0,65 0,63 41,13
CP 3 m3 1 160 0,65 0,61 63,90
CP 4 m3 1 150 0,65 0,59 57,65
CP 5 m3 1 150 0,60 0,60 54,10
CP 6 m3 1 230 0,60 0,59 81,97
CP 7 m3 1 220 0,60 0,58 77,00
CP 8 m3 1 220 0,60 0,58 76,26
CP 9 m3 1 150 0,55 0,59 48,36
CP 10 m3 1 120 0,55 0,56 37,14
CP 11 m3 1 170 0,55 0,54 50,62
CP 12 m3 1 180 0,55 0,51 50,51
CP 13 m3 1 200 0,50 0,51 50,78
CP 14 m3 1 200 0,45 0,50 45,25
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CP 15 m3 1 160 0,44 0,47 33,03
CP 16 m3 1 150 0,42 0,46 29,04
CP 17 m3 1 130 0,42 0,44 24,16
CP 18 m3 1 120 0,38 0,42 19,06
CP 19 m3 1 210 0,38 0,37 29,68
CP 20 m3 1 260 0,37 0,35 33,79
CP 21 m3 1 150 0,29 0,34 14,45
CP 22 m3 1 260 0,18 0,24 11,05
Sous total série 103 m3 933,07
IV - Dalot sous piste 100 - Terrassement
101 Décapage et débroussaillage m2 1 13,70 2,30 31,51
102 Fouille d'ouvrage m3 1 13,70 1,54 4,25 89,67
200 - Protection
201 Enrochement m3 1 9,7 1,54 0,25 3,73
300 - Béton et maçonnerie
301 Béton de propreté dosé à 150 kg/m3 m
3 1 9,70 1,54 0,05 0,75
303 Béton ordinaire dosé à 300 kg/m3 m
3 1 9,70 1,54 0,15 2,24
304 Béton armé dosé à 350 kg/m3 m
3 1 9,70 1,54 0,20 2,99
305 Armature en acier Kg 179,26
306
Coffrage en bois
Dalle
Cotés m2 2 9,70 0,20 3,88
Plafonds m2 1 9,70 1,54 14,94
Faces m2 2 1,54 0,20 0,62
Fond
Cotés m2 2 9,70 0,15 2,91
Faces m2 2 1,54 0,15 0,46
Sous total série 306 m2 22,81
307 Maçonnerie des moellons m3 2 0,50 0,80 10,50 8,40
308 Enduit m2 4,50
310 Perré maçonné m3 4 2,00 0,20 0,50 0,80
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Bordereaux des prix unitaires
N° DESIGNATION UTE Prix unitaire (AR.)
000 INSTALATION DE CHANTIER
.001 Installation et replis de chantier fft
.002 Batardeaux fft
100 TERRASSEMENT
101 Décapage et débroussaillage m2 600
102 Fouille d'ouvrage m3 3 000
103 Creusement canal m3 1 200
106 Trou d'ancrage fft 5 000
200 PROTECTION
201 Enrochement m3 20 000
203 Pieux en bois Φ 100 U 800
300 BETON ET MACONNERIE
301 Béton de propreté dosé à 150 kg m3 150 000
302 Béton cyclopéen dosé à 200 kg/m3 m3 200 000
303 Béton ordinaire dosé à 300 kg/m3 m
3 300 000
304 Béton armé dosé à 350 kg/m3 m
3 350 000
305 Armature en acier kg 7 000
306 Coffrage en bois m2 10 000
307 Maçonnerie des moellons hourdée au mortier
dosé à 300 Kg m
3 140 000
308 Enduit m2 8 000
309 Chape m2 9 000
310 Perré maçonné m3 28 000
400 DIVERS
401 Vanne métallique 1 x 1,5 m U 200 000
Vanne d'arrêt 0,5x 0,8 m U 80 000
404 Fer rond Φ 14 ,12 ml 40 000
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Bordereaux de détails estimatifs (BDE) des coûts de travaux
Variante 1
N° DESIGNATION UTE QUANTITE MONTANT Ar.
FRAIS GENERAUX
.001 Installation de chantier fft 1 3 172 350
Replis de chantier fft 1 13 59 580
.002 Batardeaux fft 1 600 000
TOTAL FRAIS GENERAUX 5 131 930
I – Barrage N° DESIGNATION UTE QUANTITE MONTANT Ar.
100 – Terrassement
101 Décapage et débroussaillage m2 104 62 400
102 Fouille d'ouvrage m3 88,40 265 200
106 Trou d'ancrage fft 10,50 52 500
Sous total terrassement 380 100
200 – Protection
201 Enrochement m2 21,35 427 000
203 Pieux en bois Φ 100 U 286,00 228 800
Sous total protection 655 800
300 - Béton et maçonnerie
301 Béton de propreté dosé à 150 kg m3 7,81 1 171 200
302 Béton cyclopéen dosé à 200 kg/m3 m3 9,94 1 988 000
304 Béton armé dosé à 350 kg/m3 m
3 17,60 6 160 000
305 Armature en acier Kg 1144,00 8 008 000
306 Coffrage en bois m2 123,96 1 239 640
307 Maçonnerie de moellon m3 20,69 2 897 160
308 Enduit m2 115,87 926 960
309 Chape m2 25,80 232 200
Sous total Béton et maçonnerie 22 623 160
400 – Divers
401 Vanne métalliques 1 x 1,5 m U 7 1 400 000
Vanne d'arrêt 0,5x 0,8 m U 2 160 000
404 Fer rond Φ 14 ml 3 120 000
405 Transport des matériaux U 3 743 840
Sous total divers 5 423 840
TOTAL BARRAGE 29 082 900
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II - Avants canaux N° DESIGNATION UTE QUANTITE MONTANT Ar.
100 – Terrassement
101 Décapage et débroussaillage m2 26,40 15 840
102 Fouille d'ouvrage m3 16,20 48 600
Sous total terrassement 64 440
300 - Béton et maçonnerie
301 Béton de propreté dosé à 150 kg m3 1,99 297 750
307 Maçonnerie des moellons m3 6,57 919 800
308 Enduit m2 32,85 262 800
309 Chape m2 11,77 105 890
310 Perré maçonné m3 1,13 31 640
Sous total Béton et maçonnerie 1 617 880
400 – Divers
405 Transport des matériaux U 161 790
TOTAL AVANTS CANAUX 1 844 100
III - Canaux Primaires N° DESIGNATION UTE QUANTITE MONTANT Ar.
100 – Terrassement
101 Décapage et débroussaillage m2 2641 1 584 600
103 Creusement des canaux m3 1100,78 1 320 940
Sous total terrassement 2 905 540
TOTAL CRESESMENT DES CANAUX 2 905 540
IV - Dalot sous piste N° DESIGNATION UTE QUANTITE MONTANT Ar.
100 – Terrassement
101 Décapage et débroussaillage m2 63,02 37 810
102 Fouille d'ouvrage m3 179,33 538 000
Sous total terrassement 575 810
200 – Protection
201 Enrochement m2 7,47 149 380
Sous total protection 149 380
300 - Béton et maçonnerie
301 Béton de propreté dosé à 150 kg m3 1,49 224 070
303 Béton ordinaire dosé à 300 kg/m3 m
3 4,48 1 344 420
304 Béton armé dosé à 350 kg/m3 m
3 5,98 2 091 320
305 Armature en acier Kg 358,51 2 509 580
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306 Coffrage en bois m2 45,61 456 120
307 Maçonnerie des moellons m3 16,80 2 352 000
308 Enduit m2 8,99 80 930
310 Perré maçonné m3 1,60 44 800
Sous total Béton et maçonnerie 9 103 240
400 – Divers
405 Transport des matériaux U 925 260
TOTAL DALOT SOUS PISTE 10 753 700
V – Dessableur N° DESIGNATION UTE QUANTITE MONTANT Ar.
100 – Terrassement
101 Décapage et débroussaillage m2 1,68 1 010
102 Fouille d'ouvrage m3 1,34 4 030
Sous total terrassement 5 040
200 – Protection
201 Enrochement m2 0,84 16 800
Sous total protection 16 800
300 - Béton et maçonnerie
301 BP dosé à 150 kg/m3 m
3 0,08 12 600
303 B0 dosé à 250 kg/m3 m
3 0,25 75 600
306 Coffrage en bois m2 0,63 6 300
307 Maçonnerie des moellons m3 0,04 5 040
Sous total Béton et maçonnerie 99 540
400 – Divers
405 Transport des matériaux U 11 630
TOTAL DESSABLEUR 133 010
MONTANT HT 49 851 190
TVA 20% 9 970 240
MONTANT TTC 59 821 430
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Variante 2
N° DESIGNATION UTE QUANTITE MONTANT Ar.
FRAIS GENERAUX
.001 Installation de chantier fft 1 2 669 100
Replis de chantier fft 1 1 143 900
.002 Batardeaux fft 1 600 000
TOTAL FRAIS GENERAUX 441 3000
I – Barrage N° DESIGNATION UTE QUANTITE MONTANT Ar.
100 – Terrassement
101 Décapage et débroussaillage m2 104 62 400
102 Fouille d'ouvrage m3 88,40 265 200
106 Trou d'ancrage fft 10,50 52 500
Sous total terrassement 380 100
200 – Protection
201 Enrochement m2 21,35 427 000
203 Pieux en bois Φ 100 U 286,00 228 800
Sous total protection 655 800
300 - Béton et maçonnerie
301 Béton de propreté dosé à 150 kg m3 7,81 1 171 200
302 Béton cyclopéen dosé à 200 kg/m3 m3 9,94 1 988 000
304 Béton armé dosé à 350 kg/m3 m
3 17,60 6 160 000
305 Armature en acier Kg 1144,00 8 008 000
306 Coffrage en bois m2 120,91 1 209 120
307 Maçonnerie de moellon m3 20,72 2 900 520
308 Enduit m2 115,91 927 280
309 Chape m2 25,80 232 200
Sous total Béton et maçonnerie 22 596 320
400 – Divers
401 Vanne métalliques 1 x 1,5 m U 7 1400 000
Vanne d'arrêt 0,5x 0,8 m U 2 160 000
404 Fer rond Φ 14 ,12 ml 3 120 000
405 Transport des matériaux U 3 739 820
Sous total divers 5 419 820
TOTAL BARRAGE 29 052 040
II - Avants canaux N° DESIGNATION UTE QUANTITE MONTANT Ar.
100 – Terrassement
101 Décapage et débroussaillage m2 9,60 5 760
102 Fouille d'ouvrage m3 8,64 25 920
Sous total terrassement 31 680
300 - Béton et maçonnerie
301 Béton de propreté dosé à 150 kg m3 1,00 150 000
307 Maçonnerie des moellons m3 2,88 403 200
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308 Enduit m2 14,40 115 200
309 Chape m2 6,64 59 760
310 Perré maçonné m3 0,54 15 120
Sous total Béton et maçonnerie 743 280
400 – Divers
405 Transport des matériaux U 74 330
TOTAL AVANTS CANAUX 849 290
III - Canaux Primaires N° DESIGNATION UTE QUANTITE MONTANT Ar.
100 – Terrassement
101 Décapage et débroussaillage m2 1887 1 132 200
103 Creusement des canaux m3 933,07 1 119 690
Sous total terrassement 2 251 890
TOTAL CRESESMENT DES CANAUX 2 251 890
IV - Dalot sous piste N° DESIGNATION UTE QUANTITE MONTANT Ar.
100 – Terrassement
101 Décapage et débroussaillage m2 31,51 18 910
102 Fouille d'ouvrage m3 89,67 269 000
Sous total terrassement 287 910
200 – Protection
201 Enrochement m2 3,73 74 690
Sous total protection 74 690
300 - Béton et maçonnerie
301 Béton de propreté dosé à 150 kg m3 0,75 112 040
303 Béton ordinaire dosé à 300 kg/m3 m
3 2,24 672 210
304 Béton armé dosé à 350 kg/m3 m
3 2,99 1 045 660
305 Armature en acier Kg 179,26 1 254 790
306 Coffrage en bois m2 22,81 228 060
307 Maçonnerie des moellons m3 8,40 1 176 000
308 Enduit m2 4,50 40 460
310 Perré maçonné m3 0,80 22 400
Sous total Béton et maçonnerie 4 551 620
400 – Divers
405 Transport des matériaux U 462 630
TOTAL DALOT SOUS PISTE 5 376 850
MONTANT HT 41 343 070
TVA 20% 8 268 620
MONTANT TTC 49 611 690
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Annexe 14 – Rentabilité du projet:
Variante 1
Hypothèses après aménagement Année Surface cultivable [Ha]
1ere ½ irrigué 86
2eme ¾ irrigué 118
3eme Total 150
Variante 2
Hypothèses après aménagement
Année Surface cultivable [Ha]
1ere ½ irrigué 81
2eme ¾ irrigué 111
3eme Total 140
Coût d’utilisation des matériels agricoles par hectare (X 1000 Ar)
Désignations Quantité [J/Ha]
Prix unitaire
[J/Ha] Cout/ Ha
Charrues 2 80,00 160
Herse 2 50,00 100
Sarcleuse 2 25,00 50
Angady 6 8,00 48
Transport
2 60,00 120
Pulvérisateurs 2 30,00 60
Total 538
Cout d'utilisation des intrants par Ha (X 1000 Ar)
Désignation Unité Quantité Prix unitaire
[Kg]
Cout/
Ha
Semence amélioré [30 Kg/Ha] [Kg/Ha] 30 3,00 90
Engrais NPK, Urée [40Kg/Ha] [Kg/Ha] 60 2,50 150
Traitement de semence
(120g/30kg) [Kg/Ha] 0,12 7,50 1
Composte Ch. 20 6,00 120
Total 361
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Couts des mains d'œuvre (X 1000 Ar)
Désignation Rendement
[hj/Ha]
Prix Unitaire
[hj/Ha] Cout/ Ha
Pépinières [4 ares/Ha] 8 3 24
Curage 5 3 15
Mise en eau 5 3 15
Labour 3 3 9
Mise en boue 10 3 30
Nivellement 10 3 30
Repiquage 15 3 45
Entretien 10 3 30
Désherbe (2 fois) 10 3 30
Récolte 10 3 30
Transport 10 3 30
Battage 10 3 30
Séchage 8 3 24
Total 342
Cout d'entretien en % des investissements initiaux
Désignation Cout d'entretien
Génie Civil 2,50%
Canalisation 1,00%
Cout des travaux d'aménagement(X 1000 Ar) Cout des travaux 887 83
Matériel 538
Intrant 361
Main d'œuvre 342
Total 1 241
PRIX PAR TONNE PADDY (X 1000 Ar) PADDY 550
Charge d'exploitation (X 1000 Ar.)
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Calcul de la rentabilité :
Variante 1
Rubriques ANNEES VAN
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Superficie [Ha] 10 80 115 150 150 150 150 150 150 150 150
Rendement [%] 1 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3
Production [T] 10 168 239 435 435 435 435 435 435 435 435
Différences superficie [Ha] 0 70 105 140 140 140 140 140 140 140 140
Différences production [T] 0 158 229 425 425 425 425 425 425 425 425
Différences recettes [Ariary] 0 86 988 126 060 233 750 233 750 233 750 233 750 233 750 233 750 233 750 233 750
Charge d'exploitation [Ariary] 0 76 363 114 545 173 726 173 726 173 726 173 726 173 726 173 726 173 726 173 726
Investissement [Ariary] 59 821
Entretient [Ariary] 2 094 2 094 2 094 2 094 2 094 2 094 2 094 2 094 2 094 2 094
Amortissement [Ariary] 5 982 5 982 5 982 5 982 5 982 5 982 5 982 5 982 5 982 5 982
Total dépense [Ariary] 59 821 84 439 122 620 181 802 181 802 181 802 181 802 181 802 181 802 181 802 181 802
CASH FLOW [Ariary] -59 821 2 549 3 440 51 948 51 948 51 948 51 948 51 948 51 948 51 948 51 948
Coefficient d'actualisation à
33% 1,000 0,699 0,489 0,342 0,239 0,167 0,117 0,082 0,057 0,040 0,028
Bénéfice actualisé à 33% -59 821 1 783 1 682 17 765 12 423 8 687 6 075 4 248 2 971 2 078 1 453 -657
Coefficient d'actualisation à
32% 1,000 0,704 0,496 0,349 0,246 0,173 0,122 0,086 0,060 0,043 0,030
Bénéfice actualisé à 32% -59 821 1 795 1 706 18 143 12 777 8 998 6 336 4 462 3 142 2 213 1 558 1 309
TRI 42,66%
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Variante 2
Rubriques ANNEES VAN
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Superficie [Ha] 10 75 108 140 140 140 140 140 140 140 140
Rendement [%] 1 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3
Production [T] 10 158 226 420 420 420 420 420 420 420 420
Différences superficie [Ha] 0 65 98 130 130 130 130 130 130 130 130
Différences production [T] 0 148 216 410 410 410 410 410 410 410 410
Différences recettes [Ariary] 0 81 125 118 663 225 500 225 500 225 500 225 500 225 500 225 500 225 500 225 500
Charge d'exploitation [Ariary] 0 70 909 106 363 161 317 161 317 161 317 161 317 161 317 161 317 161 317 161 317
Investissement [Ariary] 50332
Entretient [Ariary] 1 762 1 762 1 762 1 762 1 762 1 762 1 762 1 762 1 762 1 762
Amortissement [Ariary] 5 033 5 033 5 033 5 033 5 033 5 033 5 033 5 033 5 033 5 033
Total dépense [Ariary] 50 332 77 703 113 158 168 112 168 112 168 112 168 112 168 112 168 112 168 112 168 112
CASH FLOW [Ariary] -50 332 3 422 5 505 57 388 57 388 57 388 57 388 57 388 57 388 57 388 57 388
Coefficient d'actualisation à
39% 1,000 0,654 0,427 0,279 0,182 0,119 0,078 0,051 0,033 0,022 0,014
Bénéfice actualisé à 39% -50 332 2 236 2 352 16 023 10 473 6 845 4 474 2 924 1 911 1 249 816 -1 028
Coefficient d'actualisation à
38% 1,000 0,658 0,433 0,285 0,187 0,123 0,081 0,053 0,035 0,023 0,015
Bénéfice actualisé à 38% -50 332 2 251 2 383 16 342 10 751 7 073 4 653 3 061 2 014 1325 872 393
TRI 52,27%
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Etude du projet d’aménagement Hydro-agricole du périmètre irrigué de Menadia Commune Rurale d’Adranomanelatra, District d’Antsirabe II, Région Vakinakaratra. Page LVIII
Annexe 15 - Plans des ouvrages :
- Vue en plan du barrage
- Vue de face du barrage
- Dalot sous piste vue en plan
- Coupes du barrage et dalot sous piste
- Ferraillage du radier
- Barrage en perspective
- Dessableur en perspective
- Plan de masse du périmètre
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Figure 13 - Vue en plan du barrage
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Figure 14 - Barrage vue de face
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Figure 15 - Dalot sous piste vue en plan
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Coupe A-A : Dalot sous piste
Figure 16 – Coupe transversale du dalot sous piste
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Coupe B - B : Dessableur
Figure 17 - Coupe longitudinale du dessableur
Coupe C- C : Perré maçonné
Figure 18 – Coupe transversale du canal en perré maçonné
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Coupe D – D : Barrage
Figure 19 – Coupe transversale du barrage
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Dalot sous piste : Coupe longitudinale
Figure 20 - Coupe longitudinale du dalot sous piste
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Figure 21 : Armature du radier
Coupe E-E : Armature de répartition
Coupe F-F : Armature de compression
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Figure 22 - Barrage en perspective
Figure 23 - Dessableur en perspective
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RESUME
Le présent mémoire de fin d’études entre dans le cadre de l’amélioration de la production
rizicole du périmètre irrigué de Menadia dont la superficie est de 150 ha pour la variante N°1 et de 140
Ha pour la variante N°2.
L’étude hydrologique qui englobe l’étude pluviométrique, l’estimation de débit de crue,
l’estimation des apports ainsi que l’étude des besoins en eau, et l’étude Hydraulique concerne pour les
dimensionnements et les calages de tous les ouvrages.
L’étude d’aménagement consiste à construire un nouveau barrage et la mise en place d’un réseau
d’irrigation du périmètre.
L’étude d’impact environnemental met en valeur les impacts positifs par rapport aux impacts
négatifs qui sont d’importances mineur, moyenne et majeur.
L’aménagement du périmètre de Menadia est techniquement faisable pour le deux variantes
proposés. Les taux des rentabilités du projet sont largement supérieurs au taux de base bancaire.
Nom : FETRANIAINA
Prénom : Andrisoa Joslin
Titre du mémoire: « ETUDE D’AMENAGEMENT HYDROAGRICOLE,
SELON NIHYCRI DU PERIMETRE IRRIGUE DE MENADIA
Commune Rurale d’Adranomanelatra, District d’Antsirabe II, Région de Vakinakaratra. »
Nombre des pages : 161
Nombre des figures : 23
Nombre de photo : 1
Nombre des tableaux : 40
Nombre des annexes : 15
Encadreur pédagogique : RANDRIANARIVONY Charles, Enseignant chercheur à l’École
…………………………….Supérieure Polytechnique d’Antananarivo .
Encadreur Professionnel : RAVOAVISON Nivo Grazia, Chef de service du Génie Rural Antsirabe
Adresse de l’auteur : BM 209 Ambohidavenona, Ampitatafika, Antananarivo 102
Contact : 033 06 380 90 / 032 81 305 93
E-mail : [email protected]
Mots clés : aménagement hydroagricole, périmètre irrigué, apport, débit, besoin en eau, barrage