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Generalites Sur La Protection Du Littoral

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Generalites Sur La Protection Du Littoral REPOBLIKAN’I MADAGASIKARA Tanindrazana – Fahafahana – Fahamarinana UNIVERSITE D’ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE DEPARTEMENT : BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS Mémoire de fin d’Etudes en vue de l’obtention du diplôme d’Ingénieur Présenté par Mademoiselle RAKOTONAIVO Lala Nirina Promotion 2005 REPOBLIKAN’I MADAGASIKARA Tanindrazana – Fahafahana – Fahamarinana UNIVERSITE D’ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE DEPARTEMENT : BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS Mémoire de fin d’Etudes en vue de l’obtention du diplôme d’Ingénieur par Mademoiselle RAKOTONAIVO Lala Nirina Membre de Jury : Président : Monsieur RANDRIANOELINA Benjamin Rapporteur : Monsieur RAKOTOARIVELO Rivonirina Encadreur : Monsieur RABARY Germain Examinateurs : Monsieur RABENATOANDRO Martin Monsieur RANDRIATSIMBAZAFY Andrianirina Monsieur RAKOTOMALA Jean Lalaina Date de soutenance : 21 Décembre 2005 REMERCIEMENTS : Le présent mémoire est le fruit d’un travail basé sur nos acquis théoriques de la formation en « Bâtiment et Travaux Publics » de l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo, des recherches documentaires, et d’entretien avec diverses personnes des organismes compétents. Aussi tous ceux qui ont contribué directement, ou indirectement, à l’élaboration de cet ouvrage, trouvent ici l’expression de notre reconnaissance et nos sincères remerciements. Nous exprimons notre gratitude envers : - Monsieur RANDRIANOELINA Benjamin, Directeur de l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo, - Monsieur RABENATOANDRO Martin, Maître de conférences à l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo et Chef de département de la filière Bâtiment et Travaux Publics, - Monsieur RAKOTOARIVELO Rivonirina, Maître de conférences à l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo et Rapporteur du présent mémoire ; ses conseils et directives nous ont facilités l’élaboration de cet ouvrage ; - Monsieur RABARY Germain de l’APMF, qui a bien voulu nous assister de très près malgré ses lourdes tâches ; - Aux honorables Membres du Jury qui ont bien voulu accepter d’examiner ce mémoire ; - A tous les professeurs de l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo à qui nous devons l’essentiel de notre formation et qui nous ont dispensé de leur savoir, savoir- faire, savoir être. - Monsieur Serge Lala RAKOTOSON et la société SOMEAH ; - Monsieur Arnaud BANA de CETMEF et toutes ses équipes ; - Monsieur Sébastien DUPRAY, responsable de la section « Essais et Recherches » du CETE de Lyon – LRPC – Groupe Mécanique des Roches. Nous ne pouvons non plus ne pas remercier nos parents et nos proches qui nous ont toujours soutenu moralement et matériellement. Et aussi, à nos amis qui nous ont apportés leur aide, et pas la moindre. MERCI A TOUS RAKOTONAIVO Lala Nirina SOMMAIRE Liste des abréviations Liste des figures Liste des tableaux Notations et symboles INTRODUCTION PREMIERE PARTIE : Généralité sur la protection du littoral Chapitre I : Régimes et défenses des côtes Chapitre II : Protection du littoral malgache. DEUXIEME PARTIE : Ouvrage longitudinal en enrochement en protection du littoral Chapitre I : Spécifications des enrochements Chapitre II : Les enrochements dans les ouvrages Chapitre III : Constitution de l’ouvrage Chapitre IV : Dimensionnement TROISIEME PARTIE : Etude de cas : Protection du littoral de Mahajanga Chapitre I : Conditions naturelles Chapitre II : Evolution du littoral Chapitre III : Dimensionnement des ouvrages. QUATRIEME PARTIE : Considérations environnementales Chapitre I : Cadre institutionnel et législatif de l’environnement Chapitre II : Contexte et justification du projet Chapitre III : Les mesures des impacts et amélioration CONCLUSION BIBLIOGRAPHIE ANNEXES LISTE DES ABBREVIATIONS BCEOM : Bureau Central d’Etudes Territorial d’Outre-mer CCTP : Cahier des Clauses des Techniques Particulières CEM : Coastal Engineering Manual CERC : Coastal Engineering Research Center CETMEF : Centre d’Etudes Techniques Maritimes et Fluviales CIRIA : Construction Industry Research and Information Association DAO : Dossier d’Appel d’Offre EIE : Etude d’Impact Environnemental LCHF : Laboratoire Central d’Hydraulique Français LNH : Laboratoire National d’Hydraulique LRPC : Laboratoire Régional des Ponts et Chaussées MECIE : Mise En Compatibilité de l’Investissement avec l’Environnement NCM : Niveau de Côte Marine PAE : Plan d’Action Environnemental PBMVE : Plus Basse Mer de Vives Eaux PBMME : Plus Basse Mer de Mortes Eaux PHMVE : Plus Haute Mer de Vives Eaux PHMME : Plus Haute Mer de Mortes Eaux PPR : Plans de Prévention du Risque PREE : Programme d’Engagement Environnemental PUDi : Plan d’Urbanisme Directeur SHOM : Service Hydrographique de la Marine SOGREAH : Société Grenobloise d’Aménagement Hydraulique SOMEAH : Société Malgache d’Etude et d’Aménagement Hydraulique SPM : Shore Protection Manual LISTE DES FIGURES Figure 1.a : Plage dans un stade primitif de développement 2 Figure 1.b : Plage dans un stade avancé de développement 2 Figure 2.a : Effet d’un épi en régime de charriage 8 Figure 2.b : Effet d’un épi en régime de suspension 8 Figure 3 : L’érosion à Morondava et dans ses environs 12 Figure 4 : Des enrochements artificiels 27 Figure 5 : Caractéristiques dimensionnelles des Core-Loc 29 Figure 6 : Variation de l’indice de continuité en fonction de la porosité n pour des roches poreuses et fissurées 37 Figure 7 : Rapport dimensionnel d’un enrochement 42 ρ a 3 Figure 8 : courbe donnant ρ en fonction de ρ (t/m3) Annexe a − 1 a ρ w Figure 9 : Hauteur maximale de déferlement en fonction de la profondeur en pied d’ouvrage Annexe ′ Figure 10 : Rapport H d H 0 en fonction de H d g T ² Annexe ′ Figure 11 : Hauteur déferlante en fonction de H 0 g T ² Annexe = Figure 12 : Variation du coefficient k d d H d (β ≤ k ≤ α) en fonction de H d / g T ² Annexe Figure 13 : Run-Up pour différents auteurs 68 Figure 14 : Valeur de P en fonction de la composition de la structure 72 Figure 15 : Localisation générale du site 74 Figure 16 : Localisation du site (extrait de la carte SHOM 6077) 75 Figure17 : Run-Up sur une pente lisse et imperméable ds/H’0 = 0,8 Annexe Figure 18 : Run-Up sur une pente lisse et imperméable ds/H’0 = 2 Annexe Figure 19 : Coefficient de correction k du run-up due aux effets d’échelle Annexe Figure 20 : Valeur de α et Q0* Annexe Figure 21 : Profil type de l’ouvrage de protection du littoral de Mahajanga Annexe Figure 32 : Caractéristiques dimensionnelles des coffrages de Core-Loc 107 Figure 23 : Délimitation du site 121 LISTE DES TABLEAUX Tableau 1 : Caractéristiques de la marée de Morondava 14 Tableau 2 : Valeurs des caractéristiques mécaniques des roches 36 Tableau 3 : Masse volumique des roches saines et Indice de continuité des roches non fissurées 40 Tableau 4 a : Les valeurs de kd extraites du tableau de Hudson en tenant compte de l’angularité 55 Tableau 4.b : Valeurs de kd obtenues par Hudson et utilisées dans l’interprétation des essais LNH 55 H 3 Tableau 5 : Annexe cot g α Tableau 6 : Les valeur de a, b, c et d pour différentes fréquences du dépassement p 68 Tableau 7 : Caractéristiques de la marée de Mahajanga 80 Tableau 8 : Synthèse des aspects érosifs reconnus sur le littoral de Mahajanga 83 Tableau 9 : Description des ouvrages existants 86 Tableau 10.a : Houle du site - Avril à Septembre 87 Tableau 10.b : Houle du site - Octobre à Mars 87 Tableau 11 : Variation du débit de franchissement en fonction de la crête de talus et de la vitesse du vent 99 Tableau 12 : Répartition spatiale de la Population 128 Tableau 13 : Evolution de la population 128 Tableau 14 : Production industrielle 129 Tableau 15 : Société ayant une base à terre 129 Tableau 16 : Activités à caractère familial 130 Tableau 17 : Exportation par opérateurs 1999 130 NOTATIONS ET SYMBOLES m : la masse de l’élément en t ; ρa : masse volumique apparente du matériau en t/m3; ρw : masse volumique de l'eau en t/m3 ; Ic : indice de continuité ; Df : degré de fissuration ; Dh : Deval humide ; E : module d’élasticité ; Rc : compression simple ; RT : traction simple ; VLm : vitesse de propagation de l'onde longitudinale ; VLc : vitesse de propagation théorique ; L : la plus grande dimension du bloc ; G : la plus grande dimension mesurable perpendiculaire à la direction de L ; E : la plus grande dimension perpendiculaire au plan formé par L et G ; W : poids du bloc en t ; H : hauteur de la houle en m ; T : période de la houle en s ; L : la longueur d’onde de la houle en m ; Hd : hauteur de déferlement de la houle en m ; Hs : hauteur significative de la houle en m ; kd : coefficient de stabilité ; W50 : masse moyenne en t ; kRR : indice de stabilité, Ns : nombre de blocs par unité de surface. INTRODUCTION Madagascar est une île dont la zone côtière abrite une part significative de la richesse économique et écologique, et représente un potentiel à la fois immense et très menacé pour le développement futur du pays. Les littoraux se trouvent à l’interface d’actions et pressions naturelles (météo marines pour l’essentiel) ou anthropiques (aménagements, exploitations...). Parmi les littoraux, les plages sableuses et leurs annexes sédimentaires sont les plus convoitées et leur fort potentiel socio-économique dans les régions insulaires tropicales devrait amener les autorités concernées à tout mettre en oeuvre pour préserver au mieux, leurs fragiles équilibres sédimentaires. L’érosion littorale est une forme de dégradation mécanique qui se manifeste par un recul du trait de côte. Présente à toutes les échelles d’espace et de temps, elle est l’expression de processus morphodynamiques affectant l’interface terre
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