Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza | Promotion 2014

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

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ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE

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DEPARTEMENT HYDRAULIQUE

Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du diplôme d’ingénieur

Présenté par : ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

Date de soutenance : 21 /01 /15

Promotion 2013

Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza | Promotion 2014

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

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ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE

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DEPARTEMENT HYDRAULIQUE

Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du diplôme d’ingénieur

CONTRIBUTION A L’ETUDE DE REHABILITATION DU PERIMETRE IRRIGUE DE TAHEZA

Membres de Jury :

Président : Monsieur RAMANARIVO Solofomampionona, Chef de département Hydraulique

Encadreur : Monsieur RANDRIAMAHERISOA Alain, Enseignant chercheur à l’ESPA

Rapporteur : Monsieur RAKOTOMALALA Ony Tiana, Spécialiste en Génie Rural du PRIASO

Examinateurs : Monsieur RAFALIMANANA Mampitony, Enseignant chercheur à l’ESPA

Monsieur RAMBININTSOA Tahina, Enseignant chercheur à l’ESPA

Présenté par : ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

DECLARATION SUR L’HONNEUR

Je soussigné, ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa, auteur de ce mémoire intitulé : « Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre irrigué de Taheza rive droite » déclare sur l’honneur que :

 Ce document est le résultat de mes travaux de recherche personnelle, travaux qui n’ont pas été publiés.  Dans cet écrit, je n’ai pas copié ni reproduit les œuvres d’autrui.  Que conformément à l’usage en matière de travaux destinés au public, j’ai précisé à partir de la bibliographie les ressources exactes des extraits et documents exploités.

Fait à Antananarivo le,…………………..

ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

A

REMERCIEMENTS

Tout d’abord je tiens à remercier Dieu tout puissant car sans Lui cet ouvrage n’aurait pas été réalisé.

Ainsi, au terme de cette étude je tiens vivement à remercier :

 Monsieur ANDRIANARY Philippe Antoine, Directeur de l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo qui a donné l’autorisation de présenter ce mémoire,  Monsieur RAMANARIVO Solofomampionona, Chef de département Hydraulique, à travers lui, je remercie tous les enseignants de la filière Hydraulique,  Monsieur RANDRIAMAHERISOA Alain, Enseignant Chercheur à l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo, qui m’a encadré durant la réalisation de ce mémoire,  Monsieur RAFALIMANANA Mampitony, Enseignant Chercheur à l’ESPA, examinateur qui a accepté avec diligence d’assister et de juger ce mémoire,  Monsieur RAMBININTSOA Tahina, Enseignant Chercheur à l’ESPA, qui a accepté d’examiner ce mémoire de fin d’études,

Ma profonde gratitude s’adresse également à :

 Monsieur RAKOTOMAHEFA Bruno, Directeur unité de programmation et de coordination du projet au sein du ministère de l’agriculture, qui m’a permis d’effectuer le stage au sein du PRIASO,  Monsieur EDALY, Directeur Régional du Développement Rural de la région Sud-Ouest, et aussi Coordonnateur du projet PRIASO, qui m’a aidé durant le stage,  Monsieur RAKOTOMALALA Iony Tiana, Corps des « Ingénieur Principal d’Equipement Rural » auprès du Ministère de l’Agriculture, Spécialiste en Génie Rural au sein du PRIASO, qui n’a pas ménagé ses efforts pour la réalisation de ce travail,

Je remercie aussi mes parents et toute ma famille qui m’ont soutenu durant toutes années d’études, également j’adresse mes remerciements à mes amis qui ont contribué, de près ou de loin, à la réalisation de ce mémoire.

B

LISTE DES ABREVIATIONS

APD : Avant-Projet Détaillé

AUE : Association des Usagers de l’Eau

BAD : Banque Africaine de Développement

BCEOM : Bureau Central d’Etudes pour les Equipements Outre-Mer

CTGREF : Centre Technique du Génie Rural et des Eaux Et Forêts

ETP : Evapotranspiration Potentielle

NIHYCRI : Normes Malgaches de construction des Infrastructures Hydroagricoles Contre les crues et les Inondations

ORSTOM : Office de la Recherche Scientifique et Technique Outre-Mer

PIB : Produit Intérieur Brut

PM : Point Métrique

PRIASO : Projet de Réhabilitation des Infrastructures de la région Sud-Ouest

RN : Route Nationale

RD : Rive Droite

RG : Rive Gauche

SOMEAH : Société Malgache d’Etudes Et Aménagements Hydrauliques

SRI : Système Rizicole Intensif

TRI : Taux de Rentabilité Interne

UC : Unité de Compte

C

TABLE DES MATIERES

DECLARATION SUR L’HONNEUR...... A REMERCIEMENTS ...... B LISTE DES ABREVIATIONS ...... C TABLE DES MATIERES ...... D LISTE DES FIGURES ...... E LISTE DES TABLEAUX ...... F LISTE DES ANNEXES ...... G AVANT PROPOS ...... H INTRODUCTION ...... 15 PARTIE I : MONOGRAPHIE DE LA ZONE D’ETUDE ...... 16 1.1. Situation géographique : ...... 16 1.1.1. Localisation : ...... 16 1.1.2. Accessibilité : ...... 18 1.1.3. Relief : ...... 18 1.1.4. Climat : ...... 18 1.1.5. Sol et végétation : ...... 19 1.1.6. Hydrographie : ...... 19 1.2. Situation agro-socio-économique : ...... 20 1.2.1. Population : ...... 21 1.2.5. Activités : ...... 22 1.2.6. Patrimoine socioculturel : ...... 26 PARTIE II : PRESENTATION DU PERIMETRE ...... 29 2.1. Information sur les bénéficiaires : ...... 29 2.2. Configuration générale du réseau :...... 29 2.3. Diagnostic du périmètre : ...... 31 2.3.1. Inventaire des ouvrages : ...... 31 2.3.2. Diagnostic : ...... 33 2.4. Proposition d’aménagement : ...... 40 D

PARTIE III : ETUDE DE L’AMENAGEMENT ...... 44 3.1. Etude technique de base :...... 44 3.1.1. Etude hydrologique : ...... 44 3.1.2. Etudes des besoins en eau du périmètre : ...... 53 3.1.3. Adéquation ressource-besoin : ...... 58 3.2. Conception du nouveau barrage : ...... 60 3.2.1. Dimensionnement et calage hydraulique du barrage : ...... 60 3.2.2. Stabilité du barrage : ...... 64 3.3. Calage hydraulique du canal principal : ...... 69 3.4. Conception des déssableurs en amont des siphons : ...... 72 PARTIE IV : ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL ...... 74 4.1. Mise en contexte du projet : ...... 74 4.2. Description du projet : ...... 74 4.3. Description du milieu récepteur : ...... 75 4.4. Identifications des impacts : ...... 77 4.5. Analyse et évaluation des impacts :...... 81 4.6. Mesure d’atténuation : ...... 83 4.7. Plan de gestion environnementale : ...... 84 PARTIE V : ETUDE ECONOMIQUE ...... 85 5.1. Coût estimatif des travaux : ...... 85 5.2. Projection des flux du projet :...... 85 5.2.1. Evolution des rendements agricoles : ...... 85 5.2.2. Evaluation des dépenses :...... 86 5.2.3. Evaluation des avantages : ...... 87 5.3. Rentabilité économique du projet : ...... 87 5.3.1. Valeur actuelle nette : ...... 87 5.3.2. Taux de rentabilité interne : ...... 88 CONCLUSION...... 91

D

LISTE DES FIGURES

Figure 1 : Plan de situation ...... 17 Figure 2 : Hydrographie ...... 20 Figure 3 : Configuration du réseau ...... 30 Figure 4 : Barrage Ambarinakoho ...... 34 Figure 5 : Prise principale ...... 34 Figure 6 : Déssableur ...... 35 Figure 7 : Pont bâche ...... 36 Figure 8 : Siphon ...... 37 Figure 9 : Coursier ...... 38 Figure 10 : Buse sous canal ...... 39 Figure 11 : Ouvrages sociaux ...... 41 Figure 12 : Pluie efficace ...... 53 Figure 13 : Evapotranspiration ...... 54 Figure 14 : Barrage ...... 64 Figure 15 : Forces agissantes sur le barrage ...... 65 Figure 16 : Vue de devant du barrage ...... 108 Figure 17 : Vue de derrière du barrage ...... 108 Figure 18 : Profil du barrage...... 108 Figure 19 : Barrage ...... 109 Figure 20 : Système de vanne du barrage ...... 109 Figure 21 : Vue en plan du déssableur 1 ...... 119 Figure 22 : Profil du déssableur 1 ...... 119 Figure 23 : Vue en plan de l’implantation du barrage ...... 121 Figure 24 : Vue en plan du périmètre...... 122 Figure 25 : Vue en plan de l’implantation du barrage ...... 123 Figure 26 : Problème entre le pont-bâche 3 et le siphon 3 ...... 124 Figure 27 : Problème au niveau du coursier 1 ...... 125

E

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Répartition de la population ...... 21 Tableau 2 : Inventaire des ouvrages ...... 32 Tableau 3 : Proposition d’aménagement ...... 41 Tableau 4 : Pluviométrie décennale sèche ...... 45 Tableau 5 : Pluviométrie humide de période de retour 350 ans ...... 45 Tableau 6 : Caractéristiques du bassin versant ...... 47 Tableau 7 : Apport annuel ...... 48 Tableau 8 : Apports mensuels ...... 49 Tableau 9 : Apport annuel Station de référence ...... 49 Tableau 10 : Apports mensuels Station de référence ...... 50 Tableau 11 : Apport quinquennal sec ...... 50 Tableau 12 : Débits de crues de Louis Duret ...... 51 Tableau 13 : Débits de crues CRUPEDIX ...... 52 Tableau 14 : Coefficient cultural ...... 54 Tableau 15 : Calendrier cultural ...... 55 Tableau 16 : Besoin en eau ...... 57 Tableau 17 : Adéquation ressource-besoin ...... 59 Tableau 18 : Débit maximal évacué par le déversoir ...... 61 Tableau 19 : Hauteur d’eau au-dessus du barrage à vannes ouvertes ...... 63 Tableau 20 : Débit en tête des tronçons ...... 70 Tableau 21 : Calage du canal principal ...... 70 Tableau 22 : Dimensions des déssableurs ...... 73 Tableau 23 : Description du projet ...... 75 Tableau 24 : Identification des impacts ...... 76 Tableau 25 : Note d’évaluation ...... 80 Tableau 26 : Evaluation des impacts ...... 80 Tableau 27 : Mesure d’atténuation...... 81 Tableau 28 : Plan de gestion environnementale ...... 82 F

Tableau 29 : Evolution de la production ...... 84 Tableau 30 : Charge d’exploitation ...... 84 Tableau 31 : Calcul du taux de rentabilité interne ...... 88 Tableau 32 : Données pluviométriques moyenne mensuelle ...... 94 Tableau 33 : Moyenne de la pluviométrie mensuelle ...... 95 Tableau 34 : Variables de GAUSS ...... 96 Tableau 35 : Pluviométrie sèche ...... 96 Tableau 36 : Pluviométrie maximale journalière ...... 97 Tableau 37 : Variables de GUMBEL ...... 98 Tableau 38 : Pluviométrie de différentes fréquences ...... 99 Tableau 39 : Coefficient régional ...... 100 Tableau 40 : Coefficient d’ALDHEGERI ...... 101 Tableau 41 : Apport quinquennal sec ...... 101 Tableau 42 : Apport annuel Station de référence ...... 101 Tableau 43 : Apports mensuels Station de référence ...... 102 Tableau 44 : Apports mensuels après synthèse ...... 102 Tableau 46 : Besoin en eau ...... 104 Tableau 47 : Hauteur d’eau en aval du barrage ...... 106 Tableau 48 : Dimensions du barrage ...... 106 Tableau 49 : Forces et moments du barrage ...... 109 Tableau 50 : Devis estimatif ...... 119

F

LISTE DES ANNEXES

ANNEXE I : ETUDE PLUVIOMETRIQUE ...... 94 ANNEXE II : CARACTERISTIQUES DU BASSIN VERSANT ...... 99 ANNEXE III : ESTIMATION DES APPORTS ...... 100 ANNEXE IV : ESTIMATION DES CRUES ...... 103 ANNEXE V : BESOIN EN EAU ...... 104 ANNEXE VI : DIMENSIONNEMENT DU BARRAGE ...... 105 ANNEXE VII : STABILITE DU BARRAGE ...... 109 ANNEXE VIII : DIMENSIONNEMENT DES DESSABLEURS ...... 113 ANNEXE IX : DEVIS ESTIMATIF ...... 119 ANNEXE X : PLANS ...... 121

G

AVANT PROPOS

Le projet PRIASO (Projet de Réhabilitation des Infrastructures Agricoles de la région Sud-0uest) vise à améliorer les conditions socio-économiques des populations de la région Sud-Ouest de Madagascar. Celles-ci se sont fortement dégradées suite à la crise politique que le pays connait depuis 2009, et à l’extrême vulnérabilité de la région face aux changements climatiques, les cyclones, les sécheresses devenus actuellement de plus en plus fréquents.

Les principales réalisations attendues du projet sont : l’appui à la mise en valeur de 13 400 ha de terres, la construction de 74 km de canaux principaux ; la réhabilitation de 40 km de digue de protection de 5 800 ha de terres irriguées ; la construction de 32 km de pistes ; la construction de 3 marchés ruraux ; et l’appui à la délivrance de titres de propriété pour des agriculteurs occupant une superficie de 105 000 personnes dont la moitié est constituée de femmes. Il génèrera une production additionnelle estimée à 55 000 tonnes de céréales. Le coût total du projet est d’environ 32 millions d’UC soit 110 milliards d’Ar. Le projet sera exécuté sur une période de 5 ans.

L’agriculture contribue à 26% du PIB (2009) de Madagascar et contribue le premier secteur pourvoyeur d’emplois avec 78% des actifs. Ainsi, les faibles performances du secteur agricole ont une incidence considérable et directe sur la pauvreté dans le pays. Le riz, couvrant 1,2 millions ha, reste la première culture du pays avec une productivité assez faible de l’ordre de 1,8 t/ha du fait d’une mauvaise maîtrise de l’eau basée sur des infrastructures agricoles vétustes. C’est ainsi que le gouvernement de Madagascar finance les études d’APD de réhabilitation des trois principaux périmètres irrigués de la région Sud-Ouest (Ranozaza, Bas Mangoky et Taheza).

Dans le passé, la BAD a accompagné Madagascar dans la mise en œuvre de plusieurs projets d’infrastructure agricole, ce qui lui confère un avantage certain et une capacité particulière à apporter l’appui technique nécessaire pour cette opération en mettant en œuvre des mesures spécifiques de durabilité technique. Les enseignements tirés de la mise en œuvre des projets précédents ont permis de mieux concevoir la présente opération. Le but

G

du projet est d’améliorer la productivité agricole. Pour le cas de Taheza, la situation de référence pour le rendement moyen du riz est de 2 t/ha en 2013 tandis que la cible est de 4 t/ha en 2018.

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

INTRODUCTION

Comme Madagascar est un pays en voie de développement, l’agriculture constitue le pilier de l’essor économique national. 80% de la population malagasy sont des paysans et le secteur agricole notamment la riziculture reste la priorité de l’Etat pour éviter l’insuffisance alimentaire et de lutter contre la pauvreté.

Souvent, le rendement rizicole est faible non seulement à cause de la non maitrise des techniques modernes mais surtout à cause de la non performance des infrastructures existantes dont le périmètre de Taheza en fait partie.

Notre zone d’étude a une bonne réputation en termes de production rizicole dans la région Atsimo-Andrefana. Mais depuis cinq ans, le périmètre n’est plus exploité à 100%.

Le réseau d’irrigation du périmètre de Taheza n’est plus fonctionnel non seulement à cause de la destruction avancée du barrage mais aussi à cause de l’ensablement provoqué par les cours d’eau non permanents venant des bassins versants latéraux.

En effet, malgré les efforts des associations des usagers de l’eau à entretenir annuellement les infrastructures, ces ouvrages sont trop vieux et n’ont plus la capacité de résister aux crues.

Ce projet a pour but de réhabiliter les ouvrages, en améliorant l’irrigation pour avoir un rendement meilleur. L’étude est basée sur le diagnostic de la situation actuelle effectué sur terrain.

Pour mieux comprendre ce travail, il comporte 5 patries à savoir :

 Monographie de la zone d’étude  Présentation du périmètre  Etude de l’aménagement  Etude d’impact environnemental  Etude économique

15 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

PARTIE I : MONOGRAPHIE DE LA ZONE D’ETUDE 1.1. Situation physique : 1.1.1. Localisation :

Le périmètre irrigué de Taheza se trouve dans la commune rurale de Bezaha et la commune rurale d’Andranomangatsiaka, district de Betioky Atsimo, dans la région Atsimo- Andrefana. Il est situé à 137 km au Sud-Est de la ville de Toliara, sur la RN A17.

La zone d’étude est délimitée au Nord par les communes urbaines de Bereketa et de Miary-Taheza, au Sud par la commune urbaine d’Antohabato, à l’Est par les communes urbaines de Manalobe et d’Ehara et à l’Ouest par les communes rurales de Tongobory, Besely et de Vatolatsaka.

Les coordonnées géographiques du site sont obtenues à l’aide du logiciel «MapInfo Professional 8.0 » :

 Latitude : entre 23° 31’ 4,8’’ et 23° 13’ 37,2’’ Sud  Longitude : entre 44° 24’ 3,6’’ et 44° 18’ 46,8’’ Est

16 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

Source : MapInfo Professional 8.0

Figure 1 : Plan de situation

17 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

1.1.2. Accessibilité :

L’accès à la zone d’étude se fait par la RN7 depuis Antananarivo jusqu’à la commune rurale d’Andranovory sur une distance de 875 km. Puis, en prenant la RNA17, la ville de Bezaha se trouve à 65 km d’Andranovory.

1.1.3. Relief :

Les communes rurales de Bezaha et d’Andranomangatsiaka se trouvent dans le régime des bassins sédimentaires avec une altitude comprise entre 85m et 500m.

Le relief joue un rôle important dans la différenciation des régions naturelles et sa forme est liée à la formation géologique. Le Sud-Ouest Malgache est dominé par deux grands types de paysages à savoir le domaine calcaro-gréseux et basaltique interne et le domaine côtier occidental dont l’ensemble est principalement dominé par des plaines et des plateaux de nature variée. La zone d’étude est dominée par le système KARROO de l’Isalo (calcaro- gréseux).

Le relief est plus ou moins régulier avec une plaine traversée par la rivière Taheza dont son bassin versant est caractérisé par une pente assez forte et d’altitude comprise entre 203 m et 1107 m.

1.1.4. Climat :

La précipitation dans le Sud-Ouest malgache est surtout influencée par la présence des massifs, du canal de Mozambique et aussi de la zone géographique du passage du tropique du capricorne. Dans la zone d’étude, la pluviométrie moyenne annuelle est de 600 mm dont la saison humide est de Novembre à Mars et la saison sèche est à partir du mois d’Avril jusqu’au mois d’Octobre.

Bezaha et Andranomangatsiaka sont caractérisées par un climat chaud et semi-aride avec une température moyenne annuelle de 25°C. La température peut atteindre jusqu’à 40°C au mois de Janvier et elle peut descendre jusqu’à 10°C pendant la saison fraiche plus particulièrement en mois de Juin et Juillet.

Tableau a : Climat (valeur moyenne)

18 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

Mois J F M A M J J A S O N D Précipitation [mm] 167,9 128,4 67,4 23,3 9,0 1,2 0,7 1,3 2,6 16,5 47,7 132,7 Température [°C] 24,4 24,5 24,9 24,4 24 21 17 19 22 22,8 26,6 25

Pluviométrie-Température 200

150

100

50

0 J F M A M J J A S O N D

Pluie [mm] Température [°C]

Figure a: Pluie-Température

En été, l’échauffement de la vallée de la rivière Taheza en fin d’après-midi provoque l’ascendance d’un vent local appelé « TSIOK’ORA » provoquant de forts orages de fin de journée.

1.1.5. Sol et végétation :

Les terrains sédimentaires couvrent la partie Sud-Ouest et la zone d’étude en fait partie. Elle se trouve dans le KARROO Isalo dont le sol est de type grès, grès et argile. La végétation est dominée par la mosaïque de culture, au centre de la commune par une forêt dégradée, au Nord par la présence d’une savane herbeuse.

1.1.6. Hydrographie :

Le périmètre est limité à l’Est par la rivière TAHEZA qui est un affluent rive droite du fleuve ONILAHY et c’est sur cette rivière que nous allons capter de l’eau pour assurer l’irrigation. Son bassin versant est situé sur les grès de l’Isalo avec une superficie de 1 594km2.

19 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

Source : MapInfo Professional 8.0

Figure 2 : Hydrographie

1.2. Situation agro-socio-économique :

20 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

1.2.1. Population :

La population dans la commune urbaine de Bezaha compte 21 123 Habitants et celle d’Andranomangatsiaka compte 12 905 Habitants qui sont répartis sur les Fokotany selon le tableau suivant :

Tableau 1 : Répartition de la population

Commune BEZAHA Commune ANDRANOMANGATSIAKA

Division Fokotany Nombre Division Fokotany Nombre Administrative (13) d’habitants Administrative (21) d’habitants

5061502 AMPASIMAIKY 1 185 5061902 AMBARIO 473 5061504 AMPIHAMY 5061904 ANALAMANINTSY 1 402 592 5061506 ANDRANOLAVA 5061906 ANALAMIPETRAKA 436 140 5061508 ANJAHA 5061908 ANDOHARANO 198 407 5061510 BEHISATRA 760 5061910 ANDRANOMANGATSIAKA 796 5061512 BESAKOA 5061912 ANKILIVALO 441 1 232 5061514 BESELY 5061914 BEFOTAKA 606 286 5061516 BEZAHA 5061916 FENOAMBONY 8 897 218 5061518 FENOANALA 1 865 5061918 FENOANIVO 905 5061520 MANDISO 5061920 KILIARIVO 1 049 823 5061522 SAKALALY 5061922 MANANTSA 2 017 1 020 5061524 SOAMANONGA 5061924 MAVOZAZA 1 407 892 5061526 TANAMBAO-I 860 5061926 MIBAY 827 5061928 MITSINJO 62 5061930 TANAMBAO-ELAPA 736 5061932 TANAMBAO-II 362 5061934 TONGA 746 5061936 BEHERIKE 549 5061938 BEVARO II 687 5061942 ANKILIMIVORY 95 5061944 VOHIMARY 1 059 Source : Communes Bezaha et Andranomangatsiaka

La zone d’étude est constituée de trois grandes formations de population dont la première s’agit de la population autochtone composée des groupes ethniques Masikoro, Bara, Vezo et Mahafaly. Ces groupes sont majoritaires. La deuxième formation est constituée des Antanosy et des Antandroy considérés comme groupe ethnique Allochtone. La dernière

21 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014 formation est constituée par des immigrants récents qui sont les groupes ethniques Antaisaka, Antaifasy, Betsileo, Merina, Sakalava, Korao (gens du Sud-Est) qui sont très minoritaires.

1.2.2. Habitats et logements :

La grande majorité des habitations sont encore construites dans le style traditionnel surtout dans la commune d’Andranomangatsiaka. Les maisons sont construites avec des matériaux locaux, caractérisés par :

 Mur : Mélange de terre, d’eau et bois  Toit : « satrana »  Nombre de pièce par ménage : 1 à 2  Surface habitable par ménage : 30 à 40m2 1.2.3. Structures sociales : 1.2.3.1. Structure administrative :

Depuis le début de la deuxième république, la structure administrative est présentée par un président de « Fokontany » au niveau de village et président de « Firaisana » au niveau de commune. La transition (selon la convention du 31 Octobre 1991) instaure une structure qui avait mis en place le Président de Délégation Spéciale (PDS), désignée par l’Etat. Actuellement, la structure administrative est régie par le maire et ses conseillers.

1.2.3.2. Structure informelle :

Selon la tradition, les « Fokonolona » sont dominés par un groupe de vieux hommes ou la gérontocratie, et leur statut est déterminé par leur âge, sexe, et la richesse relative. Les membres des comités de « Fokontany » sont élus par les gens qui ont plus de 18 ans.

La prise de décision est souvent dominée par l’organisation sociale. Ce qui montre que les femmes et les jeunes n’ont pas toujours le droit de parole devant le système de la gérontocratie. A noter également que dans cette zone, la présence de « DINA » est efficace pour diminuer les infractions tels que vol, gestion du périmètre,…

1.2.4. Services sociaux de base 1.2.4.1. Adduction d’eau potable :

22 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

Seule la ville de Bezaha bénéficie de l’adduction d’eau potable de la société JIRAMA au moyen d’un réservoir, implanté à la périphérie de la ville, alimenté par un pompage de puits. La population de la commune d’Andranomangatsiaka puise de l’eau dans les puits traditionnels dont la qualité de l’eau atteint la limite acceptable de la potabilité.

1.2.4.2. Sanitaire et hygiène :

La plupart des habitants ne disposent pas d’une latrine, les gens faisaient leurs besoins dans les sentiers environnants. Malgré l’existence des WC publics dans quelques « Fokontany », les habitants ne les utilisent pas car la non utilisation des latrines fait partie de leurs us et coutumes.

1.2.4.3. Electricité :

La ville de Bezaha dispose de l’électricité de la JIRAMA, l’alimentation est assurée par la centrale hydroélectrique d’une puissance de 70 KW qui se trouve au bout du canal principal du réseau d’irrigation. L’énergie mécanique est assurée par la chute d’eau au niveau du coursier N°3.

Les habitants de la commune d’Andranomangatsiaka utilisent encore des bougies ou des lampes à pétrole, mais une étude a été déjà menée pour l’alimentation en électricité de cette commune au niveau du coursier N°2.

1.2.5. Activités :

Le secteur primaire est occupé par la majorité de la population active de la zone d’étude, qui dispose à la fois des terrains favorables à l’agriculture (zones irrigués) et à l’élevage (zones de pâturages).

1.2.5.1. Agriculture :

Les principaux produits vivriers cultivés dans les communes comprennent le riz, le manioc, la patate douce et le maïs. La riziculture est la plus dominante avec un rendement moyen de 2t/ha.

23 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

La culture industrielle d’arachide et de canne à sucre convient parfaitement à l’écologie de ces deux communes rurales. La culture du coton est en déclin mais une toute nouvelle filière, le jatropha, est lancée avec une faisabilité et débouché rassurants.

Le périmètre irrigué de Taheza est dominée par la riziculture. Tandis que les cultures de manioc, patate douce, maïs, jatropha se font sur le versant latéral.

Riz :

Le riz joue un rôle important dans l’alimentation et la culture malgaches. C’est l’aliment de base, les quantités nécessaires sont considérables : 200 kg par habitant en moyenne. La riziculture est pratiquée dans toute l’île même dans la région Sud-Ouest où le climat est aride. La vie quotidienne repose essentiellement sur cette denrée devenue un véritable pilier économique.

Pour une bonne production, il nous faut des engrais composés de l’azote N, du phosphate P et de potassium K dont les valeurs par hectare sont les suivantes : N de 100 à 150 kg, P de 20 à 40 kg et K de 80 à 120 kg.

La période végétative totale du riz est normalement de 90 à 150 jours selon la variété, la température et la sensibilité. Le stade de développement de la plante est divisé en trois phases : phase végétative, reproductive et maturation.

En général, au-dessous de 12°C, sa germination ne se produit pas. Il faut des températures comprises entre 22°C et 30°C pour assurer un bon développement à tous les stades de sa croissance, et la zone d’étude possède une température moyenne comprise dans cette fourchette de bon développement.

La zone d’étude possède deux saisons de culture : « vary aloha » du mois de Décembre au mois d’Avril et « vary godra » de Juin au mois d’Octobre. Le faible rendement est expliqué par la non mécanisation de la culture et la non maitrise de l’eau.

Les progrès technologiques qui accroissent la productivité du travail sont essentiels à la croissance économique et à la réduction de la pauvreté, tandis que ceux qui accroissent la productivité de la terre sont nécessaires à la conservation des ressources naturelles et de l’environnement. La place prépondérante qu’occupe le riz dans le revenu des ménages,

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014 l’alimentation, ainsi que l’utilisation de la terre dans le milieu rural malgache, permet de supposer que l’accroissement du rendement du riz auprès des petits exploitants agricoles peut avoir des impacts importants à la fois sur la pauvreté et sur l’environnement à Madagascar. L’adoption du Système Rizicole Intensif (SRI) est encore faible dans la zone d’étude. Ce projet consiste à avoir un taux d’adoption du SRI de 50% à partir de la cinquième année durant la phase d’exploitation.

Manioc :

Le manioc garde sa place de deuxième produit alimentaire des Malgaches après le riz. La plante ne pouvant pousser que dans les régions tropicales et tempérés chaudes, requiert pratiquement de 25°C à 30°C de température moyenne durant sa végétation. Les meilleurs rendements sont obtenus seulement avec une hauteur annuelle de 1 à 2m de pluie sinon les racines pourrissent facilement dans la terre.

Plante rustique, le manioc s’accommode donc de divers sols du moment qu’ils ne sont pas inondables, qu’ils sont toutefois légers, meubles, profonds, riche en humus et matières minérales. Notons biens que le plus souvent, le manioc vient après une série de cultures tels que le maïs, l’arachide...Presque toute l’île est favorable à cette culture à l’exception de la zone orientale, peu favorable par sa forte humidité.

Dans la zone d’étude, le manioc prend la première place des produits alimentaires depuis l’arrêt total de l’irrigation.

Patate douce :

La culture de patate douce prend sa place derrière le manioc en termes de production alimentaire dans la zone d’étude. La patate douce possède une valeur nutritive élevée qui est bien adaptée aux besoins de la population. Elle pousse facilement et qui mûrisse vite. Elle produise une nourriture abondante par rapport à l’espace utilisé pour la planter.

Maïs :

La culture de maïs fait partie aussi des cultures vivrières. Son cycle végétatif dure en moyenne 100 à 145 jours selon les variétés et les régions. Le maïs est une plante exigeante en

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014 espace, en chaleur ainsi qu’en eau. C’est pour cette dernière condition qu’il n’est pas très abondant dans la zone d’étude.

Jatropha :

Depuis 2005, une nouvelle perspective se manifeste pour le lancement de la filière Jatropha. Ce sont de grandes sociétés qui s’investissent dans les plantations dans le but final d’extraire d’huile transformable en biodiesel.

1.2.5.2. Elevage :

La région Atsimo Andrefana dispose de vastes terrains de pâturage. Les bétails sont d’une véritable richesse dans la partie Sud de l’île, notamment dans les districts d’Ampanihy et de Betioky-Atsimo. Les communes de Bezaha et d’Andranomangatsiaka sont des zones d’élevage de zébu, de chèvre et de moutons. Les volailles sont également abondantes, tandis que l’élevage porcin reste tabou dans quelques « Fokotany ».

Les bovidés sont de loin, les animaux d’élevages les plus abondants. En 2007, la région en a recensé 700 000 têtes environ dont 20% du cheptel se trouvent à Betioky-Atsimo. Mais dans la commune rurale d’Andranomangatsiaka, plusieurs éleveurs ont vendu leurs bœufs par peur des « Malaso ».

1.2.5.3. Exploitation minière :

La région Sud-Ouest connait un grand potentiel concernant le secteur minier. Avec sa structure géologique, la région possède des sous-sols ayant des richesses précieuses inestimables.

La zone d’étude possède des gisements de saphir exploités par les petits exploitants. L’exploitation est non mécanisée et l’effectif total des ouvriers est insuffisant mais assure un rôle important dans l’extraction. Ce secteur est en cours de croissance depuis l’arrêt de l’irrigation agricole en 2010.

1.2.6. Patrimoine socioculturel : 1.2.6.1. Education :

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Infrastructure :

Pour l’éducation fondamentale, les salles de classes sont d’une importance cruciale pour assurer l’efficacité de cette éducation. Le nombre les établissements primaires privés sont quasiment inexistants mais par contre chaque « Fokontany » possède une Ecole Primaire Publique dans les deux communes.

Pour l’enseignement secondaire, le nombre des écoliers passant de l’Ecole Primaire Publique vers le Collège d’Enseignement Général est fortement réduit, et les infrastructures sont insuffisantes. La commune d’Andranomangatsiaka n’a pas de Lycée, par contre la commune de Bezaha possède un lycée technique agricole.

Personnels :

Avec un ratio moyen de 40 élèves pour 1 enseignant, on peut affirmer que le manque d’enseignant n’est pas considéré comme une contrainte. Toutefois, on admet que plus de la moitié de ces institutrices sont vacataires subventionnés par le FRAM (Fikambanan’ny Ray Amandrenin’ny Mpianatra). Cela implique l’inaccessibilité de certaines couches de population à l’éducation de base faute de moyen. Le problème est le même pour tout niveau d’éducation.

1.2.6.2. Santé :

Pour la commune de Bezaha, l’infrastructure sanitaire est suffisante avec un hôpital dont les personnels sont formés: un chirurgien, quatre Médecins généralistes, six Infirmiers, trois Sages-femmes.

Pour la commune d’Andranomangatsiaka, la présence d’un CSB II est un atout avec un Médecin et deux Infirmiers.

1.2.6.3. Marché :

La commune de Bezaha possède un marché hebdomadaire aménagé, près de la mairie, qui se tient tous les Lundi. Andranomangatsiaka possède un marché qui se tient tous les Jeudi.

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Pour ces deux marchés, les produits les plus souvent vendus par les paysans sont le riz, manioc, patate douce,… En contrepartie les paysans achètent les produits de premières nécessités tels que savon, pétrole, sel, sucre,…

1.2.6.4. Culture :

Les différents groupes ethniques dans ces communes sont fortement attachés à la religion traditionnelle basée sur le culte des ancêtres, ils respectent littéralement la valeur des us et coutumes de chaque groupe. Par exemple les gens célèbrent la circoncision en deux phases : la première ne comprend que l’acte médical proprement dit. La deuxième, beaucoup plus solennelle, est accompagnée par des cultes des ancêtres.

La pratique de la vie quotidienne liée au culte des ancêtres et aux autres principes de la vie spirituelle proprement malgache est certaine. Par exemple, l’esprit « kokolampo ou tromba » pourra aider les femmes qui veulent avoir des enfants.

1.2.6.5. Télécommunication :

La communication et l’accès aux informations constituent un grand pilier pour de développement d’un district. Ils jouent un rôle crucial pour le changement de comportements et de mentalité de la population.

Le district de Betioky-Atsimo dispose des différentes formes de source d’information et de communication, à savoir les journaux et une station radio locale. Certains services publics ou privés tels qu’Hôpital, force de l’ordre utilisent le système de communication par téléphone.

Dans ces deux communes, la téléphonie mobile est en plein essor. 3 grands opérateurs y sont en concurrences : TELMA, AIRTEL, ORANGE.

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PARTIE II : PRESENTATION DU PERIMETRE 2.1. Information sur les bénéficiaires :

Le périmètre présente une superficie de 2442 ha dont seulement 1% est actuellement irrigué. Il s’agit des parcelles qui se trouvent aux bords de Taheza et celles qui sont en aval de la source émergente de Bevaro venant du bassin versant latéral.

Ainsi, sur les 20 000 personnes concernées, seulement 200 qui peuvent cultiver du riz et encore dans des mauvaises conditions. L’eau est insuffisante, les fertilisants sont chers. Par conséquent, le rendement est faible avec une valeur de 1,5 T/ha. Les autres personnes s’orientent vers l’exploitation des saphirs.

2.2. Configuration générale du réseau :

Le périmètre est alimenté par la rivière Taheza par l’intermédiaire d’un barrage de dérivation qui a pour rôle de remonter le niveau de l’eau en amont afin d’alimenter les prises principales en rive droite et en rive gauche. Notre étude ne concerne que le périmètre en rive droite dont la prise principale alimente un avant-canal une galerie de 500 m de longueur. A la sortie de la galerie se trouve un déssableur principal.

Le canal principal est équipé de plusieurs ouvrages de franchissements (siphons, ponts bâche, passages buse sous canal), des ouvrages de chutes (coursiers, chutes), des ouvrages de protection (murets, déversoirs de sécurité, déssebleurs), des ouvrages de prises, des ouvrages sociaux (passages à zébu, lavoirs, passerelles, ponceaux).

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Figure 3 : Configuration du réseau

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2.3. Diagnostic du périmètre : 2.3.1. Historique de l’aménagement :

Le périmètre fait partie du réseau de petits périmètres irrigués (PPI) de Madagascar. Le réseau d’irrigation est prévu pour irriguer le périmètre de Taheza et à alimenter la centrale hydroélectrique de Bezaha d’une puissance de 70 KW.

Il a été aménagé au début des années 60 et a fait l’objet d’une réhabilitation partielle en 1991. Les travaux de réhabilitations sont limités au canal principal alors que l’importance des pertes causées par la dégradation des canaux secondaires a été déjà signalée. Deux ans seulement après cette première réhabilitation, l’irrigation s’est presque arrêtée suite à la casse et l’effondrement de certains grands ouvrages tels que les siphons,…

Une étude de remise en état a été diligenté par le département de tutelle en 1993 afin d’assurer une exploitation durable du périmètre par les usagers. En conséquence, cette étude n’est pas limitée sur les aspects techniques de réhabilitation des ouvrages mais également accordé attention particulière sur les aspects socio-économique et organisationnels des usagers de l’eau. L’étude de la dimension socio-économique et organisationnelle de la population vise à définir une stratégie efficace pour la gestion rationnelle du périmètre et de son environnement. La réfection en 2003 de la digue de fermeture en rive gauche du barrage d’Ambarinakoho faisait également des travaux de réhabilitation du périmètre. Les crues de janvier 2001 ont causé une rupture sur une longueur de 50m et 5m de profondeur de la digue. En 2003, le génie rural en collaboration avec l’union européenne n’a pas abouti pour des raisons politico-sociales.

2.3.2. Inventaire des ouvrages :

Les ouvrages dans le réseau d’irrigation sont : le barrage, la prise principale, l’avant- canal, le déssableur et les ouvrages sur canaux. Le tableau suivant montre l’inventaire des ouvrages sur canaux.

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Tableau 2 : Inventaire des ouvrages

Ouvrages Nombre Numérotation PM N°1 (Sakamalio) 3 862 N°2 (Beheoky) 5 769 N°3 (Ambinda) 8 237 N°4 (Makapapa) 10 149 Siphon 8 N°5 (Horia) 10 869 N°6 (Betaolakena) 12 236 N°7 (Ampasinamihiba) 14 558 N°8 (Betapoaky) 18 822 N°1 500 N°2 1 614 N°3 8 147 N°4 9 427 N°5 9 990 Pont-bâche 10 N°6 10 595 N°7 12 003 N°8 16 012 N°9 18 259 N°10 20 896 N°1 7 692 Coursier 3 N°2 13 325 N°3 24 224 3 N°1 18 845 Chute N°2 22 081 N°2 25 141 Régulateur 2 N°1 1 290 N°2 2 164 N°1 1 275 N°2 1 744 N°3 2 734 Passage buse sous canal 7 N°4 3 349 N°5 4 739 N°6 5 223 N°7 17 895 Passage à zébus (16) Ouvrages sociaux Lavoir (24) Passerelle (16) Ponceau (8) Prise 45

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2.3.3. Diagnostic :

Barrage :

Le barrage d’Ambarinakoho est un barrage de dérivation permettant d’assurer la dérivation d’une partie de la rivière Taheza vers le périmètre. Il est en béton cyclopéen et possédant les dimensions suivantes :

 Longueur : 42,5m  Largeur de la crête : 3,20m  Hauteur du barrage : 2m  Longueur du radier amont : 5m  Longueur du radier aval : 15m  Epaisseur du radier : 0,20m

Les véhicules légers (voiture 4X4, camionnette, charrette, moto,…) peuvent traverser la rivière Taheza par-dessus le barrage en période hors crues. Il est donc muni d’un système de déversoir amont et des pertuis pour faire passer l’eau sous le corps du barrage pendant la période en dehors des crues. Il est aussi équipé d’un système de chasse, muni de trois vannes de section 1,50m x 1m chacune, placé du côté de la prise en rive droite.

Actuellement, la partie centrale de ce barrage est détruite par les crues qui ont passées depuis sa création en 1958, le système de déversoir amont n’est plus là, il a été emporté après plusieurs chocs avec les troncs d’arbres emportés par la rivière en période de crue.

Ainsi, l’ouvrage n’est plus stable et l’eau passe librement sous le barrage. Malgré cela, on a remarqué pendant notre descente sur terrain qu’il y a toujours des véhicules qui y passent.

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Figure 4 : Barrage Ambarinakoho

Prise principale :

L’irrigation du périmètre rive droite est assurée par une prise principale située à l’intrados de la courbe de la rivière (Figure en ANNEXE X).

La prise principale, en bon état, alimente un avant-canal en galerie d’une longueur de 500m. Elle est équipée d’une grille de protection et d’une vanne à crémaillère.

Figure 5 : Prise principale

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Déssableur :

Un déssableur est un ouvrage assurant la décantation des produits solide. Il est équipé d’un système de chasse de sable muni d’une vanne, d’un chenal d’évacuation de sable, et d’un déversoir latéral de sécurité pour évacuer les excédents d’eau dépassant le débit nominal pour le canal.

Selon la norme NIHYCRI, la fréquence de dessablage doit être supérieure ou égale à trois mois. Le déssableur a des dimensions suivantes :

 Longueur : 69m  Largeur : 23m  Hauteur : 2,50m

Actuellement, ce déssableur est rempli de sable, la vanne de chasse n’est plus là et remplacée par des batardeaux en bois, le chenal d’évacuation est aussi rempli de sable. Le déssableur ne joue plus son rôle, l’eau n’arrive plus à la sortie de cet ouvrage et par conséquent le réseau n’est plus fonctionnel.

Figure 6 : Déssableur

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Pont-bâche :

Dans ce réseau d’irrigation, il y a dix (10) pont-bâche. Un pont-bâche ou passage supérieur est un ouvrage permettant de faire passer l’eau sauvage, venant du versant latéral, par-dessus le canal afin de l’évacuer vers la rivière Taheza.

Ces ouvrages sont généralement en bon état mais sauf quelques un qui sont marqués par des dégradations au niveau du radier et du mur, existence des brèches en amont favorisant le contournement de l’ouvrage,…

Figure 7 : Pont bâche

Siphon :

Un siphon est un ouvrage de franchissement inférieur permettant de traverser un obstacle naturel et est muni d’un puisard amont et aval afin de faciliter la mise en charge de la conduite. Dans ce réseau, il y a huit (8) siphons permettant de franchir des « sakasaka (oueds : ruisseaux non permanents entraînant des sables) » venants du bassin versant latéral.

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Ces ruisseaux sont très dangereux pour le canal principal. La non maitrise de ces ruisseaux provoque des ensablements non seulement au niveau du canal mais aussi dans la rizière.

Les sakasaka d’Ambinda (siphon n°3) et de Horia (siphon n°5) provoquent des nombreux dégâts.

Pour Ambinda, un tronçon de canal d’une centaine de mètre est complètement ensablé par l’absence d’un muret de protection au niveau de la sortie du siphon, qui n’est plus visible et complètement couvert d’une couche de sable (Figure en ANNEXE X).

Pour Horia, le muret de protection de la tête du siphon est partiellement détruit après le passage du cyclone en début de l’année 2014. Après passage du siphon, ce ruisseau déverse directement vers la rizière ce qui provoque l’ensablement des vingtaines d’hectares de rizière.

Tous les siphons sont marqués par l’inexistence des grilles de protection en tête de l’ouvrage, ensablement des conduites et des puisards.

A la sortie du siphon n°1 il existe un déversoir latéral de sécurité dont les gabions du radier aval sont détruits, des moellons sont dérobés par les habitants d’après notre enquête sur terrain, par conséquent l’eau passe par-dessous le bassin de dissipation et les pieux en bois sont apparus.

Figure 8 : Siphon

Coursier et chute:

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Ces ouvrages sont nécessaires pour faire descendre le niveau du canal pour mieux approcher le niveau de la rizière. Un tel ouvrage est appelé coursier lorsque la hauteur de chute est grande et on l’appelle chute dans le cas contraire. Ils sont munis d’un entonnement en tête, un canal sur lequel l’écoulement est torrentiel et d’un bassin de dissipation en aval.

On trouve trois (3) coursiers dans ce réseau dont l’un est exploité par la JIRAMA pour l’alimentation en électricité de la ville de Bezaha. Ces coursiers sont généralement en bon état sauf le coursier n°1 qui est marqué par la formation des ravines en rive droite provoquées par l’eau provenant du versant latéral (Figure en ANNEXE X)

Ce réseau compte deux (2) chutes qui sont en parfaits état mais en aval de la chute n°1 il y a la présence d’une brèche en rive droite.

Figure 9 : Coursier

Buse sous canal :

Cet ouvrage permet à l’eau sauvage du versant latéral de passer sous le canal pour atteindre la rivière. Il y en a beaucoup dans ce réseau et ils sont en parfait état mais généralement obstrués.

Face à la manque d’eau, la plupart des prises n’arrive plus à dominer les rizières, on a remarqué pendant notre descente sur terrain que la buse sous canal n°5 est détruite par

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014 certains bénéficiaires pour créer un trou dans le canal afin que l’eau puisse passer à travers la buse pour irriguer leur rizière.

Figure 10 : Buse sous canal

Régulateur :

Un régulateur est nécessaire pour rehausser le niveau d’eau en amont afin que les prises soient bien alimentées. Ils sont au nombre de deux (2) dans ce réseau et en parfaits états mais les batardeaux ne sont plus là.

Prise :

Une prise sert à prélever une partie d’eau du canal pour irriguer quelques parcelles.

Ce réseau comprend quarante-cinq (45) prises, de diamètres allant de 200mm à 800mm, au niveau du canal principal pour alimenter les canaux secondaires. La partie génie civil de ces ouvrages est presque en bon état mais les vannes sont presque rouillées et ne possèdent plus de cadenas de fermeture. D’autres prises présentent des brèches aux alentours de la tête et de la sortie de l’ouvrage.

Ouvrages sociaux :

Ils comprennent les passages à zébus, les lavoirs, les passerelles et les ponceaux. L’existence de ces ouvrages est très importante dans cette zone. Non seulement le canal est fréquenté par des gens mais aussi par les bœufs. Ils sont en général en parfaits états, l’intérieur des passages à zébus est marqué par le développement des végétations. Quelques lavoirs sont marqués par des brèches aux alentours, les gardes fous des passerelles ne sont plus là. Les armatures de quelques ponceaux sont apparues.

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

Figure 11 : Ouvrages sociaux

2.4. Proposition d’aménagement :

Le diagnostic nous a permis de détecter tous les problèmes de chaque ouvrage. Ce chapitre donne les solutions proposées pour la remise en état de ce réseau d’irrigation. Après le diagnostic, on a pu donner les solutions suivantes :

 Le barrage existant est à démolir, il est donc nécessaire de construire un nouveau barrage de dérivation pour alimenter la prise principale en rive droite.  Curage du déssableur, mise en place d’une vanne de chasse de 1,5m x 1,5m, revêtement du chenal d’évacuation de sable.  Réfection du mur dégradé et du radier supérieur pour le pont bâche N°1, mise en place des murets de protection (RG et RD) en amont du pont bâche N°6 à l’entrée de l’eau sauvage.  Mise en place des déssableurs juste en amont de chaque siphon, celle-ci est dictée par la NIHYCRI, mise en place des grilles de protection dans chaque tête de cet ouvrage. Mise en place des murets de protection contre le sakasaka d’Ambinda en tête et à la sortie du siphon N°3. On a prévu de mettre un déversoir de sécurité entre le pont bâche N°3 et le siphon N°3 pour éviter la submersion du canal provoquée par le sakasaka. Prolongement du muret et renforcement par gabions pour la protection de la tête du siphon N°5.

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 Création d’un fossé de garde sur le versant latéral le long du coursier N°1 afin d’évacuer l’eau de ruissellement vers l’entrée de l’eau sauvage du pont bâche n°3. Réfection des dégradations du béton de revêtement du coursier N°1 par une chape en mortier de ciment. Prolongement du revêtement en canal juste en aval de la chute N°1.  Réfection de la buse sous canal N°5.  Mise en place des batardeaux au niveau des deux régulateurs.  Comblement des brèches aux alentours des certaines prises, soin de la rouille de la vanne par une peinture antirouille, mise en place des cadenas de fermeture. Démolition et reconstruction de quelques têtes de prises.  Curage des passages à zébus et mise en place des perrés maçonnés à l’intérieur de l’ouvrage, comblement des brèches aux alentours du lavoir au PM 4 419. Installation des gardes fous sur les passerelles.  Comblement des brèches le long du canal, curage des parties ensablées, revêtement en béton des zones sensibles, culture des aloès le long des berges du canal.

Le diagnostic et l’aménagement proposé sont résumés dans le tableau suivant :

Tableau 3 : Proposition d’aménagement

PM Ouvrage Diagnostic Proposition d’aménagement Partie centrale détruite, vanne de Démolition du barrage existant Barrage chasse entièrement détruite et construction d’un nouveau barrage - Rempli de sable - Curage - Vanne remplacée par des - Mise en place d’une Déssableur batardeaux en bois vanne à crémaillère 1,5 x 1,5m - Chenal d’évacuation - Curage du chenal rempli de sable d’évacuation 500 Pont bâche - Radier dégradé - Réfection du béton N°1 - Mur dégradé par la - Réfection du mur croissance d’un tronc d’arbre

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- Inexistence de grille de - Mise en place d’une protection en tête grille de protection - Puisards et conduite - Curage et mise en place remplis de sable d’un dessableur en amont de l’ouvrage 3 862 Siphon N°1 - Enrochement du radier du - Comblement des vides déversoir de sécurité sous le radier, détruit renforcement de l’enrochement par des gabions 4 739 Buse sous Trou sur le lit du canal Réfection canal - Formation des ravines en - Création d’un fossé de rive droite provoquées par garde de 300m de l’eau de ruissellement du longueur jusqu’à l’entrée 7 692 Coursier N°1 versant latéral de l’eau sauvage au pont bâche N°3 - Dégradation du béton - Réfection par chape en mortier de ciment - Inexistence de grille de - Mise en place d’une protection en tête grille de protection - Puisards et conduite - Curage et mise en place remplis de sable d’un dessableur en amont de l’ouvrage 8 237 Siphon N°3 - Inexistence des murets de - Mise en place des protection créant de murets de protection l’ensablement du canal, la contre le sakasaka, tête et la sortie siphon création d’un déversoir de sécurité d’une longueur de 40m en amont du siphon

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- Ouvrage contourné par le - Mise en place des ruisseau murets pour protection 9 990 Pont bâche et entonnement N°5 renforcé par des gabions de 1m de hauteur - Inexistence de grille de - Mise en place d’une protection en tête grille de protection - Puisards et conduite - Curage et mise en place 10 869 Siphon N°5 remplis de sable d’un dessableur en amont de l’ouvrage - Muret de protection - Prolongement du muret détruit par le cyclone du et renforcement par des début de l’année gabions Ouvrage contourné par l’eau Création d’un déversoir de sauvage sécurité en amont de l’ouvrage 16 012 Pont bâche sur une longueur de 20m N°8 - Rouille au niveau des - Mise en œuvre d’une vannes peinture antirouille

- Inexistence des cadenas - Mise en place des de fermeture cadenas de fermeture

Prises - Inclinaison de la tête de - Démolition et l’ouvrage de tête au reconstruction de PM 19 566 l’ouvrage

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

PARTIE III : ETUDE DE L’AMENAGEMENT 3.1. Etude technique de base : 3.1.1. Etude hydrologique : 3.1.1.1. Etude pluviométrique :

L’étude pluviométrique est indispensable pour l’étude hydrologique car c’est un facteur primordial de genèse du débit d’étiage et du débit de crue.

Pour cette raison elle devra donc être très détaillée. Elle devra porter non seulement sur la distribution moyenne dans le temps et dans l’espace, mais également sur la distribution statistique fréquentielle pour la détermination des apports et des crues correspondantes.

La station choisie est celle la plus proche du bassin versant et du périmètre. Pour le bassin versant la station la plus proche est celle de Ranohira.

Les données pluviométriques nécessaires sont les pluviométries mensuelles et maximales journalières (ANNEXE I). Le traitement de ces données permet d’avoir les pluviométries sèches de différentes fréquences et les pluviométries maximales journalières de différentes fréquences.

3.1.1.1.1. Pluviométrie sèche de différentes fréquences :

La pluviométrie moyenne mensuelle est obtenue en faisant la moyenne des pluies mensuelles. La pluviométrie moyenne annuelle est la somme des pluviométries moyennes mensuelles (ANNEXE I).

Ces valeurs sont nécessaires à l’ajustement statistique suivant la loi de GAUSS afin d’obtenir les pluviométries sèches de différentes fréquences (les détails de calcul sont dans l’ANNEXE I). Les résultats obtenus sont représentés dans le tableau suivant :

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

Tableau 4 : Pluviométrie décennale sèche (en mm)

Mois J F M A M J J A S O N D Année 퐏̅ 167,9 128,4 67,4 23,3 9,0 1,2 0,7 1,3 2,6 16,5 47,7 132,7 598,6 %퐏̅ 17,8% 13,6% 7,2% 2,5% 1,0% 0,1% 0,1% 0,1% 0,3% 1,7% 5,1% 14,1% 100,0% σ 143,8 퐏ퟓ퐬 134 102,5 53,8 18,6 7,2 1 0,5 1 2,1 13,1 38,1 106 477,8 퐏ퟏퟎ퐬 201,8 154,3 80,9 28 10,8 1,5 0,8 1,5 3,1 19,8 57,3 159,5 719,4

Avec :

P̅ : Pluviométrie moyenne mensuelle et annuelle

%P̅ : Pourcentage de la pluviométrie mensuelle par rapport à la pluviométrie annuelle

P5s : Pluviométrie sèche de fréquence quinquennale sèche

P10s : Pluviométrie sèche de fréquence décennale sèche

3.1.1.1.2. Pluviométrie maximale journalière de différentes fréquences :

Elle est obtenue en exploitant des données pluviométriques. On utilise la loi d’ajustement de GUMBEL sur les pluviométries journalières enregistrées auprès de la station pluviométrique pour obtenir la pluviométrie maximale journalière de fréquences quinquennale et décennale sèches (ANNEXE I).

Tableau 5 : Pluviométrie humide de période de retour 350 ans

Paramètres Valeurs (mm) Moyenne 65,78 훔 22,35

퐏ퟎ 55,72 퐚퐠 17,5 퐮ퟕퟓ퐡 4,26 퐮ퟑퟓퟎ퐡 5,81 퐏ퟕퟓ퐡 130,1 퐏ퟑퟓퟎ퐡 157,1

P0 : Pluviométrie de l’année de référence

ag : GRADEX

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σ : Ecart-type

uF : Variable réduite de GUMBEL

PF : Pluviométrie maximale journalière de fréquence F

3.1.1.2. Caractéristiques du bassin versant :

Un bassin versant est la totalité de la surface topographique drainé par un cours d’eau et ses affluents à l’amont d’une section droite appelée exutoire. Les écoulements prenant naissance à l’intérieur de cette surface doivent traverser à travers une section droite appelée exutoire avant de poursuivre son trajet vers l’aval. Ces caractéristiques sont nécessaires à l’estimation des apports et des crues. (Les détails de calcul sont en ANNEXE II)

Superficie du Bassin versant :

Le bassin versant étant l’aire de réception des précipitations et d’alimentation des cours d’eau, les débits vont être en partie reliés à sa surface. A l’aide du logiciel « MapInfo Professionnel 8.0 », en utilisant la carte FTM Feuille f58 (ANNEXE X), on obtient S = 1590 km2 (ANNEXE 10)

Périmètre du bassin versant :

De même, le périmètre est obtenu à l’aide du logiciel « MapInfo Professionnel 8.0 » en utilisant la carte FTM Feuille f58. Ainsi P = 183 km

Forme du bassin versant :

La forme du bassin versant influence l’allure de l’hydrogramme à l’exutoire. Elle est caractérisée par le coefficient de Gravelius K défini par la relation suivante :

P K = 0,28 √S

Avec :

P : Périmètre du bassin versant

S : Section du bassin versant

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Après calcul, on a K = 1,28 Donc le bassin versant a une forme plus ou moins arrondie

Longueur du plus long cheminement hydraulique :

Le calcul se fait à l’aide de la formule du rectangle équivalent qui a la même superficie que le bassin versant.

K√S 1,12 2 L = ⌊1 + √1 − ( ) ⌋ 1,12 K

Après calcul, on trouve L = 68 km

Pente du bassin versant :

Pour calculer la pente moyenne du bassin versant, il est nécessaire de connaitre les altitudes maximale et minimale qui sont obtenues à l’aide du logiciel « MapInfo Professionnel 8.0 ».

Zmax − Zmin I = 0,95 L Avec :

Zmax : Altitude maximale

Zmin : Altitude minimale

L : Longueur du cheminement hydraulique

Après calcul on I = 12,6 m/km.

Les résultats obtenus sont résumés par le tableau suivant :

Tableau 6 : Caractéristiques du bassin versant

2 S (km ) P (km) K L (km) 퐙퐦퐚퐱 (m) 퐙퐦퐢퐧 (m) 퐙퐦 (m) 퐈(m/km) 1590 183 1,28 68 1107 203 655 12,6

3.1.1.3. Estimation des apports garantis :

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L’apport est la quantité d’eau véhiculée par le bassin versant en période d’étiage. Le débit d’étiage est le débit minimum de la rivière en période basses eaux. Pour le calcul, on utilise deux méthodes très courantes : la méthode CTGREF, et la méthode de la station de référence (détail de calcul en ANNEXE III).

3.1.1.3.1. Méthode CTGREF :

La seule méthode empirique recommandée pour l’estimation des apports est la méthode CTGREF.

Apport annuel :

5 1 3 S P푎 Zm 3 Q = ( ) ( ) a 31,5 B 100

Avec :

Qa : Apport annuel [l/s]

S : Superficie du Bassin Versant [km2]

P푎 : Pluviométrie annuelle [mm]

Zm : Altitude moyenne du bassin versant [m]

B : Coefficient régional

Tableau 7 : Apport annuel

Apport moyen annuel Apport quinquennal sec Apport décennal sec [m3/s] annuel [m3/s] Annuel [m3/s] 6,56 4,5 3,55

Apports mensuels :

12 x Qa x R4 Q = m 100

Avec :

3 Qm : Apport mensuel [m /s]

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R4 : Coefficient de répartition mensuelle pour les bassins Versants du Centre Ouest, du Sud- Ouest, et petits Bassin Versants du Nord-Ouest.

Tableau 8 : Apports mensuels

Mois J F M A M J J A S O N D 퐑 ퟒ 23,8 19 17,2 6,8 3,8 2,7 2,4 2,1 1,6 1,5 3,3 15,8 3 퐐퐦퐌퐨퐲(m /s) 18,7 14,9 13,5 5,35 2,99 2,12 1,88 1,65 1,25 1,18 2,5 12,4

3 퐐퐦ퟓ퐬(m /s) 12,8 10,2 9,3 3,67 2,05 1,46 1,29 1,13 0,86 0,81 1,7 8,54

Avec :

QmMoy : Apport moyen mensuel

Qm5s : Apports quinquennaux secs mensuels

Qm10s : Apports décennaux secs mensuels

3.1.1.3.2. Méthode de la station de référence :

Cette méthode est basée sur la station hydrométrique la plus proche de la zone d’étude possédant une série d’observation suffisante pour pouvoir effectuer un ajustement statistique des données observées et possédant un même comportement hydraulique que la rivière étudiée.

On a pris comme référence la rivière Efaho à la station de fanjihira dans le bassin de Mananara Sud, possédant à peu près la même pente, la même végétation, même climat, même perméabilité que le bassin de la rivière Taheza les caractéristiques de cette station de référence sont dans l’ANNEXE III.

Apport annuel :

Tableau 9 : Apport annuel station de référence

Apport moyen annuel Apport quinquennal sec Apport décennal sec [m3/s] annuel [m3/s] Annuel [m3/s] 101,12 70,91 56,76

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Apports mensuels :

En utilisant le coefficient d’ALDEGHERI, on a :

Tableau 10 : Apports mensuels station de référence

Mois J F M A M J J A S O N D

퐑ퟒ 23,8 19 17,2 6,8 3,8 2,7 2,4 2,1 1,6 1,5 3,3 15,8

3 퐐퐦퐌퐨퐲(m /s) 289 230 209 82,5 46,1 32,7 29,1 25,4 13,6 12,7 40 192

3 퐐퐦ퟓ퐬(m /s) 202 161 146 57,8 32,3 22,9 20,4 17,8 19,4 18,2 28 134

Synthèse :

La méthode de station de référence est basée sur les résultats mesurés localement au niveau d’un bassin supposé représentatif du bassin versant étudié et qui possède une longue série d’observations, il est donc raisonnable d’adopter cette méthode. En plus, on a pu constater que la valeur mesurée sur terrain est proche de la moyenne de ces deux méthodes. Les apports retenus sont donc les moyennes de ces deux méthodes.

Tableau 11 : Apport quinquennal sec

Mois J F M A M J J A S O N D

3 퐐퐦ퟓ퐬(m /s) 107,7 85,9 77,8 30,7 17,2 12,2 10,8 9,5 7,2 6,7 14,9 71,4

3.1.1.4. Estimation des crues :

La crue est une augmentation, un accroissement du débit de la rivière qui provoque un débordement de son lit mineur et une inondation de zones plus ou moins éloignées des rives, dans une zone inondable. Elle survient souvent après de fortes pluies dans le bassin versant.

Selon la NIHYCRI, ce périmètre est de classe II, sa durée de vie entendue est de 75 ans, la période de retour pour les crues de projet est de 75 ans, et la période de retour pour les crues de sûreté est de 350 ans.

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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 des infrastructures. Dans le cas contraire où le dépassement des crues de dimensionnement causerait la destruction des infrastructures, les crues de sûreté sont utilisées.

Ainsi, dans tout calcul de calage hydraulique et dimensionnement par rapport à la stabilité de l’infrastructure, les crues de sûreté sont toujours utilisées comme crue de dimensionnement. Les crues de projet sont utilisées pour le calage des infrastructures pour lesquelles, les submersions temporaires causées par le dépassement des crues de dimensionnement ne causeraient aucune ou que des dégradations mineures sur les infrastructures et le périmètre irrigué. Les crues de projet sont utilisées dans le dimensionnement des ouvrages de protection de niveau secondaire tels que les ouvrages de franchissement des eaux sauvages.

Souvent, pour calculer les débits de crues, on utilise les méthodes de Louis Duret modifiée par SOMEAH, rationnelle, de l’ORSTOM. Mais celles qui conviennent à cette étude sont : la méthode de Louis Duret simplifiée par SOMEAH et la méthode CRUPEDIX. (Détails de calcul en ANNEXE IV)

3.1.1.4.1. Méthode Louis Duret modifiée par SOMEAH :

Comme la superficie du bassin versant est supérieure à 150 km2, donc :

0,8 0,32 1,39 QFh = 0,002 S I PFh

Avec :

QFh : Débit de crue de fréquence F humide

S : Superficie du Bassin Versant

I : Pente moyenne du Bassin Versant

PFh : Pluie maximale journalière de fréquence F humide

Après calcul on a :

Tableau 12 : Débits de crues Louis Duret

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2 3 3 S(km ) I(m/km) 퐏ퟕퟓ퐡(mm) 퐏ퟑퟓퟎ퐡(mm) 퐐ퟕퟓ퐡(m /s) 퐐ퟑퟓퟎ퐡(m /s) 1590 12,6 130,1 157,1 1 423,8 1 851,2

3.1.1.4.2. Méthode CRUPEDIX :

Formule établie en France (1980), par le CEMAGREF, elle consiste à estimer les débits de crue d’une fréquence donnée en tenant compte trois variables : la superficie du bassin versant variant de 10 à 2 000 km2, la hauteur de la pluie de 24h de période de retour T, coefficient régional R.

Le bureau d’études DELMARA, a effectué une étude hydrologique dans le Sud (Andohahela). Dans cette étude, il a profité l’occasion pour faire l’ajustement des paramètres de la formule de CRUPEDIX pour mieux conformer aux caractéristiques. D’où la formule ajustée pour la région Sud est :

2 PFh Q = S0,8 ( ) R Fh 80

Avec :

S : Surface du bassin versant [km2]

PFh : Pluviométrie journalière de fréquence F

R : Coefficient régional compris entre 0,47 et 1, pour région Sud R = 0,57 (Bibliographie : DELMARA)

Après calcul, on a :

Tableau 13 : Débits de crues ORSTOM

2 3 3 S[km ] 퐏ퟕퟓ퐡(mm) 퐏ퟑퟓퟎ퐡(퐦퐦) 퐐ퟕퟓ퐡(m /s) 퐐ퟑퟓퟎ퐡(m /s) 1 590 130,1 157,1 549,1 800,6

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Synthèse :

La méthode de Louis Duret donne des valeurs légèrement surestimées, par contre celle de CRUPEDIX donne une valeur moindre.

Pendant notre descente sur terrain, l’enquête réalisée auprès des gens nous a permis de déduire une valeur moyenne de ces deux méthodes. Nous n’avons pas pu observer une laisse de crue sur la digue de protection car il y en a une réfection en 2003.

Par précaution, le débit de crue de sûreté pour le dimensionnement du nouveau

3 barrage est la moyenne de ces deux méthodes. 퐐ퟑퟓퟎ퐡 = 1 344 m /s.

3.1.2. Etudes des besoins en eau du périmètre : 3.1.2.1. Pluie efficace :

La pluie efficace est la quantité d’eau essentielle à la croissance de la plante. Elle est déterminée à partir du logiciel « CROPWAT 8.0 ».

Ce logiciel propose plusieurs méthodes de calcul des pluies efficaces. La méthode à pourcentage fixe équivaut à 80% des pluies totales est utilisée. La pluie efficace supérieure à 100mm est arrondie à 100mm.

Figure 12 : Pluie efficace

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3.1.2.2. Evapotranspiration :

L’évapotranspiration potentielle ou ETP est la quantité d’eau évapotranspirée par une couverture végétale en phase de croissance et par le sol. L’ETP dépend de plusieurs facteurs tels que la température, l’humidité de l’air, la vitesse du vent, l’insolation, radiation solaire,…

Le logiciel « CROPWAT 8.0 » permet de calculer les besoins en eau d’irrigation et pour élaborer les programmes d’irrigation. La formule utilisée dans l’ETP est celle de PENMAN- MONTEITH.

Figure 13 : Evapotranspiration

3.1.2.3. Coefficient cultural :

C’est un facteur dans l’alimentation hydrique d’une parcelle. Il est défini par le rapport entre le besoin en eau optimum de la culture et la demande évaporative.

Les facteurs qui influent sur la valeur du coefficient cultural sont principalement :

 Les caractéristiques de la culture  Les dates de plantation ou de semis  Le rythme de développement de la plante et la saison végétative  Les conditions climatiques  La fréquence des pluies ou des irrigations Le coefficient cultural varie selon le stade de développement de la culture :

Tableau 14 : Coefficient cultural

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Culture Stade de développement de la culture 1er Mois 2ème Mois 3èmé Mois 4ème Mois 5ème Mois Coefficient 1,1 1,1 1,05 0,95 0,95 Cultural Valeurs sans étalement de repiquage

3.1.2.4. Calendrier cultural :

L’enquête menée sur terrain avec les paysans a permis de connaître qu’ils pratiquent deux saisons de culture à savoir le tsipala et le godra. Le tableau suivant donne le calendrier respectif pratiqué sur le périmètre :

Tableau 15 : Calendrier cultural

Saison N D J F M A M J J A S O

Tsipala

Godra

Semis Repiquage Récolte

3.1.2.5. Besoin en eau de la plante :

Elle est déterminée par la formule suivante :

BP = KcETP − Pe

Tels que :

Kc : Coefficient cultural

ETP : Evapotranspiration potentielle

Pe : Pluie efficace

3.1.2.6. Besoin en eau correspondant aux pratiques culturales :

Mise en boue :

La mise en boue est pratiquée avant le repiquage pour assurer la saturation du profil. La quantité d’eau qu’on doit apporter durant la mise en boue varie en fonction de la nature pédologique du sol. La lame d’eau est prise à 150 mm pour le sol limon argileux.

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Remplissage des clos :

Le remplissage des clos s’effectue après le repiquage. Cette phase consiste à assurer l’uniformité du plan d’eau dans la rizière. La quantité d’eau nécessaire varie en fonction du mode de culture :

100 mm pour le mode de culture traditionnelle

20 à 50 mm pour le Système de Riziculture Intensif ou SRI

Mise à sec :

La mise à sec est effectuée avant et après le sarclage. La procédure consiste à l’assèchement de la rizière suivi du sarclage, puis apporter de nouveau une même quantité que lors du remplissage des clos.

Entretien :

L’entretien assure l’oxygénation de l’eau dans les parcelles. Il est effectué après le sarclage jusqu’à la récolte. L’opération consiste à ne pas garder l’eau stagnée mais à la faire circuler en gardant la hauteur de la lame d’eau à 50 mm.

3.1.2.7. Besoin net :

C’est la quantité d’eau fournie à la culture, il est obtenu en faisant la somme de toutes les valeurs obtenues dans les calculs des besoins en eau de la plante et les besoins à la pratique culturale.

Le besoin net est donné par la formule suivante :

Bn = 10(Bp + MB + RP + ASSEC + EN)

Tels que :

Bp : Besoin en eau de la plante

MB : Mise en boue

RP : Remplissage des clos

ASSEC : Mise à sec

EN : Entretien

3.1.2.8. Besoin brut :

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C’est le besoin d’eau nécessaire à délivrer de la ressource disponible pour satisfaire les besoins en eau de la culture. Il est calculé en tenant compte de l’efficience E de l’irrigation à l’exploitation. Il est donné par la formule suivante :

Bn Bb = Eg

Tels que :

Bn : Besoin net

Eg : Efficience globale égale à 0,56 (Annexe …)

3.1.2.9. Débit fictif continu :

C’est le débit fourni d’une façon continue 24 heures sur 24 heures, permettrait de satisfaire les besoins d’une période donnée pour la surface unitaire. Il est exprimé par :

Bb x 1000 Dfc = N x 24 x 3600

Avec :

Bb : Besoin brut

N : Nombre de jours du mois

Le résultat est résumé dans le tableau suivant :

Tableau 16 : Besoin en eau

Mois J F M A M J J A S O N D Pe[mm] 100 89,6 47 16,2 6,2 0,9 0,5 0,9 1,8 11,5 33,3 92,6 Kc[mm] 1,1 1,08 1,01 0,95 0,37 1,1 1,08 1,01 0,95 0,37 ETP[mm] 182,3 163,5 148,2 146,7 112,2 84,3 179 195 158 163 BP[mm] 100 87 103 123 41 92 192 195 138 - PEP[mm] 18 18 MB[mm] 100 50 100 50 RP[mm] 67 33 67 33 ASSEC[mm] 67 33 67 33 EN[mm] 50 50 50 50 50 50 BN[[mm] 267,5 286,9 185,7 173,2 58,6 259,2 392,4 278,1 188,6 18 BN[m 3/ha] 2675 2869 1857 1732 586 2592 3924 2781 1886 180 BB 4777 5125 3316 3092 1047 4629 7008 4967 3368 321 DFC[l/s/ha] 1,78 2,12 1,24 1,19 0,40 1,73 2,41 1,92 1,26 0,12

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3.1.2.10. Débit d’équipement :

C’est le débit avec lequel se fait le dimensionnement des ouvrages d’irrigation, il est exprimé en [l/s/ha]. Sa valeur dépend des ressources disponibles :

Si les ressources disponibles sont limitées :

qe = dfcmax

Si les ressources disponibles sont largement suffisantes :

qe > dfcmax

Après calcul, on a qe = 2,5 l/s/ha

3.1.2.11. Débit en tête du réseau :

C’est le débit nécessaire au dimensionnement des canaux et ses ouvrages.

Qtête = qe x S

Avec : qe : Débit d’équipement

S : Surface à irriguer

Après calcul, on a Qtête = 6 105 l/s

3.1.3. Adéquation ressource-besoin :

Pour que l’irrigation soit assurée, il faut que ces besoins doivent être inférieurs aux apports. Le principe est de multiplier le débit fictif de chaque mois par la surface à irriguer et on fait la comparaison de ces valeurs avec les apports en année quinquennale sèche.

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Tableau 17 : Adéquation ressource-besoin

Mois J F M A M J J A S O N D DFC[l/s/ha] 1,78 2,12 1,24 1,19 0,40 1,73 2,41 1,92 1,26 0,12 Besoin [l/s] 4 355,7 5 172,9 3 023,1 2 913,3 986,1 4 220,5 5 884,4 4 679,5 3 070,6 293,1 Ressource[l/s] 107 700,1 85 979,1 77 833,7 30 771,5 12 218,1 10 860,5 9 503 7 240,3 6 787,8 71 498,4 Débit restant[l/s] 103 344,4 80 806,2 74 810,6 27 858 11 232 6 640 3 618,6 2 560,8 3 717,2 71 205,3

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D’après ces résultats, les apports disponibles sont largement suffisants pour satisfaire le besoin en eau de l’agriculture.

3.2. Conception du nouveau barrage :

Pour assurer l’irrigation, il faut dériver une partie de la rivière vers le périmètre. L’ouvrage à construire sera donc un barrage de dérivation de type barrage poids c’est-à-dire qu’on ne considère aucun effet de voûte.

La conception du barrage correspond aux desiderata des usagers c’est-à-dire permettre aux véhicules légers de traverser par-dessus le corps du barrage en période hors crues afin de faciliter la circulation vers le champ d’exploitation de saphir à Ambarinakoho.

Pour cela il faut donc prévoir, en plein milieu du barrage, un système de déversoir amont en béton armé et des pertuis pour que l’eau puisse passer par-dessous le corps du barrage.

Selon les exigences de NIHYCRI :

 Le barrage doit-être dimensionné avec le débit de sûreté.  Le barrage de cette classe doit être en béton cyclopéen.  Le barrage doit être équipé de deux systèmes de chasse afin de pouvoir descendre le niveau d’eau amont en ouvrant l’un des systèmes pour un entretien ou une maintenance sur l’autre.  Un système de chasse doit placer du côté droit c’est-à-dire du côté de la prise principale en rive droite

Une étude géotechnique a été menée sur la fondation du barrage existant et le résultat montre que la résistance de cette fondation rocheuse est fiable pour supporter le poids du barrage, le site est donc idéal. Vue la configuration générale du réseau, il n’est plus possible de faire une extension au niveau de la rizière la plus haute, donc on a gardé le calage initial du déversoir amont.

3.2.1. Dimensionnement et calage hydraulique du barrage : 3.2.1.1. Déversoir amont :

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Côte de la crête du déversoir amont:

La crête du déversoir amont doit être calée à pouvoir dominer la totalité de la surface à irriguer. En se basant sur la configuration générale du périmètre, on a pu constater qu’il n’est plus possible de faire une extension et en plus il y a une grande différence entre le calage initial du déversoir amont et la rizière la plus haute qui est de 199,5m. Ainsi, le calage initial du déversoir a été gardé avec une côte de 204,5 m.

Hauteur du déversoir:

C’est la différence entre la côte de la crête du déversoir et la côte du lit de la rivière sur le site d’implantation. Après calcul, on trouve hd = 1,60 m.

Débit évacué par le déversoir sans ouverture des vannes :

On fixe la longueur du déversoir de 24,4 m, et on fixe la hauteur d’eau au-dessus du déversoir amont à partir de la différence côte de la crête du barrage et la côte de la crête du déversoir. Le débit évacué est donné par la formule suivante :

3 QaMoy = m1L√2gh2

Avec :

Ql : Débit limite pour que les vannes soient fermées m1 : Coefficient de débit (déversoir à seuil mince m1= 0,42)

L : longueur du déversoir h : Hauteur d’eau au-dessus du seuil

Tableau 18 : Débit maximal évacué par le déversoir

3 L (m) 퐦ퟏ H (m) 퐐퐥 (m /s) 24,4 0,42 0,40 12

A partir de 12 m3/s, il faudra commencer à ouvrir une vanne.

3.2.1.2. Barrage :

Côte de la crête du barrage :

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La côte de l’ancien barrage a été gardée afin de faciliter la circulation des véhicules. Cb = 204,8 m

Largeur de la crête du barrage :

Pour assurer le passage des véhicules légers par-dessus le corps du barrage, la largeur de la crête du barrage doit correspondre aux largeurs de ces véhicules. lb = 3,20 m

Hauteur du barrage :

C’est la différence entre la côte de la crête du barrage et la côte du lit de la rivière sur le site d’implantation. Après calcul, on trouve hb = 2m

Hauteur d’eau au-dessus du barrage :

Elle sert à vérifier si la digue de protection est submergée par la rivière avec la crue de sûreté et permet de calculer le nombre de vannes de chasses.

 Hauteur d’eau au-dessus du barrage avec les vannes fermées :

Elle est calculée avec la formule de l’orifice dénoyé suivante :

3 Q350h = m2LT√2ghs12

Avec :

Q350h : Débit de sûreté

LT : Longueur totale du seuil hs1 : Hauteur d’eau au-dessus du seuil du barrage avec les vannes fermées m2 : Coefficient de débit (déversoir à seuil épais m2= 0,38)

Après calcul, on a hs1 = 5,68 m.

Ce qui signifie que la rivière déborde la digue de protection qui est calée à 210,45m (5,65m au-dessus de la crête du barrage). Ainsi, il est nécessaire de prévoir un système de chasse non seulement pour assurer la chasse des sables mais aussi pour évacuer l’eau en période de crues.

 Hauteur d’eau au-dessus du barrage avec les vannes ouvertes :

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Calculée à partir de la combinaison des écoulements en orifice dénoyée et noyée.

3 Q350h = (m2LT√2ghs22 + µS√2g∆H)

Avec : hs2 : Hauteur d’eau au-dessus du barrage avec les vannes ouvertes à 100%

µ : Coefficient de contraction latérale 0,70

S : Section des vannes

∆H : Charge au niveau de la vanne de fond

Cette charge au niveau de la vanne de fond n’est que la différence entre le niveau de l’eau en amont et aval du barrage. Pour calculer le niveau d’eau aval, on utilise la formule de Manning-Strickler :

2 1 Q350h = K S R3 I2

Avec :

K : Coefficient de Manning (25 pour la rivière)

S : Section mouillée

R : Rayon hydraulique

I : Pente longitudinale

Après calcul, on a ∆H = Hamont − Haval = 2,8 m

Le résultat est résumé dans le tableau suivant :

Tableau 19 : Hauteur d’eau au-dessus du barrage à vannes ouvertes

퐐ퟑퟓퟎ퐡 퐦ퟐ 퐋퐓 µ 퐒 퐡퐬ퟐ (m3/s) (m) (m2) (m) 1344 0,38 59 0,70 12 5,5

D’après ce résultat, il est donc nécessaire de mettre 8 vannes de section 1,5m x 1m chacune. Et si les vannes sont ouvertes le niveau de la rivière ne dépasse pas la côte de la digue de protection. C’est-à-dire que les pertuis peuvent évacuer un débit total de 62 m3/s.

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Pour respecter la NIHYCRI, on a divisé ces vannes en 2 systèmes. Le premier, muni de 4 vannes, est placé du côté de la prise principale en rive droite et le deuxième système, muni de 4 vannes, est placé au milieu du barrage sur le déversoir amont.

Figure 14 : Barrage

3.2.2. Stabilité du barrage :

La stabilité du barrage se décline 3 composantes : la stabilité au glissement, la stabilité au renversement, la stabilité au poinçonnement. Cette dernière est spécifique pour la fondation sur sol meuble. Mais pour notre cas il n’est plus nécessaire de la calculer. Avant de procéder aux calculs, le primordial c’est de savoir les hypothèses de calculs et les forces agissantes sur l’ouvrage. Tous les calculs se font avec le débit de sûreté.

3.2.2.1. Hypothèses de calcul :

Pour mener à bien les calculs, il faut adopter les hypothèses suivantes :

 Poids volumique de l’eau : 1 T/m3  Poids volumique du béton cyclopéen : 2,2 T/m3  Poids volumique du sédiment : 1,6 T/m3  La fondation est sur rocheux alors la sous pression est négligeable  Supposons que les vannes sont tous fermées

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3.2.2.2. Inventaire des forces agissantes sur l’ouvrage :

Figure 15 : Forces agissantes sur le barrage

Poussée de l’eau :

C’est le résultat de la pression de l’eau sur le parement amont du barrage. Elle est exprimée par :

P1 = γeau x hs2 x hb P = P + P Tels que : { 1 1 2 P = γ x h 2 2 2 eau b

Avec :

P1 : Poussée de l’eau correspondant à la lame d’eau

P2 : Poussée de l’eau correspondant au réservoir d’eau

훾푒푎푢 : Masse volumique de l’eau hs2 : Lame d’eau hb : Hauteur du barrage

Après calcul, on a P = 13 360 kg

Poussée des sédiments :

Elle est exprimée par la formule :

1 π ∅ P = γ x h 2 x tg2 ( − ) s 2 eau s 4 2

Avec :

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hs : Hauteur des sédiments 25 cm

∅ : Angle de frottement interne 25°

Après calcul, on Ps = 20 kg

Poids propre du barrage :

Le poids propre du barrage s’oppose à la poussée de la rivière. Pour faciliter le calcul, on divise le profil du barrage en trois parties (figure 15). Il est exprimé par :

W = W1 + W2 + W3+W4+W5+ Eperon

Tels que :

W1 : Poids du massif du barrage

W2 : Poids du radier amont

W3 : Poids du radier aval

W4 : Poids du radier amont

W5 : Poids du radier aval

Eperon : Poids de l’éperon du barrage

Après calcul, on a W = 35 173 kg

Surcharge :

C’est l’ensemble du poids de l’eau sur le radier amont, sur la crête du barrage ainsi que sur le radier aval.

Après calcul, on a Sc = 158 150 kg

3.2.2.3. Stabilité au glissement :

Sous l’effet de la poussé de l’eau, le barrage tend à glisser sur sa base. C’est le poids de l’ouvrage et son ancrage sur le soubassement rocheux qui empêchent le glissement. En négligeant cet ancrage, la condition de non glissement est vérifiée si :

∑(W − U) K = tg∅ > 1 g ∑ P

Avec :

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Kg : Coefficient de glissement

W : Forces verticales dues au poids du barrage

U : Sous-pression

∑ P : Résultante des forces horizontales

∅ : Angle de frottement interne avec tg∅ = 0,75

Après calcul, on trouve Kg = 2,02 > 1 donc le barrage est stable au glissement

3.2.2.4. Stabilité au renversement :

Sous l’effet de la poussée de l’eau, l’ouvrage tend à basculer vers l’aval c’est-à-dire un mouvement de rotation autour du pied aval. C’est le poids de l’ouvrage qui s’oppose à cet effet de renversement. La condition de non renversement est vérifiée si :

∑ Ms Kr = > 1,5 ∑ Mr

Avec :

Ms : Moment de stabilité par rapport au point O

Mr : Moment de renversement par rapport au point O

Kr : Coefficient de renversement qui est égale à 1,5

Après calcul, on trouve Kr = 1,65 > 1,5 donc l’ouvrage est stable au renversement

3.2.2.5. Stabilité élastique :

Dans cette étude, on vérifie que le barrage travail bien en compression et que le sol supporte bien le poids du barrage, c’est-à-dire que l’on a :

σmin < σmax < σs

Avec :

2 σmin : Contrainte minimale [T/m ]

2 σmax : Contrainte maximale [T/m ]

2 σs : Contrainte admissible correspondant à la nature du sol de fondation [T/m ] 67 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

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N 6M σ = − min S B2 N 6M σ = + max S B2

Avec :

N : Somme des efforts normaux [T]

S : Surface de contact par mètre linéaire [m2]

M : Moment fléchissant par rapport à l’axe passant par le centre de gravité de la semelle [Tm]

B : Base de la fondation [m]

Pour notre cas, le sol de fondation est de nature roche compacte avec une contrainte admissible de 100 à 150 T/m2 (Détail en ANNEXE VI)

Après calcul on a :

2 2 σmin= 0,805 T/m < 100 T/m

2 2 σmax= 1,67 T/m < 100 T/m

La condition de stabilité élastique est donc respectée

3.2.2.6. Ancrage du barrage à la fondation rocheuse :

Même si la fondation est rocheuse, il est nécessaire d’y ancrer le barrage pour plus de sécurité. L’utilisation des cannes d’ancrages de diamètre Ø16 (16 mm) placées en quinconce tous les 75 cm permet de solidariser le rideau du barrage en béton cyclopéen. La relation suivante est utilisée pour la détermination de la profondeur d’ancrage :

Ø x fe l = 4 x τsu

Avec :

Ø : Diamètre de l’ancrage fe : Limite d’élasticité

τsu : Contrainte admissible

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

En pratique, la profondeur d’ancrage est déterminée par :

l = 50 x Ø

Après calcul, on a l = 80 cm

3.3. Calage hydraulique du canal principal :

Le calage hydraulique permet de dimensionner les canaux d’irrigation afin d’avoir la section optimale pour le débit à transiter. Il permet alors de déterminer les caractéristiques des canaux tels que :

 La largeur de base  La hauteur d’eau dans le canal  La vitesse de l’écoulement

Le calage hydraulique de ce réseau d’irrigation est déterminé à partir de l’équation de Manning-Strickler :

2 1 Q = K S R3 I2

Avec :

K : Coefficient de Manning (30 pour les canaux en terre et 60 pour ceux bétonnés)

S : Section mouillée

R : Rayon hydraulique

I : Pente longitudinale

Pour ce projet, on a divisé le canal principal en dix (10) tronçons et chaque tronçon est divisée a été divisé en plusieurs biefs. Après calcul, on a pu constater que le dédit au bout du canal est suffisant pour faire fonctionner la centrale hydroélectrique de la JIRAMA d’un débit optimal de 1,4 m3/s. Les résultats sont résumés dans les tableaux suivants :

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Tableau 20 : Débit en tête des tronçons

PM Superficie Débit en tête Tronçon Début Fin Irriguée [ha] [l/s]

1 0 5838 165 6105 2 5838 8247 235 5692,5 3 8247 10189 81 5105

4 10189 10868 77 4902,5 5 10868 12267 43 4710

6 12267 14548 131 4602,5 7 14548 18819 92 4275

8 18819 21729 1048 4045 9 21729 23262 215 2053,8 10 23262 25057 355 1537,8

Tableau 21 : Calage du canal principal

N° Bief PM Débit Pente K b h H m Plafond canal Plan d’eau Vitesse Début Fin [l/s] [m/km] [m] [m] [m] Début Fin Début Fin [m/s]

1 0 1281 6105 0,45 30 2,5 1,7 2 2 201,41 200,83 203,11 204,81 0,63

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

2 1281 2122 6105 2,15 60 1 1,02 1,4 2 200,83 199,02 201,85 202,87 1,88 3 2122 3862 6105 0,21 30 4 1,7 2 2 199,02 198,65 200,72 202,42 0,46 3862 3981 198,65 198,27 4 3981 5769 6105 0,2 30 4 1,75 2 2 198,27 197,91 200,02 201,77 0,45 5769 5917 197,91 197,12 5 5917 7615 5693 0,53 30 2 1,64 2 2 197,12 196,22 198,76 200,4 0,66 6 7615 8009 51,2 196,22 175,88 7 8009 8237 5693 5,09 60 1 0,84 1,4 2 175,88 174,72 176,72 177,56 2,6 8237 8289 174,72 174,53 8 8289 10149 5105 0,65 30 4 1,2 1,5 2 174,53 173,33 175,73 176,93 0,67 10149 10189 173,33 173,15 9 10189 10869 4903 1,75 60 2 0,82 1 2 173,15 171,96 173,97 174,79 1,64 10869 11001 171,96 171,62 10 11001 12267 4710 0,46 30 4 1,23 1,5 2 171,62 171,04 172,85 174,08 0,57 12267 12287 171,04 170,65 11 12287 13165 4603 1,54 60 2,5 0,75 1 2 170,65 169,3 171,4 172,15 1,51 12 13165 13511 29,16 169,3 159,21 13 13511 14549 4603 0,93 30 3 1,2 1,5 2 159,21 154,88 160,41 161,61 0,7 14549 14645 154,88 153,99 14 14645 18517 4275 0,3 30 4 1,3 1,5 2 153,99 152,81 155,29 156,59 0,48 15 18517 18820 4275 1,45 60 2,5 0,73 1 2 152,81 149,63 153,54 154,27 1,44 18820 18907 149,63 148,2 16 18907 19438 4045 0,19 30 2,5 1,42 1,75 2 148,2 148,1 149,62 151,04 0,4 17 19438 19500 4045 15,81 60 1 0,53 1 2 148,1 147,12 3,59 18 19500 20995 4045 0,32 30 2,5 1,48 1,75 2 147,12 146,64 148,6 150,08 0,5 19 20995 21729 4045 0,33 30 2,5 1,48 1,75 2 146,64 146,4 148,12 149,6 0,5 20 21729 23867 2054 0,36 30 1,5 1,2 1,5 2 146,4 144,18 147,6 148,8 0,44 21 23867 24379 18,71 144,18 134,6 22 24379 24569 2054 6,58 60 1 0,48 1 2 134,6 133,35 135,08 135,56 2,18 23 24569 24778 1538 0,33 30 2,5 0,93 1,2 2 133,35 133,28 134,28 135,21 0,4 24 24787 25057 1538 0,37 30 2,5 0,9 1,2 2 129,2 129,1 130,1 131 0,41

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3.4. Conception des déssableurs en amont des siphons :

Un déssableur est un ouvrage permettant de piéger les sables ou les limons ainsi que les évacuer vers la rivière. Pour notre cas, il empêche l’entrée des sables dans le siphon. Il est recommandé de concevoir un déssableur en amont de chaque siphon. (détails : ANNEXE VIII)

Pour le dimensionnement des déssableurs, les relations suivantes sont nécessaires :

L. W V = (1) h Q V = (2) h. l Q (1) et (2) W = { L. l Avec :

V : Vitesse de l’écoulement dans le déssableur [m/s]

W : Vitesse de chute de la particule [m/s]

L : Longueur du déssableur [m] l : Largeur du déssableur [m]

Q : Débit de l’écoulement [m3/s] h : Hauteur du déssableur [m]

Pour calculer la vitesse de chute de la particule, on utilise la formule de STOCKES suivante :

2 g(ρp − σe)(d ) W = 18η

Avec : g : Accélération due à la pesanteur 9,81 m/s2

3 ρp : Masse volumique de la particule 2650 kg/m (sable)

3 σe : Masse volumique de l’eau 1000 kg/m d : Diamètre apparent de la particule 200 µm

η : Viscosité dynamique de l’eau 1,306 . 10-6

Après calcul on a, W = 0,027 m/s 72 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

D’où, on a la longueur et la largeur à partir des relations (1) et (2)

Pour déterminer h, on part de la relation (1) et pour qu’il y a décantation la vitesse doit être inférieure ou égale à 3 m/s. h varie en fonction du débit et de la longueur du déssableur. Les détails de calcul sont en ANNEXE VIII. Les résultats sont résumés sur le tableau suivant dont les numéros correspondent à ceux des siphons :

Tableau 22 : Dimensions des déssableurs

Déssableur N°1 N°2 N°3 N°4 N°5 N°6 N°7 N°8 Débit 6 105 6 105 5 692 5 105 4 902 4 710 4 602 4 275 [m3/s] Longueur 30 30 30 30 30 28 28 26 [m] Largeur 7 7 7 6 6 6 6 6 [m] Hauteur 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 [m]

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PARTIE IV : ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL La réalisation de ce projet est prise comme l’une des clés de développement pour notre pays. Pourtant, la construction et la réhabilitation des ouvrages sont une menace pour l’environnement biophysique et humaine. Actuellement, les problèmes environnementaux de Madagascar sont la dénaturation, la dégradation ainsi que la destruction de l’écosystème.

Pour assurer une meilleure intégration des considérations environnementales au développement et une meilleure utilisation des ressources et des territoires, l’Etat Malagasy procède à l’approbation de la loi portant Charte de l’Environnement Malagasy (Article 10 de la loi N°90 – 033 du 21 Décembre 1990, modifiée par la loi N°97 – 012 du 06 Juin 1997 et N°2004 – 015 du 19 Aout 2004) et à l’application du décret relatif à la Mise En Compatibilité des Investissements avec l’Environnement ou décret MECIE (Décret N°99 – 954 du 15 Décembre 1999 modifié par le décret N°2004 – 167 du 03 Février 2004).

Cette loi implique une obligation pour les projets d’investissements publics ou privés susceptibles de porter atteinte à l’environnement d’être soumis soit à une Etude d’Impact Environnemental (EIE), soit à un Programme d’Engagement Environnemental (PREE) selon la nature technique, l’importance du projet et la sensibilité du milieu d’implantation.

4.1. Mise en contexte du projet :

Actuellement, la dégradation voir même la destruction des infrastructures agricoles sur le périmètre de Taheza conduit à l’insuffisance d’eau. En raison de ce manque d’eau, les habitants ne peuvent plus cultiver et ce phénomène déclenche la pauvreté.

Pourtant, ce projet consiste à remettre en état ces infrastructures par le biais du ministère de l’agriculture et du développement rural afin de réduire cette misère. Ceci aura donc des impacts non seulement sur le milieu humain mais aussi sur le milieu biologique ainsi que sur le milieu physique.

4.2. Description du projet :

Face à ce problème d’alimentation en eau du périmètre depuis des années, ce projet permet d’apporter une solution afin de contribuer à la lutte contre l’insuffisance alimentaire que la région subisse. Ce remède nécessite plusieurs travaux qui sont divisés en quatre phases

74 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014 bien déterminées : la phase préparatoire, la phase d’exécution, la phase de fermeture et la phase de fermeture.

Tableau 23 : Description du projet

PHASE ETAPES DE TAVAIL ACTIVITES -Recrutement des ouvriers (locaux et étrangers) -Construction d’un magasin de stockage des Installation de chantier matériels et matériaux -Transport des matériels et matériaux par des camions -Achat de matériaux locaux

-Révision du statut, des règlements intérieurs de l’association Renforcement de -Renforcement de capacité organisationnel des Phase préparatoire capacité des AUE membres de bureaux -Organisation d’ateliers de réflexion -Sensibilisation des paysans en matière d’intensification de la culture et encadrement technique sur l’entretien Démolition de l’ancien -Arrêt du trafic sur le barrage barrage -Utilisation des explosifs Construction du nouveau -Mise en place d’un batardeau provisoire barrage -Coulage du béton -Enduit et Chape du barrage Phase d’exécution Regabaritage et mise en -Transport des matériaux pour le bétonnage place des bétons pour -Fouilles par les bénéficiaires certains biefs -Travaux de maçonneries Construction des -Réalisation des fouilles par les bénéficiaires déssableurs -Transport des matériaux pour le bétonnage -Travaux de maçonneries -Evacuation des terres excédentaires Phase de Repli de chantier -Evacuation des déchets de chantier fermeture -Libération des personnels et ouvriers recrutés pendant le projet Phase -Exploitation du périmètre par les bénéficiaires d’exploitation Exploitation du périmètre -Intensification durable de la culture -Gestion du périmètre par l’AUE

4.3. Description du milieu récepteur :

Le milieu récepteur est l’environnement naturel existant dans la zone d’étude du projet qui est composé du :

 Milieu physique  Milieu biologique  Milieu humain

75 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

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Milieu physique :

La zone d’étude est située dans les communes rurales de Bezaha et d’Andranomangatsiaka, district de Betioky Atsimo dont le relief est dominé par des plaines et des plateaux variés. L’irrigation est assurée par un barrage à Ambarinakoho implanté sur la rivière Taheza. Aucune zone inondable n’existe dans la zone d’étude étant donné que la rivière se trouve dans le bas fond des vallées. Pour en savoir plus, voir la partie I : monographie de la zone d’étude.

Milieu biologique :

 La flore :

La flore de la zone d’étude est surtout caractérisée par son originalité et par ses adaptations spectaculaires aux conditions climatologiques et écologiques sévères. La famille de Didieraceae est endémique de la région Atsimo-Andrefana. Cette famille est représentée par quatre genres (Didierea, Alluaudia, Alluaudiopsis et Decaryia) qui comptent en tout 12 espèces. La zone est surtout dominée par une mosaïque de culture, forêt dense et savane herbeuse.

 La faune :

Parmis les 265 espèces d’oiseaux de Madagascar (Langrand, 1995), 201 sont résidentes et 105 endémiques. La zone d’étude comprend 145 éspèces nicheuses dont 64 sont endémiques (Monographie de la région Atsimo Andrefana, 2008)

La zone d’étude est aussi caractérisée par un endémisme local remarquable des espèces de reptiles. La tortue radiée (Geochelone radiata) et la tortue araignée (Pyxis arachnoides) fréquentent les fourrés. De nombreuses espèces de lézards y sont également endémiques.

 Milieu humain :

Ce milieu a été déjà parlé au chapitre I : monographie de la zone d’étude. Depuis la mise en place du PLAE, la population est assez sensible à la protéction de l’environnement et surtout à la protéction du bassin versant latéral impactant le périmètre comme la mise en place des plaques à titre de sensibilisation de la population contre la culture sur brulis, il y a aussi la culture des aloès, des jatrophas,… Ainsi que la mise en place des murs en gabions pour des zones sensibles à l’érosion.

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4.4. Identifications des impacts :

Elle comprend les impacts relatifs à la réalisation du projet ainsi que ceux liés à l’exploitation du projet. Pour permettre d’identifier et de caractériser les impacts potentiels, une détermination par phase du projet est récapitulée dans le tableau suivant :

Tableau 24 : Identification des impacts

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ETAPE DE SOURCE D’IMPACT IMPACTS POSITIFS IMPACTS NEGATIFS TRAVAIL Milieu Physique Milieu Biologique Milieu Humain Milieu Physique Milieu Biologique Milieu Humain Phase préparatoire Recrutement des Création Apparition des ouvriers d’emplois conflits entre ouvriers Construction d’un Création Défrichement de magasin de d’emplois certaines plantes Installation du stockage chantier Transport des Emission de gaz Accentuation matériaux et et de poussière des bruits, matériels par dans risque camions l’atmosphère d’accident routier Achat de matériaux Source de revenus locaux pour les habitants locaux Révision du statut, Associations des règlements rendues formelles intérieurs de l’association Renforcement de Responsabilisation capacité des usagers de Renforcement organisationnel des l’eau de capacité des membres de AUE bureaux Organisation Consultation des d’ateliers de paysans par une réflexion approche participative, Information des paysans sur

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l’importance de l’aménagement Sensibilisation des Amélioration du paysans en matière rendement, d’intensification de amélioration du la culture et « savoir-faire » encadrement des paysans en technique sur matière l’entretien d’entretien Phase d’exécution Arrêt du trafic sur Arrêt le barrage temporaire de l’exploitation Démolition de du saphir l’ancien barrage Utilisation des Pollution de l’air Perturbation des Risque explosifs faunes et des d’accident de flores dans la travail rivière Mise en place d’un Perturbation de Défrichement des Risque de Construction du batardeau l’écoulement faunes et flores noyade des nouveau provisoire ouvriers barrage Coulage du béton Achat des produits locaux Transport de Emission de gaz Accentuation matériaux pour le et de poussière des bruits, Regabaritage et bétonnage dans risque mise en place l’atmosphère d’accident des bétons pour routier certains biefs Fouilles par les Source de revenus Défrichements du canal bénéficiaires pour les des plantes principal bénéficiaires

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Fouilles par les Source de revenus Défrichements bénéficiaires pour les des plantes bénéficiaires Construction Transport de Emission de gaz Accentuation des déssableurs matériaux pour le et de poussière des bruits, bétonnage dans risque l’atmosphère d’accident routier Phase de fermeture Evacuation des Pollution du sol, Atteinte à la terres de l’eau et de santé des excédentaires et l’air habitants Repli de des déchets de chantier chantier Libération des Remise en ouvriers chômage des ouvriers Phase d’exploitation Exploitation du Réduction de périmètre par les l’insuffisance bénéficiaires alimentaire, scolarisation des Exploitation du enfants, réduction périmètre de l’insécurité Intensification Amélioration du Immigration durable de la rendement intensifiée culture

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4.5. Analyse et évaluation des impacts :

L’évaluation des impacts du projet sur l’environnement est réalisée en prenant en compte trois critères : l’intensité, la durée et l’étendue. Cette évaluation se fait à partir de la mise en relation des sources d’impacts identifiés par la matrice avec les éléments du milieu concerné. La méthode consiste à attribuer un coefficient pour chacun de ces trois critères.

Intensité :

Elle traduit le degré de perturbation de l’élément environnemental considéré relatif à son intégrité, sa qualité, sa fonction ou son dynamisme interne. Elle est :

 Forte quand l’impact met en cause l’intégrité de l’élément environnemental touché, altère fortement sa qualité c’est-à-dire qu’il modifie complètement la dynamique, l’aspect de l’élément concerné ou restreint son utilisation de façon significative.  Moyenne quand l’impact réduit quelque peu l’utilisation, la qualité ou l’intégrité de l’élément environnemental, c’est-à-dire qu’il modifie partiellement la dynamique ou la qualité de l’élément sans pour autant modifier ses fonctions.  Faible quand l’impact n’entraîne pas de modification perceptible de l’intégrité de la qualité de l’élément environnemental. Durée :

La durée de l’impact se réfère à la période pendant laquelle l’impact se fait sentir. Elle est :

 Permanente quand l’impact est ressenti de façon continue pendant une période longue (Supérieure ou égale à la durée de vie du projet ou quand il est irréversible)  Temporaire quand l’impact est ressenti de façon continue mais pour une période de temps inférieure à la durée du projet (une saison ou quelques années) ou quand il est réversible  Occasionnelle quand l’impact est ressenti pour une période courte par exemple durant le temps d’installation ou de réalisation des travaux. Etendu :

L’étendu exprime l’emprise ou la portée spatiale des effets de l’impact considéré. Elle est :

 Régionale quand l’impact est ressenti par l’ensemble de la population de la région ou par une proportion importante de la population  Zonale quand l’impact est ressenti par l’ensemble de la population de la région ou par une proportion importante de la population  Locale quand l’impact est ressenti par la population dans l’environnement immédiat de l’activité (c’est-à-dire par un groupe restreint d’individu) Tableau 25 : Note d’évaluation

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CRITERE NOTE Forte 3 Intensité Moyenne 2 Faible 1 Durée Permanente 3 Temporaire 2 Occasionnelle 1 Régionale 3 Etendue Zonale 2 Locale 1

En fonction du total des coefficients d’un impact, il est classé selon les intervalles suivants :

 Impact majeur qui correspond à un changement très important quand il est compris entre [7,9]  Impact moyen qui correspond à un changement important quand il est compris entre [5,6]  Impact mineur qui correspond à un changement peu important quand il est compris entre [3,4]

Tableau 26 : Evaluation des impacts

Source d’impacts Impacts engendrés Intensité Durée Etendue Importance Impacts positifs Recrutement des Création d’emplois 2 2 2 6 ouvriers Achat de matériaux Source de revenus pour 2 2 2 6 locaux les habitants locaux Révision du statut, des Associations rendues 2 3 2 7 règlements intérieurs formelles de l’association Renforcement de Responsabilisation des 2 3 2 7 capacité usagers de l’eau organisationnel des membres de bureaux Organisation d’ateliers Consultation des paysans 2 3 2 7 de réflexion par une approche participative, Information des paysans sur l’importance de l’aménagement Sensibilisation des Amélioration du 2 3 2 7 paysans en matière rendement, amélioration d’intensification de la du « savoir-faire » des culture et encadrement paysans en matière technique sur d’entretien l’entretien Coulage du béton Achat des produits locaux 2 2 2 6

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Exploitation du Réduction de 2 3 3 8 périmètre par les l’insuffisance alimentaire, bénéficiaires scolarisation des enfants, réduction de l’insécurité Intensification durable Amélioration du 2 3 3 8 de la culture rendement TOTAL DES IMPCTS POSITIFS 62 Impacts négatifs Recrutement des Apparition des conflits 2 3 3 8 ouvriers entre ouvriers Construction d’un Défrichement de 1 2 3 6 magasin de stockage certaines plantes Transport des Accentuation des bruits, 2 1 2 5 matériaux et matériels risque d’accident routier, par camions Emission de gaz et de poussière dans l’atmosphère Utilisation des explosifs Risque d’accident de 1 2 3 6 travail, Perturbation des faunes et des flores dans la rivière, pollution de l’air Mise en place d’un Risque de noyade des 1 3 3 7 batardeau provisoire ouvriers, Défrichement des faunes et flores, Perturbation de l’écoulement Evacuation des terres Atteinte à la santé des 1 3 3 7 excédentaires et des habitants, Pollution du déchets de chantier sol, de l’eau et de l’air Libération des ouvriers Remise en chômage des 1 2 2 5 ouvriers Intensification durable Accroissement de la 2 3 3 8 de la culture population par immigration TOTAL DES IMPCTS NEGATIFS 52

4.6. Mesure d’atténuation :

Les différentes mesures d’atténuation et de compensation sont résumées dans le tableau suivant :

Tableau 27 : Mesure d’atténuation

Source d’impacts Impacts négatifs Mesure d’atténuation Responsable de l’exécution Recrutement des Apparition des conflits Respecter les ouvriers entre ouvriers conditions de travail, Entreprise et droits des ouvriers

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Construction d’un Défrichement de Limiter le Entreprise magasin de stockage certaines plantes défrichement Transport des Accentuation des Bien définir le temps matériaux et bruits, risque de passage des engins matériels par camions d’accident routier, et arroser le trajet Entreprise Emission de gaz et de avec de l’eau, Port de poussière dans casque antibruit, l’atmosphère disposer des agents de circulation Utilisation des Risque d’accident de Port de gilet et botte explosifs travail, Perturbation de chantier, limiter la Entreprise des faunes et des zone d’installation flores dans la rivière, pollution de l’air Mise en place d’un Risque de noyade des Port de gilet de Enterprise batardeau provisoire ouvriers sauvetage, Evacuation des terres Atteinte à la santé des Evacuer les déchets excédentaires et des habitants, Pollution du sur les lieux indiqués Entreprise déchets de chantier sol, de l’eau et de l’air par les autorités locales Libération des Remise en chômage Donner aux ouvriers Entreprise ouvriers des ouvriers des attestations Intensification Accroissement de la Sensibiliser sur la durable de la culture population par propreté et Communes immigration l’éducation civique

4.7. Plan de gestion environnementale :

Le plan de gestion environnementale est obligatoire afin de pouvoir faire un suivi des mesures d’atténuation citées ci-dessus, ce plan est représenté sur le tableau suivant :

Tableau 28 : Plan de gestion environnementale

Impacts Indicateur de Méthode de Outils de suivi Fréquence de Résultat suivi suivi suivi attendu Apparition Nombre de Enquête de Enquête Toutes les Inexistence des conflits plaintes et chaque semaines des plaintes entre ouvriers conflits ouvrier Risque de la Propreté de la Constat visuel yeux Toutes les Propreté pollution zone semaines pollution de Qualité de Pendant la Eau non l’eau l’eau Constat visuel Yeux période de polluée pluie Atteinte à la Nombre de Enquête au Toutes les Pas de santé des malade niveau du CSB Enquête semaines malade habitants et de l’hôpital Immigration Nombre de Enquête au intensifiée population niveau des Contrôle des fokontany Statistique Par an immigrants

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PARTIE V : ETUDE ECONOMIQUE La réhabilitation du périmètre provoque une succession de dépenses et de revenus échelonnés dans le temps.

Les dépenses sont classées en deux catégories dont la première est la dépense d’investissement et la seconde c’est la dépense de fonctionnement.

Les revenus résultant de l’exploitation des infrastructures proviennent de l’accroissement de la production agricole nette de l’ensemble du périmètre.

5.1. Coût estimatif des travaux :

L’évaluation du coût estimatif des travaux est basée sur la quantification de tous les détails des séries de travaux (Terrassement, génie civil, divers équipements,…) c’est-à-dire les quantités mesurées sur l’ensemble des ouvrages projetés.

Le coût des travaux envisagés comprend :

- Démolition de l’ancien barrage - Construction du nouveau barrage - Regabaritage et bétonnage de quelques biefs du canal principal - Construction des déssableurs - Curage du déssableur principal Le détail de calcul est représenté en annexe…

Le coût des travaux est résumé comme suit :

 Installation et repli de chantier……………………………………………… 1 000 000 000 Ar  Travaux…………………………………………………………………………………. 3 839 264 000 Ar  Imprévu (20% des travaux)………………………………………………………. 767 852 800 Ar  Frais d’étude……………...... 100 000 000 Ar  TOTAL (HTVA)……………………………………………………………………….. 5 707 116 800 Ar  TVA (20%)……………………………………………………………………………… 1 141 423 360 Ar  TOTAL (TTC)……………………………………………………………………….. 6 848 540 160 Ar Le coût du projet s’élève à : SIX MILLIARDS HUIT CENT QUARENTE HUIT MILLIONS CINQUE CENT QUARENTE MILLES CENT SOIXENTE ARIARY

5.2. Projection des flux du projet : 5.2.1. Evolution des rendements agricoles :

Actuellement, la superficie irriguée est de 24 ha avec un rendement moyen de 2 t/ha, la production annuelle de paddy pour les deux saisons de culture est de 96 t.

Après la réhabilitation, la totalité de la superficie est occupée par les deux saisons dès la deuxième année tandis qu’à la première année seulement 3/4 de la superficie sera cultivée

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et le 50% des producteurs adopteront le Système Rizicole Amélioré (SRA) à partir de la cinquième année avec un rendement moyen de 4 t/ha.

Tableau 29 : Evolution de la production

Avant- Après-projet projet 1èreAnnée 2èmeAnnée 3èmeAnnée 4èmeAnnée A partir de 5èmeAnnée Taux d’adoption 10% 15% 25% 40% 50% SRA Superficie cultivée 24 1831 2442 2442 2442 2442 TSIPALA (ha) Superficie cultivée 24 1831 2442 2442 2442 2442 GODRA (ha) Rendement 2 2,5 2,8 3,2 3,8 4 (t/ha) Production 96 9 155 13 675 15 628 18 559 19 536 Paddy (t)

5.2.2. Evaluation des dépenses :

Investissement : Les frais d’investissement englobent les charges occasionnés par la construction des infrastructures. (Les détails sont en annexe IX)

Ainsi, le montant total de l’investissement est estimé à 6 848 540 160 Ar

Charge d’exploitation :

Elle correspond à la dépense d’exploitation des superficies irriguées comprenant les intrants agricoles, les matériels ainsi que les mains d’œuvre.

Cette charge est résumée dans le tableau suivant :

Tableau 30 : Charge d’exploitation

COUTS D’UTILISATION DES MATERIELS Désignation Quantité/ PU/ Cout (Ar/ha) demi-jour/ha demi-jour/ha (Ar) Charrue 16 7 000 112 000 Herse 10 7 000 70 000 Sarcleuse 4 7 000 20 000 INTRANTS AGRICOLES Désignation Quantité/ha PU/ha (Ar) Cout (Ar/ha) Semence (kg) 145 300 87 000

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Fumier (charrette) 130 1 200 156 000 COUTS DES MAINS D’ŒUVRES Désignation Rendement (hj/ha) PU/ha (Ar) Cout (Ar/ha) Pépinière 10 2 500 25 000 Curage 10 2 500 25 000 Mise en eau 2 2 500 5 000 Finition labour 8 2 500 20 000 mécanique Nivellement 16 2 500 40 000 Repiquage 22 2 500 55 000 Désherbage 24 2 500 60 000 Récolte 22 2 500 55 000 Transport des bottes 20 2 500 50 000 Battage 20 2 500 50 000 Séchage 8 2 500 20 000 TOTAL 806 500

Frais d’entretien : Pour assurer la pérennité de l’exploitation, il est nécessaire de faire l’entretien du barrage et le réseau d’irrigation. Pour assurer l’entretien du barrage il est nécessaire de prévoir chaque année un coût de 10% du coût d’investissement du barrage et 10% du coût d’investissement des infrastructures en génie civil pour le réseau d’irrigation. Le coût annuel d’entretien sera donc : 313 000 000 Ar

5.2.3. Evaluation des avantages :

L’évaluation des avantages est basée sur les bénéfices générés par l’accroissement de la surface cultivable après la mise en place du projet. Les recettes d’exploitation sont calculées à partir du paddy qui dépend tout entier du rendement et de la surface cultivable. D’après l’enquête sur terrain, le prix de la tonne de paddy est de 300 000 Ar

5.3. Rentabilité économique du projet : 5.3.1. Valeur actuelle nette :

C’est la différence entre la somme des cash-flows actualisés d’un investissement et l’investissement. Elle indiquera de combien augmentera la valeur de l’entreprise si l’investissement est entrepris.

Elle est calculée à partir de la formule suivante :

25 n VAN = ∑ CFn(1 + i) n=0

Avec :

CFn : Cash-flow actualisé à l’année « n » 87 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014 i : Taux d’actualisation n : Nombre d’année (0 à 25)

5.3.2. Taux de rentabilité interne :

C’est la valeur qui annule la valeur actuelle nette c’est-à-dire VAN(TRI) = 0

Même si le barrage a une durée de vie 75 ans, les autres ouvrages n’atteindront pas cette durée. Ainsi, le calcul du TRI se fait sur une durée de 25 ans.

Après calcul, on a trouvé TRI = 31,20% ce qui veut dire que qu’il est largement supérieur au seuil de rentabilité d’un projet d’aménagement hydroagricole à Madagascar d’une valeur de 15%. Notre projet est donc rentable.

Les étapes de calcul pour le calcul du TRI sont résumées dans les tableaux suivants :

Tableau 31 : Calcul du TRI

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Valeurs ( X 1 000 000 Ar) NB : I* = 6848,5

RUBRIQUE ANNEE 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Superficie 24 1831 2442 2442 2442 2442 2442 2442 2442 2442 2442 2442 2442 2442 2442 2442 (ha) Rendement 2 2,5 2,8 3,2 3,8 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 (t/ha) Production 96 9 155 13675 15628 18559 19536 19536 19536 19536 19536 19536 19536 19536 19536 19536 19536 (t) Différence 0 1807 2418 2418 2418 2418 2418 2418 2418 2418 2418 2418 2418 2418 2418 2418 Superficie Différence 0 9059 13579 15532 18463 19440 19440 19440 19440 19440 19440 19440 19440 19440 19440 19440 Production DIFFERENCE 0 2717,7 4073,7 4659,6 5538,9 5832 5832 5832 5832 5832 5832 5832 5832 5832 5832 5832 RECETTE (Ar) DIFFERENCE DE DEPENCES (Ar) TRI = 31,20% Charge d’ 0 1476,7 1969,5 1969,5 1969,5 1969,5 1969,5 1969,5 1969,5 1969,5 1969,5 1969,5 1969,5 1969,5 1969,5 1969,5 Exploitation Investissement I* Entretien 313 313 313 313 313 313 313 313 313 313 313 313 313 313 313 Amortissement 273,9 273,9 273,9 273,9 273,9 273,9 273,9 273,9 273,9 273,9 273,9 273,9 273,9 273,9 273,9 TOTAL I* 2063,6 2556,4 2556,4 2556,4 2556,4 2556,4 2556,4 2556,4 2556,4 2556,4 2556,4 2556,4 2556,4 2556,4 2556,4 DEPENCES Cash-flow -I 654,1 1517,3 2103,2 2982,5 3275,6 3275,6 3275,6 3275,6 3275,6 3275,6 3275,6 3275,6 3275,6 3275,6 3275,6 Coeff. Act 31 1 0,7634 0,5827 0,4448 0,3396 0,2592 0,1979 0,1510 0,1153 0,0880 0,0672 0,0513 0,0392 0,0299 0,0228 0,0174 CF actualisé 499,31 884,16 935,55 1012,73 849,05 648,13 494,76 377,68 288,30 220,08 168,00 128,24 97,90 74,73 57,05 Coeff. Act 32 1 0,7576 0,5739 0,4348 0,3294 0,2495 0,1890 0,1432 0,1085 0,0822 0,0623 0,0472 0,0357 0,0271 0,0205 0,0155 CF actualisé 495,53 870,81 914,45 982,39 817,37 619,22 469,11 355,39 269,23 203,96 154,52 117,06 88,68 67,18 50,90

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RUBRIQUE ANNEE VAN 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Superficie 2442 2442 2442 2442 2442 2442 2442 2442 2442 2442 (ha) Rendement 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 (t/ha) Production 19536 19536 19536 19536 19536 19536 19536 19536 19536 19536 (t) Différence 2418 2418 2418 2418 2418 2418 2418 2418 2418 2418 Superficie Différence 19440 19440 19440 19440 19440 19440 19440 19440 19440 19440 Production DIFFERENCE 5832 5832 5832 5832 5832 5832 5832 5832 5832 5832 RECETTE (Ar) DIFFERENCE DE DEPENCES (Ar) TRI = 31,20% Charge d’ 1969,5 1969,5 1969,5 1969,5 1969,5 1969,5 1969,5 1969,5 1969,5 1969,5 Exploitation Investissement Entretien 313 313 313 313 313 313 313 313 313 313 Amortissement 273,9 273,9 273,9 273,9 273,9 273,9 273,9 273,9 273,9 273,9 TOTAL 2556,4 2556,4 2556,4 2556,4 2556,4 2556,4 2556,4 2556,4 2556,4 2556,4 DEPENCES Cash-flow 3275,6 3275,6 3275,6 3275,6 3275,6 3275,6 3275,6 3275,6 3275,6 3275,6 Coeff. Act 31 0,0133 0,0101 0,0077 0,0059 0,0045 0,0034 0,0026 0,0020 0,0015 0,0012 CF actualisé 43,55 33,24 25,38 19,37 14,79 11,29 8,62 6,58 5,02 3,83 58,82 Coeff. Act 32 0,0118 0,0089 0,0068 0,0051 0,0039 0,0029 0,0022 0,0017 0,0013 0,0010 CF actualisé 38,56 29,21 22,13 16,76 12,70 9,62 7,29 5,52 4,18 3,17 -223,55

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

CONCLUSION

Nous tenons d’abord à rappeler que la zone d’étude est située dans le district de Betioky Atsimo, dans les communes rurales d’Andranomangatsiaka et de Bezaha. Elle possède les potentiels nécessaires pour une agriculture très productive. Le périmètre de Taheza présente une superficie de 2442 ha dont l’irrigation est assurée par un barrage de dérivation implanté sur la rivière Taheza. Le canal principal de 25 km de longueur est doté de plusieurs ouvrages.

La présente étude consiste à la réhabilitation du périmètre de Taheza et d’améliorer le rendement rizicole afin de rendre meilleur le niveau de vie des bénéficiaires. Après étude, le besoin en eau au mois d’Août (besoin le plus fort) est de 5,8 m3/s qui est largement inférieur à la ressource d’une valeur de 6,7 m3/s.

L’aménagement du périmètre sera réalisé selon le principe suivant : remise en état du réseau de façon à retrouver les conditions d’écoulements optimales pour transiter le débit d’irrigation et le débit d’équipement de la centrale hydroélectrique de Bezaha, protection du réseau contre les eux sauvages et l’ensablement, réhabilitation des ouvrages de distribution et suppression des prises sauvages, renforcement des points fragiles par la mise en place de couverture bétonnée. Protection du réseau contre les actions humaines par la réhabilitation des ouvrages sociaux.

En résumé, la réhabilitation du périmètre nécessite la construction des ouvrages tels que le barrage, les déssableurs, curage des ouvrages tels que le déssableur principal, les siphons, ainsi que le regabaritage et le revêtement de quelques tronçons du canal principal. La protection des bassins versants latéraux impactant le périmètre fait partie aussi du projet mais ce mémoire de fin d’études est limité à la réhabilitation.

Les conceptions du barrage et des déssableurs suivent les Normes malgaches de construction des Infrastructures HYdroagricoles contre les CRues et les Inondations (NIHYCRI). Le périmètre est de classe II avec une crue de sureté de 350 ans, crue de projet de 75 ans et d’une durée de vie 75 ans. Pour le barrage, le débit de dimensionnement est le débit de sûreté

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014 c’est à dire de période de retour 350 ans qui est égal à 1344 m3/s. un système de chasse doit- être placé du côté de la prise principale, les vannes sont au nombre de huit (8) dont quatre (4) sont placées du côté de la prise principale et quatre (4) sur le déversoir amont. Chaque déssableur doit-être équipé d’un déversoir de sécurité placé au-dessus de la vanne de chasse et un chenal d’évacuation de sable.

Le débit en tête du réseau est de 6 105 l/s qui est largement inférieur par rapport à l’apport quinquennal au mois le plus sec. Le périmètre ne connait donc aucun problème de ressource. Le débit au bout du canal est de 1 528 l/s qui est utilisable pour le fonctionnement de la centrale hydroélectrique de la JIRAMA d’un débit optimal de 1 400 l/s.

En respectant le plan de gestion environnemental, les impacts négatifs liés au projet peuvent être considérablement amoindris. A part la création d’emploi pendant la réalisation du projet, il a aussi un impact positif sur l’économie locale. Pendant la phase d’exploitation, non seulement les bénéficiaires retrouvent leur source de revenue mais aussi le prix du riz va diminuer, donc il y aura déflation. Par conséquent, il y aura la réduction de l’insécurité sociale qui est devenue actuellement un sujet à la une des journaux.

Ces travaux nécessitent un investissement de 6 339 828 480 Ariary (TTC). L’indicateur de rentabilité financière du projet est le Taux de Rentabilité Interne, calculé sur un horizon de 25 ans, qui est de 31,20%. En comparant le TRI avec le taux directeur (15%) pratiqué actuellement par la banque centrale, le projet est financièrement rentable.

Bref, nous avons vu donc à quel point ce projet présente une grande importance pour les bénéficiaires. Mais comment pérenniser cette croissance tant sur le plan économique que sur la vie sociale ? Pour assurer le développement durable, laissons cette question à chaque hiérarchie de responsabilité.

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

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« Formation dans le domaine technique en matière de MPI » 45 pages

 REFERENCE SUR INTERNET

« https:/www.google.fr/ ?gws_rd=ssl#q=degoutte+g+aide+mémoire+d’hydraulique+à+su rface+libre »

 SARANDRA, 2008

« Monographie Région Atsimo Andrefana » 277 pages

93 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

ANNEXES

ANNEXE I : ETUDE PLUVIOMETRIQUE

Pluviométrie sèche de différentes fréquences :

Pour le calcul on utilise l’ajustement statistique suivant la loi de GAUSS

Tableau 32 : Données pluviométrique moyenne mensuelle

Années J F M A M J J A S O N D Année 1984 103,4 128,7 75,3 38,5 11 0 0,3 2 0 12 49 249,1 669,3 1985 270,6 62,8 20,7 4,4 4 2 0 0 10 1 3 106,7 485,2 1986 38,3 258,3 230,5 3 2 0 0 6 2 45 4 78,4 667,5 1987 126,8 60,1 59,9 21,9 12 2 0 0 3 22 33,5 224,5 565,7 1988 316,4 170,8 41,1 1 0 3 0 2 3 39,6 36,9 49,5 663,3 1989 212,8 250,1 64,1 11,9 3,9 3 0 0 2 15,9 64,5 151,4 779,6 1990 205 189 26,9 20,4 0 0 0 2 10 2 93,3 113,9 662,5 1991 61,3 272,4 70 7,9 4 0 0 1 0 14,6 64 103,9 599,1 1992 113 134,9 82 12,2 6 3 0 2 6,5 32 74 113,1 578,7 1993 123 108,4 55 23 15 2 0 0 0 38 69 123 556,4 1994 171,4 195,3 30,4 13,1 1,8 0 0,3 0,3 0 5 74,1 109,9 601,6 1995 143,9 46,3 9,9 16,5 63,5 0 4 5 0,5 7,1 24,1 84,1 404,9 1996 102,5 49,3 103,9 0 0 2 0 0 0 5 15 90,9 368,6 1997 201 33,8 21,6 0,5 42,4 0 0 3 6,5 9,4 20,6 103 441,8 1998 95 108,4 26,5 68,9 0 0 0 0 3 2 22,6 121,4 447,8 1999 112,8 184,1 39,4 6,1 0 0 3 2 1,8 1 0,8 161,8 512,8 2000 98 65 46,9 0 0,5 0 6,1 0 0 26,1 26,2 88,9 357,7 2001 194,3 156,6 52,8 0,3 0 3 3,5 1,1 3,5 41,9 43,4 94,5 594,9 2002 177,8 133,7 65 63 42 0 1,6 2 4 4 63,9 131,8 688,8 2003 372,7 23,4 108,5 37,9 11,2 2 0 0 1,3 21 0,8 192,1 770,9 2004 24,4 70,1 212,9 12,2 0,5 0 0 1 4,1 39,1 44,4 248,8 657,5 2005 245,2 55,7 6 58,1 1,5 0 0 0 2,5 13 2,8 113,7 498,5 2006 72,9 228,7 39,9 11 1,8 2 3 3 12 122 227,3 723,6 2007 258 197,3 29,5 55,9 36 8 0 0 7,1 14,3 93,2 185,4 884,7 2008 263,1 246,4 46,9 10,4 3,3 0 0 0 4,3 2 13,8 103 693,2 2009 98 20,5 160,2 29,8 5 1,5 0,3 1,1 0 5 63,2 122 506,6 2010 79 62 97,7 54 0 0 0 0,3 0 5 19 133,3 450,3 2011 336,5 143,9 60,9 84,2 0,8 0 0 0 0 2 48 40,5 716,8 2012 321,8 41,6 129,2 30,3 1,7 3,8 0 0 0 34 143,1 228,1 933,6 2013 98 155,2 7 2 0 0 0 4 0 23 98,6 88,2 476,0 Source : Service météorologique Antananarivo

 Pluviométrie moyenne mensuelle et annuelle :

Obtenue par la formule :

94 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

∑ Pi P̅ = N

Avec :

Pi : Pluviométrie mensuelle ou annuelle

N : Nombre d’année d’observation = 30

Tableau 33 : Moyenne de la pluviométrie mensuelle

J F M A M J J A S O N D Année 퐏̅ 167,9 128,4 67,4 23,3 9,0 1,2 0,7 1,3 2,6 16,5 47,7 132,7 598,6 %퐏̅ 28% 21,5% 11,3% 3,9% 1,5% 0,2% 0,1% 0,2% 0,4% 2,8% 8% 22,2% 100,0%

%P̅ : Pourcentage de la pluviométrie mensuelle par rapport à la pluviométrie annuelle

 Ecart-type :

Obtenu par la formule :

2 ∑(Pi − P̅) σ = √ N − 1

Avec :

Pi : Pluviométrie annuelle

P̅ : Pluviométrie moyenne annuelle

N : Nombre d’année d’observation

On trouve après calcul : σ = 143,8

 Pluviométrie sèche de différentes fréquences :

Seules les pluviométries quinquennale et décennales sèches qui nous intéressent et le calcul se fait à partir de la loi de GAUSS :

PFs = P̅ − UFσ

Avec :

PFs : Pluviométrie sèche de fréquence F

P̅ : Pluviométrie moyenne annuelle

UF : Variable de GAUSS

95 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

Ainsi on utilise les variables de GAUSS dans le tableau ci-après :

Tableau 34 : Variables de Gauss

Quinquennale Décennale

퐔퐅 0,84 1,28

Pour la pluviométrie quinquennale sèche on a :

P5s = P̅ − 0,84σ

Pour la pluviométrie décennale sèche on a :

P10s = P̅ − 1,28σ

Les pluviométries quinquennale et décennale sèches mensuelle sont obtenues par la formule :

%P̅ x PFs P = Fsm 100

Tableau 35 : Pluviométrie sèche

J F M A M J J A S O N D Année

퐏ퟓ퐬 134 102,5 53,8 18,6 7,2 1 0,5 1 2,1 13,1 38,1 106 477,8 퐏ퟏퟎ퐬 201,8 154,3 80,9 28 10,8 1,5 0,8 1,5 3,1 19,8 57,3 159,5 719,4

Pluviométrie journalière de période de retour 75 ans et 350 ans :

Valeurs en mm des pluies maximales journalières sur la station de Ranohira, observées de 1984 à 2013

(30 années d’observations)

96 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

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Tableau 36 : Pluviométrie maximale journalière

Année PMax Année PMax 1984 68 1999 47 1985 53,1 2000 27,9 1986 120 2001 62 1987 61 2002 45 1988 89 2003 50 1989 53 2004 90,9 1990 59,9 2005 61 1991 88 2006 90 1992 59 2007 65 1993 61,9 2008 55 1994 118,1 2009 56,9 1995 43,9 2010 45 1996 35,1 2011 67 1997 65 2012 102 1998 55,9 2013 78 Source : Service météorologique Antananarivo

Pour le calcul on utilise la loi de GUMBEL :

PF = P0 + aguF

Avec :

PF : Pluviométrie maximale journalière de fréquence F

P0 : Pluviométrie de l’année de référence

̅P̅MAX̅̅̅̅ : Moyenne des pluviométries maximales journalières ag : GRADEX

σ : Ecart-type uF : Variable réduite de GUMBEL

 Moyenne des pluviométries maximales journalières :

Comme auparavant, on utilise la formule :

∑ PMAX i P̅̅̅̅̅̅̅ = MAX N

Après calcul on a : 퐏̅̅퐌퐀퐗̅̅̅̅̅ = 65,78 mm

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

 Ecart-type :

De même :

2 ∑(PMAX i − P̅̅MAX̅̅̅̅̅) σ = √ N − 1

On trouve après calcul : σ = 22,35

 Pluviométrie de l’année de référence :

P0 = P̅̅MAX̅̅̅̅̅ − 0,45σ

AN :

P0 = 55,72 mm

Gradex : σ a = g 1,28

AN :

ag = 17,5

 Variables réduites de GUMBEL :

uF = − log(− log F)

Tableau 37 : Variable de GUMBEL

Période de retour (fréquence humide) 퐮퐅 75 ans 4,26 350 ans 5,81

 Pluviométrie humide de différentes fréquences :

Tableau 38 : Pluviométrie de différentes fréquences

퐏ퟕퟓ퐡 퐏ퟑퟓퟎ퐡 130,1 157,1

98 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

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ANNEXE II : CARACTERISTIQUES DU BASSIN VERSANT

S = 1590 km2

P = 183 km

Coefficient de GRAVELIUS :

P K = 0,28 √S

P : Périmètre du bassin versant [km]

S : Section du bassin versant [km2]

AN :

183 K = 0,28 √1590

K = 1,28

Longueur du plus long cheminement hydraulique :

K√S 1,12 2 L = ⌊1 + √1 − ( ) ⌋ 1,12 K

AN :

1,28√1590 1,12 2 L = ⌊1 + √1 − ( ) ⌋ 1,12 1,28

L = 68 km

Pente du bassin versant

Zmax − Zmin I = 0,95 L

Zmax : Altitude maximale (1107 m)

Zmin : Altitude minimale (203 m)

AN :

1107 − 203 I = 0,95 68

I = 12,6 m/km

99 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

ANNEXE III : ESTIMATION DES APPORTS

On adopte 2 méthodes :

Méthode CTGREF :

5 1 S P5s 3 Zm 3 Q = ( ) ( ) a5s 31,5 B 100

Avec :

Qa5s : Apport annuel de fréquence quinquennale sèche [l/s]

S : Superficie du Bassin Versant [km2]

P5s : Pluviométrie quinquennale sèche [mm]

Zm : Altitude moyenne du bassin versant [m]

B : Coefficient régional

Tableau 39 : Coefficient régional

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 Mania à Fasimena 45 Vohitra à Roger 42 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 Source : Formation dans le domaine technique en matière de MPI

L’apport mensuel est donné par la formule suivante :

12 x Qa5s x Rij Q = m5s 100

100 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

Avec :

Qm5s : Apport mensuel de fréquence quinquennale sèche

Rij : Coefficient de répartition mensuelle

Tels que :

1 ≤ 푖 ≤ 12 { 1 ≤ 푗 ≤ 4

Tableau 40 : Coefficient d’ALDHEGERI

J F M A M J J A S O N D

퐑ퟏ 16,9 16,7 17,1 9,7 5,7 4,1 3,7 3,4 2,6 2,4 4,8 12,9 퐑ퟐ 17,9 18,2 20,5 8,8 4,8 3,7 3,1 2,8 2,2 2 4,4 11,6 퐑ퟑ 13,4 14,8 15,8 9,9 6,9 5,7 5,8 6 4,4 3,6 4,5 9,2 퐑ퟒ 23,8 19 17,2 6,9 3,8 2,7 2,4 2,1 1,6 1,5 3,3 15,8 Source : Formation dans le domaine technique en matière de MPI

R1 : Bassins Versants des hautes terres centrales

R2 : Grandes Bassins Versants du Nord-Ouest

R3 : Bassins Versants de la bordure Orientale

R4 : Bassins Versants du Centre Ouest, du Sud-Ouest, et petits Bassin Versants du Nord- Ouest

Tableau 41 : Apport quinquennal sec

J F M A M J J A S O N D 3 퐐퐦ퟓ퐬(m /s) 12,8 10,2 9,3 3,67 2,05 1,46 1,29 1,13 0,86 0,81 1,7 8,54

Méthode station de référence :

On a pris comme référence la rivière Efaho à la station de fanjihira dans le bassin de Mananara Sud.

Tableau 42 : Apport annuel Station de référence

Années sèches Médianes Années humides Récurrence 10 5 2 5 10 Q [m3/s] 6,97 8,70 12,4 16,6 19,1 q [l/s/km2] 35,7 44,6 63,6 85,1 97,9 Source : « Fleuves et rivières de Madagascar, page 379 »

101 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

Ainsi, en utilisant la formule :

Qa = q x S

Avec : q : Apport spécifique du bassin versant de référence

S : Superficie du bassin versant de Taheza

Tableau 43 : Apports mensuels Station de référence

J F M A M J J A S O N D

3 퐐퐦ퟓ퐬(m /s) 202 161 146 58 32 23 20 18 13 13 28 134

Synthèse :

Les apports retenus sont donc les moyennes de ces deux méthodes.

Tableau 44 : Apports mensuels après synthèse

Mois J F M A M J J A S O N D

3 퐐퐦ퟓ퐬(m /s) 107,7 85,9 77,8 30,7 17,2 12,2 10,8 9,5 7,2 6,7 14,9 71,4

102 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

ANNEXE IV : ESTIMATION DES CRUES

On adopte 2 méthodes :

Méthode Louis Duret modifiée par SOMEAH :

0,8 0,32 1,39 QFh = 0,002 S I PFh

3 QFh : Débit de crue de fréquence F humide [m /s]

S : Superficie du Bassin Versant [km2]

I : Pente moyenne du Bassin Versant [m/km]

PFh : Pluie maximale journalière de fréquence F humide [mm]

AN :

0,8 0,32 1,39 Q350h = 0,002 x 1590 x 12,6 x 157,1

3 Q350h = 1 851,2 m /s

Méthode CRUPEDIX :

2 PFh Q = S0,8 ( ) R Fh 80

S : Surface du bassin versant [km2]

PFh : Pluviométrie journalière de fréquence F

R : Coefficient régional compris entre 0,47 et 1, pour région Sud R = 0,57 (Bibliographie : DELMARA)

AN :

157,1 2 Q = (1590)0,8 ( ) 0,57 350h 80

3 Q350h = 800,1 m /s

Synthèse :

Le débit de crue de sûreté pour le dimensionnement du nouveau barrage est la moyenne de

3 ces deux méthodes. 퐐ퟑퟓퟎ퐡 = 1 344 m /s

103 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

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ANNEXE V : BESOIN EN EAU DU PERIMETRE

Coefficients culturaux Kc :

Le coefficient cultural est le même pour le « Tsipala » et le « Godra » avec un étalement de repiquage de 6 semaines :

er 1 Mois : Kc = 2/6.1,1 = 0,37

ème 2 Mois : Kc = 2/6.1,1 + 4/6.1,1 = 1,1

ème 3 Mois : Kc = 2/6.1,05 + 4/6.1,1 = 1,08

ème 4 Mois : Kc = 2/6.0,95 + 4/6.1,05 = 1,01

ème 5 Mois : Kc = 2/6.0,95 + 4/6.0,95 = 0,95

Tableau 46 : Besoin en eau

Mois Décembre Janvier Février Mars Avril Pe[mm] 92,6 100 89,6 47 16,2 Kc[mm] 0,37 1,1 1,08 1,01 0,95 ETP[mm] 163 182,3 163,5 148,2 146,7 BP[mm] - 100 87 103 123 PEP[mm] 18 MB[mm] 100 50 RP[mm] 67 33 ASSEC[mm] 67 33 EN[mm] 50 50 50 BN[[mm] 18 267,5 286,9 185,7 173,2 BN[m 3/ha] 180 2675 2869 1857 1732 BB 321 4777 5125 3316 3092 DFC[l/s/ha] 0,12 1,78 2,12 1,24 1,19 Besoin en eau pour le « Tsipala »

Mois Juin Juillet Août Septembre Octobre Pe[mm] 0,9 0,5 0,9 1,8 11,5 Kc[mm] 0,37 1,1 1,08 1,01 0,95 ETP[mm] 112,2 84,3 179 195 158 BP[mm] 41 92 192 195 138 PEP[mm] 18 MB[mm] 100 50 RP[mm] 67 33 ASSEC[mm] 67 33 EN[mm] 50 50 50 BN[[mm] 58,6 259,2 392,4 278,1 188,6 BN[m 3/ha] 586 2592 3924 2781 1886 BB 1047 4629 7008 4967 3368 DFC[l/s/ha] 0,40 1,73 2,41 1,92 1,26 Besoin en eau pour le « Godra »

104 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

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ANNEXE VI : DIMENSIONNEMENT HYDRAULIQUE DU BARRAGE

Hauteur d’eau au-dessus du barrage avec les vannes fermées :

3 Q350h = m2LT√2ghs12

3 Q350h : Débit de sûreté (m /s)

LT : Longueur totale du seuil (59 m) hs1 : Hauteur d’eau au-dessus du seuil du barrage avec les vannes fermées (m) m2 : Coefficient de débit (déversoir à seuil épais m2= 0,38)

2 3 Q350h hs1 = [ ] m2LT√2g

AN :

2 1344 3 hs1 = [ ] 0,38 X 59 X √2 X 9,81 hs1 = 5,68 m > 5,65 m (digue) C’est-à-dire qu’il est nécessaire de mettre en place des vannes

Hauteur d’eau au-dessus du barrage avec les vannes ouvertes :

3 Q350h = (m2LT√2ghs22 + µS√2g∆H) hs2 : Hauteur d’eau au-dessus du barrage avec les vannes ouvertes à 100%

µ : Coefficient de contraction latérale 0,70

S : Section des vannes

∆H : Charge au niveau de la vanne de fond

∆H = Hamont − Haval

Haval est calculée à partir de la formule de Manning-Strickler

2 1 Q350h = K S R3 I2

K : Coefficient de Manning (25 pour la rivière)

S : Section mouillée

105 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

R : Rayon hydraulique

I : Pente longitudinale

On fait le calcul sur Excel et on obtient le résultat ci-après :

Tableau 47 : Hauteur d’eau en aval du barrage

K = 25 m = 0 I = 0,0011

Q b Haval S P R Qc DQ/Q V Froude (m3/s) (m) (m) (m2) (m) (m) (m3/s) (%) (m/s) 1344 123 4,85 596,5 132,7 4,5 1347,3 0,2 2,26 0,327

Avec :

DQ |Q−Qc| = Q Q

S R = P

V Froude = √gHaval

D’où ∆H = Hamont − Haval = 7,65 – 4,85 = 2,8 m

3 Q350h = (m2LT√2ghs22 + µS√2g∆H)

2 3 Q350h − µS√2g∆H hs2 = [ ] m2LT√2g

2 1344 − 0,7 x 12√2 x 9,81 x 2,8 3 hs2 = [ ] 0,38 x 59√2 x 9,81

Avec les 8 vannes de section totale 12 m2 ouvertes, la hauteur d’eau au-dessus du barrage est de hs2= 5,55 m qui ne déborde pas la digue de protection

Les caractéristiques du barrage sont les suivants :

Tableau 48 : Dimensions du barrage

Longueur du barrage (m) 42,5 Largeur de la crête (m) 3,20 Hauteur du barrage (m) 2 Longueur du radier amont (m) 5 Longueur du radier aval (m) 15 Epaisseur des radiers (m) 0,20 Hauteur l’éperon (m) 0,60 Nombre des vannes de chasses 8 Section des vannes de chasses (m) (b x h) (1,5 x 1)

106 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

Figure 16 : Vue de devant du barrage

Figure 17 : Vue de derrière du barrage

Figure 18 : Profil du barrage (Coupe sur le centre du barrage)

107 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

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Figure 19 : Barrage

Figure 20 : Système de vanne du barrage (Vue en plan)

108 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

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ANNEXE VII : STABILITE DU BARRAGE

Débit (m3/s) 1344 Longueur totale du seuil (m) 59 Lame d’eau (m) 5,5 Largeur de la crête (m) 3,2 Base (m) 6,4 Pesanteur (m/s2) 9,81 Hauteur amont (m) 7,5 Hauteur aval (m) 4,7

Le calcul se fait par mètre de longueur du barrage :

Tableau 49 : Forces et moments sur le barrage

FORCE BRAS DE LEVIER MOMENT/O (kg) (m) (kgm) Poussée de l’eau 퐏ퟏ 11 000 2,20 24 200 퐏ퟐ 2 000 1,87 3 740 퐏 = 퐏ퟏ + 퐏ퟐ 13 000 27 940 Poussée des sédiments 퐏퐬 20 1,28 26 Pois propre du barrage 퐖ퟏ (massif) 14 080 4,8 67 584 퐖ퟐ (massif) 1 725 4,54 7 831,5 퐖ퟑ (massif) 8 431 2,21 18 632,51 퐖ퟒ (radier amont) 2 500 8,9 22 250 퐖ퟓ (radier aval) 7 500 -7,5 -56 250 Eperon 937 -14,72 -13 792,64 퐖 = 퐖ퟏ + 퐖ퟐ + 퐖ퟑ+퐖ퟒ+퐖ퟓ+ Eperon 35 173 46 255,37

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Stabilité au glissement :

∑(W − U) K = tg∅ g ∑ P

W : Forces verticales dues au poids du barrage

U : Sous-pression = 0

∑ P : Résultante des forces horizontales

∅ : Angle de frottement interne avec tg∅ = 0,75

AN :

35 173 K = 0,75 g 13 020

Kg= 2,02 > 1 L’ouvrage est stable au glissement

Stabilité au renversement :

∑ Ms > Kr ∑ Mr

Ms : Moment de stabilité par rapport au point O

Mr : Moment de renversement par rapport au point O

Kr : Coefficient de renversement qui est égale à 1,5

AN :

46 255,37 = 1,65 > 1,5 27 966

Kr = 1,65 > 1,5 L’ouvrage est stable au renversement

Stabilité élastique :

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

FORCE BRAS DE LEVIER MOMENT/G (kg) (m) (kgm) Poussée de l’eau 퐏ퟏ 11 000 1,6 17 600 퐏ퟐ 2 000 1,27 2 540 퐏 = 퐏ퟏ + 퐏ퟐ 13 000 20 140 Poussée des sédiments 퐏퐬 20 0,68 14 Pois propre du barrage 퐖ퟏ (massif) 14 080 -1,83 -25 766 퐖ퟐ (massif) 1 725 -1,57 -2 708 퐖ퟑ (massif) 8 431 0,76 6 408 퐖ퟒ (radier amont) 2 500 -5,93 -14 825 퐖ퟓ (radier aval) 7 500 10,47 78 525 Eperon 937 17,69 16 576 퐖 = 퐖ퟏ + 퐖ퟐ + 퐖ퟑ+퐖ퟒ+퐖ퟓ+ Eperon 35 173 58 208

N 6M σ = − min S B2 N 6M σ = + max S B2

Avec :

N : Somme des efforts normaux [T]

S : Surface de contact par mètre linéaire [m2]

M : Moment fléchissant par rapport à l’axe passant par le centre de gravité de la semelle [Tm]

B : Base de la fondation [m]

AN :

35,17 6x 58,2 σ = − min 28,4 28,42

2 σmin= 0,805 T/m 35,17 6x 58,2 σ = + max 28,4 28,42

2 σmax= 1,67 T/m Les valeurs de quelques charges admissibles selon la nature du sol :

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

2 Nature du sol Contrainte admissible (흈풔) en T/m Argile compacte bien sèche 80 Argile compacte humide 30 Sable humide mêlé de cailloux 60 à 80 Sable fin humide 50 Remblai ancien (1 siècle) 10 Sable argileux et aquifère 20 Roches compactes 100 à 150 Gravier terreux 20 à 50 Cailloux et graviers 40 à 60 Terre vierge non humide 20 Terre végétale rapportée qui a été tassé et pilonnée 10 Vase et argile molle 5 Source : Formation dans le domaine technique en MPI, page 39

Pour notre cas, le sol de fondation est de nature roche compacte avec une contrainte admissible de 100 à 150 T/m2

2 2 σmin= 0,805 T/m < 100 T/m

2 2 σmax= 1,67 T/m < 100 T/m

La condition de stabilité élastique du barrage a été vérifiée.

Vérification de la règle du tiers central :

La résultante des forces appliquées au barrage doit couper la base de l’ouvrage dans la zone correspondant au tiers central. Pour atteindre cette règle, il faut que :

B 28,4 e < = = 4,73 6 6

Avec :

σmax. B − N e = ( ) . B 6N e : Excentricité

N : Somme des efforts normaux [T

B : Base de la fondation [m]

1,67.28,4 − 35,17 e = ( ) . 28,4 6.35,17 e= 1,67 m < 4 ,73 m

On peut dire que le barrage de notre projet est stable.

112 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

ANNEXE VIII : DIMENSIONNEMENT DES DESSABLEURS

L. W V = (1) h Q V = (2) h. l Q (1) et (2) W = { L. l Avec :

V : Vitesse de l’écoulement dans le déssableur [m/s]

W : Vitesse de chute de la particule [m/s]

L : Longueur du déssableur [m] l : Largeur du déssableur [m]

Q : Débit de l’écoulement [m3/s] h : Hauteur du déssableur [m]

2 g(ρp − σe)(d ) W = 18η

Avec : g : Accélération due à la pesanteur 9,81 m/s2

3 ρp : Masse volumique de la particule 2650 kg/m (sable)

3 σe : Masse volumique de l’eau 1000 kg/m d : Diamètre apparent de la particule 200 µm

η : Viscosité dynamique de l’eau 1,306 . 10-6

AN :

9,81(2,65 − 1)(0,00022) W = 18(1,3. 10−6)

W = 0,027 m/s

Déssableurs 1 et 2 :

Q 6,1 (1) et (2) L. l = = = 225,92 m2 W 0,027

113 ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA Henintsoa

Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

D’où L = 31 m et l = 7 m

Si V = 0,3 m/s

L. W 31x0,027 h = = = 3 V 0,3 h = 3 m

Vérifions avec l’équation de continuité : 푆1푉1 = 푆2푉2 Avec :

푆1 : Section de l’eau dans le canal

푉1 : Vitesse de l’eau dans le canal

푆2 : Section de l’eau dans le déssableur

푉2 : Vitesse de l’eau dans le déssableur

푆1푉1 16 푥 0,46 푉2 = = = 0,38 > 0,3 푆2 20,33

La condition de fonctionnement des déssableurs est vérifiée

Déssableur 3 :

Q 5,692 (1) et (2) L. l = = = 206,66 m2 W 0,027

D’où L = 30 m et l = 7 m

Si V = 0,3 m/s

L. W 30x0,027 h = = = 3 V 0,3 h = 3 m

Vérifions avec l’équation de continuité : 푆1푉1 = 푆2푉2

Avec :

S1V1 10,5 x 2,6 V2 = = = 1,43 > 0,3 S2 18,97

La condition de fonctionnement du déssableur 3 est vérifiée

Déssableur 4 :

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

Q 5,105 (1) et (2) L. l = = = 185,35 m2 W 0,027

D’où L = 30 m et l = 6 m

Si V = 0,3 m/s

L. W 30x0,027 h = = = 3 V 0,3 h = 3 m

Vérifions avec l’équation de continuité : 푆1푉1 = 푆2푉2

Avec :

S1V1 10,5 x 0,67 V2 = = = 0,41 > 0,3 S2 17,01

La condition de fonctionnement du déssableur 4 est vérifiée

Déssableur 5 :

Q 4,902 (1) et (2) L. l = = = 177,98 m2 W 0,027

D’où L = 30 m et l = 6 m

Si V = 0,3 m/s

L. W 30x0,027 h = = = 3 V 0,3 h = 3 m

Vérifions avec l’équation de continuité : 푆1푉1 = 푆2푉2

Avec :

S1V1 4 x 1,64 V2 = = = 0,40 > 0,3 S2 16,34

La condition de fonctionnement du déssableur 5 est vérifiée

Déssableur 6 :

Q 4,710 (1) et (2) L. l = = = 171,01 m2 W 0,027

D’où L = 28 m et l = 6 m

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

Si V = 0,3 m/s

L. W 28x0,027 h = = = 3 V 0,3 h = 3 m

Vérifions avec l’équation de continuité : 푆1푉1 = 푆2푉2

Avec :

S1V1 10,5 x 0,57 V2 = = = 0,38 > 0,3 S2 15,7

La condition de fonctionnement du déssableur 7 est vérifiée

Déssableur 7 :

Q 4,602 (1) et (2) L. l = = = 167,08 m2 W 0,027

D’où L = 28 m et l = 6 m

Si V = 0,3 m/s

L. W 28x0,027 h = = = 3 V 0,3 h = 3 m

Vérifions avec l’équation de continuité : 푆1푉1 = 푆2푉2

Avec :

S1V1 9 x 0,7 V2 = = = 0,41 > 0,3 S2 15,34

La condition de fonctionnement du déssableur 7 est vérifiée

Déssableur 8 :

Q 4,275 (1) et (2) L. l = = = 155,21 m2 W 0,027

D’où L = 26 m et l = 6 m

Si V = 0,3 m/s

L. W 26x0,027 h = = = 3 V 0,3

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014 h = 3 m

Vérifions avec l’équation de continuité : 푆1푉1 = 푆2푉2

Avec :

S1V1 1,44 x 2,2 V2 = = = 0,70 > 0,3 S2 4,5

La condition de fonctionnement du déssableur 8 est vérifiée

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DESSABLEUR TYPE

Figure 21 : Vue en plan du déversoir 1

Figure 22 : Profil du déssableur 1

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

ANNEXE IX : DEVIS ESTIMATIF

Tableau 50 : Devis estimatif

N° Désignation Unité Quantité Prix Montant unitaire (Ar) I – BARRAGE 100 Ouvrage 101 Démolition de l’ancien barrage m3 320 71 000 22 720 000 102 Batardeaux provisoire ml 43 400 000 17 200 000 103 Béton cyclopéen dosé à 200 kg/m3 m3 340 400 000 136 000 000 104 Béton armé dosé à 350 kg/m3 m3 180 553 000 99 540 000 105 Armature kg 5 000 7 000 35 000 000 106 Chape dosé à 400 kg/m3 m2 400 17 000 6 800 000 107 Garde-fou en béton armé ml 15 500 000 7 500 000 108 Joint bitumineux ml 8 92 000 736 000 109 Trou et canne d’ancrage U 700 30 000 21 000 000 110 Equipement hydraulique 111 Vanne (b x h) 1,5 m x 1 m U 8 2 000 000 16 000 000 112 Vanne (b x h) 1,1 m x 1 m U 1 1 530 000 1 530 000 113 Grille de protection m2 32 75 000 2 400 000 114 Echelle limnimétrie ml 4 60 000 240 000 SOUS TOTAL 366 666 000 II - CANAL PRINCIPAL 200 Terrassement 201 Défrichement m2 78 000 2 000 156 000 000 202 Déblai m3 38 000 13 000 494 000 000 203 Remblai compacté m3 18 000 45 000 810 000 000 210 Ouvrage 211 Chape dosé à 400 kg/m3 m2 200 17 000 3 400 000 212 Béton armé dosé à 350 kg/m3 m3 1 967 553 000 1 087 751 000 213 Armature kg 1 000 15 000 15 000 000 214 Maçonnerie de moellons m3 21 215 000 4 515 000 215 Perré maçonné m2 2 000 64 000 128 000 000 216 Jointement en mortier de ciment m2 96 8 000 768 000 217 Culture de l’Aloès m2 50 000 1 000 50 000 000 220 Equipement hydraulique 221 Grille de protection m2 47 75 000 3 525 000 222 Support en UPN des batardeaux U 2 200 000 400 000 SOUS TOTAL 2 753 359 000 III - DESSABLEUR 300 Terrassement 301 Fouille m3 14 000 4 000 56 000 000 310 Ouvrage 311 Béton armé dosé à 350 kg/m3 m3 440 553 000 243 320 000 312 Armature kg 950 7 000 6 650 000 320 Equipement hydraulique 321 Vanne (b x h) 1,1 m x 1 m U 8 1 530 000 12 240 000 SOUS TOTAL 318 210 000 IV - PRISE SUR CANAL PRINCIPAL 400 Ouvrage

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

401 Démolition de la prise existante U 28 60 000 1 680 000 402 Béton armé dosé à 350 kg/m3 m3 30 553 000 16 590 000 403 Armature kg 225 15 000 3 225 000 404 Chape dosé à 400 kg/m3 m2 32 17 000 544 000 410 Equipement hydraulique 411 Vanne (b x h) 0,35m x 0,35 m U 2 155 000 310 000 412 Vanne (b x h) 0,45m x 0,45 m U 2 256 000 512 000 413 Vanne (b x h) 0,55m x 0,55 m U 2 382 000 764 000 414 Vanne (b x h) 0,65m x 0,65 m U 3 530 000 1 590 000 415 Vanne (b x h) 0,75m x 0,75 m U 3 710 000 2 130 000 416 Vanne (b x h) 0,85m x 0,85 m U 9 913 000 8 217 000 417 Vanne (b x h) 0,95m x 0,95 m U 2 1 120 000 2 240 000 418 Vanne (b x h) 1,10m x 1,10 m U 5 1 520 000 7 600 000 419 Peinture antirouille m2 45 4 000 180 000 420 Cadenas d’arrêt U 45 3 000 135 000 SOUS TOTAL 45 717 000 V – CURAGE 500 Curage déssableur principal m3 2 250 6 000 13 500 000 501 Curage siphons et passages busé ml 750 20 000 15 000 000 502 Curage canal ml 18 000 4 000 72 000 000 SOUS TOTAL 100 500 000 VI – PROTECTION DU PERIMETRE CONTRE L’ENSABLEMENT 600 Terrassement 601 Défrichement m2 610 2 000 1 220 000 602 Fouille m3 1 200 4 000 4 800 000 610 Ouvrage 610 Muret de protection ml 52 496 000 25 792 000 611 Gabion m3 60 210 000 12 600 000 620 Action biologique 621 Plantation m2 200 000 1 000 200 000 000 SOUS TOTAL 244 412 000 VII – ACTION ENVIRONNEMENTALE 700 Stabilisation des ravines m2 4 000 2 000 8 000 000 701 Sensibilisation des gens à ne pas couper Jour 60 20 000 1 200 000 les arbres et à ne pas les brûler 702 Sensibilisation des gens à ne pas Jour 60 20 000 1 200 000 exploiter des mines aux bassins latéraux SOUS TOTAL 10 400 000 TOTAL :………………………………………………………………………………………………………………… 3 839 264 000

Coût estimatif des travaux (Ar) :

Installation et repli de chantier 1 000 000 000 Travaux 3 839 264 000 Imprévu (20% des travaux) 383 926 400 Frais d’étude 60 000 000 TOTAL (HTVA) 5 283 190 400 TVA 20% 1 056 638 080 TOTAL (TTC) 6 339 828 480

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

ANNEXE X : PLANS

Implantation du barrage :

Figure 23 : Vue en plan de l’implantation du barrage

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

Périmètre :

Source : DGR, Etude sur terrain

Figure 24 : Vue en plan du périmètre

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

Source : DGR, Etude sur terrain

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

Source : DGR, Etude sur terrain

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

Bassin versant :

Source : MapInfo

Figure 25 : Délimitation du bassin versant

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

Figure 26: Problème entre pont-bâche 3 et siphon 3

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

Ruissellement

Figure 27: Problème au niveau du coursier 1

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Contribution à l’étude de réhabilitation du périmètre de Taheza 2014

Nom : ANDRIANOHASOAVIMBAHOAKA

Prénom : Henintsoa

Titre : « Contribution à l’étude de réhailitation du périmètre de Taheza rive droite »

Nombre de pages : 125

Nombre de tableaux : 50

Nombr e de figures : 27

RESUME

Ce mémoire a pour objet d’accroître la production rizicole dans le périmètre de Taheza rive droite, ayant une superficie de 2442 ha, par la remise en état du réseau d’irrigation qui a été construit en 1958. Seulement 1% de la superficie totale est cultivé à cause de la dégradation des ouvrages surtout le barrage de dérivation.

L’étude est principalement axée sur :

 Le diagnostic de la situation actuelle  L’étude hydrologique, l’étude des besoins en eau et l’adéquation ressource-besoin  Conception du barrage et des déssableurs  L’étude d’impact environnemental  L’étude économique

Grâce à la réhabilitation des ouvrages et à la bonne maitrise de l’eau, le rendement augmentera de 4t/ha, soit un gain de 2t/ha.

Le coût du proet s’élève à 6 339 828 480 Ar avec un Taux de Rentabilité Interne de 33,32%.

Mots-clés : Périmètre irrigué, Barrage, Déssableur, Sakasaka, CROPWAT, TRI

Directeur de mémoire : RAKOTOMALALA Iony Tiana

Adresse de l’auteur : DCSSM Ampahibe, Antananarivo 101

Téléphone : +261 34 38 658 54

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