Etude De Rehabilitation Des Infrastructures Hydro-Agricoles Des Perimetres Irrigues De La Grappe Ampasika Dans Le Fokontany

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE

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MENTION : HYDRAULIQUE

Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du diplôme de grade Master, titre Ingénieur

ETUDE DE REHABILITATION DES INFRASTRUCTURES HYDRO-AGRICOLES DES PERIMETRES IRRIGUES DE LA GRAPPE AMPASIKA DANS LE FOKONTANY TSARAHONENANA, COMMUNE RURALE BELOBAKA, DISTRICT TSIROANOMANDIDY, REGION BONGOLAVA

Présenté par : RANAIVOELIJAO Fanomezana Fenohasina Andriandraina

Promotion 2015

Date de soutenance : 21 janvier 2019

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE

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MENTION : HYDRAULIQUE

Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du Diplôme de grade Master, titre Ingénieur

Présenté par : RANAIVOELIJAO Fanomezana Fenohasina Andriandraina

Membres de Jury : Président de Jury : M. RAMANARIVO Solofomampionona, Enseignant chercheur à l’ESPA, Chef de la Mention Hydraulique Encadreur Professionnel : M. RABEHARISOA Vonjy, Ingénieur en Hydraulique, Respon- sable National du Génie Rural du projet PROJERMO

Encadreur Pédagogique : M. RAFALIMANANA Mampitony, Enseignant chercheur à l’ESPA

Examinateurs : M. RANDRIANASOLO David, Enseignant chercheur à l’ESPA M. RANJATOSON Claude, Enseignant chercheur à l’ESPA

Promotion 2015

DECLARATION SUR L’HONNEUR

Je soussigné, RANAIVOELIJAO Fanomezana Fenohasina Andriandraina, auteur de ce mé- moire intitulé :

« ETUDE DE REHABILITATION DES INFRASTUCTURES HYDRO-AGRICOLE DES PERIMETRES IRRIGUES DE LA GRAPPE AMPASIKA – FOKONTANY TSA- RAHONENANA – COMMUNE RURALE BELOBAKA – DISTRICT TSIROANO- MANDIDY– REGION BONGOLAVA », déclare sur l’honneur que :

 Ce document est le résultat de mes travaux de recherches personnelles et n’est pas encore été publiés ;  Conformément à l’usage en matière de travaux destinés au public, j’ai précisé à partir de la bibliographie les sources exactes des extraits et des documents exploités.

Antananarivo, le ………………………………

L’intéressé

RANAIVOELIJAO Fanomezana Fenohasina Andriandraina

REMERCIEMENTS

Cet ouvrage a pu être réalisé grâce à la bénédiction et à la bienveillance de notre Sei- gneur Dieu, pour qui mes louanges ne cesseront. Il m’a offert la vie et la foi dotée d’une force et d’une intelligence. Je ne saurais faire taire mes sentiments pour remercier les personnes suivantes car ce travail n’aurait pas vu le jour sans leur aide :  Monsieur ANDRIANAHARISON Yvon, Directeur de l’Ecole Supérieure Polytech- nique d’Antananarivo (ESPA) ;  Monsieur RAMANARIVO Solofomampionona, Enseignant chercheur à l’ESPA, Chef de la Mention Hydraulique, d’avoir fait l’honneur de présider le jury de ce mé- moire ;  Monsieur RAFALIMANANA Mampitony, Enseignant chercheur à l’ESPA qui n’a pas hésité d’avoir donné son aide et ses conseils en tant qu’encadreur pédagogique de ce mémoire ;  Messieurs les membres de jury, d’avoir dépensé votre temps pour juger mon travail de mémoire ;  Tous les Professeurs et Enseignants qui ont élargi mes compétences durant ces cinq années de formation.

Je tiens aussi à témoigner une profonde gratitude à tout le personnel du PROJERMO, particu- lièrement à :  Monsieur RAKOTOMALALA Iony Tiana, Coordonnateur National du projet PRO- JERMO ; de m’avoir permis d’effectuer le stage se rapportant au présent mémoire ;  Monsieur RABEHARISOA Vonjy, Ingénieur Hydraulicien, Responsable National du Génie Rural du projet PROJERMO ; qui m’a encadré lors de l’élaboration de ce mé- moire en tant qu’encadreur professionnel, et m’a partagé son savoir et ses compétences ; A toutes les personnes qui m’ont prêté mains fortes, en me rendant grands services jusqu’à l’aboutissement de ce mémoire, que je remercie infiniment.

Enfin, j’ai une pensée noble et pleine de gratitude en l’endroit de ma mère, ma sœur, à toute la famille et sans oublier mes amis.

SOMMAIRE REMERCIEMENTS ...... I SOMMAIRE ...... II LISTE DES ABREVIATIONS ...... III LISTE DES CARTES ...... V LISTE DES FIGURES ...... VI LISTE DES PHOTOS ...... VII LISTE DES TABLEAUX ...... VIII AVANT-PROPOS ...... X INTRODUCTION ...... 1 PARTIE I : PRESENTATION GENERALE DU PROJET ET DE LA ZONE D’ETUDE ...... 2 CHAPITRE 1 : PRESENTATION DU PROJET ...... 3 CHAPITRE 2 : SITUATION DE LA ZONE D’ETUDE ...... 4 CHAPITRE 3 : DONNEES AGRO SOCIO-ECONOMIQUES NECESSAIRES POUR L’AMENAGEMENT .. 7 PARTIE II : ETUDES TECHNIQUES DE BASE ...... 13 CHAPITRE 1 : ETUDE PLUVIOMETRIQUE ...... 14 CHAPITRE 2 : ETUDE HYDROLOGIQUE ...... 15 CHAPITRE 3 : ETUDE DES BESOINS EN EAU ...... 23 PARTIE III : ETUDES TECHNIQUES DE L’AMENAGEMENT DES PERIMETRES ...... 30 CHAPITRE 1 : DIAGNOSTIC DE LA SITUATION ACTUELLE ...... 31 CHAPITRE 2 : ETUDE ET CONCEPTION DES AMENAGEMENTS ...... 46 PARTIE IV : ETUDES D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL ...... 136 CHAPITRE 1 : DESCRIPTION DU PROJET ...... 137 CHAPITRE 2 : DESCRIPTION DU MILIEU RECEPTEUR ...... 139 CHAPITRE 3 : INDENTIFICATION DU TYPE D’EIE A REALISER...... 141 CHAPITRE 4 : RECOMMANDATIONS ...... 142 PARTIE V : ETUDES ECONOMIQUE ET FINCANCIERE ...... 144 CHAPITRE 1 : DEVIS ESTIMATIF ETABLI EN COLLABORATION AVEC PROJERMO ...... 145 CHAPITRE 2 : ETUDE DE RENTABILITE DU PROJET ...... 159 CONCLUSION : ...... 163 BIBLIOGRAPHIE ...... 165 ANNEXES ...... - 1 -

LISTE DES ABREVIATIONS AUE : Association des Usagers de l’Eau

BA : Béton Armé

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

BDE : Bordereau de Devis Estimatif

BF : Borne Fontaine

BPU : Bordereau de Prix Unitaire

CP : Canal principal

CR : Commune Rurale

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

EIE : Etude d’Impact Environnemental

FAD : Fond Africain de Développement

FAT : Facilité d’Assistance Technique du Fonds Africain pour l’Agriculture

HA: Haute Adhérence

HJ : Homme Jour

MGA : Monnaie de la République de Madagascar (Ariary)

MPAE : Ministère Auprès de la Présidence chargé de l’Agriculture et de l’Elevage

MPI : Micro Périmètre Irrigué

NIHYCRI : Normes malgaches de Construction des Infrastructures Hydroagricoles contre les Crues et Inondations

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

PCD : Plan Communal de Développement

PPI : Petit Périmètre Irrigué

PREE : Programme d’Engagement Environnemental

PROJERMO : PROJET JEUNES ENTREPRISES RURALES DANS LE MOYEN-OUEST

SRTM : Shuttle Radar Topography Mission

TVA : Taxe sur la Valeur Ajoutée

U : Unité

III

UC : Unité de conversion

ZIA : Zone d’Investissement Agricole

LISTE DES CARTES Carte 1 : Carte de localisation de la zone d’étude ...... 4 Carte 2 : Périmètres de la grappe Ampasika avant aménagement ...... 8 Carte 3 : Périmètres de la grappe Ampasika après aménagement ...... 9 Carte 4 : Carte de présentation des ouvrages de captage de la grappe Ampasika ...... 15 Carte 5 : Carte du bassin versant Ampasika – Amparihivato ...... 17 Carte 6: Ouvrages du MPI Ampasika-Régulateur n°1 avant aménagement ...... 34 Carte 7: Ouvrages du MPI Ampasika-Régulateur n°2 avant aménagement ...... 38 Carte 8: Ouvrages du MPI Ampasika-Amparihivato avant aménagement ...... 45 Carte 9: Proposition de l’aménagement du MPI Ampasika – régulateur n°1...... 87 Carte 10: Proposition de l’aménagement du réseau Ampasika – régulateur n°2 ...... 110 Carte 11: Proposition de l’aménagement du MPI Ampasika - Amparihivato ...... 135 Carte 12: Carte de l’occupation du sol de la grappe Ampasika ...... 139

LISTE DES FIGURES Figure 1: Adéquation ressource – besoin pour la grappe Ampasika ...... 28 Figure 2 : Vue en plan du nouveau régulateur n°1 ...... 32 Figure 3 : Vue en plan du régulateur n°2 ...... 36 Figure 4 : Vue en plan du barrage Ampasika-Amparihivato ...... 41 Figure 5 : profil géométrique du barrage ...... 53 Figure 6 : Bilan des forces appliquées au barrage ...... 56 Figure 7 : Profil du canal d’amenée ...... 69 Figure 8 : Section transversale du tablier ...... 74 Figure 9 : Forces appliquées sur les talus en gabions ...... 80 Figure 10 : profil géométrique du barrage ...... 90 Figure 11 : Bilan des forces agissantes sur le régulateur n°2 ...... 92 Figure 12 : profil géométrique du barrage Ampasika Amparihivato ...... 113 Figure 13 : forces appliquées sur le barrage Ampasika - Amparihivato ...... 115 Figure 14 : Profil de l’avant canal maçonné ...... 123

LISTE DES PHOTOS Photo 1: Ancien Régulateur n°1 ...... 31 Photo 2: Canal principal du régulateur n°1 ...... 33 Photo 3: Régulateur n°2 ...... 35 Photo 4: Canal principal du périmètre Ampasika – Régulateur n°2 ...... 37 Photo 5: Barrage de dérivation Ampasika – Amparihivato ...... 39 Photo 6: Mur d’encaissement en RG du barrage Ampasika – Amparihivato...... 40 Photo 7: Avant canal du périmètre Ampasika – Amparihivato ...... 42 Photo 8: Canal principal du périmètre Ampasika – Amparihivato ...... 43 Photo 9: Canal en maçonnerie du périmètre Ampasika - Amparihivato ...... 43 Photo 10: Bâche au 585,70 – PM 598,20 ...... 44

VII

LISTE DES TABLEAUX Tableau 1: Précipitation moyenne annuelle ...... 5 Tableau 2: Températures annuelles maxima et minima à Antananarivo ...... 5 Tableau 3: Répartition des surfaces de la grappe d’Ampasika ...... 10 Tableau 4: Calendrier cultural de certains produits agricoles ...... 11 Tableau 5: Pluviométrie quinquennale sèche ...... 14 Tableau 6: Pluviométries maximales de différentes fréquences ...... 14 Tableau 7: Caractéristiques du bassin versant ...... 18 Tableau 8: Apport interannuel à la station de MANIA à FASIMENA ...... 19 Tableau 9: Apport interannuel au droit du barrage Ampasika-Amparihivato par la méthode de la STATION DE REFERENCE ...... 19 Tableau 10: Apports quinquennaux secs mensuels par la méthode de station de référence pour le barrage Ampasika – Amparihivato [l/s] ...... 20 Tableau 11: Apport interannuel au droit du barrage Ampasika-Amparihivato par la méthode de CTGREF ...... 20 Tableau 12: Apports quinquennaux secs mensuels au droit du barrage Ampasika-Amparihivato par la méthode CTGREF [l/s] ...... 20 Tableau 13: Débit sur terrain ...... 21 Tableau 14: Apports quinquennaux secs mensuels au droit du barrage Ampasika-Amparihivato par la mesure sur terrain [l/s] ...... 21 Tableau 15: Apports quinquennaux secs mensuels retenus [l/s] ...... 21 Tableau 16: Débit de crue de période de retour 100 ans au droit du barrage Ampasika-Amparihivato par la méthode Louis DURET [m3/s] ...... 22 Tableau 17: Pluie efficace Pe [mm] ...... 23 Tableau 18: Evapotranspiration ETo de Penman-Monteith d’Antananarivo ...... 24 Tableau 19: Calendrier cultural dans les MPI de la grappe Ampasika...... 24 Tableau 20: Durée des phases de croissance du riz de cycle 5 mois ...... 25 Tableau 21: Durée des phases de croissance de l’agrume ...... 25 Tableau 22: Besoin en eau du riz et de l’agrume...... 26 Tableau 23: Adéquation de ressource – besoin en eau ...... 27 Tableau 24: Débit en tête du réseau ...... 29 Tableau 25 : Comparaison des barrages poids ...... 49 Tableau 26 : Calcul du moment fléchissant ...... 60 Tableau 27 : Vitesse maximale admissible au fond du canal ...... 66 Tableau 28 : Fruit du canal en fonction de la nature des terrains ...... 67 Tableau 29: calcul hydraulique du réseau Ampasika-régulateur n°1 ...... 70 Tableau 30 : Caractéristique du sous bassin versant Ampasika ...... 75 Tableau 31 : Calcul du moment fléchissant ...... 84 Tableau 32: Calcul cubature de déblai et remblai du canal principal d’Ampasika – régulateur n°1 ..... 86 Tableau 33 : Calcul du moment fléchissant ...... 96 Tableau 34: calcul hydraulique du réseau Ampasika-régulateur n°2 ...... 102 Tableau 35 : Calcul du moment fléchissant ...... 106 Tableau 36: Calcul cubature de déblai et remblai du canal principal d’Ampasika – régulateur n°2 ... 108 Tableau 37 : Calcul du moment fléchissant ...... 118 Tableau 38: Calage hydraulique des ouvrages sur le réseau Ampasika - Amparihivato ...... 125

VIII

Tableau 39 : Calcul du moment fléchissant ...... 130 Tableau 40: Calcul cubature de déblai et remblai du canal principal d’Ampasika - Amparihivato .... 132 Tableau 41: Différentes activités prévues du projet ...... 137 Tableau 42: BDE de la réhabilitation des ouvrages dans le MPI Ampasika – Régulateur n°1 ...... 145 Tableau 43: BDE de la réhabilitation des ouvrages dans la MPI Ampasika – Régulateur n°2 ...... 148 Tableau 44: BDE de la réhabilitation des ouvrages Ampasika – Amparihivato ...... 152 Tableau 45 : Coût de la réhabilitation des périmètres irrigués de la grappe Ampasika ...... 158 Tableau 46: Situation avant et après l’aménagement des MPI de la grappe Ampasika ...... 159 Tableau 47: Matériels agricoles pour la riziculture ...... 160 Tableau 48: Matériels agricoles pour l’agrumiculture ...... 160 Tableau 49: Coût des intrants pour la riziculture ...... 161 Tableau 50: Coût des intrants pour l’agrumiculture ...... 161 Tableau 51: Coût de main d’œuvres pour la riziculture ...... 161 Tableau 52: Coût de main d’œuvres pour l’agrumiculture ...... 162 Tableau 53: Résultat du TRI ET VAN du projet de réhabilitation des périmètres irrigués de la grappe Ampasika ...... 162

AVANT-PROPOS

Le PROJERMO sous tutelle de la MPAE et financé par le FAD, le FAT, l’Union Afri- caine et le Gouvernement malgache a pour objectif d’accroître la productivité et la production agricole en créant un environnement attractif et favorable à la mise en place d’un système dy- namique de promotion et d’installation de jeunes entreprises et de jeunes entrepreneurs ruraux à travers l’aménagement de ZIA et la facilitation de l’accès aux services financiers et non financiers pérennes indispensables à la croissance des entreprises afin de contribuer à l’amélio- ration de la sécurité alimentaire et à la réduction de la pauvreté et, de promouvoir l’emploi décent des jeunes et des femmes.

Le projet PROJERMO intervient dans les deux (O2) zones suivantes :

- Zone 1 : Région Bongolava dans les Districts de Tsiroanomandidy et de Fenoarivobe - Zone 2 : Région Amoron’i Mania dans le District d’Ambatofinandrahana Le projet a pour coût total de 27,581 Millions UC dont le 16,61 Millions UC est prêté par le FAD, le 8 Millions UC est prêté par le FAT, le 0,21 Millions UC est donné par l’Union Africain et le 2,758 Millions UC est donné par le Gouvernement Malgache avec l’équivalence monétaire (Réf : mars 2014) : 1 UC = 3678 MGA

Le projet PROJERMO contient quatre (04) composantes principales qui se présentent comme suit :

- Composante 1 : Aménagements des zones d’investissement agricole - Composante 2 : Services d’appui au développement des entreprises rurales - Composante 3 : Soutien à la mise en valeur agricole - Composante 4 : Gestion et coordination du projet La Commune Rurale Belobaka, District de Tsiroanomandidy, Région de Bongolava est l’une des zones ciblées par le projet PROJERMO, composante 1. Le projet consiste à l’aména- gement de la grappe Ampasika, alimentée par la rivière Ampasika, par la réhabilitation des seuils de dérivation, des canaux d’irrigation et des ouvrages ponctuels qui ne sont pas fonctionnels dues à leur vieillissement.

INTRODUCTION

L’agriculture est une des activités prédominantes des malgaches. Pour la riziculture, elle tient une place importante dans la vie nationale, vu que 80% de la population malgache sont encore des paysans, et la majorité n’a que la riziculture comme ressource financière. Cependant, le rendement de la production rizicole à Madagascar reste encore assez faible. Pourtant, notre pays possède les potentiels nécessaires. Après aménagements et réhabilitation, nos périmètres irrigués pourront donner une meilleure production, pouvant conduire à l’autosuffisance alimentaire du pays, vers une potentialité d’exportation. Pour le cas des périmètres irrigués de la grappe Ampasika, la non maitrise de l’eau, le manque d’entretien des infrastructures existants et le maintien de la pratique des techniques traditionnelles sont les causes de la faiblesse du rendement rizicole. La réhabilitation des infrastructures d’irrigation permettra la maitrise de l’eau pour l’irrigation et l’intégration des techniques culturales modernes. La maitrise d’eau est une des facteurs assurant l’augmentation de la production et par conséquent ; une augmentation du revenu des producteurs. Cet ouvrage va comporter cinq parties telles qu’énumérées et intitulées ci-après :

 Présentation générale du projet et de la zone d’étude,

 Etudes techniques de base,

 Etudes techniques de l’aménagement des périmètres,

 Etudes d’impact environnemental,

 Etudes économique et financière.

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PARTIE I : PRESENTATION GENERALE DU PROJET ET DE LA ZONE D’ETUDE

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Partie I : Présentation générale du projet et de la zone d’étude

CHAPITRE 1 : PRESENTATION DU PROJET Dans le cadre de son objectif global qui est l’augmentation de la production agricole pour contribuer à améliorer le régime alimentaire, à diminuer la pauvreté et à créer des emplois pour les jeunes et les femmes, le projet PROJERMO a prévu d’entreprendre des études de ré- habilitation pour la grappe Ampasika ; à savoir le périmètre Ampasika-régulateur n° 1, le péri- mètre Ampasika – régulateur n° 2 et le périmètre Ampasika-Amparihivato.

CONTEXTE ET OBJECTIFS DU PROGRAMME PROJERMO La plupart des périmètres rizicoles dans la zone d’intervention du PROJERMO donne un rendement assez faible de l’ordre de 1,5 à 2 T à l’hectare. Le vrai problème réside dans la non maitrise de l’eau, le maintien de la pratique des techniques traditionnelles, la mauvaise gestion et le manque d’entretien des infrastructures existantes. Suite à ce constat accablant sur le rendement rizicole dans la zone d’intervention, le programme a décidé de mener des études d’aménagements sur les 20 MPI dont la surface totale irriguée après aménagement sera égale à 2171 ha. De plus, le rendement escompté est de 5 t / ha. Pour la grappe Ampasika, l’étude a été faite pour apporter des solutions adéquates aux problèmes qui sévissent les bénéficiaires actuellement, et dont les résultats attendus sont principalement :  La maîtrise de l’eau pour l’irrigation des périmètres  L’augmentation des rendements agricoles : riz et agrume  La contribution à l’autosuffisance alimentaire des bénéficiaires  L’amélioration de la situation sociale et des conditions de vie des bénéficiaires

Ce mémoire se limite seulement sur les MPI de la grappe Ampasika.

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Partie I : Présentation générale du projet et de la zone d’étude

CHAPITRE 2 : SITUATION DE LA ZONE D’ETUDE 2.1. LOCALISATION

L’étude consiste à l’aménagement des infrastructures hydroagricoles des périmètres ir- rigués de la grappe Ampasika dans la fokontany Tsarahonena, Commune Rurale Belobaka.

La Commune Rurale Belobaka fait partie du District de Tsiroanomandidy, dans la Ré- gion de Bongolava. Elle se trouve à 77 km à l’ouest de Tsiroanomandidy chef-lieu du District et de la Région, et à 263 km à l’ouest d’Antananarivo capitale de Madagascar dont 200 km reliant Antananarivo-Andranomadio est une route nationale n°1, route bitumée ;63 km reliant Andromadio-Belobaka est une route d’intérêt provinciale, route en terre battue. Sa superficie s’étend environ sur 2000 km2. Notre zone d’étude est reliée au chef-lieu de la commune par une route en terre battue, soit environ 7 km. Ci-après, on montre la carte de localisation de la zone d’étude

Carte 1 : Carte de localisation de la zone d’étude 2.2. DONNEES CLIMATOLOGIQUES

Son climat appartient au régime tropical humide des hautes terres. Il est caractérisé par une saison chaude et humide en novembre à avril et une saison sèche et fraiche de mai à octobre.

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Partie I : Présentation générale du projet et de la zone d’étude

2.2.1. PLUVIOMETRIE

Il pleut annuellement durant la saison chaude et pluvieuse, allant du mois d’octobre au mois d’avril, pour une pluviométrie de 2310 mm. Tandis que la saison fraiche, du mois de mai au mois de septembre, est caractérisée par une quantité infime d’eau de pluie n’atteignant que 950 mm. La précipitation moyenne générale annuelle est récapitulée dans le tableau suivant.

Tableau 1: Précipitation moyenne annuelle

Mois de l'année J F M A M J J A S O N D

Pluviométrie moyenne 369 259 227 105 16 2 1 4 9 50 152 249 en mm

Source : Service de la météorologie

2.2.2. TEMPERATURE

La température moyenne qui affecte la zone est de l’ordre de 20°C. En cours d’année, le mois le plus chaud est situé entre novembre et janvier, et le mois le plus froid en août. La valeur maximale atteinte lors de ces 5 dernières années est de 26° C, contre une minimale est de 10°C. Le tableau ci-dessous montre les températures enregistrées à Antananarivo.

Tableau 2: Températures annuelles maxima et minima à Antananarivo

Mois de l'année J F M A M J J A S O N D T. moy max de l'année en °C 25,0 26,0 25,0 24,0 22,0 21,0 20,0 20,0 22,0 25,0 26,0 25,0

T. moy min de l'année en °C 16,0 16,0 16,0 15,0 12,0 10,0 10,0 10,0 11,0 12,0 15,0 16,0

T.moy en °C 20,5 21,0 20,5 19,5 17,0 15,5 15,0 15,0 16,5 19,0 21,0 20,5

Source : Service de la météorologie

2.3. HYDROGRAPHIE ET RESSOURCE EN EAU

La rivière Ampasika est le principal cours d’eau et la ressource à exploiter pour ce pré- sent projet. Cette rivière est un cours d’eau pérenne.

2.4. RELIEF

Trois formes de relief se succèdent dans la commune rurale de Belobaka, à savoir :  Une large étendue de plaine,  Une large étendue de tanety  Une succession de collines,

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Partie I : Présentation générale du projet et de la zone d’étude

D’une manière générale, le relief de la zone d’étude est constitué par des plaines d’une part et des collines moins accidentés d’autre part.

2.5. CARACTERISTIQUES PEDOLOGIQUES DU SOL

La zone d’étude est caractérisée par la succession de collines latéritiques et de bas-fonds limoneux argileux de couleurs rougeâtres à brunâtres. En général les bas-fonds sont caractérisés par des sols hydromorphes (organiques, tourbeux et minéraux).

2.6. VEGETATION

Elle est dominée par la savane herbeuse et on trouve aussi les arbres aux agrumes dans quelques parties.

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Partie I : Présentation générale du projet et de la zone d’étude

CHAPITRE 3 : DONNEES AGRO SOCIO-ECONOMIQUES NECESSAIRES POUR L’AMENAGEMENT

3.1. AGRICULTURE Concernant les MPI de la grappe Ampasika qui sont formés par 3 périmètres (Ampasika- Régulateur 1, Ampasika-Régulateur 2, Ampasika-Amparihivato), il possède un potentiel en terre de 130 ha dont 85 ha de bas-fond et 45 ha de plateau. Les bénéficiaires n’ont pas pu exploiter totalement la grappe à cause du mauvais fonctionnement du système d’irrigation. En effet, actuellement, il n’y a que 51 ha irrigués dans les trois périmètres dont 35 ha est bas fond et 16 ha est plateaux. Et après réhabilitations, on prévoit une surface de 130 ha avec les répar- titions suivantes : 85 ha de bas-fond pour la riziculture et 45 ha pour l’agrume.

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Partie I : Présentation générale du projet et de la zone d’étude

Carte 2 :Périmètres de la grappe Ampasika avant aménagement

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Carte 3 : Périmètres de la grappe Ampasika après aménagement

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 9 Partie I : Présentation générale du projet et de la zone d’étude

Tableau 3: Répartition des surfaces de la grappe Ampasika

Potentiel en terre [ha] Situation actuelle [ha] Projection [ha]

Riz Riz Riz de Périmètre Bas Pla- Riz de de de Total contre Agrumes Agrumes fond teau saison sai- contre saison son saison

Ampasika - Régulateur 15 15 30 6 - 4 15 - 15 n° 1

Ampasika - Régulateur 10 5 15 4 - 2 10 - 5 n° 2

Ampasika - Amparihi- 60 25 85 25 - 10 60 - 25 vato

Total 85 45 130 35 - 16 85 - 45

3.1.1. MOYENS DE PRODUCTION

Les moyens de productions des paysans se limitent aux matériels rudimentaires et aux usages des techniques traditionnelles. En ce qui concerne les matériels et outillages agricoles, la bêche reste l’outil le plus utilisé. Toutefois, on trouve des herses, des sarcleuses, des charrues pour la riziculture, des motos pompes et des pulvérisateurs.

Certains paysans ont recours aux engrais et pesticides pour améliorer leur productivité, bien que leurs prix soient élevés. Il en est de même pour les semences améliorées. L’achat de ces intrants nécessite des dépenses assez importantes par rapport à leurs moyens. La nouvelle technique de riziculture PAPRIZ ou « voly varin’ny RAJAO » s’introduit petit à petit.

3.1.2. CALENDRIER CULTURAL

Le calendrier agricole est conditionné par le climat et les types de cultures. Dans notre zone d’étude, les travaux de préparation du sol relatifs à la riziculture, commencent générale- ment à partir du mois d’octobre jusqu’ au mois de décembre. La récolte s’étale entre les mois d’avril et juillet. Les travaux de préparation du sol relatifs à la culture de l’agrume commencent généralement à partir du mois de juillet. La récolte est au mois de juillet de l’année prochaine. Le tableau suivant résume le calendrier cultural de quelques produits agricoles.

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Partie I : Présentation générale du projet et de la zone d’étude

Tableau 4: Calendrier cultural de certains produits agricoles

Cultures Mois de plantation Récolte Riz décembre - février avril - Juillet Maïs novembre février-mai Juin de l’année suivante - Manioc Juin-Novembre Novembre de l’année suivante Agrume Juillet Juillet de l’année suivante Une seule saison de culture de riz est relevée dans les périmètres :

Le riz, son meilleur cycle se rapporte à : - La pépinière en novembre, - Le repiquage en décembre - Février, - La récolte en avril - juillet. Pour le riz, à partir du novembre, les canaux sont mis en eau pour alimenter les pépi- nières et ensuite, les rizières en décembre-janvier. Mais généralement, l’eau est insuffisante, et il faut compter sur les pluies de novembre à décembre pour y pallier.

Actuellement, les bénéficiaires abandonnent la riziculture de double saison en adoptant la riziculture de saison pluvieuse et l’agrumiculture pour l’échange à la riziculture précoce. Les semences de riz utilisés par les agriculteurs sont les suivants : Germain, Mangataho, Dauphine, Dista, Mailaka (X 265), X 1648, Manjamena, Tsemaka.

3.1.3. PRODUCTION

Outre le riz, les productions sont assez variées. La culture vivrière est essentiellement destinée à l’auto – consommation, la culture de rente tient une place importante dans l’économie de la commune, car elle constitue la principale source de revenu des habitants. Certains produits sont également expédiés vers les autres régions. Ces produits de rentes sont les maniocs, les maïs, les agrumes, etc. 70% de ces productions à part les agrumes sont écoulés au marché ré- gional et local.

Pour les agrumes, 98 % de ces produits sont expédiés directement vers le marché d’Ano- sibe (Antananarivo) par l’intermédiaire des collecteurs.

3.2. ELEVAGE

En général, l’élevage est très souvent combiné avec l’agriculture. Il tient aussi une place importante dans les activités économiques et les sources de revenus dans toute la commune entière.

La Commune Rurale Belobaka pratique différents types d’élevage tel que :

- élevage bovin - élevage porcin

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Partie I : Présentation générale du projet et de la zone d’étude

- élevage de volailles

Concernant l’élevage bovin, il est plus important pour les paysans de la CR Belobaka car ceci montre un signe de richesse. Il sert à épargner pour les besoins en cas d’urgence et pour la production de fumier de ferme. L’élevage bovin participe aussi aux travaux des rizières et prend le rôle comme moyen de production mais les bovins diminuent beaucoup à cause de l’acte de dahalo. Pour le cas de Tsarahonena, il a passé de 500 têtes à 8 têtes de zébus au cours de 10 dernières années.

Certaines populations pratiquent l’élevage porcin mais ce type d’élevage n’a pris beaucoup de place car beaucoup de personnes est tabou de viande de porc. Par contre, l’élevage de volailles est plus important puisque la majorité de la population le pratique extensivement. On peut en déduire que l’élevage bovin et volailles sont les plus étendus dans toute la commune.

Les besoins en eau de ces bétails et volailles ne font pas concurrences à ceux des agri- cultures précédentes.

3.3. AUTRES ACTIVITES Plusieurs autres professions y existent également à savoir :

- la menuiserie - la maçonnerie / charpenterie - l’épicerie - la collecte des produits agricoles.

3.4. CONCLUSION PARTIELLE La CR Belobaka possède des potentiels économiques importants, mais il faudrait que les paysans se servent des techniques agricoles plus modernes. La maitrise de l’eau est aussi urgente, car il y existe un déficit d’eau en saison sèche. Une baisse de la productivité a été remarquée depuis que le barrage n’est plus entretenu, faute de moyens. L’AUE ne parvient pas à assurer la gestion et l’entretien du périmètre faute de moyen financier et de capacité technique. Cependant, pour pouvoir assurer la pérennisation du projet, la responsabilisation des usagers de l’eau importe considérablement.

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PARTIE II : ETUDES TECHNIQUES DE BASE

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Partie II : Etudes techniques de base

CHAPITRE 1 : ETUDE PLUVIOMETRIQUE BUT L’agriculture est étroitement tributaire du climat et particulièrement du régime des pluies. Le but de cette étude vise à déterminer la hauteur et l’intensité de la pluie reçue par la zone d’étude, ainsi que sa répartition spatio-temporelle. Les données pluviométriques utilisées sont celles de Tsiroanomandidy.

PLUVIOMETRIES MENSUELLES QUINQUENNALES SECHES Le tableau ci-dessous montre les différentes valeurs mensuelles de pluviométries quinquennales sèches obtenues à partir de l’ajustement des données pluviométriques moyennes mensuelles à l’aide de la loi normale.

Tableau 5: Pluviométrie quinquennale sèche

An- J F M A M J J A S O N D An- née nuelle

P5s 303,5 213,1 186,8 86,6 12,8 1,5 1,0 3,6 7,1 41,5 125,1 204,9 1187,5

P5s : Pluviométrie quinquennale sèche, Le détail de l’ajustement statistique de ces données suivant la loi normale (loi de Gauss) avec la vérification par test de Khi 2 se trouve dans l’annexe 1 : étude pluviométrique, page 4 jusqu’ au page 7.

Ce résultat est utile pour le calcul des besoins en eau.

PLUVIOMETRIES MAXIMALES DE DIFFERENTES FRE- QUENCES L’ajustement statistique de ces données suivant la loi de Gumbel, après la vérification par le test de Khi 2 (Cf. Annexe 1 : étude pluviométrique, page 7 – page 10), a permis d’obtenir les résultats suivants :

Tableau 6: Pluviométries maximales de différentes fréquences

Pluviométries maximales [mm]

P45h 66,0 P90h 71,1 P100h 71,9 P135h 74,0 P225h 77,7 P350h 80,9 P450h 82,7 Les valeurs des pluies maximales journalières enregistrées à la station de Tsiroanoman- didy sont présentées en Annexe 1 : Etude pluviométrique, page 3.

Les résultats seront utiles pour la détermination du débit de crue.

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Partie II : Etudes techniques de base

CHAPITRE 2 : ETUDE HYDROLOGIQUE 2.1. BUT

L'objet de cette étude hydrologique est d'estimer les apports, et les débits de crue de la rivière concernée. Cette analyse est divisée en deux parties : la première consiste à déterminer les caractéristiques géomorphologiques du bassin versant, et la deuxième est consacrée à l'estimation proprement dite des apports et des débits de crue, en utilisant les différentes méthodes.

2.2. ETUDE DU BASSIN VERSANT

Le régulateur n°1, le régulateur n°2 et le barrage Ampasika – Amparihivato sont les ouvrages de captage se trouvant respectivement de l’amont en aval le long de la rivière Ampa- sika.

En tenant compte le cas le plus défavorable, on devra prendre le régulateur n°1 comme exutoire du bassin versant pour le calcul de l’apport ainsi que le barrage d’Ampasika – Ampa- rihivato comme exutoire du bassin versant pour le calcul de débit de crue. Or la différence de la superficie du bassin versant de ces deux exutoires n’est pas très significative car la distance entre ces deux points n’est que 274 m. C’est ainsi que pour la suite de l’étude, on prendra le bassin versant du barrage Ampasika – Amparihivato.

Carte 4 : Carte de présentation des ouvrages de captage de la grappe Ampasika 2.2.1. CARACTERISTIQUES DU BASSIN VERSANT

Les caractéristiques d’un bassin versant influencent fortement sa réponse hydrologique et, notamment, le régime des écoulements en période de crue ou d’étiage. Ses principales ca- ractéristiques se rapportent à : - la superficie du bassin versant S, - le périmètre du bassin versant P,

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Partie II : Etudes techniques de base

- les altitudes Z5, Zmoy, Z95 - l ‘indice de compacité (GRAVELIUS) K, - la longueur du plus long cheminement L, - la pente du bassin versant I, - la formation géologique et la couverture végétale.

2.2.2. SUPERFICIE DU BASSIN VERSANT

La superficie du bassin versant est déterminée à partir des cartes SRTM 30 avec l’aide du logiciel ARCGIS 10.1.

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Partie II : Etudes techniques de base

Carte 5 : Carte du bassin versant Ampasika – Amparihivato La superficie du BV est égale à 10,85 km2.

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Partie II : Etudes techniques de base

2.2.3. PERIMETRE DU BASSIN VERSANT

Son périmètre est obtenu automatique à l’aide du logiciel ARCGIS 10.1 et est égal à 16,10 km.

La méthode de détermination des autres caractéristiques du bassin versant sont indi- quées dans l’annexe 2 : étude hydrologique, page 11 jusqu’au page 14.

2.2.4. RESULTATS

Les caractéristiques du bassin versant Ampasika sont résumées dans le tableau ci-après :

Tableau 7: Caractéristiques du bassin versant

2 Rivière Aire [km ] P [km] K L[km] Z5 Zmoy Z95 I[m/km] Ampa- 10,85 16,10 1,37 6,34 877,84 1008,50 1132,48 38,17 sika

Le bassin versant Ampasika ayant une superficie de 10,85 km2 a une forme plus ou moins allongée. La pente moyenne du bassin versant est assez forte de l’ordre 4%.

2.3. ESTIMATION DES DEBITS

Plusieurs modèles ont été reconnus pour l’estimation des débits, à savoir : - Modèles stochastiques basés sur l’application de loi statistique des séries de données hydrométriques recensées - Modèles déterministes qui tentent de définir les phénomènes hydrologiques dans le bassin versant, en utilisant des formules d’estimation pour comprendre et traduire la réalité, entre autres : la méthode de station de référence, la méthode rationnelle, la méthode de CTGREF, la méthode ORSTOM et la méthode Louis Duret etc. ; - L’observation de laisse de crue. - Mesure ponctuelle du débit en période d’étiage On a pu effectuer des mesures de débit de la rivière en amont de l’exutoire 1. Fautes de levés hydrométriques, la méthode déterministe sera utilisée pour l’étude des apports et celle des crues dans notre zone d’étude et le résultat est comparé avec les mesures sur terrain pour le cas de l’apport.

2.3.1. ESTIMATION DES APPORTS

L’évaluation des ressources en eau disponible au droit des barrages a été effectuée de deux manières :

 Par la méthode de la station de référence  Par la méthode CTGREF

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Partie II : Etudes techniques de base

2.3.1.1. METHODE DE LA STATION DE REFERENCE

a. Apport interannuel à la station MANIA à FASIMENA

Elle consiste à choisir une station hydrométrique possédant une longue série d’observa- tions (supérieure ou égal à 15) qui pourrait avoir le même comportement hydraulique que la rivière étudiée et à appliquer les résultats obtenus de cette station au bassin versant étudié pour évaluer les ressources en eau disponibles.

La station hydrométrique la plus proche de la zone d’étude est la station de MANIA à FASIMENA dont l’apport interannuel quinquennal sec est le suivant.

Tableau 8: Apport interannuel à la station de MANIA à FASIMENA

Mania - Fasimena Année sèche 5 Q [m3/ s] 117 q [ l/s/km2] 17,2 Source : Fleuves et rivières de Madagascar, page 552, ORSTOM 1993

b. Apport annuel du bassin versant

L’apport quinquennal sec au droit du barrage Ampasika-Amparihivato est obtenu en multipliant la superficie de bassin versant correspondant par le débit spécifique q5s présenté dans le tableau ci-avant.

Tableau 9: Apport interannuel au droit du barrage Ampasika-Amparihivato par la méthode de la STATION DE REFERENCE

Rivière Superficie [km2] Apport quinquennal sec [l/s] Ampasika 10,85 186,6

c. Apports moyens mensuels par la méthode station de référence

La répartition mensuelle des apports s’obtient en utilisant le coefficient de répartition défini par ALDEGHERI dans l’étude hydrologique des PPI de la première tranche (1986). Les apports mensuels ont été ensuite calculés à partir de la formule suivante :

Qf. Rji. 12 Q = mi 100 Avec :

Qmi : Apport mensuel du mois considéré [l/s]

Qf : Apport interannuel en [l/s]

Rji : Coefficient de répartition mensuel dans laquelle :

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Partie II : Etudes techniques de base

j = 1 à 12 (mois considéré)

i = 1 à 4 (suivant la localisation géographique)

Tableau 10: Apports quinquennaux secs mensuels par la méthode de station de référence pour le barrage Ampasika – Amparihivato [l/s]

Mois J F M A M J J A S O N D R1 16,9 16,7 17,1 9,7 5,7 4,1 3,7 3,4 2,6 2,4 4,8 12,9 Ampasika 378,5 374,0 382,9 217,2 127,6 91,8 82,9 76,1 58,2 53,7 107,5 288,9

2.3.1.2. FORMULE DE CTGREF

La formule de CTGREF est la suivante :

퐒 퐏 퐙 퐐 = . ( )ퟓ/ퟑ. ( 퐦 )ퟏ/ퟑ ퟑퟏ, ퟓ 퐁 ퟏퟎퟎ

Dans laquelle :

Q : module moyen annuel [l/s]

S : superficie du bassin versant [km2]

P : pluviométrie quinquennale sèche [mm]

Zm : Altitude moyenne du bassin versant [m]

B : paramètre régionalisé (ici B = 45 pour la rivière Mania à Fasimena)

Le débit quinquennal sec a été obtenu en prenant la pluie quinquennale sèche.

En prenant la même répartition mensuelle que celle définie précédemment, nous obtenons les résultats ci-après.

Tableau 11: Apport interannuel au droit du barrage Ampasika-Amparihivato par la méthode de CTGREF

Rivière Superficie [km2] Apport quinquennal sec[l/s] Ampasika 10,85 174,1 L’application de la méthode CTGREF pour le barrage Ampasika-Amparihivato donne les résultats ci-après.

Tableau 12: Apports quinquennaux secs mensuels au droit du barrage Ampasika-Amparihi- vato par la méthode CTGREF [l/s]

Mois J F M A M J J A S O N D R1 16,9 16,7 17,1 9,7 5,7 4,1 3,7 3,4 2,6 2,4 4,8 12,9 Ampa- 353,0 348,8 357,2 202,6 119,1 85,6 77,3 71,0 54,3 50,1 100,3 269,4 sika

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Partie II : Etudes techniques de base

2.3.1.3. MESURE SUR TERRAIN

Des mesures de débit ont été effectuées la semaine du 17/07/2017 sur la rivière Ampa- sika, la méthode utilisée est le jaugeage par flotteur, le résultat obtenu est le suivant :

Tableau 13: Débit sur terrain

Rivière Débit mesuré [l /s] Ampasika 70,6

Tableau 14: Apports quinquennaux secs mensuels au droit du barrage Ampasika-Amparihi- vato par la mesure sur terrain [l/s]

Mois J F M A M J J A S O N D R1 16,9 16,7 17,1 9,7 5,7 4,1 3,7 3,4 2,6 2,4 4,8 12,9 Ampa- 322,5 318,7 326,3 185,1 108,8 78,2 70,6 64,9 49,6 45,8 91,6 246,1 sika

2.3.1.4. SYNTHESE

L’apport calculé par la méthode CTGREF est plus faible que celui obtenu par la méthode de la station de référence et on a pu constater aussi que la valeur mesurée sur terrain est proche de la valeur calculée par la méthode CTGREF.

Comme il est d’usage, dans un projet d’aménagement hydroagricole, de considérer l’apport en année quinquennale sèche, l’apport retenu pour chaque prise est donc la valeur obtenue par la méthode CTGREF.

Tableau 15: Apports quinquennaux secs mensuels retenus [l/s]

Mois J F M A M J J A S O N D R1 16,9 16,7 17,1 9,7 5,7 4,1 3,7 3,4 2,6 2,4 4,8 12,9 Ampasika 353,0 348,8 357,2 202,6 119,1 85,6 77,3 71,0 54,3 50,1 100,3 269,4 Le détail de calcul est communiqué dans l’annexe 3 : étude hydrologique, page 16.

2.3.2. ESTIMATION DES CRUES

L’estimation des débits de crue est une étape importante dans le cadre de l’étude hydrologique. En effet, elle conditionne le dimensionnement des ouvrages pour qu’ils puissent sup- porter sans dommage une crue exceptionnelle de fréquence donnée. En consultant le NIHYCRI, dans tout calcul de calage hydraulique et dimensionnement par rapport à la stabilité des infrastructures, les crues de sureté sont toujours utilisées comme crues de dimensionnement (NIHY- CRI, page 34). Or la détermination des crues de sureté dépend des classes des périmètres à irriguer (NIHYCRI, page 34), pour notre zone d’étude, la grappe Ampasika est divisée en trois

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Partie II : Etudes techniques de base périmètres irrigués : Ampasika-Amparihivato, de superficie de 85 ha, de classe IV, superficie comprise entre 75 et 200 ha (NIHYCRI, page 12) ; Ampasika-Régulateur n°2, de superficie de 15ha, est de classe V, superficie inférieure à 75 ha (NIHYCRI, page 12) ; Ampasika-Régulateur n°1, de superficie de 30 ha, est de classe V aussi.

La crue de sureté du périmètre de classe IV est la crue de période de retour 90 à 135 ans et celle de classe V est la crue de période de retour de 45 ans (NIHYCRI, page 34). Donc pour le dimensionnement du barrage Ampasika-Amparihivato, le régulateur n°1 et le régulateur n°2, on utilise respectivement les débits de crue de période de retour 100 ans et la crue de période de retour 45 ans,

Or nos ouvrages sont situés dans la même rivière donc c’est très ridicule si on les dimensionne par deux débits de crue de sureté différents, c’est ainsi qu’on prend le débit de crue le plus défavorable comme débit de dimensionnement de ces trois ouvrages. Donc le débit de crue de période de retour 100 ans est le débit de dimensionnement de ces trois ouvrages.

Plusieurs méthodes ont été établies pour l’estimation des débits de crues à savoir :

 La méthode de la station de référence  La méthode rationnelle ou méthode BCEOM  La méthode Louis DURET

Les détails de ces méthodes se trouvent en annexe 3 : étude hydrologique.

Notre cas coïncide avec la méthode de Louis Duret pour la superficie de BV comprise entre 10 à 150 km2. L’application de cette méthode au bassin versant Ampasika donne le résultat suivant.

Tableau 16: Débit de crue de période de retour 100 ans au droit du barrage Ampasika- Amparihivato par la méthode Louis DURET [m3/s]

2 3 Rivière S [km ] I [m/km] P100 [mm] Q100 [m /s] Ampasika 10,85 38,17 71,9 36,2

Q100h : débit de période de retour 100 ans en année humide

2.3.3. SYNTHESE

Comme on n’a utilisé que la méthode Louis DURET pour la détermination des débits de crue, donc pour le dimensionnement et la vérification de la stabilité du régulateur n°1, celui de régulateur n°2 et le barrage Ampasika-Amparihivato, le débit est de 36,2 m3/s.

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Partie II : Etudes techniques de base

CHAPITRE 3 : ETUDE DES BESOINS EN EAU

3.1. BUT L’étude des besoins en eau permet de dimensionner les ouvrages d’acheminements d’eau, tels que les canaux d’irrigation, les prises, les bâches, etc. Différents paramètres doivent être connus avant d’aborder le calcul à savoir l’évapotranspiration, le coefficient cultural, la pluie efficace, le calendrier et la pratique culturale. Pour la pratique culturale, on a choisi la culture de riz et d’agrumes. Les calculs seront faits par le logiciel CROPWAT.

3.2. EVALUATION DES BESOINS EN EAU DES PERIMETRES Les besoins en eau des périmètres ont été calculés pour la culture d’une variété de riz repiquée en décembre /février, récoltée en avril/juillet et la culture d’une variété de l’agrume dont sa période de récolte est le mois de juillet. Cette évaluation des besoins en eau des périmètres permet d’aboutir aux débits fictifs continus qui serviront de base pour calculer le débit d’équipement afin de dimensionner les réseaux d’irrigation et de définir les caractéristiques des ouvrages à construire.

3.2.1. FACTEURS MISE EN JEU

La température et l’évapotranspiration qui interviennent dans le calcul proviennent des données fournies par le logiciel CLIMWAT 2.0 observées à la station d’Antananarivo. On utilise ces données à cause de l’inexistence de données appropriées à la zone d’étude.

a. Pluie efficace

Nous avons utilisé le logiciel CROPWAT version 8.0 pour calculer la pluie efficace avec les formules ci-après.

Les pluies utilisées ont été calculées à partir des pluies quinquennales sèches dans la station Tsiroanomandidy.

Tableau 17: Pluie efficace Pe [mm]

Mois J F M A M J J A S O N D An- née Pe[mm] 155,3 140,4 131,0 74,6 12,5 1,5 1,0 3,6 7,0 38,7 100,1 137,7 803,5

b. EVAPOTRANSPIRATION ET0

La formule de PENMAN-MONTEITH a été utilisée par le logiciel CROPWAT pour calculer l’évapotranspiration de référence ET0. Les paramètres qui entrent en jeu dans le calcul sont la température, l’humidité relative, la vitesse de vent, l’insolation et la radiation solaire. Ces cinq paramètres sont obtenus grâce au logiciel CLIMWAT 2.0.

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Partie II : Etudes techniques de base

Tableau 18: Evapotranspiration ETo de Penman-Monteith d’Antananarivo

Evaporation Eto de Penman-MONTEITH Pays : Madagascar Station : Antananarivo Altitude : 1310 m Coordonnées : 18° 90S 47° 53E 2 Mois Tmin [°C] Tmax [°C] Humidité [%] Vent [km/jour] Insolation [h] Ray [MJ /m /jour] Eto[mm/jour] J 16 25 98 121 6,5 20,8 3,7 F 16 26 94 104 7,1 21,3 3,92 M 16 25 96 121 6,3 18,6 3,33 A 15 24 89 121 7,5 18,2 3,16 M 12 22 90 121 7 15,3 2,43 J 10 21 85 212 6,8 13,9 2,15 J 10 20 84 121 6,6 14,2 2,18 A 10 20 84 121 7,1 16,7 2,56 S 11 22 81 121 7,7 19,9 3,28 O 12 25 81 121 8,3 22,5 4,02 N 15 26 81 104 7,3 21,8 4,16 D 16 25 93 212 6,7 21,1 3,86 Moy 13,3 23,4 88 118 7,1 18,7 3,23

c. PRATIQUES CULTURALES ET CALENDRIER CULTURAL

D’après l’enquête sur terrain, les bénéficiaires pratique une riziculture d’un cycle de 5 mois avec un étalement. Pour l’agrumiculture, les bénéficiaires commencent l’entretien de l’agrume le mois du juillet et ils font l’entretien sans étalement. On présente dans le tableau suivant le calendrier cultural et le pratique cultural au niveau des périmètres de la grappe Ampasika pour chaque culture. Tableau 19: Calendrier cultural dans les MPI de la grappe Ampasika

Campagne Travaux J. F. M. A. M. J. J. A. S. O. N. D. Préparation du sol

Semis

Riziculture Répiquage

Entretien

Récolte

Période initiale Période de Agrumiculture croissance Période de mi- saison Péride d'arrière saison

On présente dans les tableaux suivants des différentes étapes relatives aux pratiques culturales de la riziculture et l’agrumiculture

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Partie II : Etudes techniques de base

Tableau 20: Durée des phases de croissance du riz de cycle 5 mois

Période de croissance Durée de phase [j] Coefficient cultural Pépinière (PEP) 30 1,2 Préparation du sol (PRE) 20 1,05 Phase initiale (A) 25 1,1 Phase de croissance (B) 40 1,1 – 1,2 Mi- saison (C) 50 1,2 Arrière-saison (D) 35 1,2 – 1,05

Dans le calcul, nous considérons comme début de repiquage est la date de 03 décembre Tableau 21: Durée des phases de croissance de l’agrume

Période de croissance Durée de phase [j] Coefficient cultural Phase initiale 60 0,7 Phase de croissance 90 0,65 – 0,70 Phase de mi- saison 120 0,65 Phase arrière –saison 95 0,7 Dans le calcul, nous considérons comme début de l’entretien de l’agrume de 03 juillet

3.2.2. BESOIN EN EAU DE LA PLANTE

Les valeurs des besoins en eau obtenues sont par décade. a. Riz

Les paramètres qui entrent en jeu dans le calcul sont : la durée des phases de croissance de la plante, le coefficient cultural, l’apport pour la préparation du sol (180 mm), le taux de percolation maximum du sol après mise en boue (3,1 mm/j), le taux d’infiltration maximum de l’eau de pluie (30 mm / j) et le début de repiquage et l’efficience de l’irrigation est à 50%. b. Agrume

Les paramètres qui entrent en jeu dans le calcul sont : la durée des phases de croissance de la plante, le coefficient cultural, le début de l’agrumiculture ; l’échéance d’irrigation ( irriguer à l’épuisement maximum) ; apport (recharger teneur en eau du sol à 100% de la capacité du champ ) ; l’efficience de l’irrigation est à 50% ; l’eau disponible totale (200 mm / mètre), taux d’infiltration maximum de l’eau de pluie (30 mm / jour), profondeur maximum d’enraci- nement (900 cm), épuisement de la teneur en eau initiale (50 %), eau disponible initiale (100 mm / mètre). D’après l’enquête sur terrain, la période de récolte de l’agrume de Tsarahonena est le mois de juillet et la préparation est pendant 12 mois et pendant cette préparation le besoin en eau de l’agrume dans tous les périmètres destinés à cette culture doit être assuré à tout prix. Pour le calcul de besoin en eau de l’agrume, on a pris, le début de l’entretien de l’agrume est le 3 juillet.

On va présenter dans le tableau ci-après le besoin en eau de la riziculture et l’agrumiculture.

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Partie II : Etudes techniques de base

Tableau 22: Besoin en eau du riz et de l’agrume.

Dfc utilisé pour les cultures dans la grappe Ampasika Mois Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre Janvier Décade 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Besoin brut du riz 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 108.6 582.3 836.6 904.0 910.3 838.3 739.4 595.7 Besoin brut de l'agrume 40.0 214.3 245.7 230.0 238.6 285.7 284.3 302.9 262.9 228.6 198.6 127.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 Dfc riz 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.2 0.7 1.0 1.1 1.1 1.0 0.9 0.7 Dfc agrume 0.0 0.2 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.4 0.3 0.3 0.2 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 Dfc utilisé 0.0 0.2 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.4 0.3 0.3 0.2 0.1 0.0 0.2 0.7 1.0 1.1 1.1 1.0 0.9 0.7

Dfc utilisé pour les cultures dans la grappe d'Ampasika Mois Février Mars Avril Mai Juin Juillet Décade 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Besoin brut du riz 339.1 150.6 0.0 0.0 0.0 93.7 217.4 426.3 575.7 708.9 731.1 626.9 405.4 275.4 143.1 76.3 12.6 0.0 Besoin brut de l'agrume 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 7.1 108.6 195.7 215.7 184.3 195.7 194.3 40.0 0.0 0.0 Dfc riz 0.4 0.2 0.0 0.0 0.0 0.2 0.3 0.5 0.7 0.9 0.9 0.8 0.5 0.4 0.2 0.1 0.1 0 Dfc agrume 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.0 0.0 0.0 Dfc utilisé 0.4 0.2 0.0 0.0 0.0 0.2 0.3 0.5 0.7 1.0 1.1 1.0 0.7 0.6 0.4 0.1 0.1 0.0 Le dfc pointe pour MPI de la grappe Ampasika est 1,1 l/s/ha.

Tous les détails de calcul sont présentés dans l’annexe 2 : étude hydrologique, page 17 jusqu’au page 22.

Besoin net (BN) : Le besoin net (BN) n’est autre que le besoin réel des parcelles sans tenir compte de l’efficience. Il englobe le besoin de la plante et le besoin en eau absolu ; BN = BP + BA avec BP : Besoin en eau de la plante ; BA : Besoin en eau absolu, c’est le volume d’eau néces- saire pendant la phase de préparation et la phase végétative de la culture.

Besoin brut (BB) : Le besoin brut (BB) est le volume d’eau utile pour compenser les pertes dans le réseau d’irrigation et les pertes au niveau des BN parcelles. Il est exprimé par la relation : BB = avec Eg : efficience globale du réseau. Elle comprend généralement l’efficience à la parcelle Eg (Ep) et l’efficience du réseau (Er), et l’on a : Eg = Ep × Er. Les valeurs couramment admises pour ces deux catégories d’efficience sont les suivantes : Er varie de 0,7 à 0,8 ; Ep varie de 0,7 à 0,8 (Source : J.D. RASOLOFONIAINA, cours d’hydraulique agricole, 1998)

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 26 Partie II : Etudes techniques de base

Pour les présents périmètres, l’efficience globale est égale à 0,50

Débit fictif continu : Par définition, le débit fictif continu c’est le débit fourni d’une façon continue journalièrement qui permet de satisfaire le besoin en eau de culture dans une surface unitaire pendant une période donnée. Dans notre, le calcul du débit fictif continu s’effectue par décade, BB ×1000 et il a pour expression : 푑fc = ,Où dfc : débit fictif continu , en l/s/ha ; BB : Besoin brut en m3/ha , N : nombre de jours du mois. N ×24 ×3600

Le besoin en eau que le logiciel CROPWAT a calculé est le besoin brut (besoin net y compris l’efficience globale). Pour notre cas notre cas l’efficience globale ou également l’efficience d’irrigation est égale 0,5 (§ 3.2.2 BESOIN EN EAU DE LA PLANTE, page 25).C’est pourquoi que je n’ai plus mis le besoin net de la culture dans le tableau 22 : Besoin en eau du riz et de l’agrume , page 26 .

3.3. ADEQUATION DE RESSOURCE – BESOIN EN EAU

Nous représentons dans les tableaux ci-après l’adéquation de ressource-besoins en eau pour la grappe Ampasika.

Tableau 23: Adéquation de ressource – besoin en eau

Mois Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre Janvier Décade 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Dfc riz [l/s/ha] 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,2 0,7 1,0 1,1 1,1 1,0 0,9 0,7 BE pour le riz [l/s] 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 17,0 59,5 85,0 93,5 93,5 85,0 76,5 59,5 Dfc agrume 0,05 0,248 0,284 0,266 0,276 0,331 0,329 0,35 0,304 0,26 0,23 0,147 0 0 0 0 0 0 0 0 0 BE pour l'agrume [l/s] 2,1 11,2 12,8 12,0 12,4 14,9 14,8 15,8 13,7 11,9 10,3 6,6 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Besoin en total pour les 2,1 11,2 12,8 12,0 12,4 14,9 14,8 15,8 13,7 11,9 10,3 6,6 0,0 17,0 59,5 85,0 93,5 93,5 85,0 76,5 59,5 périmètres [l/s] Apport disponible [l/s] 77,3 77,28 77,28 71,015 71,02 71,02 54,31 54,31 54,31 50,13 50,13 50,13 100 100,2571 100,257 269,441 269,44 269,4 353 353 352,99 Apport restant [l/s] 75,2 66,1 64,5 59,0 58,6 56,1 39,5 38,5 40,6 38,2 39,8 43,5 100,3 83,3 40,8 184,4 175,9 175,9 268,0 276,5 293,5

Mois Février Mars Avril Mai Juin Juillet Décade 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Dfc riz [l/s/ha] 0,4 0,2 0,0 0,0 0,0 0,2 0,3 0,5 0,7 0,9 0,9 0,8 0,5 0,4 0,2 0,1 0,1 0,0 BE pour le riz [l/s] 34,0 17,0 0,0 0,0 0,0 17,0 25,5 42,5 59,5 76,5 76,5 68,0 42,5 34,0 17,0 8,5 8,5 0,0 Dfc agrume 0 0 0 0 0 0 0 0 0,008 0,12566 0,2265 0,2497 0,213 0,227 0,225 0,05 0 0 BE pour l'agrume [l/s] 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,4 5,7 10,2 11,2 9,6 10,2 10,1 2,1 0,0 0,0 Besoin en total pour les 34,0 17,0 0,0 0,0 0,0 17,0 25,5 42,5 59,9 82,2 86,7 79,2 52,1 44,2 27,1 10,6 8,5 0,0 périmètres [l/s] Apport disponible [l/s] 348,81 348,81 348,8 357,17 357,17 357,17 202,6 202,603 202,6 119,0553 119,055 119,055 85,64 85,636 85,636 77,28 77,28 77,28 Apport restant [l/s] 314,8 331,8 348,8 357,2 357,2 340,2 177,1 160,1 142,7 36,9 32,4 39,8 33,5 41,4 58,5 66,7 68,8 77,3

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 27 Partie II : Etudes techniques de base

Adéquation ressource - besoin pour la grappe Ampasika 400,0 350,0 300,0 250,0 200,0 150,0 100,0 50,0 0,0

Besoin en total pour les périmètres [l/s] Apport disponible [l/s]

Figure 1: Adéquation ressource – besoin pour la grappe Ampasika La confrontation des ressources en eau disponibles aux besoins en eau des périmètres de la grappe Ampasika montre que la ressource est quasiment suffisante pour l’irrigation des périmètres.

D’après les tableaux ci-avant, le débit restant après l’irrigation est largement supérieur à 10 % de l’apport disponible avant l’irrigation, donc le projet d’aménagement des ouvrages des périmètres irrigués de la grappe Ampasika est acceptable.

3.4. DEBIT D’EQUIPEMENT (qe) Le débit d’équipement est le débit avec lequel on dimensionne le réseau d’irrigation compte tenu du système de distribution choisi. Sa valeur dépend de la quantité des ressources disponibles :

- qe = dfc lorsque les ressources disponibles sont limitées ;

- qe > dfc si les ressources disponibles sont largement suffisantes ; dans le cas pratique, on prend : qe = 1,1 dfc

Puisque les ressources disponibles au sein de la rivière Ampasika sont assez suffisantes, nous adoptons pour le réseau d’irrigation un débit d’équipement légèrement supérieur au débit fictif continu de pointe : qe = 1,1 x dfc = 1,20 l/s/ha

3.5. DEBITS NOMINAUX

Connaissant le débit d’équipement, les débits nominaux sont calculés à partir de la relation :

Qn = qe × S

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Partie II : Etudes techniques de base

Avec Qn : débit nominal dans un tronçon alimentant la superficie S

qe : débit d’équipement

S : superficie du périmètre (ou de la parcelle)

On présente dans le tableau ci-après les débits en tête du réseau des trois périmètres de la grappe Ampasika

Tableau 24: Débits en tête du réseau

Barrage Débit en tête [l/s] Ampasika-Régulateur n°1 37 Ampasika-Régulateur n°2 19 Ampasika-Amparihivato 103

3.6. CONCLUSION PARTIELLE La totalité des besoins en eau pour les périmètres irrigués de la grappe Ampasika est de 159 l/s. Par l’occurrence, l’apport de la rivière est de 269,4 l/s. Les ressources en eau disponibles sont suffisantes pour l’irrigation qu’on a projetée dans la grappe Ampasika.

Ce qui confirme notre entretien avec un représentant de l’AUE qui insiste sur la néces- sité de l’aménagement et la bonne gestion de l’eau.

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PARTIE III : ETUDES TECHNIQUES DE L’AMENAGEMENT DES PERI- METRES

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Partie III : Etudes techniques de l’aménagement des périmètres

CHAPITRE 1 : DIAGNOSTIC DE LA SITUATION ACTUELLE

Le diagnostic portera sur la situation des trois périmètres composants la grappe Ampasika : - Périmètre Ampasika – régulateur n°1 - Périmètre Ampasika – régulateur n°2 - Périmètre Ampasika – Amparihivato

DIAGNOSTIC DU PERIMETRE AMPASIKA-REGULATEUR N°1

Le périmètre irrigué Ampasika-Régulateur n°1 dispose d’infrastructures hydroagricoles suivantes :

- Un régulateur avec une seule prise principale en rive droite à abandonner - Un canal principal en terre avec une murette et une bâche artisanale en bois

1.1.1. DIAGNOSTIC DU REGULATEUR N°1

Le régulateur n°1 est encore fonctionnel mais on ne peut pas gérer équitablement la ressource fournie par la rivière avec cet ouvrage pendant la période d’étiage, en effet, presque la totalité du débit de la rivière est capté par la régulateur n°1 pendant cette période et tous les autres périmètres en aval ont souffert par l’insuffisance d’eau.

Donc il faut mettre un nouveau régulateur en amont de ce régulateur n°1 et une prise avec une vanne métallique dont sa dimension est compatible avec le débit d’équipement du périmètre Ampasika – régulateur n°1.

Photo 1: Ancien Régulateur n°1

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Partie III : Etudes techniques de l’aménagement des périmètres

Figure 2 : Vue en plan du nouveau régulateur n°1

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 32 Partie III : Etudes techniques de l’aménagement des périmètres

1.1.2. DIAGNOSTIC DU CANAL PRINCIPAL

Le transport de l’eau vers le périmètre à irriguer Ampasika – régulateur n°1 est assuré par le canal principal de longueur de 842,85 m. Ce canal est fonctionnel mais présente des tronçons fragiles pour la sécurité des berges en rive gauche, le passage au niveau d’un petit talweg présente des ruptures fréquentes en cas d’atteint du débit nominal. Mais en tout cas, il faut faire le reprofilage et regabaritage et le renforcement des berges du canal principal tout entier pour assurer le besoin en eau du périmètre.

Photo 2: Canal principal du régulateur n°1 Les ouvrages associés du canal principal sont :

- Une murette - Une bâche artisanale

1.1.2.1. Diagnostic de la murette

Cette murette est placée en rive gauche du canal principal au PM 4,30 – PM 6,30, cette murette consiste à stopper l’infiltration sur le canal principal, elle est complètement détruite et cela entraine une grande diminution du débit et détruit aussi le canal principal du périmètre Ampasika – régulateur n°2. Donc il faut reconstruire cette murette.

1.1.2.2. Diagnostic de la bâche artisanale

La bâche artisanale en bois de longueur de 5,00 m est placée au PM 504,50 – PM 509,50 du canal principal, cet ouvrage de franchissement est indispensable pour assurer l’irrigation du périmètre Ampasika – régulateur n°1 donc il faut changer cette bâche en bâche dure : béton armé.

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Partie III : Etudes techniques de l’aménagement des périmètres

Carte 6: Ouvrages du MPI Ampasika-Régulateur n°1 avant aménagement

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DIAGNOSTIC DU PERIMETRE AMPASIKA-REGULATEUR N°2

Le périmètre irrigué Ampasika-Régulateur n°2 dispose d’infrastructures hydroagricoles suivantes :

- Un régulateur en maçonnerie de moellons avec une seule prise principale en rive droite, une vanne de chasse de poutrelle en bois placée latéralement du régulateur et deux murs d’encaissement en maçonnerie de moellons placés en rive gauche et en rive droite de la rivière - Un canal principal en terre avec quatre murettes en maçonnerie de moellons et une bâche artisanale en bois

1.2.1. DIAGNOSTIC DU REGULATEUR N°2

Le régulateur n°2 est encore fonctionnel mais le problème majeur est engendré par un affouillement sous le régulateur malgré l’existence du seuil de rocheux sur lequel le barrage est fondé. Cet affouillement est dû à l’existence de bloc de rocher indépendant accolé au seuil rocheux (ce qui témoigne la puissance de la chute d’eau en période de crue). Donc il faut réha- biliter ce régulateur ayant des dimensions caractéristiques suivantes :

- Hauteur du barrage : 0,80 m - Largeur radier amont : 0,50 m - Largeur radier aval : 3,50 m - Epaisseur du radier : 0, 50 m - Largeur crête : 0,50 m - Base du barrage : 0,90 m - Longueur déversant : 8,20 m - Prise en RG de dimension 0,30 m × 0,30 m

Photo 3: Régulateur n°2

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

Figure 3 : Vue en plan du régulateur n°2

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 36 Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

1.2.2. DIAGNOSTIC DU CANAL PRINCIPAL

Le transport de l’eau vers le périmètre à irriguer Ampasika – régulateur n°2 est assuré par le canal principal de longueur de 1635,50 m. Ce canal est fonctionnel mais présente des tronçons fragiles pour la sécurité des berges en rive gauche, le passage au niveau d’un petit talweg présente des ruptures fréquentes en cas d’atteint du débit nominal. Mais en tout cas, il faut faire le reprofilage, le regabaritage et le renforcement des berges du canal principal tout entier pour assurer le besoin en eau du périmètre.

Photo 4: Canal principal du périmètre Ampasika – Régulateur n°2

Les ouvrages associés du canal principal sont :

- Quatre murettes - Une bâche artisanale

1.2.2.1. Diagnostic des murettes

Les quatre (04) murettes en maçonnerie de moellons sont placées au PM 44,50 – PM 47,50 ; PM 53,00 – PM 55,00 ; PM 69,00 – PM 76,00 ; PM 153,00 – PM 165,00 du réseau Ampasika – régulateur n°2, les trois premières murettes sont à réhabiliter mais la dernière subit une dé- molition et une reconstruction.

1.2.2.2. Diagnostic de la bâche

- La bâche artisanale en bois de longueur de 4,30 m est placée au PM 349,30 – PM 353,60 du réseau Ampasika – régulateur n°2, cet ouvrage de franchissement est indispensable pour assurer l’irrigation du périmètre Ampasika – Régulateur n°2 donc il faut changer cette bâche en bois en bâche en dure : béton armé.

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

Carte 7: Ouvrages du MPI Ampasika-Régulateur n°2 avant aménagement

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DIAGNOSTIC DU PERIMETRE AMPASIKA-AMPARIHIVATO

Le périmètre Ampasika-Amparihivato dispose d’infrastructures hydroagricoles suivantes :

- Un barrage de dérivation avec une seule prise principale en rive gauche, trois évacua- teurs de crues en poutrelles en bois, une vanne de chasse en poutrelle en bois, deux murs d’encaissement en rive gauche et en rive droite de la rivière - Un canal principal en terre de section variable avec un avant canal en maçonnerie de moellons, cinq canaux en maçonnerie de moellons et cinq bâches en béton armé

1.3.1. DIAGNOSTIC DU BARRAGE AMPASIKA - AMPARIHIVATO

Le barrage était initialement un barrage mobile (barrage équipé de batardeaux en bois), la taille des passes batardables (longueur 2 m) ramène à une manipulation difficile en cas de passage des crues et que par la suite, les batardeaux sont devenus fixes pendant les années d’exploitation du réseau. Il est implanté sur un seuil rocheux, est construit en maçonnerie de moellons et ayant des dimensions caractéristiques suivantes :

- Hauteur du barrage : 3,01 m - Largeur radier amont : 0,85 m - Largeur radier aval : 4,10 m - Epaisseur du radier : 0, 40 m - Largeur crête : 1,40 m - Base du barrage : 2,84 m - Longueur déversant : 12,45 m - Cinq passes de dégrèvement à poutrelles - Prise en RG de dimension 0,75 m × 0,56 m Le barrage est actuellement en bon état donc fonctionnel mais on a constaté des ensa- blements en amont qui n’empêchent pas ce fonctionnement, vieillissement des poutrelles en bois et la destruction du mur d’encaissement en rive gauche.

Photo 5: Barrage de dérivation Ampasika – Amparihivato

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

Les ouvrages associés du barrage sont :

- Trois évacuateurs de crue en poutrelles en bois - Une vanne de chasse en poutrelles en bois - Deux murs d’encaissement en maçonnerie de moellons

1.3.1.1. Diagnostic d’évacuateurs de crue et d’une vanne de chasse :

Les évacuateurs de crue et la vanne de chasse sont encore fonctionnels mais on constate le vieillissement des poutrelles en bois

1.3.1.2. Diagnostic des murs d’encaissement en maçonnerie de moellons

Le mur d’encaissement en rive droite de la rivière est encore en bon état mais celui en rive gauche est complétement détruit

Photo 6: Mur d’encaissement en RG du barrage Ampasika – Amparihivato

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

Figure 4 : Vue en plan du barrage Ampasika-Amparihivato

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 41 Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

1.3.2. DIAGNOSTIC DU CANAL PRINCIPAL

Le transport de l’eau vers le périmètre à irriguer Ampasika - Amparihivato est assuré par le canal principal de longueur de 3148,50 m. Ce canal est fonctionnel mais au PM 3,30 – PM 47,50 ; PM 856,40 – PM 963,10 ; PM 2498,50 – PM 2548,50, PM 2648,50 – PM 2698,50, on trouve pour le canal principal en terre des contre-pentes importantes qui rend insuffisante la charge du barrage. De plus le tracé du canal longe le versant en rive gauche du périmètre pré- sente des berges fragiles où des risques de rupture des berges est inevitable,donc il faut faire le reprofilage, le regabaritage et le renforcement des berges du canal principal tout entier pour assurer le besoin en eau du périmètre.

Les ouvrages associés du canal principal sont :

- Sept canaux en maçonnerie de moellons - Cinq bâches en béton armé

1.3.2.1. Diagnostic des canaux en maçonnerie de moellons

Au PM 0,00 – PM 7,00, l’avant canal de dimension 0,75 m × 0,55 m est installé mais il faut qu’on diminue la section du canal et augmente sa pente pour éviter l’eau stagnante qui détruit le canal même mais le mur d’encaissement aussi.

Au PM 788,50 – PM 797,50 ; PM 973,10 – 975,10 ; PM 1139,10 – PM 1157,10 ; PM 1177,50 – PM 1190 ,50 ; PM 1984,50 – PM 1990,50 ; PM 2048,50 – PM 2098,50, on trouve des canaux en maçonnerie de moellons mais il faut ripper ces canaux suivant des pentes données par l’étude.

Photo 7: Avant canal du périmètre Ampasika – Amparihivato

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

Photo 8: Canal principal du périmètre Ampasika – Amparihivato

Photo 9: Canal en maçonnerie du périmètre Ampasika - Amparihivato 1.3.2.2. Diagnostic des bâches en béton armé

Cinq (05) bâches ont existé sur le canal principal :

Au PM 176,00 – PM 183,50 : une bâche en béton armé de longueur de 7,50 m et de dimension 0,80 m × 0,80 m. Elle est fonctionnelle mais présente un risque de basculement des cu- lées de plus cette bâche est mal calée donc on décide à reconstruire cette bâche en respectant les côtes et la pente exigées par l’étude.

Au PM 585,70 – PM 598,20 : une bâche en béton armé de longueur de 12,50 m et de dimension 0,80 m × 0,80 m. Elle est en bon état. Par contre, des affouillements se sont produits au droit de la pile intermédiaire et la culée en aval suite de l’arrivée latérale d’eau de ruissellement du thalweg de plus cette bâche est mal calée donc on décide à reconstruire cette bâche en respectant les côtes et la pente exigées par l’étude.

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

Au PM 825,70 – PM 832,70 : une bâche en béton armé de longueur de 10,00 m et de dimension 0,80 m × 0,80 m. Elle est en mauvais état et l’assise présente un risque d’affaissement permanent. De plus, tous les eaux de ruissellement venant du talweg sont captées par ces ouvrages (aucun avantage du captage), sources de colmatage du canal à chaque évènement plu- vieux. Donc il faut reconstruire cette bâche.

Au PM 1158,10 – PM 1168,10 : une bâche en béton armé de longueur de 10,00 m et de dimension 0,80 m × 0,80 m. Elle est en mauvais état et l’assise présente un risque d’affaissement permanent. De plus, tous les eaux de ruissellement venant du talweg sont captées par ces ouvrages (aucun avantage du captage), sources de colmatage du canal à chaque évènement plu- vieux. Donc il faut reconstruire cette bâche.

Au PM 2636,50 – PM 2641,50 : une bâche en béton armé de longueur de 10,00 m et de dimension 0,80 m × 0,80 m. Elle est mal calée et forme d’obstacle pour l’irrigation de la partie aval du périmètre. Donc il faut reconstruire cette bâche.

Photo 10: Bâche au 585,70 – PM 598,20

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

Carte 8: Ouvrages du MPI Ampasika-Amparihivato avant aménagement

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CHAPITRE 2 : ETUDE ET CONCEPTION DES AMENAGE- MENTS

Après avoir effectué des diagnostics, la grappe Ampasika a besoin de réhabilitation afin d’irriguer convenablement les rizières et les plateaux. On va exposer dans ce présent chapitre, les solutions techniques adéquates en se basant sur les diagnostics effectués sur terrain et en tenant compte des propositions des bénéficiaires.

Face aux problèmes évoqués dans le chapitre précèdent, nous avons adopté les solutions suivantes :

2.1. PROPOSITION DE L’AMENAGEMENT POUR LE PERIMETRE

AMPASIKA – REGULATEUR N°1

Face aux problèmes évoqués dans le chapitre précèdent, nous avons adopté les solutions suivantes pour l’aménagement du périmètre Ampasika – Amparihivato :

- PM 0,00 : Construction d’un petit barrage - PM 4,30 – PM 6,30 : Réhabilitation d’une murette de hauteur de 1 m en RG du canal principal - PM 140,35 – PM 143,35 : construction d’une murette de hauteur de 1,50 m en RG du canal principal - PM 214,35 – PM 229,35 : construction d’une murette de hauteur de 1,00 m en RG du canal principal - PM 361,65 – PM 389,65 : Protection des talus en gabion de hauteur de 4,00 m en RD du canal principal - PM 389,65 : construction d’un passage d’eau sauvage - PM 504,55 – PM 509,55 : construction d’une bâche de section rectangulaire, de dimension intérieur 0,50 m × 0,30 m accompagné d’un perré maçonné en aval - PM 0,00 – PM 842,85 : curage et regabaritage du canal principal

2.1.1. CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT DU BARRAGE

2.1.1.1. Choix du type de barrage

Parmi les différents types de barrages existants actuellement (barrages fixes, barrages mo- biles, barrages rigides, barrages souples), nous limitons le choix de l’ouvrage à construire sur le site ainsi adopté dans les catégories de barrages les plus adaptées dans notre pays, qui sont : les barrages en terre, les barrages en enrochement, ainsi que les barrages en béton.

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

a. Barrages en terre

 Avantages

Les principaux avantages des barrages en terre sont :

- les matériaux de construction convenables se trouvent effectivement sur place ;

- le tassement qui pourra se produire au niveau du barrage est moindre, voire même négligeable. Pour des ouvrages conçus et réalisés dans des bonnes conditions, il est généralement inférieur à 1% de la hauteur du barrage après sa construction (d’après R. ROLLEY ; Techniques des barrages en aménagement rural, p.125) ;

- les barrages en terre sont très intéressants et plus économiques pour stocker une quantité importante d’eau, surtout si le barrage est assez long.

 Inconvénients

Certains inconvénients considérables sont observés au sein des barrages en terre, tels que :

- la construction du barrage qui demande en général l’utilisation des nombreux engins mécaniques destinés à scarifier, excaver, transporter, niveler et compacter les matériaux de construction ;

- les volumes à mettre en œuvre pour la construction sont en général importante : 5 à 15 fois plus que pour un barrage en béton du type poids susceptible d’être réalisé sur le même site. Pour des petits ouvrages, il est fréquent d’avoir à compacter de 20 000 à 100 000 m3 en terre (d’après R. ROLLEY ; Techniques des barrages en aménagement rural, p. 121) ;

- il est rare, sauf pour les petits ouvrages, de disposer sur place des matériaux permettant de bâtir une digue homogène. Cependant, le transport et la mise en œuvre des matériaux sont des éléments essentiels du coût des travaux ; ainsi le transport sur des longues distances devient vite très onéreux ;

- les problèmes d’infiltration à travers l’ouvrage et ses fondations sont très fréquents ;

- les barrages en terre résistent mal à la submersion

b. Barrages en enrochement

 Avantages

Ce type de barrages est souvent économique dans les régions d’accès difficile car il y a peu de transport à effectuer, les enrochements étant prélevés sur place.

Les barrages en enrochement supportent assez bien les tassements, sa fondation ne sou- met qu’à une pression modérée. On peut exécuter des ouvrages de moins de 40 m de haut sur

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres des fondations alluvionnaires peu compressible (d’après R. ROLLEY ; Techniques des barrages en aménagement rural, p.227).

Ils résistent assez bien aux séismes, à condition que les pentes des parements y soient adaptées et que les enrochements des parements aval soient bien arrimés.

Ils sont peu sensibles aux températures excessives (chaud et froid) à condition d’être constitués des enrochements de bonne qualité.

 Inconvénients

Les principaux problèmes susceptibles de se produire pour le cas des barrages en enrochement sont :

- le tas de cailloux n’est pas imperméable par lui-même, et il faut donc lui adjoindre en organe d’étanchéité qui constitue la partie la plus délicate de l’ouvrage ;

- les barrages en enrochement comme les barrages en terre résistent très mal à la submersion R. ROLLEY préconise qu’il faut prévoir une revanche au moins 1,50 m pour les petits ouvrages en enrochements ; cette revanche peut atteindre 5 à 6 m pour les grands barrages. Ceux qui peuvent conduire à des travaux très onéreux.

c. Barrages en béton

 Barrages poids

Massifs, ces barrages de section transversale triangulaire résistent à la poussée de l’eau par leur propre poids. Ils nécessitent pour leur implantation une vallée légèrement encaissée et un minimum de pente. On choisit en général une zone où les fonds et les berges peuvent fournir des fondations correctes.

 Barrages à contreforts

Dans des larges vallées où les barrages poids seraient coûteux, et où les barrages voûtes ne sont pas mécaniquement possibles, il faut envisager les barrages à contreforts. Sa forme permet une réduction de volume du béton par rapport aux barrages poids ; ce qui compense les sujétions apportées par des coffrages de surfaces souvent importantes et toujours plus compliquées.

Par rapport aux barrages poids, ils présentent l’avantages d’utiliser moins de béton, de pré- senter parfois des qualités esthétiques supérieures ; ils sont moins sensibles aux sous pressions. Par contre, les barrages à contreforts sont plus fragiles en ce qui concerne les séismes.

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 Barrage voûtes

La construction d’une voûte exige :

- un coffrage plus compliqué ;

- un béton soigné de première qualité. Les agrégats qui se trouvent sur place conviennent rarement ;

- des terrassements plus importants aux appuis ;

- des injections finales délicates.

Les barrages voûtes malgré leur forme parfois très mince, et qui transmettent au rocher d’appui des efforts nettement plus élevés que les autres types, représentent un coût plus élevé. Ce qui donne une rentabilité plus petite.

d. Type d’ouvrage retenu

De l’examen de la description technico-économique précédente concernant chaque type de barrages, il convient de choisir parmi eux le type de barrages poids.

Parmi les barrages poids les plus adaptés à Madagascar, notre choix se limite entre le barrage en maçonnerie de moellons et le barrage en gros béton. Leurs études comparatives sont représentées dans le tableau suivant :

Tableau 25 : Comparaison des barrages poids

Type de barrage Avantages Inconvénients Barrage poids en maçonnerie - prix de revient plus faible -corps du barrage non homo- de moellons - présence des principaux gène matériaux de construction sur -cohésion (c) et coefficient de place (moellons) frottement (tgφ) moins élevés - moins de coffrage Barrage poids en gros béton - homogénéité du corps du -principaux matériaux de barrage construction en produit d’im- - coefficient de frottement (tg portation (ciment) φ) et cohésion (c) très grands -utilisation d’un énorme cof- - matériaux exigés par la NI- frage HYCRI

Pour raison de sécurité et pour suivre la NIHYCRI, nous choisissons le barrage poids en gros béton même s’il est un peu coûteux par rapport au barrage poids en maçonnerie de moellons.

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Dans ce cas, il faut bien soigner la composition de béton du barrage afin de prévoir les dégâts susceptibles de s’être produire. En effet, dans un barrage poids, il ne paraît pas souhai- table de descendre au-dessous de 150 kg de ciment par m3 de béton dans le corps de l’ouvrage et de 225 kg par m3 au voisinage des parements (d’après R. ROLLEY ; Techniques des barrages en aménagement rural, p 226)

En conclusion, le type d’ouvrage adopté est un seuil de dérivation fixe en gros béton dosé à 250 kg de ciment par m3 de béton (béton cyclopéen dosé à 250 kg/m3) et faiblement armé pour le radier du barrage.

2.1.1.2. Dimension du barrage

a. Hauteur du barrage

En principe, la hauteur du barrage doit être suffisante pour pouvoir relever le plan d’eau afin de dominer correctement toute la superficie du périmètre. Elle est calculée à partir de la côte de rizière la plus haute, appelée autrement terrain naturel le plus haut (TNPH), ainsi que la hauteur d’eau voulue dans la rizière et on remontera vers l’amont en tenant compte toutes les pertes de charges continues et les pertes de charges locales. Les hauteurs calculées sont toujours les hauteurs du niveau d’eau. Et il faut en même temps être prudent et vérifier que le niveau ainsi calculé ne provoque pas des inondations en amont du barrage

La détermination de la crête du présent barrage se fait de la manière suivante :

- cote du terrain naturel plus haut : ZTNPH = 97,50 m

- hauteur d’eau voulue dans les rizières hl = 0,10 m

- perte de charge dans la prise d’eau des rizières Δh1 = 0,10 m

- perte de charge continue dans les canaux ΔH1 = 1,38 m

- perte de charge locale Δh2 = 0,03 m

- perte de charge dans la prise du barrage permettant le passage du débit déterminé Δh3 = 0,10 m

- cote de la crête du barrage :

ZB = ZTNPH + h1 + Δh1 + ΔH1 + Δh2 + Δh3

D’où ZB doit égale 99,21 m or la cote du fond de la rivière dans ce site est déjà 101,80 m, donc la rivière domine le périmètre même qu’on n’a pas construit un barrage comme les bénéficiaires ont fait auparavant mais pour gérer équitablement l’apport, il faut construire un petit barrage de hauteur de 0,50 m, donc ZB = 102, 30 m

Ainsi la hauteur du barrage HB est la différence entre la cote de la crête du barrage (ZB) et la cote du fond de la rivière (ZF) c’est-à-dire :

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HB = ZB - ZF

Pour ZB = 102,30 m et ZF = 101,80 m, on trouve ;

HB = 0,50 m

D’où la hauteur nécessaire du barrage pour dominer la totalité du périmètre Ampasika – régu- lateur n°1 est égale à 0,50 m

b. Fondation du barrage

Pour une fondation rocheuse saine et compacte, qui est le cas de la fondation de notre barrage, il n’est pas nécessaire de mettre une parafouille car le risque de renardage n’est jamais à craindre, La règle de LANE, ainsi que la règle de BLIGH ne sont pas prises en considération dans les calculs de ce type de fondation. Cependant il faut la préparer soigneusement pour assurer son étanchéité et sa stabilité mécanique. Pour cela, on doit procéder au traitement de la fondation qui comprend :

- le nettoyage du rocher. Il consiste à enlever tous les éléments qui ne sont pas solidaires à la roche saine (terres et matières végétales, déchets de terrassements, couches plus ou moins altérées, etc…)

- la réalisation du contact béton – rocher qui est un point délicat dans la réalisation des barrages. Les étapes à suivre sont : le repiquage à vif sur une assise rocheuse et la mise en place d’une couche de mortier sur laquelle est coulée le béton avant la prise du mortier ;

- la mise en place des armatures d’ancrages du barrage au rocher de fondation

c. Profil géométrique du barrage

Le profil du barrage déversoir doit d’abord être tel que le débit déversé soit aussi grand que possible. De plus, il faut que les pressions sur le parement aval soient bien réparties et sans causer un phénomène de cavitation.

Les types du seuil déversant les plus communément utilisés pour satisfaire à ces conditions sont les seuils normaux (profil Craeger, profil Scimemi) dont le parement aval est profilé de manière à donner une forme très proche de la lame déversante.

Cependant, ce type d’ouvrage présente un prix de revient élevé car il nécessite une quan- tité énorme et une bonne qualité de coffrage à simple courbure.

Pour raison économique, il est préférable d’adopter le profil du barrage à un profil tra- pézoïdal. La plupart des barrages de dérivation construits à Madagascar sont des barrages à profil trapézoïdal, surtout le petit barrage où le débit de crue est assez faible.

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Le profil retenu présente donc les avantages tels que : la simplicité des calculs, la facilité d’exécution, et l’économie de coffrage

Voici la description sommaire du nouveau barrage :

- largeur en crête : elle est fixée à 0,30 m

- pente du parement amont : on choisit un parement amont vertical afin de simplifier la construction de l’ouvrage ;

- pente du parement aval : cette pente est choisie de façon à ce que le pressions y soient bien réparties et sans causer un phénomène de cavitation, elle contribue également à la stabilité du barrage. Par conséquent, nous prenons au fruit aval égal à un demi de l’unité (m = 0,50)

- largeur de la base : elle est déterminée à partir de l’expression :

B = b + m HB

Avec B : largeur de la base de l’ouvrage ;

b : largeur de la crête ;

m : fruit du parement aval ;

HB : hauteur du barrage

Pour b = 0,30 m ; m = 0,50 ; HB = 0,50 m, on a B = 0,55 m

- radier amont : elle est fixée à 1,30 m

- radier aval : elle est fixée à 1,30 m

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Figure 5 : profil géométrique du barrage 2.1.1.3. Fonctionnement hydraulique de l’ouvrage

Charge maximale sur le déversoir

D’une manière générale, la formule du débit pour un déversoir à écoulement dénoyé s’écrit :

3/2 Q = μ × L × √2g × Hmax

Où Q : débit, en m3 / s

L : longueur du seuil déversant, en m ;

g : accélération de pesanteur

μ : coefficient du débit qui varie en fonction du profil du déversoir. Dans le cas présent, on choisit l’expression pratique du coefficient du débit proposé par SOGREAH dans l’ouvrage : Manuel de l’Adjoint technique du Génie rural en 1974 ;

μ = μ1 . μ2 . μ3 , avec

μ1 : coefficient du débit en fonction de l’épaisseur du seuil

μ2 : coefficient en fonction de l’orientation du seuil par rapport à l’équipement

μ3 : coefficient en fonction de l’inclinaison du seuil déversant

Dans le cadre de ce mémoire, la charge en amont maximal sur le déversoir se calcule à partir du débit de crue de période de retour 100 ans que l’ouvrage doit évacuer.

Par hypothèse, le seuil déversant est un seuil mince à écoulement dénoyé ; la formule pour calculer la charge en amont maximale sur déversoir dévient :

Q H = ( 100 )2/3 max μ ×L × √2g

3 Avec Q100 : débit de crue de période de retour 100 ans = 36,2 m /s

L : longueur du seuil déversant = 2,20 m

μ : coefficient du débit = 0,40 (valeur approchée ) car :

μ1 = 0,40 (seuil mince)

μ2 = 1 (orientation du déversoir horizontale et perpendiculaire à l’axe du courant)

μ3 = 1 (déversoir à parement amont vertical)

(Source : SOGREAH, Manuel de l’Adjoint technique du Génie rural : travaux sur un périmètre d’irrigation 1974, p.114)

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Après calcul, on trouve :

Hmax = 4,39 m

La lame d’eau au-dessus du seuil est pratiquement égale à 2/3 de la charge en amont dans un point où la vitesse de l’eau est presque négligeable ; c’est-à-dire :

2 h = × H c 3 max Avec :

Hc : charge au-dessus de la crête du déversoir ;

Hmax : charge en amont du déversoir

Pour Hmax = 4,39 m ; on a hc = 2,93 m

Nous tenons à souligner qu’il n’est pas nécessaire du prévoir un bassin de dissipation d’énergie en aval du barrage car il y existe déjà des blocs rocher naturels qui sont susceptibles de la remplacer et qui permettant d’éviter de phénomène d’érosion et les affouillements.

2.1.1.4. Etude de stabilité du barrage

L’étude de stabilité du barrage poids en béton concerne l’équilibre d’ensemble de l’ouvrage, qui doit résister au glissement sur la fondation, et au renversement, ainsi que la stabilité élastique aux contraintes qui se développement dans sa masse.

a. Hypothèses d’étude

On vérifie la stabilité de l’ouvrage pour un débit correspondant au débit de crue de sureté (crue centennale). En effet, les principales forces agissantes dans le corps du barrage sont : la poussée de l’eau, la poussée du dépôt solide amont du barrage et le poids propre de l’ouvrage. Les sous-pressions ne sont pas fait parties de ces forces car elles sont tout à fait négligeables pour le cas d’une assise rocheuse saine, en plus ses actions sont totalement compensées par les ancrages de l’ouvrage sur le rocher.

En outre, les forces suivantes ne sont pas également prises en compte :

- la cohésion, en considérant qu’il s’agit d’une caractéristique variable et aléatoire dont la pérennité en milieu saturé n’est pas assurée ;

- les forces stabilisatrices comme le poids de l’eau sur la crête du déversoir, ainsi que la poussée de l’eau sur le parement aval ;

La force de pesanteur est : 10,00 m / s2

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Le poids volumique de l’eau est : 1 000 kg/m3 Le poids volumique du béton corps du régulateur : 2 500 kg/m3 Le poids volumique du radier en béton armé est : 2 500 kg/m3 Le poids volumique du sédiment est : 1 600 kg/m3 Hauteur de sédiments est 0,25 m Angle de frottement interne est 25 ° et tg Ø = 0,75 Supposons que toutes les vannes sont fermées, c’est le cas le plus défavorable. Tous les calculs s’effectuent dans une portion du barrage de section trapézoïdale comprise entre deux plans verticaux perpendiculaire à l’ouvrage et distants de 1 m, ou plus précisément par mètre linéaire du barrage.

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b. Inventaire des sollicitations appliquées au barrage

Par supposition, le point de renversement du barrage autour de lui-même est fixé à l’extrémité aval du radier (point O)

Le bilan des différentes forces appliquées dans le corps de l’ouvrage est représenté dans la figure suivante :

Figure 6 : Bilan des forces appliquées au barrage

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lc : largeur de la crête du barrage ; b : largeur de la base du barrage ;

B : largeur de base de la fondation ; ramont : longueur radier amont ; raval : longueur radier aval ; eradier : épaisseur radier ;

Hmax : charge spécifique totale ;

Hb : hauteur du régulateur ; hs : hauteur du dépôt solide

P1 : force de pression due à la charge du tirant d’eau ;

P2 : force de pression hydrostatique du réservoir d’eau en amont ;

Ps : poussée des dépôts de sédiment ;

Hc : lame d’eau au-dessus du seuil ;

W1 : poids du massif du régulateur en section rectangulaire ;

W2 : poids du massif du régulateur en section triangulaire ;

W3 : poids propre du radier ; dP1 : bras de levier de P1 par rapport à O ; dP2 : bras de levier de P2 par rapport à O ; dPs : bras de levier de Ps par rapport à O ; dW1 : bras de levier de W1 par rapport à O ; dW2 : bras de levier de W2 par rapport à O ; dW3 : bras de levier de W3 par rapport à O.

M/O(Wi): Moment de Wi par rapport à O

Les forces agissant sur le barrage sont les suivantes :

- La poussée de l’eau sur le parement amont du barrage - Les poussées des dépôts du sédiment en amont du seuil - Le poids propre du corps du barrage et le poids propre du radier

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 La poussée de l’eau sur le parement amont du barrage

푃1 = ɣeau × 퐻푐 × 퐻푏 = 1000 × 2,93 × 0,50 = 1 463 kg/ml

1 P = × ɣ × 퐻2 = 0,5 × 1000 × 0,502 = 152 kg/ml 2 2 eau 푏

On obtient : Pe = P1 + P2 = 1 463 + 152 = 1 588 kg/ml

 Poussée des dépôts solides

1 π 5π 1 π 5π P = × ɣ × h2 × tg2 ( − ) = × 1600 × 0,252 × tg2( − ) = 20 kg/ml s 2 i s 4 36×2 2 4 36×2 Poids propre du barrage et du radier

W1 = ɣb × lc × Hb = 2500 × 0,30 × 0,50 = 375 kg / ml

H ×(b−l ) 0,50×(0,55−0,30) W = ɣ × b c = 2 500 × = 156 kg / ml 2 b 2 2

W3 = ɣb × B × eradier = 2500 × 3,15 × 0,35 = 2 756 kg / ml

Par suite : W = W1 + W2 + W3 = 375 + 156 + 2 756 = 3 288 kg/ml.

c. Stabilité au non glissement

Les forces horizontales, qui s’exercent sur le barrage, ont tendance à le déplacer vers l’aval. La stabilité au glissement d’un barrage poids est assurée si l’on a :

퐖 .퐭퐠훅 퐊 = ≥ ퟏ, ퟓퟎ 퐠 퐍

Avec Kg : coefficient de sécurité au glissement ; W : résultante des forces verticales

N = Pe + Ps : résultante des forces horizontales ; tgφ : coefficient de frottement du béton sur le terrain de fondation, sa valeur est variable suivant la nature du terrain tgφ = 0,60 pour le frottement du béton sur une roche plus tendre (calcaire, marne) tgφ = 0,75 pour le frottement du béton sur béton, ou béton sur rocher de qualité

W ×tgØ 3 288 ×0,75 Kg = = = 1,53 > 1,50 Pe+Ps 1 609

Donc, la stabilité du barrage au non glissement est vérifiée

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d. Stabilité au non renversement :

La stabilité au renversement d’un barrage poids est assurée si le coefficient de sécurité au renversement Kg qui n’est autre que le rapport du moment stabilisateur avec le moment de renversement, est supérieur ou égal à 1,5 ; C’est-à-dire, il faut que

∑Moments stabilisatrices K = ≥ ퟏ, ퟓ r ∑Moments destabilisatrices

∑ Moments stabilisatrices = M/O(W1) + M/O(W2) + M/O(W3)

M/O(W1) = W1 × dW1 = 375 × 1,70 = 638 kg.m/ml

M/O(W2) = W2 × dW2 = 156 × 1,47 = 229 kg.m/ml

M/O(W3) = W3 × dW3 = 2 756 × 1,58 = 4 341 kg.m/ml

∑ Moments stabilisatrices = 5 208 kg.m/ml

∑ Moments déstabilisatrices = M/O (P1) + M/0(P2) + M/0(Ps)

M/0 (P1) = P1× dP1 = 1 463 × 0,60 = 878 kg.m/ml

M/O(P2) = P2 × dP2 = 125 × 0,52 = 65 kg.m/ml

M/O(Ps) = Ps × dPs = 20 × 0,43 = 9 kg.m/ml

∑ Moments déstabilisatrices = 951 kg.m/ml

∑Moments stabilisatrices 5 208 K = = = 5,47 ≥ 1,5 r ∑Moments destabilisatrices 951

Par conséquent, on peut affirmer que la condition de non renversement du barrage est véri- fiée, avec un coefficient de sécurité égal à 5,47

e. Stabilité élastique :

 Vérification des contraintes au sol de fondation Il s’agit ici de vérifier si les contraintes exercées au sol de fondation ne dépassent pas sa capacité portante admissible. Ces contraintes se calculent en assimilant le barrage à une poutre console verticale en- castrée dans sa fondation. Cette hypothèse nous permet d’appliquer la formule de la flexion composée dans la base de l’ouvrage et les contraintes minimales et maximales sont observées respectivement dans ses deux extrémités. Elles sont déterminées par les relations :

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

N 6M σ = + min B B2

N 6M σ = − max B B2

Avec σmax , σmin contraintes exercées respectivement aux extrémités de la base du barrage N : résultante des forces verticales en kg B : largeur de la base de l’ouvrage, en m M : Moment fléchissant par rapport à l’axe passant par le centre de gravité de la section du radier en Kg.m Voice le moment fléchissant par rapport à l’axe passant par le centre de gravité de la section du radier est montré dans le tableau suivant :

Tableau 26 : Calcul du moment fléchissant du barrage

Forces Bras de levier% à G (m) Module (kg/ml) Moment (kgm/ml)

P1 -0,43 1 463 -622

P2 -0,34 125 -43

Ps -0,26 20 -7

W1 0,13 375 47

W2 -0,11 156 -17

W3 0,00 2 756 0 Somme algébrique des moments= Moment Fléchissant -640 Et la somme des efforts normaux à la section de la fondation est :

N = W1 + W2 + W3 = 3 288 kg.m/ml

N 6M 3 288 6×−640 Par suite : σ = − = − = 1430 kg/m2 = 1,43T/m2 max B B2 3,15 3,152

N 6M 3 288 6 × (−640) σ = + = + = 660kg/m2 = 0,66T/m2 min B B2 3,15 3,15

2 σ s = 125 T / m

Comme σ min ≤ σ max ≤ σ s, donc on peut affirmer que la contrainte maximale exercée sur le sol de fondation est largement inférieure à sa capacité portante admissible, ce qui permet de con- firmer qu’aucun risque du phénomène de tassement, ni de poinçonnement n’est jamais à craindre au sein de la fondation de notre ouvrage

 Vérification de la règle du tiers central :

La règle du tiers central est vérifiée à condition que la résultante des forces agissantes dans le corps du barrage passe dans le tiers central de sa base ; autrement dit, il faut que

B e ≤ 6

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres où e : excentricité de la direction de la résultante des forces appliquées par rapport au centre de la base d l’ouvrage ;

B : largeur de la base du barrage

B B×σ 3,15 3,15×1430 e = ( max − 1) = ( − 1) = 0,19 m 6 N 6 3 288

B 3,15 Et, = = 0,53 m ; Ce qui signifie que la règle du tiers central est vérifiée pour le cas de 6 6 notre barrage. Cela confirme donc sa stabilité et en plus le risque de traction n’est jamais à craindre dans le corps du barrage

f. Ancrage du barrage à la fondation rocheuse :

Même si la fondation est seuil rocheuse, NIHYCRI prescrit d’y ancrer le corps du barrage en utilisant des cannes d’ancrages pour avoir plus de sécurité. L’utilisation des cannes d’ancrages de diamètre ϕ16 placées en quinconce tous les 75 cm permet de solidariser le corps du barrage et la fondation. La profondeur d’ancrage est déterminée à partir de la relation suivante :

∅×f l = e Où : 4×τsu l : profondeur d’ancrage

ϕ : diamètre du fer d’ancrage (mm) fe : limite d’élasticité de fer (MPa)

τsu : contrainte admissible du béton cyclopéen (MPa)

En pratique, on peut prendre comme valeur forfaitaire de la profondeur d’ancrage : l = 40 × ∅ si HAFeE400 ,

Après calcul, on trouve : l = 0,64 m si le fer d’ancrage est HAFeE400 de diamètre 16 mm

Le tableau de récapitulation de la stabilité de ce barrage se trouve dans l’annexe 3 : Calcul de dimensionnement des ouvrages, page 25

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 61

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

2.1.2. CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT DES OUVRAGES AN- NEXES

Généralement, on dénomme ouvrages annexes associés à un barrage dérivation tous les ouvrages solidaires ou non dans le corps du barrage, qui maintiennent le fonctionnement hydraulique ce celui-ci, et qui assurent le transport de l’eau dérivée jusqu’au périmètre.

Parmi les principaux ouvrages annexes, on rencontre dans le présent projet d’aménage- ment :

- les ouvrages solidaires au corps du barrage comme : l’ouvrage de prise, la vanne de chasse et le mur d’encaissement

- les canaux à ciel ouvert qui sont formés des canaux en maçonnerie de moellons, et des canaux en terre ;

- les ouvrages sur canaux composés d’une murette, d’une bâche et d’une protection en gabions.

2.1.2.1. Ouvrage de prise

Les prises permettant de laisser passer le débit désiré d’une façon plus ou moins cons- tante dans un canal de dérivation (prise d’eau en rivière), ou dans une parcelle (prise parcel- laire), etc.

Dans le cadre de la présente étude, la prise principale du réseau Ampasika – régulateur n°1 est implantée dans la rive droite de la rivière.

a. Fonctionnement hydraulique

La prise est constituée par une ouverture aménagée dans le barrage de dérivation, et l’on admet qu’elle fonctionne toujours en orifice noyé.

Pour un orifice noyé, le débit qui passe l’orifice est pratiquement calculé à partir de la formule suivante :

Q = mS√2g. ∆h

Où :

Q : débit, en m3 /s m : coefficient de contraction ou coefficient de débit, qui varie suivant le type d’orifice

S : aire de l’orifice, en m2

Δh : charge de l’orifice, en m. C’est la différence entre les niveaux d’eau en amont et en aval de la prise

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

b. Dimensionnement de la prise

Le débit pour dimensionner l’ouvrage de prise, c’est le débit nominal qui doit transiter à travers le canal d’amenée.

On choisit un orifice à section rectangulaire. A cet effet, le coefficient du débit m est égal à 0,60, qui n’est autre qu’une valeur approchée (d’après AGRAR – UNDHYDROTECH- NIK : Memento Microhydraulique, P26)

Admettons que la perte de charge induite par la prise (différence de charge amont et aval) est égale 0,10 m

Ainsi, les données caractéristiques pour dimensionner la section de la prise sont les suivantes :

- débit nominal Q = 0,037 m3/s

- coefficient du débit m = 0,60

- charge sur l’orifice Δh = 0,10 m

En partant de la formule du débit précédent, on en déduit la section de la prise par la relation

Q S = m √2g .∆h

Après calcul, on trouve

S = 0,0373 m2 = 373 cm2

D’où la section de la prise principale du périmètre Ampasika – régulateur n°1 est calibrée à :

S = 22 cm (base) × 20 cm (hauteur) mais on préfère la section S = 30 cm (base) × 30 cm (hauteur) pour cette prise principale.

Pour mieux régler le débit dérivé, on va implanter une vanne à vis volant de 30 cm × 30 cm en amont de la prise.

c. Calage de la prise

La base de la prise est de préférence située au niveau du plafond du canal et au-dessus du fond de la rivière. Soient

-ZB : le niveau de la crête du barrage = 102,30 m

-h : la hauteur d’eau dans l’avant – canal = 0,15 m

Δh : la perte de charge induite par la prise = 0,10 m

Zp : la côte de la base de l’ouvrage de prise

Ainsi, ZP = ZB – (Δh + h) = 120,30 – 0,25 =120,05 m

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

On prend ZP = 101,80 m car cette côte est la côte de l’entrée dans l’avant canal

2.1.2.2. Vanne de chasse

La vanne de chasse est une ouverture à travers le corps du barrage.

Ses principales fonctions sont :

- évacuer les dépôts solides en amont du barrage (limon, sable…)

- éviter le colmatage dans la prise ;

- contribuer à l’évacuation de crue ;

On prévoit une vanne de chasse à section rectangulaire dont les dimensions sont les suivantes :

- largeur de la base 0,50 m

- hauteur 0,50 m

Ladite vanne est munie des poutrelles en madrier de longueur égale à 0,70 m. Les poutrelles sont placées dans des rainures ménagées dans le massif du barrage. Elles fonctionnent comme un batardeau ou une vanne glissante ; et l’on fixe à chaque poutrelle un crochet de relevage.

2.1.2.3. Mur d’encaissement

Le mur d’encaissement sert à :

- ancrer le barrage dans les berges de la rivière

- assurer le rôle de la parafouille pour résister à l’écoulement souterrain latéral dû à la différence du niveau amont et aval ;

- maintenir la stabilité des berges contre le phénomène d’éboulement

On prévoit un seul mur d’encaissement en rive gauche de la rivière, elle est associée à notre barrage est construit en maçonnerie de moellons ancrée dans le rocher par l’intermédiaire des cannes d’ancrages. Ce mur doit avoir une hauteur suffisante afin d’éviter le contournement latéral du barrage pendant la période de crue. Soient

- ZB : la côte de la crête du seuil = 102,30 m

- h : la hauteur de la lame d’eau au-dessus du seuil lors du passage de la crue de sureté = 2,93 m

- R : la revanche prise égale à 0,20 m

- ZM : la côte du mur d’encaissement

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ZM = ZB + h + R = 105,43 m

En rive droite de la rivière, les talus de la rivière sont rocheux donc le risque du contournement latéral du barrage pendant la période de crue n’est pas à craindre, on place un ouvrage en béton en armé en rive droite de la rivière pour l’ancre de la prise avec le talus

2.1.2.4. Canaux d’irrigation

Dans un réseau d’irrigation, les canaux sont des éléments linéaires qui assurent le transport de l’eau à partir de l’ouvrage de captage en rivière (barrage, prise au fil de l’eau,etc) jusqu’au périmètre à desservir.

Le réseau d’irrigation à réhabiliter pour le réseau Ampasika –régulateur n°1 comporte un canal en terre qui est formé seulement d’un canal d’amené

a. Caractéristiques des canaux d’irrigation

 Formule du débit

L’écoulement dans un canal à ciel ouvert obéit à des lois hydrauliques faisant notamment intervenir le débit, la pente, et les caractéristiques de la section transversale à savoir : sa superficie, sa rugosité, et sa forme géométrique.

Pour un régime d’écoulement uniforme, la formule la plus communément utilisée c’est la formule de Manning –Strickler

2/3 1/2 Qn = K S RH I

3 Avec Qn : débit nominal, en m /s

S : section mouillée du canal, en m2

RH : rayon hydraulique, en m

I : pente moyenne du canal en m/m

K : coefficient de rugosité ou coefficient de Manning- Strickler

 Rugosité

Le coefficient de rugosité K exprime l’aptitude du canal à l’écoulement. Il dépend de la nature des parois du canal. D’une manière générale, il est convenable d’adopter comme valeur de K variant de 60 à 70 pour les canaux revêtus en béton et 30 à 40 pour les canaux en terre.

Dans les calculs des canaux d’irrigation, on prend les valeurs suivantes

K = 30 pour les canaux en terre

K = 60 pour les canaux en maçonnerie de moellons ou en béton passablement exécuté (Source : AGRAR – UND HYDROTECHNIKGMBH, Memento Microhydraulique, 1989, p.16)

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 Vitesse

La vitesse de l’eau doit rester dans les limites acceptables pour éviter :

- le risque d’érosion dans le fond et dans les parois des canaux en cas d’une vitesse excessive,

- le dépôt des matières en suspension si elle s’abaisse en dessous d’une valeur minimale admise.

Soient

- V : la vitesse moyenne de l’eau dans le canal

- U : la vitesse à la surface

- W : la vitesse au fond

D’une manière approximative :

V = 0,80 U

W = 0,60 U

(Source : M. POIREE & C. OLLIER, Irrigation : les réseaux d’irrigation, théorie, technique et économie des arrosages ,1971, p.77)

La vitesse maximale admissible dépend de la nature du canal dans le cas d’un canal en maçonnerie ou en béton la vitesse peut être très grande, par contre dans un canal passant dans un sol sablonneux ou latéritique, la vitesse sera limitée

A titre indicatif, voici les vitesses maximales admissibles suivant la nature du lit du canal

Tableau 27 : Vitesse maximale admissible au fond du canal

Lit du canal Vitesse maximale au fond [m/s] Sable fin 0,40 à 0.50 Argile compacte 0,60 à 0,75 Graviers fins 0,50 à 0,70 Gros graviers 0,70 à 0,90 Cailloux 1,00 à 1,20 Schistes tendres 1,50 à 1,80 Roches dures 2,00 à 4,00 béton 4,00 (Source : M. POIREE & C. OLLIER Irrigation : les réseaux d’irrigation ; théorie, technique et économie des arrosages 1971, p.77)

Dans la pratique, on admet couramment pour les canaux en terre des vitesses comprises entre 0,50 m/s à 1 m/s. Dans les petits canaux, la vitesse est bien souvent inférieure à ces valeurs. Pour les canaux revêtus, les vitesses courantes varient de 0,75 m/s à 1,50 m/s (d’après M. POIREE & C. OLLIER, Irrigation : les réseaux d’irrigation, théorie, technique et économie des arrosages 1971, p.77)

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 Pente des talus

Le profil trapézoïdal est le profil normal des canaux en terre, tandis que des canaux rectangulaires sont en général prévus des canaux revêtus.

La pente à adopter pour les talus des canaux d’irrigation en déblai varie avec la nature des terrains, suivant le tableau ci-dessous :

Tableau 28 : Fruit du canal en fonction de la nature des terrains

Talus en déblai m Roches 0 Terres argileuses 0,5 Terres franches 1 Terres sablonneuses 1,5 (Source : SOGREAH, Irrigation gravitaire par canaux, 1976, p.83)

 Revanche

La revanche est la différence entre la côte du niveau d’eau et la crête de la berge. Elle varie en fonction du gabarit du canal. Pour le réseau d’irrigation de petite et moyenne impor- tance, la revanche est comprise dans la fourchette de 10 cm à 50 cm, c’est-à-dire 10 cm ≤ R ≤ 20 cm

(Source : J.D. RASOLOFONIAINA, Cours d’aménagement hydroagricole,1999)

b. Principes de calculs des canaux

Soient :

- Qn : débit nominal dans le canal ;

- Qc : débit calculé à partir de la formule du Manning – Strickler

- b : largeur au plafond du canal ;

- h : tirant d’eau

- m : fruit des berges ;

- S : Section mouillée (P = b +2h√m2 + 1 )

S - RH : rayon hydraulique (RH = ) P -V : vitesse moyenne de l’eau dans le canal

Après avoir dimensionné un canal d’irrigation, il faut que les critères suivants soient vérifiés :

∆Q − (5 % avec ΔQ = Qc - Qn) Q

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h - la section trouvée est une section à débit maximum c’est-à-dire RH ≈ ; 2

- Vmin ˂ V ˂ Vmax où Vmin et Vmax sont respectivement la vitesse minimale et maximale admissible dans le canal étudié

- h ˂ b ˂ 2h pour avoir une section plus économique et aussi pour faciliter le curage du canal

c. Canal d’amenée

Le canal d’amenée, appelé aussi canal tête morte, est destiné à transiter l’eau en tête du périmètre et il n’y a lieu aucune distribution d’eau envers le périmètre intéressé. Pour le réseau Ampasika – régulateur n°1, on ne trouve que le canal d’amenée pour les canaux d’irrigation.

Les divers types du sol rencontrés dans toute l’emprise des canaux en terre sont des terres latéritiques. On préfère par conséquent le profil à une section trapézoïdale

Les valeurs des paramètres pour dimensionner le canal d’amenée sont :

- débit nominal Q = 0,037 m3 /s

- pente du canal : variable

- coefficient de Manning – Strickler K = 30

- fruit des berges m = 0,50

- revanche : 0,10 m ≤ R ≤ 0,20 m

- largeur au plafond b = 0,50 m

- tirant d’eau h : variable

- hauteur des berges H : variable

- largeur des berges B : variable

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

Figure 7 : Profil du canal d’amenée

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

Tableau 29: calcul hydraulique du réseau Ampasika-régulateur n°1

1/2 2/3 Tronçons PM Débit (l/s) Côte fond canal I [m/m] I K b h H m S P R R Qcalculé [m3/s] Qcalculé[l/s] ΔQ/Q V Côte plan d'eau Début Fin Début Fin Début Fin

P0 - P0a 0,0 4,3 37,0 98,80 98,71 0,02 0,14 60 0,2 0,145 0,30 0 0 0,5 0,1 0,2 0,03737078 37,37078 0,01 1,3 98,95 98,86

POa - P1 4,3 6,3 37,0 98,71 98,70 0,005 0,07 30 0,5 0,140 0,4 1 0,1 0,8 0,1 0,2 0,03601912 36,01912 -0,03 0,5 98,85 98,84

P1 - P2b 6,3 140,35 37,0 98,70 98,64 0,0005 0,02 30 0,5 0,290 0,5 1 0,2 1,1 0,2 0,3 0,03742185 37,42185 0,01 0,2 98,99 98,93

P2b- P3 140,35 143,35 37,0 98,64 98,64 0,0005 0,02 30 0,5 0,290 0,5 1 0,2 1,1 0,2 0,3 0,03742185 37,42185 0,01 0,2 98,93 98,93

P3 - P3b 143,35 214,35 37,0 98,64 98,56 0,001 0,03 30 0,5 0,240 0,5 1 0,1 1 0,1 0,3 0,03869929 38,69929 0,05 0,3 98,88 98,80

P3b - P3c 214,35 229,35 37,0 98,56 98,56 0,0005 0,02 30 0,5 0,280 0,5 1 0,2 1,1 0,2 0,3 0,03530085 35,30085 -0,05 0,2 98,84 98,84

P3c - P4b 229,35 389,65 37,0 98,56 98,48 0,0005 0,02 30 0,5 0,280 0,5 1 0,2 1,1 0,2 0,3 0,03530085 35,30085 -0,05 0,2 98,84 98,76

P4b - P5a 389,65 482,75 37,0 98,48 97,73 0,0080 0,09 30 0,5 0,120 0,4 1 0,1 0,8 0,1 0,2 0,03552907 35,52907 -0,04 0,5 98,60 97,85

P5a - P5b 482,75 503,55 37,0 97,73 97,72 0,0005 0,02 30 0,5 0,280 0,5 1 0,2 1,1 0,2 0,3 0,03530085 35,30085 -0,05 0,2 98,01 98,00

P5b - P5c 503,55 504,55 37,0 97,72 97,72 0,0005 0,02 45 0,5 0,220 0,500 1 0,1 1 0,1 0,3 0,0355874 35,5874 -0,04 0,3 97,94 97,94

P5c - P5e 504,55 509,55 37,0 97,72 97,72 0,001 0,03 60 0,5 0,165 0,30 0 0,1 0,8 0,1 0,2 0,03522779 35,22779 -0,05 0,4 97,89 97,88

P5e - P5f 509,55 510,55 37,0 97,72 97,72 0,001 0,02 45 0,5 0,220 0,50 1 0,1 1 0,1 0,3 0,0355874 35,5874 -0,04 0,3 97,94 97,94

P5f - P5h 510,55 554,75 37,0 97,72 97,69 0,0005 0,02 30 0,5 0,280 0,5 1 0,2 1,1 0,2 0,3 0,03530085 35,30085 -0,05 0,2 98,00 97,97

P5h - P6 554,75 585,65 37,0 97,69 97,52 0,0055 0,07 30 0,5 0,140 0,5 1 0,1 0,8 0,1 0,2 0,03777717 37,77717 0,02 0,5 97,83 97,66 P6- P6g 585,65 842,85 37,0 97,52 97,39 0,0005 0,02 30 0,5 0,280 0,4 1 0,2 1,1 0,2 0,3 0,03530085 35,30085 -0,05 0,2 97,80 97,67

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 70 Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

2.1.2.5. Ouvrages sur canaux

Les principaux ouvrages que l’on rencontre le long du tracé des canaux d’irrigation Ampa- sika – régulateur n° 1 sont des murettes, des talus de protection en gabions et des ouvrages de franchissement d’obstacles comme la bâche et le passage d’eau sauvage.

a. Bâche :

La bâche, appelée aussi pont – canal, est prise en compte pour le franchissement de thalwegs larges et profonds.

Dans notre cas, la construction d’une bâche présente des avantages technico-écono- miques très considérables par rapport à l’installation d’un siphon inversé puisqu’il s’agit d’un franchissement d’un petit ruisseau peu profond avec une longueur assez courte (5 m). Citons à titre d’exemple :

- la facilité de réalisation et des travaux d’entretien

- la faible portée de l’ouvrage

- le coût de construction moins onéreux

Donc on adopte un pont canal en béton en armé pour le franchissement de ce petit ruisseau

 Fonctionnement hydraulique de l’ouvrage

L’écoulement de l’eau à travers la bâche est considéré comme un écoulement uniforme à ciel ouvert dans un canal à section rectangulaire

En pratique, la vitesse moyenne de l’eau dans une bâche restera toujours inférieure à 2 m/s (d’après AGRAR – UND HYDROTECHNIK GMBH : Memento Microhydraulique, p 21)

Elle doit être à la fois supérieure à une vitesse minimale dans les canaux rectangulaires pour éviter les dépôts solides dans l’ouvrage

L’ouvrage de raccordement bâche – canal en terre (amont et aval) est constitué par le prolongement de la section rectangulaire jusqu’à l’obtention du profil trapézoïdal, suivi d’un perré maçonné.

 Formule du débit

Connaissant le débit nominal à travers la bâche, et en partant l’hypothèse d’un écoule- ment uniforme, la section transversale de l’ouvrage est dimensionnée à partir de la formule de Manning Strickler

2/3 1/2 Qn = K S RH I

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

 Pertes de charge locales

L’expression des pertes de charge locales devient :

퐕ퟐ Δh = ퟏ, ퟓ ퟐ퐠

Où V est la vitesse moyenne de l’eau dans la bâche (Source : AGRAR UND HYDROTECH- NIK GMBH, Memento Microhydraulique ,1989, P21)

 Perte de charge linéaire

En supposant l’écoulement à travers la bâche à un écoulement uniforme, la perte de charge linéaire est déterminée à partir de la relation

ΔH = I L

Avec

ΔH : perte de charge linéaire

I : pente de la bâche

L : longueur de l’ouvrage

 Calcul hydraulique de la bâche

Les valeurs des paramètres pour dimensionner la bâche sont les suivants

- débit nominal Qn = 0,037 l/s

- longueur de la bâche L = 5 m

- pente du fond I = 0,001

- coefficient de rugosité K = 60 (béton passablement exécuté)

- revanche R = 13 cm

Pour une bâche en béton armé, la section transversale la plus couramment adoptée dans le cas pratique c’est la section plus ou moins carrée. Cela permet de diminuer par conséquent la consommation en matériaux de construction.

Après calculs tout fait, on adopte

- largeur au plafond b = 0,50 m

- tirant d’eau h = 0,17 m

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

- hauteur des bajoyers H = 0,30 m

-vitesse moyenne dans l’ouvrage V = 0,40 m/s

Perte de charge locales

Pour V = 0,40 m/s, on a

퐕ퟐ Δh = = 0,008 m ퟐ퐠

Perte de charge linéaire

Puisque I = 0,001 et L = 5 m ; la perte de charge linéaire a pour valeur Δh = 0,005 m

 Caractéristiques génie civil

Culées :

La bâche du réseau Ampasika – régulateur n°1 comporte deux culées en maçonnerie de moellons.

L’épaisseur d’une culée ne sera pas inférieure à 0,50 m au sommet et à 0,50 + H/3, H étant la hauteur de la culée (d’après AGRAR – UND HYDROTECHNIK GMBH ; Memento Microhydraulique, p.31). Elle repose sur une semelle en béton ordinaire dosé à 300 Kg de ciment par m3 du béton, qui a pour rôle de répartir le poids de la culée et du tablier dans le sol de fondation.

Puisque le sol de fondation est un sol meuble, on prévoit pour raison de sécurité que la semelle est reposée au-dessus des pieux en bois disposés en quinconce.

Il est à noter que ces deux culées sont identiques et leurs dimensions sont les suivantes :

- hauteur d’une culée 1,00 m

- épaisseur au sommet 0,50 m

- épaisseur de la base 1,00 m

- épaisseur de la semelle 0,20 m

- épaisseur d’enrochement sous ouvrages 0,20 m

- diamètre du pieux : 15 cm (Ø 15)

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

Tablier

Le tablier est composé d’une dalle et deux bajoyers.

Comme il s’agit d’une bâche en béton armé, la quantité d’armature nécessaire au sein du tablier est égale à 58,5 Kg d’armatures par m3 du béton mis en place, cette quantité est reçue à l’aide du logiciel ROBOBAT

Voici les dimensions du tablier :

- épaisseur de la dalle 0,15 cm

- épaisseur d’un bajoyer 0,15 cm

Figure 8 : Section transversale du tablier

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b. Passage d’eau sauvage

Le passage d’eau sauvage est un ouvrage qui assure le franchissement d’eau de la montagne sur le canal d’irrigation, On construit en amont de cet ouvrage un canal de ceinture qui récolte tous les eaux de ruissellement de la montagne et on adopte une bâche pour l’ouvrage de passage d’eau sauvage.

Nous avons déjà parlé le fonctionnement hydraulique de la bâche, ses caractéristiques génie civil mais ce qui reste c’est le calcul du débit qui passe sur le passage d’eau sauvage.

 Calcul du débit à évacuer

Pour calculer le débit à évacuer dans cet ouvrage, il faut d’abord tracer un bassin versant dont son exutoire est le site où on construit le passage d’eau sauvage.

A l’aide du logiciel ARCGIS, Voici la caractéristique du bassin versant

Tableau 30 : Caractéristique du sous bassin versant Ampasika

Aire BV P [km] K L [km] I [m/km] Z Z [km2] max min

0,14 2,93 2,18 1,36 80,67 1132 875

2 Comme SBV ˂ 4 km , on utilise la méthode rationnelle Q = 0,278 × C × i × S pour le calcul du débit

Avec Q : Débit de crue en m3/s

C : coefficient de ruissellement

i : intensité maximale de l’averse en mm / h

S : superficie du bassin versant

Comme Aire du bassin versant est 14 ha ; sa pente est 8,06 %, la nature de la couverture végétale est savane donc C = 0,60

Intensité de pluie

L’intensité de pluie de durée t et de fréquence T est exprimée par le rapport

퐇(퐭,퐓) 퐢 (퐭, 퐓) = 퐭

D’après les résultats de ses études effectuées en 1967, BCEOM proposait dans tout Madagascar la relation suivante :

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

퐭 H(t, T) = H(24,T) ( )퐛 ퟐퟒ

Avec H (t, T) : hauteur de l’averse de durée t pour un temps de retour T en un lieu donné en mm ;

H (24, T) : hauteur de l’averse journalière de même temps de retour T au même endroit, en mm ; t : temps de concentration, en h

Le NIHYCRI prescrit que pour les ouvrages annexes, on utilise le débit de projet pour le débit de dimensionnement et pour la superficie du périmètre Ampasika – régulateur n°1 qui est infé- rieure à 45 ha, la crue de projet est crue décennale (NIHYCRI, page 34)

Pour notre cas :

H (24,10) = 54,9 mm

Temps de concentration

Par définition, le temps de concentration est le temps de ruissellement mis par une particule d’eau située à un endroit le plus éloigné de l’exutoire pour y parvenir.

Pour Madagascar, BCEOM propose de calculer le temps de concentration à l’aide des formules ci-après, applicables à des petits bassins versants (superficie inférieure à 10 km2)

-formule de VENTURA

퐒 tc = 0,1272 √ 퐈

-formule de PASSINI

ퟑ √퐒퐋 tc= 0,108 √퐈

Où tc : temps de concentration, en h ;

S : superficie du bassin versant, en km2

I : pente moyenne du bassin versant, en m/m

L : plus long cheminement hydraulique en km

Pour notre cas, on utilise la formule de PASSINI pour le calcul du temps de concentration, après 3 calcul, tc = 0,22 et i (24,10) = 64,70 mm /h et Q10 = 1,53 m /s avec un paramètre b = 0,288

Donc Q = 1,53 m3 /s qui est le débit à évacuer par le passage d’eau sauvage

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 76

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

 Calcul hydraulique du passage d’eau sauvage

Les valeurs des paramètres pour dimensionner du passage d’eau sauvage sont les suivants

- débit nominal Qn = 1530 l/s

- longueur de l’ouvrage L = 3 m

- pente du fond I = 0,0667

- coefficient de rugosité K = 60 (béton passablement exécuté)

- revanche R = 10 cm

Pour un passage d’eau sauvage : une bâche en béton armé, la section transversale la plus couramment adoptée dans le cas pratique c’est la section plus ou moins carrée. Cela permet de diminuer par conséquent la consommation en matériaux de construction.

Après calculs tout fait, on adopte

- largeur au plafond b = 0,60 m

- tirant d’eau h = 0,50 m

- hauteur des bajoyers H = 0,60 m

-vitesse moyenne dans l’ouvrage V = 5,10 m/s

Perte de charge locales

Pour V = 5,10 m/s, on a

퐕ퟐ Δh = = 1,30 m ퟐ퐠

Perte de charge linéaire

Puisque I = 0,0667 et L = 3 m ; la perte de charge linéaire a pour valeur Δh = 0,2 m

 Caractéristiques génie civil

Culées :

Le passage d’eau sauvage comporte deux culées et il est à noter que la hauteur de ces deux culées n’est pas identique et leurs dimensions sont les suivantes :

- hauteur d’une culée amont : 1,00 m

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 77

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

- hauteur d’une culée aval : 1, 50m

- épaisseur au sommet 0,50 m

- épaisseur de la base 1,00 m

- épaisseur de la semelle 0,20 m

- épaisseur d’enrochement sous ouvrages 0,20 m

- diamètre du pieux : 15 cm (Ø 15)

Tablier

Le tablier est composé d’une dalle et deux bajoyers.

Comme il s’agit d’un ouvrage en béton armé, la quantité d’armature nécessaire au sein du tablier est égale à 60 Kg d’armatures par m3 du béton mis en place, cette quantité est reçue à l’aide du logiciel ROBOBAT

Voici les dimensions du tablier :

- épaisseur de la dalle 0,15 cm

- épaisseur d’un bajoyer 0,15 cm

c. Protection des talus en gabions

 Dimensionnement des talus en gabions L’une des principales applications des gabions sont les murs de soutènement, dans des talus ou sur plateforme. Les murs de gabions sont des ouvrages gravitaires (murs poids dont la masse s’oppose aux poussées).

Le dimensionnement d’un ouvrage de soutènement en gabions prend en compte divers pa- ramètres incluant les caractéristiques intrinsèques des matériaux de remplissage (densité et pourcentage des vides), la résistance des grillages, les caractéristiques intrinsèques des maté- riaux en place et de remblais arrière, l’existence ou non de fondation et l’éventuelle présence d’une nappe phréatique. Comme pour tout ouvrage de soutènement, on doit considérer le profil en travers et les éventuelles surcharges en tête de mur.

Pour un pré dimensionnement rapide de mur de protection en gabion, dans des conditions classiques, la base de l’ouvrage est prise égale à H+1 m, le tout divisé par 2 c.-à-d. (H+1) /2 où H la hauteur totale du mur. Habituellement, on enterre la base de l’ouvrage de 8 à 12% de la hauteur totale.

 Conception

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 78

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

Le type de gabions que nous allons utiliser, est les gabions cage standards de forme paral- lélépipédique rectangle ayant les dimensions suivantes (2,00 × 1,00 × 1,00 m) ou (1,00 × 1,00 × 1,00 m) Pour la mise en place de gabions, on place les gabions du rang n°1 de dimension standard dans le sous-sol, en suite les gabions du rang n°2 et ainsi de suite jusqu’on atteint la hauteur totale des talus.  Calcul de stabilité des talus en gabions L’étude de stabilité consiste à vérifier les quatre conditions de stabilité suivantes : la stabi- lité au glissement, la stabilité au renversement, la stabilité élastique et la règle du tiers central. La vérification de la stabilité des talus en gabions se fait par mètre linéaire de l’ouvrage.

 Hypothèses de calcul :

- La force de pesanteur est : 10,00 m / s2

- Le poids volumique de gabions : 2 300 kg/m3 - Le poids volumique du sol : 1 250 kg/m3 - Angle de frottement interne φ = 35 ° - Hauteur de la fouille : 0,50 m - Contrainte admissible du sol [Kg/cm2] : 2 (terre vierge) - On néglige la surcharge au-dessus du terre-plein - Calcul de la poussée de terre et la butée est à partir de la formule de Rankine

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 79

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

 Schéma de calcul

Figure 9 : Forces appliquées sur les talus en gabions

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 80 Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

 Inventaire de toutes forces agissant sur les talus en gabion :

Les forces agissant sur les talus sont les suivantes :

- La poussée active des terres sur le parement amont des talus - La butée - Le poids propre des talus en gabion

La poussée active des terres sur le parement amont des talus

1 F = × K × 훾 × h2 P 2 a

Avec FP ∶ Poussée active des terres sur le parement amont des talus

Ka : Coefficient de la poussée des terres

γ : Masse volumique du sol

h : hauteur total des talus

Pour les talus verticaux dont le terrain retenu est horizontal

φ 1−sinφ K = tg2 (45° − ) = a 2 1+sinφ

Pour les talus verticaux dont le terrain retenu est incliné d’un angle θ

cos θ− √(푐표푠휃)2−(cosφ)2 K = cos Ө × a cos θ+ √(푐표푠휃)2−(cosφ)2

Avec φ [°] : angle de frottement interne du sol situé derrière le talus θ [°] : inclinaison par rapport à l’horizontal du terre-plein Pour notre cas l’angle d’inclinaison Ө = 5 ° donc

cos 5− √(푐표푠5)2−(cos35)2 K = cos 5 × = 0.273 a cos 5+ √(푐표푠5)2−(cos35)2

2 Et FP = 0,50 × 0.273 × 1250 × 4

FP = 2725,45 Kg La butée

1 F = × K × 훾 × h2 b 2 b

Avec Fb ∶ butée

Kb : Coefficient de la butée

γ : Masse volumique du sol

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 81

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

h : hauteur total des talus

Pour les talus verticaux et dont le terrain retenu est horizontal

1+sinφ K = b 1−sinφ

Pour les talus verticaux et dont le terrain retenu est incliné d’un angle θ’, donc

cos θ′ + √(푐표푠휃′)2−(cosφ)2 K = cos θ′ × b cos θ′ − √(푐표푠휃′)2−(cosφ)2

Avec φ [°] : angle de frottement interne du sol Θ’ [°] : inclinaison par rapport à l’horizontal du terre-plein en amont de l’ouvrage Pour notre cas, Ө’ = 0 donc

1+sinφ K = = 3,69 b 1−sinφ

1 F = × K × 훾 × h2 = 0.5 × 3,69 × 1250 ×0,502 b 2 b

Fb = 576, 59 Kg Le poids propre des talus en gabion

푊 = 푊1 + 푊2 + 푊3 + ⋯ Wi

Wi = li × hi × γ푔 i : nombre de rangée des gabions

Wi [Kg/ml] : poids de gabions de rangée n°i li [m] : largeur de gabions de rangée n°i hi [m] : hauteur de gabions de rangée n°i

3 γg [Kg /m ] : masse volumique de gabions

W1 = 2 × 1 × 2300 = 4600 Kg

W2 = 1,5 × 1 × 2300 = 3450 Kg

W3 = 1,0 × 1 × 2300 = 2300 Kg

W4 = 0,5 × 1 × 2300 = 1150 Kg

 ETUDE DE STABILITE Stabilité au non glissement

∑ 푊×푡푔훷 2,00 ≤ 퐾 = 푔 ∑ 푃

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 82

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

Avec :

Kg : coefficient de sécurité au glissement

∑W : résultante des forces verticales

∑F : résultante des forces horizontales

Tg Φ : coefficient de frottement

2 θ = × 훿 et φ : angle de frottement interne du sol 3

11500 ×0,43 Kg = = 2,31≥ 2 , donc la stabilité des gabions au glissement est vérifiée 3302,04

Stabilité au non renversement :

∑Moments stabilisatrices K = ≥ ퟏ, ퟓ r ∑Moments destabilisatrices

∑ Moments stabilisatrices = M/O(W1) + M/O(W2) + M/O(W3) + M/O(W4)

M/O(W1) = W1 × dW1 = 4600 × 1,00 = 4600 kg.m/ml

M/O(W2) = W2 × dW2 = 3450 × 1,25 = 4312,5 kg.m/ml

M/O(W3) = W3 × dW3 = 2300 × 1,50 = 3450 kg.m/ml

M/O(W4) = W4 × dW4 = 1150 × 1,75 = 2012,5 kg.m/ml

∑ Moments stabilisatrices = 14 375 kg.m/ml

∑ Moments déstabilisatrices = M/O (FP) + M/0(Fb)

M/0 (FP) = FP× dFP = 2725,45 × 1,33 = 3633,93 kg.m/ml

M/O(Fb) = Fb × dFb = 576,59 × 0,17 = 96,10 kg.m/ml

∑ Moments déstabilisatrices = 3730,03 kg.m/ml

∑Moments stabilisatrices 14 375 K = = = 3,9 ≥ 1,5 r ∑Moments destabilisatrices 3730,03

Par conséquent, on peut affirmer que la condition de non renversement des gabions est vé- rifiée, avec un coefficient de sécurité égal à 3,9

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 83

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

Stabilité élastique : Vérification des contraintes au sol de fondation Cette hypothèse nous permet d’appliquer la formule de la flexion composée dans la base de l’ouvrage et les contraintes minimales et maximales sont observées respectivement dans ses deux extrémités. Elles sont déterminées par les relations :

N 6M σ = + min B B2

N 6M σ = − max B B2

Avec σmax , σmin contraintes exercées respectivement aux extrémités de la base des gabions N : résultante des forces verticales en kg B : largeur de la base de l’ouvrage, en m M : Moment fléchissant par rapport à l’axe passant par le centre de gravité de la section de la base en Kg.m Voice le moment fléchissant par rapport à l’axe passant par le centre de gravité de la section de la base des gabions est montré dans le tableau suivant :

Tableau 31 : Calcul du moment fléchissant des talus en gabions du réseau Régulateur n°1

Forces Bras de levier% à G (m) Module (kg/ml) Moment (kgm/ml)

FP 0,83 2725,45 2 271,21

Fb -0,33 576,59 -192,19

W1 0 4600 0

W2 0,25 3450 862,5

W3 0,5 2300 1150

W4 0,75 1150 862,5 Somme algébrique des moments= Moment Fléchissant 4954,01 Et la somme des efforts normaux à la section de la fondation est :

N = W1 + W2 + W3 + W4 = 11 500 kg.m/ml

N 6M 11500 6×4954 Par suite : σ = + = + = 1010 kg/m2 = 1,01T/m2 max B B2 2,00 2,002

N 6M 11 500 6 × (4954) σ = − = − = 140kg/m2 = 0,14T/m2 min B B2 2,00 2,00

2 σ s = 2 T / m

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 84

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

Vérification de la règle du tiers central :

La règle du tiers central est vérifiée à condition que la résultante des forces agissantes dans le corps des gabions passe dans le tiers central de sa base ; autrement dit, il faut que

B e ≤ 6 où e : excentricité de la direction de la résultante des forces appliquées par rapport au centre de la base d l’ouvrage ;

B : largeur de la base du gabion

B B×σ 2,00 2,00×1010 e = ( max − 1) = ( − 1) = 0,25 m 6 N 6 11 50

B 2,00 Et, = = 0,33 m ; Ce qui signifie que la règle du tiers central est vérifiée pour le cas de 6 6 notre gabion. Cela confirme donc sa stabilité et en plus le risque de traction n’est jamais à craindre dans le corps du gabion

Le tableau de récapitulation du calcul de stabilité de ce talus en gabions se trouve dans l’annexe 3 : Calcul de dimensionnement des ouvrages, page 26

2.1.3. CURAGE ET REGABARITAGE DU CANAL PRINCIPAL

On présente ci- après le tableau qui résume la cubature du curage et du regabaritage de canal principal.

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 85

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

Tableau 32: Calcul cubature de déblai et remblai du canal principal d’Ampasika – régulateur n°1

Point PM Sdeblai Sremblai L d'application Cubaturedeblai Cubatureremblai P0 0,00 0,6700 0,0000 2,2 1,441 0,000 a 4,30 0,6680 0,0000 3,2 2,104 0,000 P1 6,30 0,2770 0,0532 21,9 6,059 1,164 a 48,05 0,0495 0,0648 30,9 1,528 2,001 b 68,05 0,0775 0,0465 19,8 1,531 0,918 P2 87,55 0,0370 0,0723 30,5 1,129 2,205 a 129,05 0,0811 0,0449 26,4 2,141 1,185 b 140,35 0,0292 0,0884 7,2 0,209 0,632 P3 143,35 0,3302 0,0444 20,7 6,835 0,919 a 181,75 0,0143 0,0970 35,5 0,508 3,444 b 214,35 0,0781 0,0453 23,8 1,859 1,078 c 229,35 0,3919 0,0183 24,5 9,602 0,448 d 263,35 0,1137 0,0288 37,6 4,275 1,083 e 304,55 0,1661 0,0136 42,9 7,117 0,583 f 349,05 0,1578 0,0145 28,6 4,505 0,414 P4 361,65 0,1593 0,0163 9,3 1,481 0,152 a 367,65 1,0106 0,0238 14,0 14,148 0,333 b 389,65 0,0180 0,0912 28,3 0,509 2,576 c 424,15 0,0140 0,0620 29,2 0,408 1,807 P5 447,95 0,0113 0,0693 29,3 0,331 2,030 a 482,75 0,0250 0,0550 27,8 0,695 1,529 b 503,55 0,2096 0,0051 10,9 2,285 0,056 c 504,55 0,2227 0,0051 1,8 0,390 0,009 d 507,05 0,5255 1,0323 2,5 1,314 2,581 e 509,55 1,0226 0,0000 1,8 1,790 0,000 f 510,55 0,2134 0,0050 7,3 1,547 0,036 g 524,05 0,4018 0,0000 22,1 8,880 0,000 h 554,75 0,0740 0,0512 30,8 2,279 1,577 P6 585,65 0,0186 0,1101 35,6 0,661 3,914 a 625,85 0,1199 0,0099 32,1 3,849 0,318 b 649,85 0,1569 0,0029 19,5 3,060 0,057 c 664,85 0,0812 0,0192 32,5 2,639 0,624 d 714,85 0,5760 0,0000 32,5 18,720 0,000 e 729,85 0,4800 0,0000 32,5 15,600 0,000 f 779,85 0,2360 0,0000 56,5 13,334 0,000 g 842,85 0,1118 0,0098 31,5 3,522 0,309 TOTAL 149,000 34,000

2.1.4. CARTE DE PROPOSITION DE L’AMENAGEMENT

Le profil en long du réseau Ampasika – régulateur n°1 se trouvent dans l’annexe 5 : plans, page 37.

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 86

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

Carte 9: Proposition de l’aménagement du MPI Ampasika – régulateur n°1

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 87 Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

2.2. PROPOSITION DE L’AMENAGEMENT POUR LE PERIMETRE

AMPASIKA – REGULATEUR N°2

Face aux problèmes évoqués dans le chapitre précèdent, nous avons adopté les solutions suivantes pour l’aménagement du périmètre Ampasika – régulateur n°2 :

- PM 0,00 : Réhabilitation du régulateur n°2 - PM 44,50 – PM 47,50 : Réhabilitation d’une murette de hauteur de 0,80 m en RD du canal principal - PM 53,00 – PM 55,00 : Réhabilitation d’une murette de hauteur de 1,00 m en RG du canal principal - PM 69,00 – PM 76,00 : Réhabilitation d’une murette de hauteur de 1,00 m en RG du canal principal - PM 153,00 – PM 165,00 : Démolition et reconstruction d’une murette de hauteur de 1,00 m en RG du canal principal - PM 349,30 m – PM 369,70 m : construction d’une bâche de section rectangulaire, de dimension intérieur 0,35 m × 0,40 m - PM 505,20 – PM 520,20 : construction d’une murette de hauteur de 1,00 m en RG du canal principal - PM 570,20 – PM 576,20 : Construction d’un canal en maçonnerie de moellons de dimension intérieur 0,35 m × 0,35m - PM 588,20 – PM 594,20 : construction d’une murette de hauteur de 1,00 m en RG du canal principal - PM 611,20 – PM 614,20 : déroctage léger - PM 611,20 – PM 614,20 : construction d’une murette de hauteur de 1,00 m en RG du canal principal - PM 919,20 – PM 921,20 : Construction d’un canal en maçonnerie de moellons de dimension intérieur 0,35 m × 0,35m - PM 1099,20 m – PM 1292,20 m : Protection des talus en gabions de longueur de 193,00 m et de hauteur de 4,00 m - PM 1489,20 m – PM 1495,20 m : construction d’une murette de hauteur de 1,00 m en RG du canal principal - PM 0,00 – PM 1635,50 : curage et regabaritage du canal principal en terre -

2.2.1. VERIFICATION DE LA DIMENSION DU REGULATEUR

2.2.1.1. Hauteur du barrage

La vérification de la crête du régulateur n°2 se fait de la manière suivante :

- cote du terrain naturel plus haut : ZTNPH = 98,15 m

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 88

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

- hauteur d’eau voulue dans les rizières hl = 0,10 m

- perte de charge dans la prise d’eau des rizières Δh1 = 0,10 m

- perte de charge continue dans les canaux ΔH1 = 1,56 m

- perte de charge locale Δh2 = 0,05 m

- perte de charge dans la prise du barrage permettant le passage du débit déterminé Δh3 = 0,10 m

- cote de la crête du régulateur n°2 :

ZB = ZTNPH + h1 + Δh1 + ΔH1 + Δh2 + Δh3

D’où ZB doit égale 100,06 m or la côte réelle du régulateur n°2 est 100,00 m donc la côte réelle est sensiblement également à la côte théorique donc on peut dire que la crête du régulateur n°2 est calée

Ainsi la hauteur du régulateur HB est la différence entre la cote de la crête du régulateur (ZB) et la cote du fond de la rivière (ZF) c’est-à-dire :

HB = ZB - ZF

Pour ZB = 100,00 m et ZF = 99,20 m, on trouve ;

HB = 0,80 m

D’où le régulateur n°2 domine la totalité du périmètre Ampasika – régulateur n°2 avec sa hauteur HB = 0,80 m

2.2.1.2. Fondation du régulateur n°2

La fondation du régulateur n°2 est une fondation rocheuse saine et compacte, donc le risque de renardage n’est jamais à craindre

2.2.1.3. Profil géométrique du régulateur n°2

Le profil du régulateur n°2 est trapézoïdal

Voici la description sommaire du régulateur n°2 :

- largeur en crête : elle est 0,50 m

- pente du parement amont : parement amont vertical

- pente du parement aval : Le parement aval du régulateur n°2 a un fruit m = 0,5

- largeur de la base : elle est déterminée à partir de l’expression :

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 89

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

B = b + m HB avec B : largeur de la base de l’ouvrage ;

b : largeur de la crête ;

m : fruit du parement aval ;

HB : hauteur du régulateur n°2

Pour b = 0,50 m ; m = 0,50 ; HB = 0,80 m, on a B = 0,90 m

- radier amont : 0,50 m

- radier aval : 3,50 m

Figure 10 : profil géométrique du barrage

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 90

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

2.2.1.4. Fonctionnement hydraulique de l’ouvrage

Charge maximale sur le déversoir

D’une manière générale, la formule du débit pour un déversoir à écoulement dénoyé s’écrit :

3/2 Q100 = μ × L × √2g × Hmax

Q H = ( 100 )2/3 max μ ×L × √2g

Tous les terminologies de ces formules se trouvent dans le paragraphe 2.1.1.3, page 53

Après calcul, on trouve :

Hmax = 1,83 m

La lame d’eau au-dessus du seuil est pratiquement égale à 2/3 de la charge en amont dans un point où la vitesse de l’eau est presque négligeable ; c’est-à-dire :

2 h = × H c 3 max

Pour Hmax = 1,83 m ; on a hc = 1,22 m

Nous tenons à souligner qu’il n’est pas nécessaire du prévoir un bassin de dissipation d’énergie en aval de ce régulateur car il y existe déjà des blocs rocher naturels qui sont susceptibles de la remplacer et qui permettant d’éviter de phénomène d’érosion et les affouillements.

2.2.1.5. Vérification de la stabilité du régulateur n°2

Tous les hypothèses d’étude pour la stabilité du nouveau barrage dans le réseau Ampa- sika – régulateur n°1 sont encore retenus (cf. paragraphe 2.1.1.4, page 54)

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 91

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

a. Inventaire des sollicitations appliquées au régulateur

Par supposition, le point de renversement de ce régulateur autour de lui-même est fixé à l’extrémité aval du radier (point O)

Le bilan des différentes forces appliquées dans le corps de l’ouvrage est représenté dans la figure suivante :

Figure 11 : Les forces appliquées sur le régulateur n°2

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 92 Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

lc : largeur de la crête du barrage ; b : largeur de la base du barrage ;

B : largeur de base de la fondation ; ramont : longueur radier amont ; raval : longueur radier aval ; eradier : épaisseur radier ;

Hmax : charge spécifique totale ;

Hb : hauteur du régulateur ; hs : hauteur du dépôt solide

P1 : force de pression due à la charge du tirant d’eau ;

P2 : force de pression hydrostatique du réservoir d’eau en amont ;

Ps : poussée des dépôts de sédiment ;

Hc : lame d’eau au-dessus du seuil ;

W1 : poids du massif du régulateur en section rectangulaire ;

W2 : poids du massif du régulateur en section triangulaire ;

M/O(Wi): Moment de Wi par rapport à O

Les forces agissant sur le régulateur n°2 sont les suivantes :

- La poussée de l’eau sur le parement amont du régulateur - Les poussées des dépôts du sédiment en amont du seuil - Le poids propre du corps du régulateur et le poids propre du radier

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

 La poussée de l’eau sur le parement amont du régulateur

푃1 = ɣeau × 퐻푐 × 퐻푏 = 1000 × 1,22 × 0,80 = 974 kg/ml

1 P = × ɣ × 퐻2 = 0,5 × 1000 × 0,802 = 320 kg/ml 2 2 eau 푏

On obtient : Pe = P1 + P2 = 1 000 + 400 = 1 294 kg/ml

 Poussée des dépôts solides

1 π 5π 1 π 5π P = × ɣ × h2 × tg2 ( − ) = × 1600 × 0,252 × tg2( − ) = 20 kg/ml s 2 i s 4 36×2 2 4 36×2  Poids propre du barrage et du radier

W1 = ɣb × lc × Hb = 2500 × 0,50 × 0,80 = 1 000 kg / ml

H ×(b−l ) 0,80×(0,90−0,50) W = ɣ × b c = 2 500 × = 400 kg / ml 2 b 2 2

W3 = ɣb × B × eradier = 2500 × 4,90 × 0,35 = 6 125 kg / ml

Par suite : W = W1 + W2 + W3 = 1 000 + 400 + 6 125 = 7 525 kg/ml.

b. Stabilité au non glissement

Les forces horizontales, qui s’exercent sur le régulateur, ont tendance à le déplacer vers l’aval. La stabilité au glissement de ce régulateur est assurée si l’on a :

퐖 .퐭퐠훅 퐊 = ≥ ퟏ, ퟓퟎ 퐠 퐍

Avec Kg : coefficient de sécurité au glissement ; W : résultante des forces verticales

W ×tgØ 7 525 ×0,75 = = 4,29 > 1,50 Pe+Ps 1 314

Donc, la stabilité du régulateur n°2 au non glissement est vérifiée

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c. Stabilité au non renversement :

La stabilité au renversement de ce régulateur est assurée si le coefficient de sécurité au renversement Kg qui n’est autre que le rapport du moment stabilisateur avec le moment de renversement, est supérieur ou égal à 1,5 ; C’est-à-dire, il faut que

∑Moments stabilisatrices K = ≥ ퟏ, ퟓ r ∑Moments destabilisatrices

∑ Moments stabilisatrices = M/O(W1) + M/O(W2) + M/O(W3)

M/O(W1) = W1 × dW1 = 1 000 ×4,15 = 4 150kg.m/ml

M/O(W2) = W2 × dW2 = 400× 3,77 = 1 507 kg.m/ml

M/O(W3) = W3 × dW3 = 6 125× 2,45 = 15 006 kg.m/ml

∑ Moments stabilisatrices = 20 663 kg.m/ml

∑ Moments déstabilisatrices = M/O (P1) + M/0(P2) + M/0(Ps)

M/0 (P1) = P1× dP1 = 974× 0,90 = 877 kg.m/ml

M/O(P2) = P2 × dP2 = 320 × 0,77 = 245 kg.m/ml

M/O(Ps) = Ps × dPs = 20 × 0,58 = 12 kg.m/ml

∑ Moments déstabilisatrices = 1 134 kg.m/ml

∑Moments stabilisatrices 20 663 K = = = 18,23 r ∑Moments destabilisatrices 1 134

On peut en déduire que, la stabilité du régulateur n°2 au non renversement est vérifiée

d. Stabilité élastique :

 Vérification des contraintes au sol de fondation Il s’agit ici de vérifier si les contraintes exercées au sol de fondation ne dépassent pas sa capacité portante admissible. Ces contraintes se calculent en assimilant ce régulateur à une poutre console verticale encastrée dans sa fondation. Cette hypothèse nous permet d’appliquer la formule de la flexion composée dans la base de l’ouvrage et les contraintes minimales et maximales sont observées respectivement dans ses deux extrémités. Elles sont déterminées par les relations :

N 6M σ = + min B B2

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N 6M σ = − max B B2

Avec σmax , σmin contraintes exercées respectivement aux extrémités de la base du régulateur N : résultante des forces verticales en kg B : largeur de la base de l’ouvrage, en m M : Moment fléchissant par rapport à l’axe passant par le centre de gravité de la section du radier en Kg.m Voice le moment fléchissant par rapport à l’axe passant par le centre de gravité de la section du radier est montré dans le tableau suivant :

Tableau 33 : Calcul du moment fléchissant du régulateur n°2

Forces Bras de levier% à G (m) Module (kg/ml) Moment (kgm/ml)

P1 -0,65 974 -633

P2 -0,52 320 -165

Ps -0,33 20 -7

W1 1,70 1 000 1700

W2 1,32 400 527

W3 0,00 6 125 0 Somme algébrique des moments= Moment Fléchissant -805 Et la somme des efforts normaux à la section de la fondation est :

N = W1 + W2 + W3 = 7 525 kg.m/ml

N 6M 7 525 6×−805 Par suite : σ = − = − = 1890 kg/m2 = 1,89T/m2 max B B2 4,90 4,902

N 6M 7 525 6 × (−805) σ = + = + = 1 180kg/m2 = 1,18T/m2 min B B2 4,90 4,902

2 σ s = 125 T / m

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 Vérification de la règle du tiers central :

La règle du tiers central est vérifiée à condition que la résultante des forces agissantes dans le corps du régulateur passe dans le tiers central de sa base ; autrement dit, il faut que

B e ≤ 6 où e : excentricité de la direction de la résultante des forces appliquées par rapport au centre de la base d l’ouvrage ;

B : largeur de la base du régulateur

B B×σ 4,90 4,90×1890 e = ( max − 1) = ( − 1) = 0,19 m 6 N 6 7 525

B 4,90 Et, = = 0,82 m Ce qui signifie que la règle du tiers central est vérifiée pour le cas de 6 6 notre régulateur. Cela confirme donc sa stabilité et en plus le risque de traction n’est jamais à craindre dans le corps du régulateur.

e. Ancrage du régulateur à la fondation rocheuse :

Même si la fondation est seuil rocheuse, NIHYCRI prescrit d’y ancrer le corps du régu- lateur en utilisant des cannes d’ancrages pour avoir plus de sécurité. L’utilisation des cannes d’ancrages de diamètre ϕ16 placées en quinconce tous les 75 cm permet de solidariser le corps du régulateur et la fondation. La profondeur d’ancrage est déterminée à partir de la relation suivante :

∅ × f l = e 4 × τsu Où : l : profondeur d’ancrage

ϕ : diamètre du fer d’ancrage (mm) fe : limite d’élasticité de fer (MPa)

τsu : contrainte admissible du béton cyclopéen (MPa)

En pratique, on peut prendre comme valeur forfaitaire de la profondeur d’ancrage :

l = 40 × ∅ si HAFeE400 Après calcul, on trouve : l = 0,64 m si le fer d’ancrage est HAFeE400 de diamètre 16 mm

Le tableau de récapitulation de la stabilité du régulateur n°2 se trouve dans l’annexe 3 : Calcul de dimensionnement des ouvrages, page 27

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2.2.2. CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT DES OUVRAGES ANNEXES

DU REGULATEUR N°2

Parmi les principaux ouvrages annexes, on rencontre dans le présent projet d’aménage- ment du périmètre Ampasika – régulateur n°2 :

- les ouvrages solidaires au corps du régulateur comme : l’ouvrage de prise, la vanne de chasse et le mur d’encaissement

- les canaux à ciel ouvert qui sont formés des canaux en maçonnerie de moellons, et des canaux en terre ;

- les ouvrages sur canaux composés d’une murette, d’une bâche et d’une protection en gabions.

2.2.2.1. Ouvrage de prise

La prise principale du réseau Ampasika – régulateur n°2 est implantée dans la rive droite de la rivière.

a. Fonctionnement hydraulique

Cette prise fonctionne en orifice noyé.

b. Dimensionnement de la prise

Le débit pour dimensionner l’ouvrage de prise, c’est le débit nominal qui doit transiter à travers le canal d’amenée.

Admettons que la perte de charge induite par la prise (différence de charge amont et aval) est égale 0,10 m

Ainsi, les données caractéristiques pour dimensionner la section de la prise sont les suivantes :

- débit nominal Q = 0,019 m3/s

- coefficient du débit m = 0,60

- charge sur l’orifice Δh = 0,10 m

En partant de la formule du débit précédent, on en déduit la section de la prise par la relation

Q S = m √2g .∆h

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Après calcul, on trouve

S = 0,0373 m2 = 203,64 cm2

D’où la section de la prise principale du périmètre Ampasika – régulateur n°2 est calibrée à :

S = 20 cm (base) × 12 cm (hauteur) mais on préfère la section S = 30 cm (base) × 30 cm (hauteur) pour cette prise principale.

Pour mieux régler le débit dérivé, on va implanter une vanne à vis volant de 30 cm × 30 cm en amont de la prise.

c. Calage de la prise

La base de la prise est de préférence située au niveau du plafond du canal et au-dessus du fond de la rivière. Soient

-ZB : le niveau de la crête du régulateur = 100,00 m

-h : la hauteur d’eau dans l’avant – canal = 0,12 m

Δh : la perte de charge induite par la prise = 0,10 m

Zp : la côte de la base de l’ouvrage de prise

Ainsi, ZP = ZB – (Δh + h) = 100,00 – 0,22 =99,78 m, la côte de la base de l’ouvrage de prise doit être égale à 99,78 m mais on préfère retenir l’ancienne côte de la base d’ouvrage de prise ZP = 99.2 car cette côte est la côte de l’entrée dans l’avant canal

2.2.2.2. Vanne de chasse

La vanne de chasse est une ouverture à travers le corps du régulateur n°2.

Pour le régulateur n°2, on trouve une vanne de chasse à section rectangulaire dont les dimensions sont les suivantes :

- largeur de la base 0,50 m

- hauteur 0,50 m

Ladite vanne est munie des poutrelles en madrier de longueur égale à 0,70 m. Les poutrelles sont placées dans des rainures ménagées dans le massif du régulateur. Elles fonctionnent comme un batardeau ou une vanne glissante ; et l’on fixe à chaque poutrelle un crochet de relevage.

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2.2.2.3. Mur d’encaissement

On trouve deux murs d’encaissement en rive gauche et en rive droite de la rivière, elle est associée au régulateur et est construit en maçonnerie de moellons. Ce mur doit avoir une hauteur suffisante afin d’éviter le contournement latéral du barrage pendant la période de crue. Soient

- ZB : la côte de la crête du seuil = 100,00 m

- h : la hauteur de la lame d’eau au-dessus du seuil lors du passage de la crue de sureté = 1,22 m

- R : la revanche prise égale à 0,20 m

- ZM : la côte du mur d’encaissement

ZM = ZB + h + R = 101,42 m

La côte des murs d’encaissement du régulateur n°2 doit être 101,42 m or la côte réelle du régulateur n°2 est 100,80 donc il faut rehausser 0.62 m ~ 0,60 m l’ancien mur d’encaissement

2.2.2.4. Canaux d’irrigation

Le réseau d’irrigation à réhabiliter pour le réseau Ampasika –régulateur n°2 comporte un canal en terre qui est formé seulement d’un canal d’amené

Canal d’amenée

Pour le réseau Ampasika – régulateur n°2, on ne trouve que le canal d’amenée pour les canaux d’irrigation.

Les divers types du sol rencontrés dans toute l’emprise des canaux en terre sont des terres latéritiques. On préfère par conséquent le profil à une section trapézoïdale

Les valeurs des paramètres pour dimensionner le canal d’amenée sont :

- débit nominal Q = 0,019 m3 /s

- pente du canal : variable

- coefficient de Manning – Strickler K = 30

- fruit des berges m = 0,50

- revanche : 0,10 m ≤ R ≤ 0,20 m

- largeur au plafond b = 0,350 m

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- tirant d’eau h : variable

- hauteur des berges H : variable

- largeur des berges B : variable

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Tableau 34: calcul hydraulique du réseau Ampasika-régulateur n°2

1/2 2/3 Tronçons PM Débit (l/s) Côte fond canal I [m/m] I K b h H m S P R R Qcalculé [m3/s] Qcalculé[l/s] ΔQ/Q V Côte plan d'eau Début Fin Début Fin Début Fin

P0 - P0a 0 3 19 99,20 99,19 0,003 0,05 60 0,300 0,120 0,3 0 0 0,54 0,07 0,16 0,01945152 19,45152 0,024 0,5 99,32 99,31

POa - P3a 3 153 19 99,19 99,04 0,001 0,03 30 0,350 0,200 0,4 1 0,1 0,8 0,11 0,23 0,01994385 19,943849 0,05 0,2 99,39 99,24

P3a - P3b 153 165 19 99,04 99,03 0,001 0,03 30 0,350 0,200 0,4 1 0,1 0,8 0,11 0,23 0,01994385 19,943849 0,05 0,2 99,24 99,23

P3b- P6b 165 339,00 19 99,03 98,85 0,001 0,03 30 0,350 0,200 0,4 1 0,1 0,8 0,11 0,23 0,01994385 19,943849 0,05 0,2 99,23 99,05

P6b - P6c 339,00 340,00 19,0 98,85 98,81 0,040 0,2 30 0,350 0,063 0,30 1 0 0,49 0,05 0,13 0,0193003 19,3003 0,016 0,8 98,92 98,88

P6c - P6e 340,00 349,30 19,0 98,81 98,81 0,001 0,03 30 0,350 0,200 0,3 1 0,1 0,8 0,11 0,23 0,01994385 19,943849 0,05 0,2 99,01 99,01

P6e - P7a 349,30 349,90 19,0 98,81 98,81 0,0005 0,02 60 0,350 0,200 0,40 0 0,1 0,75 0,09 0,21 0,01867521 18,675214 -0,02 0,3 99,01 99,01

P7a - P7b 349,90 353,60 19,0 98,81 98,80 0,0005 0,02 60 0,350 0,200 0,4 0 0,1 0,75 0,09 0,21 0,01867521 18,675214 -0,02 0,3 99,01 99,00

P7b - P7c 353,60 355,60 19,0 98,80 98,80 0,0005 0,02 60 0,350 0,200 0,40 0 0,1 0,75 0,09 0,21 0,01867521 18,675214 -0,02 0,3 99,00 99,00

P7c - P7d 355,60 357,60 19,0 98,80 98,80 0,0005 0,02 60 0,350 0,200 0,40 0 0,1 0,75 0,09 0,21 0,01867521 18,675214 -0,02 0,3 99,00 99,00

P7d - P7e 357,60 360,60 19,0 98,80 98,80 0,0005 0,02 60 0,350 0,200 0,40 0 0,1 0,75 0,09 0,21 0,01867521 18,675214 -0,02 0,3 99,00 99,00

P7e - P7f 360,60 361,20 19,0 98,80 98,80 0,0005 0,02 60 0,350 0,200 0,4 0 0,1 0,75 0,09 0,21 0,01867521 18,675214 -0,02 0,3 99,00 99,00

P7f - P7g 361,20 362,70 19,0 98,80 98,80 0,0005 0,02 60 0,350 0,200 0,4 0 0,1 0,75 0,09 0,21 0,01867521 18,675214 -0,02 0,3 99,00 99,00

P7g - P7h 362,70 363,70 19,0 98,80 98,80 0,000 0,02 60 0,350 0,200 0,4 0 0,1 0,75 0,09 0,21 0,01867521 18,675214 -0,02 0,3 99,00 99,00

P7h - P7i 363,70 369,70 19,0 98,80 98,80 0,000 0,02 60 0,350 0,200 0,4 0 0,1 0,75 0,09 0,21 0,01867521 18,675214 -0,02 0,3 99,00 99,00

P7i - P7j 369,70 370,70 19,0 98,80 98,80 0,0005 0,02 45 0,350 0,190 0,4 1 0,1 0,77 0,11 0,23 0,01877504 18,775037 -0,01 0,2 98,99 98,99

P7j - P8 370,70 413,70 19,0 98,80 98,77 0,0005 0,02 30 0,350 0,240 0,5 1 0,1 0,89 0,13 0,25 0,01914041 19,140409 0,007 0,2 99,04 99,01

P8 - P9 413,70 463,70 19,0 98,77 98,75 0,0005 0,02 30 0,350 0,240 0,5 1 0,1 0,89 0,13 0,25 0,01914041 19,140409 0,007 0,2 99,01 98,99

P9 - P10 463,70 520,20 19,0 98,75 98,72 0,0005 0,02 30 0,350 0,240 0,5 1 0,1 0,89 0,13 0,25 0,01914041 19,140409 0,007 0,2 98,99 98,96

P10 - P11 520,20 570,20 19,0 98,72 98,70 0,0005 0,02 30 0,350 0,240 0,5 1 0,1 0,89 0,13 0,25 0,01914041 19,140409 0,007 0,2 98,96 98,94

P11 - P11a 570,20 576,20 19,0 98,70 98,69 0,0005 0,02 60 0,350 0,200 0,350 0 0,1 0,75 0,09 0,21 0,01932378 19,323783 0,017 0,3 98,90 98,89

P11a - P11b 576,20 588,20 19,0 98,69 98,63 0,0050 0,07 30 0,350 0,120 0,40 1 0 0,62 0,08 0,18 0,01930792 19,307917 0,016 0,4 98,81 98,75

P11b - P11c 588,20 594,20 19,0 98,63 98,54 0,016 0,13 30 0,350 0,085 0,30 1 0 0,54 0,06 0,16 0,01978402 19,784016 0,041 0,6 98,72 98,62

P11c - P11d 594,20 611,20 19,0 98,54 98,43 0,006 0,08 30 0,350 0,110 0,3 1 0 0,6 0,07 0,18 0,0183708 18,370798 -0,03 0,4 98,65 98,54

P11d - P11e 611,20 614,20 19,0 98,43 98,39 0,015 0,12 30 0,350 0,085 0,30 1 0 0,54 0,06 0,16 0,01915579 19,155791 0,008 0,6 98,52 98,47

P11e - P12c 614,20 809,20 19,0 98,39 98,00 0,002 0,04 30 0,350 0,160 0,4 1 0,1 0,71 0,1 0,21 0,0195144 19,514399 0,027 0,3 98,55 98,16

P12c - P12e 809,20 909,20 19,0 98,00 97,95 0,0005 0,02 30 0,350 0,240 0,5 1 0,1 0,89 0,13 0,25 0,01914041 19,140409 0,007 0,2 98,24 98,19

P12e - P13 909,20 919,20 17,8 97,95 97,94 0,0005 0,02 30 0,350 0,230 0,5 1 0,1 0,86 0,12 0,25 0,01781556 17,815555 0,001 0,2 98,18 98,17

P13 - P13a 919,20 921,20 17,8 97,94 97,94 0,0005 0,02 60 0,350 0,190 0,350 0 0,1 0,73 0,09 0,2 0,01806302 18,063022 0,015 0,3 98,13 98,13

P13a - P18c 921,20 1489,50 17,8 97,94 97,66 0,0005 0,02 30 0,350 0,230 0,5 1 0,1 0,86 0,12 0,25 0,01781556 17,815555 0,001 0,2 98,17 97,89

P18c - P18d 1489,50 1495,50 17,8 97,66 97,66 0,0005 0,02 60 0,350 0,190 0,3 0 0,1 0,73 0,09 0,2 0,01806302 18,063022 0,015 0,3 97,85 97,85

P18d - P18g 1495,50 1635,50 17,8 97,66 97,59 0,0005 0,02 30 0,350 0,230 0,5 1 0,1 0,86 0,12 0,25 0,01781556 17,815555 0,001 0,2 97,89 97,82

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 102 Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

2.2.2.5. Ouvrages sur canaux

a. Bâche :

On construit une bâche en béton armé au PM 349,30 m – PM 369,70 m, On a déjà parlé le mode calcul de la bâche (cf. paragraphe 2.1.2.5, page 72), mais les dimensions de cette bâche se trouve le tableau dans l’annexe 5 : Plans, page 56.

b. Protection des talus en gabions

On a déjà parlé le processus de la conception et du dimensionnement des talus en gabions (cf. paragraphe 2.1.2.5, page 79) mais on propose ici le calcul de stabilité des protections des talus en gabions au PM 1099,20 – PM 1292,20

 Calcul de stabilité des talus en gabions au PM 1099,20 – PM 1292,20 On a retenu les hypothèses de calcul (cf. calcul de stabilité des talus en gabions, page 80) pour ce calcul de stabilité.

Le schéma de calcul de ces talus en gabions est pareil de celui des talus dans le réseau Ampasika – régulateur n°1.

L’inclinaison Ө par rapport à l’horizontal du terre-plein pour la poussée de terre est 10°.

 Inventaire de toutes forces agissant sur les talus en gabion :

Les forces agissant sur les talus sont les suivantes :

- La poussée active des terres sur le parement amont des talus - La butée - Le poids propre des talus en gabion

La poussée active des terres sur le parement amont des talus

1 F = × K × 훾 × h2 P 2 a

Avec FP ∶ Poussée active des terres sur le parement amont des talus

Ka : Coefficient de la poussée des terres

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 103

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

γ : Masse volumique du sol

h : hauteur total des talus

Pour les talus verticaux et dont le terrain retenu est incliné d’un angle θ

cos θ− √(푐표푠휃)2−(cosφ)2 K = cos Ө × a cos θ+ √(푐표푠휃)2−(cosφ)2

Avec φ [°] : angle de frottement interne du sol situé derrière le talus θ [°] : inclinaison par rapport à l’horizontal du terre-plein Pour notre cas l’angle d’inclinaison Ө = 10 ° donc

cos 10− √(푐표푠10)2−(cos35)2 K = cos 10 × = 0.277 a cos 10+ √(푐표푠10)2−(cos35)2

2 Et FP = 0,50 × 0.2773 × 1250 × 4

FP = 2774,70 Kg La butée

1 F = × K × 훾 × h2 b 2 b

Avec Fb ∶ butée

Kb : Coefficient de la butée

γ : Masse volumique du sol

h : hauteur total des talus

Pour les talus verticaux et dont le terrain retenu est horizontal

1+sinφ K = b 1−sinφ

Avec φ [°] : angle de frottement interne du sol

1+sinφ K = = 3,69 b 1−sinφ

1 F = × K × 훾 × h2 = 0.5 × 3,69 × 1250 ×0,502 b 2 b

Fb = 576, 59 Kg Le poids propre des talus en gabion

푊 = 푊1 + 푊2 + 푊3 + ⋯ Wi

Wi = li × hi × γ푔

W1 = 2 × 1 × 2300 = 4600 Kg

W2 = 1,5 × 1 × 2300 = 3450 Kg

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 104

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

W3 = 1,0 × 1 × 2300 = 2300 Kg

W4 = 0,5 × 1 × 2300 = 1150 Kg

 ETUDE DE STABILITE Stabilité au non glissement

∑ 푊×푡푔훷 2,00 ≤ 퐾 = 푔 ∑ 푃

2 θ = × 훿 et φ : angle de frottement interne du sol 3

11500 ×0,43 Kg = = 2,26≥ 2 , donc la stabilité des gabions au glissement est vérifiées 3351,29

Stabilité au non renversement :

∑Moments stabilisatrices K = ≥ ퟏ, ퟓ r ∑Moments destabilisatrices

∑ Moments stabilisatrices = M/O(W1) + M/O(W2) + M/O(W3) + M/O(W4)

M/O(W1) = W1 × dW1 = 4600 × 1,00 = 4600 kg.m/ml

M/O(W2) = W2 × dW2 = 3450 × 1,25 = 4312,5 kg.m/ml

M/O(W3) = W3 × dW3 = 2300 × 1,50 = 3450 kg.m/ml

M/O(W4) = W4 × dW4 = 1150 × 1,75 = 2012,5 kg.m/ml

∑ Moments stabilisatrices = 14 375 kg.m/ml

∑ Moments déstabilisatrices = M/O (FP) + M/0(Fb)

M/0 (FP) = FP× dFP = 2774,70 × 1,33 = 3699,61 kg.m/ml

M/O(Fb) = Fb × dFb = 576,59 × 0,17 = 96,10 kg.m/ml

∑ Moments déstabilisatrices = 3795,70 kg.m/ml

∑Moments stabilisatrices 14 375 K = = = 3,8 ≥ 1,5 r ∑Moments destabilisatrices 3795,70

Par conséquent, on peut affirmer que la condition de non renversement des gabions est vé- rifiée, avec un coefficient de sécurité égal à 3,8

Stabilité élastique : Vérification des contraintes au sol de fondation

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 105

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

Cette hypothèse nous permet d’appliquer la formule de la flexion composée dans la base de l’ouvrage et les contraintes minimales et maximales sont observées respectivement dans ses deux extrémités. Elles sont déterminées par les relations :

N 6M σ = + min B B2

N 6M σ = − max B B2 Voice le moment fléchissant par rapport à l’axe passant par le centre de gravité de la section du radier est montré dans le tableau suivant :

Tableau 35 : Calcul du moment fléchissant des gabions du réseau régulateur n°2

Forces Bras de levier% à G (m) Module (kg/ml) Moment (kgm/ml)

FP 0,83 2774,70 2 312,25

Fb -0,33 576,59 -192,19

W1 0 4600 0

W2 0,25 3450 862,5

W3 0,5 2300 1150

W4 0,75 1150 862,5 Somme algébrique des moments= Moment Fléchissant 4995,06 Et la somme des efforts normaux à la section de la fondation est :

N = W1 + W2 + W3 + W4 = 11 500 kg.m/ml

N 6M 11500 6×4995,06 Par suite : σ = + = + = 1010 kg/m2 = 1,01T/m2 max B B2 2,00 2,002

N 6M 11 500 6 × (4995,06) σ = − = − = 140kg/m2 = 0,14T/m2 min B B2 2,00 2,00

2 σ s = 2 T / m

Vérification de la règle du tiers central :

La règle du tiers central est vérifiée à condition que la résultante des forces agissantes dans le corps du gabion passe dans le tiers central de sa base ; autrement dit, il faut que

B e ≤ 6 où e : excentricité de la direction de la résultante des forces appliquées par rapport au centre de la base d l’ouvrage ;

B : largeur de la base du gabion

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 106

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

B B×σ 2,00 2,00×1010 e = ( max − 1) = ( − 1) = 0,25 m 6 N 6 11 50

B 2,00 Et, = = 0,33 m ; Ce qui signifie que la règle du tiers central est vérifiée pour le cas de 6 6 notre barrage. Cela confirme donc sa stabilité et en plus le risque de traction n’est jamais à craindre dans le corps du barrage

2.2.3. CURAGE ET REGABARITAGE DU CANAL PRINCIPAL

On présente ci-après le tableau qui résume la cubature du curage et du regabaritage de canal principal.

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 107

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

Tableau 36: Calcul cubature de déblai et remblai du canal principal d’Ampasika – régulateur n°2

2 2 3 3 Point PM Sdeblai [m ] Sremblai [m ] L d'application [m] Cubaturedeblai [m ] Cubatureremblai [m ] PO 0,00 0,7664 0,0000 1,5 1,150 0,000 a 3,00 0,8172 0,0000 7,0 5,720 0,000 b 14,00 0,0235 0,1222 20,8 0,488 2,536 c 44,50 0,0150 0,2301 16,8 0,251 3,854 d 47,50 0,2982 0,1321 2,8 0,820 0,363 P1 50,00 0,0663 0,0193 2,8 0,182 0,053 a 53,00 0,0949 0,0094 2,5 0,237 0,024 b 55,00 0,3683 0,0081 8,0 2,946 0,065 c 69,00 0,0920 0,0110 10,5 0,966 0,116 d 76,00 0,4381 0,0019 15,5 6,791 0,029 P2 100,00 0,1545 0,0005 27,0 4,172 0,014 a 130,00 0,1359 0,0024 25,0 3,398 0,060 P3 150,00 0,1158 0,0043 11,5 1,332 0,049 a 153,00 0,1100 0,0050 7,5 0,825 0,038 b 165,00 0,4291 0,0021 9,0 3,862 0,019 c 171,00 0,1037 0,0067 17,5 1,815 0,117 P4 200,00 0,1182 0,0042 39,5 4,669 0,166 P5 250,00 0,2035 0,0000 50,0 10,175 0,000 P6 300,00 0,0740 0,0180 43,5 3,219 0,783 a 337,00 0,1088 0,0098 19,5 2,122 0,191 b 339,00 0,2100 0,0000 1,5 0,315 0,000 c 340,00 0,0278 0,0223 4,7 0,129 0,104 d 348,30 0,1654 0,0014 4,7 0,769 0,007 e 349,30 0,1361 0,0001 0,7 0,095 0,000 P7 349,70 0,5205 0,0000 0,3 0,156 0,000 a 349,90 0,4567 0,0000 2,0 0,891 0,000 b 353,60 0,1819 0,0000 2,9 0,518 0,000 c 355,60 0,0000 0,2487 2,0 0,000 0,497 d 357,60 0,0000 0,3428 2,5 0,000 0,857 e 360,60 0,0693 0,0000 1,8 0,125 0,000 f 361,20 0,3376 0,0000 1,1 0,354 0,000 g 362,70 0,8092 0,0000 1,3 1,012 0,000 h 363,70 0,6934 0,0000 3,5 2,427 0,000 i 369,70 0,6923 0,0000 3,5 2,423 0,000 j 370,70 0,1379 0,0014 22,0 3,034 0,031 P8 413,70 0,3104 0,0000 46,5 14,434 0,000 P9 463,70 0,0834 0,0353 45,8 3,816 1,615 a 505,20 0,1631 0,0079 28,3 4,608 0,223 P10 520,20 0,6061 0,0000 32,5 19,698 0,000 P11 570,20 0,2421 0,0001 28,0 6,779 0,003 a 576,20 0,9805 0,0000 9,0 8,825 0,000 b 588,20 0,0127 0,0651 9,0 0,114 0,586 c 594,20 0,3278 0,0950 11,5 3,770 1,093 d 611,20 0,0149 0,0267 10,0 0,149 0,267 e 614,20 0,3103 0,0117 26,5 8,223 0,310 P12 664,20 0,0140 0,0578 50,0 0,700 2,890 a 714,20 0,0554 0,0234 47,5 2,632 1,112 b 759,20 0,0532 0,0252 47,5 2,527 1,197 c 809,20 0,0554 0,0234 40,0 2,216 0,936 d 839,20 0,2696 0,0000 50,0 13,480 0,000 e 909,20 0,2025 0,0029 40,0 8,100 0,116

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 108

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

2 2 3 3 Point PM Sdeblai [m ] Sremblai [m ] L d'application [m] Cubaturedeblai [m ] Cubatureremblai [m ] P13 919,20 0,1974 0,0037 6,0 1,184 0,022 a 921,20 1,0262 0,0000 26,0 26,681 0,000 b 971,20 0,1317 0,0162 50,0 6,585 0,810 c 1021,20 0,1280 0,0171 50,0 6,400 0,855 P15 1071,20 0,2363 0,0005 39,0 9,216 0,020 a 1099,20 0,0734 0,1136 22,5 1,652 2,556 c 1116,20 0,0760 0,1078 33,5 2,546 3,611 P16 1166,20 0,3038 0,0000 50,0 15,190 0,000 a 1216,20 0,4768 0,0000 50,0 23,840 0,000 b 1266,20 0,4592 0,0000 36,5 16,761 0,000 P17 1289,20 0,2186 0,0432 13,0 2,842 0,562 a 1292,20 0,1413 0,0538 26,5 3,744 1,426 P18 1342,20 0,5001 0,0000 50,0 25,005 0,000 a 1392,20 0,4885 0,0000 50,0 24,425 0,000 b 1442,20 0,5066 0,0000 48,7 24,646 0,000 c 1489,50 0,3863 0,0000 26,7 10,295 0,000 d 1495,50 0,7180 0,0000 28,0 20,104 0,000 e 1545,50 0,4055 0,0000 50,0 20,275 0,000 f 1595,50 0,5369 0,0000 45,0 24,161 0,000 g 1635,50 0,5110 0,0000 20,0 10,220 0,000 TOTAL 444,000 31,000

2.2.4. CARTE DE PROPOSITION DE L’AMENAGEMENT

Le profil en long du réseau Ampasika – régulateur n°2 se trouve dans l’annexe 5 : Plans, page 38.

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 109

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

Carte 10: Proposition de l’aménagement du réseau Ampasika – régulateur n°2

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 110 Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

2.3. PROPOSITION DE L’AMENAGEMENT POUR LE PERIMETRE

AMPASIKA – AMPARIHIVATO

Face aux problèmes évoqués dans le chapitre précèdent, nous avons adopté les solutions suivantes pour l’aménagement du périmètre Ampasika – Amparihivato :

- PM 0,00 : Réhabilitation du barrage Ampasika – Amparihivato : réfection de l’enduit du barrage, réhabilitation du mur d’encaissement en RG du barrage, remplacement des poutrelles en madrier 2,10 m × 0,15 m × 0,05 m - PM 0,00 – PM 7,00 : Démolition et reconstruction d’un avant canal de section rectangulaire, de dimension intérieur 0,50 m × 0,50 m - PM 44,50 – 47,50 : Construction d’un canal en maçonnerie de moellons de dimension intérieur 0,50 m × 0,60 m - PM 176,00 m – PM 183,50 m : construction d’une bâche de section rectangulaire, de dimension intérieur 0,40 m × 0,40 m - PM 585,70 m – PM 598,20 m : construction d’une bâche de section rectangulaire, de dimension intérieur 0,30 m × 0,40 m - PM 788,50 – PM 797,50 : Démolition et reconstruction d’un canal en maçonnerie de moellons de section rectangulaire, de dimension intérieur 0,50 m × 0,40 m - PM 822,70 m – PM 832,70 m : construction d’une bâche de section rectangulaire, de dimension intérieur 0,30 m × 0,30 m - PM 955,10 m – PM 1005,10 m : Protection des talus en gabions de longueur de 50,00 et de hauteur de 4 m - PM 973,10 – PM 975,10 : Démolition et reconstruction d’un canal en maçonnerie de moellons de section rectangulaire, de dimension intérieur 0,50 m × 0,50 m - PM 1135,10 – PM 1157,10 : Démolition et reconstruction d’un canal en maçonnerie de moellons de section rectangulaire, de dimension intérieur 0,50 m × 0,50 m - PM 1158,10 m – PM 1168,10 m : construction d’une bâche de section rectangulaire, de dimension intérieur 0,50 m × 0,40 m - PM 1176,20 – PM 1190,50 : Démolition et reconstruction d’un canal en maçonnerie de moellons de section rectangulaire, de dimension intérieur 0,50 m × 0,50 m - PM 1984,50 – PM 1990,50 : Construction d’un canal en maçonnerie de moellons de section rectangulaire, de dimension intérieur 0,50 m × 0,40 m - PM 2048,50 – PM 2098,50 : Démolition et reconstruction d’un canal en maçonnerie de moellons de section rectangulaire, de dimension intérieur 0,50 m × 0,40 m - PM 2636,50 m – PM 2641,50 m : construction d’une bâche de section rectangulaire, de dimension intérieur 0,50 m × 0,30 m

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 111

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

2.3.1. VERIFICATION DE LA DIMENSION DU BARRAGE AMPASIKA - AM- PARIHIVATO

2.3.1.1. Hauteur du barrage

La vérification de la crête du barrage Ampasika – Amparihivato se fait de la manière suivante :

- cote du terrain naturel plus haut : ZTNPH = 98,63 m

- hauteur d’eau voulue dans les rizières hl = 0,10 m

- perte de charge dans la prise d’eau des rizières Δh1 = 0,10 m

- perte de charge continue dans les canaux ΔH1 = 1,07 m

- perte de charge locale Δh2 = 0,13 m

- perte de charge dans la prise du barrage permettant le passage du débit déterminé Δh3 = 0,10 m

- cote de la crête du régulateur n°2 :

ZB = ZTNPH + h1 + Δh1 + ΔH1 + Δh2 + Δh3

D’où ZB doit égale 100,13 m or la côte réelle du régulateur n°2 est 100,15 m donc on peut dire que la crête du b est calée

Ainsi la hauteur du régulateur HB est la différence entre la cote de la crête du régulateur (ZB) et la cote du fond de la rivière (ZF) c’est-à-dire : barrage Ampasika – Amparihivato est bien calée

HB = ZB - ZF

Pour ZB = 100,15 m et ZF = 97,15 m, on trouve ;

HB = 3,00 m

D’où le barrage Ampasika – Amparihivato domine la totalité du périmètre Ampasika – Ampa- rihivato avec sa hauteur HB = 3,00 m

2.3.1.2. Fondation du barrage

La fondation du barrage est une fondation rocheuse saine et compacte, donc le risque de renardage n’est jamais à craindre

2.3.1.3. Profil géométrique du barrage

Le profil du barrage est trapézoïdal

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 112

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

Voici la description sommaire du barrage :

- largeur en crête : elle est 1,40 m

- pente du parement amont : parement amont vertical

- pente du parement aval : Le parement aval du barrage a un fruit m = 0,55

- largeur de la base :

Pour b = 0,50 m ; m = 0,50 ; HB = 3,00 m, on a B = 2,83 m

- radier amont : 0,85 m

- radier aval : 4,10 m

Figure 12 : profil géométrique du barrage Ampasika Amparihivato

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 113

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

2.3.1.4. Fonctionnement hydraulique de l’ouvrage

Charge maximale sur le déversoir

D’une manière générale, la formule du débit pour un déversoir à écoulement dénoyé s’écrit :

3/2 Q100 = μ × L × √2g × Hmax

Q H = ( 100 )2/3 max μ ×L × √2g

Tous les terminologies de ces formules se trouve dans le paragraphe 2.1.1.3, page 53

Après calcul, on trouve :

Hmax = 1,38 m

La lame d’eau au-dessus du seuil est pratiquement égale à 2/3 de la charge en amont dans un point où la vitesse de l’eau est presque négligeable ; c’est-à-dire :

2 h = × H c 3 max

Pour Hmax = 1,38 m ; on a hc = 0,92 m

2.3.1.5. Vérification de la stabilité du barrage

Tous les hypothèses d’étude pour la stabilité du nouveau barrage dans le réseau Ampa- sika – régulateur n°1 sont encore retenus (cf. paragraphe 2.1.1.4, page 54)

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 114

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

a. Inventaire des sollicitations appliquées au barrage

Par supposition, le point de renversement du barrage autour de lui-même est fixé à l’extrémité aval du radier (point O)

Le bilan des différentes forces appliquées dans le corps de l’ouvrage est représenté dans la figure suivante :

Figure 13 : forces appliquées sur le barrage Ampasika - Amparihivato

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 115 Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

Les forces agissant sur le barrage sont les suivantes :

- La poussée de l’eau sur le parement amont du barrage - Les poussées des dépôts du sédiment en amont du seuil - Le poids propre du corps du barrage et le poids propre du radier

 La poussée de l’eau sur le parement amont du régulateur

푃1 = ɣeau × 퐻푐 × 퐻푏 = 1000 × 0,92 × 3,00 = 2 765 kg/ml

1 P = × ɣ × 퐻2 = 0,5 × 1000 × 3,002 = 4 500 kg/ml 2 2 eau 푏

On obtient : Pe = P1 + P2 = 2 765 + 4 500 = 7 265 kg/ml

 Poussée des dépôts solides

1 π 5π 1 π 5π P = × ɣ × h2 × tg2 ( − ) = × 1600 × 0,252 × tg2( − ) = 20 kg/ml s 2 i s 4 36×2 2 4 36×2  Poids propre du barrage et du radier

W1 = ɣb × lc × Hb = 2500 × 1,40 × 3,00 = 10 500 kg / ml

(H −0,40)×(b−l ) (3,00−0,40)×(2,83−1,40) W = ɣ × b c = 2 500 × = 4 648 kg / ml 2 b 2 2

W3 = ɣb × B × eradier = 2500 × 7,78 × 0,40 = 7 780 kg / ml

W4 = ɣb × hav × lav = 2500 × 0,30 × 0,30 = 225 kg / ml

Avec : hav : hauteur du seuil aval lav : largeur de la crête avale

Par suite : W = W1 + W2 + W3 + W4 = 10 500 +4 648 + 7 780 + 225 = 23 153 kg/ml.

b. Stabilité au non glissement

Les forces horizontales, qui s’exercent sur le barrage, ont tendance à le déplacer vers l’aval. La stabilité au glissement d’un barrage poids est assurée si l’on a :

퐖 .퐭퐠훅 퐊 = ≥ ퟏ, ퟓퟎ 퐠 퐍

Avec Kg : coefficient de sécurité au glissement ; W : résultante des forces verticales

N = Pe + Ps : résultante des forces horizontales ;

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

tgφ : coefficient de frottement du béton sur le terrain de fondation, sa valeur est variable suivant la nature du terrain tgφ = 0,60 pour le frottement du béton sur une roche plus tendre (calcaire, marne) tgφ = 0,75 pour le frottement du béton sur béton, ou béton sur rocher de qualité

W ×tgØ 23 153 ×0,75 Kg = = = 2,38 > 1,50 Pe+Ps 7 285

Donc, la stabilité du barrage Ampasika – Amparihivato au non glissement est vérifiée

c. Stabilité au non renversement :

La stabilité au renversement d’un barrage poids est assurée si le coefficient de sécurité au renversement Kg qui n’est autre que le rapport du moment stabilisateur avec le moment de renversement, est supérieur ou égal à 1,5 ; C’est-à-dire, il faut que

∑Moments stabilisatrices K = ≥ ퟏ, ퟓ r ∑Moments destabilisatrices

∑ Moments stabilisatrices = M/O(W1) + M/O(W2) + M/O(W3) + M/O(W4)

M/O(W1) = W1 × dW1 = 10 500 × 6,23 = 65 415 kg.m/ml

M/O(W2) = W2 × dW2 = 4 648 × 5,05 = 23 485 kg.m/ml

M/O(W3) = W3 × dW3 = 7 780 × 3,89 = 30 264 kg.m/ml

M/O(W4) = W4 × dW4 = 225 × 0,15 = 34 kg.m/ml

∑ Moments stabilisatrices = 119 198 kg.m/ml

∑ Moments déstabilisatrices = M/O (P1) + M/0(P2) + M/0(Ps)

M/0 (P1) = P1× dP1 = 2 765 × 1,90 = 5 253 kg.m/ml

M/E(P2) = P2 × dP2 = 4 500 × 1,40 = 6 300 kg.m/ml

M/E(Ps) = Ps × dPs = 20 × 0,48 = 10 kg.m/ml

∑ Moments déstabilisatrices = 11 563 kg.m/ml

∑Moments stabilisatrices 119 198 K = = = 10,31 r ∑Moments destabilisatrices 11 563

On peut en déduire que, la stabilité du barrage Ampasika - Amparihivato au non renversement est vérifiée

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

d. Stabilité élastique :

N 6M σ = + min B B2

N 6M σ = − max B B2

Tableau 37 : Calcul du moment fléchissant du barrage Ampasika- Amparihivato

Forces Bras de levier% à G (m) Module (kg/ml) Moment (kgm/ml)

P1 -1,70 2 765 -4 700

P2 -1,20 4 500 -5 400

Ps -0,28 20 -6

W1 2,34 10 500 24 570

W2 1,31 4 648 6 088

W3 0,00 7 780 0

W4 -3,74 225 -842 Somme algébrique des moments= Moment Fléchissant 19 711 Et la somme des efforts normaux à la section de la fondation est :

N = W1 + W2 + W3 + W4 = 23 153 kg.m/ml

N 6M 23 153 6×19 711 Par suite : σ = + = + = 4 930 kg/m2 = 4,93T/m2 max B B2 7,78 7,782

N 6M 23 153 6 × (19 711) σ = − = − = 1 020kg/m2 = 1,02T/m2 min B B2 7,78 7,782

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

2 σ s = 125 T / m

 Vérification de la règle du tiers central :

La règle du tiers central est vérifiée à condition que la résultante des forces agissantes dans le corps du barrage passe dans le tiers central de sa base ; autrement dit, il faut que

B e ≤ , e : excentricité de la direction de la résultante des forces appliquées par rapport au 6 centre de la base d l’ouvrage ; B : largeur de la base du barrage

B B×σ 7,78 7,78×4 930 e = ( max − 1) = ( − 1) = 0,85 m 6 N 6 23 153

B 7,78 Et, = = 1,30 m, ce qui signifie que la règle du tiers central est vérifiée pour le cas de 6 6 notre barrage. Cela confirme donc sa stabilité et en plus le risque de traction n’est jamais à craindre dans le corps du barrage

e. Ancrage du barrage à la fondation rocheuse :

∅×f l = e , Où l : profondeur d’ancrage, ϕ : diamètre du fer d’ancrage (mm) 4×τsu fe : limite d’élasticité de fer (MPa)

τsu : contrainte admissible du béton cyclopéen (MPa)

En pratique, on peut prendre comme valeur forfaitaire de la profondeur d’ancrage :

l = 40 × ∅ si HAFeE400 Après calcul, on trouve : l = 0,64 m si le fer d’ancrage est HAFeE400 de diamètre 16 mm

Le tableau de récapitulation de la stabilité du barrage Ampasika Amparihivato se trouve dans l’annexe 3 : Calcul de dimensionnement des ouvrages, page 29

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

2.3.2. CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT DES OUVRAGES ANNEXES DU BARRAGE AMPASIKA - AMPARIHIVATO

Parmi les principaux ouvrages annexes, on rencontre dans le présent projet d’aménage- ment du périmètre Ampasika – Amparihivato :

- les ouvrages solidaires au corps du barrage comme : l’ouvrage de prise, la vanne de chasse, évacuateur de crue et le mur d’encaissement

- les canaux à ciel ouvert qui sont formés des canaux en maçonnerie de moellons, et des canaux en terre ;

- les ouvrages sur canaux composés, d’une bâche et d’une protection en gabions.

2.3.2.1. Ouvrage de prise

La prise principale du réseau Ampasika – Amparihivato est implantée dans la rive gauche de la rivière.

a. Fonctionnement hydraulique

La prise fonctionne en orifice noyé.

b. Dimensionnement de la prise

Le débit pour dimensionner l’ouvrage de prise, c’est le débit nominal qui doit transiter à travers le canal d’amenée.

Admettons que la perte de charge induite par la prise (différence de charge amont et aval) est égale 0,10 m

Ainsi, les données caractéristiques pour dimensionner la section de la prise sont les suivantes :

- débit nominal Q = 0,103 m3/s

- coefficient du débit m = 0,60

- charge sur l’orifice Δh = 0,10 m

En partant de la formule du débit précédent, on en déduit la section de la prise par la relation

Q S = m √2g .∆h

Après calcul, on trouve

S = 0,106m2 = 1060 cm2

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

D’où la section de la prise principale du périmètre Ampasika – Amparihivato est calibrée à :

S = 50 cm (base) × 25 cm (hauteur) mais on a retenu la section ancienne S = 60 cm (base) × 60 cm (hauteur) pour cette prise principale.

c. Calage de la prise

La base de la prise est de préférence située au niveau du plafond du canal et au-dessus du fond de la rivière. Soient

-ZB : le niveau de la crête du barrage = 100,15 m

-h : la hauteur d’eau dans l’avant – canal = 0,30 m

Δh : la perte de charge induite par la prise = 0,10 m

Zp : la côte de la base de l’ouvrage de prise

Ainsi, ZP = ZB – (Δh + h) = 100,15 – 0,40 =99,75 m mais la côte de la base de l’ouvrage de prise est ZP = 99,00 m et on ne modifie pas cette côte de la base de l’ouvrage de prise

2.3.2.2. Vanne de chasse

La vanne de chasse est une ouverture à travers le corps du barrage.

Pour le barrage Ampasika - Amparihivato, on trouve une vanne de chasse à section rectangulaire dont les dimensions sont les suivantes :

- largeur de la base 2,00 m

- hauteur 1,80 m

Ladite vanne est munie des poutrelles en madrier de longueur égale à 2,20 m. Les poutrelles sont placées dans des rainures ménagées dans le massif du barrage. Elles fonctionnent comme un batardeau ou une vanne glissante ; et l’on fixe à chaque poutrelle un crochet de relevage.

2.3.2.3. Mur d’encaissement

- ZB : la côte de la crête du seuil = 100,15 m

- h : la hauteur de la lame d’eau au-dessus du seuil lors du passage de la crue de sureté = 0,92 m

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

- R : la revanche prise égale à 0,20 m

- ZM : la côte du mur d’encaissement

ZM = ZB + h + R = 101,27 m

La côte des murs d’encaissement du barrage Ampasika - Amparihivato doit être 101,27 m or la côte réelle du régulateur n°2 est 101,00 donc il faut rehausser 0.27 m ~ 0,30 m l’ancien mur d’encaissement

2.3.2.4. Canaux d’irrigation

Le réseau d’irrigation à réhabiliter pour le réseau Ampasika – Amparihivato comporte :

- un avant canal et des canaux en maçonnerie de moellons

- des canaux en terre qui sont formés d’un canal d’amené et d’un canal principal

a. Avant canal et des canaux en maçonnerie de moellons

L’avant canal est un ouvrage de raccordement de la prise avec le canal en terre. Il a pour rôle de diminuer la vitesse excessive de l’eau en sortant de la prise, qui peut éroder les parois et le fond du canal en terre.

Le profil de l’avant canal est fixé à une section rectangulaire construite en maçonnerie de moellons

Les valeurs des paramètres de dimensionnement sont :

3 - débit nominal Qn = 0.103 m /s

- pente du canal I = 0,002

- coefficient de rugosité K = 60

- fruit des berges m = 0

Pour une revanche prise égale à 0,20 m, les dimensions de l’avant canal ainsi calculés se pré- sentent comme suit :

- largeur au plafond 0,50 m

- tirant d’eau h = 0,30 m

- hauteur des berges H = 0.50 m

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

Figure 14 : Profil de l’avant canal maçonné

Pour les canaux en maçonnerie de moellons dans le réseau Ampasika – Amparihivato, ces ouvrages sont construits pour remédier le problème d’infiltration des canaux en terre. La section des canaux en maçonnerie de moellons est rectangulaire et on récapitule dans le tableau dans l’annexe 5 : Plans, page 54, les dimensions de ces canaux rectangulaire de la grappe Ampasika.

b. Canal d’amenée

Le canal d’amenée, appelé aussi canal tête morte, est destiné à transiter l’eau en tête du périmètre et il n’y a lieu aucune distribution d’eau envers le périmètre intéressé. La longueur du canal d’amenée du réseau Ampasika – Amparihivato est de 279,50 m

Les divers types du sol rencontrés dans toute l’emprise des canaux en terre sont des terres latéritiques et le profil de la section de ce canal est trapézoïdale

Les valeurs des paramètres pour dimensionner le canal d’amenée sont :

- débit nominal Q = 0,103 m3 /s

- pente du canal : 0001

- coefficient de Manning – Strickler K = 30

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

- fruit des berges m = 0,50

- revanche : 0,10 m ≤ R ≤ 0,20 m

- largeur au plafond b = 0,350 m

- tirant d’eau h : variable

- hauteur des berges H : variable

- largeur des berges B : variable

Tous les dimensions du canal trapézoïdal de tous les périmètres de la grappe Ampasika se trouve dans l’annexe 5 : Plans, page 56.

c. Canal principal

Le canal principal se trouve au débouché de la tête morte. C’est à partir de ce canal que toute la zone concernée par le projet va s’alimenter en d’irrigation.

On tient à rappeler que les sols sont toujours constitués des terres latéritiques. Le profil adopté est donc un profil trapézoïdal.

Les paramètres de dimensionnement du canal principal sont les suivants :

- débit nominal Qn = 0,087 m3/s

- pente du canal : variable

- Coefficient de rugosité K = 30

- fruit des berges m = 0,5

- revanche : 10 cm ≤ R ≤ 20 cm

- largeur au plafond : 0,50 m

- tirant d’eau h : variable

- hauteur des berges H : variable

- largeur des berges B : variable

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

Tableau 38: Calage hydraulique des ouvrages sur le réseau Ampasika - Amparihivato

1/2 2/3 Tronçons PM Débit (l/s) Côte fond canal I [m/m] I K b h H m S P R R Qcalculé [m3/s] Qcalculé[l/s] ΔQ/Q V Côte plan d'eau Début Fin Début Fin Début Fin

P0 - P0c 0 7 103 99,00 98,99 0,002 0 60 0,5 0,300 0,5 0 0,15 1,1 0,14 0,265 0,106632573 106,6326 0,035 0,7 99,30 99,29

POC - P0f 7 44,50 103 98,99 98,95 0,001 0 30 0,5 0,430 0,600 0,5 0,307 1,46 0,21 0,354 0,103167849 103,1678 0,002 0,3 99,42 99,38

P0f - P1 44,50 47,50 103 98,95 98,95 0,001 0 60 0,5 0,380 0,6 0 0,19 1,26 0,15 0,283 0,10213162 102,1316 -0,008 0,5 99,33 99,33

P1 - P3a 47,50 175,00 103 98,95 98,82 0,001 0 30 0,5 0,430 0,6 0,5 0,307 1,46 0,21 0,354 0,103167849 103,1678 0,002 0,3 99,38 99,25

P3a - P3b 175,00 176,00 103 98,82 98,82 0,001 0 45 0,5 0,340 0,6 0,5 0,228 1,26 0,18 0,32 0,103632163 103,6322 0,006 0,5 99,16 99,16

P3b - P3c 176,00 183,50 103 98,82 98,78 0,005 0,1 60 0,4 0,250 0,4 0 0,1 0,9 0,11 0,231 0,098056092 98,05609 -0,048 1,0 99,07 99,03

P3c - P3d 183,50 184,50 103 98,78 98,78 0,001 0 45 0,5 0,340 0,6 0,5 0,228 1,26 0,18 0,32 0,103632163 103,6322 0,006 0,5 99,12 99,12

P3d - P5a 184,50 279,50 103 98,78 98,68 0,001 0 30 0,5 0,430 0,6 0,5 0,307 1,46 0,21 0,354 0,103709416 103,7094 0,007 0,3 99,21 99,11

P5a - P11a 279,50 584,70 87,0 98,68 98,38 0,001 0 30 0,5 0,380 0,6 0,5 0,262 1,35 0,19 0,335 0,083435265 83,43527 -0,041 0,3 99,06 98,76

P11a - P11b 584,70 585,70 87,0 98,38 98,38 0,001 0 45 0,5 0,300 0,5 0,5 0,195 1,17 0,17 0,303 0,083999496 83,9995 -0,034 0,4 98,68 98,68

P11b - P12 585,70 598,20 87,0 98,38 98,29 0,007 0,1 60 0,3 0,270 0,4 0 0,081 0,84 0,1 0,21 0,085504527 85,50453 -0,017 1,1 98,65 98,56

P12 - P12a 598,20 599,20 87,0 98,29 98,29 0,004 0,1 45 0,5 0,200 0,5 0,5 0,12 0,95 0,13 0,252 0,086148153 86,14815 -0,009 0,7 98,49 98,49

P12a - P14b 599,20 714,70 87,0 98,29 97,82 0,004 0,1 30 0,5 0,250 0,5 0,5 0,156 1,06 0,15 0,279 0,082778206 82,77821 -0,048 0,5 98,54 98,07

P14b - P15a 714,70 788,50 82,7 97,82 97,68 0,002 0 30 0,5 0,300 0,5 0,5 0,195 1,17 0,17 0,303 0,079195484 79,19548 -0,043 0,4 98,12 97,98

P15a - P16 788,50 797,50 82,7 97,68 97,66 0,002 0 60 0,5 0,250 0,4 0 0,125 1 0,13 0,25 0,083852549 83,85255 0,014 0,7 97,93 97,91

P16 - P16a 797,50 821,70 82,7 97,66 97,61 0,0020 0 30 0,5 0,300 0,5 0,5 0,195 1,17 0,17 0,303 0,079195484 79,19548 -0,043 0,4 97,96 97,91

P16a - P16b 821,70 822,70 82,7 97,61 97,61 0,0020 0 45 0,5 0,240 0,5 0,5 0,149 1,04 0,14 0,274 0,082093581 82,09358 -0,008 0,6 97,85 97,85

P16b - P16e 822,70 832,70 82,7 97,61 96,71 0,0900 0,3 60 0,3 0,100 0,3 0 0,03 0,5 0,06 0,153 0,082761419 82,76142 3E-04 2,8 97,71 96,81

P16e - P16f 832,70 833,70 82,7 96,71 96,71 0,0010 0 45 0,5 0,300 0,5 0,5 0,195 1,17 0,17 0,303 0,083999496 83,9995 0,015 0,4 97,01 97,01

P16f - P22 833,70 973,10 82,7 96,71 96,57 0,0010 0 30 0,5 0,370 0,5 0,5 0,253 1,33 0,19 0,332 0,080014986 80,01499 -0,033 0,3 97,08 96,94

P22 - P22a 973,10 975,10 82,7 96,57 96,57 0,001 0 60 0,5 0,320 0,5 0 0,16 1,14 0,14 0,27 0,081987565 81,98756 -0,009 0,5 96,89 96,89

P22a - P23a 975,10 1028,90 82,7 96,57 96,51 0,001 0 30 0,5 0,370 0,6 0,5 0,253 1,33 0,19 0,332 0,079729524 79,72952 -0,036 0,3 96,94 96,88

P23a - P26 1028,90 1135,10 78,2 96,51 96,46 0,0005 0 30 0,5 0,450 0,6 0,5 0,326 1,51 0,22 0,361 0,078933764 78,93376 0,009 0,2 96,96 96,91

P26 - P26c 1135,10 1157,10 78,2 96,46 96,45 0,0005 0 60 0,5 0,400 0,5 0 0,2 1,3 0,15 0,287 0,077041372 77,04137 -0,015 0,4 96,86 96,85

P26C - P26d 1157,10 1158,10 78,2 96,45 96,45 0,0005 0 45 0,5 0,350 0,5 0,5 0,236 1,28 0,18 0,324 0,076957512 76,95751 -0,016 0,3 96,80 96,80

P26d - P26h 1158,10 1168,10 78,2 96,45 96,43 0,002 0 60 0,5 0,240 0,4 0 0,12 0,98 0,12 0,247 0,079399471 79,39947 0,015 0,7 96,69 96,67 P26h - P26i 1168,10 1169,10 78,2 96,43 96,43 0,0005 0 45 0,5 0,350 0,5 0,5 0,236 1,28 0,18 0,324 0,076957512 76,95751 -0,016 0,3 96,78 96,78

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 125 Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

1/2 2/3 Tronçons PM Débit (l/s) Côte fond canal I [m/m] I K b h H m S P R R Qcalculé [m3/s] Qcalculé[l/s] ΔQ/Q V Côte plan d'eau Début Fin Début Fin Début Fin

P26i - P26l 1169,10 1176,20 78,2 96,43 96,42 0,0005 0 30 0,5 0,450 0,7 0,5 0,326 1,51 0,22 0,361 0,078933764 78,93376 0,009 0,2 96,88 96,87

P26l - P26m 1176,20 1177,90 78,2 96,42 96,42 0,0005 0 60 0,5 0,400 0,5 0 0,2 1,3 0,15 0,287 0,077041372 77,04137 -0,015 0,4 96,82 96,82

P26m - P27 1177,90 1190,50 78,2 96,42 96,33 0,007 0,1 60 0,5 0,150 0,500 0 0,075 0,8 0,09 0,206 0,077697859 77,69786 -0,006 1,0 96,57 96,48

P27 - P30a 1190,50 1359,70 78,2 96,33 96,00 0,002 0 30 0,5 0,300 0,5 0,5 0,195 1,17 0,17 0,303 0,079195484 79,19548 0,013 0,4 96,63 96,30

P30a - P37a 1359,70 1701,50 62,2 96,00 95,83 0,0005 0 30 0,5 0,390 0,6 0,5 0,271 1,37 0,2 0,339 0,061674433 61,67443 -0,008 0,2 96,39 96,22

P37a - P39 1701,50 1790,50 57,0 95,83 95,78 0,0005 0 30 0,5 0,380 0,6 0,5 0,262 1,35 0,19 0,335 0,058997642 58,99764 0,035 0,2 96,21 96,16

P39 - P40 1790,50 1840,50 57,0 95,78 95,08 0,014 0,1 30 0,5 0,135 0,395 0,5 0,077 0,8 0,1 0,209 0,056834972 56,83497 -0,003 0,7 95,92 95,22

P40 - P41 1840,50 1890,50 57,0 95,08 94,78 0,006 0,1 30 0,5 0,180 0,4 0,5 0,106 0,9 0,12 0,24 0,05926188 59,26188 0,039 0,6 95,26 94,96

P41 - P42+33 1890,50 1973,50 57,0 94,78 94,45 0,0040 0,1 30 0,5 0,200 0,4 0,5 0,12 0,95 0,13 0,252 0,057432102 57,4321 0,007 0,5 94,98 94,65

P42+33 - P42+44 1973,50 1984,50 39,5 94,45 94,44 0,0005 0 30 0,5 0,300 0,5 0,5 0,195 1,17 0,17 0,303 0,039597742 39,59774 0,003 0,2 94,75 94,74

P42+44 - P43 1984,50 1990,50 39,5 94,44 94,44 0,0005 0 60 0,5 0,240 0,4 0 0,12 0,98 0,12 0,247 0,039699735 39,69974 0,006 0,3 94,68 94,68

P43 - P44a 1990,50 2048,50 39,5 94,44 94,41 0,0005 0 30 0,5 0,300 0,5 0,5 0,195 1,17 0,17 0,303 0,039597742 39,59774 0,003 0,2 94,74 94,71

P44a - P45 2048,50 2098,50 39,5 94,41 94,39 0,0005 0 60 0,5 0,235 0,395 0 0,118 0,97 0,12 0,245 0,038593859 38,59386 -0,022 0,3 94,65 94,62

P45 - P45a 2098,50 2142,50 39,5 94,39 94,36 0,0005 0 30 0,5 0,300 0,5 0,5 0,195 1,17 0,17 0,303 0,039597742 39,59774 0,003 0,2 94,69 94,66

P45a - P46 2142,50 2148,50 24,0 94,36 94,36 0,0005 0 30 0,5 0,220 0,5 0,5 0,134 0,99 0,14 0,264 0,023724933 23,72493 -0,013 0,2 94,58 94,58

P46 - P47 2148,50 2198,50 24,0 94,36 94,26 0,0020 0 30 0,5 0,145 0,395 0,5 0,083 0,82 0,1 0,216 0,024108851 24,10885 0,003 0,3 94,51 94,41

P47 - P48 2198,50 2248,50 24,0 94,26 94,01 0,0050 0,1 30 0,5 0,110 0,4 0,5 0,061 0,75 0,08 0,188 0,024411948 24,41195 0,015 0,4 94,37 94,12

P48 - P49 2248,50 2298,50 24,0 94,01 93,96 0,0010 0 30 0,5 0,180 0,4 0,5 0,106 0,9 0,12 0,24 0,024193561 24,19356 0,006 0,2 94,19 94,14

P49 - P50 2298,50 2348,50 24,0 93,96 93,31 0,0130 0,1 30 0,5 0,080 0,3 0,5 0,043 0,68 0,06 0,159 0,023552383 23,55238 -0,021 0,5 94,04 93,39

P50 - P51 2348,50 2398,50 24,0 93,31 93,06 0,0050 0,1 30 0,5 0,110 0,4 0,5 0,061 0,75 0,08 0,188 0,024411948 24,41195 0,015 0,4 93,42 93,17

P51-P53 2398,50 2498,50 13,8 93,06 92,66 0,0040 0,1 30 0,5 0,085 0,295 0,5 0,046 0,69 0,07 0,165 0,014407503 14,4075 0,047 0,3 93,15 92,75

P53 - P54 2498,50 2548,50 13,8 92,66 92,56 0,0020 0 30 0,5 0,100 0,3 0,5 0,055 0,72 0,08 0,179 0,013240538 13,24054 -0,038 0,2 92,76 92,66

P54 - P54a 2548,50 2577,50 13,8 92,56 92,50 0,0020 0 30 0,5 0,100 0,3 0,5 0,055 0,72 0,08 0,179 0,013240538 13,24054 -0,038 0,2 92,66 92,60

P54a - P55 2577,50 2598,50 13,8 92,50 92,31 0,0090 0,1 30 0,5 0,065 0,295 0,5 0,035 0,65 0,05 0,142 0,014009945 14,00994 0,018 0,4 92,57 92,38

P55 - P55a 2598,50 2635,50 13,8 92,31 91,20 0,0300 0,2 30 0,5 0,045 0,295 0,5 0,024 0,6 0,04 0,115 0,014085704 14,0857 0,023 0,6 92,36 91,25

P55a - P55b 2635,50 2636,50 13,8 91,20 91,20 0,0005 0 45 0,5 0,120 0,4 0,5 0,067 0,77 0,09 0,197 0,013323402 13,3234 -0,032 0,2 91,32 91,32

P55b -P55c 2636,50 2641,50 13,8 91,20 91,20 0,00100 0 60 0,5 0,090 0,3 0 0,045 0,68 0,07 0,164 0,013969027 13,96903 0,015 0,3 91,29 91,29

P55c - P55d 2641,50 2642,50 13,8 91,20 91,20 0,00100 0 45 0,5 0,100 0,3 0,5 0,055 0,72 0,08 0,179 0,014043712 14,04371 0,02 0,3 91,30 91,30

P55d - P66 2642,50 3148,50 13,8 91,20 90,69 0,0010 0 30 0,5 0,130 0,4 0,5 0,073 0,79 0,09 0,205 0,014306473 14,30647 0,04 0,2 91,33 90,82

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 126 Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

2.3.2.5. Ouvrages sur canaux

a. Bâche :

On reconstruit cinq bâches en béton armé dans le réseau Ampasika – Amparihi- vato. On a déjà parlé le mode de calcul de la bâche (cf. paragraphe 2.1.2.5, page 72) et les dimensions de ces bâches se trouve le tableau dans l’annexe 5 : Plans, page 55

b. Protection des talus en gabions

 Calcul de stabilité des talus en gabions au PM 955,10 – PM 1005,10 On a retenu les hypothèses de calcul (cf. calcul de stabilité des talus en gabions, page 80) pour ce calcul de stabilité.

Le schéma de calcul de ces talus en gabions est pareil de celui des talus dans le réseau Ampasika – régulateur n°1.

L’inclinaison Ө par rapport à l’horizontal du terre-plein pour la poussée de terre est 2°

 Inventaire de toutes forces agissant sur les talus en gabion :

Les forces agissant sur les talus sont les suivantes :

- La poussée active des terres sur le parement amont des talus - La butée - Le poids propre des talus en gabion

La poussée active des terres sur le parement amont des talus

1 F = × K × 훾 × h2 P 2 a

Avec FP ∶ Poussée active des terres sur le parement amont des talus

Ka : Coefficient de la poussée des terres

γ : Masse volumique du sol

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 127

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

h : hauteur total des talus

Pour les talus verticaux et dont le terrain retenu est incliné d’un angle θ

cos θ− √(푐표푠휃)2−(cosφ)2 K = cos Ө × a cos θ+ √(푐표푠휃)2−(cosφ)2

Avec φ [°] : angle de frottement interne du sol situé derrière le talus θ [°] : inclinaison par rapport à l’horizontal du terre-plein Pour notre cas l’angle d’inclinaison Ө = 2 ° donc

cos 2− √(푐표푠2)2−(cos35)2 K = cos 2 × = 0.271 a cos 2+ √(푐표푠2)2−(cos35)2

2 Et FP = 0,50 × 0.271 × 1250 × 4

FP = 2712,36 Kg La butée

1 F = × K × 훾 × h2 b 2 b

Avec Fb ∶ butée

Kb : Coefficient de la butée

γ : Masse volumique du sol

h : hauteur total des talus

Pour les talus verticaux et dont le terrain retenu est horizontal

1+sinφ K = b 1−sinφ

Avec φ [°] : angle de frottement interne du sol

1+sinφ K = = 3,69 b 1−sinφ

1 F = × K × 훾 × h2 = 0.5 × 3,69 × 1250 ×0,502 b 2 b

Fb = 576, 59 Kg Le poids propre des talus en gabion

푊 = 푊1 + 푊2 + 푊3 + ⋯ Wi

Wi = li × hi × γ푔

W1 = 2 × 1 × 2300 = 4600 Kg

W2 = 1,5 × 1 × 2300 = 3450 Kg

W3 = 1,0 × 1 × 2300 = 2300 Kg

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 128

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

W4 = 0,5 × 1 × 2300 = 1150 Kg

 Etude de stabilité Stabilité au non glissement

∑ 푊×푡푔훷 2,00 ≤ 퐾 = 푔 ∑ 푃

2 θ = × 훿 et φ : angle de frottement interne du sol 3

11500 ×0,43 Kg = = 2,32≥ 2 , donc la stabilité des gabions au glissement est vérifiées 3288,95

Stabilité au non renversement :

∑Moments stabilisatrices K = ≥ ퟏ, ퟓ r ∑Moments destabilisatrices

∑ Moments stabilisatrices = M/O(W1) + M/O(W2) + M/O(W3) ++ M/O(W4)

M/O(W1) = W1 × dW1 = 4600 × 1,00 = 4600 kg.m/ml

M/O(W2) = W2 × dW2 = 3450 × 1,25 = 4312,5 kg.m/ml

M/O(W3) = W3 × dW3 = 2300 × 1,50 = 3450 kg.m/ml

M/O(W4) = W4 × dW4 = 1150 × 1,75 = 2012,5 kg.m/ml

∑ Moments stabilisatrices = 14 375 kg.m/ml

∑ Moments déstabilisatrices = M/O (FP) + M/0(Fb)

M/0 (FP) = FP× dFP = 2712,36 × 1,33 = 3616,48 kg.m/ml

M/O(Fb) = Fb × dFb = 576,59 × 0,17 = 96,10 kg.m/ml

∑ Moments déstabilisatrices = 3712,58 kg.m/ml

∑Moments stabilisatrices 14 375 K = = = 3,9 ≥ 1,5 r ∑Moments destabilisatrices 3712,58

Par conséquent, on peut affirmer que la condition de non renversement des gabions est vé- rifiée, avec un coefficient de sécurité égal à 3,9

Stabilité élastique : Vérification des contraintes au sol de fondation

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 129

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

N 6M σ = + min B B2

N 6M σ = − max B B2 Voice le moment fléchissant par rapport à l’axe passant par le centre de gravité de la section du radier est montré dans le tableau suivant :

Tableau 39 : Calcul du moment fléchissant du gabion du réseau Ampasika

Forces Bras de levier% à G (m) Module (kg/ml) Moment (kgm/ml)

FP 0,83 2712,36 2 260,30

Fb -0,33 576,59 -192,19

W1 0 4600 0

W2 0,25 3450 862,5

W3 0,5 2300 1150

W4 0,75 1150 862,5 Somme algébrique des moments= Moment Fléchissant 4943,10 Et la somme des efforts normaux à la section de la fondation est :

N = W1 + W2 + W3 + W4 = 11 500 kg.m/ml

N 6M 11500 6×4943,10 Par suite : σ = + = + = 1010 kg/m2 = 1,01T/m2 max B B2 2,00 2,002

N 6M 11 500 6 × (4943,10) σ = − = − = 140kg/m2 = 0,14T/m2 min B B2 2,00 2,00

2 σ s = 2 T / m

Vérification de la règle du tiers central :

La règle du tiers central est vérifiée à condition que la résultante des forces agissantes dans le corps du barrage passe dans le tiers central de sa base ; autrement dit, il faut que

B e ≤ 6 où e : excentricité de la direction de la résultante des forces appliquées par rapport au centre de la base d l’ouvrage ;

B : largeur de la base du gabion

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 130

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

B B×σ 2,00 2,00×1010 e = ( max − 1) = ( − 1) = 0,25 m 6 N 6 11 50

B 2,00 Et, = = 0,33 m ; Ce qui signifie que la règle du tiers central est vérifiée pour le cas de 6 6 notre gabions. Cela confirme donc sa stabilité et en plus le risque de traction n’est jamais à craindre dans le corps des gabions

2.3.3. CURAGE ET REGABARITAGE DU CANAL PRINCIPAL

On présente ci-après le tableau qui résume la cubature du curage et du regabaritage de canal principal.

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 131

Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

Tableau 40: Calcul cubature de déblai et remblai du canal principal d’Ampasika - Amparihi- vato

2 2 3 3 Point PM Sdeblai [m ] Sremblai [m ] L d'application [m] Cubaturedeblai [m ] Cubatureremblai [m ] PO 0,00 0,56 0,09 1,7 0,925 0,155 a 3,30 0,63 0,03 3,1 1,927 0,101 b 6,15 0,65 0,03 1,9 1,206 0,053 c 7,00 0,78 0,00 2,1 1,625 0,000 d 10,30 0,16 0,07 10,7 1,710 0,709 e(PO) 28,30 0,90 0,00 17,1 15,364 0,000 f 44,50 1,03 0,00 9,6 9,854 0,000 P1 47,50 0,13 0,29 26,5 3,464 7,587 P2 97,50 0,12 1,48 50,0 5,865 74,175 P3 147,50 0,11 1,35 38,8 4,189 52,336 a 175,00 0,07 0,76 14,3 0,952 10,830 b 176,00 0,16 0,16 4,3 0,669 0,669 c 183,50 0,80 0,00 4,3 3,391 0,000 d 184,50 0,32 0,01 7,0 2,235 0,063 p4 197,50 0,73 0,00 19,0 13,963 0,000 a 222,50 0,48 0,04 25,0 12,075 1,043 P5 247,50 0,57 0,02 28,5 16,293 0,621 a 279,50 0,55 0,02 25,0 13,760 0,493 P6 297,50 0,54 0,00 34,0 18,493 0,000 P7 347,50 0,23 0,00 50,0 11,510 0,165 P8 397,50 0,14 0,03 50,0 6,890 1,640 P9 447,50 0,25 0,00 50,0 12,265 0,165 P10 497,50 0,33 0,00 50,0 16,355 0,085 P11 547,50 0,76 0,00 43,6 33,119 0,000 a 584,70 0,83 0,00 19,1 15,842 0,000 b 585,70 0,63 0,00 6,8 4,277 0,000 P12 598,20 0,79 0,00 6,8 5,340 0,000 a 599,20 0,40 0,00 24,8 9,987 0,000 P13 647,70 0,81 0,00 49,3 39,858 0,000 P14 697,70 0,85 0,00 27,7 23,625 0,000 a 703,10 0,41 0,02 8,5 3,465 0,203 b 714,70 0,54 0,01 22,3 11,966 0,143 P15 747,70 0,66 0,00 36,9 24,391 0,000 a 788,50 1,23 0,00 24,9 30,732 0,000 P16 797,50 1,32 0,00 16,6 21,922 0,000 a 821,70 0,14 0,18 12,6 1,725 2,211 b 822,70 0,77 0,00 2,0 1,537 0,000 c 825,70 0,89 0,00 3,0 2,619 0,000 d 828,60 1,03 0,00 3,5 3,621 0,000 e 832,70 1,27 0,00 2,6 3,229 0,000 f 833,70 0,16 0,08 1,0 0,161 0,084 g 834,75 0,18 0,03 2,9 0,522 0,073 h 839,55 0,20 0,02 5,0 1,012 0,078 i 844,80 0,19 0,02 4,3 0,812 0,068

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

2 2 3 3 Point PM Sdeblai [m ] Sremblai [m ] L d'application [m] Cubaturedeblai [m ] Cubatureremblai [m ] j 848,10 0,16 0,03 2,3 0,372 0,068 k 849,40 0,22 0,00 1,7 0,358 0,007 l 851,40 0,27 0,00 2,7 0,726 0,001 m 854,70 0,27 0,00 2,0 0,556 0,001 n 855,45 0,23 0,00 0,6 0,142 0,002 o 855,95 0,27 0,00 0,5 0,129 0,000 p 856,40 0,45 0,00 7,1 3,182 0,000 P19 870,10 1,10 0,00 31,9 35,022 0,000 P20 920,10 1,97 0,00 42,5 83,891 0,000 a 955,10 2,13 0,00 18,8 39,879 0,000 P21 957,60 2,06 0,00 4,0 8,241 0,000 a 963,10 0,66 0,00 7,8 5,096 0,000 P22 973,10 1,50 0,00 6,0 8,994 0,000 a 975,10 1,77 0,00 6,0 10,647 0,000 P23 985,10 1,15 0,00 26,9 30,835 0,000 a 1028,90 1,19 0,00 25,0 29,668 0,000 P24 1035,10 0,25 0,13 9,6 2,439 1,248 P24-13 1048,10 0,50 0,00 25,0 12,425 0,000 P25 1085,10 0,89 0,00 27,5 24,459 0,000 P25-18 1103,10 0,89 0,00 13,5 11,981 0,000 25-27 1112,10 0,88 0,00 16,0 14,042 0,000 P26 1135,10 0,94 0,00 13,5 12,672 0,000 a 1139,10 1,71 0,00 10,0 17,146 0,000 b 1155,10 2,83 0,00 9,0 25,490 0,000 c 1157,10 1,78 0,00 1,5 2,666 0,000 d 1158,10 0,98 0,00 0,9 0,837 0,000 e 1158,80 1,71 0,00 0,8 1,282 0,000 f 1159,60 1,70 0,00 0,9 1,445 0,000 g 1160,50 1,64 0,00 4,3 6,988 0,000 h 1168,10 1,86 0,00 4,3 8,013 0,000 i 1169,10 2,28 0,00 2,8 6,277 0,000 j 1173,60 2,42 0,00 3,2 7,728 0,000 k 1175,50 2,67 0,00 1,3 3,466 0,000 l 1176,20 2,60 0,00 1,2 3,124 0,000 m 1177,90 2,44 0,00 7,2 17,457 0,000 P27 1190,50 1,66 0,00 31,3 52,061 0,000 P28 1240,50 0,77 0,00 50,0 38,705 0,000 P29 1290,50 0,74 0,00 50,0 36,940 0,000 P30 1340,50 0,66 0,00 34,6 22,753 0,000 a 1359,70 0,63 0,00 25,0 15,840 0,000 P31 1390,50 0,42 0,00 40,4 16,823 0,000 P32 1440,50 0,77 0,00 50,0 38,445 0,000 P33 1490,50 0,87 0,00 50,0 43,625 0,000 P34 1540,50 1,25 0,00 50,0 62,410 0,000 P35 1590,50 1,03 0,00 50,0 51,500 0,000 P36 1640,50 1,29 0,00 50,0 64,575 0,000 P37 1690,50 1,82 0,00 30,5 55,522 0,000 a 1701,50 0,44 0,00 25,0 11,100 0,000 P38 1740,50 0,14 0,10 44,5 6,386 4,423 P39 1790,50 0,51 0,00 50,0 25,500 0,000 P40 1840,50 0,96 0,00 50,0 47,890 0,000

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

2 2 3 3 Point PM Sdeblai [m ] Sremblai [m ] L d'application [m] Cubaturedeblai [m ] Cubatureremblai [m ] P41 1890,50 0,53 0,00 50,0 26,300 0,000 P42 1940,50 0,47 0,00 31,5 14,742 0,000 P42+13 1953,50 0,50 0,00 16,5 8,283 0,000 P42+33 1973,50 0,15 0,06 15,5 2,283 0,865 P42+44 1984,50 0,14 0,13 8,5 1,216 1,138 P43 1990,50 0,57 0,00 28,0 15,904 0,000 P44 2040,50 0,80 0,00 29,0 23,055 0,000 a 2048,50 0,79 0,00 29,0 22,997 0,000 P45 2098,50 1,67 0,00 47,0 78,264 0,000 a 2142,50 0,86 0,00 25,0 21,583 0,000 P46 2148,50 0,93 0,00 28,0 25,990 0,000 P47 2198,50 0,31 0,00 50,0 15,700 0,000 P48 2248,50 0,58 0,00 50,0 29,200 0,000 P49 2298,50 0,25 0,26 50,0 12,290 13,065 P50 2348,50 0,44 0,00 50,0 21,900 0,000 P51 2398,50 0,37 0,00 50,0 18,400 0,000 P52 2448,50 0,36 0,00 50,0 18,150 0,000 P53 2498,50 0,40 0,00 50,0 19,825 0,000 P54 2548,50 1,17 0,00 39,5 46,156 0,000 a 2577,50 0,11 0,00 25,0 2,728 0,065 P55 2598,50 0,06 0,02 29,0 1,856 0,624 a 2635,50 0,03 0,08 19,0 0,640 1,556 b 2636,50 0,04 0,13 3,0 0,106 0,387 c 2641,50 1,49 0,00 3,0 4,472 0,000 d 2642,50 1,04 0,00 3,5 3,651 0,000 P56 2648,50 1,07 0,00 28,0 30,072 0,000 P57 2698,50 1,02 0,00 50,0 51,150 0,000 P58 2748,50 0,95 0,05 50,0 47,580 2,280 P59 2798,50 0,96 0,01 50,0 47,995 0,595 P60 2848,50 0,97 0,00 50,0 48,660 0,210 P61 2898,50 1,03 0,00 50,0 51,255 0,000 P62 2948,50 0,99 0,00 50,0 49,420 0,000 P63 2998,50 1,01 0,00 50,0 50,700 0,000 P64 3048,50 1,03 0,00 50,0 51,590 0,000 P65 3098,50 1,21 0,00 50,0 60,580 0,000 P66 3148,50 1,13 0,00 25,0 28,350 0,000 TOTAL 2396,000 181,000

2.3.4. CARTE DE PROPOSITION DE L’AMENAGEMENT

Le profil en long du réseau Ampasika - Amparihivato se trouve dans l’annexe 5 : Plans, page 39

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Partie III : Etudes techniques de l ’aménagement des périmètres

Carte 11: Proposition de l’aménagement du MPI Ampasika - Amparihivato

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PARTIE IV : ETUDES D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL

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Partie IV : Etudes d’impact environnemental

La réalisation d’une étude d’impact environnemental ou de PREE dépend du résultat du cadrage du projet selon le décret MECIE n° 99-954 du 15 décembre 1999 modifié par le décret n° 2004-167 du 03 février 2004 relatif à la mise en compatibilité des investissements avec l'environnement (MECIE) (Publié au Journal Officiel n° 2648 du 10 juillet 2000 et n° 2904 du 24 mai 2004).

CHAPITRE 1 : DESCRIPTION DU PROJET Le projet consiste à l’aménagement du périmètre irrigué Ampasika – régulateur n°1, Ampasika – régulateur n°2 et Ampasika – Amparihivato. On projette à dériver vers les 3 péri- mètres de superficies totales égales 130 ha un débit total de 159 l/s. Les détails des aménage- ments configurent dans les 2 chapitres précédents.

Les phases d’exécutions des travaux sont les suivantes :

- Phase préparatoire - Phase d’exécution - Phase fermeture - Phase d’exploitation et l’entretien Le tableau suivant montre les différentes activités prévues pour chaque phase et étape du projet :

Tableau 41: Différentes activités prévues du projet

PHASE ETAPES DE TRAVAIL ACTIVITES PREVUES

-recrutement des personnels locaux et ar- rivée des mains d’œuvres étrangers -construction d’un magasin de stockage Installation du chantier des matériaux et matériels -transport des matériels et des matériaux par des camions Phase prépa- -achat de matériaux locaux ratoire -révision du statut, des règlements inté- rieurs de l’association -renforcement de capacité organisationnel Renforcement de capacité des des membres de bureaux AUE -organisation d’ateliers de réflexion -sensibilisation des paysans en matière d’intensification de la culture et encadre- ment technique sur l’entretien Démolition l’ancien régulateur -construction du batardeau provisoire n°1 -enlèvement des moellons entreposés

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Partie IV : Etudes d’impact environnemental

-édifier les moellons enlevés en paroi aval du barrage pour le stabiliser Construction d’un nouveau ré- -Fouille sur les rives pour l’ancrage du gulateur n°1 barrage Phase d’exé- -Coulage du béton (BA pour le radier et la cution prise principale, BC pour le corps du radier) -Construction du mur d’encaissement et de la passerelle de service -Mise en place de la vanne -Enduit et chape du régulateur et mur d’encaissement Réhabilitation des ouvrages de -mise en place des vannes captage (Barrage de dérivation -emplacement des nouvelles poutrelles et régulateur) -enduit et chape des ouvrages Réhabilitation de l’avant canal -Démolition de l’ancien ouvrage et les canaux maçonnés -fouille -Déblai et remblai -Réajustement de la pente -Travaux de maçonnerie Réhabilitation de la bâche -Démolition de l’ancien ouvrage -fouille -Réajustement de la pente -Travaux de reconstruction Regabaritage et reprofilage du -Réajustement de la pente canal principal -Déblai et remblai -évacuation des terres excédentaires Phase de fer- Repli du chantier -évacuation des déchets de chantier meture -libération des personnels et ouvriers re- crutés pendant le projet -exploitation du périmètre par les bénéfi- Exploitation du périmètre ciaires -intensification durable de la culture Phase de l’ex- -gestion du périmètre par les AUE ploitation -graissage périodique appareillage hydro- Entretien du périmètre mécanique (vanne crémaillère) -curage des canaux et des ouvrages de franchissement d’eau

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Partie IV : Etudes d’impact environnemental

CHAPITRE 2 : DESCRIPTION DU MILIEU RECEPTEUR

Carte 12: Carte de l’occupation du sol de la grappe Ampasika

2.1. DESCRIPTION DU MILIEU PHYSIQUE

Comme la zone d’étude fait partie des Hautes Terres Centrales, elle est dotée du climat type tropical d’altitude qui alterne deux saisons bien distinctes. Les paramètres concernant le climat et le sol sont détaillés respectivement dans les paragraphes donnés climatologiques et caractéristiques pédologiques du sol du chapitre situation de la zone

2.2. DESCRIPTION DU MILIEU BIOLOGIQUE

2.2.1. Faune

La présence de certaines espèces de faune dans les rizières y est remarquée, telles que les grenouilles, …et quelques insectes et oiseaux. Les reptiles y sont rares et vivent entre les pierres, tels les serpents et les lézards.

2.2.2. Flore

La couverture végétale le plus rencontré dans la zone d’étude est constituée principalement par des savanes boises, arbustes et des arbres fruitiers et des plantes tuberculeuses plantées par les paysans.

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Partie IV : Etudes d’impact environnemental

2.3. DESCRIPTION DU MILIEU HUMAIN

Le milieu humain a déjà été évoqué dans le chapitre 2 de cette étude : données agro- socio-économiques, de la partie I.

Les facteurs anthropiques causent la dégradation de l’environnement de la zone d’étude. L’homme est une cause indirecte de l’érosion…Le facteur démographique est très important sur la charge d’exploitation du bassin versant. Une augmentation excessive du nombre d’habitants influe fortement sur l’équilibre physique du milieu, surtout si leur activité principale con- verge vers l’agriculture et l’élevage. Il en résulte, alors une intensification de la culture, qui se traduit par l’extension considérable de l’habitation, et par une forte pression de l’exploitation du terrain. Cette méthode risque d’épuiser le sol, s’il n’est pas réalisé à bon escient, il s’appau- vrit en matières fertilisantes, car la culture intensive l’empêche de se régénérer.

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Partie IV : Etudes d’impact environnemental

CHAPITRE 3 : INDENTIFICATION DU TYPE D’EIE A REALI- SER. Le projet obligatoirement soumis à l’étude d’impact environnemental est tout projet d'aménagement ou de réhabilitation hydroagricole ou agricole de plus de 1000 ha. Tout projet d’aménagement ou de réhabilitation hydroagricole ou agricole d'une superficie comprise entre 200 et 1000 ha sont soumis au PREE. Or dans notre cas, la superficie est de 130 Ha. L’EIE et le PREE ne sont pas obligatoires, néanmoins, nous avons proposé quelques mesures à respecter pendant et après les constructions.

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Partie IV : Etudes d’impact environnemental

CHAPITRE 4 : RECOMMANDATIONS 4.1. PHASE D’EXECUTION

4.1.1. Déblai :

Lors du curage et regabaritage des canaux principaux, l’entreprise titulaire doit assurer l’évacuation des déblais dans les périmètres à irriguer vers l’endroit où ces déblais ne perturbent plus l’exploitation des micro-périmètres.

4.1.2. Carrière de sable :

Les fournisseurs du sable doivent assurer qu’ils ne récupérèrent totalement ou intensi- vement les sables dans la rivière pour éviter tous problèmes de l’écoulement fluvial. De plus les sables fournis doivent respecter la caractéristique et la granulométrie citée dans le contrat de travaux. Le sable sera exclusivement du sable de rivière non micacé. Ils devront être propres, exempts de matières organiques ou végétales, et ne contenir ni d’argile, ni d’éléments terreux et Il ne devra pas renfermer de grains dont la plus grande dimension dépassera les limites ci-après : - sable pour maçonnerie, enduit et agrément : 2,5 mm - sable pour béton armé : 5 mm - sable pour béton ordinaire : 10 mm

4.1.3. Carrière de moellons et gravillons :

Les moellons et gravillons fournis doivent respecter la dimension citée dans le contrat de travaux.

Les gravillons proviendront de concasse de pierre saine. Ils seront constitués d’élément dense, stable, exempt de toute trace de terre ou de débris végétaux. Si on reconnaît la nécessité, ils devront être nettoyés par lavage.

La grosseur de gravillon destiné à la confection du béton armé ne pourra pas être supé- rieure à 25 mm et sans toutefois être inférieure à 5 mm.

Les moellons ne devront présenter aucune dimension inférieure à vingt (20) centi- mètres, ils seront de forme de parallélépipède aussi régulière que possible. Les moellons pour maçonnerie et les blocages pour enrochements seront d’origine granitique, provenant des roches saines.

4.1.4. Stockage des matériaux de constructions :

L’entreprise titulaire doit avoir un magasin de stockage propre, sec, bien aéré, clos pour éviter toutes dégradations des matériaux surtout le ciment et si possible, il faut séparer le dortoir des personnels de chantier et le magasin de stockage.

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Partie IV : Etudes d’impact environnemental

4.1.5. Personnels :

Les personnels de chantier doivent porter les équipements individuels de protection (casques, gants, cache-poussière, gilets de chantier, chaussures) pendant tous les travaux dans le chantier pour protéger contre des accidents imprévus. De plus l’entreprise titulaire doit assurer le paiement régulier des rémunérations des personnels pour éviter tous problèmes des dettes non payés des personnels. Par ailleurs tous les personnels de chantier doivent obtenir une assu- rance impérative au cas de l’accident pendant les travaux.

4.2. PHASE D’EXLOITATION

L’entretien et l’exploitation doivent respecter à la lettre des règlement intérieurs de l’AUE pour que les ouvrages construits soient pérennes et rentables.

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PARTIE V : ETUDES ECONOMIQUE ET FINCANCIERE

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Etudes économique et financière

CHAPITRE 1 : DEVIS ESTIMATIF ETABLI EN COLLABORA- TION AVEC PROJERMO

DEVIS ESTIMATIF DE LA REHABILITATION DU MPI AMPA-

SIKA – REGULATEUR N°1

Tableau 42: BDE de la réhabilitation des ouvrages dans le MPI Ampasika – Régulateur n°1

N° DESIGNATION DES ELEMENTS Uté QUANTITES Prix unitaire Montant CONSTRUCTION D'UN NOUVEAU REGULATEUR AU PM 0,00 I TERRASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.10 Décapage rocheux sur 20 cm d'épaisseur m2 32.44 50 000.00 1 621 875.00 1.11 Trou pour canne d'ancrage U 116.00 30 000.00 3 480 000.00 1.15 Déroctage m3 17.16 60 000.00 1 029 600.00 SOUS TOTAL TERRASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 6 131 475.00 II BETON ET MACONNERIE 2.1 Béton ordinaire dosé à 300 Kg/m 3 m3 0.12 650 000.00 80 437.50 2.2 Béton armé dosé à 350 Kg /m 3 m3 17.21 750 000.00 12 904 500.00 2.3 Béton cyclopéen dosé à 300 Kg /m 3 m3 0.44 600 000.00 262 500.00 2.4 Coffrage plan m2 15.15 20 000.00 303 098.99 2.5 Armature en aciers tor, de tous diamètre Kg 53 15 000.00 796 350.00 2.6 Maçonnerie de moellons hourdés dosé à 300 kg/m 3 m3 55.34 500 000.00 27 671 875.00 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg / m 3 m2 52.52 25 000.00 1 312 936.24 2.9 Chape de ciment dosé à 450 Kg / m 3 m2 1.58 30 000.00 47 250.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 43 378 947.73 III PROTECTION 3.5 Canne d'ancrage U 116.00 20 000.00 2 320 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 2 320 000.00 IV EQUIPEMENT ET ACCESSOIRE Vanne métallique avec système de levage sans fin,cadre non 1 500 000.00 1 500 000.00 4.1.1 U 1.00 compris,de dimension [ 30 × 30] SOUS TOTAL EQUIPEMENT ET ACCESSOIRE 1 500 000.00 SOUS TOTAL DE CONSTRUCTION D'UN NOUVEAU REGULATEUR AU PM 0.00 53 330 422.73 REHABILITATION D'UNE MURETTE DE 2.00 M EN RG AU PM 4.30 - PM 6.30 II BETON ET MACONNERIE 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg/m 3 m2 4.00 25 000.00 100 000.00 2.9 Chape de ciment dosé à 500 Kg/m 3 m2 1.00 30 000.00 30 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 130 000.00 SOUS TOTAL DE REHABILITATION DE LA MURETTE DE 2.00 M EN RG AU PM 4.30 - 6.30 130 000.00 CONSTRUCTION D'UNE MURETTE DE 3.00 M EN RG AU PM 140.35 - 143.35 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.8.0 Fouille d'ouvrage sur terrain de toute nature m3 0.63 20 000.00 12 600.00 SOUS TOTAL TERRASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 12 600.00 II BETON ET MACONNERIE 2.1 Béton ordinaire dosé à 300 Kg/m 3 m3 0.42 650 000.00 273 000.00 2.6 Maçonnerie de moellons dosé à 300 Kg/m 3 m3 2.25 500 000.00 1 125 000.00 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg /m 3 m2 9.00 25 000.00 225 000.00 2.9 Chape de ciment dosé à 4500 Kg /m 3 m2 1.50 30 000.00 45 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 1 668 000.00 III PROTECTION 3.2 Enrochement sous ouvrage m3 0.30 100 000.00 30 000.00 212 Pieux Ø 12 U 6.00 5 000.00 30 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 60 000.00 SOUS TOTAL CONSTRUCTION DE LA MURETTE DE 3.00 M EN RG AU PM 140.35 - 143.35 1 740 600.00

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Etudes économique et financière

CONSTRUCTION D'UNE MURETTE DE 15.00 M EN RG AU PM 214.35 - PM 229.35 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.8.0 Fouille d'ouvrage sur terrain de toute nature m3 3.15 20 000.00 63 000.00 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION 63 000.00 II BETON ET MACONNERIE 2.1 Béton ordinaire dosé à 300 Kg/m 3 m2 1.05 650 000.00 682 500.00 2.6 Maçonnerie de moellons dosé à 300 Kg/m 3 m3 7.50 500 000.00 3 750 000.00 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg /m 3 m2 30.00 25 000.00 750 000.00 2.9 Chape de ciment dosé à 500 Kg/m 3 m2 15.00 30 000.00 450 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 5 632 500.00 III PROTECTION 3.2 Enrochement sous ouvrage m3 7.50 100 000.00 750 000.00 3.4 Pieux Ø 12 U 30.00 5 000.00 150 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 900 000.00 SOUS TOTAL DE CONSTRUCTION DE LA MURETTE DE 15.00 M EN RG AU PM 214.35 - 229.35 6 595 500.00 PROTECTION DES TALUS EN GABION DE 28.00 M AU PM 361.65 - PM 389.65 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.8.1 Déblai sur terre meuble m3 224.00 20 000.00 4 480 000.00 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 4 480 000.00 II BETON ET MACONNERIE 2.10 Gabion m3 140.00 200 000.00 28 000 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 28 000 000.00 SOUS TOTAL DE PROTECTION DES TALUS EN GABION DE 28.00M AU PM 361.65 - PM 389.65 32 480 000.00 CONSTRUCTION D'UN PASSAGE D'EAU SAUVAGE EN BA DE 3.00 M AU PM 389.65 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.8.0 Fouille d'ouvrage sur terrain de toute nature m3 0.81 20 000.00 16 170.00 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 16 170.00 II BETON ET MACONNERIE 2.1 Béton ordinaire dosé à 300 Kg/m 3 m3 0.05 650 000.00 31 850.00 2.2 Béton armé dosé à 350 Kg /m 3 m3 0.75 750 000.00 558 750.00 2.4 Coffrage soutenu par des chandelles m2 8.70 20 000.00 174 000.00 2.5 Armature en acier Tor Kg 71 15 000.00 1 064 550.00 2.6 Maçonnerie de moellons dosé à 300 Kg/m 3 m3 1.09 500 000.00 542 500.00 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg / m 3 m2 5.70 25 000.00 142 500.00 2.9 Chape de ciment dosé à 500 Kg/m 3 m2 2.40 30 000.00 72 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 2 586 150.00 III PROTECTION 3.2 Enrochement sous ouvrage m3 0.20 100 000.00 19 600.00 3.4 Pieux Ø 12 U 4.00 5 000.00 20 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 39 600.00 SOUS TOTAL DE CONSTRUCTION DU PASSAGE D'EAU SAUVAGE EN BA AU PM 389.65 2 641 920.00 CONSTRUCTION D'UNE BACHE EN BA DE 5.00 M AU PM 504.50 - PM 509.50 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.8.0 Fouille d'ouvrage sur terrain de toute nature m3 1.77 20 000.00 35 340.00 1.8.1 Déblai sur terre meuble m3 0.34 20 000.00 6 708.20 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 42 048.20 II BETON ET MACONNERIE 2.1 Béton ordinaire dosé à 300 Kg/m 3 m3 0.14 650 000.00 91 000.00 2.2 Béton armé dosé à 350 Kg /m 3 m3 1.43 750 000.00 1 072 500.00 2.3 Coffrage soutenu par des chandelles m2 14.00 20 000.00 280 000.00 2.4 Armature en acier Tor Kg 86 15 000.00 1 291 500.00 2.7 Perré maçonné m2 3.24 70 000.00 226 524.76 2.6 Maçonnerie de moellons dosé à 300 Kg/m 3 m3 1.00 500 000.00 500 000.00 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg / m 3 m2 9.00 25 000.00 225 000.00 2.9 Chape de ciment dosé à 500 Kg/m 3 m2 4.00 30 000.00 120 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 3 806 524.76 III PROTECTION 3.2 Enrochement sous ouvrage m3 0.14 100 000.00 14 000.00 3.4 Pieux Ø 12 U 8.00 5 000.00 40 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 54 000.00 SOUS TOTAL DE CONSTRUCTION DE LA BACHE EN BA DE 5.00 M AU PM 504.50 - PM 509.50 3 902 572.96

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CURAGE ET REGABARITAGE DU CANAL PRINCIPAL DE 842.85 AU PM 0.00 - PM 842.85 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.8.1 Déblai de la terre meuble m3 142.31 20 000.00 2 846 181.80 1.13 Remblai de la terre meuble m3 34.00 60 000.00 2 040 000.00 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 4 886 181.80 SOUS TOTAL DE CURAGE ET REGABARITAGE DU CANAL PRINCIPAL DE 842.85 AU PM 0.00 - PM 842.85 4 886 181.80 RECAPITULATION DU COUT DE PROJET

CONSTRUCTION D'UN NOUVEAU REGULATEUR AU PM 0,00 53 330 422.73 REHABILITATION D'UNE MURETTE DE 2.00 M EN RG AU PM 4.30 - PM 6.30 130 000.00 CONSTRUCTION D'UNE MURETTE DE 3.00 M EN RG AU PM 140.35 - 143.35 1 740 600.00 CONSTRUCTION D'UNE MURETTE DE 15.00 M EN RG AU PM 214.35 - PM 229.35 6 595 500.00 PROTECTION DES TALUS EN GABION DE 28.00 M AU PM 361.65 - PM 389.65 32 480 000.00 CONSTRUCTION D'UN PASSAGE D'EAU SAUVAGE EN BA DE 3.00 M AU PM 389.65 2 641 920.00 CONSTRUCTION D'UNE BACHE EN BA DE 5.00 M AU PM 504.50 - PM 509.50 3 902 572.96 SOUS TOTAL DE CURAGE ET REGABARITAGE DU CANAL PRINCIPAL DE 842.85 AU PM 0.00 - PM 842.85 4 886 181.80 TOTAL HORS TVA en ARIARY 100 821 015.69 TVA 20% 20 164 203.14 TOTAL TTC en ARIARY 120 985 218.83

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DEVIS ESTIMATIF DE LA REHABILITATION DU MPI AMPA-

SIKA – REGULATEUR N°2

Tableau 43: BDE de la réhabilitation des ouvrages dans la MPI Ampasika – Régulateur n°2

BORDEREAU DE DEVIS ESTIMATIF DU MPI D'AMPASIKA - REGULATEUR N°2 N° DESIGNATION DES ELEMENTS Uté QUANTITES Prix unitaire Montant REHABILITATION DU REGULATEUR N°2 AU PM 0.00 I TERRASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.8.0 Fouille sur terrain meuble m3 0.02 20 000.00 450.00 SOUS TOTAL TERRASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 450.00 II BETON ET MACONNERIE 2.1 Béton ordinaire dosé à 300 Kg/m 3 m3 0.01 650 000.00 5 850.00 2.2 Béton armé dosé à 350 Kg /m 3 m3 0.03 750 000.00 19 125.00 2.3 Coffrage plan m2 0.16 20 000.00 3 120.00 2.4 Armature en aciers tor, de tous diamètre Kg 1 15 000.00 13 387.50 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg / m 3 m2 49.84 25 000.00 1 245 996.89 2.9 Chape de ciment dosé à 500 Kg / m 3 m2 49.84 30 000.00 1 495 196.27 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 2 782 675.67 III PROTECTION 3.2 Enrochement sous ouvrage m3 0.01 100 000.00 900.00 3.4 Pieux Ø 12 U 4.00 5 000.00 20 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 20 900.00 IV EQUIPEMENT ET ACCESSOIRE 4.0.0 Poutrelle en madrier (7 × 15 ) , longueur 1.00 m U 6.00 20 000.00 120 000.00 4.1.1 Vanne à vis de dimension 0.30 m × 0.30 m fft 1.00 1 500 000.00 1 500 000.00 SOUS TOTAL EQUIPEMENT ET ACCESSOIRE 1 620 000.00 SOUS TOTAL DE REHABILITATION DU REGULATEUR N°2 AU PM 0.00 4 424 025.67 REHABILITATION D'UNE MURETTE DE 3.00 M EN RD AU PM 44.50 - PM 47.50 II BETON ET MACONNERIE 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg/m 3 m2 4.80 25 000.00 120 000.00 2.9 Chape de ciment dosé à 500 Kg / m 3 m2 1.50 30 000.00 45 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 165 000.00 SOUS TOTAL DE REHABILITATION DE LA MURETTE DE 3.00 M EN RD AU PM 44.50 - 47.50 165 000.00 REHABILITATION D'UNE MURETTE DE 2.00M EN RD AU PM 53.00 - PM 55.00 II BETON ET MACONNERIE 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg/m 3 m2 4.00 25 000.00 100 000.00 2.9 Chape de ciment dosé à 500 Kg / m 3 m2 1.00 30 000.00 30 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 130 000.00 SOUS TOTAL DE REHABILITATION DE LA MURETTE DE 2.00 M EN RD AU PM 53.00 - PM 55.00 130 000.00 REHABILITATION D'UNE MURETTE DE 7.00 M EN RG AU PM 69.00 - PM 76.00 II BETON ET MACONNERIE 2.8 Enduit de ciment doséà 400 Kg/m 3 m2 14.00 25 000.00 350 000.00 2.9 Chape de ciment dosé à 500 Kg / m 3 m2 3.50 30 000.00 105 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 455 000.00 SOUS TOTAL DE REHABILITATION DE LA MURETTE DE 7.00 M EN RG AU PM 69.00 - PM 76.00 455 000.00

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Etudes économique et financière

RECONSTRUCTION D'UNE MURETTE DE 12.00 M EN RG AU PM 153.00 - I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.5.2 Demolition d'un murette m3 6.00 50 000.00 300 000.00 1.8.0 Fouille d'ouvrage sur terrain de toute nature m3 2.52 20 000.00 50 400.00 SOUS TOTAL TERRASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 350 400.00 II BETON ET MACONNERIE 2.1 Béton ordinaire dosé à 300 kg / m 3 m3 0.60 650 000.00 390 000.00 2.6 Maçonnerie de moellons hordés dosé à 300 Kg/m 3 m3 6.00 500 000.00 3 000 000.00 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg/m 3 m2 24.00 25 000.00 600 000.00 2.9 Chape de ciment dosé à 500 Kg / m 3 m2 6.00 30 000.00 180 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 4 170 000.00 III PROTECTION 3.2 Enrochement sous ouvrage m3 1.20 100 000.00 120 000.00 3.4 Pieux Ø 12 U 24.00 5 000.00 120 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 240 000.00 SOUS TOTAL DE RECONSTRUCTON DE LA MURETTE DE 12.00 M EN RG AU PM 153.00 - 165.00 4 760 400.00 CONSTRUCTION D'UNE BACHE EN BA DE 19.80 M AU PM 349.90 - PM 369.70 I TERRASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.8.0 Fouille d'ouvrage sur terrain meuble m3 1.44 20 000.00 28 770.00 1.8.1 Deblai sur terre meuble m3 0.13 20 000.00 2 683.28 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 31 453.28 II BETON ET MACONNERIE 2.1 Béton ordinaire dosé à 300 Kg/m 3 m3 0.17 650 000.00 109 200.00 2.2 Béton armé dosé à 350 Kg /m 3 m3 3.46 750 000.00 2 591 625.00 2.3 Coffrage soutenu par des chandelles m3 53.46 20 000.00 1 069 200.00 2.4 Armature en acier Tor Kg 275 15 000.00 4 132 200.00 2.6 Maçonnerie de moellons dosé à 300 Kg/m 3 m3 0.75 500 000.00 375 000.00 2.7 Perré maçonné m2 1.24 70 000.00 87 109.90 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg/m 3 m2 37.62 25 000.00 940 500.00 .29. Chape de ciment dosé à 500 Kg / m 3 m2 19.80 30 000.00 594 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 9 898 834.90 III PROTECTION 3.2 Enrochement sous ouvrage m3 0.30 100 000.00 30 000.00 3.4 Pieux Ø 12 U 20.00 5 000.00 100 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 130 000.00 SOUS TOTAL DE CONSTRUCTION DE LA BACHE EN BA DE 19.80 M AU PM 349.90 - PM 369.70 10 060 288.18 CONSTRUCTION D'UNE MURETTE DE 15.00 M EN RG AU PM 505.20 - 520.20 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.8.0 Fouille d'ouvrage sur terrain meuble m3 3.15 20 000.00 63 000.00 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION 63 000.00 II BETON ET MACONNERIE 2.1 Béton ordinaire dosé à 300 kg / m 3 m3 1.05 650 000.00 682 500.00 2.6 Maçonnerie de moellons dosé à 300 Kg/m 3 m3 7.50 500 000.00 3 750 000.00 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg / m 3 m2 30.00 25 000.00 750 000.00 2.9 Chape de ciment dosé à 500 Kg / m 3 m2 7.50 30 000.00 225 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 5 407 500.00 III PROTECTION 3.2 Enrochement sous ouvrage m3 2.10 100 000.00 210 000.00 3.4 Pieux Ø 12 U 30.00 5 000.00 150 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 360 000.00 SOUS TOTAL DE CONSTRUCTION DE LA MURETTE DE 15.00 M EN RG AU PM 505.20 - PM 520.205 830 500.00

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CONSTRUCTION D'UN CANAL EN MM DE 6.00 M AU PM 570.20 - PM 576.20 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.8.0 Fouille d'ouvrage sur terrain meuble m3 3.78 20 000.00 75 600.00 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION 75 600.00 II BETON ET MACONNERIE 2.1 Béton ordinaire dosé à 300 Kg/m 3 m3 0.63 650 000.00 409 500.00 2.6 Maçonnerie de moellons dosé à 300 Kg/m 3 m3 3.36 500 000.00 1 680 000.00 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg / m 3 m2 9.90 25 000.00 247 500.00 2.9 Chape de ciment dosé à 500 Kg/m 3 m2 6.30 30 000.00 189 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 2 526 000.00 III PROTECTION 3.2 Enrochement sous ouvrage m3 1.26 100 000.00 126 000.00 3.4 Pieux Ø 12 U 12.00 5 000.00 60 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 186 000.00 SOUS TOTAL DE CONSTRUCTION D'UN CANAL EN MM DE 6.00 M AU PM 570.20 - PM 576.20 2 787 600.00 CONSTRUCTION D'UNE MURETTE DE 6.00 M EN RG AU PM 588.20 - 594.20 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.8.0 Fouille d'ouvrage sur terrain meuble m3 1.68 20 000.00 33 600.00 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION 33 600.00 II BETON ET MACONNERIE 2.1 Béton ordinaire dosé à 300 kg / m 3 m3 0.30 650 000.00 195 000.00 2.6 Maçonnerie de moellons dosé à 300 Kg/m 3 m3 3.00 500 000.00 1 500 000.00 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg / m 3 m2 12.00 25 000.00 300 000.00 2.9 Chape de ciment dosé à 500 Kg / m 3 m2 6.00 30 000.00 180 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 2 175 000.00 III PROTECTION 3.2 Enrochement sous ouvrage m3 0.60 100 000.00 60 000.00 3.4 Pieux Ø 12 U 12.00 5 000.00 60 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 120 000.00 SOUS TOTAL DE CONSTRUCTION DE LA MURETTE DE 6.00 M AU PM 588.20 - PM 594.20 2 328 600.00 DEROCTAGE AU PM 611.20 - PM 614.20 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.15 Déroctage m3 3.00 60 000.00 180 000.00 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION 180 000.00 SOUS TOTAL DE DEROCTAGE AU PM 611.20 - PM 614.20 180 000.00 CONSTRUCTION D'UNE MURETTE DE 3.00 M AU PM 611.20 - PM 614.20 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.8.0 Fouille d'ouvrage sur terrain meuble m3 0.84 20 000.00 16 800.00 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION 16 800.00 II BETON ET MACONNERIE 2.1 Béton ordinaire dosé à 300 kg / m 3 m3 0.21 650 000.00 136 500.00 2.6 Maçonnerie de moellons dosé à 300 Kg/m 3 m3 1.50 500 000.00 750 000.00 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg / m 3 m2 6.00 25 000.00 150 000.00 2.9 Chape de ciment dosé à 500 Kg / m 3 m2 1.50 30 000.00 45 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 1 081 500.00 III PROTECTION 3.2 Enrochement sous ouvrage m3 0.42 100 000.00 42 000.00 3.4 Pieux Ø 12 U 6.00 5 000.00 30 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 72 000.00 SOUS TOTAL DE CONSTRUCTION DE LA MURETTE DE 3.00 M AU PM 611.20 - PM 614.20 1 170 300.00

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Etudes économique et financière

CONSTRUCTION D'UN CANAL EN MM DE 2.00 M AU PM 919.20 - PM 921.20 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.8.0 Fouille d'ouvrage sur terrain meuble m3 0.63 20 000.00 12 600.00 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION 12 600.00 II BETON ET MACONNERIE 2.1 Béton ordinaire dosé à 300 kg / m 3 m3 0.21 650 000.00 136 500.00 2.6 Maçonnerie de moellons dosé à 300 Kg/m 3 m3 1.12 500 000.00 560 000.00 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg/m 3 m2 3.30 25 000.00 82 500.00 2.9 Chape de ciment dosé à 500 Kg/m 3 m2 2.10 30 000.00 63 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 842 000.00 III PROTECTION 3.2 Enrochement sous ouvrage m3 0.42 100 000.00 42 000.00 3.4 Pieux Ø 12 U 4.00 5 000.00 20 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 62 000.00 SOUS TOTAL DE CONSTRUCTION DU CANAL EN MM DE 2.00 M EN RG AU PM 919.20 - PM 921.20916 600.00 PROTECTION DES TALUS EN GABION DE 193.00 M AU PM 1099,20 - PM 1292,20 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.8.1 Déblai m3 1 544.00 20 000.00 30 880 000.00 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION 30 880 000.00 II BETON ET MACONNERIE 2.10 Gabion m2 965.00 200 000.00 193 000 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 193 000 000.00 SOUS TOTAL DE PROTECTION DES TALUS EN GABION DE 193.00 M AU PM 1099.20 - PM 1292.20 223 880 000.00 CONSTRUCTION D'UNE MURETTE DE 6.00 M EN RG AU PM 1489.50 - 1495.50 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.8.0 Fouille d'ouvrage sur terrain meuble m3 1.26 20 000.00 25 200.00 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION 25 200.00 II BETON ET MACONNERIE 2.1 Béton ordinaire dosé à 300 Kg/m 3 m3 0.30 650 000.00 195 000.00 2.6 Maçonnerie de moellons dosé à 300 Kg/m 3 m3 3.00 500 000.00 1 500 000.00 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg/m 3 m2 12.00 25 000.00 300 000.00 2.9 Chape de ciment dosé à 500 Kg / m 3 m2 3.00 30 000.00 90 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 2 085 000.00 III PROTECTION 3.2 Enrochement sous ouvrage m3 0.60 100 000.00 60 000.00 3.4 Pieux Ø 12 U 12.00 5 000.00 60 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 120 000.00 SOUS TOTAL DE CONSTRUCTION DE LA MURETTE DE 6.00 M EN RG PM 1489.50 -PM 1495.50 2 230 200.00 CURAGE ET REGABARITAGE DU CANAL PRINCIPAL DE 1635.50 M AU PM 0,00 - PM 1635,50 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.8.1 Déblai de la terre meuble m3 428.54 20 000.00 8 570 896.72 1.13 Reblai du canal principal tout entier m3 31.00 60 000.00 1 860 000.00 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 10 430 896.72 SOUS TOTAL DE CURAGE ET REGABARITAGE DU CANAL PRINCIPAL DE 1635.50 AU PM 0.00 - PM 101635.50 430 896.72 RECAPITULATION DU COUT DE PROJET REHABILITATION DU REGULATEUR N°2 AU PM 0.00 4 424 025.67 REHABILITATION D'UNE MURETTE DE 3.00 M EN RD AU PM 44.50 - PM 47.50 165 000.00 REHABILITATION D'UNE MURETTE DE 2.00M EN RD AU PM 53.00 - PM 55.00 130 000.00 REHABILITATION D'UNE MURETTE DE 7.00 M EN RG AU PM 69.00 - PM 76.00 455 000.00 RECONSTRUCTION D'UNE MURETTE DE 12.00 M EN RG AU PM 153.00 - 165.00 4 760 400.00 CONSTRUCTION D'UNE BACHE EN BA DE 19.80 M AU PM 349.90 - PM 369.70 10 060 288.18 CONSTRUCTION D'UNE MURETTE DE 15.00 M EN RG AU PM 505.20 - 520.20 5 830 500.00 CONSTRUCTION D'UN CANAL EN MM DE 6.00 M AU PM 570.20 - PM 576.20 2 787 600.00 CONSTRUCTION D'UNE MURETTE DE 6.00 M EN RG AU PM 588.20 - 594.20 2 328 600.00 DEROCTAGE AU PM 611.20 - PM 614.20 180 000.00 CONSTRUCTION D'UNE MURETTE DE 3.00 M AU PM 611.20 - PM 614.20 1 170 300.00 CONSTRUCTION D'UN CANAL EN MM DE 2.00 M AU PM 919.20 - PM 921.20 916 600.00 PROTECTION DES TALUS EN GABION DE 193.00 M AU PM 1099,20 - PM 1292,20 223 880 000.00 CONSTRUCTION D'UNE MURETTE DE 6.00 M EN RG AU PM 1489.50 - 1495.50 2 230 200.00 SOUS TOTAL DE CURAGE ET REGABARITAGE DU CANAL PRINCIPAL DE 1635.50 AU PM 0.00 - PM 101635.50 430 896.72 TOTAL HORS TVA en ARIARY 269 749 410.57 TVA 20% 53 949 882.11 TOTAL TTC en ARIARY 323 699 292.69

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Etudes économique et financière

DEVIS ESTIMATIF DE LA REHABILITATION DU MPI AMPA-

SIKA - AMPARIHIVATO

Tableau 44: BDE de la réhabilitation des ouvrages Ampasika – Amparihivato

BORDEREAU DE DEVIS ESTIMATIF DU MPI D'AMPASIKA - AMPARIHIVATO N° DESIGNATION DES ELEMENTS Uté QUANTITES Prix unitaire Montant TRAVAUX PREPARATOIRES 0.1 Installation de chantier fft 1.00 45 000 000.00 45 000 000.00 0.2 Replis de chantier fft 1.00 30 000 000.00 30 000 000.00 SOUS TOTAL TRAVAUX PREPARATOIRES 75 000 000.00 REHABILITATION DU BARRAGE AU PM 0.00 I TERRASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.0 Batardeau pour déviation fft 1.00 3 000 000.00 3 000 000.00 1.5.0 Démolition d'ouvrage en béton m3 14.15 50 000.00 707 600.00 1.8 Fouille d'ouvrage sur terre meuble m3 1.33 20 000.00 26 624.00 SOUS TOTAL TERRASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 3 734 224.00 II BETON ET MACONNERIE 2.2 Béton armé dosé à 350 Kg/m 3 m3 1.24 750 000.00 930 000.00 2.3 Coffrage soutenu par des chandelles m2 11.16 20 000.00 223 200.00 2.5 Armature en aciers tor, de tous diamètre Kg 43 15 000.00 651 000.00 2.6 Maçonnerie de moellons hourdés dosé à 300 kg/m 3 m3 14.91 500 000.00 7 455 600.00 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg / m 3 m2 287.31 25 000.00 7 182 650.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 16 442 450.00 III PROTECTION 3.2 Enrochement sous ouvrage Kg 0.73 100 000.00 72 960.00 3.4 Pieux Ø 12 U 14.00 5 000.00 70 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 142 960.00 IV EQUIPEMENT ET ACCESSOIRE 4.0.1 Poutrelle en madrier (7 × 15 ) , longueur 2.10 m U 50.00 42 000.00 2 100 000.00 SOUS TOTAL EQUIPEMENT ET ACCESSOIRE 2 100 000.00 SOUS TOTAL REHABILITATION DU BARRAGE AU PM 0.00 22 276 674.00 RECONSTRUCTION D'UN AVANT CANAL EN MM DE 7.00 M AU PM 0.00 - PM 7.00 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.5.0 Démolition d'ouvrage en béton m3 3.92 50 000.00 196 000.00 1.8.0 Fouille d'ouvrage sur terre meuble m3 5.04 20 000.00 100 800.00 SOUS TOTAL TERRASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 296 800.00 II BETON ET MACONNERIE 2.1 Béton ordinaire dosé à 300 Kg/m 3 m3 0.84 650 000.00 546 000.00 2.6 Maçonnerie de moellons hourdés dosé à 300 kg/m 3 m3 4.97 500 000.00 2 485 000.00 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg / m 3 m2 18.20 25 000.00 455 000.00 2.9 Chape de ciment dosé à 450 Kg / m 3 m2 8.40 30 000.00 252 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 3 738 000.00 III PROTECTION 3.2 Enrochement sous ouvrage m3 1.68 100 000.00 168 000.00 3.4 Pieux Ø 12 U 16.00 5 000.00 80 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 248 000.00 SOUS TOTAL CONSTRUCTION D'UN AVANT CANAL DE 7.00 M AU PM 0.00 - PM 7.00 4 282 800.00

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Etudes économique et financière

CONSTRUCTION D'UN CANAL EN MM DE 3.00 M AU PM 44.50 - 47.50 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.8.0 Fouille d'ouvrage sur terrain de toute nature m3 2.16 20 000.00 43 200.00 SOUS TOTAL TERRASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 43 200.00 II BETON ET MACONNERIE 2.1 Béton ordinaire dosé à 300 Kg/m3 m3 0.36 650 000.00 234 000.00 2.6 Maçonnerie de moellons hourdés dosé à 300 kg/m3 m3 2.34 500 000.00 1 170 000.00 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg/ m 3 m2 9.00 25 000.00 225 000.00 2.9 Chape de ciment dosé à 450 Kg / m 3 m2 3.60 30 000.00 108 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 1 737 000.00 III PROTECTION 3.2 Enrochement sous ouvrage m3 0.72 100 000.00 72 000.00 3.4 Pieux Ø 12 U 8.00 5 000.00 40 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 112 000.00 SOUS TOTAL CONSTRUCTIN D'UN CANAL EN MM DE 3.00 M AU PM 44.50 - 47.50 1 892 200.00 CONSTRUCTION D'UNE BACHE EN BA DE 7.50 M AU PM 176.00 - PM 183.50 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.5.0 Démolition d'ouvrage en béton m3 4.10 50 000.00 205 000.00 1.8.0 Fouille d'ouvrage sur terre meuble m2 1.47 20 000.00 29 460.00 1.8.1 Deblai de la terre meuble m3 0.40 20 000.00 8 049.84 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 242 509.84 II BETON ET MACONNERIE 2.1 Béton ordinaire dosé à 300 Kg/m 3 m3 0.13 650 000.00 81 900.00 2.2 Béton armé dosé à 350 Kg/m 3 m3 1.76 750 000.00 1 318 125.00 2.3 Coffrage soutenu par des chandelles m2 20.25 20 000.00 405 000.00 2.4 Armature en aciers tor, de tous diamètre Kg 150 15 000.00 2 246 700.00 2.6 Maçonnerie de moellons dosé à 300 Kg/ m 3 m3 0.40 500 000.00 200 000.00 2.7 Perré maçonné m2 3.68 70 000.00 257 829.71 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg / m 3 m2 14.25 25 000.00 356 250.00 2.9 Chape de ciment dosé à 450 Kg / m 3 m2 5.25 30 000.00 157 500.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 5 023 304.71 III PROTECTION 3.2 Enrochement sous ouvrage m3 0.13 100 000.00 12 600.00 3.4 Pieux Ø 12 U 8.00 5 000.00 40 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 52 600.00 SOUS TOTAL DE CONSTRUCTION DE LA BACHE EN BA DE 7.50 M AU PM 176.00 - PM 183.50 5 318 414.55 CONSTRUCTION D'UNE BACHE EN BA DE 12 .50 M AU PM 585.70 - PM 598.20 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.5.0 Démolition d'ouvrage en béton m3 7.13 50 000.00 356 250.00 1.8.0 Fouille d'ouvrage sur terre meuble m2 1.61 20 000.00 32 120.00 1.8.1 Deblai de la terre meuble m3 0.34 20 000.00 6 708.20 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 388 370.00 II BETON ET MACONNERIE 2.1 Béton ordinaire dosé à 300 Kg/m 3 m3 0.17 650 000.00 109 200.00 2.2 Béton armé dosé à 350 Kg/m 3 m3 2.72 750 000.00 2 036 250.00 2.3 Coffrage soutenu par des chandelles m2 27.50 20 000.00 550 000.00 2.4 Armature en aciers tor, de tous diamètre Kg 169 15 000.00 2 539 800.00 2.6 Maçonnerie de moellons dosé à 300 Kg/ m 3 m3 1.40 500 000.00 700 000.00 2.7 Perré maçonné m2 3.24 70 000.00 226 524.76 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg / m 3 m2 23.75 25 000.00 593 750.00 2.9 Chape de ciment dosé à 450 Kg / m 3 m2 7.50 30 000.00 225 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 6 980 524.76 III PROTECTION 3.2 Enrochement sous ouvrage m3 0.34 100 000.00 33 600.00 3.4 Pieux Ø 12 U 12.00 5 000.00 60 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 93 600.00 SOUS TOTAL DE CONSTRUCTION DE LA BACHE EN BA DE 12.50 M AU PM 585.70 - PM 598.20 7 462 494.76

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RECONSTRUCTION D'UN CANAL EN MM DE 9.00 M AU PM 788.50 - 797.50 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.5.0 Démolition d'ouvrage en béton m3 2.79 50 000.00 139 500.00 1.8.0 Fouile d'ouvrage sur terre meuble m3 6.48 20 000.00 129 600.00 1.8.1 Deblai de la terre meuble m3 2.52 20 000.00 50 400.00 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 319 500.00 II BETON ET MACONNERIE 2.1 Béton ordinaire dosé à 300 Kg/m 3 m3 1.08 650 000.00 702 000.00 2.6 Maçonnerie de moellons dosé à 300 Kg/ m 3 m3 5.76 500 000.00 2 880 000.00 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg / m 3 m2 19.80 25 000.00 495 000.00 2.9 Chape de ciment dosé à 450 Kg / m 3 m2 10.80 30 000.00 324 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE m2 4 401 000.00 III PROTECTION 3.2 Enrochement sous ouvrage m3 2.16 100 000.00 216 000.00 3.4 Pieux Ø 12 U 18.00 5 000.00 90 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 306 000.00 SOUS TOTAL DE RECONSTRUCTION D'UN CANAL EN MM DE 9.00 M AU PM 788.50 - PM 797.50 5 026 500.00 CONSTRUCTION D'UNE BACHE EN BA DE 10.00 M AU PM 822.70 - 832.70 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.50 Démolition d'ouvrage en béton m3 6.45 50 000.00 322 500.00 1.8.0 Fouille d'ouvrage sur terre meuble m3 0.96 20 000.00 19 240.00 1.8.1 Deblai de la terre meuble m3 0.34 20 000.00 6 708.20 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 348 448.20 II BETON ET MACONNERIE 2.1 Béton ordinaire dosé à 300 Kg/ m 3 m3 0.17 650 000.00 109 200.00 2.2 Béton armé dosé à 350 Kg/ m 3 m3 1.92 750 000.00 1 440 000.00 2.3 Coffrage soutenu par des chandelles m2 21.00 20 000.00 420 000.00 2.4 Armature en aciers tor, de tous diamètre Kg 131 15 000.00 1 963 500.00 2.6 Maçonnerie de moellons dosé à 300 Kg/ m 3 m3 1.23 500 000.00 616 000.00 2.7 Perré maçonné m2 3.24 70 000.00 226 524.76 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg / m 3 m2 12.00 25 000.00 300 000.00 2.9 Chape de ciment dosé à 450 Kg / m 3 m2 8.00 30 000.00 240 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 5 315 224.76 III PROTECTION 3.2 Enrochement sous ouvrage m3 0.34 100 000.00 33 600.00 3.4 Pieux Ø 12 U 12.00 5 000.00 60 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 93 600.00 SOUS TOTAL DE CONSTRUCTION DE LA BACHE EN BA DE 10.00 M AU PM 822.70 - 832.70 5 757 272.96 PROTECTION DES TALUS EN GABION DE 50.00 M AU PM 955.10 - 1005.10 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.8.1 Deblai de la terre meuble m3 400.00 20 000.00 8 000 000.00 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 8 000 000.00 III BETON ET MACONNERIE 2.10 Gabion m2 250.00 200 000.00 50 000 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 50 000 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION DES TALUS EN GABION AU PM 955.10 - 1005.10 58 000 000.00

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RECONSTRUCTION D'UN CANAL EN MM DE 2.00 M AU PM 973.10 - PM 975.10 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.5.0 Démolition d'ouvrage en béton m3 0.74 50 000.00 37 000.00 1.8.0 Fouille d'ouvrage sur terre meuble m3 1.44 20 000.00 28 800.00 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 65 800.00 II BETON ET MACONNERIE 2.1 Béton ordinaire dosé à 300 Kg/m 3 m3 0.24 650 000.00 156 000.00 2.6 Maçonnerie de moellons hourdés dosé à 300 kg/m 3 m3 1.42 500 000.00 710 000.00 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg/ m 3 m2 5.40 25 000.00 135 000.00 2.9 Chape de ciment dosé à 500 Kg / m 3 m2 2.40 30 000.00 72 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 1 073 000.00 III PROTECTION 3.2 Enrochement sous ouvrage U 0.48 100 000.00 48 000.00 3.4 Pieux Ø 12 m3 2.00 5 000.00 10 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 58 000.00 SOUS TOTAL CONSTRUCTION DU CANAL EN MM DE 2.00 M AU PM 973.10 - PM 975.10 1 196 800.00 RECONSTRUCTION D'UN CANAL EN MM DE 22.00 M AU PM 1135.10 - 1157.10 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.5.0 Démolition d'ouvrage en béton m3 6.82 50 000.00 341 000.00 1.8.0 Fouille d'ouvrage sur terre meuble m3 15.84 20 000.00 316 800.00 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 657 800.00 II BETON ET MACONNERIE 2.1 Béton ordinaire dosé à 300 Kg / m 3 m3 2.64 650 000.00 1 716 000.00 2.6 Maçonnerie de moellons dosé à 300 Kg/ m 3 m3 15.62 500 000.00 7 810 000.00 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg/ m 3 m2 59.40 25 000.00 1 485 000.00 2.9 Chape de ciment dosé à 500 Kg / m 3 m2 26.40 30 000.00 792 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 11 803 000.00 III PROTECTION 3.2 Enrochement sous ouvrage U 5.28 100 000.00 528 000.00 3.4 Pieux Ø 12 m3 46.00 5 000.00 230 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 758 000.00 SOUS TOTAL DE LA CONSTRUCTION DU CANAL EN MM DE 22.00 M AU PM 1135.10 - PM 1157.10 13 218 800.00 CONSTRUCTION D'UNE BACHE EN BA DE 10.00 M AU PM 1158.10 - PM 1168.50 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.5.0 Démolition d'ouvrage en béton m3 5.65 50 000.00 282 375.00 1.8.0 Fouille d'ouvrage sur terre meuble m3 1.97 20 000.00 39 400.00 1.8.1 Deblai de la terre meuble m3 1.99 20 000.00 39 739.70 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 361 514.70 II BETON ET MACONNERIE 2.1 Béton ordinaire dosé à 300 Kg / m 3 m3 0.21 650 000.00 136 500.00 2.2 Béton armé dosé à 350 Kg / m 3 m3 2.82 750 000.00 2 115 000.00 2.3 Coffrage soutenu par des chandelles m2 28.00 20 000.00 560 000.00 2.4 Armature en aciers tor, de tous diamètre Kg 153 15 000.00 2 289 300.00 2.6 Maçonnerie de moellons dosé à 300 Kg/ m 3 m3 1.20 500 000.00 597 500.00 2.7 Perré maçonné m2 2.68 70 000.00 187 393.57 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg / m 3 m2 18.00 25 000.00 450 000.00 2.9 Chape de ciment dosé à 500 Kg / m 3 m2 8.00 30 000.00 240 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 6 575 693.57 PROTECTION 3.2 Enrochement sous ouvrage m3 0.42 100 000.00 42 000.00 3.4 Pieux Ø 12 U 12.00 5 000.00 60 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 102 000.00 SOUS TOTAL DE RECONSTRUCTION DE LA BACHE EN BA DE 10.00 M AU PM 1158.10 - 1168.00 7 039 208.27

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RECONSTRUCTION D'UN CANAL EN MM DE 14.30 M AU PM 1176.20 - 1190.50 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.5.0 Démolition d'ouvrage en béton m3 4.43 50 000.00 221 650.00 1.8.0 Fouile d'ouvrage sur terre meuble m3 10.30 20 000.00 205 920.00 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 427 570.00 II BETON ET MACONNERIE 2.1 Béton ordinaire dosé à 300 Kg / m 3 m3 1.72 650 000.00 1 115 400.00 2.6 Maçonnerie de moellons dosé à 300 Kg/ m 3 m3 10.15 500 000.00 5 076 500.00 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg / m 3 m2 37.18 25 000.00 929 500.00 2.9 Chape de ciment dosé à 500 Kg / m 3 m2 17.16 30 000.00 514 800.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 7 636 200.00 III PROTECTION 3.2 Enrochement sous ouvrage m3 3.43 100 000.00 343 200.00 3.4 Pieux Ø 12 U 30.00 5 000.00 150 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 493 200.00 SOUS TOTAL DE RECONSTRUCTION D'UN CANAL EN MM DE 14.30 M AU PM 1176.20 - PM 1190.50 8 556 970.00 CONSTRUCTION D'UN CANAL EN MM DE 6.00 M AU PM 1984.50 - 1990.50 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.8.0 Fouile d'ouvrage sur terre meuble m3 4.32 20 000.00 86 400.00 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 86 400.00 II BETON ET MACONNERIE 2.1 Béton ordinaire dosé à 300 Kg / m 3 m3 0.72 650 000.00 468 000.00 2.6 Maçonnerie de moellons dosé à 300 Kg/ m 3 m3 3.84 500 000.00 1 920 000.00 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg / m 3 m2 10.80 25 000.00 270 000.00 2.9 Chape de ciment dosé à 500 Kg / m 3 m2 7.20 30 000.00 216 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 2 874 000.00 III PROTECTION 3.2 Enrochement sous ouvrage m3 1.44 100 000.00 144 000.00 3.4 Pieux Ø 12 U 12.00 5 000.00 60 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 204 000.00 SOUS TOTAL DE CONSTRUCTION DU CANAL EN MM DE 6.00 M AU PM 1984.50 - 1990.50 3 164 400.00 RECONSTRUCTION D'UN CANAL EN MM DE 50.00 M AU PM 2048.50 - PM 2098.50 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.5.0 Démolition d'ouvrage en béton m3 15.50 50 000.00 775 000.00 1.8.0 Fouile d'ouvrage sur terre meuble m3 36.00 20 000.00 720 000.00 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1 495 000.00 II BETON ET MACONNERIE 2.1 Béton ordinaire dosé à 300 Kg / m 3 m3 6.00 650 000.00 3 900 000.00 2.6 Maçonnerie de moellons dosé à 300 Kg/ m 3 m3 32.00 500 000.00 16 000 000.00 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg / m 3 m2 90.00 25 000.00 2 250 000.00 2.9 Chape de ciment dosé à 450 Kg / m 3 m2 60.00 30 000.00 1 800 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 23 950 000.00 III PROTECTION 3.2 Enrochement sous ouvrage m3 12.00 100 000.00 1 200 000.00 3.4 Pieux Ø 12 m3 100.00 5 000.00 500 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 1 700 000.00 SOUS TOTAL DE RECONSTRUCTION DU CANAL EN MM DE 50.00 M AU PM 2048.50 - PM 2098.50 27 145 000.00

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CONSTRUCTION D'UNE BACHE EN BA DE 5.00 M AU PM 2636.50 - PM 2641.50 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.5.0 Démolition d'ouvrage en béton m3 2.90 50 000.00 145 000.00 1.8.0 Fouille d'ouvrage sur terre meuble m3 1.76 20 000.00 35 200.00 1.8.1 Deblai de la terre meuble m3 0.27 20 000.00 5 366.56 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 185 566.56 II BETON ET MACONNERIE 2.1 Béton ordinaire dosé à 300 Kg / m 3 m3 0.14 650 000.00 91 000.00 2.2 Béton armé dosé à 350 Kg / m 3 m3 1.13 750 000.00 847 500.00 2.3 Coffrage soutenu par des chandelles m2 11.50 20 000.00 230 000.00 2.4 Armature en aciers tor, de tous diamètre Kg 83 15 000.00 1 251 150.00 2.6 Maçonnerie de moellons dosé à 300 Kg/ m 3 m3 0.50 500 000.00 250 000.00 2.7 Perré maçonné m2 2.79 70 000.00 195 219.81 2.8 Enduit de ciment dosé à 400 Kg / m 3 m2 7.50 25 000.00 187 500.00 2.9 Chape de ciment dosé à 500 Kg / m 3 m2 4.00 30 000.00 120 000.00 SOUS TOTAL BETON ET MACONNERIE 3 172 369.81 PROTECTION 3.2 Enrochement sous ouvrage m3 0.28 100 000.00 28 000.00 3.4 Pieux Ø 12 U 8.00 5 000.00 40 000.00 SOUS TOTAL PROTECTION 68 000.00 SOUS TOTAL DE CONSTRUCTION DE LA BACHE EN BA DE 5.00 M AU PM 2636.50 - PM 2641.50 3 425 936.37 CURAGE ET REGABATIRAGE DU CANAL PRINCIPAL DE 3148.50 M AU PM 0,00 - PM 3148,50 I TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 1.8.1 Déblai de la terre meuble m3 1919.10 20 000.00 38 382 049.08 1.13 Remblai de la terre meuble m2 181.00 60 000.00 10 860 000.00 SOUS TOTAL TERASSEMENT ET DEMOLITION D'OUVRAGE 49 242 049.08 SOUS TOTAL CURAGE ET REGABARITAGE DU CANAL PRINCIPAL DE 3148.50 M AU PM 0,00 - PM 3148,50 49 242 049.08 RECAPITULATION DU COUT DE PROJET

TRAVAUX PREPARATOIRES 75 000 000.00 REHABILITATION DU BARRAGE AU PM 0.00 22 276 674.00 RECONSTRUCTION D'UN AVANT CANAL EN MM DE 7.00 M AU PM 0.00 - PM 7.00 4 282 800.00 CONSTRUCTION D'UN CANAL EN MM DE 3.00 M AU PM 44.50 - 47.50 1 892 200.00 CONSTRUCTION D'UNE BACHE EN BA DE 7.50 M AU PM 176.00 - PM 183.50 5 318 414.55 CONSTRUCTION D'UNE BACHE EN BA DE 12 .50 M AU PM 585.70 - PM 598.20 7 462 494.76 RECONSTRUCTION D'UN CANAL EN MM DE 9.00 M AU PM 788.50 - 797.50 5 026 500.00 CONSTRUCTION D'UNE BACHE EN BA DE 10.00 M AU PM 822.70 - 832.70 5 757 272.96 PROTECTION DES TALUS EN GABION DE 50.00 M AU PM 955.10 - 1005.10 58 000 000.00 RECONSTRUCTION D'UN CANAL EN MM DE 2.00 M AU PM 973.10 - PM 975.10 1 196 800.00 RECONSTRUCTION D'UN CANAL EN MM DE 22.00 M AU PM 1135.10 - 1157.10 13 218 800.00 CONSTRUCTION D'UNE BACHE EN BA DE 10.00 M AU PM 1158.10 - PM 1168.50 7 039 208.27 RECONSTRUCTION D'UN CANAL EN MM DE 14.30 M AU PM 1176.20 - 1190.50 8 556 970.00 CONSTRUCTION D'UN CANAL EN MM DE 6.00 M AU PM 1984.50 - 1990.50 3 164 400.00 RECONSTRUCTION D'UN CANAL EN MM DE 50.00 M AU PM 2048.50 - PM 2098.50 27 145 000.00 CONSTRUCTION D'UNE BACHE EN BA DE 5.00 M AU PM 2636.50 - PM 2641.50 3 425 936.37 CURAGE ET REGABATIRAGE DU CANAL PRINCIPAL DE 3148.50 M AU PM 0,00 - PM 3148,50 49 242 049.08 TOTAL HORS TVA en ARIARY 298 005 520.00 TVA 20% 59 601 104.00 TOTAL TTC en ARIARY 357 606 624.00

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COUT DE LA REHABILITATION DES PERIMETRES IRRIGUES

DE LA GRAPPE AMPASIKA

Tableau 45 : Coût de la réhabilitation des périmètres irrigués de la grappe Ampasika PERIMETRE Montant Périmètre Ampasika - Régulateur n°1 100 821 015.69 Périmètre Ampasika - Régulateur n°2 269 749 410.57 Périmètre Ampasika - Amparihivato 298 005 520.00 TOTAL HORS TVA en Ariary 668 575 946.26 TVA 20 % 133 715 189.25 TOTAL TTC en Ariary 802 291 136.00

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CHAPITRE 2 : ETUDE DE RENTABILITE DU PROJET Cette étude concerne surtout l’évaluation économique et financière du projet, c’est-à- dire l’analyse de l’intérêt du projet sur l’économie, tant régionale que nationale. La rentabilité du projet est exprimée par le TRI ou le « taux de rentabilité interne » dont la valeur doit être supérieure au taux d’intérêt bancaire annuel estimé à 9,5%.

2.1. HYPOTHESES DE BASE

Les hypothèses suivantes sont à prendre en compte pour mieux réaliser l’étude :

- On prend seulement les recettes obtenues par les produits rizicoles et les agrumes - Les superficies de la rizière pour la riziculture et du plateau pour l’agrume augmentent 50 % des superficie avant aménagement pour chaque année jusqu’à elles attiennent respectivement 85 ha et 45 ha. - Le rendement de la riziculture augmente 50 % du rendement avant l’aménagement pour chaque année jusqu’à elle atteint 5T / ha qui est l’objectif du projet PROJERMO. - Le rendement de l’agrume augmente 50% du rendement avant l’aménagement jusqu’à elle atteint 30T /ha qui est le rendement maximum par hectare pour la mandarine dans la production mondiale. - Les arbres de l’agrume commencent à donner des fruits entre la troisième et la cin- quième année de culture mais pour le calcul de cette rentabilité, on suppose que les arbres ne donnent des fruits qu’à la cinquième année de culture.

On présente dans le tableau suivant la situation avant et après l’aménagement du MPI de la grappe Ampasika c’est-à-dire les superficies des périmètres et les rendements obtenues avant et après l’aménagement.

Tableau 46: Situation avant et après l’aménagement des MPI de la grappe Ampasika

Avant- Apres projet projet Produit Désignation Année Année Année Année Année Année Année Année Année Année Année 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rendement 1,50 2,25 3,00 3,75 4,50 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 en T/ha Riz Superficie en 35,00 52,50 70,00 85,00 85,00 85,00 85,00 85,00 85,00 85,00 85,00 ha Rendement 20,00 30,00 30,00 30,00 30,00 30,00 30,00 30,00 30,00 30,00 30,00 en T/ha Agrume Superficie en 16,00 16,00 16,00 16,00 16,00 24,00 32,00 40,00 45,00 45,00 45,00 ha

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2.2. CHARGE D’EXPLOITATION

Les valeurs présentées pour la charge d’exploitation englobent les résultats des enquêtes me- nées auprès des bénéficiaires. Les charges d’exploitation par hectare de culture dans les péri- mètres, se répartissent en matériels, intrants et main d’œuvre.

2.2.1. Matériels agricoles

Les matériels employés pour l’exploitation agricole sont les bœufs, les charrues, les herses, les sarcleuses, les pulvérisateurs, les batteuses, les pelles, les bêches et les charrettes. Les ma- tériels utilisés et son coût d’utilisation pour la riziculture et l’agrumiculture sont présentés dans les tableaux suivants, les prix affichés sont en Ariary :

2.2.1.1. Matériels agricoles pour la riziculture

Tableau 47: Matériels agricoles pour la riziculture

Quantité / demi jour/ Désignation Unité ha PU Couts /ha Bœufs de traits Tête 0,007 1 000 000,00 6 944,44 Charrue U 0,012 100 000,00 1 157,41 Herse U 0,023 80 000,00 1 851,85 Sarcleuse U 0,023 20 000,00 462,96 Pulvérisateurs U 0,023 200 000,00 4 629,63 Batteuse U 0,007 500 000,00 3 472,22 Pelle U 0,069 6 000,00 416,67 Bêche U 0,069 10 000,00 694,44 Charrette U 0,007 2 000 000,00 13 888,89 Total 33 518,52

2.2.1.2. Matériels agricoles pour l’agrumiculture

Tableau 48: Matériels agricoles pour l’agrumiculture

Quantité / demi jour/ Désignation Unité ha PU Couts /ha Bœufs de traits Tête 0,007 1 000 000,00 6 944,44 Charrue U 0,012 100 000,00 1 157,41 Pelle U 0,069 6 000,00 416,67 Bêche U 0,069 10 000,00 694,44 Charrette U 0,007 2 000 000,00 13 888,89 Total 23 101,85

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Etudes économique et financière

2.2.2. Coût des intrants

Les semences, les traitements et les engrais constituent le cout des intrants, on présente dans les tableaux suivants le coût des intrants pour chaque culture.

2.2.2.1. Intrants pour la riziculture

Tableau 49: Coût des intrants pour la riziculture

Désignation Unité Quantité / ha PU Couts /ha Semence riz Kg 45,00 3 500,00 157 500,00 Fongicide Kg 0,38 50 000,00 18 750,00 Pesticide Litre 0,23 60 000,00 13 500,00 Char- Fumier rette 22,50 1 500,00 33 750,00 Total 223 500,00 2.2.2.2. Intrants pour l’agrumiculture

Tableau 50: Coût des intrants pour l’agrumiculture

Désignation Unité Quantité / ha PU Couts /ha Arbre de l’agrume U 300 3 500,00 1 050 000,00 Pesticide Litre 0,45 60 000,00 27 000,00 Fumier Charrette 300 1 500,00 450 000,00 Total 1 527 000,00 2.2.3. Mains d’œuvres

Il s’agit des sommes dépensées pour la main d’œuvre nécessaire, pendant toutes les étapes de la production. Le prix journalier reste constant pendant toutes les activités. Seul varie le nombre des hommes nécessaires à chaque phase de travail, par hectare. Les dépenses en main d’œuvre sont résumées dans les tableaux suivants en Ariary :

2.2.3.1. Main d’œuvres pour la riziculture

Tableau 51: Coût de main d’œuvres pour la riziculture

Désignation Unité Quantité / ha PU Couts /ha

Pépinière HJ 20 4 000,00 80 000,00 Préparation du sol et labour HJ 70 4 000,00 280 000,00 Epandage fumier HJ 50 4 000,00 200 000,00 Repiquage HJ 75 4 000,00 300 000,00 Entretien et sarclage HJ 100 4 000,00 400 000,00 Récolte et post récolte HJ 80 4 000,00 320 000,00 Total 1 580 000,00

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Etudes économique et financière

2.2.3.2. Main d’œuvre pour l’agrumiculture

Tableau 52: Coût de main d’œuvres pour l’agrumiculture

Désignation Unité Quantité / ha PU Couts /ha Boisement HJ 100 4 000,00 400 000,00

Préparation du sol et HJ 70 4 000,00 280 000,00 labour Entretien HJ 100 4 000,00 400 000,00 Récolte et post ré- HJ 80 4 000,00 320 000,00 colte Total 1 400 000,00

2.3. RECETTES D’EXPLOITATION

Les recettes d’exploitation sont calculées à partir du prix du paddy et de l’agrume.

2.4. RESULTAT FINAL POUR LE TRI ET VAN

On présente dans le tableau suivant le TRI et VAN de ce projet :

Tableau 53: Résultat du TRI ET VAN du projet de réhabilitation des périmètres irrigués de la grappe Ampasika

MPI Coût HT [Ar] Ratio coût (Ar/ha) VAN TRI Grappe Ampasika 668 575 946.26 5 142 891.89 1 375 115 630.00 18.93% Coût d’investissement initial = coût du projet + coût des matériels = 802 291 136,00 + 7 032 000,00 = 809 323 136,00 Ar

D’après le tableau ci-avant, on a trouvé une valeur de la VAN positif, de plus, le TRI est 18,93 % qui est supérieur aux taux d’intérêt bancaire à Madagascar qui est 9,3 % en novembre 2017. Donc le projet de réhabilitation des périmètres irriguées de la grappe Ampasika est acceptable comme rentable.

Tous les détails du TRI ET VAN se trouve dans l’annexe 4 : étude économique et fi- nancière , page 31.

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CONCLUSION : Ce mémoire de fin d’études intitulé « étude de réhabilitation, des infrastructures hydro agricoles des périmètres irrigués de la grappe Ampasika » est une contribution à la lutte contre la pauvreté et l’insuffisance alimentaire qui ont touché la majorité des populations malagasy vivant dans les milieux ruraux.

Les périmètres irrigués de la grappe Ampasika qui a une superficie de l’ordre de 130 ha, subit actuellement des problèmes du point de vue irrigation à cause du mal fonctionnement du réseau d’irrigation. En effet, quelques parties des infrastructures existantes ne fonctionnent plus.

Face à cette situation, le projet PROJERMO vise à réhabiliter ces périmètres afin d’avoir une augmentation du rendement agricole et une production agricole durable et sécurisée. L’étude de réhabilitation, nous permet de ressortir les propositions d’aménagements suivantes :

 Réseau Ampasika – Régulateur n°1 - Construction d’un nouvel ouvrage de captage et d’une prise accompagnant une vanne à vis de dimension 0,30 × 0,30 - Réhabilitation d’une murette et construction de deux murettes en RG du réseau - Protection des talus en gabion en RD du réseau - Construction d’un passage d’eau sauvage en béton armé - Construction d’une bâche en béton armé accompagnant de deux perrés maçonnés en amont et en aval de l’ouvrage. - Curage et regabaritage du canal principal  Réseau Ampasika – Régulateur n°2 - Réhabilitation de l’ancien régulateur accompagnant une mise en place d’une vanne à vis de dimension 0,30 × 0,30 - Réhabilitation de trois murettes, reconstruction d’une murette et construction de quatre nouvelles murettes - Construction de deux canaux en maçonnerie de moellons - Construction d’une bâche en béton armé accompagnant d’un perré maçonné en aval de cet ouvrage - Protection des talus en gabion - Déroctage léger - Curage et regabaritage du canal principal  Réseau Ampasika – Amparihivato - Réhabilitation du barrage existant - Reconstruction de six canaux d’irrigation et construction de deux canaux d’irrigation, tous ces ouvrages sont en maçonnerie de moellons. - Reconstruction de cinq bâches en béton armé et chaque ouvrage est accompagné de deux perrés maçonnés en amont et en aval - Protection des talus en gabions - Curage et regabaritage du canal principal

La réhabilitation des périmètres irrigués de la grappe Ampasika apportera des impacts positifs et ne constitue pas une entrave sur le plan environnemental.

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L’étude économique et financière du projet a permis d’estimer le coût de la réalisation des travaux à une somme totale de 802 291 136,00 Ariary TTC (Huit cent deux millions deux cent quatre-vingt-onze mille cent trente-six Ariary TTC) avec un TRI de 18,93% et une VAN de 1 375 115 630 ,00 Ariary. En faisant la comparaison du TRI avec le taux directeur pratiqué actuellement par la banque centrale, le projet est économiquement et financièrement rentable.

RANAIVOELIJAO Fanomezana F. A – Mémoire de fin d’études – Département hydraulique 164

BIBLIOGRAPHIE - CHAPERON P., DANLOUX J. et FERRY L., Fleuves et Rivières de Madagascar, IRD- CNRE-DMH,1993, 854 pages. - CHRISTOPHE A., Hydraulique à surface libre. Ecole Polytechnique Fédérale de Lau- sanne,2013, 152 pages. - DEGOUTTE G., Aide-mémoire d’Hydraulique à surface libre. 1ère Edition, 32 pages. - DURET L., Estimations des débits de crue à Madagascar. Fonds d’aide de la République Française,1976, 134 pages. - LENCASTRE A., Manuel d’hydraulique Générale, Eyrolles, 1986, 411 pages. - M. LEROY, L’Hydraulique Agricole à Madagascar, - MEMENTO de l’agronome, CIRAD-GRET, Ministère des affaires étrangères - MEMENTO MICRO HYDRAULIQUE, AGPR. UNR. HYDROTECHNIK GMBH, OPERATION MICRO HYDDRAULIQUE (O.MHL), 1985, 57 pages. - NIHYCRI (Normes Malgaches de Construction des Infrastructures Hydro agricoles contre les Crues et les Inondations) - RASOLOFONIAINA J.D., Formation dans le Domaine de Technique en matière de micro périmètre irrigué (MPI). Fonds d’intervention pour le développement, 2003, 42 pages - SOGETHA, Les ouvrages d’un petit réseau d’irrigation. Fond d’aide de la république française,187 pages. - VANOMARO E.J, Mémoire de fin d’études pour l’obtention du diplôme d’ingénieur, spécialité HYDRAULIQUE Cours :

- MASEZAMANA Haja Nirina, Cours d’informatique,2012-2014 - RAKOTONDRAINIBE J., Cours de ressource en eau 5e A Hydraulique, 2014-2015. - RAMANANTSOA B., Cours de Barrage de dérivation 4eA Hydraulique, 2013-2014 ; Cours d’Aménagement hydro agricole 5eA Hydraulique, 2014-2015 ; Polycopies Bar- rages à structures souples. - RANDRIAMAHERISOA A., Cours d’Hydrologie Générale 3eA Hydraulique, 2012- 2013 ; Cours d’Hydrologie Appliquée 4eA Hydraulique, 2013-2014 ; Cours d’E.I. E 5eA Hydraulique, 2014-2015. - RANDRIAMANANJARA D., Cours de Gestion de Projet 5eA Hydraulique, 2014- 2015. - RANDRIANARIVONY C., Cours d’Hydraulique à surface libre 3eA Hydraulique, 2012-2013. - RANDRIANASOLO D., Cours de mécanique du sol 3eA Hydraulique, 2012-2013. - RANJATOSON C., Cours de matériaux de construction 3eA Hydraulique, 2012-2013. Webographie :

- http://www.banque-centrale.mg/taux-d’intérêts-bancaire - http://www.fao.org

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ANNEXES

Annexe 1. Etude pluviométrique ………………………………………………………- 2 –

Annexe 2. Etude hydrologique ……………………………………………………… - 11 –

Annexe 3. Calcul de dimensionnement des ouvrages ………………………………. – 24 –

Annexe 4. Etude économique et financière …………………………………………. – 31 –

Annexe 5. Plans ……………………………………………………………………… - 36 –

Annexe 1. Etude pluviométrique

- 2 -

Données utilisées pour l’étude : Pluie moyenne mensuelle :

Année J F M A M J J A S O N D Année 1989 412,4 247,9 485,0 453,0 27,0 0,5 0,0 0,0 8,3 60,0 153,6 105,3 1953,0 1990 208,6 229,0 87,4 115,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 17,3 182,8 118,3 958,3 1991 167,7 357,4 260,4 121,0 37,8 0,0 0,0 0,0 0,0 48,0 226,0 230,3 1448,6 1992 421,2 335,8 205,6 17,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 32,7 238,0 96,3 1346,8 1993 337,0 365,5 227,1 46,0 9,2 0,0 0,0 0,0 0,0 23,6 71,0 282,3 1361,7 1994 418,9 377,8 214,9 38,7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 52,5 128,9 195,1 1426,8 1995 299,7 329,5 136,6 29,0 3,9 0,0 0,0 0,0 0,0 33,4 154,6 275,2 1261,9 1996 382,7 106,5 193,6 7,9 9,5 0,0 0,0 0,0 0,0 30,5 130,5 250,5 1111,7 1997 368,8 210,6 141,3 48,6 7,0 0,0 0,0 0,0 10,0 63,3 110,8 245,5 1205,9 1998 312,7 215,7 332,0 583,0 5,1 6,7 0,0 5,0 69,1 24,9 92,8 195,3 1842,3 1999 310,0 184,0 74,0 327,0 17,8 0,0 3,0 64,4 17,0 5,2 73,4 443,9 1519,7 2000 986,3 193,1 266,9 91,3 25,3 1,0 8,0 34,5 11,0 79,5 274,5 335,4 2306,8 2001 451,4 284,5 209,6 103,0 6,4 10,1 12,3 0,0 18,3 69,7 205,8 330,5 1701,9 2002 269,3 404,5 280,0 30,0 106,0 12,5 0,0 1,3 0,0 13,6 131,7 216,6 1465,8 2003 737,0 129,0 273,0 142,0 12,3 3,0 0,3 2,0 8,1 57,8 202,2 228,2 1794,9 2004 330,6 371,5 344,3 54,0 26,0 7,9 9,3 0,0 6,6 38,3 175,5 426,7 1790,7 2005 148,3 124,1 208,3 36,3 60,5 5,25 0,0 0,0 12,3 2,0 173,0 310,8 1080,9 2006 303,0 144,8 290,0 108,0 20,6 0,0 0,0 5,2 12,3 68,9 117,8 130,8 1201,3 2007 553,8 442,8 81,5 48,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 67,0 142,9 286,9 1623,3 2008 299,8 298,2 152,7 31,0 10,1 0,0 0,0 0,0 52,2 161,8 206,4 252 1464,2 2009 301,7 290,7 265,7 58,2 1,1 0,0 0,0 0,0 0,0 52,8 75,6 267,9 1313,7 2010 305,8 226,9 225,6 28,8 3,3 0,0 0,0 0,0 0,0 69,6 134,3 265,2 1259,5 2011 304,3 249,5 287,5 69,8 9,1 0,0 0,0 0,0 0,0 96,3 114 169,2 1299,7 2012 288,6 241,1 203,1 87,6 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 72,7 137,5 271,8 1302,4 2013 228,4 186,3 240,5 33,4 3,5 0,0 0,0 0,0 0,0 51,0 189,2 258,8 1191,1 2014 446,1 190 219,2 29,4 3,7 0,0 0,0 0,0 0,0 19,9 111,1 287,7 1307,1 Source : Direction Générale de la météorologie

Pluviométrie maximale journalière

Année Pmax 24 Année Pmax 24 Année Pmax 24 1984 40,1 1993 59,9 2002 35,7 1985 52,1 1994 40,4 2003 34 1986 40,5 1995 33,2 2004 46,6 1987 41,5 1996 40,7 2005 48,2 1988 43,7 1997 29,2 2006 37,4 1989 59,7 1998 32,7 2007 58,1 1990 34,6 1999 41,7 2008 53,4 1991 45,8 2000 50,7 2009 45,3 1992 52,2 2001 58,5 2010 34,2

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Année Pmax 24 2011 37,1 2012 40,3 2013 26,7 2014 33,4 Source : Direction Générale de la météorologie

Calcul de la pluviométrie moyenne mensuelle La pluviométrie moyenne annuelle de fréquence F est nécessaire pour le calcul des apports par la méthode CTGREF, la loi d’ajustement statistique de GAUSS est utilisée pour estimer cette pluviométrie

La Loi de GAUSS ou Loi normale est définie par la fonction de répartition suivante : 1 u −u² F(u) = ∫ exp ( ) du √2π −∞ 2 Où : u : variable réduite de Gauss et définie par : 푃 − 푃 푢 = 퐹 푚 퐹 휎 PF : pluviométrie de fréquence F ; Pm : pluviométrie moyenne de la série de pluie ; 휎: Ecart-type de la série de pluie.

La valeur de la fonction de répartition de la variable réduite est obtenue en fonction de l’utilisation de la table de GAUSS. En pratique, on utilise des périodes de retour bien définie.

Tableau de GAUSS T (ans) 5 10 20 25 50 u 0,84 1,28 1,63 1,75 2,05 F sèche (1/T) 0,2 0,1 0,05 0,04 0,02

La procédure consiste à calculer la pluviométrie mensuelle de fréquence voulue au niveau de chaque station sur la base de la loi d’ajustement statistique interannuel de Gauss (loi normale).  La moyenne de la variable aléatoire :

La pluviométrie moyenne annuelle PA est notée par :

푃퐴 = Σ푃퐹푚 Les pluviométries mensuelles PFm sont calculées à l’aide de la pluviométrie annuelle distribué sur chaque mois à l’aide des pourcentages mensuels de précipitation.

푃퐹푚 = %푀 ∗ 푃퐹

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 L’écart- type

1 2 σ = √ ∗ √Σ( P − P) n−1 Ai

 Pluviométrie quinquennale sèche annuelle :

P0,2A = PA − 0,84 ∗ σA

 Pluviométrie décennale sèche annuelle :

P0,1 A = PA − 1,28 ∗ σA

Pour le cas du bassin versant de la rivière Ampasika,

T (ans] 10 5 2 F=1-(1/T) 0,9 0,8 0,5 u 1,28 0,84 0,00 Pséche 1053,2 1187,5 1443,8

A partir de la pluviométrie moyenne mensuelle de la station Tsiroanomandidy, on calcule la pluviométrie de fréquence F voulue.

Pluviométrie moyenne mensuelle de la station Tsiroanomandidy[mm] Année J F M A M J J A S O N D Année 1989 412,4 247,9 485,0 453,0 27,0 0,5 0,0 0,0 8,3 60 153,6 105,3 1953,0 1990 208,6 229,0 87,4 115,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 17,3 182,8 118,3 958,3 1991 167,7 357,4 260,4 121,0 37,8 0,0 0,0 0,0 0,0 48,0 226,0 230,3 1448,6 1992 421,2 335,8 205,6 17,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 32,7 238,0 96,3 1346,8 1993 337,0 365,5 227,1 46,0 9,2 0,0 0,0 0,0 0,0 23,6 71,0 282,3 1361,7 1994 418,9 377,8 214,9 38,7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 52,5 128,9 195,1 1426,8 1995 299,7 329,5 136,6 29,0 3,9 0,0 0,0 0,0 0,0 33,4 154,6 275,2 1261,9 1996 382,7 106,5 193,6 7,9 9,5 0,0 0,0 0,0 0,0 30,5 130,5 250,5 1111,7 1997 368,8 210,6 141,3 48,6 7,0 0,0 0,0 0,0 10,0 63,3 110,8 245,5 1205,9 1998 312,7 215,7 332,0 583,0 5,1 6,7 0,0 5,0 69,1 24,9 92,8 195,3 1842,3 1999 310,0 184,0 74,0 327,0 17,8 0,0 3,0 64,4 17,0 5,2 73,4 443,9 1519,7 2000 986,3 193,1 266,9 91,3 25,3 1,0 8,0 34,5 11,0 79,5 274,5 335,4 2306,8 2001 451,4 284,5 209,6 103,0 6,4 10,1 12,3 0,0 18,3 69,7 205,8 330,5 1701,9 2002 269,3 404,5 280,0 30,0 106,0 12,5 0,0 1,3 0,0 13,6 131,7 216,6 1465,8 2003 737,0 129,0 273,0 142,0 12,3 3,0 0,3 2,0 8,1 57,8 202,2 228,2 1794,9 2004 330,6 371,5 344,3 54,0 26,0 7,9 9,3 0,0 6,6 38,3 175,5 426,7 1790,7 2005 148,3 124,1 208,3 36,3 60,5 5,25 0,0 0,0 12,3 2,0 173,0 310,8 1080,9 2006 303 144,8 290,0 108,0 20,6 0,0 0,0 5,2 12,3 68,9 117,8 130,8 1201,3 2007 553,8 442,8 81,5 48,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 67,0 142,9 286,9 1623,3 2008 299,8 298,2 152,7 31,0 10,1 0,0 0,0 0,0 52,2 161,8 206,4 252 1464,2 2009 301,7 290,7 265,7 58,2 1,1 0,0 0,0 0,0 0,0 52,8 75,6 267,9 1313,7

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Pluviométrie moyenne mensuelle de la station Tsiroanomandidy[mm] 2010 305,8 226,9 225,6 28,8 3,3 0,0 0,0 0,0 0,0 69,6 134,3 265,2 1259,5 2011 304,3 249,5 287,5 69,8 9,1 0,0 0,0 0,0 0,0 96,3 114 169,2 1299,7 2012 288,6 241,1 203,1 87,6 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 72,7 137,5 271,8 1302,4 2013 228,4 186,3 240,5 33,4 3,5 0,0 0,0 0,0 0,0 51,0 189,2 258,8 1191,1 2014 446,1 190,0 219,2 29,4 3,7 0,0 0,0 0,0 0,0 19,9 111,1 287,7 1307,1 Moyenne 369,0 259,1 227,1 105,3 15,6 1,8 1,3 4,3 8,7 50,5 152,1 249,1 1443,8 25,6% 17,9% 15,7% 7,3% 1,1% 0,1% 0,1% 0,3% 0,6% 3,5% 10,5% 17,3% 100,0% % 59,2% 8,5% 1,0% 31,3% 100,0% ECARTYPE 305,2 P0,2m 303,5 213,1 186,8 86,6 12,8 1,5 1,0 3,6 7,1 41,5 125,1 204,9 1187,5 P0,1m 269,2 189,0 165,7 76,8 11,4 1,3 0,9 3,2 6,3 36,8 110,9 181,7 1053,2 Pour qu’on puisse utiliser cette loi normale pour l’ajustement statistique, on la vérifie par le test de Khi 2.

Le test du Khi 2 est l’un des tests les plus usités

Soit un échantillon de N valeurs classées et pour lequel une loi de répartition F(X) a été déter- minée.

On divise cet échantillon en un certain nombre K de classes contenant chacune ni valeurs expérimentales. Le nombre vi est le nombre théorique de valeurs (sur un échantillon de N valeurs) affectées à la classe i par la loi de répartition. Ce nombre vi est donné par :

xi vi = N ∫ f(x) dx = N [F(xi) − F(xi+1)] xi+1 f(x) étant la densité de probabilité correspondant à la loi théorique.

2 2 2 k (ni−vi) Le nombre 휒 est défini par la relation : χ = ∑i variable aléatoire dont la réparti- vi tion a été étudiée par PERSON.

Cette répartition dépend du nombre de degrés de liberté K – 1 – p , K étant le nombre de classes de l’échantillon et p le nombre de paramètres dont dépend la loi de répartition F.

Ainsi, nous avons pour la loi de GIBRAT-GALTON et la loi de GOODRICH p = 3

(Q , 휎 푒푡 휇3) , la loi de PEARSON p = 2 (Q et log Q) , les lois de GUMBEL – FRECHET p = 2 (푄 et 휎 ) et la loi de GAUSS p = 2 (Q et σ)

Le procédé pratique de calcul est le suivant :

- L’échantillon des N valeurs classées par ordre décroissant ou croissant est divisé en K classes arbitraires, telles que chaque classe i contienne au minimum un nombre ni ≥ 5 de valeurs expérimentales.

- On détermine vi le nombre théorique de valeurs contenues dans la classe i par la relation :

- 6 -

xi vi = N ∫ f(x) dx = N [F(xi) − F(xi+1)] xi+1

2 2 k (ni−vi) - On calcule alors la valeur de : χ = ∑i vi

- On recherche sur les tables de PEARSON, la probabilité de dépassement correspondant au nombre de degrés de liberté K – 1 – p = 휆

Si cette probabilité est supérieure à 0,05, l’ajustement est satisfaisant

Si elle est inférieure à 0,05, il y a de fortes chances pour que l’ajustement soit mauvais. Il est préférable de le rejeter

Vérification de la loi de GAUSS par test KHI 2

Rang Pluviométrie moy annuelle Classes Nbres par classes 1 2306,8 1 2 1953 2 3 1842,3 1 3 4 1794,85 4 5 1790,7 1790,7 5 6 1701,85 1 7 1623,3 2 8 1519,7 2 3 9 1465,8 4 10 1464,2 1464,2 5 11 1448,6 1 12 1426,8 2 13 1361,7 3 3 14 1346,8 4 15 1313,7 1313,7 5 16 1307,1 1 17 1302,4 2 18 1299,7 3 19 1261,9 4 4 20 1259,5 5 21 1205,9 6 22 1201,3 1201,3 7 23 1191,1 1 24 1148,85 2 5 25 1111,7 3 26 958,3 4

- 7 -

2 Classes Limites u ni F(u) F (ui) - F (ui-1) vi (ni-vi) /vi +∞ +∞ 0 1 5 0,127 3,310 0,8623889 1790,7 1,139 0,127 2 5 0,349 9,082 1,8344666 1464,2 0,059 0,477 3 5 0,193 5,021 8,547E-05 1313,7 -0,439 0,670 5 7 0,122 3,162 4,660185 1201,3 -0,811 0,791 6 4 0,209 5,426 0,3746134 -∞ -∞ 1

Le résultat final est :

χ2 7,73 λ 3 P (χ2) 0,053

Avec :

P−P u = moy σ vi = N[F (ui) - F (ui−1)]

F(u) : intégrale de GAUSS

N : Nombre d’échantillon

(n −v )2 휒2: ∑ i i vi

λ = (6 – 1- 2) = 3 : nombre de degré de liberté

A partir de ces valeurs-là, P (χ2) > 0,05, donc la loi de GAUSS est acceptable pour cet ajustement statistique.

Vérification de la loi de GUMBEL par test KHI 2 :

La pluviométrie maximale journalière de différence fréquence est obtenue par la loi de GUM- BEL :

PF = PO + UF. aG Avec :

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PF : Pluviométrie maximale journalière de différente fréquence [mm]

PO : Variable réduite de GUMBEL

UF : Ajustement statistique pour la loi de GUMBEL

Cet ajustement statistique est donné par la formule suivante :

UF = −ln (−lnF)

Avec :

F : fréquence donnée aG : Gradex

La valeur de gradex est obtenue par la relation 휎 a = G 1,28

Avec σ : écart type

T [ans] 10 45 225 100 90 135 350 450 F=1 - (1/T) 0,9000 0,9780 0,9956 0,9900 0,9890 0,9926 0,9971 0,99778

U Pmoy [mm] Ecart type [mm] Po F Ag 45 ans 90 ans 100 ans 135 ans 350 ans 450 ans 42,8 9,2 38,7 3,80 4,49 4,60 4,90 5,85 6,11 7,2

Pmoy 42,8 Ecart type 9,2 P100 71,9

Po 38,7 P135 74,0

Ag 7,2 P225 77,7

P45 66,0 P350 80,913 P90 71,087 P450 82,728 Pour qu’on puisse utiliser cette loi normale pour l’ajustement statistique, on la vérifie par le test de Khi 2.

Rang Pmax journalière Classes P24 max F (P24 max) F(Pi) - F(Pi-1) ni vi ((ni-vi)2)/vi 1 59,9 +∞ 1 2 59,7 0,0651 2,0189 1,9440 1 4 3 58,5 4 58,1 58,1 0,9349 5 53,4 2 4 6 52,2 0,1064 3,2986 0,1491

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Rang Pmax journalière Classes P24 max F (P24 max) F(Pi) - F(Pi-1) ni vi ((ni-vi)2)/vi 7 52,1 8 50,7 50,7 0,8285 9 48,2 10 46,6 11 45,8 3 0,2204 5 6,8315 0,4910 12 45,3 13 43,7 43,7 0,6081 14 41,7 15 41,5 16 40,7 17 40,5 4 0,1677 7 5,1981 0,6246 18 40,4 19 40,3 20 40,1 40,1 0,4404 21 37,4 22 37,1 23 35,7 0,2928 9,0760 1,0425 5 6 24 34,6 25 34,2 26 34 34 0,1476 27 33,4 28 33,2 29 32,7 6 0,1425 5 4,4177 0,0768 30 29,2 31 26,7 0 0,0051

χ2 4,3280 λ 3 P(χ2) 0,2322

La probabilité P (휒2) = 0,2322 est supérieure à 0,05 donc l’ajustement est satisfaisant

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Annexe 2. Etude hydrologique

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Bassin versant :

 Définition du bassin versant

Le bassin versant dans une section droite d’un cours d’eau est défini comme la totalité de la surface topographique drainée par ce cours d’eau et ses affluents à l’amont de ladite section. Tous les écoulements prenant naissance à l’intérieur de cette surface doivent traverser la section considérée pour poursuivre leur trajet vers l’aval. La connaissance des caractéristiques du bassin versant est nécessaire pour pouvoir effectuer les études hydrologiques en l’occurrence les estimations des apports et les débits de crue. D’une manière générale, le bassin versant est défini par sa surface, sa forme et sa pente.

 Caractéristiques du bassin versant

Les caractéristiques d’un bassin versant influencent fortement sa réponse hydrologique et, notamment, le régime des écoulements en période de crue ou d’étiage. Ses principales ca- ractéristiques se rapportent à : - La superficie du bassin versant S, - Le périmètre du bassin versant P,

- Les altitudes Z05, Z95 - L ‘indice de compacité (GRAVELIUS) K, - La longueur du plus long cheminement L, - La pente du bassin versant I, - La formation géologique et la couverture végétale.

 Superficie du bassin versant S

C’est l’aire de réception des précipitations et d’alimentation des cours d’eau. La superficie du bassin versant est déterminée à partir des cartes SRTM 30 avec l’aide du logiciel ARCGIS 10.1. Elle est égale à 10,85 [Km2].

 Périmètre du bassin versant P

Il indique la longueur totale du contour du bassin versant. Son périmètre est obtenu automatique à l’aide du logiciel ARCGIS 10.1 et est égal à 16,10 [Km].

 Altitudes Z5 et Z95

Z5 représente le 5 % de l’altitude du bassin versant et celui de Z95 représente le 95 % de l’altitude du bassin versant.

Calcul de Z5 et Z95

Plane_Height Référence Z_factore Area_2D Area_3D Volume 807 BELOW 1 842,89 BELOW 1 1069588,9 1079908,3 12144552

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Plane_Height Référence Z_factore Area_2D Area_3D Volume 878,78 BELOW 1 7007312,4 7086979,2 143894001 914,67 BELOW 1 18540740,2 18728492,7 583912155 950,56 BELOW 1 42534271,8 42893919,8 1634047955 986,44 BELOW 1 71242203,2 71811378,1 3695801432 1022,33 BELOW 1 83710772,8 84408312,6 6528785834 1058,22 BELOW 1 86057823,7 86803992,7 9585889211 1094,11 BELOW 1 86785699,7 87559167,4 12689183184 1130 BELOW 1 87093271,6 87874972,4 15811579690

% Aera Hauteur Hauteur calculé POURCENTAGE 0 807 823,333596 2,023989587 1,22891447 842,89 830,7263636 1,443087048 8,06484372 878,78 868,251742 1,198053892 21,3126585 914,67 921,4429506 0,740480236 48,8124419 950,56 953,2537331 0,283383804 81,7199438 986,44 970,8705231 1,578350118 96,0550089 1022,33 1053,890899 3,08715375 98,781246 1058,22 1080,29878 2,086407357 99,6406201 1094,11 1089,48195 0,422996756 100 1130 1093,449463 3,23456082 5 877,8452 95 1132,4805

Hauteur 1500

1000 Hauteur 500 Poly. (Hauteur) 0 0 50 100 150 y = 0,000 x4 - 0,000 x3 - 0,059 x2 + 6,090 x + 823,333 R² = 0,965

 Forme du bassin versant

La forme d’un bassin versant influence l’allure de l’hydrogramme. Une forme allon- gée favorise, pour une même pluie, les faibles débits de pointe de crue, en raison du temps plus important d’acheminement de l’eau à l’exutoire. En revanche, les bassins en forme de cercle, présentant un temps d’acheminement plus court, ont des plus forts débits de pointe. L’indice de GRAVELIUS K, est un des exemples d’indices morphologiques, permettant de

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caractériser le milieu mais, aussi, de comparer les bassins versants entre eux. Il est défini comme le rapport du périmètre du bassin au périmètre du cercle équivalent, par la formule suivante :

P K = 0,28. √S Avec :

- K : indice de compacité de GRAVELIUS, - P : périmètre du bassin versant [km] - S : superficie du bassin versant [km2]

 Si K ≈ 1, le bassin versant est ramassé,  Si K > 1, il a une forme allongée ou ramifiée

Dans le présent cas, K est égal à 1,37. Cette valeur étant supérieure à l’unité, le bassin versant du projet a donc une forme allongée.

 Longueur de plus long cheminement L

C’est le rectangle ayant même surface et même périmètre que le bassin versant. Le rectangle équivalent est défini par sa longueur L telle que :

K S 1,12 L = √ [1 + √1 − ( )2 1,12 K

Dans laquelle

L : longueur du rectangle équivalent [km]

K : coefficient de compacité de Gravelius

S : surface du bassin versant [km2]

La longueur du rectangle équivalent est égale 6,34 [km]

 Pente du bassin versant I

De nombreux paramètres hydrométéorologiques varient avec l’altitude (précipitations, températures,) et la morphologie du terrain. En outre, la pente influe sur la vitesse de l’écoule- ment. Symbolisée par I et exprimée en [m/Km], la pente d’un bassin est obtenue par la formule suivante :

Z5 : altitude pouvant être dépassé par 5% de la superficie du bassin versant

Z95 : altitude pouvant être dépassé par 95% de la superficie du bassin versant

L : longueur du rectangle équivalent [km]

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La pente du bassin versant I est égale à 38,17 [m / km]

 Synthèse

Les caractéristiques du bassin versant Ampasika sont résumées dans le tableau ci- après :

2 Rivière Aire [km ] P [km] K L[km] Z5 Zmoy Z95 I[m/km] Ampa- 10,85 16,10 1,37 6,34 877,84 1008,50 1132,48 38,17 sika

Estimation des apports :

 Valeurs du coefficient B (Paramètre régional – Formule CTGREF)1

Rivière B Ikopa à Bevomanga 49 Rivière B Ikopa au Bac de Fiadanana 51 Mananantanana 50 Andromba à Tsinjony 50 Zomanadao à Ankaramena 49 Tafaina 47 Ihosy à Ihosy 47 Ikopa à Antsatrana 47 Mahatsiatra à Malakialina 46 Betsiboka à Ambodiroka 46 Mangoky à Banian 49 Mangoro à Mangoro 47 Mandrare à Amboasary 47 Mania à Fasimena 45 Mananara à Bevia 54 Vohitra à Rogez 42 Sambirano à Ambanja 36 Namorona à Vohiparara 63 Petits bassins ANKABOKA 35  Coefficient de répartition mensuelle R2

R J F M A M J J A S O N D An- née R1 16,9 16,7 17,1 9,7 5,7 4,1 3,7 3,4 2,6 2,4 4,8 12,9 100 R2 17,9 18,2 20,5 8,8 4,8 3,7 3,1 2,8 2,2 2,0 4,4 11,6 100 R3 13,4 14,8 15,8 9,9 6,9 5,7 5,8 6 4,4 3,6 4,5 9,2 100 R4 23,8 19 17,2 6,8 3,8 2,7 2,4 2,1 1,6 1,5 3,3 15,8 100

R1 : Hauteurs terres centrales

R2 : Grands bassins sortis Nord-ouest des hautes terres

R3 : Bordure orientale des hautes terres

1 Source : Etude hydrologiques des PPI de la première tranche (ALDEGHERI) 2 Source : Etude hydrologiques des PPI de la première tranche (ALDEGHERI 1986)

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R4 : Bassins du centre Sud, centre Ouest et petits bassins de la bordure occidentale des hautes terres.

 Méthodes utilisées pour l’estimation des apports

ퟓ ퟏ 퐒 퐏 ( ) 퐙퐦 ( ) Méthode CTGREF, 퐐 = × ( ) ퟑ × ( ) ퟑ avec B=45 pour la rivière Mania à ퟑퟏ,ퟓ 퐁 ퟏퟎퟎ Fasimena

Apports quinquennaux secs mensuels Qm = Q5s × Rm × 12/100

Mois J F M A M J J A S O N D An- née R1 16,9 16,7 17,1 9,7 5,7 4,1 3,7 3,4 2,6 2,4 4,8 12,9 100

Q5men- 353,0 348,8 357,2 202,6 119,1 85,6 77,3 71,0 54,3 50,1 100,3 269,4 174,1

suel

Méthode de STATION DE REFERENCE 퐐 = 퐒퐛퐯 × 퐪

2 Station q5s [l/s/km ] Mania-Fasimena 17,2 Apports quinquennaux secs mensuels Qm = Q5s × Rm × 12/100

Mois J F M A M J J A S O N D An- née R1 16,9 16,7 17,1 9,7 5,7 4,1 3,7 3,4 2,6 2,4 4,8 12,9 100

Q5men- 378,5 374,0 382,9 217,2 127,6 91,8 82,9 76,1 58,2 53,7 107,5 288,9 186,6

suel

Synthèse : On prend le cas défavorable comme apport utilisé c’est-à-dire l’apport calculé par la méthode CTGREF

Apports quinquennaux secs mensuels Qm = Q5s × Rm × 12/100

Mois J F M A M J J A S O N D An- née R1 16,9 16,7 17,1 9,7 5,7 4,1 3,7 3,4 2,6 2,4 4,8 12,9 100

Q5men- 353,0 348,8 357,2 202,6 119,1 85,6 77,3 71,0 54,3 50,1 100,3 269,4 174,1

suel

Estimation des crues

Plusieurs méthodes ont été établies pour l’estimation des débits de crues à savoir :

 La méthode de la station de référence  La méthode rationnelle ou méthode BCEOM

- 16 -

 La méthode Louis DURET

METHODE DE LA STATION DE REFERENCE

Compte tenu de la superficie du bassin versant étudié très faible par rapport à celle de la station de référence ayant une superficie de 6795 km2 (Fleuves et rivières de Madagascar, page 547), l’estimation des crues par la méthode de la station de référence n’est pas applicable.

METHODE RATIONNELLE OU BCEOM

La méthode rationnelle est applicable à des petits bassins versants dont la superficie est inférieure à 4 km2 (à la limite 10 km2) La formule s’écrit :

퐐 = ퟎ, ퟐퟕퟖ. 퐂. 퐢. 퐒

Avec :

Q : débit de crue en [m3/s]

C : coefficient de ruissellement i : intensité de pluie [mm/h]

S : superficie du bassin versant [km2]

Comme la superficie de notre bassin versant,10,85 km2 est supérieur à 10 km2 donc l’estimation des crues par la méthode rationnelle ou BCEOM n’est pas applicable.

METHODE LOUIS DURET

La méthode Louis DURET est applicable pour les bassins versants dont la superficie est supérieure à 10 km2. La formule 1 s’annonce comme suit :

훂 ퟎ,ퟑퟐ ퟑퟔ ퟐ 퐐퐅 = 퐤. 퐒 . 퐈 . 퐏퐅. (ퟏ − ) 퐏퐅 Une formule simplifiée, valable pour des superficies supérieures à 10 km2, a été donnée par les SOMEAH pour les études de réhabilitation des PPI des zones des hautes terres centrales (Zones Antsirabe et Ambositra) :

ퟎ,ퟓ ퟎ,ퟑퟐ ퟏ,ퟑퟗ 2 퐐퐅 = ퟎ, ퟎퟎퟗ. 퐒 . 퐈 . 퐏퐅 Pour S < 150 km

ퟎ,ퟖ ퟎ,ퟑퟐ ퟏ,ퟑퟗ 2 퐐퐅 = ퟎ, ퟎퟎퟐ. 퐒 . 퐈 . 퐏퐅 Pour S > 150 km

Avec :

3 QF : Débit de fréquence F [m /s]

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S : surface du bassin versant [km2]

I : pente du bassin versant [m/km]

PF : pluie maximale journalière de fréquence F [mm]

Méthode Louis DURET : valable pour S > 1O km2

0,5 0,32 1,39 2 QF = 0,009. S . I . PF Si S < 150 km

0,8 0,32 1,39 2 QF = 0,002. S . I . PF Si S > 150 km

2 3 BV S [Km ] I [m/km] P100 [mm] Q100h[m /s] Ampasika 10,85 38,17 71,9 36,2

Synthèse avec le coefficient de majoration 1

2 3 Rivière S [km ] I [m/km] Q100h [m /s] Ampasika 10,85 38,17 36,2

Besoin en eau de la culture

Besoin en eau de la riziculture

Riziculture : repiquage 3 décembre Mois Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre Décade 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Phase Pépi Pépi/Pré Pépi/Pré Init Init Crois Kc 1,2 1,09 1,06 1,09 1,1 1,1 Etc [mm/jour] 0,49 3,65 4,33 4,33 4,25 4,19 Etc [mm/dec] 4 36,5 43,3 43,3 42,5 46,1 Pluie eff [mm/dec] 21,8 34,5 38,3 42,3 46,8 48,5 Bes, Irr [mm/dec] 0 19 85 54,2 0 0

Riziculture : repiquage 3 décembre Janvier Février Mars Avril Mai 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Crois Crois Crois Mi-sais Mi-saisMi-saisMi-saisMi-saisArr-saisArr-saisArr-saisArr-sais Arr-sais 1,11 1,12 1,14 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,14 1,11 1,06 1,02 1 4,17 4,16 4,29 4,41 4,5 4,27 4,05 3,82 3,75 3,56 3,37 2,98 2,67 41,7 41,6 47,2 44,1 45 34,2 40,5 38,2 41,2 35,6 33,7 29,8 2,7 50,8 53,3 51,1 48,3 46,6 45,6 46,2 45,9 38,9 31,3 25,1 18,1 0,9 0 0 0 0 0 0 0 0 2,3 4,3 8,6 11,7 2,7

Riziculture : Repiquage 13 décembre Mois Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre Décade 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Phase Pépi Pépi/PréPépi/Pré Init Init Kc 1,2 1,09 1,06 1,09 1,1 Etc [mm/jour] 0,5 3,56 4,22 4,22 4,19 Etc [mm/dec] 4 35,6 42,2 42,2 46,1 Pluie eff [mm/dec] 27,6 38,3 42,3 46,8 48,5 Bes, Irr [mm/dec] 0 16,9 75,3 51,5 0

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Riziculture : repiquage 13 décembre Janvier Février Mars Avril Mai 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Crois Crois Crois Crois Mi-saisMi-saisMi-saisMi-sais Mi-sais Arr-saisArr-saisArr-sais Arr-sais Arr-sais 1,1 1,11 1,12 1,14 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,14 1,11 1,07 1,02 1 4,13 4,11 4,24 4,37 4,49 4,27 4,05 3,82 3,76 3,68 3,5 3,11 2,74 2,44 41,3 41,1 46,6 43,7 44,9 34,2 40,5 38,2 41,3 36,8 35 31,1 27,4 2,4 50,8 53,3 51,1 48,3 46,6 45,6 46,2 45,9 38,9 31,3 25,1 18,1 9,5 0,2 0 0 0 0 0 0 0 0 2,5 5,5 9,9 13 17,9 2,4

Riziculture : repiquage 23 déc Mois Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre Décade 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Phase Pépi Pépi/PréPépi/Pré Init Kc 1,2 1,09 1,06 1,09 Etc [mm/jour] 0,49 3,47 4,11 4,16 Etc [mm/dec] 3,9 34,7 41,1 45,8 Pluie eff [mm/dec] 30,6 42,3 46,8 48,5 Bes, Irr [mm/dec] 0 16,9 65 52,6

Riziculture : repiquage 23 déc Janvier Février Mars Avril Mai 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Init Crois Crois Crois Crois Mi-saisMi-saisMi-sais Mi-sais Mi-sais Arr-saisArr-sais Arr-sais Arr-sais Arr-sais 1,1 1,1 1,11 1,12 1,14 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,14 1,11 1,07 1,03 1 4,13 4,07 4,19 4,32 4,45 4,26 4,04 3,82 3,75 3,69 3,62 3,24 2,86 2,5 2,35 41,3 40,7 46,1 43,2 44,5 34,1 40,4 38,2 41,3 36,9 36,2 32,4 28,6 25 2,4 50,8 53,3 51,1 48,3 46,6 45,6 46,2 45,9 38,9 31,3 25,1 18,1 9,5 1,8 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0 2,4 5,6 11 14,2 19,1 23,2 2,4

Besoin en eau de la riziculture avec étalonnage décembre Mois Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre Décade 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

BE EN EAU DU RIZ SAISON DEC 0 19 101,9 146,4 116,5 52,6 Efficience 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70

BE sans etallonage DEC (mm/dec) 0,00 27,14 145,57 209,14 166,43 75,14 Coefficient d'etalonnement 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4

BE avec etallonage Dec (mm/dec) 0,0 10,9 58,2 83,7 66,6 30,1

Besoin en eau de la riziculture avec étalonnage décembre Janvier Février Mars Avril Mai 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

0 0 0 0 0 0 0 0 7,2 15,4 29,5 38,9 39,7 25,6 2,4 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70

0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 10,29 22,00 42,14 55,57 56,71 36,57 3,43

0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4

0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 4,1 8,8 16,9 22,2 22,7 14,6 1,4

- 19 -

Riziculture : repiquage 03 Janv Mois Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre Décade 1 2 3 Phase Pépi Pépi/PréPépi/Pré Kc 1,2 1,11 1,06 Etc [mm/jour] 0,48 3,02 4,05 Etc [mm/dec] 3,3 30,2 44,6 Pluie eff [mm/dec] 29,6 46,8 48,5 Bes, Irr [mm/dec] 0 41,7 65

Riziculture : repiquage 03 Janv Janvier Février Mars Avril Mai Juin 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 Init Init Crois Crois Crois Crois Mi-saisMi-sais Mi-sais Mi-sais Mi-saisArr-sais Arr-sais Arr-sais Arr-saisArr-sais 1,09 1,1 1,1 1,11 1,12 1,13 1,14 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,11 1,07 1,03 1,01 4,1 4,07 4,15 4,27 4,4 4,22 4,03 3,82 3,75 3,69 3,63 3,34 2,98 2,61 2,42 2,27 41 40,7 45,7 42,7 44 33,8 40,3 38,2 41,3 36,9 36,3 33,4 29,8 26,1 26,6 2,3 50,8 53,3 51,1 48,3 46,6 45,6 46,2 45,9 38,9 31,3 25,1 18,1 9,5 1,8 1,4 0,1 53,7 0 0 0 0 0 0 0 2,4 5,6 11,2 15,3 20,3 24,4 25,2 2,3

Riziculture repiquage 13 Janv Mois Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre Décade 2 3 Phase Pépi Pépi/Pré Kc 1,2 1,1 Etc [mm/jour] 0,46 3,07 Etc [mm/dec] 3,2 33,8 Pluie eff [mm/dec] 32,8 48,5 Bes, Irr [mm/dec] 0 41,7

Riziculture :repiquage 13 Janv Janvier Février Mars Avril Mai Juin 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 Pépi/Pré Init Init Crois Crois Crois Crois Mi-sais Mi-sais Mi-sais Mi-sais Mi-sais Arr-sais Arr-sais Arr-saisArr-saisArr-sais 1,06 1,09 1,1 1,1 1,11 1,12 1,13 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,12 1,08 1,03 1,01 4 4,04 4,15 4,23 4,36 4,18 4 3,81 3,76 3,7 3,63 3,36 3,07 2,72 2,52 2,32 2,18 40 40,4 45,6 42,3 43,6 33,4 40 38,1 41,4 37 36,3 33,6 30,7 27,2 27,7 23,2 2,2 50,8 53,3 51,1 48,3 46,6 45,6 46,2 45,9 38,9 31,3 25,1 18,1 9,5 1,8 1,4 1,4 0 80 52,2 0 0 0 0 0 0 2,5 5,7 11,2 15,4 21,2 25,4 26,3 21,8 2,2

Riziculture repiquage 23 Janv Mois Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre Décade 3 Phase Pépi Kc 1,2 Etc [mm/jour] 0,46 Etc [mm/dec] 3,7 Pluie eff [mm/dec] 35,2 Bes, Irr [mm/dec] 0

Riziculture repiquage 23 Janv Janvier Février Mars Avril Mai Juin 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Pépi/PréPépi/Pré Init Init Crois Crois Crois Crois Mi-sais Mi-sais Mi-sais Mi-sais Mi-sais Arr-sais Arr-saisArr-saisArr-saisArr-sais 1,09 1,06 1,09 1,1 1,1 1,11 1,12 1,14 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,12 1,08 1,04 1,02 3,29 3,94 4,13 4,23 4,32 4,13 3,96 3,78 3,76 3,7 3,64 3,36 3,08 2,8 2,61 2,42 2,23 2,19 32,9 39,4 45,4 42,3 43,2 33,1 39,6 37,8 41,3 37 36,4 33,6 30,8 28 28,7 24,2 22,3 2,2 50,8 53,3 51,1 48,3 46,6 45,6 46,2 45,9 38,9 31,3 25,1 18,1 9,5 1,8 1,4 1,4 0 0 13 56,4 50,9 0 0 0 0 0 2,5 5,8 11,3 15,5 21,4 26,2 27,4 22,7 22,3 2,2

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Besoin en eau de la riziculture avec étalonnage janvier Mois Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre Décade 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

BE EN EAU DU RIZ SAISON JANV 0 0 0 0 41,7 106,7 Efficience 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70

BE sans etallonage JANV (mm/dec) 0,0 0,0 0,0 0,0 59,6 152,4 Coefficient d'etalonnement 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4

BE avec etallonage Janv (mm/dec) 0,0 0,0 0,0 0,0 23,8 61,0

Besoin en eau de la riziculture avec étalonnage janvier Janvier Février Mars Avril Mai Juin 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

146,7 108,6 50,9 0 0 0 0 0 7,4 17,1 33,7 46,2 62,9 76 78,9 46,8 24,5 2,2 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70

209,6 155,1 72,7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 10,6 24,4 48,1 66,0 89,9 108,6 112,7 66,9 35,0 3,1

0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4

83,8 62,1 29,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 4,2 9,8 19,3 26,4 35,9 43,4 45,1 26,7 14,0 1,3

Riziculture repiquage 03 Février Mois Novembre Décembre Janvier Décade 1 2 3 Phase Pépi Pépi/PréPépi/Pré Kc 1,2 1,11 1,06 Etc [mm/jour] 0,45 2,89 4,02 Etc [mm/dec] 3,2 28,9 44,2 Pluie eff [mm/dec] 35,6 53,3 51,1 Bes, Irr [mm/dec] 0 41,6 65

Riziculture repiquage 03 Février Février Mars Avril Mai Juin Juillet 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 Init Init Crois Crois Crois Crois Mi-sais Mi-sais Mi-sais Mi-sais Mi-sais Arr-saisArr-saisArr-saisArr-saisArr-sais 1,09 1,1 1,1 1,11 1,12 1,14 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,12 1,08 1,04 1,02 4,2 4,31 4,09 3,91 3,73 3,72 3,7 3,65 3,37 3,09 2,81 2,7 2,52 2,33 2,26 2,21 42 43,1 32,8 39,1 37,3 40,9 37 36,5 33,7 30,9 28,1 29,7 25,2 23,3 22,6 4,4 48,3 46,6 45,6 46,2 45,9 38,9 31,3 25,1 18,1 9,5 1,8 1,4 1,4 0 0,1 0,1 53,7 0 0 0 0 2 5,7 11,4 15,6 21,4 26,3 28,3 23,8 23,3 22,4 4,4

Riziculture repiquage 13 Février Mois Novembre Décembre Janvier Décade 2 3 Phase Pépi Pépi/Pré Kc 1,2 1,1 Etc [mm/jour] 0,44 3,05 Etc [mm/dec] 3,1 33,5 Pluie eff [mm/dec] 37,3 51,1 Bes, Irr [mm/dec] 0 41,7

Riziculture repiquage 13 Février Février Mars Avril Mai Juin Juillet 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 Pépi/Pré Init Init Crois Crois Crois Crois Mi-sais Mi-sais Mi-sais Mi-sais Mi-saisArr-saisArr-saisArr-saisArr-saisArr-sais 1,06 1,09 1,1 1,1 1,11 1,12 1,14 1,15 1,16 1,16 1,16 1,16 1,16 1,12 1,08 1,04 1,02 4,1 4,28 4,09 3,88 3,69 3,68 3,67 3,65 3,38 3,1 2,82 2,71 2,6 2,42 2,34 2,26 2,22 41 42,8 32,7 38,8 36,9 40,5 36,7 36,5 33,8 31 28,2 29,8 26 24,2 23,4 22,6 4,4 48,3 46,6 45,6 46,2 45,9 38,9 31,3 25,1 18,1 9,5 1,8 1,4 1,4 0 0,1 0,3 0 65 52,7 0 0 0 1,6 5,4 11,4 15,7 21,5 26,4 28,5 24,5 24,1 23,3 22,3 4,4

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Besoin en eau de la riziculture avec étalonnage Février Mois Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre Janvier Décade 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

BE EN EAU DU RIZ SAISON FEV 0 0 0 0 0 0 0 41,6 106,7 Efficience 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70

BE sans etallonage FEV (mm/dec) 0 0 0 0 0 0 0 59,43 152,4 Coefficient d'etalonnement 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 BE avec etallonage Fév (mm/dec) 0 0 0 0 0 0 0 11,89 30,49

Besoin en eau de la riziculture avec étalonnage Février Février Mars Avril Mai Juin 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

118,7 52,7 0 0 0 3,6 11,1 22,8 31,3 42,9 52,7 56,8 48,3 47,4 45,7 26,7 4,4 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70

169,57 75,286 0 0 0 5,1429 15,86 32,571 44,71 61,2857 75,286 81,143 69 67,71 65,29 38,1 6,29

0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2

33,914 15,057 0 0 0 1,0286 3,171 6,5143 8,943 12,2571 15,057 16,229 13,8 13,54 13,06 7,63 1,26

Dfc de la riziculture Mois Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre Janvier BE DU RIZ 0,0 10,9 58,2 83,7 90,4 91,0 83,8 73,9 59,6 BESOIN BRUTE 0,0 108,6 582,3 836,6 904,0 910,3 838,3 739,4 595,7 Dfc 0,00 0,20 0,70 1,00 1,10 1,10 1,00 0,90 0,70

Dfc de la riziculture Février Mars Avril Mai Juin Juillet 33,9 15,1 0,0 0,0 0,0 9,4 21,7 42,6 57,6 70,9 73,1 62,7 40,5 27,5 14,3 7,6 1,3 0,0 339,1 150,6 0,0 0,0 0,0 93,7 217,4 426,3 575,7 708,9 731,1 626,9 405,4 275,4 143,1 76,3 12,6 0,0 0,40 0,20 0,00 0,00 0,00 0,20 0,30 0,50 0,70 0,90 0,90 0,80 0,50 0,40 0,20 0,10 0,10 0,00 Besoin en eau de l’agrumiculture

Agrumiculture repiquage 3 juillet Mois Juillet Août Septembre Oct Oct Oct Novembre Décembre Janvier Décade 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Phase Init Init Init Init Init Init Crois Crois Crois Crois Crois Crois Crois Crois Mi-sais Mi-sais Mi-sais Mi-saisMi-saisMi-saisMi-sais Kc 0,64 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,69 0,68 0,66 0,65 0,63 0,62 0,6 0,59 0,58 0,57 0,57 0,57 0,57 0,57 0,57 Etc [mm/jour] 1,38 1,52 1,61 1,7 1,79 1,96 2,1 2,22 2,34 2,45 2,55 2,52 2,49 2,46 2,34 2,26 2,21 2,17 2,14 2,11 2,16 Etc [mm/dec] 11,1 15,2 17,7 17 17,9 21,5 21 22,2 23,4 24,5 25,5 27,7 24,9 24,6 23,4 22,6 22,1 23,9 21,4 21,1 23,7 Pluie eff [mm/dec] 0,3 0,2 0,6 0,9 1,2 1,6 1,1 1 5 8,5 11,6 18,8 27,3 34,5 38,3 42,3 46,8 48,5 50,8 53,3 51,1 Bes, Irr [mm/dec] 2,8 15 17,2 16,1 16,7 20 19,9 21,2 18,4 16 13,9 8,9 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Agrumiculture repiquage 3 juillet Février Mars Avril Mai Juin Juillet 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 Mi-sais Mi-saisMi-saisMi-saisMi-saisArr-saisArr-saisArr-saisArr-sais Arr-sais Arr-sais Arr-saisArr-saisArr-saisArr-saisArr-sais 0,57 0,57 0,57 0,57 0,57 0,58 0,64 0,64 0,64 0,64 0,64 0,64 0,64 0,64 0,64 0,64 2,2 2,24 2,13 2,01 1,9 1,91 2,05 2,02 1,86 1,71 1,55 1,49 1,43 1,37 1,38 1,38 22 22,4 17 20,1 19 21 20,5 20,2 18,6 17,1 15,5 16,4 14,3 13,7 13,8 2,8 48,3 46,6 45,6 46,2 45,9 38,9 31,3 25,1 18,1 9,5 1,8 1,4 1,4 0 0,1 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0 0,5 7,6 13,7 15,1 12,9 13,7 13,6 2,8

Dfc de l'agrumiculture Mois Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre Janvier BE DE L'AGRUME 2,8 15 17,2 16,1 16,7 20 19,9 21,2 18,4 16 13,9 8,9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Efficience 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 BE sans etalement 4,00 21,43 24,57 23,00 23,86 28,57 28,43 30,29 26,29 22,86 19,86 12,71 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 BESOIN BRUTE 40,0 214,3 245,7 230,0 238,6 285,7 284,3 302,9 262,9 228,6 198,6 127,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Dfc 0,0 0,2 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,4 0,3 0,3 0,2 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 DFC utilisé 0,0 0,2 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,4 0,3 0,3 0,2 0,1 0,0 0,2 0,7 1,0 1,1 1,1 1,0 0,9 0,7

- 22 -

Dfc de l'agrumiculture Février Mars Avril Mai Juin Juillet 0 0 0 0 0 0 0 0 0,5 7,6 13,7 15,1 12,9 13,7 13,6 2,8 0 0 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,71 10,86 19,57 21,57 18,43 19,57 19,43 4,00 0,00 0,00 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 7,1 108,6 195,7 215,7 184,3 195,7 194,3 40,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,0 0,0 0,0 0,4 0,2 0,0 0,0 0,0 0,2 0,3 0,5 0,7 1,0 1,1 1,0 0,7 0,6 0,4 0,1 0,1 0,0

Dfc utilisé pour les cultures dans la grappe Ampasika

Dfc utilisé pour les cultures dans la grappe Ampasika Mois Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre Janvier Décade 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Besoin brute du riz 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 108,6 582,3 836,6 904,0 910,3 838,3 739,4 595,7 Besoin brute de l'agrume 40,0 214,3 245,7 230,0 238,6 285,7 284,3 302,9 262,9 228,6 198,6 127,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Dfc riz 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,2 0,7 1,0 1,1 1,1 1,0 0,9 0,7 Dfc agrume 0,0 0,2 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,4 0,3 0,3 0,2 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Dfc utilisé 0,0 0,2 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,4 0,3 0,3 0,2 0,1 0,0 0,2 0,7 1,0 1,1 1,1 1,0 0,9 0,7

Dfc utilisé pour les cultures dans la grappe d'Ampasika Février Mars Avril Mai Juin Juillet 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 339,1 150,6 0,0 0,0 0,0 93,7 217,4 426,3 575,7 708,9 731,1 626,9 405,4 275,4 143,1 76,3 12,6 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 7,1 108,6 195,7 215,7 184,3 195,7 194,3 40,0 0,0 0,0 0,4 0,2 0,0 0,0 0,0 0,2 0,3 0,5 0,7 0,9 0,9 0,8 0,5 0,4 0,2 0,1 0,1 0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,0 0,0 0,0 0,4 0,2 0,0 0,0 0,0 0,2 0,3 0,5 0,7 1,0 1,1 1,0 0,7 0,6 0,4 0,1 0,1 0,0

- 23 -

Annexe 3. Calcul de dimensionnement des ouvrages

- 24 -

Tableau récapitulatif de l’étude de stabilité du nouveau régulateur n°1 :

Données de base Hypothèse Débit de crue 36.20 [m3/s] Pesanteur 10.00 [m/s2] Longueur seuil 2.20 [m] Masse volumique barrage 2 500 [kg/m3] Hauteur seuil 0.50 [m] Masse volumique sédiments im 1 600 [kg/m3] Largeur crète 0.30 [m] Hauteur de sédiments 0.25 [m] Talus paroi amont - [m] Angle Frotement interne 25 [°] Talus paroi aval 0.50 [m] tg Ø 0.75 Radier amont 1.30 [m] Calculés Radier aval 1.30 [m] Lame d'eau au dessus du seuil 4.39 [m] Epaisseur du radier 0.35 [m] Base 0.55 [m] Parafouille amont 0.35 [m] H amont 4.89 [m] Parafouille aval 0.35 [m] Qébit / mètre linéaire déversoir 16.45 [m2/s] Epaisseur parafouille - [m] H avant ressaut 1.66 [m] Hauteur seuil aval - [m] H aval 4.93 [m] Largeurs crète aval - [m] Largeur fondation 3.15 [m] Lame d'eau critique 2.93 [m]

STABILITE Force [Kg] Bras de lévier % à O [m] Moments % à O [Kg.m] Bras de lévier % à G [m] Moments % à G [Kg.m] Poids du barrage W1 (massif) 375 dW1 1.70 MW1 638 dW1 0.13 MW1 47 W2 (massif) 156 dW2 1.47 MW2 229 dW2 -0.11 MW2 -17 W3 (radier) 2 756 dW3 1.58 MW3 4 341 dW3 0.00 MW3 0 Total W 3 288 Total M(W) 5 208 Total M(W) 30

Poussée de l'eau P1 (lame d'eau) 1 463 dP1 0.60 MP1 878 dP1 -0.43 MP1 -622 P2 (res eau) 125 dP2 0.52 MP2 65 dP2 -0.34 MP2 -43

Poussée de sédiments Ps 20 dPs 0.43 MPs 9 dPs -0.26 MPs -5 Total P 1 609 Total M(P) 951 Total M(P) -670

Stabilité au glissement Stabilité au renversement Si coef sécu >1,5 Si coef sécu >1,5 Moment % à G -640 [kg.m] 0.66 s max SN 3 288 [kg] 1.43 Kg 1.53 Kr 5.47 Largeur Fondation 3.15 [m] s sol 125 STABLE STABLE Section 3.15 [m2] STABLE

Règle du tiers centrale e 0.19 B/6 0.53

- CALCUL DE STABILITE DES TALUS EN GABIONS AU PM 361.65 – PM 389,65 DU RESEAU AMPASIKA – REGULATEUR N°1

Inclinaision % à l'horizontal du terre plein θ pour la poussée de terre[°] : 5 Inclinaision % à l'horizontal du terre plein θ' pour la butée[°] : 0 Poids des gabions Force [Kg] Force totale [Kg] Bras de levier % à O [m] Moment % à O [Kg.m] Moment total% à O [Kg.m] Bras de levier % à G [m] Moment % à G [Kg.m] Moment total% à G [Kg.m] W1 4600.00 W 11500.00 dW1 1.00 MW1 4600.00 MW 14375.00 dW1' 0.00 MW1' 0.00 MW' 2875.00 W2 3450.00 Point d'application % O[m] dW2 1.25 MW2 4312.50 dW2' 0.25 MW2' 862.50 W3 2300.00 dW 1.25 dW3 1.50 MW3 3450.00 dW3' 0.50 MW3' 1150.00 W4 1150.00 Point d'application W % G[m] dW4 1.75 MW4 2012.50 dW4' 0.75 MW4' 862.50 dW' 0.25 Poussée des terres Force [Kg] Bras de levier % à O [m] Moment % à O [Kg.m] Bras de levier % à G [m] Moment % à G [Kg.m] Fp 2725.45 dFp 1.33 MFp 3633.93 dFp' 0.83 MFp' 2 271.21 Butée Force [Kg] Bras de levier % à O [m] Moment % à O [Kg.m] Bras de levier % à G [m] Moment % à G [Kg.m] Fb 576.59 dFb 0.17 MFb 96.10 dFb' -0.33 MFb' -192.20 Stabilité des talus Stabilité au glissement Stabilité au renvesement Règle de tiers central

Kg 2.3 Kr 3.9 σmax 1.01 e 0.25

Tg Ф [°] 0.43 Les talus en gabions sont stables σmin 0.14 Base /6 0.33

 Tableau récapitulatif de l’étude de stabilité du nouveau régulateur Ampasika – régulateur n°2 :

Données de base Hypothèse Débit de crue 36.20 [m3/s] Pesanteur 10.00 [m/s2] Longueur seuil 8.20 [m] Masse volumique barrage 2 500 [kg/m3] Hauteur seuil 0.80 [m] Masse volumique sédiments im 1 600 [kg/m3] Largeur crète 0.50 [m] Hauteur de sédiments 0.25 [m] Talus paroi amont - [m] Angle Frotement interne 25 [°] Talus paroi aval 0.50 [m] tg Ø 0.75 Radier amont 0.50 [m] Calculés Radier aval 3.50 [m] Lame d'eau au dessus du seuil 1.83 [m] Epaisseur du radier 0.50 [m] Base 0.90 [m] Parafouille amont 0.50 [m] H amont 2.63 Parafouille aval 0.50 [m] Qébit / mètre linéaire déversoir 4.41 [m2/s] Epaisseur parafouille - [m] H avant ressaut 0.61 [m] Hauteur seuil aval - [m] H aval 2.24 [m] Largeurs crète aval - [m] Largeur fondation 4.90 [m] Lame d'eau critique 1.22 [m]

STABILITE Force [Kg] Bras de lévier % à O [m] Moments % à O [Kg.m] Bras de lévier % à G [m] Moments % à G [Kg.m] Poids du barrage W1 (massif) 1 000 dW1 4.15 MW1 4 150 dW1 1.70 MW1 1 700 W2 (massif) triangle aval400 dW2 3.77 MW2 1 507 dW2 1.32 MW2 527 W3 (radier) 6 125 dW3 2.45 MW3 15 006 dW3 0.00 MW4 0 Total W 7 525 Total M(W) 20 663 Total M(W) 2 227

Poussée de l'eau P1 (lame d'eau) 974 dP1 0.90 MP1 877 dP1 -0.65 MP1 -633 P2 (res eau) 320 dP2 0.77 MP2 245 dP2 -0.52 MP2 -165

Poussée de sédiments Ps 20 dPs 0.58 MPs 12 dPs -0.33 MPs -7 Total P 1 314 Total M(P) 1 134 Total M(P) -805

Stabilité au glissement Stabilité au renversement Si coef sécu >1,5 Si coef sécu >1,5 Moment % à G 1 421 [kg.m] 1.89 s max SN 7 525 [kg] 1.18 Kg 4.29 Kr 18.23 Largeur Fondation 4.90 [m] s sol 125 STABLE STABLE Section 4.90 [m2] STABLE

Règle du tiers centrale e 0.19 B/6 0.82

- CALCUL DE STABILITE DES TALUS EN GABIONS AU PM 1099,20 – PM 1292,20 DU RESEAU AMPASIKA – REGULATEUR N°2

Inclinaision % à l'horizontal du terre plein θ pour la poussée de terre[°] : 10 Inclinaision % à l'horizontal du terre plein θ' pour la butée[°] : 0 Poids des gabions Force [Kg] Force totale [Kg] Bras de levier % à O [m] Moment % à O [Kg.m] Moment total% à O [Kg.m]Bras de levier % à G [m] Moment % à G [Kg.m] Moment total% à G [Kg.m] W1 4600.00 W 11500.00 dW1 1.00 MW1 4600.00 MW 14375.00 dW1' 0.00 MW1' 0.00 MW' 2875.00 W2 3450.00 Point d'application % O[m] dW2 1.25 MW2 4312.50 dW2' 0.25 MW2' 862.50 W3 2300.00 dW 1.25 dW3 1.50 MW3 3450.00 dW3' 0.50 MW3' 1150.00 W4 1150.00 Point d'application W % G[m] dW4 1.75 MW4 2012.50 dW4' 0.75 MW4' 862.50 dW' 0.25 Poussée des terres Force [Kg] Bras de levier % à O [m] Moment % à O [Kg.m] Bras de levier % à G [m] Moment % à G [Kg.m] Fp 2774.70 dFp 1.33 MFp 3699.61 dFp' 0.83 MFp' 2 312.25 Butée Force [Kg] Bras de levier % à O [m] Moment % à O [Kg.m] Bras de levier % à G [m] Moment % à G [Kg.m] Fb 576.59 dFb 0.17 MFb 96.10 dFb' -0.33 MFb' -192.20 Stabilité des talus Stabilité au glissement Stabilité au renvesement Règle de tiers central

Kg 2.3 Kr 3.8 σmax 1.01 e 0.25

Tg Ф [°] 0.43 Les talus en gabions sont stables σmin 0.14 Base /6 0.33

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 Tableau récapitulatif de l’étude de stabilité du barrage de dérivation Ampasika - Amparihivato :

Données de base Hypothèse Débit de crue 36.20 [m3/s] Pesanteur 10.00 [m/s2] Longueur seuil 12.45 [m] Masse volumique barrage 2 500 [kg/m3] Hauteur seuil 3.00 [m] Masse volumique sédiments im 1 600 [kg/m3] Largeur crète 1.40 [m] Hauteur de sédiments 0.25 [m] Talus paroi amont - [m] Angle Frotement interne 25 [°] Talus paroi aval 0.55 [m] tg Ø 0.75 Radier amont 0.85 [m] Calculés Radier aval 4.10 [m] Lame d'eau au dessus du seuil 1.38 [m] Epaisseur du radier 0.40 [m] Base 2.83 [m] Parafouille amont 0.40 [m] H amont 4.38 Parafouille aval 0.40 [m] Qébit / mètre linéaire déversoir 2.91 [m2/s] Epaisseur parafouille - [m] H avant ressaut 0.31 [m] Hauteur seuil aval 0.30 [m] H aval 2.18 [m] Largeurs crète aval 0.30 [m] Largeur fondation 7.78 [m] Lame d'eau critique 0.92 [m]

STABILITE Force [Kg] Bras de lévier % à O [m] Moments % à O [Kg.m] Bras de lévier % à G [m] Moments % à G [Kg.m] Poids du barrage W1 (massif) 10 500 dW1 6.23 MW1 65 415 dW1' 2.34 MW1' 24 570 W2 (massif) 4 648 dW2 5.05 MW2 23 485 dW2' 1.31 MW2' 6 088 W3 (radier) 7 780 dW3 3.89 MW3 30 264 dW3' 0.00 MW3' 0 W4 (seuil aval) 225 dW4 0.15 MW4 34 dW4' -3.74 MW4' -842 Total W 23 153 Total M(W) 119 198 Total M(W) 29 817

Poussée de l'eau P1 (lame d'eau) 2 765 dP1 1.90 MP1 5 253 dP1 -1.70 MP1 -4 700 P2 (res eau) 4 500 dP2 1.40 MP2 6 300 dP2 -1.20 MP2 -5 400

Poussée de sédiments Ps 20 dPs 0.48 MPs 10 dPs -0.28 MPs -6 Total P 7 285 Total M(P) 11 563 Total M(P) -10 106

Stabilité au glissement Stabilité au renversement Si coef sécu >1,5 Si coef sécu >1,5 Moment % à G 19 711 [kg.m] 4.93 s max SN 23 153 [kg] 1.02 Kg 2.38 Kr 10.31 Largeur Fondation 7.78 [m] s sol 125 STABLE STABLE Section 7.78 [m2] STABLE

Règle du tiers centrale e 0.85 B/6 1.30

- 29 -

- CALCUL DE STABILITE DES TALUS EN GABIONS AU PM 1099,20 – PM 1292,20 DU RESEAU AMPASIKA – AMPARIHIVATO

Inclinaision % à l'horizontal du terre plein θ pour la poussée de terre[°] : 2 Inclinaision % à l'horizontal du terre plein θ' pour la butée[°] : 0 Poids des gabions Force [Kg] Force totale [Kg] Bras de levier % à O [m] Moment % à O [Kg.m] Moment total% à O [Kg.m]Bras de levier % à G [m] Moment % à G [Kg.m] Moment total% à G [Kg.m] W1 4600.00 W 11500.00 dW1 1.00 MW1 4600.00 MW 14375.00 dW1' 0.00 MW1' 0.00 MW' 2875.00 W2 3450.00 Point d'application % O[m] dW2 1.25 MW2 4312.50 dW2' 0.25 MW2' 862.50 W3 2300.00 dW 1.25 dW3 1.50 MW3 3450.00 dW3' 0.50 MW3' 1150.00 W4 1150.00 Point d'application W % G[m] dW4 1.75 MW4 2012.50 dW4' 0.75 MW4' 862.50 dW' 0.25 Poussée des terres Force [Kg] Bras de levier % à O [m] Moment % à O [Kg.m] Bras de levier % à G [m] Moment % à G [Kg.m] Fp 2712.36 dFp 1.33 MFp 3616.48 dFp' 0.83 MFp' 2 260.30 Butée Force [Kg] Bras de levier % à O [m] Moment % à O [Kg.m] Bras de levier % à G [m] Moment % à G [Kg.m] Fb 576.59 dFb 0.17 MFb 96.10 dFb' -0.33 MFb' -192.20 Stabilité des talus Stabilité au glissement Stabilité au renvesement Règle de tiers central

Kg 2.32 Kr 3.9 σmax 1.01 e 0.25 Tg Ф [°] 0.43 Les talus en gabions sont stables σmin 0.14 Base /6 0.33

Annexe 4. Etudes économique et financière

Bordereau de prix unitaire

Calcul de la rentabilité de la réhabilitation des ouvrages dans la grappe d’Ampasika

 Valeur actuelle nette (VAN)

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

Elle est donnée par la formule suivante :

n −k VAN = −I0 + ∑k=1 CFk (1 + i) , Avec :

VAN : valeur actuelle nette ;

I0 : Coût d’investissement initial :

CFk : Cash-flows pour l’année k ; i : Taux d’actualisation ; n : nombre d’année de l’analyse du projet.

Comme la VAN exprime les bénéfices, on peut en déduire que l’investissement est acceptable lorsque la valeur actuelle nette est supérieure ou égale à zéro, par contre on écarte l’investissement lorsqu’on trouve une valeur actuelle nette négative.

 Taux de rentabilité interne (TRI)

Le taux de rentabilité interne est le taux pour lequel il y a équivalence entre le capital initial investi et l’ensemble des cash-flows. Autrement dit, le TRI est la valeur du taux d’actualisation qui annule la valeur actuelle nette (VAN).

Pour avoir la valeur du TRI, il faudrait résoudre l’équation suivante :

n −k VAN(TRI) = 0 Ou I0 = ∑k=1 CFk(1 + TRI) Dans lesquelles :

VAN : valeur actuelle nette ;

I0 : Coût d’investissement initial :

CFk : Cash-flows pour l’année k ; i : Taux d’actualisation ; n : nombre d’année de l’analyse du projet.

VAN ET TRI de l'aménagement des MPI de la grappe Ampasika RECETTES DE PRODUCTION Année 0 Année 1 Année 2 Année 3 Année 4 Année 5 Année 6 Année 7 Année 8 Année 9 Année 10 Surface cultivée du riz après [ha] 0 52.5 70 85 85 85 85 85 85 85 85 Rendement annuel du riz [ha] 1.5 2.25 3 3.75 4.5 5 5 5 5 5 Paddy [t] 78.75 157.50 255.00 318.75 382.50 425.00 425.00 425.00 425.00 425.00 Paddy vendu [t] 55.13 110.25 178.50 223.13 267.75 297.50 297.50 297.50 297.50 297.50 Surface cultivée de l'agrume 0 16.00 16.00 16.00 16.00 24.00 32.00 40.00 45.00 45.00 45.00 Rendement annuel de l'agrume [t/ha] 30.00 30.00 30.00 30.00 30.00 30.00 30.00 30.00 30.00 30.00 Agrume [t] 480.00 480.00 480.00 480.00 720.00 960.00 1200.00 1350.00 1350.00 1350.00 Agrume vendu [t] 470.40 470.40 470.40 470.40 705.60 940.80 1176.00 1323.00 1323.00 1323.00 Prix du paddy [Ariary/T] 600 000.00 600 000.00 600 000.00 600 000.00 600 000.00 600 000.00 600 000.00 600 000.00 600 000.00 600 000.00 Recette annuelle pour la riziculture [Ar] 33 075 000.00 66 150 000.00 107 100 000.00 133 875 000.00 160 650 000.00 178 500 000.00 178 500 000.00 178 500 000.00 178 500 000.00 178 500 000.00 Prix de l'agrume [Ariary/T] 1 000 000.00 1 000 000.00 1 000 000.00 1 000 000.00 1 000 000.00 1 000 000.00 1 000 000.00 1 000 000.00 1 000 000.00 1 000 000.00 Recette annuelle pour l'agrumeraie [Ar] 470 400 000.00 470 400 000.00 470 400 000.00 470 400 000.00 705 600 000.00 940 800 000.00 1 176 000 000.00 1 323 000 000.00 1 323 000 000.00 1 323 000 000.00

Recette annuelle [Ar] 0 503 475 000.00 536 550 000.00 577 500 000.00 604 275 000.00 866 250 000.00 1 119 300 000.00 1 354 500 000.00 1 501 500 000.00 1 501 500 000.00 1 501 500 000.00

DEPENSES ET CHARGES Année 0 Année 1 Année 2 Année 3 Année 4 Année 5 Année 6 Année 7 Année 8 Année 9 Année 10 Investissement initial [Ar] 809 323 136.00 Coût d'utilsation des matériels pour le riz [Ar] 1 759 722.22 2 346 296.30 2 849 074.07 2 849 074.07 2 849 074.07 2 849 074.07 2 849 074.07 2 849 074.07 2 849 074.07 2 849 074.07 Coût d'utiisation des matériels pour l'agrume [Ar] 554 444.44 739 259.26 924 074.07 1 039 583.33 1 039 583.33 1 039 583.33 1 039 583.33 1 039 583.33 1 039 583.33 1 039 583.33 Intrants pour le riz [Ar] 11 733 750.00 15 645 000.00 18 997 500.00 18 997 500.00 18 997 500.00 18 997 500.00 18 997 500.00 18 997 500.00 18 997 500.00 18 997 500.00 Intrants pour l'agrume [Ar] 12 288 000.00 13 584 000.00 14 880 000.00 12 540 000.00 7 290 000.00 7 290 000.00 7 290 000.00 7 290 000.00 7 290 000.00 7 290 000.00 Main d'œuvre pour le riz [Ar] 82 950 000.00 110 600 000.00 134 300 000.00 134 300 000.00 134 300 000.00 134 300 000.00 134 300 000.00 134 300 000.00 134 300 000.00 134 300 000.00 Main d'œuvre pour le l'agrume [Ar] 27 200 000.00 35 200 000.00 51 200 000.00 52 000 000.00 45 000 000.00 45 000 000.00 45 000 000.00 45 000 000.00 45 000 000.00 45 000 000.00 Amortissement infrastructure[Ar] 80 229 113.60 80 229 113.60 80 229 113.60 80 229 113.60 80 229 113.60 80 229 113.60 80 229 113.60 80 229 113.60 80 229 113.60 80 229 113.60 Amortissement matériels[Ar] 703 200.00 703 200.00 703 200.00 703 200.00 703 200.00 703 200.00 703 200.00 703 200.00 703 200.00 703 200.00 Entretien des infrastructures 59 357 594.63 59 357 594.63 59 357 594.63 59 357 594.63 59 357 594.63 59 357 594.63 59 357 594.63 59 357 594.63 59 357 594.63 59 357 594.63 Total dépense 809 323 136.00 276 775 825.00 315 318 909.00 359 667 409.00 358 127 409.00 345 877 409.00 345 877 409.00 345 877 409.00 345 877 409.00 345 877 409.00 345 877 409.00

CASH-FLOW Résultat avant impôt -809 323 136.00 226 699 175.00 221 231 091.00 217 832 591.00 246 147 591.00 520 372 591.00 773 422 591.00 1 008 622 591.00 1 155 622 591.00 1 155 622 591.00 1 155 622 591.00 Impôt annuel (Ristourne) 50 347 500.00 53 655 000.00 57 750 000.00 60 427 500.00 86 625 000.00 111 930 000.00 135 450 000.00 150 150 000.00 150 150 000.00 150 150 000.00 Résultat net -809 323 136.00 176 351 675.00 167 576 091.00 160 082 591.00 185 720 091.00 433 747 591.00 661 492 591.00 873 172 591.00 1 005 472 591.00 1 005 472 591.00 1 005 472 591.00 Cash - flow -809 323 136.00 153 349 282.61 126 711 600.00 105 256 902.11 106 186 064.80 215 649 211.24 285 981 501.58 328 257 919.20 328 690 773.55 285 818 063.96 248 537 446.92

Taux d'actualisation 0.15 VAN [Ar] 1 375 115 630.00 TRI [%] 18.93%

MPI Coût HT [Ar] Ratio coût (Ar/ha) VAN TRI Grappe d'Ampasika 668 575 946.26 5 142 891.89 1 375 115 630.00 18.93%

D’après le tableau ci-avant, on a trouvé une valeur de la VAN positif, de plus, le TRI est 18,93 % qui est supérieur aux taux d’intérêt bancaire à Madagascar qui est 9,3 % en novembre 2017. Donc le projet de la réhabilitation des périmètres irrigués de la grappe Ampasika est acceptable comme rentable.

Annexe 5. Plans

Tableau récapitulatif des dimensions des canaux rectangulaire de la grappe Ampasika

PM L[m] b[m] h[m] H[m] r [m] m a[m] c[m] Réseau Ampasika – régulateur n°2 570,20 -576 ,20 6 0,35 0,20 0,35 0,15 0 0,15 0,20 Réseau Ampasika - Amparihivato 0,00 – 7,00 7,00 0,50 0,30 0,50 0.20 0 0,15 0,20 44,50 – 47,50 3,00 0,50 0,38 0,6 0,22 0 0,15 0,20 973,10 – 975,10 2,00 0,50 0,32 0,50 0,18 0 0,15 0.20 1135,10 -1157,10 22,00 0,50 0,40 0,50 0,10 0 0,15 0,20 1176,20 -1177,90 1,70 0,50 0,40 0,50 0,10 0 0,15 0,20 1177,90 – 1190,50 12,60 0,50 0,15 0,50 0,35 0 0,15 0,20 1984,50 – 1990,50 6,00 0,50 0,24 0,40 0,16 0 0,15 0,20 2048,50 -2098,50 50,00 0,50 0,24 0,40 0,16 0 0,15 0,20

Tableau récapitulatif des dimensions des bâches rectangulaire en BA de la grappe Ampasika

PM L[m] b[m] h[m] H[m] r[m] m a[m] c[m] Réseau Ampasika - régulateur n°1

389,65 3,00 0,60 0,50 0,60 0,10 0 0,15 0,15 504,55 - 509,55 5,00 0,50 0,17 0,30 0,13 0 0,15 0,15 Réseau Ampasika - régulateur n°2 349,30 - 369,70 20,40 0,35 0,20 0,40 0,20 0 0,15 0,15 Réseau Ampasika - Amparihivato 176,00 - 183,50 7,50 0,40 0,25 0,40 0,15 0 0,15 0,15 585,70 - 598,20 12,50 0,30 0,27 0,30 0,13 0 0,15 0,15 822,70 - 832,70 10,00 0,30 0,10 0,30 0,20 0 0,15 0,15 1158,10 - 1168,10 10,00 0,50 0,24 0,50 0,16 0 0,15 0,15 2636,50 - 2641,50 5,00 0,50 0,09 0,50 0,21 0 0,15 0,15

Tableau récapitulatif des dimensions des canaux en terre de la grappe Ampasika

PM L[m] b[m] h[m] H[m] r[m] m Réseau Ampasika - régulateur n°1 4,30 - 6,30 2,00 0,50 0,14 0,40 0,26 0,5 6,30 - 143,35 137,05 0,50 0,29 0,50 0,21 0,5 143,35 - 214,35 71,00 0,50 0,24 0,50 0,26 0,5 214,35 - 389,65 175,30 0,50 0,28 0,50 0,22 0,5 389,65 - 482,75 93,10 0,50 0,12 0,40 0,28 0,5 482,75 - 503,55 20,80 0,50 0,28 0,50 0,22 0,5 503,55 -504,55 1,00 0,50 0,22 0,50 0,28 0,5 504,55 - 509,55 5,00 0,50 0,17 0,30 0,13 0,5 509,55 - 510,55 1,00 0,50 0,22 0,50 0,28 0,5 510,55 - 554,75 44,20 0,50 0,28 0,50 0,22 0,5 554,75 - 585,65 30,90 0,50 0,14 0,50 0,36 0,5 585,65 - 842,85 257,20 0,50 0,28 0,40 0,12 0,5 Réseau Ampasika - régulateur n°2 3,00 - 339,00 336,00 0,35 0,20 0,40 0,20 0,5 339,00 - 340,00 1,00 0,35 0,06 0,30 0,24 0,5 340,00 - 349,30 9,30 0,35 0,20 0,30 0,10 0,5 370,70 - 570,20 199,50 0,35 0,24 0,50 0,26 0,5 576,20 - 588,20 12,00 0,35 0,12 0,40 0,28 0,5 588,20 - 594,20 6,00 0,35 0,09 0,30 0,21 0,5 594,20 - 611,20 17,00 0,35 0,11 0,30 0,19 0,5 611,20 - 614,20 3,00 0,35 0,09 0,30 0,21 0,5 614,20 - 809,20 195,00 0,35 0,16 0,40 0,24 0,5 809,20 - 909,20 100,00 0,35 0,24 0,50 0,26 0,5 909,20 - 919,20 10,00 0,35 0,23 0,50 0,27 0,5 919,20 - 921,20 2,00 0,35 0,19 0,50 0,31 0;5 921,20 - 1635,50 714,30 0,35 0,23 0,50 0,27 0,5 Réseau Ampasika - Amparihivato 7,00 - 44,50 37,50 0,50 0,43 0,50 0,07 0,5 47,50 - 175,00 127,50 0,50 0,43 0,60 0,17 0,5 184,50 - 279,50 95,00 0,50 0,43 0,60 0,17 0,5 279,50 - 584,70 305,20 0,50 0,38 0,60 0,12 0,5 599,20 - 714,70 115,50 0,50 0,25 0,50 0,25 0,5 714,70 - 788,50 73,80 0,50 0,30 0,50 0,20 0,5 797,50 - 821,70 24,20 0,50 0,30 0,50 0,20 0,5 833,70 - 973,10 139,40 0,50 0,37 0,50 0,13 0,5 975,10 - 1028,90 53,80 0,50 0,37 0,60 0,23 0,5 1028,90 -1135,10 106,20 0,50 0,45 0,60 0,15 0,5 1169,10 - 1176,20 7,10 0,50 0,45 0,70 0,25 0,5 1190,50 - 1359,70 169,20 0,50 0,30 0,50 0,20 0,5 PM L [m] b[m] h[m] H[m] r[m] m 1359,70 - 1701,50 341,80 0,50 0,39 0,60 0,21 0,5

1701,50 - 1790,50 89,00 0,50 0,38 0,60 0,22 0,5 1790,50 - 1840,50 50,00 0,50 0,14 0,40 0,26 0,5 1840,00 - 1890,00 50,00 0,50 0,18 0,40 0,22 0,5 1890,50 - 1973,50 83,00 0,50 0,20 0,40 0,20 0,5 1973,50 - 1984,50 11,00 0,50 0,30 0,50 0,20 0,5 1990,50 - 2048,50 58,00 0,50 0,30 0,50 0,20 0,5 2098,50 - 2142,50 44,00 0,50 0,30 0,50 0,20 0,5 2142,50 - 2148,50 6,00 0,50 0,22 0,50 0,28 0,5 2148,50 - 2198,50 50,00 0,50 0,15 0,40 0,25 0,5 2198,50 - 2248,50 50,00 0,50 0,11 0,40 0,29 0,5 2248,50 - 2298,50 50,00 0,50 0,18 0,40 0,22 0,5 2298,50 - 2348,50 50,00 0,50 0,08 0,30 0,22 0,5 2348,50 - 2398,50 50,00 0,50 0,11 0,40 0,29 0,5 2398,50 - 2498,50 100,00 0,50 0,09 0,30 0,21 0,5 2498,50 - 2577,50 79,00 0,50 0,10 0,30 0,20 0,5 2577,50 - 2598,50 21,00 0,50 0,07 0,30 0,23 0,5 2598,50 - 2635,50 37,00 0,50 0,05 0,30 0,25 0,5 2635,50 - 2636,50 1,00 0,50 0,12 0,40 0,28 0,5 2636,50 - 2641,50 5,00 0,50 0,09 0,30 0,21 0,5 2641,50 - 2642,50 1,00 0,50 0,10 0,30 0,20 0,5 2642,50 - 3148,50 506,00 0,50 0,13 0,40 0,27 0,5

TABLE DES MATIERES

REMERCIEMENTS ...... I SOMMAIRE ...... II LISTE DES ABREVIATIONS ...... III LISTE DES CARTES ...... V LISTE DES FIGURES ...... VI LISTE DES PHOTOS ...... VII LISTE DES TABLEAUX ...... VIII AVANT-PROPOS ...... X INTRODUCTION ...... 1 PARTIE I : PRESENTATION GENERALE DU PROJET ET DE LA ZONE D’ETUDE ...... 2 CHAPITRE 1 : PRESENTATION DU PROJET ...... 3 CHAPITRE 2 : SITUATION DE LA ZONE D’ETUDE ...... 4 2.1. LOCALISATION ...... 4 2.2. DONNEES CLIMATOLOGIQUES ...... 4 2.2.1. PLUVIOMETRIE ...... 5 2.2.2. TEMPERATURE ...... 5 2.3. HYDROGRAPHIE ET RESSOURCE EN EAU ...... 5 2.4. RELIEF ...... 5 2.5. CARACTERISTIQUES PEDOLOGIQUES DU SOL ...... 6 2.6. VEGETATION ...... 6 CHAPITRE 3 : DONNEES AGRO SOCIO-ECONOMIQUES NECESSAIRES POUR L’AMENAGEMENT .. 7 3.1. AGRICULTURE ...... 7 3.1.1. MOYENS DE PRODUCTION ...... 10 3.1.2. CALENDRIER CULTURAL ...... 10 3.1.3. PRODUCTION ...... 11 3.2. ELEVAGE ...... 11 3.3. AUTRES ACTIVITES ...... 12 3.4. CONCLUSION PARTIELLE ...... 12 PARTIE II : ETUDES TECHNIQUES DE BASE ...... 13 CHAPITRE 1 : ETUDE PLUVIOMETRIQUE ...... 14

BUT ...... 14 PLUVIOMETRIES MENSUELLES QUINQUENNALES SECHES ...... 14 PLUVIOMETRIES MAXIMALES DE DIFFERENTES FREQUENCES ...... 14 CHAPITRE 2 : ETUDE HYDROLOGIQUE ...... 15 2.1. BUT ...... 15 2.2. ETUDE DU BASSIN VERSANT ...... 15 2.2.1. CARACTERISTIQUES DU BASSIN VERSANT ...... 15 2.2.2. SUPERFICIE DU BASSIN VERSANT ...... 16 2.2.3. PERIMETRE DU BASSIN VERSANT ...... 18 2.2.4. RESULTATS ...... 18 2.3. ESTIMATION DES DEBITS ...... 18 2.3.1. ESTIMATION DES APPORTS ...... 18 2.3.2. ESTIMATION DES CRUES ...... 21 2.3.3. SYNTHESE...... 22 CHAPITRE 3 : ETUDE DES BESOINS EN EAU ...... 23 3.1. BUT ...... 23 3.2. EVALUATION DES BESOINS EN EAU DES PERIMETRES ...... 23 3.2.1. FACTEURS MISE EN JEU ...... 23 3.2.2. BESOIN EN EAU DE LA PLANTE ...... 25 3.3. ADEQUATION DE RESSOURCE – BESOIN EN EAU ...... 27

3.4. DEBIT D’EQUIPEMENT (qe) ...... 28 3.5. DEBITS NOMINAUX ...... 28 3.6. CONCLUSION PARTIELLE ...... 29 PARTIE III : ETUDES TECHNIQUES DE L’AMENAGEMENT DES PERIMETRES ...... 30 CHAPITRE 1 : DIAGNOSTIC DE LA SITUATION ACTUELLE ...... 31 DIAGNOSTIC DU PERIMETRE AMPASIKA-REGULATEUR N°1 ...... 31 1.1.1. DIAGNOSTIC DU REGULATEUR N°1 ...... 31 1.1.2. DIAGNOSTIC DU CANAL PRINCIPAL ...... 33 DIAGNOSTIC DU PERIMETRE AMPASIKA-REGULATEUR N°2 ...... 35 1.2.1. DIAGNOSTIC DU REGULATEUR N°2 ...... 35 1.2.2. DIAGNOSTIC DU CANAL PRINCIPAL ...... 37 DIAGNOSTIC DU PERIMETRE AMPASIKA-AMPARIHIVATO ...... 39 1.3.1. DIAGNOSTIC DU BARRAGE AMPASIKA - AMPARIHIVATO ...... 39 1.3.2. DIAGNOSTIC DU CANAL PRINCIPAL ...... 42

CHAPITRE 2 : ETUDE ET CONCEPTION DES AMENAGEMENTS ...... 46 2.1. PROPOSITION DE L’AMENAGEMENT POUR LE PERIMETRE AMPASIKA – REGULATEUR N°1 46 2.1.1. CONCEPTION ET DIMENSION DU BARRAGE ...... 46 2.1.2. CONCEPTION ET DIMENSION DES OUVRAGES ANNEXES ...... 62 2.1.3. CURAGE ET REGABARITAGE DU CANAL PRINCIPAL ...... 85 2.1.4. CARTE DE PROPOSITION DE L’AMENAGEMENT ...... 86 2.2. PROPOSITION DE L’AMENAGEMENT POUR LE PERIMETRE AMPASIKA – REGULATEUR N°2 88 2.2.1. VERIFICATION DE LA DIMENSION DU REGULATEUR ...... 88 2.2.2. CONCEPTION ET DIMENSION DES OUVRAGES ANNEXES DU REGULATEUR N°2 .. 98 2.2.3. CURAGE ET REGABARITAGE DU CANAL PRINCIPAL ...... 107 2.2.4. CARTE DE PROPOSITION DE L’AMENAGEMENT ...... 109 2.3. PROPOSITION DE L’AMENAGEMENT POUR LE PERIMETRE AMPASIKA – AMPARIHIVATO 111 2.3.1. VERIFICATION DE LA DIMENSION DU BARRAGE AMPASIKA - AMPARIHIVATO .. 112 2.3.2. CONCEPTION ET DIMENSION DES OUVRAGES ANNEXES DU BARRAGE AMPASIKA - AMPARIHIVATO ...... 120 2.3.3. CURAGE ET REGABARITAGE DU CANAL PRINCIPAL ...... 131 2.3.4. CARTE DE PROPOSITION DE L’AMENAGEMENT ...... 134 PARTIE IV : ETUDES D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL ...... 136 CHAPITRE 1 : DESCRIPTION DU PROJET ...... 131 CHAPITRE2 : DESCRIPTION DU MILIEU RECEPTEUR ...... 131 2.1. DESCRIPTION DU MILIEU PHYSIQUE ...... 139 2.2. DESCRIPTION DU MILIEU BIOLOGIQUE ...... 139 2.2.1. Faune ...... 139 2.2.2. Flore ...... 139 2.3. DESCRIPTION DU MILIEU HUMAIN ...... 140 CHAPITRE3 : INDENTIFICATION DU TYPE D’EIE A REALISER ...... 141 CHAPITRE4 : RECOMMANDATIONS ...... 142 4.1. PHASE D’EXECUTION ...... 142 4.1.1. Déblai ...... 142 4.1.2. Carrière de sable ...... 142 4.1.3. Carrière de moellons et gravillons ...... 142

4.1.4. Stockage des matériaux de constructions ...... 142 4.1.5. Personnels ...... 143 PHASE D’EXPLOITATION ...... 143 PARTIE V : ETUDES ECONOMIQUE ET FINANCIERE ...... 144 CHAPITRE 1 : DEVIS ESTIMATIF ETABLI EN COLLABORATION AVEC PROJERMO ...... 145 1.1. DEVIS ESTIMATIF DE LA REHABILITATION DU MPI AMPASIKA – REGULATEUR N°1 ...... 145 1.2. DEVIS ESTIMATIF DE LA REHABILITATION DU MPI AMPASIKA – REGULATEUR N°2 ...... 148 1.3. DEVIS ESTIMATIF DE LA REHABILITATION DU MPI AMPASIKA - AMPARIHIVATO ...... 152 1.4. COUT DE LA REHABILITATION DES PERIMETRES IRRIGUES DE LA GRAPPE AMPASIKA ... 158 CHAPITRE 2 : ETUDE DE RENTABILITE DU PROJET ...... 159 2.1. HYPOTHESES DE BASE ...... 159 2.2. CHARGE D’EXPLOITATION ...... 160 2.2.1. Matériels agricoles ...... 160 2.2.2. Coût des intrants ...... 161 2.2.3. Mains d’oeuvres ...... 161 2.3. RECETTES D’EXPLOITATION ...... 162 2.4. RESULTAT FINAL POUR LE TRI ET VAN ...... 162 CONCLUSION ...... 163 BIBLIOGRAPHIE ...... 165 ANNEXES ...... -1-

Nom et prénoms : RANAIVOELIJAO Fanomezana Fenohasina Andriandraina

Contact : +261 34 96 078 42

E-mail : [email protected]

TITRE DU MEMOIRE

« ETUDE DE REHABILITATION DES INFRASTRUCTURES HYDRO AGRICOLES DES PERIMETRES IR- RIGUES DE LA GRAPPE AMPASIKA DANS LE FOKONTANY TSARAHONENANA, COMMUNE RURALE BELOBAKA, DISTRICT TSIROANOMANDIDY, REGION BONGOLAVA »

RESUME Le présent mémoire consiste à résoudre le problème d’approvisionnement en eau et à améliorer le système de culture de trois micro-périmètres de la grappe d’Ampasika, d’une superficie de 130 ha située dans le Fokontany Tsarahonenana, Commune Rurale Belobaka, District de Tsiroanomandidy, Région Bongolava. Ce présent mémoire est la mise en œuvre de la composante 1 : aménagements des Zones d’Investissement Agricole du projet de PROJERMO. Tout d’abord, l’étude commence par la descente sur terrain en vue de collecter les données agro-socio-économiques, les diagnostics de la situation actuelle du réseau hydro agricole entier. L’étude sur terrain est complétée par l’étude de bureau en consultant des documents concernant les réseaux. L’étude de bureau est principalement axée sur :  l’étude hydrologique, l’étude des besoins en eau et l’adéquation ressources-besoins ;  la conception des ouvrages dans le réseau ;  l’étude d’impact environnemental ;  l’étude économique et financière. Grace au projet de réhabilitation des ouvrages, à la bonne maitrise de l’eau d’irrigation et à l’application des nouvelles techniques agricoles, le rendement de la riziculture augmente 5,0 t/ha, soit un gain de 3,5t/ha par campagne et celui de l’agrumiculture augmente 30 t/ha, soit un gain de 10t/ha par campagne. Le coût du projet de réhabilitation des réseaux hydro agricoles de la grappe Ampasika s’élève à 802 291 136,00 Ar TTC (Huit cent deux millions deux cent quatre-vingt-onze mille cent trente-six Ariary). Le calcul de Taux de Rentabilité Interne ou TRI, en tenant compte des paramètres tels que : le coût de production, le coût des infrastructures et les coûts des produits, a permis de conclure que le projet est rentable avec une valeur de TRI de 18,93%. Mots clés : irrigation, Périmètre irrigué, Ampasika, régulateur, CROPWAT

SUMMARY The project consists to solve the problem of water supply and to improve the culture system of three micro-perimeters of Ampasika cluster, with a surface of 130 ha located in fokontany Tsarahonenana, rural commune Belobaka, district of Tsiroanomandidy, Bongolava region. This project is the implementation of component 1 : development of agricultural investment areas of PROJERMO . First, the study begins with the field trip to collect agro-socio-economic data, diagnoses of the current situation of the entire agricultural network the field study is supplemented by the desk study by consulting documents concerning the networks. The office study is mainly focused on :  the hydrological study, the study of water needs and the adequacy of ressources-needs ;  the design of structures in the hydro-agricultural network ;  the environmental impact study ;  economic and financial study. Thanks to the project of rehabilitation of the works, to the good control of the irrigation water and to application of the new agricultural techniques, the yield of rice gowing increases 5,0 t/ha, a gain of 3,5 t/ha per season and that of citrus growing 30 t/ha, a gain of 10 t/ha per campaign. The cost of the project for the rehabilitation of the hydro agricultural networks of the cluster of Ampasika amounts to 802 291 136,00 Ar IT (eight hundred and two million one hundred and ninety one thousand one hundred thirty six ariary). The calculation of internal rate of return or IRR, taking into account parameters such as : cost of production, infrastructure cost and product costs, led to the conclusion that the project is profitable with an IRR value of 18,93 %. Key words : irrigation, irrigated perimeter, Ampasika, regulator, CROPWAT