UNIVERSITE D’ANTANANARIVO
ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE D’ANTANANARIVO
------MENTION HYDRAULIQUE ------
Mémoire de fin d’étude en vue de l’obtention d’un diplôme de grade MASTER, Titre Ingénieur
ANALYSE DE LA SITUATION DES RESSOURCES EN EAU ET
DE SES USAGES SUIVANT LE PROGRAMME WAVES : CAS DE LA REGION BOENY
Présenté par : LINA Isabelle
-Promotion 2014-
Date de soutenance : 23 Décembre 2016
UNIVERSITE D’ANTANANARIVO
ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE D’ANTANANARIVO
------MENTION HYDRAULIQUE ------
Mémoire de fin d’étude en vue de l’obtention d’un diplôme de grade MASTER, Titre Ingénieur
ANALYSE DE LA SITUATION DES RESSOURCES EN EAU ET
DE SES USAGES SUIVANT LE PROGRAMME WAVES : CAS DE LA REGION BOENY
Présenté par : Mlle LINA Isabelle
Président du Jury : M. RAMANARIVO Solofomampionona, Enseignant Chercheur à l’ESPA
Encadreur pédagogique : M. RANDRIAMAHERISOA Alain, Enseignant Chercheur à l’ESPA
Encadreur professionnel : M. RAKOTONDRAINIBE Herivelo, Coordonnateur national du Diorano-Wash
Examinateurs : M. RANDRIANASOLO David, Enseignant Chercheur à l’ESPA
M. RAFALIMANANA Mampitony, Enseignant Chercheur à l’ESPA
- Promotion 2014 –
Date de soutenance : 23 Décembre 2016
à DIEU Tout Puissant,
« Ce n’est pas vous qui m’avez choisi, mais Moi, Je vous ai choisis et Je vous ai établis, afin que vous alliez, que vous portiez du fruit,
et que votre fruit demeure…»
Jean 15 :16
Je dédie ce mémoire :
A mes parents, A ma sœur et à mon frère, A toute ma famille, à ma très chère tante ainsi qu’à mes cousines, A tous mes amis, Aux enseignants, A tous ceux qui ont contribué de près ou de loin à l’élaboration de ce travail,
Vous trouverez dans cette œuvre l’expression de ma haute considération et le témoignage de mon profond respect que je vous ai toujours porté !
Ce travail n’a pu voir le jour sans vos aides, à vous tous MERCI DE TOUT CŒUR !!!
DECLARATION SUR L’HONNEUR
Je soussignée, LINA Isabelle, auteur du mémoire intitulé «ANALYSE DE LA SITUATION DES RESSOURCES EN EAU ET DE SES USAGES SUIVANT LE PROGRAMME WAVES : CAS DE LA REGION BOENY» déclare sur l’honneur que :
♦ Ce document est le résultat de mes travaux personnels, travaux qui n’ont fait encore ni l’objet de publication ni l’objet de soutenance ailleurs.
♦ Dans cet écrit, je n’ai pas copié, ni reproduit des œuvres d’autrui.
♦ Conformément à l’usage en matière de travaux destinés au public, j’ai précisé à partir de la bibliographie les sources exactes des documents exploités, des extraits ou formule de tierce personne.
Fait à Antananarivo, le 23 Décembre 2016
LINA Isabelle
REMERCIEMENTS Ma pensée s’adresse en premier lieu à Dieu Tout Puissant, sa grâce et sa miséricorde m’ont mené à ce stade.
Ensuite, selon l’adage malagasy, « Ny tao-trano tsy efan’ny irery », littéralement la bâtisse n’est pas l’œuvre d’une seule personne, ce travail de fin d’études n’a pu être accompli sans l’enseignement et la contribution de diverses personnes.
Je voudrai exprimer mes profonds et sincères remerciements à toutes les personnes qui ont contribué d’une manière ou d’une autre à la réalisation du présent ouvrage, plus particulièrement à:
Monsieur ANDRIANAHARISON Yvon, Directeur de l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo ; Monsieur RAMANARIVO Solofomampionona, Enseignant Chercheur et Chef de la mention Hydraulique, d’avoir accepté de présider ma soutenance ; Monsieur RANDRIAMAHERISOA Alain, Enseignant Chercheur à la mention Hydraulique, mon encadreur pédagogique, qui malgré ses occupations a bien voulu diriger ce mémoire ; sans son soutien, ses conseils et son encouragement, je n’aurai pas pu arriver à terme ; Monsieur RAKOTONDRAINIBE Herivelo, Coordonnateur national Diorano-Wash et Enseignant vacataire à l’ESPA, qui m’a permis d’obtenir le sujet de ce présent mémoire.
Mes profonds remerciements s’adressent à Monsieur RANDRIANASOLO David, Enseignant Chercheur à l’ESPA et Monsieur RAFALIMANANA Mampitony, Enseignant Chercheur à l’ESPA examinateurs de ce mémoire, qui en dépit de leurs obligations ont accepté d’examiner et de juger ce travail.
L’occasion m’est ici offerte d’adresser mes remerciements à tous les enseignants, particulièrement ceux de la mention Hydraulique qui m’ont transmis leurs savoirs et ont contribués à ma formation durant ces années d’études passées au sein de l’ESPA.
Merci.
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SOMMAIRE REMERCIEMENTS LISTE DES ABREVIATIONS LISTE DES TABLEAUX LISTE DES CARTES LISTE DES FIGURES LISTE DES ANNEXES INTRODUCTION PARTIE I- GENERALITE SUR LE PROGRAMME WAVES APPROCHE ET METHODOLOGIE DE L’ETUDE CHAPITRE I- Cadre et objectifs de l’étude I-1- Objectif général I-2- Les comptes physiques et les comptes monétaires de l’eau I-3- Base de l’étude CHAPITRE II- Collecte et analyse d’informations sur la zone d’étude II-1- Cartographie numérique II-2- Revues Documentaires II-3- SESAM (Suivi-évaluation de l’Eau et de l’Assainissement de Madagascar) II-4- Logiciel CROPWAT CHAPITRE III- Aperçu de Madagascar et ses ressources en eau III-1- Monographie de Madagascar III-2- Les ressources en eau PARTIE II- INVENTAIRE ET EVALUATION DES RESSOURCES EN EAU DISPONIBLES CHAPITRE IV- Description de la zone d’étude: La région Boeny IV-1- Environnement Physique IV-2- Environnement socio-économique IV-3- Atouts de la région CHAPITRE V- Cycle de l’eau et Bassin Versant V-1- Cycle de l’eau : la répartition des eaux V-2- Espace Bassin Versant CHAPITRE VI- Inventaire des ressources en eau disponibles VI-1- Eaux de pluies VI-2- Eaux de surface
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VI-3- Eaux souterraines PARTIE III- QUANTIFICATION DES USAGES DE L’EAU ET ADEQUATIONS RESSOURCES-BESOINS CHAPITRE VII- Les usages de l’eau VII-1- Adduction d’Eau Potable VII-2- Secteur agriculture VII-3- Secteur élevage VII-4- Autres usages de l’eau CHAPITRE VIII- Adéquations et discussions VIII-1- Généralités VIII-2- Adéquation par rapport aux besoins en eau actuels VIII-3- Discussions CONCLUSION BIBLIOGRAPHIES WEBOGRAPHIES ANNEXES TABLE DE MATIERES
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LISTE DES ABREVIATIONS AEP Adduction d’Eau Potable ANDEA Autorité Nationale De l’Eau et de l’Assainissement BD Base de Données BDRSM Base de Données sur les Ressources en eaux Souterraines de Madagascar BF Bornes Fontaines BP Branchements Particuliers BPOR Budget Programme par Objectifs Régionaux BV Bassin Versant Cf. Conféré CNRE Centre Nationale de Recherche sur l’Environnement CREAM Centre de Recherche d’Etudes et d’Appui à l’analyse économique à Madagascar CTGREF Centre Technique du Génie Rural et des Eaux et Forêts en France DGM Direction Générale de la Météorologie ESPA Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo ESRI Environmental System Research Institue Inc ETP EvapoTranspiration Potentielle ETR EvapoTranspiration Réelle FAO Food and Agriculture Organization FOFIFA Foibem-pirenena ho an’ny Fikarohana ho Fampandrosoana ny any Ambanivohitra FPMH Forages Munis de Pompe à Motricité Humaine FTM Foibe Tao-tsaritany Malagasy GIRE Gestion Intégrée des Ressources en Eau INSTAT Institut National de le Statistique JIRAMA Jiro sy Rano Malagasy MAEP Ministère de l’Agriculture, de l’Elevage et de la Pêche MEM Ministère de l’Energie et des Mines MINAGRI MINistère de l’AGRIculture MINEAH Ministère de l’Eau, de l’Assainissement et de l’Hygiène MNT Modèle Numérique du Terrain MPI Micro-Périmètre Irrigué
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OMS Organisme Mondiale pour la Santé ONE Office National pour l’Environnement ONG Organisme Non Gouvernemental ORSTOM Office de Recherche Scientifique d’Outre-Mer PDO point d’eau PNUD Programme des Nations Unies pour le Développement PPMH Puits Munis de Pompe à Motricité Humaine RN4 Route Nationale numéro quatre SCEE-Eau Système de Comptabilité Economique et Environnementale de l’Eau SESAM Suivi-évaluation de l’Eau et de l’Assainissement de Madagascar SIG Système d’Information Géographique SRTM Shuttle Radar Topography Mission TIN Triangular Irregular Network WAVES Wealth Accounting and Valuation of Ecosystem Services
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LISTE DES TABLEAUX Tableau 1: Superficie des districts dans la région ...... 14 Tableau 2 : Températures mensuelles (Années 1996-2015) ...... 26 Tableau 3 : Pluviométries moyennes mensuelles en [mm] (Années 1996-2015) ...... 26 Tableau 4 : Moyenne mensuelle des vitesses du vent ...... 27 Tableau 5 : Humidité Relative ...... 27 Tableau 6 : Résultats de calculs des valeurs de l’ETP ...... 28 Tableau 7 : Répartition de la population par district ...... 29 Tableau 8 : Résultats de calcul du nombre de la population par district et par commune ...... 31 Tableau 9 : Répartition de l'emplacement des parcelles cultivées (2004-2005) ...... 34 Tableau 10 : Effectif du cheptel ...... 36 Tableau 11 : Résultats de calcul du nombre de cheptel ...... 36 Tableau 12 : Caractéristiques des Bassins Versants de la région Boeny ...... 53 Tableau 13 : Résultats de calcul de la pluviométrie moyenne dans la région par la méthode de Polygones de Thiessen...... 57 Tableau 14 : Résultats de calcul de la pluviométrie dans la région selon la loi de GAUSS ...... 57 Tableau 15 : Caractéristiques des Fleuves et Rivières ...... 58 Tableau 16 : Les débits spécifiques à la station Betsiboka à Ambodiroka ...... 60 Tableau 17 : Résultats de calcul des apports annuels par Bassin Versant selon la méthode de station de référence ...... 61 Tableau 18 : Résultats de calcul des apports moyens mensuels par Bassin Versant selon la méthode des stations de référence en [l/s] ...... 63 Tableau 19 : Résultats de calcul des apports quinquennaux mensuels secs par Bassin Versant selon la méthode des stations de référence en [l/s] ...... 63 Tableau 20 : Résultats de calcul des apports décennaux secs mensuels par Bassin Versant selon la méthode des stations de référence en [l/s] ...... 64 Tableau 21 : Résultats de calcul des apports mensuels secs de période de retour 20 ans par Bassin Versant selon la méthode des stations de référence en [l/s] ...... 64 Tableau 22 : Résultats de calcul des apports annuels par Bassin Versant selon la méthode CTGREF 67 Tableau 23 : Résultats de calcul des apports moyens mensuels par Bassin Versant selon la méthode CTGREF en [l/s] ...... 68 Tableau 24 : Résultats de calcul des apports quinquennaux secs mensuels par Bassin Versant selon la méthode CTGREF en [l/s] ...... 68
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Tableau 25 : Résultats de calcul des apports décennaux secs mensuels par Bassin Versant selon la méthode CTGREF en [l/s] ...... 69 Tableau 26 : Résultats de calcul des apports mensuels secs de période de retour 20 ans par Bassin Versant selon la méthode CTGREF en [l/s] ...... 69 Tableau 27 : Résultats de calcul des valeurs des apports annuels par Bassin Versant obtenus par les deux méthodes ...... 72 Tableau 28 : Résultats de calcul des valeurs des apports annuels des Bassins Versants obtenus par les deux méthodes ...... 73 Tableau 29 : Les plans d’eau dans les communes de la région Boeny groupés par District ...... 74 Tableau 30 : Résultats de calcul des besoins en eau de la population dans la région de Boeny en 2015 ...... 83 Tableau 31 : Calendriers Culturaux ...... 88 Tableau 32 : Superficies cultivées par District dans la région Boeny ...... 88 Tableau 33 : Coefficients culturaux ...... 90 Tableau 34 : Résultats de calcul des besoins en eau de la riziculture par la méthode classique ...... 93 Tableau 35 : Résultats de calcul des besoins en eau de la riziculture par la méthode CROPWAT ...... 94 Tableau 36 : Résultats de calcul des besoins en eau de la riziculture par les deux méthodes ...... 94 Tableau 37 : Résultats de calcul des besoins en eau des cultures autres que le riz ...... 96 Tableau 38 : Consommation journalière par Cheptel ...... 97 Tableau 39 : Résultats de calcul des besoins en eau pour l’élevage ...... 98 Tableau 40 : Adéquation en année moyenne sèche pour des besoins en eau actuels ...... 103 Tableau 41 : Adéquation en année quinquennale sèche pour des besoins en eau actuels ...... 103 Tableau 42 : Adéquation en année décennale sèche pour des besoins en eau actuels ...... 104 Tableau 43 : Adéquation en année vingt sèche pour des besoins en eau actuels ...... 104
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LISTE DES CARTES Carte 1 : Délimitation des bassins hydrologiques et Délimitation des régions de Madagascar ...... 12 Carte 2 : Localisation de la région Boeny ...... 15 Carte 3 : Géologie de la région Boeny ...... 17 Carte 4 : Pédologie de la région Boeny ...... 19 Carte 5 : Carte d’occupation du sol dans la région Boeny ...... 21 Carte 6 : Hydrographique de la région Boeny ...... 23 Carte 7 : Hydrogéologie de la région Boeny ...... 25 Carte 8 : Répartition de la population par district de l’année 2010 ...... 30 Carte 9 : Répartition des cultures par district ...... 35 Carte 10: Délimitation des Bassins Versants ...... 43 Carte 11 : Hypsométries des Bassins Versants ...... 47 Carte 12 : Répartition des stations hydroélectriques à Madagascar ...... 99
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LISTE DES FIGURES Figure 1 : Cycle de l’eau ...... 41 Figure 2 : Exemples d’indices de compacité (Musy, 2000) ...... 45 Figure 3 : Courbe Hypsométrique du BV Andranojongy ...... 48 Figure 4 : Courbe Hypsométrique du BV Kapiloza ...... 48 Figure 5 : Courbe Hypsométrique du BV Andranomavo ...... 49 Figure 6 : Courbe Hypsométrique du BV Mahavavy ...... 49 Figure 7 : Courbe Hypsométrique du BV Betsiboka ...... 49 Figure 8 : Courbe Hypsométrique du BV Karambao ...... 50 Figure 9 : Courbe Hypsométrique du BV Mahamavo ...... 50 Figure 10 : Courbe Hypsométrique du BV Antsena_Mariarano ...... 50 Figure 11 : Courbe Hypsométrique du BV Mahajamba ...... 51 Figure 12 : Illustration de la méthode des Polygones de Theissen ...... 56 Figure 13 : Illustration du pourcentage des besoins en eau de la région Boeny ...... 101
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LISTE DES ANNEXES ANNEXE 1 : CALCUL DE L’EVAPOTRANSPIRATION ...... b ANNEXE 2 : ESTIMATION DU NOMBRE DE CHEPTEL DANS LA REGION ...... f ANNEXE 3 : LES PRINCIPALES NAPPES AQUIFERES DE LA REGION ...... i ANNEXE 4 : ANALYSE DES DONNEES PLUVIOMETRIQUES ISSUES DES 4 STATIONS METEOROLOGIQUES DANS LA REGION ...... k ANNEXE 5 : FACTEUR DE COEFFICIENT DE CORRECTION LAMBDA ...... o ANNEXE 6 : COEFFICIENTS HYDRAULIQUES ...... p ANNEXE 7 : CALCUL DES VOLUMES DES PLANS D’EAU DANS LA REGION ...... q ANNEXE 8 : VALEURS DES POROSITES TOTALES ET EFFICACES ...... s ANNEXE 9 : CALCUL DES VOLUMES D’EAUX SOUTERRAINES EXPLOITABLES ET EMMAGASINEES ...... t ANNEXE 10 : COEFFICIENT DE RUISSELLEMENT DES BASSINS VERSANTS ...... u ANNEXE 11 : RAYONNEMENT GLOBAL EXTRATERRESTRE ...... v ANNEXE 12 : METHODE DE CALCUL DU BILAN HYDROLOGIQUE ...... x ANNEXE 13 : STOCKS EN FONCTION DU DEFICIT CUMULE ...... z
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INTRODUCTION
INTRODUCTION La ressource en eau est l’ensemble de toutes les eaux disponibles pour l’humanité et qui lui sont accessibles en tant que ressources. Elle est également un facteur de croissance et source d’énergie, nécessaire au développement du Pays. Elle est indispensable à toute forme de vie surtout étant utilisée dans la plupart des activités humaines.
Même si les documents de stratégie et de planification, les documents de référence technique (manuel, guide pratique) ainsi que les rapports d’études concernant les ressources en eau sont disponibles et abondants, il est certain que la question de disponibilité et d’accès à l’eau à Madagascar reste un des problèmes majeurs auquel les Malgaches devront faire face durant les siècles à venir.
Dans cette optique, Madagascar projette une application du concept «Système de Comptabilité Economique et Environnementale de l’Eau SCEE-Eau1» que le Ministère de l’Eau, de l’Assainissement et de l’Hygiène est en cours de développement avec le programme WAVES (Wealth Accounting and Valuation of Ecosystem Services) financé par la Banque Mondiale pour un plan de gestion des ressources en eau.
L'objectif de la présente étude est la contribution à la réalisation de l’évaluation des ressources en eaux, connues comme étant « le compte de stock », et l’évaluation des volumes d’eaux utilisés, indiqués comme étant « le compte de flux », dans ledit programme WAVES. Ceci est afin de fournir des données, informations et recommandations sur les comptes de l’eau à Madagascar en tant que Pays en voie de développement et partenaire du programme.
Dans ce cadre, on a choisi de suivre la décentralisation politique par région en prenant le cas de la région Boeny. Et pour bien mener l’étude, on envisage de suivre le plan suivant :
La première partie concerne la généralité sur le programme WAVES, approche et méthodologie de l’étude; La seconde partie se focalise sur l’inventaire et l’évaluation des ressources en eau disponibles; Et enfin, la dernière s’articule autour de la quantification des besoins ainsi que les adéquations.
1 Le SCEE-Eau a été élaboré dans le but de normaliser les concepts et méthodes utilisés en matière de comptabilité de l’eau. Il offre un cadre conceptuel qui permet d’organiser des informations économiques et hydrologiques et ainsi d’analyser sur une base cohérente la contribution que l’eau apporte à l’économie et l’impact de celle-ci sur les ressources en eau.
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PARTIE I- GENERALITE SUR LE PROGRAMME WAVES APPROCHE ET METHODOLOGIE DE L’ETUDE
GENERALITE SUR LE PROGRAMME WAVES : APPROCHE ET METHODOLOGIE DE L’ETUDE
CHAPITRE I- Cadre et objectifs de l’étude
I-1- Objectif général Madagascar dispose plusieurs d’importante quantité d’eau exploitable dont la quasi- totalité finit par se déverser dans la mer à travers les grands fleuves. Cette situation amène à mettre en place un système permettant de protéger, de conserver et d’utiliser d’une façon rationnelle et intégrée les ressources en eau de notre Pays.
La présente étude s’inscrit dans le cadre du programme WAVES2 (Wealth Accounting and Valuation of Ecosystem Services) porté par la Banque Mondiale. Ce programme vise à construire un outil de calcul relatif aux comptes physiques et économiques liés à l’eau incluant :
- Le calcul des stocks et flux d’eau, associés aux ressources naturelles et aux activités économiques utilisatrices ; - Le calcul d’indicateurs économiques relatifs aux activités utilisatrices d’eau, et notamment la valeur ajoutée.
Ceci afin de fournir des informations pour répondre à des questions spécifiques de la gestion des ressources en eau et d’assurer un équilibre durable entre la disponibilité et l’utilisation de ce « capital ».
I-2- Les comptes physiques et les comptes monétaires de l’eau En termes de comptabilité, l’approche se traduit à l’élaboration des comptes de stocks et des comptes de flux (physiques et monétaires).
La comptabilité physique est l’évaluation des stocks et flux d’eau, dans l’économie, les activités humaines et l’environnement, avec le point de vue « cycle de l’eau », à grande échelle.
Pour ce du compte monétaire, cette comptabilité consiste à mettre en lien les flux physiques de l’eau avec les flux économiques associés. La comptabilité monétaire de l’eau s’intéresse en
2 Wealth Accounting and Valuation of Ecosystem Services, http://www.wavespartnership.org/waves/ LINA Isabelle 3
GENERALITE SUR LE PROGRAMME WAVES : APPROCHE ET METHODOLOGIE DE L’ETUDE
particulier au calcul de la valeur ajoutée brute des activités économiques fortement utilisatrices d’eau, et au ratio valeur ajoutée/volume d’eau utilisé.
I-3- Base de l’étude La présente étude œuvre surtout sur les comptes physiques en évaluant les stocks et les flux d’eau. Cela inclut:
- La quantification des ressources en eau et l’évaluation des grands flux d’eau «naturels» dans l’environnement;
- La quantification des usages de l’eau et, pour ces usages, l’évaluation des flux avec l’environnement et les autres usages.
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GENERALITE SUR LE PROGRAMME WAVES : APPROCHE ET METHODOLOGIE DE L’ETUDE
CHAPITRE II- Collecte et analyse d’informations sur la zone d’étude
Pour avoir des résultats pertinents sur l’étude, le recueil d’informations s’est réalisé à partir de plusieurs sources :
II-1- Cartographie numérique
II-1-1- Notion du SIG Le Système d’Information Géographique (SIG) est un ensemble organisé de matériel informatique, de logiciels, de données géographiques et de personnel, capable de saisir, de stocker, de mettre à jour, de manipuler et de présenter toutes formes d’informations géographiques référencées.
Le SIG est un environnement d’analyse multidisciplinaire et spatiale offrant des outils de saisie et de gestion d’information sous forme numérique ainsi que des outils d’analyse, de modélisation et de représentation cartographique (Berry et Sailor, 1987).
II-1-2- Utilité Le SIG est un ensemble d’outils puissants qui servent à collecter, à dessiner et à transformer les données spatiales du monde réel pour différentes utilisations. Etant donné les mesures d’information des caractéristiques spatiales du bassin, l’utilisation de la cartographie numérique et le développement de logiciels de traitement de ces caractéristiques prouvent un gain considérablement en temps et en précision par rapport à la méthode manuelle habituelle (RANDRIAMAHERISOA Alain, 1991).
II-1-3- Les étapes de la cartographie informatique et l’élaboration des cartes numériques Les étapes pour une élaboration de carte à partir du SIG sont les suivantes :
- La saisie de l’information : toutes les données ponctuelles, linéaires ou zonales sont saisies à l’aide d’un clavier ou à partir d’une table à numériser. Cette première étape a pour
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fonction de transformer les données géographiques non structurées ou non numériques en données cohérentes sur lesquelles peut se reposer un SIG. - La gestion des données : à l’instar du Système de Gestion de Base de Données, ce sous système permet de gérer les données à savoir : prendre en entrée les données saisies, les stocker, les retrouver en fonction des requêtes ou utilisateurs. - Le traitement de l’information : il permet d’analyser, de croiser, d’élaborer des déductions contribuant à mieux faire ressortir les caractéristiques de la zone géographique en cours d’étude. On peut citer quelques traitements réalisés sur des données graphiques: extraction d’un thème, croisement ou pondération des données, étude évolutive des données, sorties statistiques, etc… - La représentation graphique : cette dernière étape est utilisée pour la mise en forme graphique des informations géographiques de base ou les interfaces des sous-systèmes précédents. D’un simple document de travail à une carte élaborée, telles sont les sorties attendues de cette phase.
II-1-4- Les logiciels Parmi les logiciels commerciaux utilisés, on peut citer:
IDRISI, PCI, TNT-MIPS, ERDAS, ERMAPPER pour le mode raster ; ARCINFO, ARCVIEW, MAPINFO, ATLASGIS, GEOCONCEPT pour le mode vecteur.
Dans le cas de la localisation du site et les aspects physiques de la zone d’étude, on a employé le Système d’Information Géographique (SIG) sous logiciel MapInfo Professionnal 8.0 et ArcGIS 9.3 qui n’est autre que le produit du Environmental System Research Institue Inc (ESRI), ainsi que Global Mapper 10, en utilisant les images satellitaires ainsi que les données obtenues auprès des institutions concernées. L’utilisation de ces matériels permet de comprendre la réalité et d’analyser la zone d’étude.
II-2- Revues Documentaires Des revues d’articles et ouvrages ont été effectuées dans les centres de documentations des institutions telles que la Diorano Wash , Génie Rurale, Statistique Agricole, FAO (Food and
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Agriculture Organisation), FOFIFA (Foibem-pirenena ho an’ny Fikarohana ho Fampandrosoana ny any Ambanivohitra), ONE (Office National pour l’Environnement), l’ANDEA (Autorité Nationale De l’Eau et de l’Assainissement), la JIRAMA( Jiro sy Rano Malagasy), l’INSTAT (Institut National de le STATitstique), CNRE (Centre Nationale de Recherche pour l’Environnement) et la DGM (Direction Générale de la Météorologie).
II-3- SESAM (Suivi-évaluation de l’Eau et de l’Assainissement de Madagascar) Le SESAM est un des outils développé par le Ministère de l’eau destiné à être utilisé pour la mise en œuvre de la Gestion Intégrée des Ressources en Eau (GIRE). Il contient des bases de données en climatologie, hydrologie, géologie et hydrogéologie en se basant sur des références scientifiques de base.
Ce document contribue à l’étude de l’évaluation des ressources en eaux disponibles, en quantité et qualité, de calculer les quantités utilisées, d’estimer les besoins à termes, par bassins hydrographiques répartis selon le découpage administratif du pays. Les domaines pris en compte dans le document SESAM sont ainsi, d’une part le découpage administratif et le découpage par bassins versants, pour définir les unités d’interventions, et d’autre part la climatologie, notamment la pluviométrie, l’hydrologie et l’hydrogéologie pour l’évaluation des ressources en eaux. L’utilisation de l’outil consiste à extraire et à exploiter des cartes intégrées dans le document comme des couches à superposer pour des analyses thématiques. Par ailleurs, les cartes introduites dans ce document sont transmises par e-mail à la demande.
II-4- Logiciel CROPWAT C’est un programme informatique mis au point au sein de l'Organisation des Nations Unies pour l'Alimentation et l'Agriculture (FAO) par Martin Smith pour calculer les besoins en eau propres à l'irrigation sur la base des données climatiques et culturales. C’est une méthode plus fiable et la plus utilisée actuellement pour le calcul de l’évapotranspiration potentiel, dont la formule utilisée est celle de PENMANN-MONTEITH.
Ce programme permet l'établissement de calendriers d'irrigation pour différentes conditions de gestion et le calcul de l'approvisionnement en eau de périmètres pour divers
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GENERALITE SUR LE PROGRAMME WAVES : APPROCHE ET METHODOLOGIE DE L’ETUDE
assolements.
Les données requis par le logiciel, pour son utilisation sont principalement :
Les données climatiques : températures minimales et maximales du site, l’humidité de l’air, la vitesse du vent, la durée de l’insolation ; Les pluviométries moyennes mensuelles ; Les données culturales : type de culture, date de plantation, type du sol, assolement.
En sortie, CROPWAT 8.0 donne les résultats suivants :
Le rayonnement journalier et l’évapotranspiration potentielle ; La pluie efficace ; La phase de croissance et coefficient cultural ; Le besoin en eau de la culture ; Le besoin d’irrigation net.
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GENERALITE SUR LE PROGRAMME WAVES : APPROCHE ET METHODOLOGIE DE L’ETUDE
CHAPITRE III- Aperçu de Madagascar et ses ressources en eau
III-1- Monographie de Madagascar
III-1-1- Localisation géographique Située au sud de l’équateur, dans l’Océan Indien, Madagascar est la cinquième plus grande île du monde avec une superficie de 592 000 [km²]. Séparée de l'Afrique de l'Est continentale par le Canal de Mozambique d'une largeur d'environ 400 [km], elle se trouve entre 12° et 25,3°S, 42° et 50 °E, dans la zone intertropicale.
La Grande Île s’étire sur 1 580 [km] du Nord au Sud et 600 [km] d'est en ouest. Elle est entourée de l'archipel des Comores au Nord-Ouest, des Seychelles au Nord, de La Réunion à l’Est, mais aussi l'Ile Maurice un peu plus à l’Est et du Mozambique à l'Ouest.
III-1-2- Population Pour une superficie de 587 040 [km²], l’Ile compte environ 20 533 014 habitants3, ce qui représente une densité de population de l’ordre de 35 [hab/km²]. Le taux de croissance démographique annuel moyen est de 2,8 [%]. La population vivant en milieu rural représente 78 [%]. Elle est à l’échelle nationale inégalement répartie avec une concentration élevée de population sur les Hautes Terres, laissant de grandes étendues inoccupées dans la partie occidentale notamment l’Ouest et le Sud.
La population malagasy est composée de 18 ethnies unies par une même langue officielle, le «Malagasy», avec ses variantes dialectales déterminées par la situation géographique, l'histoire et les fonds culturels. Ainsi, la population malgache est le résultat d'un mélange très complexe de races. Chaque ethnie a ses coutumes, ses légendes, ses croyances et ses proverbes.
3 Source: Base de Données du Secteur Eau et Assainissement (BDEA) LINA Isabelle 9
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III-1-3- Climatologie – Relief - Réseau Hydrographique Madagascar est découpée en cinq zones climatiques. L’île subit l’influence des alizés et de la mousson. Il existe deux saisons:
- la saison des pluies (saison chaude), de novembre à avril ; - la saison sèche (saison fraîche), de mai à octobre.
Un climat conditionné par sa position géographique, la forme du relief, l’influence maritime et le régime des vents, la température moyenne annuelle du Pays est estimée à 17,8°C. La pluviométrie moyenne annuelle est estimée à 1 632 [mm] par le service de la météorologie nationale malgache.
Une chaîne montagneuse répandue de massifs coupe la Grande Île. La moitié Ouest, la plus large et la plus étalée, est occupée par des plaines alluvionnaires à faible pente, depuis les hautes terres du centre jusqu’au Canal du Mozambique, tandis qu’à l’Est une étroite bande de falaises se nivelle brusquement en une mince plaine côtière bordée par l’Océan Indien. La région Nord, volcanique, est isolée par le massif le plus élevé de l’Île où culmine le Tsaratanana de 2 800 [m]. Le « grand Sud » semi-aride est partagé entre plateaux calcaires (Sud-Ouest), plaine sèche (pointe Sud) et chaînes anosyennes (Sud-Est).
La zone montagneuse occupe la partie centrale de la grande île d’où prennent sources presque toutes les rivières et les fleuves. Cette partie montagneuse est entourée de vastes plaines descendant en pente douce vers la mer.
Le réseau hydrographique de Madagascar est très dense avec des lacs importants, et des grands fleuves se terminant par des deltas près des côtes. Ce réseau hydrographique couvre une longueur totale de plus de 3000 [km], subdivisée en cinq versants d’importances très inégales:
- Versant du Nord-Est et de la montagne d’Ambre (Mahavavy, …) - Versant de Tsaratanana (Sambirano, Bemarivo,...) - Versant Est (Mangoro, Maningory, Mananara,...) - Versant Ouest (Betsiboka, Mahavavy, Mahajamba, ...) - Versant Sud (Mandrare, Menarandra).
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GENERALITE SUR LE PROGRAMME WAVES : APPROCHE ET METHODOLOGIE DE L’ETUDE
A cause de leurs itinéraires plus ou moins accidentés, les fleuves et rivières Malagasy ne sont navigables que dans leur cours inférieur.
III-2- Les ressources en eau
III-2-1- Sur le plan hydrologique On constate que Madagascar est suffisamment pourvue d’eau que ce soit sur le plan des eaux de surface que sur le plan des eaux souterraines, mais elles sont irrégulièrement réparties spatialement et temporellement. Le régime des eaux est très lié à celui des précipitations.
Plus les forts orages sont fréquents au cours d’une période (saison, mois, semaine) plus l’eau est abondante. Plus le climat est capricieux, plus le régime hydrologique est capricieux.
III-2-2- Sur le plan de la surveillance et de gestion de l’eau Le pays est doté d’un réseau de stations pluviométriques, de mesures et d’observations de débit, de hauteur d’eau (stations hydrométriques) et de niveau de la nappe phréatique (stations piézométriques). L’Etat s’occupe de leur contrôle et de leur suivi ; des associations (Associations des Usagers de l’Eau et des points d’eau) s’occupent également de leur suivi.
L’Etat a créé récemment l’Autorité Nationale de l’Eau et de l’Assainissement (ANDEA) pour la gestion intégrée de l’eau au niveau national en émettant ses responsabilités à l’échelle des bassins hydrologiques.
III-2-3- Les zones hydrologiques Sur le plan administratif, Madagascar est constituée de 22 régions. Mais des études ont pu conclure que le découpage de l’île en zones hydrologiques permet de prendre en compte la diversité des contextes hydro-climatiques du pays. Le découpage retenu est ce des bassins versants hydrographiques répartis par région en application du DECRET N° 2003-191 Portant création des Agences de bassin et fixant leur organisation, attribution, et fonctionnement.
La carte suivante présente la délimitation des bassins hydrographiques avec la délimitation des Régions de Madagascar.
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GENERALITE SUR LE PROGRAMME WAVES : APPROCHE ET METHODOLOGIE DE L’ETUDE
Carte 1 : Délimitation des bassins hydrologiques et Délimitation des régions de Madagascar Source : L’auteur sur ArcGIS, BD100 (FTM)
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PARTIE II- INVENTAIRE ET EVALUATION DES RESSOURCES EN EAU DISPONIBLES
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CHAPITRE IV- Description de la zone d’étude: La région Boeny
IV-1- Environnement Physique
IV-1-1- Localisation géographique Située sur la partie littorale Nord-Ouest de Madagascar avec une façade maritime de longueur environ 690 [km] de côte et bordée à l’Ouest par le Canal de Mozambique, la région Boeny est dotée d’une potentialité touristique et économique importante. Elle est classée comme deuxième grenier de Madagascar et première ville crevettière.
La région se trouve entre 16°18’0 S et 46°6’0 E, elle s’étend sur une superficie de 29 826[km²] et représente 5,17% de la superficie totale de Madagascar.
Elle est frontalière au Nord par la Région Sofia, à l’Est par la région Betsiboka, au Sud par la région Melaky. Elle est composée de six Districts dont Mahajanga I comme chef-lieu administratif de la région, Mahajanga II au Nord, Soalala à l’extrême Sud-Ouest, Mitsinjo à l’Ouest, Marovoay au Centre-Sud et Ambato Boeny à l’Est.
Mahajanga ville, le Chef-lieu de la région, se trouve à 571 [km] au Nord-Ouest de la Capitale Antananarivo. Elle est reliée par la RN4 avec la Capitale.
Tableau 1: Superficie des districts dans la région
District Superficie en [km²] AMBATO BOENY 8028 MAHAJANGA I 57 MAHAJANGA II 4721 MAROVOAY 5629 MITSINJO 4601 SOALALA 6790 TOTAL 29826 Source : Région Boeny. Monographie 2013
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Carte 2 : Localisation de la région Boeny Source : L’auteur sur ArcGIS, BD100 (FTM)
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IV-1-2- Relief Le relief joue un rôle important dans la différenciation des régions, et sa forme influence fortement le régime hydrologique d’une rivière et d’un fleuve. La configuration topographique de la région se calque sur la disposition en bandes concentriques des unités géologiques qui développent de vastes étendues planes à moins de 800[m] d’altitude en moyenne.
IV-1-3- Contexte Géologique La région se trouve dans la zone de basse altitude, constituée de terrains sédimentaires reposant sur le socle ancien cristallin où se distinguent notamment des cuestas et plateaux formés par:
- des calcaires jurassiques ; - grès crétacés du massif de l’Ankarafantsika et du Tsingy de Namoroka ; - des plaines alluviales vers l’intérieur des terres du côté de Marovoay et Madirovalo ; - aussi une longue plaine côtière partant des environs de Soalala à l’Ouest jusqu’à l’embouchure du Mahajamba au Nord-Est.
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Carte 3 : Géologie de la région Boeny Source : L’auteur sur ArcGIS, BD100 (FTM)
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IV-1-4- Les sols et végétations
a) Les sols Trois grands types de sols d’origine ferrugineux tropicaux caractérisent la pédologie de la région:
– les sols des tanety latéritiques rouges en bordure des bassins versants qui dominent en petite partie sur Ambato Boeny, Soalala, Mitsinjo, Marovoay et Mahajanga II.
– les sols hydromorphes des bas-fonds ou de plaines, qui occupent en général les parties amont où commencent les mangroves, c’est-à-dire quelques kilomètres des embouchures des grands fleuves : Mahavavy, Betsiboka et Mahajamba.
– les baiboho se trouvent sur les bourrelets de chaque berge des grands fleuves dans les terres cultivables situées dans les zones de Marovoay, Mahajanga II, Mitsinjo, Ambato Boeny.
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Carte 4 : Pédologie de la région Boeny Source : L’auteur sur ArcGIS, BD100 (FTM)
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b) Végétations La couverture végétale4 dans la région Boeny est composée de:
- Forêt dense humide de moyenne altitude - Forêt dense sèche - Forêt rupicole - Forêt dense sèche dégradées - Mosaïque de culture, jachères et lambeaux fruitiers - Mangroves - Savanes avec éléments ligneux - Savane sans éléments ligneux
Les différentes utilisations des bois provenant des forêts sont constituées par des bois de chauffe, du charbon de bois, des perches et gaulettes, du raphia, et enfin du satrana.
4 Source: ONE_2006 LINA Isabelle 20
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Carte 5 : Carte d’occupation du sol dans la région Boeny Source : L’auteur sur ArcGIS, BD100 (FTM)
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REMARQUE: Cette couverture végétale est basée sur des bases de données de FTM : BD100. Il se peut donc qu’elle ne représente plus l’état réel actuel de l’occupation du sol à cause des dégradations ayant pu subir le sol en question
.
IV-1-5- Hydrologie La région est largement drainée par un réseau hydrographique particulièrement dense qui met à sa disposition un capital d’eau considérable, susceptible de dynamiser ses activités économiques (transport fluvial et maritime, alimentation en eau, pêche, agriculture, énergie hydroélectrique).
L’hydrographie de la région Boeny est dominée par la présence du deuxième grand lac de Madagascar après le Lac Alaotra qui est le lac Kinkony. Entre autres, on peut noter les grands fleuves suivants : Betsiboka, Mahavavy du Sud, Mahajamba.
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Carte 6 : Hydrographique de la région Boeny Source : L’auteur sur ArcGIS, BD100 (FTM)
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IV-1-6- Hydrogéologie Toutes les eaux se trouvant sous la surface du sol, dans la zone de saturation et en contact direct avec le sol ou le sous-sol constituent les eaux souterraines qui proviennent de l’infiltration des eaux de pluies dans le sol. On les observe à partir des stations piézométriques afin de mesurer le niveau de la nappe.
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Carte 7 : Hydrogéologie de la région Boeny Source : L’auteur sur ArcGIS, BD100 (FTM)
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IV-1-7- Climatologie Le climat de la région est de type tropical sec, fortement influencé par la mousson avec une alternance de 7 mois de saison sèche d’Avril à Octobre et 5 mois de saison pluvieuse, qui s’étale d’Octobre à Avril.
a) Température Selon les données recueillies auprès de service de la météorologie, la température moyenne annuelle de la Région est de 28°C. Les données disponibles concernant la température sont celles relevées dans les 4 stations existantes dans la région, à savoir : la station de Majunga, de Marovoay, d’Ambato-Boeny ainsi que de Soalala.
Tableau 2 : Températures mensuelles (Années 1996-2015)
Mois J F M A M J J A S O N D
23,8 24,0 23,8 23,1 21,1 19,1 18,2 18,5 20,4 21,4 23,0 23,5
32,6 32,9 33,7 34,2 33,4 32,2 31,9 32,0 33,4 34,8 35,2 33,8
28,2 28,4 28,7 28,6 27,2 25,6 25,0 25,2 26,9 28,1 29,1 28,6 Source : Direction des Exploitations Météorologiques
b) Pluviométrie Selon les mêmes sources, la pluviométrie moyenne annuelle de la région se situe entre 1000 à 1500 [mm]. Les données disponibles concernant la pluviométrie sont celles relevées dans les 4 stations mentionnées dans le tableau suivant (Plus de détails dans les paragraphes suivants et en annexe).
Tableau 3 : Pluviométries moyennes mensuelles en [mm] (Années 1996-2015)
STATIONS J F M A M J J A S O N D ANNUELS SOALALA 354 192 170 20 1 0 0 0 0 7 38 164 975 AMBATO-BOENY 343 273 184 30 4 0 1 0 0 16 74 227 1183 MAJUNGA 500 328 155 43 6 1 2 1 1 12 76 236 1390 MAROVOAY 352 286 188 31 5 0 0 0 0 12 67 226 1198 Source : Direction Générale de la Météorologie
c) Vents et cyclones Les vents sont modérés pendant presque toute l’année avec une dominance de l’alizée du Sud- Est d’Avril à Septembre. A Boeny, on note qu’à l’arrivée de l’alizé ce vent est très sec car il s’est déjà déchargé de toute son humidité (en montant la chaine centrale de l’Ile puis en
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INVENTAIRE ET EVALUATION DES RESSOURCES EN EAU DISPONIBLES basculant vers l’Ouest sur la ligne de partage des eaux). La mousson de Nord-Ouest souffle d’Octobre à Mars et amène la pluie.
Généralement, la région Boeny n’est pas une zone cyclonique. La plupart des cyclones qui touchent Madagascar viennent de l’Océan Indien. Ils arrivent sur la région Boeny déjà affaibli par la traversée de l’Ile, apportent de fortes précipitations, mais ne sont plus accompagnés de vents violents dévastateurs. Cependant, des destructions considérables peuvent être occasionnées par des cyclones qui se forment dans le canal de Mozambique.
Les données disponibles concernant le vent sont ceux de la station de Mahajanga.
Tableau 4 : Moyenne mensuelle des vitesses du vent
Mois J F M A M J J A S O N D
Direction NE/NW NE/NW E/NW E/NW E/SW SE SE E/N E/NW E/NW E/NW E/NW V [km/h] 12 11 10 9 9 11 13 14 16 15 16 12 Source : Direction Générale de la Météorologie
d) Humidité Relative L’humidité relative participe directement dans le processus des pertes par évaporation des eaux de surface. Pour la région Boeny, nous avons utilisé les données recueillies à la station de Mahajanga.
Tableau 5 : Humidité Relative
Mois J F M A M J J A S O N D HR[%] 82 84 81 76 70 66 66 64 65 68 73 80 Source : Direction Générale de la Météorologie
e) Evapotranspiration L’évapotranspiration réelle (ETR) est la quantité réelle d’eau évaporée ou transpirée par le sol, les végétaux et les surfaces d’eau libres d’un bassin versant (J.P. Laborde, Eléments d’Hydrologie de surface, Edition 2009).
L’évapotranspiration potentielle (ETP), est obtenue quand l’humidité est à son point de rétention et quand la plante atteint son activité biologique maximum. Elle dépend de plusieurs facteurs, et peut être considérer comme une grandeur climatique déterminée par l’énergie de radiation disponible pour la vaporisation de l’eau et la vitesse de transfert de la vapeur de la
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INVENTAIRE ET EVALUATION DES RESSOURCES EN EAU DISPONIBLES surface évaporant dans l’atmosphère.
On peut l’effectuer avec des instruments de mesure tels que :
- Le bac d’évaporation de classe A du weather bureau ; - Le bac enterré de type COLORADO ; - L’évaporomètre WILD : balance de type pèse mètre ; - L’évaporomètre PICHE ;
Mais des méthodes empiriques anciennes peuvent être utilisées pour déterminer l’évapotranspiration.
Pour estimer l’ETP, il existe certains formules dont certains sont très simples que d’autres sont très complexes. (Les calculs seront présentés en annexe). Citons entre autres les formules suivantes:
- La formule selon BLANEY-CRIDDLE, - La formule selon THORNTWAITE, - La formule selon TURC, - La formule selon PENMAN-MONTEITH.
Les valeurs de l’ETP selon les différentes formules utilisées dans le tableau suivant :
Tableau 6 : Résultats de calculs des valeurs de l’ETP
Formule ETP [mm/an] BLANEY-CRIDDLE 2098 THORNTHWAITE 1730 TURC 1604 PENMAN-MONTEITH 1901
On constate que la valeur de l’ETP obtenue par la formule de BLANEY-CRIDDLE semble être surestimée, alors que celle de TURC donne la valeur la plus basse. Pour la suite de l’étude, on va prendre le résultat à partir de la formule de PENMAN-MONTEITH estimant comme la formule la plus développée.
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IV-2- Environnement socio-économique
IV-2-1- Effectif de la population Pour une superficie de 29 826 [km²], la région Boeny abrite 737 442 habitants5. A part la ville de MahajangaI qui est la Capitale de la région, la plus forte concentration se trouve dans le district de Marovoay (42 habitants au kilomètre carré), qui s’explique par le fait que ce dernier compte parmi la plus fine fleur de l’agriculture malgache grâce à leurs immenses richesses pédologiques et à des traditions de cultures intensives héritées de la colonisation. Par contre la plus faible concentration démographique se trouve à Soalala (avec seulement 12habitants au kilomètre carré).
Les habitants de cette région sont surtout des riziculteurs, éleveurs et pêcheurs. Ce sont des Sakalava, des migrants définitifs et des saisonniers de la région. Le respect des cultures fait aussi l’unicité de la région.
IV-2-2- Composition et répartition D’après le recensement, la région Boeny est dominée par les Sakalava qui en général représentent plus de 40% de la population. Viennent ensuite les Merina (23%), les Betsileo (13%), les Antaisaka (10%), les Antandroy (6%), les Tsimihety (5%) et 3% composé par des ethnies différentes. Cette population est répartie comme suit :
Tableau 7 : Répartition de la population par district
DISTRICT AMBATO BOENI MAHAJANGA I MAHAJANGA II MAROVOAY MITSINJO SOALALA
Population 194 768 203 459 71 492 168 521 54 942 44 262 Source: document PNUD
5 Document PNUD population 2010 LINA Isabelle 29
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Carte 8 : Répartition de la population par district de l’année 2010 Source : L’auteur sur ArcGIS, BD100 (FTM)
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IV-2-3- Estimation du nombre de la population actuelle Comme on a vu précédemment, les données du Programme des Nations Unies pour le Développement (PNUD) fournissent une estimation de la population par district pour l’année 2010.
Par ailleurs, la population dans la région Boeny évolue avec un taux d’accroissement annuel de l’ordre de 2,7%6. Cette évolution peut s’expliquer par plusieurs facteurs, notamment les migrations internes de la population et l’exode rural. Ainsi, la projection de la population est donnée par la formule générale:
( )
désigne le nombre de la population à l’année n de projection,
désigne le nombre de la population à l’année initiale considérée,
, désigne le taux d’accroissement de la population,
, désigne le nombre d’année de projection.
Après calcul, le nombre de la population dans la région de Boeny en année 2015 est présenté dans le tableau suivant.
Tableau 8 : Résultats de calcul du nombre de la population par district et par commune
DISTRICT COMMUNE Population 2010 Population 2015 AMBATO AMBARIMAY 43 158 49 308 AMBONDROMAMY 6 693 7 647 ANDRANOFASIKA 9 656 11 032 ANDRANOMAMY 14 525 16 595 ANJIAJIA 18 497 21 133 AMBATO BOENI ANKIJABE 12 707 14 518 ANKIRIHITRA 9 365 10 699 MADIROVALO 28 286 32 316 MANERINERINA 17 186 19 635 SITAMPIKY 22 581 25 799 TSARAMANDROSO 12 115 13 841
6 Document PNUD LINA Isabelle 31
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DISTRICT COMMUNE Population 2010 Population 2015 MAHABIBO 107 432 122 740 MAHAJANGA I MAHAJANGA 96 027 109 710 AMBALABE BEFANJAVA 6 144 7 019 AMBALAKIDA 6 932 7 920 ANDRANOBOKA 5 370 6 135 BEKOBAY 7 734 8 836 MAHAJANGA II BELOBAKA 11 686 13 351 BETSAKO 9 674 11 052 BOANAMARY 4 825 5 513 MAHAJAMBA USINE 11 983 13 690 MARIARANO 7 142 8 160 AMBOLOMOTY 9 497 10 850 ANKARAOBATO 7 939 9 070 ANKAZOMBORONA 16 198 18 506 ANOSINALAINOLONA 7 094 8 105 ANTANAMBAO ANDRANOLAVA 4 043 4 619 ANTANIMASAKA 5 713 6 527 MAROVOAY BEMAHARIVO 7 199 8 225 MANARATSANDRY 19 445 22 216 MAROSAKOA 4 924 5 626 MAROVOAY BANLIEUE 7 080 8 089 MAROVOAY VILLE 72 966 83 363 TSARARANO 6 420 7 335 AMBARIMANINGA 4 531 5 177 ANTONGOMENA BEVARY 9 732 11 119 ANTSEZA 7 412 8 468 MITSINJO BEKIPAY 4 758 5 436 KATSEPY 9 633 11 006 MATSAKABANJA 10 296 11 763 MITSINJO 8 582 9 805 AMBOHIPAKY 10 080 11 516 SOALALA ANDRANOMAVO 19 209 21 946 SOALALA 14 973 17 106 TOTAL 737 442 842 520 Cependant, le nombre de la population dans la région de Boeny en année 2015 est de l’ordre de 842 520 [hab].
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Notre étude se porte surtout sur la notion d’urbain et/ou de rural qui a été définie avec les limites administratives lors du recensement général de la population et de l’habitat de 1993. Le milieu urbain est symbolisé par la Capitale, les chefs-lieux de province et les chefs-lieux de fivondronana. Le reste de la région sera nommé le milieu rural.
Si on se repose sur ce fait, la région représente un fort taux de population rurale avec 54%, contre une population urbaine de l’ordre de 46%.
IV-3- Atouts de la région
IV-3-1- Le secteur Agriculture Les conditions climatiques, géologiques et pédologiques ont conféré à la Région une vocation agricole, avec une forte potentialité en culture vivrière, de rente et fruitière.
Dans 33 communes sur 43, la culture rizicole tient la première place. Si, dans la majorité de cas, la production est essentiellement destinée à la consommation domestique, la production est écoulée sur le marché régional et national. Généralement, la culture de manioc et de maïs suivent de près la riziculture. D'autres spéculations sont également très développées dans la Région selon les spécificités de chaque district et commune.
Pour le cas de Mahajanga II par exemple, la culture maraîchère, de tomate et de concombre font la réputation dans les communes de Belobaka, de Betsako et d'Ambalakida.
Concernant les districts de Mitsinjo et Soalala, la canne à sucre constitue le principal produit agricole en dehors de la riziculture.
Pour ce qui est du district d'Ambato-Boeny, il est reconnu pour la culture de rente constituée essentiellement d'arachide huilière, de coton et de tabac.
Par ailleurs, des blocs forestiers d'arbres fruitiers longent la route nationale RN4, notamment de fruits exotiques tels que les manguiers, les bananiers, les cocotiers, les tamariniers, les anacardiers et les jujubiers. Même si ces arbres sont cultivés de manière sauvage, des milliers de famille en soutirent des revenus non négligeables durant les campagnes.
Pour la région Boeny, l'emplacement des parcelles cultivées se répartit comme suit:
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Tableau 9 : Répartition de l'emplacement des parcelles cultivées (2004-2005)
Emplacement Pourcentage occupation Plaine bas fond 55,19% Vallée 6,41% Plateau 9,53% Colline 0,18% Gradin (Pente) 0,18% Baiboho 28,51% Source :MAEP-DSI-SSA-2006
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Carte 9 : Répartition des cultures par district
Source : L’auteur sur ArcGIS, BD100 (FTM)
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IV-3-2- Le Secteur Elevage La région est caractérisée par sa grande présence en termes de marché dans la filière bovine. L'élevage constitue une occupation prioritaire pour la population sise en milieu rural.
L'élevage demeure encore actuellement contemplatif dans les communes rurales pour l'élevage bovin, ovin et caprin. En effet, peu d'éleveurs se tournent vers la filière de viande bovine et de lait. Les activités pastorales sont souvent considérées comme des activités d'appoint des activités agricoles notamment pour l'élevage des volailles, de porcins et d'ovins/caprins. Elles sont destinées à renforcer les revenus familiaux durant les périodes de soudure ainsi qu'aux funérailles, les fêtes familiales ou cultuelles. Les animaux sont élevés de façon sauvage, en liberté dans la nature et rarement réunis dans les lieux clôturés. L'intégration des bons géniteurs et des vaches laitières est très faible.
Les effectifs totaux dans la région sont donnés ci-dessous:
Tableau 10 : Effectif du cheptel
ANNEE Bovin Porcin Caprin Ovin 2006 627 000 24 000 16 630 18 800 2007 629 740 24 510 16 910 19 490 2008 632 490 25 030 17 170 20 230 2009 635 230 25 060 17 420 20 980 2010 637 960 25 850 17 650 21 690 2011 640 700 26 360 17 900 21 900 2012 645 400 26 900 18 100 22 300 Source: SAIGS/DSI ;DIREL : Direction régionale
L’évolution du nombre du cheptel dans la zone d’études varie suivant le type de Bétail. D’après le calcul, on résume sur le tableau ci-dessous le nombre du cheptel pour l’année 2015 (détails en annexe).
Tableau 11 : Résultats de calcul du nombre de cheptel
ANNEE Bovin Porcin Caprin Ovin 2015 653 137 27 939 18 803 24 363
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IV-3-3- Le Secteur Energie En termes d’éclairage, l’énergie utilisée actuellement par la Jiro sy Rano Malagasy (JIRAMA) et par la plupart des secteurs privés est à base thermique. A l'extérieur de Mahajanga ville, les chefs-lieux de district sont électrifiés. Toutefois, en dehors de la commune de Marovoay et d'Ambato-Boeny l’accès est limité à raison de quelques heures seulement avant minuit. La source d’éclairage la plus utilisée dans les communes rurales demeure à ce jour le pétrole.
En termes de son « capital soleil », la région dispose d'une potentialité inestimable qui pourrait être exploitée en matière d'énergie.
Par ailleurs, avec son important réseau hydrographique, la région dispose également d’une capitale eau qui n'attend qu’à être mis en valeur pour la fourniture d'énergie hydroélectrique, en occurrence la grande chute d’eau de la Mahavavy dans la commune d’Ambarimaninga, à Mitsinjo et du côté d’Ambato-Boeny et de Maevatanàna sur Betsiboka à Ambodiroka.
IV-3-4- Le Secteur Mines Si la région n’aménage pas de gisements en pierres précieuses qui font généralement la réputation de Madagascar, elle dispose de produits à vocation industrielle. En effet, la région Boeny est en bonne position en la matière pour contribuer à la politique nationale sur la promotion des industries, routes, bâtiments et travaux publics.
Les minerais existants pouvant contribués au développement du secteur sont:
- le gisement immense de fer et de magnétite à Soalala, pour la métallurgie - Autres dérivés des roches calcaires et du gypse du côté de Boanamaro et d’Ambato- Boeny pour la cimenterie - Gravelles à Mahajanga II où la Société COLAS et Béton Ouest sont déjà installées - Souffre à Marovoay, ect...
D'autres produits peuvent également être valorisés comme les ammonites et le septariat à Marovoay et le célestite, pierre à destination ornementale à Sankoany, un petit village de Katsepy.
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IV-3-5- Pêche et pisciculture Les activités de pêche sont relativement très peu développées vu des proportions de communes qui les pratiquent. Elles revêtent de grande importance au niveau du district de Mahajanga I, au sein duquel toutes les communes pratiquent la pêche industrielle maritime et la pêche côtière. Dans le district de Soalala on pratique surtout la pêche en eau douce, la pêche côtière et l’aquaculture. A Mahajanga II, la pêche côtière, la pêche en eau douce et l’aquaculture sont pratiquées dans les communes. A Mitsinjo, la rizipisciculture et la pêche en eau douce sont distinguées vu les proportions de communes qui les pratiquent. Quant à Ambato Boeny, la seule activité de pêche y recensée semble la pêche en eau douce.
IV-3-6- Tourisme et hôtellerie Le secteur touristique participe au développement de la région Boeny. En effet, depuis ces dix dernières années, ce secteur a connu une hausse sans précédent de par sa situation géographique et son « éternel été», la région Boeny fait partie des destinations des touristes nationaux.
Si le tourisme balnéaire figure sur la liste des produits les plus reconnus du Boeny, la région dispose également de sites riches en faunes et en flores endémiques, ainsi que de sites culturels très renommés. D’après la carte touristique régionale, la région dispose:
En écotourisme, de trois parcs nationaux :
- Le Tsingy de Namoroka à Soalala ; - La réserve d’Ankarafantsika à Marovoay/ Ambato-Boeni ; - La Baie de Baly ; - Un site au lac Kinkony propice à l’ornithologie avec différentes espèces endémiques.
Comme sites culturels, des sites suivants:
- La grotte d’Anjohibe et de la chute de Mahafanina de Mariarano - Le cirque rouge - La grotte de Belobaka - Le site des fossiles de dinosaures - Les vestiges d’Ambohitrombikely, d’Antsoheribory et des villages d’Antalaotsy - Des ouvrages EIFFEL
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- Les lacs sacrés - Différents lieux cultuels et un musée dénommé AKIBA.
En tourisme balnéaire
De nouvelles plages sont actuellement en pleine expansion dans la partie Nord de la Région, en plus de la plage d’Amborovy et de grand pavois. Il s’agit de la plage d’Ampazony et d’Antsahanitia, des plages vierges où une réserve foncière touristique a été créée. Pour la partie sud, la baie de BALI à Soalala et la baie de Boeny offrent des plages à sable fin et des récifs coralliens très intéressants pour les plongées sous-marines.
Les sables embouteillés, les vanneries en raphia et en « satrana », les maquettes de bateaux en palissandre, les peintures, les fossiles et les pierres ornementales (céléstite) constituent des produits d’artisanat typiquement BOENY, qui enrichissent indéniablement les produits touristiques susmentionnés.
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CHAPITRE V- Cycle de l’eau et Bassin Versant
V-1- Cycle de l’eau : la répartition des eaux Dans ce contexte, "la mesure quantitative et qualitative des éléments du cycle hydrologique et la mesure des autres caractéristiques de l'environnement qui influent sur l'eau constituent une base essentielle pour une gestion efficace de l'eau". (Déclaration de Dublin, 1992).
De ce fait, la compréhension et l'analyse du cycle de l'eau sont la base de toute étude et réflexion au sujet de l’évaluation des ressources en eau.
Le processus commence avec les précipitations qui peuvent tomber sur la végétation, les surfaces terrestres ou les plans d’eau du bassin (cours d’eau, marais et lacs).
Dans un système hydrologique naturel, une grande partie de l’eau tombée comme précipitation retourne dans l’atmosphère par évaporation sur les sols et les plans d’eau, et par la transpiration des plantes. D’autre partie tombée sur le couvert végétal rejoint les eaux tombées directement sur le sol. A ce niveau, l’eau peut stagner et s’infiltrer en fonction du type de sol, de son occupation et de sa teneur en eau.
L’eau qui s’infiltre est stockée temporairement dans la partie superficielle du sol. De là, elle peut remonter en surface par capillarité ou s’écoule dans cette couche superficielle parallèlement à la surface du sol, ou bien percoler vers la nappe aquifère.
L’eau qui ne stagne pas sur le sol et qui ne s’infiltre pas, ruisselle en surface pour rejoindre directement le réseau hydrographique.
La précision de la représentation de l’ensemble de ce processus dépend des informations recherchées. Pour notre cas, la prise en compte des mouvements de l’eau à travers les différentes composantes du processus est nécessaire c’est-à-dire une représentation relativement simplifiée des mouvements et stockages de l’eau afin d’évaluer la répartition des ressources en eaux, connu comme étant « le compte de stock » dans le programme WAVES. Cette représentation est illustrée par la figure suivante.
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Figure 1 : Cycle de l’eau
Source : L’auteur sur ArcSCENE, BD100 3D (FTM)
V-2- Espace Bassin Versant L’étude du cycle de l’eau, les bilans que l’on établit, peuvent donc se faire à différentes échelles, globale, régionale ou locale. L’objet d’étude et les méthodes employées sont propres à l’échelle d’espace et de temps à laquelle on s’intéresse. Tous ces éléments sont à considérer
(mesurés, calculés) au niveau d’une surface : le bassin versant7.
Un bassin versant est la totalité de la surface topographique drainé par un cours d’eau et ses affluents à l’amont d’une section de contrôle, appelée exutoire, de telle sorte que l’ensemble des écoulements prenant naissance à l’intérieur de cette surface doit passer
7 A Madagascar, il existe 35 grands bassins versants définis par la Direction de l’Hydrologie de la Météorologie sur la base du document « Fleuves et Rivière de Madagascar » sans prendre en compte les îles comme Nosy Be et Île St. Marie. Par ailleurs, chaque bassin versant porte le nom du grand fleuve de la zone concernée.
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INVENTAIRE ET EVALUATION DES RESSOURCES EN EAU DISPONIBLES impérativement par l’exutoire avant de poursuivre son trajet vers l’aval. (Cours Hydrologie ème 3 Année, RANDRIAMAHERISOA Alain)
Le planimétrage se fait par une délimitation géographique en se référant les altitudes maximums et en évitant de passer à travers les moindres cours d’eau existants.
La délimitation du bassin versant a été effectuée à l’aide du logiciel ArcGIS 9.3 à partir d’un Modèle Numérique du Terrain (MNT) de résolution spaciale 90m x 90m : SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) et d’un MNT à maillage triangulaire quelconque : TIN.
Les bassins sont pris au point le plus en aval (à l’embouchure) pour avoir l’apport total des cours d’eau. Nous avons pu repérer l’existence de 9 grands Bassins Versants et plusieurs micro-bassins versants à partir des cours d’eau existants dans la région Boeny.
BV1 : Bassin Versant Andranojongy-Manombo BV2 : Bassin Versant Kapiloza-Namahota BV3 : Bassin Versant Andranomavo BV4 : Bassin Versant Mahavavy BV5 : Bassin Versant Betsiboka BV6 : Bassin Versant Karambao BV7 : Bassin Versant Mahamavo BV8 : Bassin Versant Antsena-Mariarano BV9 : Bassin Versant Mahajamba
Les caractéristiques des bassins versants identifiés seront nécessaires pour les estimations de débits notamment pour le débit de surface.
La carte qui suit représente la délimitation de ces Bassin Versants.
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Carte 10: Délimitation des Bassins Versants Source : L’auteur sur ArcGIS, BD100 (FTM)
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V-2-1- Surface et Périmètre La surface (S) d’un bassin versant est la portion du plan délimité par son contour ou périmètre (P). Sa mesure peut se faire soit à l’aide d’une planimétrie, soit par la méthode des petits carrés, soit par l’utilisation d’un logiciel SIG.
Dans ce cas, on a tracé à l’aide du logiciel ArcGIS 9.3, à partir d’une carte topographique de la région Boeny, à l’échelle 1/100 000. La carte est scannée, calée en coordonnées Laborde, puis traitée.
V-2-2- Forme du Bassin Versant La forme d’un Bassin Versant dépend de la géomorphologie du terrain. La forme du
Bassin Versant est identifiée par l’indice de compacité de GRAVIELIUS(1914) noté « ». Ce coefficient est défini comme le rapport entre le périmètre du bassin et le cercle ayant la même surface.
√ √ √ √ √
Avec :
, désigne l’indice de compacité de GRAVIELIUS [adimensionnel] ;
P, désigne le périmètre du bassin versant en [km] ;
S, désigne la superficie du bassin versant en [km²].
Lorsque la valeur de est proche de 1, le bassin a une forme arrondie, par contre si est largement supérieur à 1, la forme est plutôt allongée. Hydrologiquement, cela signifie que pour une même pluie, un bassin de forme allongée favorise de plus faibles débits de pointe de crue, ceci est dû à un cheminement important de l’eau à l’exutoire. Par contre, un bassin de forme arrondie présente un temps de concentration plus court et génère des débits de pointe plus forte.
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Figure 2 : Exemples d’indices de compacité (Musy, 2000)
V-2-3- Rectangle équivalent Le rectangle équivalent est défini comme étant un rectangle de même superficie, de même coefficient , de même répartition hypsométrique et de même écoulement que le Bassin Versant considéré. Il a été établi pour permettre la comparaison des bassins versants entre eux. La propriété de ce rectangle est un facteur important pour le calcul de la pente du bassin versant. En assimilant le bassin à un rectangle équivalent de même superficie et de surface; la valeur de la longueur L et de la largeur l du rectangle résulte de la relation :
√ ( √ ( ) )
Et
L, désigne la longueur du rectangle équivalent en [km] ;
l, désigne la largeur du rectangle équivalent en [km] ;
, désigne l’indice de compacité de Gravielius en [adimensionnel] ;
S, désigne la surface du bassin versant en [km²] ;
P, désigne le périmètre du bassin versant en [km].
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V-2-4- Courbe Hypsométrique : Histogramme des altitudes L’hypsométrie caractérise en général le relief d’un bassin versant. Elle est représentée dans la plupart des cas, par la courbe hypsométrique.
Cette courbe hypsométrique est la représentation de la surface du bassin versant, exprimée en pourcentage, en fonction de l’altitude. Elle donne un bon aperçu de la répartition altimétrique du bassin versant. Elle porte en abscisse le pourcentage de surface du bassin qui se trouve au-dessus de l’altitude représentée en ordonnée. Ces courbes donnent des indications quant au comportement hydrologique et hydraulique du bassin et de son système de drainage.
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BV Andranojongy BV Kapiloza BV Andranomavo
BV Bestiboka BV Mahamavo BV Antsena Mariarano
BV Mahavavy BV Karambao BV Mahajamba
Carte 11 : Hypsométries des Bassins Versants Source : L’auteur sur ArcGIS, SRTM
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Pour déduire de ces hypsométries les courbes hypsométriques respectivement à chaque bassin versant, on classe les surfaces des bassins en fonction des classes d’altitudes, on vectorise ensuite les surfaces à partir de l’outil « raster vers polygone » qui va permettre le calcul des superficies. Les données sous forme de fichiers database (extension : .dbf) seront ensuite traitées sur Excel pour tracer les courbes hypsométriques de chaque bassin :
Figure 3 : Courbe Hypsométrique du BV Andranojongy
Figure 4 : Courbe Hypsométrique du BV Kapiloza
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Figure 5 : Courbe Hypsométrique du BV Andranomavo
Figure 6 : Courbe Hypsométrique du BV Mahavavy
Figure 7 : Courbe Hypsométrique du BV Betsiboka
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Figure 8 : Courbe Hypsométrique du BV Karambao
Figure 9 : Courbe Hypsométrique du BV Mahamavo
Figure 10 : Courbe Hypsométrique du BV Antsena_Mariarano
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Figure 11 : Courbe Hypsométrique du BV Mahajamba
V-2-5- Pente du Bassin Versant La pente d’un Bassin Versant est une caractéristique topographique très importante qui conditionne directement deux facteurs du cycle de l’eau: le ruissellement et l’infiltration.
Elle se calcule de deux manières en fonction des données disponibles concernant le bassin versant :
Soit à partir des altitudes maximales et minimales, selon la formule de Louis Duret :
( )
Le facteur ( ) est la dénivellation moyenne calculée à partir de l’altitude maximale et minimale.
, désigne la pente moyenne du bassin versant en [m/Km] ;
, désigne l’altitude maximale, qui définit la côte du point culminant du bassin versant en [m] ;
, désigne la côte de l’exutoire, qui est l’altitude minimale du bassin versant en [m] ;
L, désigne la longueur du rectangle équivalent en [km].
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Soit à partir de la courbe hypsométrique, selon la relation suivante :
| |
Avec, | | désigne la dénivellation moyenne entre la différence des altitudes correspondant, respectivement, à 95% et 5% de la surface du bassin versant.
L, désigne la longueur du plus long cheminement hydraulique en [km] ;
I, désigne la pente du bassin versant en [m/km].
En résumé, les caractéristiques des Bassins Versants sont présentées par le tableau suivant :
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Tableau 12 : Caractéristiques des Bassins Versants de la région Boeny
Superficie Périmètre L Zmax Zmin Zm Z5% Z95% I Bassin versant BV Forme [Km²] [Km] [Km] [m] [m] [m] [m] [m] [m/km]
Andranojongy BV1 902,44 275,01 2,56 allongé 131 567 0 284 423 10 3,16 - Manombo Kapiloza - BV2 1453,27 195,69 1,44 allongé 80 373 0 187 256 20 2,97 Namahota BV3 Andranomavo 2327 259,9 1,51 allongé 109 612 0 306 467 28 4,05 BV4 Mahavavy 7533,3 546,81 1,76 allongé 242 603 0 302 405 33 1,54 BV5 Betsiboka 8369,65 825,45 2,53 allongé 391 489 0 245 313 35 0,71 BV6 Karambao 1304,02 159,45 1,24 allongé 57 348 0 174 264 23 4,25 BV7 Mahamavo 936,91 146,97 1,34 allongé 57 231 0 116 171 8 2,86 Antsena- BV8 719,4 128,1 1,34 allongé 50 219 0 110 154 15 2,81 Mariarano BV9 Mahajamba 3502,26 484,89 2,29 allongé 227 353 0 177 249 23 1 Source : Planimétrage sur ArcGIS 9.3
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CHAPITRE VI- Inventaire des ressources en eau disponibles
La quantification des ressources en eau consiste à évaluer les grands flux d’eau «naturels» dans l’environnement comme les précipitations, les écoulements de surface et souterrains ainsi que les stocks d’eau caractérisés par les plans d’eau existants dans la région.
VI-1- Eaux de pluies A l’origine des écoulements continentaux se trouvent la pluie. Divers processus peuvent conduire à la précipitation de gouttes d’eau.
La mesure directe des précipitations se fait grâce à des pluviomètres comme pluviomètres à lecture manuelle, pluviomètres à augets basculeurs… On peut aussi mesurer les précipitations par des systèmes lasers qui exécutent un comptage des gouttes, par des radars au sol (très utilisés pour les aéroports) ou par télédétection.
La mesure des précipitations est une des plus anciennes en hydrologie et son principe est très simple. C’est pourtant une mesure sujette à des incertitudes et erreurs systématiques. Le facteur le plus important d’erreur est dû au vent.
A Madagascar, la majorité des stations pluviométriques ont été implantées et gérées par l’Office de Recherche Scientifique d’Outre-Mer (ORSTOM). Actuellement la Direction de l’Hydrologie et de la Météorologie (Météorologie Nationale) est l’organe officiel qui s’occupe de la quasi-totalité des stations pluviométriques ; toutefois il existe des organismes privés ou parapublics qui ont leurs propres stations pluviométriques (JIRAMA, FOFIFA…)
Il existe plusieurs méthodes pour calculer la moyenne des précipitations à savoir :
- la moyenne arithmétique, - les polygones de Thiessen, - la méthode des isohyètes.
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VI-1-1- Calcul de la moyenne pondérée par la méthode des Polygones de Thiessen La mesure directe des précipitations est une mesure ponctuelle. Afin d’évaluer les précipitations en tout point d’une région ou d’un versant, il est nécessaire de calculer des moyennes spatiales par interpolation.
Parmi les plusieurs méthodes disponibles mentionnées précédemment on en présentera la plus courante qui est la méthode des polygones de Thiessen (qui remonte à 1911).
Cette méthode est la plus couramment utilisée, du fait qu’elle est plus simple à utiliser pourtant elle aboutit généralement à des résultats fiables. Elle est adaptée notamment lorsque le réseau pluviométrique n'est pas homogène dans l’espace (pluviomètres distribués irrégulièrement).
Cette méthode permet également d'estimer des valeurs pondérées en prenant en considération chaque station pluviométrique. Elle affecte à chaque pluviomètre une zone d'influence dont l'aire, exprimée en %, représente le facteur de pondération de la valeur locale. Les différentes zones d'influence sont déterminées par découpage géométrique du bassin sur une carte topographique.
Les stations disponibles étant reportées sur une carte géographique, on trace une série de segments de droites reliant les stations adjacentes. On élève des perpendiculaires au centre de chacune des droites (médiatrices); les intersections de ces perpendiculaires déterminent des polygones. Dans chaque polygone, la hauteur de précipitation choisie est celle relevée à la station située à l'intérieur de celui-ci. Les côtés des polygones et/ou la ligne de partage des eaux représentent les limites de l'aire (et du poids) accordée à chaque station. L'aire de chaque polygone Ai est déterminée par planimétrie ou numériquement.
La précipitation moyenne pondérée pour la zone d’étude se calcule alors comme :
∑ ( ) ̅̅ ̅
Avec :
̅̅ ̅ , désigne la pluviométrie moyenne sur le bassin en [mm],
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, désigne l’aire totale du bassin en [m²],
, désigne la précipitation enregistrée à la station Si en [mm],
, désigne la superficie de la partie du polygone de Thiessen incluant la pluviométrie Pi [m²].
Figure 12 : Illustration de la méthode des Polygones de Theissen
Source : L’auteur sur ArcGIS, BD100 (FTM)
Les 4 stations prises en compte sont :
- Station de Majunga - Station de Marovoay-Madirokely - Station d’Ambato-Boeni - Station de Soalala
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Pour l’analyse des données pluviométriques, on a utilisé les données issues de ces 4 stations météorologiques de qui disposent une série de 20 années d’observation de pluies mensuelles plus récentes (1996-2015) (cf. Annexe).
REMARQUE: Selon l’Organisation Mondiale de la Météorologie, le calcul des valeurs normales des précipitations doit se faire sur une période de 30 ans, étant donné que l’évènement «précipitation» est très aléatoire et très variable d’une année à une autre, et que son régime parait se stabiliser sur 30 années. Mais du fait qu’on ne dispose pas de données pluviométriques, nous allons limite notre analyse sur 20 échantillons disponibles. Ces 20années d’observations parait un minimum acceptable (Jean Donné RASOLOFONIAINA, Formation dans le domaine de technique en matière de micro-périmètre irrigué (MPI), Février 2003).
Tableau 13 : Résultats de calcul de la pluviométrie moyenne dans la région par la méthode de Polygones de Thiessen
J F M A M J J A S O N D ANNEE
Pm [mm] 372,7 252,6 169,0 28,6 3,6 0,1 0,7 0,3 0,4 11,0 63,3 214,1 1116,3
VI-1-2- Ajustement statistique : Loi de GAUSS Ces données pluviométriques seront analysées statistiquement afin d’en déduire certaines valeurs utiles et nécessaires pour la suite de l’étude.
Pour les valeurs de la pluviométrie, la loi de GAUSS s’avère la plus adaptée et donne le meilleur ajustement par rapport aux autres lois. Les calculs figurent dans les annexes et les résultats sont donnés dans le tableau ci-dessous:
Tableau 14 : Résultats de calcul de la pluviométrie dans la région selon la loi de GAUSS
J F M A M J J A S O N D ANNEE
Pm 372,7 252,6 169,0 28,6 3,6 0,1 0,7 0,3 0,4 11,0 63,3 214,1 1116,3 % 33,4 22,6 15,1 2,6 0,3 0,0 0,1 0,0 0,0 1,0 5,7 19,2 100 P5s 301,9 204,7 136,9 23,2 2,9 0,1 0,6 0,3 0,3 8,9 51,3 173,4 904,5 P10s 264,9 179,6 120,1 20,3 2,6 0,1 0,5 0,2 0,3 7,8 45,0 152,2 793,5 P20s 235,4 159,6 106,7 18,1 2,3 0,1 0,4 0,2 0,3 6,9 40,0 135,2 705,2 P50s 200,1 135,6 90,7 15,3 2,0 0,1 0,4 0,2 0,2 5,9 34,0 114,9 599,3
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Où :
- Pm : pluviométrie moyenne en [mm] ;
- P5s : pluviométrie quinquennale sèche en [mm] ;
- P10s : pluviométrie décennale sèche en [mm] ;
- P20s : pluviométrie de période de retour 20 ans en année sèche en [mm] ;
- P50s : pluviométrie de période de retour 50 ans en année sèche en [mm].
VI-2- Eaux de surface
VI-2-1- Inventaire des Fleuves et Rivières La zone d’étude dispose plusieurs fleuves et rivières dont les affluents forment de vrais réseaux qui couvrent la presque totalité de la superficie.
Tableau 15 : Caractéristiques des Fleuves et Rivières
Superficie du Longueur Largeur Fleuves et rivières BV à l'exutoire [km] [m] [km²]
Kapiloza-Namahota: 80 18 1453 exutoire dans le district de Soalala
Andranomavo-Andranomavokely: 109 21 2327 exutoire dans le district de Soalala
Mahavavy: 242 31 7533 exutoire dans le district de Mitsinjo
Betsiboka: 391 21 8370 exutoire dans Marovoay et Mahajanga II
Mahajamba: 227 15 3502 exutoire dans Mahajanga
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Superficie du Longueur Largeur Fleuves et rivières BV à l'exutoire [km] [m] [km²]
Mariarano: 50 15 719 exutoire dans le district de MahajangaII
Mahamavo: 57 16 937 exutoire dans le district de MahajangaII
Source : planimétrage sur ArcGIS 9.3
VI-2-2- Quantification des apports Vu que notre étude s’effectue à grande échelle8, les écoulements de surface considérés seront les écoulements des fleuves et rivières existants au niveau des bassins versants de la Région. Les apports des écoulements peuvent être calculés de deux manières:
- par la méthode statistique utilisant les données d’une station de référence. - par la méthode empirique utilisant la formule de CTGREF, cette méthode se base sur la pluviométrie moyenne.
a) Méthode de station de référence Cette méthode consiste à exploiter les valeurs de débits observées sur les stations hydrométriques. En effet, on recherche un bassin versant de mêmes caractéristiques physiques que le bassin à étudier et ayant une station hydrométrique la plus proche.
La seule station hydrométrique existant dans la Région, où les données sont complètes et où le débit spécifique est donné par le livre « Fleuves et Rivières de Madagascar » est la station de la Betsiboka à Ambodiraoka.
REMARQUE: La plupart des stations hydrométriques de Madagascar ne sont plus fonctionnelles depuis que l’ORSTOM a transféré la gestion de ces stations au Service de l’Hydrologie de la Direction Générale de la Météorologie. Il est donc plus rapide de prendre les débits spécifiques (rubrique apports) publiés dans «Fleuves et rivières de Madagascar » édité en 1993 par ORSTOM, associés à une station de référence bien indiquée, au lieu de faire faire l’ajustement statistique des données observées à la station plus proche. (Source : J.D RASOLOFONIAINA. Cours aménagement hydroagricole 2010).
8 A petite échelle on travaille sur la notion de ruissellement LINA Isabelle 59
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Le tableau suivant donne les débits spécifiques de différentes périodes de retour :
Tableau 16 : Les débits spécifiques à la station Betsiboka à Ambodiroka
Période de Année sèche Médiane Année humide retour [an] 50 20 10 5 2 5 10 20 50
[l/s/km²] 15,6 16,9 18,1 19,8 23,8 28,9 32,0 35,0 38,6 Source: Fleuves et Rivières de Madagascar, Page 6909
Ainsi, L’apport annuel associé au Bassin considéré est donné par :
Dans laquelle :
, désigne l’apport annuel du Bassin Versant en [l/s] ;
, désigne le débit spécifique de la station de référence en [l/s/km²] ;
, désigne la superficie du Bassin Versant à étudier en [km²].
9 Fleuves et Rivières de Madagascar, P. Chaperon, J. Danloux, L. Ferry. Edition 2005 LINA Isabelle 60
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Tableau 17 : Résultats de calcul des apports annuels par Bassin Versant selon la méthode de station de référence
BASSIN VERSANT BV1 BV2 BV3 BV4 BV5 BV6 BV7 BV8 BV9 Apport moyen annuel [l/s] 21 478 34 588 55 383 179 292 199 198 31 036 22 298 17 122 83 354 5 ans 17 868 28 775 46 075 149 159 165 719 25 820 18 551 14 244 69 345 Apport annuel sec 10 ans 16 334 26 304 42 119 136 353 151 491 23 603 16 958 13 021 63 391 [l/s] 20 ans 15 251 24 560 39 326 127 313 141 447 22 038 15 834 12 158 59 188
Avec :
BV1 : Bassin versant Andranojongy – Manombo BV6 : Bassin versant Karambao BV2 : Bassin versant Kapiloza – Namahota BV7 : Bassin versant Mahamavo BV3 : Bassin versant Andranomavo BV8 : Bassin versant Antsena- Mariarano BV4 : Bassin versant Mahavavy BV9 : Bassin versant Mahajamba BV5 : Bassin vesrant Betsiboka
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Pour obtenir les apports mensuels, on applique les coefficients de répartition d’ALDEGHERI sur les apports annuels suivant la formule:
, désigne l’apport mensuel du mois considéré en [l/s] ;
, désigne l’apport annuel du bassin versant considéré en [l/s] ;
, désigne coefficient de répartition d'ALDEGHERI. Les valeurs sont représentées dans le tableau en annexe.
L’étude se réfère dans les grands bassins sortis Nord-Ouest des hautes terres. Ainsi, on utilisera et les résultats obtenus sont alors représentés dans les tableaux qui suivent :
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Tableau 18 : Résultats de calcul des apports moyens mensuels par Bassin Versant selon la méthode des stations de référence en [l/s]
BASSIN VERSANT J F M A M J J A S O N D
BV1 46 135 46 908 52 836 22 681 12 371 9 536 7 990 7 217 5 670 5 155 11 340 29 897 BV2 74 295 75 540 85 086 36 525 19 923 15 357 12 867 11 622 9 131 8 301 18 262 48 146 BV3 118 962 120 956 136 241 58 484 31 900 24 590 20 602 18 609 14 621 13 292 29 242 77 093 BV4 385 120 391 575 441 059 189 333 103 272 79 606 66 697 60 242 47 333 43 030 94 666 249 575 BV5 427 876 435 048 490 026 210 353 114 738 88 444 74 101 66 930 52 588 47 807 105 176 277 283 BV6 66 664 67 782 76 348 32 774 17 876 13 780 11 545 10 428 8 193 7 449 16 387 43 202 BV7 47 897 48 700 54 854 23 547 12 844 9 901 8 295 7 492 5 887 5 352 11 774 31 039 BV8 36 777 37 394 42 119 18 081 9 862 7 602 6 369 5 753 4 520 4 109 9 040 23 833 BV9 179 044 182 045 205 050 88 022 48 012 37 009 31 008 28 007 22 005 20 005 44 011 116 028
Tableau 19 : Résultats de calcul des apports quinquennaux mensuels secs par Bassin Versant selon la méthode des stations de référence en [l/s]
BASSIN VERSANT J F M A M J J A S O N D BV1 38 381 39 024 43 956 18 869 10 292 7 934 6 647 6 004 4 717 4 288 9 434 24 873 BV2 61 808 62 844 70 786 30 386 16 574 12 776 10 704 9 668 7 597 6 906 15 193 40 054 BV3 98 968 100 627 113 344 48 655 26 539 20 457 17 140 15 481 12 164 11 058 24 327 64 136 BV4 320 394 325 764 366 932 157 512 85 916 66 227 55 487 50 118 39 378 35 798 78 756 207 630 BV5 355 964 361 930 407 669 174 999 95 454 73 579 61 647 55 682 43 750 39 773 87 500 230 681 BV6 55 460 56 390 63 516 27 265 14 872 11 464 9 605 8 675 6 816 6 197 13 633 35 941 BV7 39 847 40 515 45 635 19 590 10 685 8 237 6 901 6 233 4 897 4 452 9 795 25 823 BV8 30 596 31 109 35 041 15 042 8 205 6 324 5 299 4 786 3 760 3 419 7 521 19 828 BV9 148 952 151 449 170 588 73 228 39 943 30 789 25 796 23 300 18 307 16 643 36 614 96 528
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Tableau 20 : Résultats de calcul des apports décennaux secs mensuels par Bassin Versant selon la méthode des stations de référence en [l/s]
BASSIN VERSANT J F M A M J J A S O N D BV1 35 086 35 674 40 182 17 249 9 408 7 252 6 076 5 488 4 312 3 920 8 624 22 737 BV2 56 501 57 448 64 708 27 777 15 151 11 679 9 785 8 838 6 944 6 313 13 889 36 615 BV3 90 471 91 987 103 612 44 477 24 260 18 701 15 668 14 152 11 119 10 108 22 239 58 629 BV4 292 886 297 794 335 428 143 988 78 539 60 541 50 723 45 815 35 997 32 725 71 994 189 803 BV5 325 402 330 855 372 667 159 974 87 259 67 262 56 355 50 901 39 994 36 358 79 987 210 875 BV6 50 699 51 548 58 063 24 924 13 595 10 480 8 780 7 931 6 231 5 665 12 462 32 855 BV7 36 426 37 036 41 717 17 908 9 768 7 529 6 308 5 698 4 477 4 070 8 954 23 606 BV8 27 969 28 438 32 032 13 750 7 500 5 781 4 844 4 375 3 438 3 125 6 875 18 125 BV9 136 164 138 446 155 942 66 941 36 513 28 146 23 581 21 299 16 735 15 214 33 470 88 240
Tableau 21 : Résultats de calcul des apports mensuels secs de période de retour 20 ans par Bassin Versant selon la méthode des stations de référence en [l/s]
BASSIN VERSANT J F M A M J J A S O N D BV1 32 760 33 309 37 518 16 105 8 785 6 772 5 673 5 124 4 026 3 660 8 053 21 230 BV2 52 755 53 640 60 418 25 936 14 147 10 905 9 136 8 252 6 484 5 894 12 968 34 188 BV3 84 473 85 889 96 743 41 529 22 652 17 461 14 629 13 214 10 382 9 438 20 764 54 742 BV4 273 468 278 051 313 189 134 442 73 332 56 527 47 360 42 777 33 611 30 555 67 221 177 219 BV5 303 828 308 920 347 960 149 368 81 473 62 802 52 618 47 526 37 342 33 947 74 684 196 894 BV6 47 337 48 131 54 213 23 272 12 694 9 785 8 198 7 405 5 818 5 289 11 636 30 677 BV7 34 011 34 581 38 951 16 720 9 120 7 030 5 890 5 320 4 180 3 800 8 360 22 041 BV8 26 115 26 553 29 908 12 839 7 003 5 398 4 523 4 085 3 210 2 918 6 419 16 924 BV9 127 136 129 267 145 603 62 503 34 092 26 280 22 018 19 887 15 626 14 205 31 251 82 390 Avec :
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BV1 : Bassin versant Andranojongy – Manombo BV6 : Bassin versant Karambao BV2 : Bassin versant Kapiloza – Namahota BV7 : Bassin versant Mahamavo BV3 : Bassin versant Andranomavo BV8 : Bassin versant Antsena- Mariarano BV4 : Bassin versant Mahavavy BV9 : Bassin versant Mahajamba BV5 : Bassin vesrant Betsiboka
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b) Méthode CTGREF (Centre Technique du Génie Rural et des Eaux et Forêts en France) La méthode CTGREF est la seule méthode empirique préconisée pour l’estimation des apports. En 1986, ALDEGHERI a fait une étude hydrologique pour les petits périmètres irrigués de la première tranche à Madagascar. Il applique la méthode du CTGREF exprimée par la formule :
( ) ( )
Dans laquelle :
, désigne les apports annuels de fréquence F en [l/s] ;
, désigne la pluviométrie annuelle de même fréquence F en [mm] ;
, désigne la surface du bassin vesrant considéré en [km²] ;
, désigne l’altitude moyenne du bassin versant considéré en [m] ;
B, désigne le coefficient régional [adimensionnel] ;
Le coefficient régional B dépend des rivières concernées ou tout simplement des rivières périphériques, pour Betsiboka à Ambodiroka (Cours Aménagement hydroagricole 4ème année). Les valeurs de B sont données en annexe.
Les apports mensuels sont obtenus de la même manière que par la méthode des stations de référence définie précédemment. Les résultats obtenus sont donnés dans le tableau suivant.
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Tableau 22 : Résultats de calcul des apports annuels par Bassin Versant selon la méthode CTGREF
BASSIN VERSANT BV1 BV2 BV3 BV4 BV5 BV6 BV7 BV8 BV9 Apport moyen annuel (l/s) 6 106 7 399 15 924 48 647 45 838 7 945 5 046 3 983 17 459 Apport 5 ans 4 299 5 210 11 213 34 256 32 278 5 595 3 553 2 804 12 294 annuel sec 10 ans 3 457 4 189 9 015 27 542 25 951 4 498 2 857 2 255 9 884 (l/s) 20 ans 2 823 3 421 7 363 22 493 21 194 3 674 2 333 1 841 8 072 Avec :
BV1 : Bassin versant Andranojongy – Manombo BV6 : Bassin versant Karambao BV2 : Bassin versant Kapiloza – Namahota BV7 : Bassin versant Mahamavo BV3 : Bassin versant Andranomavo BV8 : Bassin versant Antsena- Mariarano BV4 : Bassin versant Mahavavy BV9 : Bassin versant Mahajamba BV5 : Bassin vesrant Betsiboka
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Tableau 23 : Résultats de calcul des apports moyens mensuels par Bassin Versant selon la méthode CTGREF en [l/s]
BASSIN VERSANT J F M A M J J A S O N D BV1 13 115 13 335 15 020 6 447 3 517 2 711 2 271 2 051 1 612 1 465 3 224 8 499 BV2 15 892 16 159 18 201 7 813 4 262 3 285 2 752 2 486 1 953 1 776 3 906 10 299 BV3 34 205 34 778 39 173 16 816 9 172 7 070 5 924 5 350 4 204 3 822 8 408 22 166 BV4 104 495 106 246 119 673 51 372 28 021 21 599 18 097 16 346 12 843 11 675 25 686 67 717 BV5 98 460 100 110 112 761 48 405 26 403 20 352 17 052 15 402 12 101 11 001 24 202 63 806 BV6 17 067 17 353 19 546 8 390 4 577 3 528 2 956 2 670 2 098 1 907 4 195 11 060 BV7 10 838 11 020 12 412 5 328 2 906 2 240 1 877 1 695 1 332 1 211 2 664 7 024 BV8 8 554 8 698 9 797 4 206 2 294 1 768 1 482 1 338 1 051 956 2 103 5 544 BV9 37 501 38 130 42 948 18 436 10 056 7 752 6 495 5 866 4 609 4 190 9 218 24 302
Tableau 24 : Résultats de calcul des apports quinquennaux secs mensuels par Bassin Versant selon la méthode CTGREF en [l/s]
BASSIN VERSANT J F M A M J J A S O N D BV1 9 235 9 390 10 576 4 540 2 476 1 909 1 599 1 445 1 135 1 032 2 270 5 985 BV2 11 191 11 378 12 816 5 502 3 001 2 313 1 938 1 751 1 375 1 250 2 751 7 252 BV3 24 086 24 490 27 585 11 841 6 459 4 979 4 171 3 768 2 960 2 691 5 921 15 609 BV4 73 582 74 815 84 270 36 174 19 732 15 210 12 743 11 510 9 044 8 221 18 087 47 684 BV5 69 333 70 495 79 403 34 085 18 592 14 331 12 007 10 845 8 521 7 747 17 043 44 931 BV6 12 018 12 219 13 764 5 908 3 223 2 484 2 081 1 880 1 477 1 343 2 954 7 788 BV7 7 632 7 760 8 740 3 752 2 047 1 578 1 322 1 194 938 853 1 876 4 946 BV8 6 024 6 125 6 899 2 961 1 615 1 245 1 043 942 740 673 1 481 3 904 BV9 26 407 26 850 30 243 12 982 7 081 5 458 4 573 4 131 3 246 2 951 6 491 17 113
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Tableau 25 : Résultats de calcul des apports décennaux secs mensuels par Bassin Versant selon la méthode CTGREF en [l/s]
BASSIN VERSANT J F M A M J J A S O N D BV1 7 425 7 549 8 503 3 650 1 991 1 535 1 286 1 161 913 830 1 825 4 812 BV2 8 998 9 148 10 304 4 423 2 413 1 860 1 558 1 407 1 106 1 005 2 212 5 831 BV3 19 365 19 690 22 178 9 520 5 193 4 003 3 354 3 029 2 380 2 164 4 760 12 550 BV4 59 160 60 152 67 753 29 084 15 864 12 229 10 246 9 254 7 271 6 610 14 542 38 338 BV5 55 744 56 678 63 840 27 405 14 948 11 522 9 654 8 720 6 851 6 228 13 702 36 124 BV6 9 662 9 824 11 066 4 750 2 591 1 997 1 673 1 511 1 188 1 080 2 375 6 262 BV7 6 136 6 239 7 027 3 017 1 645 1 268 1 063 960 754 686 1 508 3 976 BV8 4 843 4 924 5 547 2 381 1 299 1 001 839 758 595 541 1 190 3 139 BV9 21 231 21 587 24 315 10 438 5 693 4 389 3 677 3 321 2 609 2 372 5 219 13 759
Tableau 26 : Résultats de calcul des apports mensuels secs de période de retour 20 ans par Bassin Versant selon la méthode CTGREF en [l/s]
BASSIN VERSANT J F M A M J J A S O N D BV1 6 064 6 165 6 945 2 981 1 626 1 253 1 050 949 745 678 1 491 3 930 BV3 15 815 16 080 18 112 7 775 4 241 3 269 2 739 2 474 1 944 1 767 3 887 10 249 BV8 3 955 4 022 4 530 1 944 1 061 818 685 619 486 442 972 2 563 BV5 45 524 46 287 52 137 22 381 12 208 9 410 7 884 7 121 5 595 5 086 11 190 29 502 BV2 7 348 7 471 8 415 3 612 1 970 1 519 1 273 1 149 903 821 1 806 4 762 BV6 7 891 8 023 9 037 3 879 2 116 1 631 1 367 1 234 970 882 1 940 5 114 BV9 17 339 17 630 19 858 8 524 4 650 3 584 3 003 2 712 2 131 1 937 4 262 11 236 BV7 5 011 5 095 5 739 2 464 1 344 1 036 868 784 616 560 1 232 3 247 BV4 48 314 49 124 55 332 23 752 12 956 9 987 8 367 7 558 5 938 5 398 11 876 31 310
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Avec :
BV1 : Bassin versant Andranojongy – Manombo BV6 : Bassin versant Karambao BV2 : Bassin versant Kapiloza – Namahota BV7 : Bassin versant Mahamavo BV3 : Bassin versant Andranomavo BV8 : Bassin versant Antsena- Mariarano BV4 : Bassin versant Mahavavy BV9 : Bassin versant Mahajamba BV5 : Bassin vesrant Betsiboka
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c) Synthèse des résultats En guise de synthèse, compte tenu de l’écart important entre les résultats obtenus par les deux méthodes, il serait plus prudent de prendre les valeurs moyennes de ces deux méthodes.
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Tableau 27 : Résultats de calcul des valeurs des apports annuels par Bassin Versant obtenus par les deux méthodes
bassin versant BV1 BV2 BV3 BV4 BV5 BV6 BV7 BV8 BV9 (l/s) 13 792 20 993 35 653 113 970 122 518 19 491 13 672 10 552 50 406 Apport moyen annuel [ms/s] 13,79 20,99 35,65 113,97 122,52 19,49 13,67 10,55 50,41 Volume [m3] 434 937 271 662 043 067 1 124 363 517 3 594 157 250 3 863 721 025 614 652 755 431 161 648 332 771 839 1 589 608 852 (l/s) 11 084 16 992 28 644 91 708 98 998 15 707 11 052 8 524 40 819 5 ans [ms/s] 11,08 16,99 28,64 91,71 99 15,71 11,05 8,52 40,82 Volume [m3] 349 538 571 535 870 254 903 314 855 2 892 093 884 3 122 012 700 495 343 197 348 532 767 268 820 746 1 287 276 292 (l/s) 9 895 15 246 25 567 81 947 88 721 14 051 9 907 7 638 36 638 Apport annuel 10 ans [ms/s] 9,9 15,25 25,57 81,95 88,72 14,05 9,91 7,64 36,64 sec Volume [m3] 312 061 069 480 813 188 806 283 611 2 584 290 665 2 797 904 759 443 097 068 312 437 813 240 869 847 1 155 402 050 (l/s) 9 037 13 991 23 344 74 903 81 320 12 856 9 083 7 000 33 630 20 ans [ms/s] 9,04 13,99 23,34 74,9 81,32 12,86 9,08 7 33,63 3 284 993 205 441 206 358 736 191 777 2 362 132 327 2 564 519 351 405 419 519 286 452 309 220 739 851 1 060 561 051 Volume [m ]
Avec :
BV1 : Bassin versant Andranojongy – Manombo BV6 : Bassin versant Karambao BV2 : Bassin versant Kapiloza – Namahota BV7 : Bassin versant Mahamavo BV3 : Bassin versant Andranomavo BV8 : Bassin versant Antsena- Mariarano BV4 : Bassin versant Mahavavy BV9 : Bassin versant Mahajamba BV5 : Bassin vesrant Betsiboka
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Tableau 28 : Résultats de calcul des valeurs des apports annuels des Bassins Versants obtenus par les deux méthodes Unité : 109 [m3]
Bassins Versants
Apport moyen annuel 13
5 ans 10 Apports annuels secs 10 ans 9 20 ans 8
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VI-2-3-Les stocks : Lacs et Marais Concernant les plans d’eau, les données recueillis au niveau des communes de la région sont présentées dans le tableau suivant:
Tableau 29 : Les plans d’eau dans les communes de la région Boeny groupés par District
District Commune Type Situation AMBANJA Lac 4 km au Sud Est d’Ambato-Boeni AMBATO-BOENI 2 étangs au Sud et à l’Est d’Ambato-Boeni AMBIHIVIHY Etang village d’Ambihivihy AMBOANTO 3 lacs et étangs 300m au Nord et l’Est d’Amboanto AMBOAZANGO 2 étangs 2 km au Nord Est de Madirovalo AMPATINILAINA 3 lacs et étangs 1 km à l’Est de Mangaroa ANDOBOKELY 2 lacs et étang 1,5 km à l’Est de Madirovalo ANDOLOBE Lac 1,4 km à l’Est d’Anolaka ANJIAJIA 3 lacs et étangs au Nord d’Anjiajia BEFELIPATIKA Lac 1 km au Nord de Befelipatika BEFILAMAKA Etang 1, 5 km au Sud Est d’Antananivony BEFOFO Lac 100 m à l’Est d’Ambalabanty BELANGO Lac 4 km au Nord d’Ambato-Boeni BEMAKAMBA Lac 1 km à l’Ouest de Tsianoloka AMBATO-BOENY BETABAC 3 étangs à l’Est et au Sud du village Betabac GARAGAGA Etang 2 km au Nord Est d’Ankijabe MADIOTSIFAFANA Etang à l’Ouest de Madiotsifafana MANARY 5 lacs et étangs 6 km au Nord Est d’Ambato-Boeni MANGARAHARA-ABO Lac 9 km au Sud d’Anjiajia MANGAROA 8 lacs et étangs au Nord, au Sud et à l’Est de Mangaroa MAROMANIRY Etang 4, 5 km au Nord Est d’Antanimalandy MAROVOAKELY 11 lacs et étangs 1 km au Sud-Ouest de Betanatanana MAROVOVO 3 lacs et étangs 2 km au Nord d’Ambato-Boeni MASIADOKOTRA 3 étangs au Sud de Masiadokotra MATSABORILATSAKA Lac 4 km au Nord-Est de Bemadiro MENARANO 6 lacs et étangs 3 km au Sud de Tsinjorano TSARARAVINA 2 étangs 3 km au Nord-Est d’Antanimalandy TSIMALOTO Etang 3 km au Nord-Ouest de Bevazaha AMBARIJEBY Lac 1, 5 km au Sud-Ouest de Tsiarimaso AMPARIHY 4 étangs 8 km à l’Est d’Antanimena AMPONDRABE Lac 500 m à l’Ouest d’Ambalakida ANJANABORONA Etang à l’Ouest d’Anjanaborona ANAKAZOMBORONA Etang 200 m de Tsiarimaso ANKIJAHAMAMY 3 étangs 9 km au Nord-Est d’Antanimena MAHAJANGA ANTANIMBARIBE 9 étangs au Nord-Est et au Sud d’Antanimbaribe ANTSAKOABE 2 étangs 4 km à l’Ouest de Tsiarimaso ANTSIRAMAFAIKA 3 étangs 2, 3 km au Nord-Ouest de Befanjava BEFANJAVA 3 lacs et étangs 1 km au Sud-Est de Befanjava KINGARENTANA Lac 2 km au Nord d’Antanambao MANASAKA Etang 1 km à l’Ouest de la rivière de Manasaka
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MAROAKORA Lac 5 km à l’Ouest de Tsiarimaso MATSABORILAVA 5 étangs 3, 5 km au Nord-Ouest de Bealana MORAFENO Lac 1, 5 km à l’Ouest d’Ambalasatrana AMBONDRO Etang 2, 5 km au Nord-Ouest d’Ampijoroa AMBOROMALANDY Lac au Sud d’Ankazomborona MAROVOAY AMPIJOROABE Etang 100 m au Nord d’Ampijoroa ANTANIMORA Lac 3 km au Nord d’Antanimora ANTSALOVA Etang 100 m au Sud-Ouest d’Antsalova ANTSIKETRAKA 7 lacs et étangs 3, 5 km au Nord-Est d’Antsiketraka BEHAZOMATY 6 lacs et étangs 2, 5 km à l’Est de Beronono KATONDRA Lac 6 km au Sud-Est d’Ambararatabe KINKONY Lac 1 km à l’Est d’Analalava MITSINJO MAHAZOARIVO lac avec marais 1, 5 km à l’Est d’Antanimalandy MITSINJO Lac 1, 5 km au Sud de Mitsinjo SAHRIAKA Lac 4 km au Sud-Ouest d’Ambalarano TSIAMBARA Lac 6 km à l’Est de Boeny TSIANDAHATRA lac et étang 1 km à l’Est de Beantsiva TSILAIZA 9 étangs 4 km au Nord d’Ambinany AMBATOBE 4 étangs 4 km au Sud d’Antsakomileka AMPARIALIMY 5 étangs 3, 5 km au Nored-Est de Namaheta ANDRANOJONGY 10 étangs à l’Est et à l’Ouest rivière d’Andranojongy SOALALA BEFATIKA lac semi-permanent 3 km au Sud de Befatika SARIAKA Lac 5 km au Nord-Est de Maroalika VILANDRANO étang avec marais station forestière Vilanandro Source : Tableau de Bord Environnemental/Région Boeny_ONE 2006
Pour la quantification des stocks en eau dans la Région, on obtient les volumes des plans d’eau en multipliant les superficies moyennes de ces plans d’eau recensés au niveau des Communes, par ses profondeurs moyennes respectives10.
Les détails sont affichés en annexe, et après calcul, les stocks sont estimés à 325 351 000[m3] soit 0,32.109 [m3].
VI-3- Eaux souterraines
VI-3-1- Notion de nappe Il existe 2 types de nappes d’eaux souterraines en fonction de leur mode de circulation sous une couche perméable ou non.
Les nappes captées sous un sol perméable sont appelés libres. Des pores du terrain perméable, étant encore partiellement saturé laissent les eaux de pluie le mouiller d’avantage. Le niveau de la nappe peut en effet monter ou baisser librement avec des quantités d’eau
10 D’après les données de l’ONE LINA Isabelle 75
INVENTAIRE ET EVALUATION DES RESSOURCES EN EAU DISPONIBLES variables. Il s’agit notamment de cas des nappes d’accompagnement des rivières. Cette variation de niveau ne serait bloquée par une couche imperméable. Un puits creusé dans une telle nappe garde le même niveau d’eau.
En revanche, les nappes emmagasinées entre deux couches imperméables sont dites captives car le niveau de l’eau qui reste stagnant ne le permet pas de s’insinuer dans un sol imperméable. Ces nappes qui se situent dans des zones perméables se renouvellent avec une vitesse inférieure à celle des nappes libres. Celles-ci atteignent en général une profondeur de quelques centaines de mètres et plus, et avec une pente assez forte, l’eau y est sous pression. En creusant un puits, l’eau s’élève jusqu’à un niveau d’équilibre supérieur et la pression suffit pour permettre à l’eau de jaillir en surface. Une telle nappe est alors dite artésienne. C’est le phénomène d’artésianisme.
VI-3-2- Les principales nappes aquifères de la région La région appartient à la zone hydrogéologique du bassin sédimentaire de Mahajanga, avec la codification 60 (Détails cités en annexe). Les principales nappes aquifères existantes dans la zone d’étude sont:
- Nappes d’alluvions - Nappes des sables de plage - Nappes des sables argileux supérieurs - Nappes du Néogène - Nappes de l’Eocène - Nappes du Crétacé supérieur (Grès de Marovoay) - Nappes du Crétacé moyen et inférieur - Nappes du Jurassique - Nappes de l’Isalo
VI-3-3- Volume d’eau emmagasinée Ce sont les eaux souterraines contenues dans les pores des formations géologiques correspondant à la porosité totale. Ce volume est égal à l’épaisseur d’aquifère multiplié par la
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INVENTAIRE ET EVALUATION DES RESSOURCES EN EAU DISPONIBLES superficie et la porosité totale. On a :
Avec
3 , désigne le volume d’eau emmagasiné en [m ] ;
, désigne la superficie de nappe en [km²] ;
, désigne l’épaisseur de la nappe aquifère en [m] ;
, désigne la porosité total en pourcentage. (Voir les valeurs selon CASTANY en annexe)
Après calcul, le volume d’eau emmagasiné est 130 544 250 000 [m3] soit 130,54.109[m3].
VI-3-4- Volume d’eau exploitable L’eau exploitable d’une nappe aquifère est l’eau gravifique qui correspond à la porosité efficace. Ce volume est déterminé en fonction de la superficie de la nappe, de l’épaisseur de l’aquifère et de la porosité efficace. On a :
Avec :
3 , désigne le volume d’eau exploitable en [m ] ;
, désigne la superficie de la nappe aquifère en [km²] ;
, désigne l’épaisseur de la nappe aquifère en [m] ;
, désigne la porosité efficace en pourcentage. (Voir les valeurs selon CASTANY en annexe).
Après calcul, le volume exploitable est 73 782 230 000 [m3] soit 73,78.109[m3].
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VI-3-5- Réalimentation de la nappe C’est le volume d’eau qui s’infiltre annuellement dans la nappe du bassin versant, L’estimation des apports des eaux souterraines dans la Région est évaluée par la formule de N.A.PLOTNIKOV qui détermine la quantité de précipitations infiltrées dans la nappe. Cette quantité de pluies infiltrées s’obtienne par le bilan hydrologique des Bassins Versants hydrogéologiques11 de la Région.
La formule de N.A.PLOTNIKOV s’articule comme suit :
Avec :
, désigne la quantité d’eau infiltrée dans la nappe en [m3] ;
, désigne la précipitation infiltrée en [mm] ;
, désigne la surface de la région d’alimentation en [km²].
L’infiltration annuelle est déterminée à partir du bilan hydrologique d’un Bassin Versant défini par l’expression suivante:
Dans lesquels,
, désigne la précipitation annuelle tombée dans la zone d’étude en [mm] ; elle est estimée à 1 116,32 [mm] pour la région Boeny.
, désigne le ruissellement en [mm] ; c’est la quantité d’eau ruisselée à partir de la hauteur moyenne de pluie tombée dans la zone d’étude, elle représente la fraction des précipitations qui a échappé à l’infiltration, et s’exprime par la formule
désigne le coefficient de ruissellement [adimensionnel], dépendant de la couverture végétale et de la pente du bassin versant en exploitant les cartes FTM. On exploitera par la suite le tableau de coefficient de ruissellement donné en annexe pour tirer les valeurs de .
Après calcul, on trouve = 0,25 et annuel est évalué à 279 [mm].
11 Un bassin versant hydrogéologique est une surface dont l’ensemble des eaux d’infiltration qui s’écoule en profondeur à l’intérieur de cette surface alimente une nappe.Réf : NA PLOTNIKOV, Ressource en eau souterraine, classification et méthode d’évaluation LINA Isabelle 78
INVENTAIRE ET EVALUATION DES RESSOURCES EN EAU DISPONIBLES
, désigne l’évapotranspiration réel en [mm] ; selon les résultats du bilan hydrologique
(calcul détaillé en annexe) est estimé à 825 [mm].
, désigne la précipitation infiltrée dans la nappe en [mm] ;
Cette quantité d’eau infiltrée s’obtiendra à partir du bilan hydrique : ( )
Soit I = 11,94 [mm]
Si on considère que la superficie du Bassin Versant hydrogéologique de la région est la même que la superficie du Bassin Versant topographique, on a = 27 048,23 [km²].
Par conséquent, le volume de réalimentation de la nappe est estimé à 322 924 665 [m3] soit 0,32.109[m3].
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PARTIE III- QUANTIFICATION DES USAGES DE L’EAU ET
ADEQUATIONS RESSOURCES-BESOINS
QUANTIFICATION DES USAGES DE L’EAU ET ADEQUATIONS RESSOURCES-BESOINS
CHAPITRE VII- Les usages de l’eau
La quantification des usages de l’eau consiste à évaluer les volumes d’eau utilisés et prélevés par les activités humaines.
VII-1- Adduction d’Eau Potable
VII-1-1- L’accès { l’eau On entend par « Eau potable » l’eau provenant d’un point d’eau (PDO) contrôlé, à savoir: branchements particuliers (BP), bornes fontaines, (BF) forages munis de pompe à motricité humaine (FPMH), puits munis de pompe à motricité humaine (PPMH).
L’accès à l’eau potable est une politique prioritaire du Gouvernement malgache. Elle présente des avantages socio-économiques tels que :
- l’implantation des nouvelles activités économiques ; - la possibilité d’orientation de l’urbanisme ; - le gain de temps ; - la réduction des dépenses financières.
Comme indiqué dans le code de l’Eau, la priorité est donnée de l’eau potable pour les utilisations possibles des ressources en eau. L’étude des quantités nécessaires à la vie de la population doit être impérativement prise en compte dont les objectifs sont de :
- l’amélioration de la santé, - la réduction du travail imposé par le transport de l’eau et son impact dans la vie humaine, - l’amélioration du niveau de vie, - la diminution de la pollution.
VII-1-2- Sources de données Pour l’estimation des flux d’eau associés à l’eau potable, on dispose des informations sur:
- L’indicateur de la consommation spécifique en eau potable selon le code de l’eau ;
LINA Isabelle 81
QUANTIFICATION DES USAGES DE L’EAU ET ADEQUATIONS RESSOURCES-BESOINS
- Les données du PNUD, qui indiquent la population totale par district et par commune.
La démarche pour le calcul des besoins en eau domestique à l’échelle de notre étude se base sur ces sources de données.
VII-1-3- Consommation spécifique On évalue généralement les besoins correspondants sous l’aspect de la quantité nécessaire par tête d’habitant et par jour.
Selon l’article 10 du décret-cadre (décret 2003-190), la consommation spécifique en eau potable doit être de 30 [l/j/hab].
VII-1-4- Besoins en eau de la population
Parmi les 842 520 habitants12 en 2015, 46,14 % sont dans le milieu urbain et 53,86% font partie des ruraux.
Le nombre d’habitants dans le milieu urbain est donc estimé à 388 731[hab] et le nombre d’habitants ruraux est de 453 789 [hab].
Les besoins en eau de la population sont obtenus par la relation:
, désigne les besoins en eau de la population en [l/j] ;
, désigne le nombre des habitants en [hab] ;
, désigne la consommation moyenne journalière des habitants en [l/j/hab] ;
12 PARTIE I, CHAPITRE III, III-2, Tableau nombre de la population en 2015 LINA Isabelle 82
QUANTIFICATION DES USAGES DE L’EAU ET ADEQUATIONS RESSOURCES-BESOINS
Tableau 30 : Résultats de calcul des besoins en eau de la population dans la région de Boeny en 2015
Nombre de Besoins en eau Besoins en eau Besoins annuels population P journaliers [l/j] journaliers [m3/j] nets en eau [m3]
Urbain 388 731 11 661 927 11 662 4 256 603 Rural 453 789 13 613 665 13 614 4 968 988 Total 842 520 25 275 592 25 276 9 225 591
On constate que ce sont surtout les ruraux qui sont les grands consommateurs d’eau, avec
B =11 661 927 [l/j], par rapport aux habitants urbaines où B = 13 613 665 [l/j].
Les besoins annuels nets en eau potable dans la région sont estimés à 9 225 591 [m3/an].
VII-2- Secteur agriculture
VII-2-1- L'accès à l'eau La loi 98-029 portant code de l'eau stipule la domanialité publique de l'eau en considérant les ressources en eaux comme un patrimoine national commun qui ne peut faire l'objet d'appropriation privative que dans les conditions fixées par les dispositions de droit civil traitant de la matière ainsi que des servitudes qui y sont attachées en vigueur sur le territoire de Madagascar.
L'article 30 du même code définit la règlementation des réseaux hydroagricoles financés par l’Etat, comme demeurant régis par tous les textes législatifs et réglementaires relatifs à la gestion, à l’entretien et à la police des réseaux, notamment par les dispositions prévues par la loi N° 90.016 du 20 Juillet 1990.
VII-2-2- Etapes de l’étude La connaissance du comportement des espèces vis-à-vis de l'eau est importante, car c'est elle qui orientera la pratique des arrosages.
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QUANTIFICATION DES USAGES DE L’EAU ET ADEQUATIONS RESSOURCES-BESOINS
Ainsi, l'observation du cycle végétatif du riz et de toutes autres espèces cultivées est un préalable indispensable à toute pratique d'arrosage artificiel ou d'irrigation, car :
- la plante n'a pas soif tout le temps, - ses besoins en eau diffèrent selon l'étape de la vie où elle se trouve, - le volume du sol dont elle exploite l'humidité varie en fonction du développement racinaire.
Pour estimer les besoin en eau pour l’irrigation, le calcul se base sur 4 données d’entrée principales:
- Les conditions climatiques (précipitations, évapotranspiration potentielle) ; - Les types de cultures ; - Les calendriers culturaux (incluant plusieurs saisons / cycles culturaux) ; - Les surfaces cultivées et irriguées.
Les conditions climatiques et les calendriers culturaux permettent, pour un territoire donné, de calculer les besoins unitaires en eau d’irrigation des plantes, à l’aide d’un modèle de besoin des plantes13. Ce calcul doit être réalisé sur un territoire qui présente des conditions climatiques relativement homogènes, et les mêmes calendriers culturaux.
Pour obtenir les besoins totaux en eau d’irrigation dans la région Boeny, il faut ensuite multiplier les besoins unitaires en eau [m³/ha/mois] avec les surfaces cultivées [ha]14.
VII-2-3- Types de culture La situation climatique de la région a permis une grande variété de types de cultures.
a) Cultures vivrières Riz : Les potentialités rizicoles et l’importance de cette activité, avec Marovoay particulièrement, font de cette région le deuxième grenier à riz à l’échelle de la région.
Les variétés de riz cultivé dans la Région sont: vary Asara, vary Atriatry et vary Jeby.
13 Modèle théorique et CROPWAT 14 Par ailleurs, des hypothèses sur l’efficience des réseaux (et donc des pertes) sont intégrées pour calculer les prélèvements bruts.
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REMARQUE: Les inondations périodiques des plaines dans la région déterminent la vocation de culture irriguée de saison sèche de cette région (Monographie de la Région de Mahajanga, Juin 2003). Ainsi donc, la suite de cette étude se concentrera sur l’irrigation du Vary Jeby.
Manioc : Les plantes à tubercule, largement dominées par le manioc en superficie et en production, rejoignent le riz dans la culture pluviale. Le plant de manioc accepte bien les conditions de culture sur le tanety en général en Asara et sur baiboho en Jeby. Dans les conditions climatiques de la Région, la racine du manioc peut-être consommée à partir du 4ème mois de plantation, elle devient plus ou moins fibreuse à partir de la 2ème année.
Maïs : Après le manioc, le maïs occupe la 3ème place dans les cultures vivrières. Le maïs peut être cultivé en deux saisons bien distinctes dans la Région, la culture dans les baiboho alluvionnaires, et la culture pluviale. La culture de maïs demande un sol ni trop lourd ni trop léger, elle peut être pratiquée sur des sols exondés en Asara et sur des sols alluvionnaires de baiboho en Jeby.
Haricots : La culture du haricot se pratique dans les zones inondables de baiboho longeant le fleuve Kamoro et le fleuve Mahajamba, c’est pourquoi, cette culture ne se rencontre qu’en saison Jeby. Le haricot se cultive dans la Région après le retrait des eaux d’inondation de mi-avril à mi-mai. Son développement est conditionné par la capacité de rétention en eau des sols alluvionnaires de baiboho.
Patate douce : La patate douce se cultive indifféremment en Asara ou en Jeby dans la Région mais la principale production se trouve en Jeby. Les sols alluvionnaires des baiboho conviennent bien à cette culture. Elle est cultivée après le retrait des eaux d’inondation à mi- avril et la plantation peut se poursuivre très tard vers mi-novembre dans les zones se trouvant en amont du fleuve Kamoro. Considérée comme aliment d’appoint en période de soudure surtout (Février - Mars), elle se trouve en 4ème rang pour l’alimentation humaine après le riz,
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QUANTIFICATION DES USAGES DE L’EAU ET ADEQUATIONS RESSOURCES-BESOINS le manioc et le maïs. La production est entièrement autoconsommée.
Taro : Le Taro est cultivé un peu partout dans la Région sur des petites surfaces cultivées sur des sols de bas de pente et de bas-fond exondé, il ne nécessite aucun soin particulier pour sa plantation le taro à type tronconique existe généralement dans la Région. Il constitue aussi une alimentation d’appoint. Sur ce, la culture de taro mérite une étude plus approfondie, car il peut constituer une alimentation de substitution en période de soudure (pénurie en riz s’entend).
b) Cultures industrielles Canne à sucre : La plantation de la canne à sucre se fait essentiellement en culture industrielle dans la Namakia, Sous-préfecture du District de Mitsinjo mais partout ailleurs, dans les autres Sous-préfectures, les plantations sont pour les paysans. Les sols des baiboho sont excellents pour porter les cannerais.
Arachide : La culture d’arachide dans la Région est en déclin. L’arachide est cultivée aussi bien en Asara qu’en Jeby. 40 % des superficies arachidières sont cultivées en Asara sur tanety et 60 % en Jeby sur baiboho. Les principaux producteurs d’arachide sont les Sous-préfecture d’Ambato-Boéni, de Tsaratanàna,de Marovoay et de Mahajanga II.
Cocotier : Ce sont les zones côtières qui pratiquent cette culture. Ce sont les Sous-préfecture de Soalala, Mitsinjo, Mahajanga II. Il existe deux importants produits oléagineux dans la Région : l’arachide et les graines de coton. De ce fait, la culture de cocotier reste toujours au stade de petites plantations de case.
c) Cultures de rente Les cultures de rente demeurent des activités marginales dans l’ensemble de la Région. Il n’existe donc aucune culture de rente qui mérite d’être retenue à part quelques cultures
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QUANTIFICATION DES USAGES DE L’EAU ET ADEQUATIONS RESSOURCES-BESOINS caféières dans la région de Tsaratanàna et un peu moins à Mitsinjo
d) Fruits et légumes Les cultures maraîchères, dont les gammes sont très peu étendues malgré les aptitudes agro- climatiques de la région sont largement dominées par la tomate. Dans cette Région, la production de tomates, la presque totalité, est valorisée sur place par l’unité de traitement SOMACO. Les cultures fruitières offrent d’énormes potentialités dans la Région. Elles sont largement représentées par les bananes qui retiennent plus la moitié des surfaces consacrées à ces spéculations, suivies par les agrumes, principalement les oranges et les citronniers.
REMARQUE: La plupart de ces types de cultures ne se trouvent que sur des superficies négligeables par rapport à l’échelle de notre étude, c’est pourquoi pour la suite, on parlera surtout de quelques cultures.
VII-2-4- Calendriers culturaux Compte tenu des caractéristiques topographiques et hydrauliques de la zone, les calendriers culturaux sont assez complexes. Ils sont également conditionnés par le rythme pluviométrie et les types de culture. Les retraits des eaux dépendent de la disponibilité en eau pour l’irrigation surtout pendant la saison sèche. En effet, la période d’irrigation et de prélèvement d’eau se fait généralement pendant l’installation et tout au long de cette saison.
Le calendrier cultural est établi selon les besoins en eau d’irrigation conformément au calendrier des cultures assurant des rendements optimaux.
Afin d’affecter un calendrier cultural, des recherches documentaires ont été effectuées et synthétisées. Pour la Région, des études ou projets d’irrigation représentatifs de cette zone ont servi de référence.
On prend comme hypothèse que le territoire présente des conditions climatiques relativement homogènes, et les mêmes calendriers culturaux. Sur la base des hypothèses, on a construit les calendriers culturaux, présentés dans le tableau suivant :
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QUANTIFICATION DES USAGES DE L’EAU ET ADEQUATIONS RESSOURCES-BESOINS
Tableau 31 : Calendriers Culturaux
Type de J F M A M J J A S O N D culture
Riz
Jeby
Mais
Manioc
Tomate
Haricot
Patate
douce Canne
à sucre
Préparation sol Entretien Récolte
Semis Repiquage / plantation
VII-2-5- Surfaces cultivées Le tableau ci-après présente les principales surfaces irriguées dans la région.
Tableau 32 : Superficies cultivées par District dans la région Boeny Unité : Ha
Province Région découpage administratif Culture MAHAJANGA BOENY SOALALA AMBATOBOENI MAROVOAY MITSINJO MAHAJANGAII Riz 235377 64052 6030 23725 21118 5787 7392 Céréales autres que le riz Mais 34628 14190 100 10524 1624 811 1131 Blé ------Autres céréales 4 ------Tubercules et racines Patate 2750 1374 13 947 158 201 55
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Pomme de terre 73 10247 - 9379 703 60 105 Légumineuses Haricot 2378 294 - 530 - - - Voanjobory 586 218 - 177 6 - 34 Pois de cap 122 70 - 70 - - - Autre légumineuses 7238 1885 1 1587 115 121 61 Cultures temporaires industrielles Arachide 14502 10247 - 9379 703 60 105 Soja ------Canne à sucre 6833 235 25 75 40 15 80 Source : Annuaire des statistiques agricoles, MINAGRI-2009-2010
VII-2-6- L’eau liée { l’agriculture
a) Besoins en eau des rizicultures Pour évaluer les besoins en eau de la culture du riz, on utilise deux méthodes : la méthode classique et la méthode CROWPAT.
Méthode classique Cette méthode prend en compte les pratiques culturales.
Besoin théorique en irrigation de la plante : C’est le besoin spécifié uniquement pour la plante elle-même sans tenir en compte des autres besoins indispensables à sa mise en culture t à son entretien. Il est exprimé par :
∑ ( )
Où
, désigne le besoin théorique en irrigation de la plante en [mm] ;
Désigne le coefficient cultural de la culture (fonction du stade de développement de la plante) [adimensionnel] ;
Le coefficient cultural est lié au stade végétatif de la plante. Il dépend du type et de la phénologie des plantes considérées ainsi qu’aux différentes phases de croissance :
La phase initiale : c’est la période qui s’étale depuis le semis ou le repiquage jusqu’à ce que
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QUANTIFICATION DES USAGES DE L’EAU ET ADEQUATIONS RESSOURCES-BESOINS la culture couvre environ 10% de la surface du sol.
La phase de développement: période commençant à la fin de la phase initiale et se terminant lorsque la couverture totale du sol est réalisée (couverture du sol de 70-80%) ; cela ne signifie pas nécessairement que la culture ait atteint sa taille maximale.
La phase de mi-saison : cette période commence à la fin de la phase de développement et s’achève à la maturation ; elle comprend la floraison et la formation du grain.
La phase d’arrière-saison : cette période commence à la fin de la phase de mi-saison et se termine au dernier jour de la récolte ; elle comprend le mûrissement.
Les coefficients culturaux considérés pour le riz, par phase végétatif, sont les suivants :
Tableau 33 : Coefficients culturaux
Phase initiale Croissance Mi- saison Arrière-saison Kc 1,1 1,1 1,05 0,95 Source : CROPWAT
Ces coefficients culturaux sont les valeurs utilisées usuellement dans les projets d’irrigation à Madagascar. Ces valeurs ne tiennent pas compte des étalements de repiquage. Il s’agit de cumuls mensuels pour une surface délimitée repiquée et irriguée en même temps.
, désigne l’évapotranspiration potentielle en [mm] ;
, désigne la pluie efficace en [mm] ; elle est environ 80% de la pluviométrie enregistrée ; La pluie efficace supérieure à 100[mm] est arrondie à 100[mm].
( )
, désigne le Réserve Facilement Utilisable par la plante en [mm].
Par hypothèse, on peut considérer que les valeurs de la RFU sont initialisées en début de saison : Elle est fixée à 50 [mm] en saison des pluies, et à 0 [mm] en saison sèche pour la plupart des zones climatiques. Ainsi l’expression du besoin en eau de la plante devient:
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Besoin en eau absolu ( ) : C’est le besoin en eau relatif aux pratiques culturales, c’est-à-dire le volume d’eau nécessaire pendant la phase de préparation et la phase végétative de la riziculture. Il comprend : la mise en boue, le remplissage de clos, l’asséchage et l’entretien15.
Mise en boue ( ) : consiste à amener l’eau dans la parcelle pour saturer la couche aérée. Elle dépend de la nature pédologique du sol. La lame d’eau indispensable à cette phase est de l’ordre de 150 [mm] : 100 [mm] d’eau pour le premier mois, c'est-à-dire 2/3 de 150 [mm] d’eau ; les 50[mm] d’eau restant pour le deuxième mois du cycle.
Remplissage de clos ( ) : qui a lieu juste après avoir effectué le repiquage au sein du périmètre pour avoir un plan d’eau uniforme. Dans ce cas, la parcelle doit être remplie jusqu’à une hauteur d’eau de 100 [mm] : 67 [mm] d’eau pour le premier mois, c'est-à-dire 2/3 de 100[mm] d’eau ; le 33[mm] d’eau restant pour le deuxième mois du cycle.
Asséchage ( ) : C’est l’apport d’eau après le sarclage. Il s’agit de vider le casier de deux à quatre semaine après le remplissage pour faciliter l’utilisation des engrais et favoriser l’aération de la riziculture. Après, le clos sera rempli par une lame d’eau de l’ordre de 100[mm] : 67 [mm] d’eau après la mise à sec de clos, c'est-à-dire 2/3 de 100[mm] d’eau ; le 33 [mm] d’eau restant pour le mois suivant.
Entretien ( ) : Environ un mois après l’asséchage, il faut effectuer le renouvellement de l’eau remplissant les parcelles afin d’assurer l’aération et l’oxygénation de la riziculture. La lame d’eau nécessaire à l’entretien et de l’ordre de 50 [mm] : 33[mm] pendant le premier mois de l’entretien, le reste pour le mois suivant.
Ces grands volumes d’eau doivent souvent être apportés sur des périodes courtes (quelques jours), et sont donc majoritairement fournis par l’eau d’irrigation.
Besoin net( ) : c’est le besoin réel des parcelles sans tenir compte de l’efficience.
Il englobe le besoin de la plante et le besoin en eau absolu :
( )
15 Ces besoins en eau associés aux pratiques culturales peuvent varier fortement selon la pédologie du périmètre d’irrigation. Pour la présente étude, nous considérons des valeurs moyennes, usuellement utilisées pour les projets d’irrigation de rizières à Madagascar.
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Dans laquelle:
, désigne le besoin net en [m3/ha] ;
, désigne le besoin de la plante en [mm] ;
, désigne la valeur du besoin correspond à la mise en boue en [mm] ;
, désigne la valeur du besoin correspondant au remplissage de clos en [mm] ;
, désigne la valeur du besoin correspondant à l’asséchage en [mm] ;
, désigne la valeur du besoin correspondant à l’entretien en [mm].
Besoin total brut ( ) : c’est le volume d’eau utile pour compenser les pertes dans le réseau d’irrigation et les pertes au niveau des parcelles. Il est exprimé par la relation :
Avec:
désigne le besoin total brut en [m3/ha] ;
désigne le besoin net en [m3/ha] ;
désigne l’efficience globale du réseau en [adimensionnel].
Elle comprend généralement l’efficience à la parcelle ( ) et l’efficience du réseau ( ), et on a:
( )
Les valeurs couramment admises pour ces deux catégories d’efficience sont les suivantes :
varie de 0,7 à 0,9 ;
varie également de 0,7 à 0,9
(Source : J.D RASOLOFONIAINA. Cours aménagement hydroagricole FID Février 2003)
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Pour notre cas, l’efficience globale16 qu’on va prendre est égale à 0,5.
Débit fictif continu : c’est le débit fourni d’une façon continue 24 heures sur 24, permettrait de satisfaire les besoins en eau de culture dans une surface unitaire pendant une période donnée. Dans le cas pratique le calcul du débit fictif continu s’effectue mensuellement, et il a pour expression:
où
, désigne le débit fictif continu en [l/s/ha] ;
, désigne le besoin total brut en [m3/ha] ;
, désigne le nombre de jours du mois en [j].
Le principe est de faire multiplier le débit fictif continu de chaque mois par la surface à irriguer. Le résultat de calcul est présenté dans le tableau ci-après:
Tableau 34 : Résultats de calcul des besoins en eau de la riziculture par la méthode classique
MOIS J J A S O N Pe [mm] 0,07 0,46 0,21 0,27 7,12 41,02 ETP [mm] 132 145 166 179 190 180 BP [mm] 158 152 182 214 192 130 BN [mm] 3 254 2 353 1 821 2 142 2 920 1 796 BB [m3/ha] 6 508 4 706 3 643 4 284 5 840 3 591 dfc [l/s/ha] 2.5 1.8 1.4 1.7 2.2 1.4 BR [l/s] 153 425 107 352 83 105 100 992 133 232 84 656 BR [m3/s] 153 107 83 101 133 85 Besoins en eau [m3] 397 677 993 287 530 511 222 587 732 261 770 971 356 847 967 219 429 195
16 Pour un réseau d’irrigation à ciel ouvert on accepte en général une efficience qui peut varier entre 50 et 75 %, ce qui veut dire que seulement 50 à 75 % de l’eau, disponible à la source, est utilisée pour l’évapotranspiration des cultures. Ce qui veut dire également que 25 à 50 % de l’eau n’est pas disponible pour les cultures et se perde quelque part dans le réseau.
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Méthode CROPWAT Cette méthode utilise tout simplement le logiciel CROPWAT. Les besoins en eau de la riziculture sont calculés en année quinquennale sèche avec un étalement de repiquage de 4 semaines.
Tableau 35 : Résultats de calcul des besoins en eau de la riziculture par la méthode CROPWAT
J J A S O N
05-juil 235,1 216,2 203,5 228,9 229,9 7,1 12-juil 120,6 302,0 197,9 229,2 236,9 61,6 19-juil 65,8 319,0 191,9 228,9 242,4 98,9 26-juil 2,7 348,6 187,0 226,5 245,0 147,8 B (mm) 107,8 303,9 195,1 228,4 238,6 78,9 B (m3/ha) 1 077,8 3 038,9 1 950,6 2 283,6 2 385,6 788,5 BB (m3/ha) 2 155,6 6 077,9 3 901,3 4 567,1 4 771,1 1 577,0 dfc (l/s/ha) 2,5 6,9 4,5 5,3 5,5 1,8 BR (l/s) 149 991 419 288 275 901 322 992 337 419 111 527 BR(m3/s) 150 419 276 323 337 112 BR (m3/j) 12 959 183 36 226 441 23 837 808 27 906 504 29 153 005 9 635 943 Besoin en eau [m3] 129 591 825 362 264 411 238 378 079 279 065 039 291 530 051 96 359 431
Synthèse des résultats On peut récapituler les valeurs des besoins en eau pour l’agriculture selon les méthodes utilisées dans le tableau suivant :
Tableau 36 : Résultats de calcul des besoins en eau de la riziculture par les deux méthodes Unité : 109 [m3]
J J A S O N
Méthode classique 0,40 0,29 0,22 0,26 0,36 0,22 Méthode CROPWAT 0,13 0,36 0,24 0,28 0,30 0,10
En guise de synthèse, compte tenu de l’écart important entre les résultats obtenus par les deux méthodes, il serait plus prudent de prendre les valeurs obtenus par la méthode CROPWAT parce que ces valeurs sont plus fiables et plus sûrs du fait que nombreux paramètres sont considérés par le logiciel et pour l’irrigation.
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Ainsi, on va prendre ces résultats. Les besoins en eau totale de la riziculture sont alors de l’ordre de 22 866 [m3/ha], soit 1 397 188 836[m3/an] ou 1,40.109[m3/an].
b) Besoins en eau des cultures autres que le riz Les besoins en eau des cultures autres que le riz sont calculés par le logiciel CROPWAT. Les résultats de calcul sont présentés dans le tableau suivant.
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Tableau 37 : Résultats de calcul des besoins en eau des cultures autres que le riz
Unité :[m3]
CULTURES J F M A M J J A S O N D Tomate 185 830 1 065 968 1 712 627 2 415 104 ------235 520 Canne à sucre 154 787 57 451 11 796 125 764 381 620 567 806 653 855 739 989 809 151 862 528 758 149 498 729 Mais 10 320 072 3 330 708 ------4 335 045 12 123 778 Patate - - - 5 279 162 15 505 965 26 295 095 28 838 157 18 208 493 - - - - Haricot - - - 143 431 424 879 614 493 260 215 - - - - - Besoin en eau [m3] 10 660 688 4 454 127 1 724 423 7 963 461 16 312 464 27 477 393 29 752 226 18 948 482 809 151 862 528 5 093 194 12 858 027
Les besoins en eau des cultures autres que le riz sont donc estimés à 136 916 165 [m3/an] soit 0,14.109[m3/an].
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VII-3- Secteur élevage
VII-3-1- Etapes de l’étude En prenant comme référence des différentes données issues de la documentation disponible, les besoins en eau de l’élevage varient selon le type d’élevage.
Pour l’estimation des prélèvements en eau pour l’élevage, on ne considère que :
- Les effectifs des principaux animaux d’élevage, par districts, recensés auprès des Directions Régionales de l’Elevage. - Les hypothèses de la consommation journalière en eau théorique des principaux animaux d’élevage.
VII-3-2- Consommation journalière On suppose que les prélèvements en eau pour l’élevage sont constants sur l’année. Les hypothèses de la consommation journalière en eau des principaux animaux d’élevage seront:
Tableau 38 : Consommation journalière par Cheptel
Cheptel Bovin Caprin Porcin Ovin Consommation 21 3 3 3 journalière [l/j/tête] Source : Données DIR Elevage Boeny
Il faut noter que les recensements de cheptel disponibles collectés dans le cadre de cette étude sont à l’échelle des districts. Ainsi, pour estimer les volumes d’eau prélevés à l’échelle de région, il est nécessaire de faire l’hypothèse que les cheptels sont répartis de manières homogènes sur les territoires.
VII-3-3- L’eau liée { l’élevage Les besoins en eau pour l’élevage sont obtenus par la relation:
, désigne les besoins en eau de la population en [l/j] ;
Les besoins en eau de l’élevage de la région sont présentés dans le tableau suivant:
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Tableau 39 : Résultats de calcul des besoins en eau pour l’élevage
Besoins en Consommation Nombre de Besoins en eau eau Besoins en eau Cheptel journalière [l/j] têtes journalier [l/j] journalier annuels [m3/an] [m3/j]
Bovin 21 653137 13 715 876 13 716 5 006 295 Porcin 3 27939 83 818 84 30 594 Caprin 3 18803 56 408 56 20 589 Ovin 3 24363 73 088 73 26 677 TOTAL 13 929 191 13 929 5 084 155
Ce sont surtout les bovidés qui consomment le plus, la consommation des autres éléments du cheptel ne représente que 15% de la consommation totale.
Les besoins en eau pour l’élevage sont estimés à 5 084 155 [m3/an] soit 0,005.109[m3/an].
VII-4- Autres usages de l’eau
VII-4-1-Centrales hydroélectriques Il est à noter que la société nationale de production d’électricité JIRAMA exploite 09 stations hydroélectriques reparties dans toute l’île comme indique la carte ci-après.
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Carte 12 : Répartition des stations hydroélectriques à Madagascar Source : document « Demande d'énergie & potentiel hydroélectrique à Madagascar » MEM Septembre 2003
Vue cette répartition, on a pu constater qu’il n’existe pas de station hydroélectrique dans la région Boeny considérée comme la zone d’étude.
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VII-4-2-Industries Les utilisateurs de l'eau du secteur industriel sont les industries qui utilisent de l'eau potable dans leur processus de production. Les industries minières sont les principaux consommateurs d’eau. Les estimations des utilisations en eau dans le secteur industriel se basent essentiellement sur les données issues des autorisations de prélèvement délivrés par l’ANDEA d’une part, et des données issues de la JIRAMA pour les industries connectées aux réseaux d’autre part. Il convient de noter que les données récoltées concernent l’ensemble des industries implantées à Madagascar, pris dans leur globalité, et aucune donnée individualisée par industrie n’a pu être collectée pour pouvoir estimer les nécessités en eau du secteur.
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CHAPITRE VIII- Adéquations et discussions
VIII-1- Généralités Comme évoqué précédemment, la comptabilité physique est l’évaluation des stocks et flux d’eau. La démarche de cette comptabilité propose plusieurs formes de représentation de ces flux et stocks d’eau, sous la forme de schémas et de tableaux.
Les adéquations ont été réalisées sur différentes périodes de retour en année sèche. Les apports des fleuves et rivières, les quantités d’eaux souterrains exploitables ainsi que les stocks d’eau sont pris en compte dans les adéquations en mettant comme hypothèse que la constance des quantités des apports en eaux souterraines ainsi que les stocks.
Les besoins considérés comprennent les besoins en riziculture irriguée, les besoins en eau des cultures autres que le riz, les besoins domestiques et les besoins du cheptel.
0,33% 0,60% Besoins en eau pour l' AEP
8,84%
Besoins en eau pour la riziculture
Besoins en eau des cultures autres que le riz
90,23% Besoins en eau pour l'élevage
Figure 13 : Illustration du pourcentage des besoins en eau de la région Boeny
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VIII-2- Adéquation par rapport aux besoins en eau actuels L’adéquation par rapport aux besoins en eau permet d’identifier les périodes de l’année susceptibles de connaitre des déséquilibres quantitatifs. Ceci permet également d’identifier les secteurs pour lesquels les ressources en eau sont abondantes, en comparaison aux besoins existants sur le territoire.
En prenant en considération toutes les ressources en eau existants au sein de la région de Boeny. On peut dire que les ressources en eau actuellement disponibles sont suffisantes. En effet, les valeurs obtenues montrent des résultats excédentaires pour chaque mois de l’année.
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Tableau 40 : Adéquation en année moyenne sèche pour des besoins en eau actuels
Unité : 106[m3]
J F M A M J J A S O N D ANNUEL Surface 2 307,30 2 118,94 2 642,44 1 097,73 618,72 461,54 399,59 360,92 274,43 257,80 548,86 1 495,24 12 583,52 Apports [m3] Souterraine 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 885 386,76 Stock 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 3 904,21 AEP 0,78 0,71 0,78 0,76 0,78 0,76 0,78 0,78 0,76 0,78 0,76 0,78 9,23 Riz - - - - - 129,59 362,26 238,38 279,07 291,53 96,36 - 1 397,19 Besoins [m3] Agriculture 10,66 4,45 1,72 7,96 16,31 27,48 29,75 18,95 0,81 0,86 5,09 12,86 136,92 Elevage 0,43 0,39 0,43 0,42 0,43 0,42 0,43 0,43 0,42 0,43 0,42 0,43 5,08 RESTE 76 403,01 76 220,97 76 747,09 75 196,17 74 708,77 74 410,88 74 113,94 74 209,96 74 100,96 74 071,77 74 553,82 75 588,74 900 326,08 Tableau 41 : Adéquation en année quinquennale sèche pour des besoins en eau actuels
Unité : 106[m3]
J F M A M J J A S O N D Surface 1 861,33 1 709,37 2 131,69 885,55 499,13 372,33 322,35 291,16 221,39 207,97 442,77 1 206,22 Apports [m3] Souterraine 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 Stock 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 AEP 0,78 0,71 0,78 0,76 0,78 0,76 0,78 0,78 0,76 0,78 0,76 0,78 Riz - - - - - 129,59 362,26 238,38 279,07 291,53 96,36 - Besoins [m3] Agriculture 10,66 4,45 1,72 7,96 16,31 27,48 29,75 18,95 0,81 0,86 5,09 12,86 Elevage 0,43 0,39 0,43 0,42 0,43 0,42 0,43 0,43 0,42 0,43 0,42 0,43 RESTE 75 957,03 75 811,40 76 236,33 74 983,99 74 589,18 74 321,67 74 036,70 74 140,20 74 047,92 74 021,94 74 447,73 75 299,73
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QUANTIFICATION DES USAGES DE L’EAU ET ADEQUATIONS RESSOURCES-BESOINS
Tableau 42 : Adéquation en année décennale sèche pour des besoins en eau actuels Unité : 106[m3]
J F M A M J J A S O N D ANNUEL Surface 1 666,19 1 530,17 1 908,20 792,71 446,80 333,30 288,56 260,63 198,18 186,17 396,35 1 079,76 9 087,02 Apports [m3] Souterraine 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 885 386,76 Stock 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 3 904,21 AEP 0,78 0,71 0,78 0,76 0,78 0,76 0,78 0,78 0,76 0,78 0,76 0,78 9,23 Riz - - - - - 129,59 362,26 238,38 279,07 291,53 96,36 - 1 397,19 Besoins[m3] Agriculture 10,66 4,45 1,72 7,96 16,31 27,48 29,75 18,95 0,81 0,86 5,09 12,86 136,92 Elevage 0,43 0,39 0,43 0,42 0,43 0,42 0,43 0,43 0,42 0,43 0,42 0,43 5,08 RESTE 75 761,89 75 632,20 76 012,85 74 891,15 74 536,85 74 282,63 74 002,91 74 109,67 74 024,71 74 000,14 74 401,31 75 173,27 896 829,58 Tableau 43 : Adéquation en année vingt sèche pour des besoins en eau actuels Unité : 106[m3]
J F M A M J J A S O N D ANNUEL Surface 1 525,54 1 401,00 1 747,13 725,79 409,08 305,16 264,20 238,63 181,45 170,45 362,90 988,62 8 319,97 Apport [m3] Souterraine 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 73 782,23 885 386,76 Stock 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 325,35 3 904,21 AEP 0,78 0,71 0,78 0,76 0,78 0,76 0,78 0,78 0,76 0,78 0,76 0,78 9,23 Riz - - - - - 129,59 362,26 238,38 279,07 291,53 96,36 - 1 397,19 Besoins [m3] Agriculture 10,66 4,45 1,72 7,96 16,31 27,48 29,75 18,95 0,81 0,86 5,09 12,86 136,92 Elevage 0,43 0,39 0,43 0,42 0,43 0,42 0,43 0,43 0,42 0,43 0,42 0,43 5,08 RESTE 75 621,25 75 503,03 75 851,77 74 824,24 74 499,14 74 254,50 73 978,55 74 087,67 74 007,98 73 984,42 74 367,85 75 082,13 896 062,53
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VIII-3- Discussions Les adéquations ne reflètent aucune insuffisance des ressources par rapport aux apports de différentes fréquences relatives à des années sèches. A ce jour, l’agriculture irriguée est le plus grand secteur utilisateur d’eau dans tout Madagascar, on a pu constater cela même au niveau de la région Boeny.
Les prélèvements des eaux liées à l’irrigation pour le Boeny sont très généralement issus des eaux de surface. On doit prendre en compte qu’une partie des volumes d’eau prélevés revenant directement au milieu naturel par infiltration ou par ruissellement. D’autres sont utilisés pour les besoins des parcelles avant de s’infiltrer ou s’évaporer ou ruisseler. La difficulté est donc d’estimer les pourcentages de ces volumes. Par ailleurs, il faut noter que, dans la pratique, une part importante des volumes qui ruissellent sur une parcelle seront utilisés directement par d’autres parcelles de riziculture plus en aval. La répartition de ces volumes vers les eaux souterraines, les eaux de surfaces, qui s’évaporent, dépend fortement des conditions climatiques (pluies, évapotranspiration), et donc des zones géographiques et des saisons d’irrigation.
Pour estimer les usages de l’eau liés à l’adduction d’eau potable, il faut considérer les pertes, en particulier les pertes du réseau de distribution d’eau potable. Les données de la JIRAMA indiquent que le volume brut total prélevé par la JIRAMA à Madagascar provient à 85% des eaux de surfaces et à 15% des eaux souterraines.
Concernant les prélèvements en eau pour l’élevage, les recensements de cheptel disponibles collectés dans le cadre de cette étude sont à l’échelle régionale, et non à l’échelle des districts. Ainsi, pour estimer les volumes d’eau prélevés, il est nécessaire de faire l’hypothèse que les cheptels sont répartis de manière homogène sur les territoires des régions. Les prélèvements sont supposés constants sur l’année.
La quantification et la comparaison des ressources-besoins, à l’échelle mensuelle et par bassins versants, constitue un outil clé pour la gestion intégrée des ressources en eau.
Ce type d’analyse permet d’identifier les périodes de l’année, et les zones géographiques, susceptibles de connaitre des déséquilibres quantitatifs des demandes en eau. Cela permet aussi d’identifier les secteurs pour lesquels les ressources en eau sont abondantes, en comparaison aux usages existants sur tels territoires.
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CONCLUSION Pour la réalisation de la présente étude, nous avons essayé de modéliser les paramètres climato-hydrologiques des bassins versants de Boeny à partir des données issues des stations météorologiques de Majunga, Marovoay, Soalala et Ambato-Boeny. Ceci vise notamment d’estimer la valeur des éléments naturels du cycle de l’eau pour établir le compte physique de l’eau. Chaque année, la région Boeny reçoit plus de 1100[mm] de précipitations, dont plus de 90% affluent entre novembre et avril.
Avec l’aide des logiciels utilisés comme ArcGIS, MapInfo, Global Mapper, nous avons pu établir un modèle numérique du terrain ainsi que des planimétrages des bassins versants. Les caractéristiques de ces bassins versants sont nécessaires pour les estimations des apports.
A l’issue de ce travail, nous constatons que la région Boeny est suffisamment pourvue d’eau aussi bien sur le plan des eaux de surface que sur le plan des eaux souterraines. En effet, les ressources en eau de surface sont estimées à 12,58.109[m3] d’eau, tandis que la nappe d’eaux souterraines est alimentée par 885,39.109[m3] d’eau. Par ailleurs, la capacité des lacs et des marais, considérant comme étant les stocks, s’élève à 3,90.109 [m3] d’eau.
Selon les hypothèses prises et la répartition des surfaces considérées, le secteur agricole utilise une moyenne de 22 866 [m3/ha] d’eau pour l’irrigation des rizicultures soit 1,40.109[m3/an], et 0,14.109 [m3/an] pour les besoins en eau des cultures autres que le riz. L’approvisionnement en eau potable utilise 9,22.106[m3] d’eau par an. Enfin, le secteur élevage consomme en moyenne 5,08.109 [m3] d’eau par an.
Cette analyse de l’adéquation ressources-besoins a permis de conclure que, sans tenir compte des autres utilisations comme dans les industries et les énergies hydrauliques, les ressources en eau sont largement importantes même pendant la saison très sèche.
Bref, cette étude constitue une contribution à la compilation des comptes physiques de l’eau dans le programme WAVES. Néanmoins, pour bien établir le compte Eau, quelques points sont à prendre en compte pour la bonne continuation de cette étude, d’abord concernant le compte physique de l’eau en termes de qualité pour le cas de la potabilité de l’eau à consommer, l’ensablement des cultures… mais aussi du compte monétaire en termes de coût de l’approvisionnement en eau pour chaque secteur, les tarifs de consommation et d’utilisation de l’eau, les subventions aux associations des usagers…
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Edition IRD.
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Géographique appliqué à la conservation de la biodiversité
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17. TANGARA Bréhima, module de formation : besoins en eau du riz, et irrigation,
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4. RAKOTOMALALA M. T. A., 2014, Evaluation des ressources en eau du bassin versant
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2. http://www.fao.org
3. http://www.mineau.org
4. http://www.jirama.mg
5. http://www.agriculture.gov.mg
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ANNEXES
ANNEXE 1 : CALCUL DE L’EVAPOTRANSPIRATION
Formule de THORNTHWAITE
Cette méthode est basée essentiellement sur la température de l’air. La méthode de THORNTWAITE est simple et robuste sous différentes latitudes.
( )
Avec
: désigne l’évapotranspiration potentielle corrigée en [mm] ;
: désigne l’évapotranspiration potentielle non corrigée en [mm] ;
: désigne la température moyenne mensuelle en [°C] ;
: désigne l’indice thermique annuel en [mm], égal à la somme des indices thermiques mensuels :
∑ ∑ ( )
: désigne le coefficient de correction régional liée à la latitude [adimensionnel]
Résultats de calcul de la valeur de l’ETP selon la formule de THORNTWAITE
Mois J F M A M J J A S O N D 14,7 14,6 14,4 14,1 13,1 12,1 11,6 12,1 12,8 14,6 14,8 14,6
[mm] 145,2 144,9 143,9 142,4 138,4 134,1 132 134,2 136,9 144,6 146 145,1 1,1 0,9 1,0 0,9 1.0 0,9 1.0 1,0 1,0 1,1 1,1 1,1
[mm] 162,6 142 151,1 139,5 135,7 126 128,1 134,2 136,8 154,7 156,2 162,5
Formule de BLANEY-CRIDDLE
Cette méthode introduit deux paramètres climatiques : la température et l’insolation.
b
( )
Où :
, désigne l’évapotranspiration potentielle en [mm] ;
, désigne le coefficient dépendant de la culture et de la zone climatique. K=1 pour la culutre de riz ;
, désigne le rapport de la durée du jour pendant la période considérée à la durée du jour pour l’année entière. Elle est définie par le pourcentage d’éclairage pour chaque mois de l’année :
∑
: désigne la température moyenne mensuelle en [°C] ;
Résultats de calcul de la valeur de l’ETP selon la formule de BLANEY-CRIDDLE
Mois J F M A M J J A S O N D Ni 7,8 7,7 6,5 6,5 6,4 6,4 6,4 6,4 6,3 6.0 5,9 7,1 P [%] 9,8 9,7 8,2 8,1 8,1 8,1 8,1 8,0 8.0 7,5 7,4 8,9 ETP [mm] 211,3 210,3 176,5 172,3 167,0 161,5 159,6 160,7 162,9 161,4 161,6 191,9
Formule de TURC
Cette méthode inclut plusieurs paramètres, parmi eux la radiation solaire. Elle donne un résultat satisfaisant dans les régions humides où le terme aérodynamique est relativement petit. En région tropical et équatoriale, le résultat est assez bon ; tandis qu’en région aride, elle tend à sous-estimer l’ETP.
( )
Où :
, désigne l’évapotranspiration potentielle en [mm] ;
c
, désigne le coefficient d’estimation mensuelle, égal à 0.40 sauf pour le mois de Février égal à 0,37.
, désigne la température en [°C] ;
, désigne le rayonnement global en [cal/cm²/j], estimé à partir de la formule de GLOVER et MAC CULLOCH :
( )
, désigne le rayonnement solaire qui atteint le sol en absence de l’atmosphère, il est obtenu par interpolation de latitude (cf. en annexe)
Dans notre cas, = 16,1 °S on a = 0.961
Résultats de calcul de la valeur de l’ETP selon la formule de TURC
MOIS J F M A M J J A S O N D Igo 971,0 941,0 876,0 771,0 973,0 592,0 637,0 718,0 823,0 907,0 956,0 973,0 Ig 564,6 553,2 479,4 426,0 536,6 335,4 360,3 398,3 447,0 468,1 486,0 535,8 ETP [mm] 163,0 147,9 139,8 125,0 151,7 97,7 102,9 113,7 127,6 137,1 142,6 155,3
Formule de PENMAN-MONTEITH
C’est une formule très complexe dont l’expression est de la forme :
( ) ( ) ( )
( ( ))
Où :
, désigne l’évapotranspiration potentielle en [mm] ;
, désigne la pente de la courbe de la tension de vapeur saturante en [kPa/°C] ;
, désigne le rayonnement net en [MJ/m²/j] ;
, désigne la longueur du pas de temps en k secondes
d
, désigne la constante psychométrique en [kPa/°C] ;
, désigne la température moyenne journalière de l’air à 2 m du sol en [°C] ;
, désigne la vitesse du vent à 2 m du sol en [m/s] ;
, désigne la tension de vapeur saturante en [kPa] ;
, désigne la tension de vapeur en [kPa].
La formule de PENMAN-MONTEITH donne les meilleures estimations de l’ETP sous tout climat, mais elle comporte un très grand nombre de facteurs climatiques. C’est pourquoi son application est assez limitée à cause de la manque des certaines données.
Cependant, l’existence du logiciel CROPWAT, permet une exploitation aisée de la formule en introduisant simplement les données requises par le modèle.
Résultats de calcul de la valeur de l’ETP selon la formule de PENMAN-MONTEITH
MOIS J F M A M J J A S O N D ETP [mm] 164,8 143,0 147,8 136,6 134,0 132,1 145,5 165,8 178,7 189,6 179,6 183,9
e
ANNEXE 2 : ESTIMATION DU NOMBRE DE CHEPTEL DANS LA REGION La formule adoptée pour l’estimation du nombre de cheptel est:
, désigne le nombre de cheptel à déterminer ;
, désigne le nombre de cheptel de l’année de base, c’est-à-dire au début du recensement ;
Si =1 on a (Linéaire)
Et
( )
Les paramètres et sont déterminés par la méthode de moindre carré qui sont donnés par la formule :
∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ et ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑
Estimation du nombre de bovin
Année population y0 année base x X=log x X^2 Y=log 10(y-y0) XY 2 006 627 000 0 0,00 0,00 - 0,00 2 007 629 740 1 0,00 0,00 3,44 0,00 2 008 632 490 2 0,30 0,09 3,74 1,13 2 009 635 230 3 0,48 0,23 3,92 1,87 2 010 637 960 4 0,60 0,36 4,04 2,43 2 011 640 700 5 0,70 0,49 4,14 2,89 2 012 645 400 6 0,78 0,61 4,26 3,32 SOMME 2,86 1,77 23,53 11,64 Pour et On trouve a=1,04 et b=3,43
On sait que , ainsi A=2687,18
D’où
f
Estimation du nombre de porcin
Année population y0 année base x X=log x X^2 Y=log 10(y-y0) XY 2 006 24 000 0 0,00 0,00 - 0,00 2 007 24 510 1 0,00 0,00 2,71 0,00 2 008 25 030 2 0,30 0,09 3,01 0,91 2 009 25 060 3 0,48 0,23 3,03 1,44 2 010 25 850 4 0,60 0,36 3,27 1,97 2 011 26 360 5 0,70 0,49 3,37 2,36 2 012 26 900 6 0,78 0,61 3,46 2,69 SOMME 2,86 1,77 18,85 9,37 Pour et On trouve a=0,95 et b=2,69
On sait que , ainsi A=488,67
D’où Estimation du nombre de caprin
Année population y0 année base x X=log x X^2 Y=log 10(y-y0) XY 2 006 16 630 0 0,00 0,00 - 0,00 2 007 16 910 1 0,00 0,00 2,45 0,00 2 008 17 170 2 0,30 0,09 2,73 0,82 2 009 17 420 3 0,48 0,23 2,90 1,38 2 010 17 650 4 0,60 0,36 3,01 1,81 2 011 17 900 5 0,70 0,49 3,10 2,17 2 012 18 100 6 0,78 0,61 3,17 2,46 SOMME 2,86 1,77 17,36 8,65 Pour et On trouve a=0,93 et b=2,45
On sait que , ainsi A=282,03
D’où Estimation du nombre d’ovin
Année Population y0 Année base x X=log x X^2 Y=log 10(y-y0) XY 2 006 18 800 0 0,00 0,00 - 0,00 2 007 19 490 1 0,00 0,00 2,84 0,00 2 008 20 230 2 0,30 0,09 3,16 0,95 2 009 20 980 3 0,48 0,23 3,34 1,59
g
2 010 21 690 4 0,60 0,36 3,46 2,08 2 011 21 900 5 0,70 0,49 3,49 2,44 2 012 22 300 6 0,78 0,61 3,54 2,76 SOMME 2,86 1,77 19,83 9,82 Pour et On trouve a=0,92 et b=2,87
On sait que , ainsi A=734,56
D’où
h
ANNEXE 3 : LES PRINCIPALES NAPPES AQUIFERES DE LA REGION Carte Les 8 zones Hydrogéologiques de Madagascar
i
Caractéristiques des nappes
PROFONDEUR EPAISSEUR DEBIT TYPE DE QUALITE DE TYPES DE NAPPES LITHOLOGIE TYPE DE NAPPE D’OUVRAGE D’AQUIFERE SPECIFIQUE POROSITE L’EAU [m] [m] [l/sec/m] captif ou artésien eau douce; 1 à 5 Nappes d’alluvions sables argileux Poreux selon la structure jusqu’à 20 jusqu’à 10 bicarbonatée calcique géologique Nappes des sables de douce à saumâtre, sables fins Poreux Libre 1 à 5 5 à 10 0,4 à 2,6 plage parfois salée Nappes des sables douce à saumâtre, sables argileux Poreux Libre 10 à 15 [m] 5 à 10 0,6 à 1 argileux supérieurs parfois salée Nappes du Néogène grès sableux Poreux Libre 50 à 150 [m] 1 à 5 saumâtre à salée 0,019 à 1,55 Nappes de l’Eocène calcaire Karstique Libre 50 à 100 [m] jusqu’à 50 Douce 1,8 à 68 Nappes du Crétacé supérieur (Grès de grés sableux Poreux Artésien 50 à 300 [m] 50 à 100 Douce 1 à 14 Marovoay) Nappes du Crétacé douce; agressive et grés sableux Poreux Artésien 50 à 300 [m] 50 à 100 5 à 60 moyen et inférieur ferreuse libre; peut-être Nappes de l’Isalo sables-gréseux Poreux 50 à 150 [m] 50 Douce 0,5 artésien Nappes du Jurassique : Le calcaire karstifié se rencontre dans le massif calcaire de Kelikely et de l’Ankara. Cette nappe n’a pas encore été étudiée
j
ANNEXE 4 : ANALYSE DES DONNEES PLUVIOMETRIQUES ISSUES DES 4 STATIONS METEOROLOGIQUES DANS LA REGION Données pluviométriques issues de la station d’Ambato-Boeni (1996-2015)
J F M A M J J A S O N D ANNUEL
1996 362,6 217,3 163,8 6,5 3,9 0,0 0,0 0,0 0,0 6,6 32,3 268,5 1061 1997 397,5 215,3 151,0 45,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 21,2 108,8 202,6 1142 1998 321,9 307,5 103,2 30,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 10,5 49,8 207,1 1030 1999 218,7 149,2 173,0 20,9 3,9 0,0 0,0 0,0 0,0 10,9 53,7 156,2 787 2000 314,3 212,6 74,2 27,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 23,5 91,7 276,5 1020 2001 386,1 220,0 202,2 25,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 22,2 26,2 185,4 1067 2002 216,0 299,6 221,3 21,0 8,7 0,0 0,0 0,0 0,0 5,3 57,0 199,4 1028 2003 485,1 289,7 217,1 30,0 5,8 0,0 0,0 0,0 1,0 32,4 53,0 244,8 1359 2004 414,2 228,3 287,6 24,7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 12,2 76,7 379,3 1423 2005 335,2 161,7 184,2 25,4 14,9 0,0 8,3 0,0 0,0 6,1 65,0 256,0 1057 2006 316,3 293,3 145,7 45,9 13,5 0,0 0,0 0,0 2,7 2,5 121,2 242,1 1183 2007 362,4 381,4 124,1 17,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,3 21,8 83,0 197,1 1188 2008 377,4 442,9 122,9 5,7 3,9 0,0 0,0 0,0 0,0 35,4 179,9 230,3 1398 2009 259,9 163,1 289,0 65,4 0,0 0,0 10,7 0,0 0,0 23,1 74,0 208,5 1094 2010 430,1 192,5 239,2 17,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 19,4 70,7 204,9 1174 2011 376,0 519,9 259,0 49,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 31,4 47,1 177,6 1460 2012 307,2 363,2 175,2 93,6 8,1 0,0 0,0 5,4 0,0 13,0 67,9 209,7 1243 2013 210,9 333,6 125,0 19,1 3,9 0,0 0,0 0,0 0,0 9,6 128,5 244,4 1075 2014 428,4 215,6 232,5 11,2 3,8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 48,1 228,8 1168 2015 339,3 259,8 194,7 19,4 4,7 0,0 0,0 0,0 0,0 10,4 47,0 875
Données pluviométriques issues de la station de Majunga (1996-2015)
J F M A M J J A S O N D ANNUEL
1996 627,4 370,3 361 25,6 0 0 0 0 1 7,1 46,1 201,3 1640 1997 710,5 294,1 153,4 9,9 0,3 2,3 0 1 0 26,6 125,4 232,8 1556 1998 214,5 839,6 25,5 33,7 7 0 0 7,1 0,8 4,4 172,2 370,3 1675 1999 240,1 362,9 166,6 25,4 0 0 2,8 2,1 0,4 8,7 23,4 782,4 1615 2000 555,9 559,3 29,5 120,5 0,2 0,3 1,8 2,8 0 4,4 99,4 192,2 1566 2001 727,7 190,9 131,5 15,1 0 0 0 0 2,8 42,5 44,9 201,9 1357 2002 490,5 268 107,7 0 56,5 0,4 0 0 0 7,2 29,1 189,7 1149 2003 635,2 295,3 94,7 86,7 0,9 6,5 0 0 1,4 9 93,4 294,9 1518 2004 863,1 208,6 344,5 53,3 10,2 0,1 0 0 5 17,5 212,7 520,9 2236 2005 139,6 120,8 191,2 1 2 0 19,4 0,5 4,2 38,8 308,7 826
2006 272,7 386 145,8 88,8 15,5 0 0 0 0 0 224,6 91 1224 2007 526,2 387,2 164,3 53,9 9,4 1,1 0,7 2,6 1,7 10,5 63,1 265,7 1486 2008 373,8 540,5 70,7 49,3 0 0 0 0 10,8 15,9 83,9 123,8 1269 2009 297,8 341,5 180,7 43,5 0 0 0 0 0 2,9 10,6 186,1 1063 2010 670 123,2 127,8 4,1 0 0 0 0,9 0 30 86,4 122,7 1165 k
2011 671 360,3 205,4 31,5 5,3 0,8 0 0 0 1,7 12,1 145 1433 2012 561,2 175,8 54,4 164,9 6,4 1,4 0 0 0 38,8 42,3 58,7 1104 2013 350,6 223,9 14 16,6 0 0 0 0 0 2,5 53 166,1 827 2014 501,9 354,2 291,7 17 0 0 8 0 0 0 57,7 120,7 1351 2015 565,2 149,2 240,3 12,2 0 0 0 0 0,9 0 7 145,5 1120
Données pluviométriques issues de la station de Marovoay (1996-2015)
J F M A M J J A S O N D ANNUEL
1996 370,7 218,1 189,2 14,8 3,9 0,0 0,0 0,0 0,0 5,3 37,4 265,1 1104 1997 416,2 283,1 141,2 38,6 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 18,0 99,2 173,6 1170 1998 335,9 372,3 101,0 39,8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 3,5 36,6 208,1 1097 1999 223,3 171,2 205,2 22,7 7,7 0,0 0,0 0,0 0,0 9,8 36,7 147,5 824 2000 303,5 218,9 84,6 27,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 18,0 68,3 302,0 1023 2001 403,6 238,4 202,7 19,4 3,1 0,0 0,0 0,0 0,0 19,9 51,2 159,1 1097 2002 214,3 281,6 237,5 16,0 8,7 0,0 0,0 0,0 0,0 3,2 49,0 192,9 1003 2003 482,3 331,9 199,9 27,0 9,7 0,0 0,0 0,0 0,0 23,1 46,0 241,1 1361 2004 427,1 235,5 277,4 30,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 10,7 96,5 333,9 1411 2005 337,0 149,2 182,8 18,8 15,3 0,0 0,0 0,0 0,0 4,4 60,6 311,4 1080 2006 302,8 336,0 157,7 41,3 16,6 0,0 0,0 0,0 3,5 2,8 103,2 268,8 1233 2007 357,5 357,2 121,6 27,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 18,5 89,9 206,4 1179 2008 389,3 425,3 135,6 13,9 3,9 0,0 0,0 0,0 0,0 27,1 171,6 217,8 1384 2009 285,0 185,3 300,2 69,2 0,0 0,0 9,9 0,0 0,0 19,5 58,5 187,1 1115 2010 403,5 214,3 257,7 16,9 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 8,0 67,8 221,9 1190 2011 409,8 499,6 262,3 58,0 3,2 0,0 0,0 0,0 0,0 30,5 32,7 171,8 1468 2012 336,3 361,6 146,4 96,7 8,1 0,0 0,0 7,2 0,0 14,8 64,4 197,1 1233 2013 220,1 357,7 105,5 24,7 3,9 0,0 0,0 0,0 0,0 3,0 107,5 259,5 1082 2014 440,9 210,5 257,8 3,8 3,9 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 30,5 221,5 1169 2015 373,2 274,4 189,1 17,3 4,7 0,0 0,0 0,0 0,0 1,8 39,0 900
Données pluviométriques issues de la station de Soalala (1996-2015)
J F M A M J J A S O N D ANNUEL
1996 387,2 258,6 333,5 0,0 2,2 0,0 0,0 0,0 0,0 4,0 13,2 159,1 1158 1997 643,8 340,4 108,5 34,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 19,9 64,8 117,1 1328 1998 321,9 363,6 104,9 26,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 35,7 163,8 1016 1999 213,8 102,1 153,0 3,7 2,1 0,0 0,0 0,0 0,0 3,5 18,9 123,3 620 2000 315,9 156,5 131,4 17,7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,8 48,8 187,0 860 2001 413,2 148,3 251,9 13,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 16,2 47,5 107,7 998 2002 165,9 88,1 167,1 4,0 3,9 0,0 0,0 0,0 0,0 7,5 22,0 166,0 624 2003 457,7 217,9 141,2 22,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 11,7 31,0 235,2 1117 2004 414,4 125,7 233,7 16,8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 7,0 50,3 308,5 1156 2005 270,6 47,9 133,5 15,7 7,9 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 31,8 173,7 681
l
2006 272,2 150,4 202,1 29,5 3,5 0,0 0,0 0,0 1,3 0,0 37,5 150,6 847 2007 403,1 270,4 122,9 29,7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 7,2 67,3 243,0 1144 2008 362,1 235,2 89,3 6,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 7,5 71,8 137,2 909 2009 248,6 173,6 228,7 31,7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 16,2 39,6 147,7 886 2010 305,5 110,9 123,9 22,7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 4,5 37,1 194,2 799 2011 388,8 172,0 213,2 41,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 15,6 28,2 108,6 968 2012 432,3 212,3 136,5 54,2 2,8 0,0 0,0 0,0 0,0 13,1 17,6 116,1 985 2013 189,4 225,9 80,1 17,5 2,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 63,2 137,4 715 2014 454,9 250,9 245,0 10,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 13,8 132,6 1107 2015 419,3 191,5 193,7 6,2 2,7 0,0 0,0 0,0 0,0 3,4 20,0 837
Résultats de calcul de la pluviométrie moyenne par la méthode de Polygones de Thiessen
J F M A M J J A S O N D ANNUEL
1996 411,7 244,9 204,4 11,6 3,2 0,0 0,0 0,0 0,2 6,4 35,8 255,7 1 174 1997 537,2 284,0 135,6 33,9 0,1 0,4 0,0 0,2 0,0 21,1 95,5 174,3 1 282 1998 305,6 434,4 89,4 31,5 1,3 0,0 0,0 1,3 0,1 4,5 64,4 222,5 1 155 1999 221,9 176,8 172,1 16,5 3,4 0,0 0,5 0,4 0,1 7,9 33,5 255,8 889 2000 355,8 257,8 86,9 40,9 0,0 0,1 0,3 0,5 0,0 12,2 74,3 237,7 1 067 2001 459,7 195,4 205,8 18,3 0,6 0,0 0,0 0,0 0,5 23,4 41,6 157,7 1 103 2002 248,5 221,6 186,8 10,7 15,7 0,1 0,0 0,0 0,0 5,9 39,0 185,5 914 2003 502,5 276,2 167,0 36,9 3,8 1,2 0,0 0,0 0,5 19,6 51,7 249,9 1 309 2004 497,3 193,0 278,2 28,3 1,8 0,0 0,0 0,0 0,9 11,1 96,6 372,3 1 480 2005 279,6 114,9 168,7 16,5 10,4 0,0 5,9 0,1 0,8 2,7 48,6 250,3 899 2006 291,4 272,4 166,5 47,3 11,3 0,0 0,0 0,0 1,9 1,3 108,9 190,9 1 092 2007 403,9 341,5 130,4 29,9 1,7 0,2 0,1 0,5 0,7 14,3 75,8 226,2 1 225 2008 374,3 389,4 105,3 15,4 1,9 0,0 0,0 0,0 1,9 21,2 126,0 178,5 1 214 2009 268,2 203,0 252,4 51,3 0,0 0,0 5,1 0,0 0,0 16,5 48,3 180,4 1 025 2010 427,2 158,1 185,7 16,7 0,0 0,0 0,0 0,2 0,0 14,1 62,0 190,2 1 054 2012 399,3 280,4 135,1 94,2 6,1 0,3 0,0 3,1 0,0 18,0 46,3 149,7 1 132 2013 230,8 284,1 86,5 19,3 2,6 0,0 0,0 0,0 0,0 3,8 89,5 198,8 915 2014 452,7 250,8 252,4 10,4 1,9 0,0 1,4 0,0 0,0 0,0 35,1 176,8 1 181 2015 412,7 220,9 201,4 13,4 3,2 0,0 0,0 0,0 0,2 4,5 29,4 2 067
Moyenne 372,7 252,6 169,0 28,6 3,6 0,1 0,7 0,3 0,4 11,0 63,3 214,1 1116
Ajustement statistique par la Loi de Gauss
Cette loi est définie par la fonction de répartition suivante :
( ) ∫ ( ) √
m
Où
̅ désigne la variable normale centrée réduite définie par :
̅ , désigne la moyenne arithmétique de la série de pluie
, désigne l’écart 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 table de GAUSS. En pratique, on utilise des périodes de retour bien définie.
Table de GAUSS
T (ans) 5 10 20 25 50 U 0.84 1.28 1.63 1.75 2.05
0.2 0.1 0.05 0.04 0.02
n
ANNEXE 5 : FACTEUR DE COEFFICIENT DE CORRECTION LAMBDA
Valeur de facteur de correction lambda de l'hémisphère sud
Latitude J F M A M J J A S O N D SUD 5° 1,06 0,95 1,04 1,00 1,05 0,99 1,02 1,03 1,00 1,05 1,03 1,06 10° 1,08 0,97 1,05 0,99 1,01 0,96 1,00 1,01 1,00 1,06 1,05 1,10 15° 1,12 0,98 1,05 0,98 0,98 0,94 0,97 1,00 1,00 1,07 1,07 1,12 20° 1,14 1 1,05 0,97 0,96 0,91 0,95 0,99 1,00 1,08 1,08 1,15 25° 1,17 1,01 1,05 0,96 0,94 0,88 0,93 0,98 1,00 1,10 1,10 1,18 30° 1,2 1,03 1,06 0,95 0,92 0,85 0,9 0,96 1,00 1,12 1,12 1,21 35° 1,23 1,04 1,06 0,94 0,89 0,82 0,87 0,94 1,00 1,13 1,13 1,25 40° 1,27 1,06 1,07 0,93 0,86 0,78 0,84 0,92 1,00 1,15 1,15 1,29 42° 1,28 1,07 1,07 0,92 0,85 0,76 0,82 0,92 1,00 1,16 1,16 1,31 44° 1,3 1,08 1,07 0,92 0,83 0,74 0,81 0,91 0,99 1,17 1,17 1,33 46° 1,32 1,1 1,07 0,91 0,82 0,72 0,79 0,9 0,99 1,17 1,17 1,35 48° 1,34 1,11 1,08 0,9 0,8 0,7 0,76 0,89 0,99 1,18 1,18 1,37 50° 1,37 1,12 1,08 0,89 0,77 0,67 0,74 0,88 0,99 1,19 1,29 1,41
o
ANNEXE 6 : COEFFICIENTS HYDRAULIQUES
Valeur du coefficient régional B dans formule CTGREF
Rivière B Ikopa à Bevomanga 49 Ikopa au Bac de Fiadanana 51 Andromba à Tsinjony 50 Tafaina 47 Ikopa à Antsatrana 47 Betsiboka à Ambodiroka 46 Mangoro à Mangoro 47 Mania à Fasimena 45 Vohitra à Rogez 42 Namorona à Vohiparara 63 Mananantanana 50 Zomanadao à Ankaramena 49 Ihosy à Ihosy 47 Mahatsiatra à Malakialina 46 Mangoky à Banian 49 Mandrare à Amboasary 47 Menarandra à Tranoroa 47 Mananara à Bevia 54 Sambirano à Ambanja 36 Petits bassins ANKABOKA 35
Coefficients de répartition d’ALDEGHERI
R J F M A M J J A S O N D Année R1 16,9 16,7 17,1 9,7 5,7 4,1 3,7 3,4 2,6 2,4 4,8 12,9 100 R2 17,9 18,2 20,5 8,8 4,8 3,7 3,1 2,8 2,2 2 4,4 11,6 100 R3 13,4 14,8 15,8 9,9 6,9 5,7 5,8 6 4,4 3,6 4,5 9,2 100 R4 23,8 19 17,2 6,8 3,8 2,7 2,4 2,1 1,6 1,5 3,3 15,8 100 Source : Etude hydrologique des PPI de la première tranche (Aldegheri, 1986)
Avec :
- R1 : La classe des hautes terres centrales ; - R2 : Les grands bassins sortis Nord-Ouest des hautes terres ; - R3 : Les bordures orientales des hautes terres ; - R4 : Les bassins du centre Sud, centre Ouest et petits bassins de la bordure occidentale des hautes terres. p
ANNEXE 7 : CALCUL DES VOLUMES DES PLANS D’EAU DANS LA REGION
Superficie Profondeur Volume District Commune Type des plans [m] [m3] d’eau [ha]
AMBANJA Lac 909 13 11817000
AMBATO-BOENI 2 étangs 42 12 504000 AMBIHIVIHY Etang 28 38 1064000 AMBOANTO 3 lacs et étangs 241 13 3133000
AMBOAZANGO 2 étangs 44 34 1496000
AMPATINILAINA 3 lacs et étangs 94 26 2444000
ANDOBOKELY 2 lacs et étang 87 31 2697000
ANDOLOBE Lac 243 25 6075000
ANJIAJIA 3 lacs et étangs 97 30 2910000 BEFELIPATIKA Lac 43 9 387000 BEFILAMAKA Etang 39 46 1794000
BEFOFO Lac 48 46 2208000 BELANGO Lac 244 226 55144000
BEMAKAMBA Lac 141 23 3243000 AMBATO- BOENY BETABAC 3 étangs 59 66 3894000
GARAGAGA Etang 28 11 308000
MADIOTSIFAFANA Etang 38 23 874000
MANARY 5 lacs et étangs 342 16 5472000 MANGARAHARA-ABO Lac 77 33 2541000 MANGAROA 8 lacs et étangs 81 29 2349000
MAROMANIRY Etang 25 33 825000
MAROVOAKELY 11 lacs et étangs 122 14 1708000
MAROVOVO 3 lacs et étangs 103 6 618000
MASIADOKOTRA 3 étangs 60 13 780000
MATSABORILATSAKA Lac 53 14 742000
MENARANO 6 lacs et étangs 118 10 1180000
TSARARAVINA 2 étangs 66 32 2112000
TSIMALOTO Etang 23 110 2530000 q
AMBARIJEBY Lac 42 6 252000
AMPARIHY 4 étangs 46 34 1564000
AMPONDRABE Lac 96 22 2112000 ANJANABORONA Etang 25 10 250000 ANAKAZOMBORONA Etang 23 6 138000 ANKIJAHAMAMY 3 étangs 35 42 1470000
ANTANIMBARIBE 9 étangs 62 11 682000
MAHAJANGA ANTSAKOABE 2 étangs 71 9 639000
ANTSIRAMAFAIKA 3 étangs 29 4 116000
BEFANJAVA 3 lacs et étangs 88 15 1320000
KINGARENTANA Lac 42 2 84000
MANASAKA Etang 20 50 1000000 MAROAKORA Lac 128 4 512000 MATSABORILAVA 5 étangs 46 15 690000
MORAFENO Lac 119 16 1904000 AMBONDRO Etang 29 8 232000 AMBOROMALANDY Lac 650 5 3250000 MAROVOAY AMPIJOROABE Etang 32 73 2336000
ANTANIMORA Lac 74 2 148000
ANTSALOVA Etang 28 23 644000
ANTSIKETRAKA 7 lacs et étangs 117 20 2340000
BEHAZOMATY 6 lacs et étangs 76 5 380000
KATONDRA Lac 505 8 4040000 KINKONY Lac 13900 7 97300000 MITSINJO MAHAZOARIVO lac avec marais 342 20 6840000
MITSINJO Lac 567 8 4536000 SAHRIAKA Lac 51 22 1122000 TSIAMBARA Lac 137 30 4110000 TSIANDAHATRA lac et étang 128 21 2688000 TSILAIZA 9 étangs 66 19 1254000 AMBATOBE 4 étangs 49 5 245000 AMPARIALIMY 5 étangs 35 120 4200000 ANDRANOJONGY 10 étangs 85 18 1530000 SOALALA BEFATIKA lac semi-permanent 128 268 34304000 SARIAKA Lac 130 17 2210000 VILANDRANO étang avec marais 129 140 18060000
TOTAL 325 351 000 r
ANNEXE 8 : VALEURS DES POROSITES TOTALES ET EFFICACES
Valeurs de porosité totales d’après Castany
Graviers 25 à 40% Sables et graviers 25 à 30% Alluvions récentes 5 à 15% Limons 4 à 50% Calcaires 0.5 à 17% Schistes 1 à 10% Graviers uniformes de 4mm 36% Sables (suivant uniformité des grains) 26 à 47% Argiles 44 à 50% Marnes 47 à 50% Craie 14 à 44% Basalte 0.1 à 2.9%
Valeurs de porosité efficace d’après Castany
Graviers 25% Sable grossier, sable et gravier 10% Sable fin 10% Argile et graviers 5% Argile seule 3% Alluvions 10 à 20% Craie 2 à 5%
s
ANNEXE 9 : CALCUL DES VOLUMES D’EAUX SOUTERRAINES EXPLOITABLES ET EMMAGASINEES
EPAISSEUR volume volume porosité surface en N° Nappes LITHOLOGIE PROFONDEUR[m] DE LA porosité totale exploitable emmagasiné efficace [km²] NAPPE[m] [km3] [km3]
1 Nappes d’alluvions sables argileux 20 10 0,05 0,35 2320 1,16 8,12
Nappes des sables de 2 sables fins 5 7 0,1 0,35 3290 2,30 8,06 plage Nappes des sables argileux 3 sables argileux 15 7 0,03 0,45 1063 0,22 3,35 supérieurs 5 Nappes de l’Eocène Calcaire 70 50 0,1 0,05 1193 5,97 2,86
6 Nappes de l’Isalo sables-gréseux 100 50 0,2 0,35 3695 36,95 64,66
Nappes du Jurassique : Le calcaire karstifié se rencontre dans le massif 7 Calcaire 100 50 0,1 0,05 0 0,00 0,00 calcaire de Kelikely et de l’Ankara. Cette nappe n’a pas encore été étudiée
Nappes du Crétacé supérieur (Grès de 8 grés sableux 170 70 0,1 0,16 3700 25,90 41,44 Marovoay) débit artésien : 36 [l/sec]
Nappes du Crétacé moyen 9 et inférieur débit artésien grés sableux 170 70 0,1 0,16 183 1,28 2,05 de 5 à 60 [l/sec]
TOTAL 73,78 130,54
t
ANNEXE 10 : COEFFICIENT DE RUISSELLEMENT DES BASSINS VERSANTS
Le coefficient de ruissellement dépend de la couverture végétale et de la pente du bassin versant en exploitant les cartes FTM et les photos aériennes disponibles et surtout par appréciation sur terrain pour les très petits bassins versants.
Le pour un bassin versant découpé en zones homogènes est donnée par la relation
∑
∑
Où :
, désigne le coefficient de ruissellement du Bassin Versant [adimensionnel] ;
, désigne le coefficient de ruissellement relatif à l’ zone [adimensionnel] ;
, désigne la surface de l’ zone en [ha].
Valeurs du Coefficient de Ruissellement
Valeur de C
BV moyens de 10 à 400 ha avec une Petits BV de 0 à 10 ha avec une pente de Nature de la couverture végétale pente de plus plus moins de de 5 à de 10 moins de 5 à de 10 de de 5% 10% à 30% de 5% 10% à 30% 30% 30%
Plates-formes et chaussées de routes; cours;… 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95
Terrains dénudés, ou végétation non couvrante, Terrains déjà attaqués par l’érosion, Labour 0,8 0,85 0,9 0,95 0,7 0,75 0,8 0,85 frais cultures couvrantes, céréales hautes, terrains de parcours, chiendent ras, Petite brousse 0,75 0,8 0,85 0,9 0,52 0,6 0,72 0,8 clairsemée
Prairies, brousse dense, savane à sous obis 0,7 0,75 0,8 0,85 0,3 0,36 0,42 0,5
Forêt ordinaire en futaie, sous-bois touffus 0,3 0,5 0,6 0,7 0,13 0,2 0,25 0,3
Grande forêt primaire 0,2 0,25 0,3 0,4 0,15 0,18 0,22 0,25
Source : Rapport sur une mission en Afrique Noire, mai-juin 1950, J.-L. BONNENFANT et R. PELTIER u
ANNEXE 11 : RAYONNEMENT GLOBAL EXTRATERRESTRE Valeur moyenne décadaire du rayonnement global extraterrestre I go de l’hémisphère sud en [cal/cm²/j]
Latitude 2° 4° 6° 8° 10° 12° 14° 16° 18° 20° 22° 24° 26° 28° 30° 32° 34° 36° 38° 40°
Janvier 1 868 886 903 919 934 349 962 974 986 996 1005 1014 1021 1028 1033 1038 1041 1044 1045 1046 2 874 891 907 922 936 949 961 971 981 990 998 1005 1011 1016 1020 1022 1024 1025 1025 1024
3 883 898 912 924 936 947 957 965 973 980 982 990 993 996 997 997 997 995 992 989
Février 1 892 904 915 925 934 942 949 955 960 964 966 968 969 968 967 964 961 956 950 944 2 898 908 916 923 929 934 938 941 943 944 943 942 939 936 931 925 919 911 902 892
3 902 908 914 918 921 923 924 924 923 921 918 913 98 901 894 885 875 865 853 841
Mars 1 602 905 908 909 909 908 906 903 899 894 888 880 872 962 952 840 828 814 800 784 2 898 898 898 895 891 887 881 876 868 860 850 840 828 815 802 787 772 755 768 719
3 889 886 881 875 869 861 853 842 832 820 807 793 779 763 746 729 710 691 671 650
Avril 1 876 869 961 852 842 831 819 806 793 778 762 745 728 709 690 670 649 648 605 582 2 860 850 839 827 815 801 786 771 754 737 718 700 680 659 637 615 593 569 545 520
3 842 829 816 802 786 770 753 735 716 697 677 655 634 611 588 564 540 515 489 463
Mai 1 823 809 793 776 759 740 721 702 681 660 638 615 592 568 543 518 492 466 440 413 2 862 881 899 915 931 946 960 973 982 996 1006 1015 1023 1030 1037 1042 1046 1049 1052 1053
3 863 882 899 916 932 947 961 974 987 998 1008 1017 1025 1033 1039 1044 1049 1052 1055 1056
Juin 1 777 758 738 7177 696 674 651 593 603 579 554 528 502 476 449 422 395 368 340 313 2 771 751 731 709 687 665 642 592 593 568 543 517 491 465 438 411 384 356 329 301
3 770 750 729 708 686 663 640 598 592 567 541 516 489 463 436 409 382 354 327 300
Juillet 1 773 754 734 713 691 669 646 614 598 574 549 523 498 471 445 418 690 363 336 308 2 782 763 744 724 703 682 660 637 614 590 565 540 515 489 463 436 409 382 355 328
3 795 778 760 741 722 702 691 659 637 614 590 566 542 517 49 465 439 412 385 358
Aout 1 811 796 780 763 745 727 708 687 666 645 623 600 577 553 528 503 478 752 425 399 2 828 815 801 786 771 754 737 718 700 680 659 638 616 593 570 546 522 197 471 446
3 845 845 824 812 799 784 769 754 737 719 701 682 661 641 619 597 574 551 526 502
v
Septembre 1 861 854 846 836 826 815 803 789 775 760 744 747 710 691 672 652 631 609 587 564 2 874 869 864 858 851 843 833 823 812 799 786 772 757 740 724 706 687 667 647 626
3 883 882 880 977 873 898 861 854 846 837 826 815 803 789 775 760 744 727 709 690
Octobre 1 888 890 892 892 891 890 887 883 877 971 864 856 847 869 825 813 799 785 770 754 2 890 895 900 903 906 907 907 907 905 902 898 893 887 880 872 863 853 841 829 816
3 887 896 904 911 917 922 925 928 929 930 929 928 925 921 916 911 904 896 887 877
Novembre 1 882 890 905 915 924 932 939 944 949 952 955 957 957 957 955 953 949 944 939 932 2 876 890 904 916 928 933 947 956 963 969 975 979 982 984 986 986 985 983 980 976
3 869 886 901 916 929 942 953 964 974 982 990 996 1002 1006 1009 1012 1014 1014 1014 1013
Décembre 1 864 882 899 915 930 944 957 969 980 991 1000 1008 1015 1022 1027 1031 1034 1036 1038 1038 2 862 881 899 915 931 946 960 973 982 996 1006 1015 1023 1030 1037 1042 1046 1049 1052 1053
3 863 882 899 916 932 947 961 974 987 998 1008 1017 1025 1033 1039 1044 1049 1052 1055 1056
w
ANNEXE 12 : METHODE DE CALCUL DU BILAN HYDROLOGIQUE
Déficit cumulé - Si (P – ETP) ˃ 0, il n’y a pas de déficit. - Si (P – ETP) < 0, on a un déficit.
Le premier déficit cumulé est égal au premier (P – ETP) < 0. Puis le second déficit cumulé correspond à la somme du déficit précédent et le (P – ETP) du mois et ainsi de suite jusqu’au dernier moi déficitaire.
Stock - Si (P – ETP) ˃ 0, le stock est pris égal à 100 [mm]. - Si (P – ETP) < 0, le stock est obtenu en fonction du déficit cumulé.
Lorsque (P – ETP) redevient positif après une série négative, on ramène le stock à 100 [mm], en faisant la somme du (P – ETP) du mois considéré et le stock précédent.
Variation de stock (ΔS)
D’après la relation suivante : ∆ = 𝑘 – 𝑘 𝑝 é é
Evapotranspiration réelle (ETR) - Si ΔS ≥ 0 et (P – ETP) ˃ 0, alors ETR = ETP - Si ΔS < 0 et (P – ETP) < 0, alors ETR = P + ΔS
Surplus ou Excédent - Si (P – ETP) ˃ 0, alors on a un excédent, qui est égal à (P – ETP) - ΔS - Si (P – ETP) < 0, il n’y a pas de surplus.
Après une série de (P – ETP) < 0, le surplus va d’abord ramener le stock à 100 mm, et on a :
(P – ETP) + Dernier stock.
x
Ensuite, si (P – ETP) est suffisant et apporte une valeur supérieure à 100 mm, le complément de
100 mm est égal au surplus.
Bilan hydrologique selon THORNTHWAITE
J F M A M J J A S O N D ANNEE
ETP [mm] 163 142 151 140 136 126 128 134 137 155 156 163 1 730 P [mm] 373 253 169 29 4 0 1 0 0 11 63 214 1 116 210 111 18 - 111 - 132 - 126 -127 - 134 - 136 - 144 - 93 52 P – ETP 111 243 369 496 630 767 910 1 003 Déficit cumulé 100 100 100 56 14 4 1 1 1 1 1 100 Stock Δs 0 0 0 -44 - 42 - 10 - 3 0 0 0 0 99 - 99 ETR [mm] 163 142 151 73 46 10 4 0 0 11 63 163 825 Excédent [mm] 210 111 18 ------64 402
y
ANNEXE 13 : STOCKS EN FONCTION DU DEFICIT CUMULE
Valeurs des stocks en fonction du déficit cumulé
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 100 99 98 97 96 95 94 93 92 91 10 90 89 88 88 87 86 86 84 83 82 20 81 81 80 79 78 77 77 76 75 74 30 74 73 72 71 70 70 69 68 68 67 40 66 66 65 64 64 63 62 62 61 60 50 60 59 59 58 58 57 56 56 55 54 60 54 53 53 52 52 51 51 50 50 49 70 49 48 48 47 47 46 46 45 45 44 80 44 44 43 43 42 42 41 41 40 40 90 40 39 39 38 38 38 37 37 36 36 100 36 35 35 35 34 34 34 33 33 33 110 32 32 32 31 31 31 30 30 30 30 120 29 29 29 28 28 28 27 27 27 27 130 26 26 26 26 25 25 25 24 24 24 140 24 24 23 23 23 23 22 22 22 22 150 22 21 21 21 21 20 20 20 20 20 160 19 19 19 19 18 18 18 18 18 18 170 18 17 17 17 17 17 16 16 16 16 180 16 16 15 15 15 15 15 15 14 14 190 14 14 14 14 14 14 13 13 13 13 200 13 13 12 12 12 12 12 12 12 12 210 12 11 11 11 11 11 11 11 11 11 220 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 230 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 240 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 250 8 8 8 7 7 7 7 7 7 7 260 7 7 7 7 7 7 6 6 6 6 270 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 280 6 6 6 6 6 5 5 5 5 5 290 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 300 5 5 4 4 4 4 4 4 4 4 310 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 320 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 330 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 340 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 350 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 360 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 370 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 380 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 390 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 400 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 410 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 420 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 430 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 440 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 z
TABLE DE MATIERES REMERCIEMENTS ...... i SOMMAIRE ...... ii LISTE DES ABREVIATIONS ...... iv LISTE DES TABLEAUX ...... vi LISTE DES CARTES ...... viii LISTE DES FIGURES ...... ix LISTE DES ANNEXES ...... x INTRODUCTION ...... 1 PARTIE I- GENERALITE SUR LE PROGRAMME WAVES APPROCHE ET METHODOLOGIE DE L’ETUDE .. 2 CHAPITRE I- Cadre et objectifs de l’étude ...... 3 I-1- Objectif général ...... 3 I-2- Les comptes physiques et les comptes monétaires de l’eau ...... 3 I-3- Base de l’étude ...... 4 CHAPITRE II- Collecte et analyse d’informations sur la zone d’étude ...... 5 II-1- Cartographie numérique ...... 5 II-1-1- Notion du SIG ...... 5 II-1-2- Utilité ...... 5 II-1-3- Les étapes de la cartographie informatique et l’élaboration des cartes numériques...... 5 II-1-4- Les logiciels ...... 6 II-2- Revues Documentaires ...... 6 II-3- SESAM (Suivi-évaluation de l’Eau et de l’Assainissement de Madagascar) ...... 7 II-4- Logiciel CROPWAT ...... 7 CHAPITRE III- Aperçu de Madagascar et ses ressources en eau ...... 9 III-1- Monographie de Madagascar ...... 9 III-1-1- Localisation géographique ...... 9 III-1-2- Population ...... 9 III-1-3- Climatologie – Relief - Réseau Hydrographique ...... 10 III-2- Les ressources en eau ...... 11 III-2-1- Sur le plan hydrologique ...... 11 III-2-2- Sur le plan de la surveillance et de gestion de l’eau ...... 11 III-2-3- Les zones hydrologiques ...... 11 PARTIE II- INVENTAIRE ET EVALUATION DES RESSOURCES EN EAU DISPONIBLES ...... 13 CHAPITRE IV- Description de la zone d’étude: La région Boeny ...... 14
IV-1- Environnement Physique ...... 14 IV-1-1- Localisation géographique ...... 14 IV-1-2- Relief ...... 16 IV-1-3- Contexte Géologique ...... 16 IV-1-4- Les sols et végétations ...... 18 IV-1-5- Hydrologie ...... 22 IV-1-6- Hydrogéologie ...... 24 IV-1-7- Climatologie ...... 26 IV-2- Environnement socio-économique ...... 29 IV-2-1- Effectif de la population ...... 29 IV-2-2- Composition et répartition ...... 29 IV-2-3- Estimation du nombre de la population actuelle ...... 31 IV-3- Atouts de la région ...... 33 IV-3-1- Le secteur Agriculture...... 33 IV-3-2- Le Secteur Elevage ...... 36 IV-3-3- Le Secteur Energie ...... 37 IV-3-4- Le Secteur Mines ...... 37 IV-3-5- Pêche et pisciculture ...... 38 IV-3-6- Tourisme et hôtellerie ...... 38 CHAPITRE V- Cycle de l’eau et Bassin Versant ...... 40 V-1- Cycle de l’eau : la répartition des eaux ...... 40 V-2- Espace Bassin Versant...... 41 V-2-1- Surface et Périmètre ...... 44 V-2-2- Forme du Bassin Versant ...... 44 V-2-3- Rectangle équivalent ...... 45 V-2-4- Courbe Hypsométrique : Histogramme des altitudes ...... 46 V-2-5- Pente du Bassin Versant ...... 51 CHAPITRE VI- Inventaire des ressources en eau disponibles ...... 54 VI-1- Eaux de pluies ...... 54 VI-1-1- Calcul de la moyenne pondérée par la méthode des Polygones de Thiessen ...... 55 VI-1-2- Ajustement statistique : Loi de GAUSS ...... 57 VI-2- Eaux de surface ...... 58 VI-2-1- Inventaire des Fleuves et Rivières ...... 58 VI-2-2- Quantification des apports ...... 59
VI-2-3-Les stocks : Lacs et Marais ...... 74 VI-3- Eaux souterraines ...... 75 VI-3-1- Notion de nappe ...... 75 VI-3-2- Les principales nappes aquifères de la région ...... 76 VI-3-3- Volume d’eau emmagasinée ...... 76 VI-3-4- Volume d’eau exploitable ...... 77 VI-3-5- Réalimentation de la nappe ...... 78 PARTIE III- QUANTIFICATION DES USAGES DE L’EAU ET ADEQUATIONS RESSOURCES-BESOINS ..... 80 CHAPITRE VII- Les usages de l’eau ...... 81 VII-1- Adduction d’Eau Potable ...... 81 VII-1-1- L’accès à l’eau ...... 81 VII-1-2- Sources de données ...... 81 VII-1-3- Consommation spécifique ...... 82 VII-1-4- Besoins en eau de la population ...... 82 VII-2- Secteur agriculture ...... 83 VII-2-1- L'accès à l'eau ...... 83 VII-2-2- Etapes de l’étude ...... 83 VII-2-3- Types de culture ...... 84 VII-2-4- Calendriers culturaux ...... 87 VII-2-5- Surfaces cultivées ...... 88 VII-2-6- L’eau liée à l’agriculture ...... 89 VII-3- Secteur élevage ...... 97 VII-3-1- Etapes de l’étude ...... 97 VII-3-2- Consommation journalière ...... 97 VII-3-3- L’eau liée à l’élevage ...... 97 VII-4- Autres usages de l’eau ...... 98 VII-4-1-Centrales hydroélectriques ...... 98 VII-4-2-Industries ...... 100 CHAPITRE VIII- Adéquations et discussions ...... 101 VIII-1- Généralités ...... 101 VIII-2- Adéquation par rapport aux besoins en eau actuels ...... 102 VIII-3- Discussions ...... 105 CONCLUSION ...... 106 BIBLIOGRAPHIES ...... 107
WEBOGRAPHIES ...... 108 ANNEXES ...... a TABLE DE MATIERES ...... aa RESUME ...... ee
NOM: LINA Prénom: Isabelle E-mail: [email protected] Téléphone: +261 33 73 519 32 Titre : «ANALYSE DE LA SITUATION DES RESSOURCES EN EAU SUIVANT LE PROGRAMME WAVES : CAS DE LA REGION BOENY » Nombre de pages: 108 Nombre de tableaux: 43 Nombre de cartes: 12 Nombre de figures: 13
RESUME Le changement climatique et l’accroissement considérable de la population influent sur les ressources en eau. Cette situation nécessite l’élaboration d’un système permettant d’établir la comptabilité environnementale et économique de l’eau à Madagascar. Dans ce cadre, le programme financé par la Banque mondiale intitulé « WAVES » (Wealth Accounting and Valuation of Ecosystem Services) a été mis en œuvre pour une période allant de l’année 2011 à 2016.
Le présent mémoire constitue une contribution à la réalisation de l’évaluation des ressources en eaux et l’évaluation des volumes d’eaux actuellement utilisés suivant ce programme. L’étude a visé notamment à établir la situation de « l’adéquation ressources- besoins en eau» au sein de la région Boeny pour l’année 2015. Pour ce faire, une quantification des ressources en eau par l’analyse du cycle de l’eau a été faite dans un premier temps et une évaluation des besoins en eau a été effectuée dans un second temps.
Il s’agit alors de fournir aux décideurs du pays quelques éléments de bases d’une réflexion sur l’intégration des ressources en eau dans les orientations économiques et les politiques de développement de Madagascar, ceci afin d’orienter davantage leur prise de décision vers une pérennisation de ces ressources naturelles.
Mots clés : ressources en eau, WAVES, bassin versant, BOENY, évaluation, adéquations