UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE

MASTER 2 « Sécurisation Foncière et Aménagement du Territoire»

MEMOIRE DE FIN D’ETUDE

Pour L’obtention du diplôme de

MASTER EN SECURISATION FONCIERE ET AMENAGEMENT DE TERRITOIRE

Intitulé

PLANS D’AMENAGEMENT DES RESSOURCES EN EAU ET REHABILITATION DU RESEAU D’ADDUCTION D’EAU POTABLE DES 14 FOKONTANY, DANS LA COMMUNE RURALE D’AMBOHIMANGA ROVA

Présenté par : RANDRIANJAKA Hariniaina Lucien

Le 29 JUILLET 2016

Devant la commission d’examen composé par :

Président : Pr. RABARIMANANA Mamy

Rapporteur : Pr. RAMANANTSIZEHENA Pascal

Encadreur professionnelle : Mr. RAJAOFERISON Andry Heriniaina

Examinateurs : Dr. RAMBININTSOA Tahiana

Dr. ANDRIAMASIMANANA Rado

ESPA RANDRIANJAKA H. Lucien

REMERCIEMENTS

Ce travail n’a pas pu être mené à terme sans l’aide et le soutien de quelques personnes que je citerai ci-après :

Je remercie plus particulièrement le Pr. ANDRIANAHARISON Yvon, Directeur de l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo qui a bien accepté mon adhésion dans son école.

Un grand merci au Pr. RABARIMANANA Mamy, Professeur titulaire et aussi responsable de la mention SFAT ou « Sécurisation Foncière et Aménagement de Territoire » au sein de l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo qui a bien voulu présider cette présentation malgré ses lourdes taches.

Mes plus profonds remerciements vont au Pr. RAMANANTSIZEHENA Pascal, Professeur titulaire et aussi ancien Directeur de l’Ecole Supérieur Polytechnique d’Antananarivo qui est mon encadreur pédagogique durant la réalisation de ce mémoire. Je l’ai pris comme modèle grâce à son sérieux et sa conduite irréprochable pendant les heures de mon encadrement.

Mes remerciements vont aussi au Dr. RAMBININTSOA Tahiana, enseignant au niveau de la mention Hydraulique à l’Ecole Supérieur Polytechnique d’Antananarivo et aussi Directeur des affaires techniques au sein de la BPPAR, qui a accepté d’être mon examinateur du présent mémoire.

Je remercie également le Dr. ANDRIAMASIMANANA Rado, enseignant à l’Ecole Supérieur Polytechnique d’Antananarivo, qui a accepté d’être l’un des examinateurs de ce mémoire.

Je tiens à remercier aussi mon Encadreur technique, Monsieur Rajaoferison Andry, Chef de service au sein du Ministère de l’Eau, de l’Hygiène et de l’Assainissement. Il m’a beaucoup aidé grâce à ses nombreux conseils qui sont importants dans la vie professionnelle.

Je remercie également toutes les personnes qui ont contribué à la réalisation de ce travail telles que Mr. Le Maire de la Commune Rurale d’Ambohimanga Rova et Mr. Justin, Responsable des infrastructures de l’eau dans la Commune.

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SOMMAIRE : PARTIE I : GENERALITES ET PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE ...... - 3 -  Chapitre 1-Généralités ...... - 3 - I- L’aménagement de territoire...... - 3 - II- Notion de bassin versant ...... - 5 - III- Notion fondamentale en hydraulique ...... - 7 - VI- Historique de la zone d’étude ...... - 11 -  Chapitre 2: Présentation de la zone d’étude ...... - 13 - I- Localisation de la zone d’étude ...... - 13 - II- Contextes climatiques ...... - 16 - III- Hydrographie ...... - 19 - IV- Géologie ...... - 21 - V- Contexte socio-économique ...... - 24 - PARTIE II : METHODOLOGIES ...... - 26 -  Chapitre I : Etude démographique et besoin en eau ...... - 26 - I- Répartition de la population par Fokontany...... - 26 - II- Taille de ménage ...... - 27 - III- Accroissement de la population dans 15ans ...... - 27 - IV- Besoin en eau de la population ...... - 29 -  Chapitre II : Etude des ressources en eau ...... - 32 - I- Inventaire des sources existantes ...... - 32 - II- Adéquation des sources par rapport au besoin...... - 37 - III- Etude de variation de débit selon la saison ...... - 40 - IV- Aménagement et protection...... - 41 - PARTIE III : RESULTATS ATTENDUS ...... - 48 -  Chapitre I : Réhabilitation de l’ancien système...... - 48 - I- Diagnostique du système en place ...... - 48 - II- Les Ouvrage de captage ...... - 55 - III- Réservoir de stockage ...... - 62 - IV- Dimensionnement des conduites d’amenée [5] ...... - 68 -  Chapitre 2 : Impact du nouveau réseau et recommandation ...... - 74 - I- Impacts et contraintes ...... - 74 - II- Recommandations ...... - 74 - III- Limite du travail ...... - 75 -

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Liste des figures

Figure1: Schéma type d'un bassin versant (structure « arborescente »)...... - 6 - Figure2 : Coupe longitudinale d’un bassin versant ...... - 7 - Figure 3: principe de l’hydrostatique ...... - 9 - Figure4: Organigramme de la commune ...... - 12 - Figure 5 : Carte de localisation de la zone d’étude ...... - 14 - Figure6 : Température moyenne de la région Analamanga ...... - 18 - Figure 7: Carte hydrographique de la zone d’étude ...... - 20 - Figure8 : Carte géologique d’Ambohimanga Rova ...... - 22 - Figure9 : Carte d’occupation de sol de la zone d’étude ...... - 23 - Figure10: Répartition d’adduction d’eau potable par Fokontany ...... - 49 - Figure 11 : Plan de masse de l’ancien réseau ...... - 51 - Figure12: Coupe longitudinale de S2...... - 56 - Figure13: Coupe transversale de S2 ...... - 56 - Figure14 : Coupe longitudinale des captages S1 et S3 ...... - 57 - Figure15: Coupe transversale de S1 et S3 ...... - 58 - Figure16 : Coupe transversale et longitudinale du collecteur d’Andranomangatsiaka ...... - 59 - Figure17: Coupe longitudinale du captage de S4 ...... - 60 - Figure18: Coupe transversale de S4 ...... - 61 - Figure 19: Coupe longitudinale des réservoirs ...... - 67 - Figure 20 : Vu en haut des réservoirs ...... - 67 -

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Liste des tableaux

Tableau1 : répartition des Fokontany par Arrondissement ...... - 16 - Tableau2 : Les apports pluviométriques station /Antananarivo observatoire (2012) ...... - 17 - Tableau3 : Nombre d’habitant par Fokontany ...... - 27 - Tableau4 : Accroissement de la population dans 15ans...... - 29 - Tableau5 : répartition des élèves ...... - 30 - Tableau6 : besoin journalière de la commune ...... - 31 - Tableau 7: caractéristiques des sources d’Andranomangatsiaka ...... - 33 - Tableau 8: Caractéristiques des sources d’Antsahabe ...... - 35 - Tableau 9 : caractéristiques des sources AD1 et AD2...... - 36 - Tableau10 : adéquation ressource-besoin ...... - 38 - Tableau11 : répartition de la population des 14Fokontany ...... - 39 - Tableau12 : adéquation ressources besoin des 14Fokontany ...... - 40 - Tableau13 : localisation et caractéristiques des sources à capter ...... - 52 - Tableau14 : localisation et caractéristiques des réservoirs ...... - 53 - Tableau15 : Dimensionnement du réservoir NRES1d’Andranomangatsiaka ...... - 62 - Tableau16 : Répartition de la population dans les 9FKT ...... - 63 - Tableau 17 : dimensionnement de la NRES2d’Antsahabe ...... - 64 - Tableau 18 : nombre d’Habitants des 2FKT ...... - 65 - Tableau19 : dimensionnement du réservoir d’Ambatondradama ...... - 65 - Tableau 20: localisation et caractéristique des nouveaux réservoirs ...... - 66 - Tableau21 : dimension des paramètres physiques ...... - 72 - Tableau22 : Résultats du réseau d’Andranomangatsiaka ...... - 73 - Tableau23 : Résultats du réseau d’Antsahabe ...... - 73 -

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Liste des photos

Photo1 : Sources S1 et S2 ...... - 34 - Photo2 : Sources S4, SD1 et SD2 ...... - 35 - Photo3 : Ruissèlements de SD1 et SD2 ...... - 36 - Photo4 : Captages de AD1 et AD2 ...... - 37 - Photo5 : Progression de l’érosion ...... - 44 - Photo6 : Seuil édifié sur l’affluent Tigzirt au Maroc...... - 45 - Photo7 : Tuyauterie en voie de destruction ...... - 54 -

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Liste des acronymes

BD : base de donné

BRGM : Bureau de Recherche Géologique et Minière

BPPAR : Bureau des Projets de Promotion et d’Aménagement des Régions

CR : Commune Rural

DEM : Direction des Exploitations Météorologiques

DMH : Direction de la Météorologie et de l’Hydrologie

EPP : Ecole Primaire Public

ETP : Evapotranspiration Potentielle

ETR : Evapotranspiration Réelle

FTM : Foibe Taon-Tsarin’i Madagascar

GPS : Global Positioning system

I : Infiltration

MCE Mètre Colonne d’Eau

ONG : Organisation Non Gouvernemental

P : Précipitation

PCD : Plan Communale de Développement

R : Ruissèlement

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INTRODUCTION

L'aménagement du territoire est une action de substituer un nouvel ordre à l'ancien, de créer une meilleure disposition, une meilleure répartition dans l'espace de ce qui constitue les éléments de fonctionnement d'une société, meilleure par rapport aux buts, c'est-à-dire non seulement à des fins économiques, mais davantage encore pour le bien-être et l'épanouissement de la population.

La Colline Royale d'Ambohimanga, autrement dit « Le Rova d’Ambohimanga » qui a été classée « Patrimoine mondial de l'Humanité » le 14 décembre 2001 à Helsinki (Finlande), et qui figure parmi les 156 patrimoines nationaux, « un bien, héritage commun » des Malagasy ; possède de nombreuse historique et d’authenticité sur la conservation et l’utilisation des ressources en eau (l’eau est sacrée, l’eau est un remède, etc.).

Pourtant, ces ressources risquent d’être menacées par la dégradation ou même par la disparition. Les nappes phréatiques sont de plus en plus épuisées prouvé par l’insuffisance des débits sur les sources en amont. Quelques agglomérations ne possèdent pas encore une adduction en eau potable. Tout cela est dû au manque d’entretien, de la mauvaise gestion et du manque de responsabilité par des personnes compétentes.

Ainsi, l’aménagement du territoire peut intervenir sur la disponibilité des ressources en eau existantes sur un site donné et de leur gestion intégrée afin d’assurer leur durabilité. Ce mémoire intitulé : «plan d’aménagement des ressources en eau et réhabilitation du réseau d’adduction d’eau potable des 14 Fokontany, dans la commune rurale d’Ambohimanga Rova », va essayer de résoudre le problème en établissant un plan d’aménagement du bassin versant dans la commune telle que l’adoption des méthodes antiérosives comme les méthodes mécaniques et biologiques, et de donner les différentes étapes et techniques pour réhabiliter l’ancien réseau d’adduction d’eau potable depuis la source jusqu’aux réservoirs de stockage

Le travail se divise en 3 grandes parties dont la partie 1 va parler de la Généralité et la présentation de la zone d’étude, la partie 2 développe la Méthodologie et la partie 3 illustre les résultats attendus.

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PARTIE I :

GENERALITE ET PRESENTATION

DE LA ZONE D’ETUDE

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PARTIE I : GENERALITES ET PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE Cette partie nous permet de donner des informations concernant notre zone d’étude afin de pouvoir la localiser et essayer d’introduire la notion d’aménagement de territoire, de foncier, de bassin versant et d’hydraulique dans la généralité.

Chapitre 1-Généralités

C’est dans ce premier chapitre que nous allons définir l’aménagement de territoire, le bassin versant, le foncier et quelques notions en hydraulique et nous terminons le chapitre par l’historique de notre zone d’étude.

I- L’aménagement de territoire L’aménagement du territoire se situe au cœur du processus global de développement, car il permet de planifier et d'exécuter les projets de développement de manière harmonieuse et concertée sur la base des potentialités existantes et des contraintes techniques et socioéconomiques du milieu.

I-1- Définition [4]

 L'aménagement du territoire désigne à la fois l'action d'une collectivité sur son territoire, et le résultat de cette action.  C'est alors l'action et la pratique (plutôt que la science, la technique ou l'art) de disposer avec ordre, à travers l'espace d'un pays et dans une vision prospective, les hommes et leurs activités, les équipements et les moyens de communication qu'ils peuvent utiliser, en prenant en compte les contraintes naturelles, humaines et économiques.  L'aménagement du territoire est une action géographique au sens fort du terme, c'est-à- dire qu'il contribue à modifier la géographie d'un certain territoire en agissant sur une ou plusieurs de composantes-réseaux de communication, développement urbain ou localisations industrielles. Mais toute action géographique est une action d'aménagement.

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I-2-Objectifs

Les objectifs principaux de l’aménagement du territoire consistent en l'accompagnement du développement économique des territoires, et en la réduction des inégalités spatiales en termes économiques ou sociaux. Ces objectifs devront aboutir au terme du développement équilibré du territoire, c’est-à-dire que le projet d’aménagement de territoire assurera le niveau de vie semblable à tous les ménages.

En bref, il s’agit alors de répartir la population et les activités aussi également que possible sur tout le territoire. Cette politique pose un grave problème : lorsque 75 % de la population vit dans des villes et 30 % dans de grandes agglomérations. Équiper également les territoires revient à équiper inégalement les ménages, car les ressources sont limitées.

I-3- Domaine d’application

Dans une perspective de développement durable, l'aménagement du territoire intervient dans différents secteurs pour parvenir aux objectifs énoncés ci-dessus :

 le développement local, le développement régional, le développement urbain.

 le développement territorial.  les politiques sociales spatialisées.

 les politiques du logement.  le développement des infrastructures, notamment de transport et de communication.

 la gestion des déchets et des ressources de proximité.  la disponibilité des ressources en eau et leur gestion intégrée afin d'assurer leur durabilité.

 la préservation et la mise en valeur de l'environnement comme on la conçoit par exemple dans la gestion intégrée des zones côtières .  la participation des habitants.

 l'éducation au développement durable.

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I-4- Principes fondamentaux

La politique d'aménagement du territoire, s'appuie sur trois principes fondamentaux dont la coordination, la coopération et la participation.

La coordination des différentes demandes formulées en matière d'affectation des sols compte tenu des objectifs et des exigences des politiques sectorielles est l'une des missions principales de l'aménagement du territoire. Cette fonction s'exerce au niveau vertical en établissant des liens entre les niveaux d'intervention national, régional et communal et au niveau horizontal par l'intégration des politiques sectorielles (transports, économie, environnement, urbanisme ...).

En sa qualité de politique transversale interdisciplinaire, l'aménagement du territoire implique l'orientation de tous les acteurs dans une vision commune. Ce qui suppose un bon esprit de coopération et de participation pour aboutir au consensus commun par l'élaboration et la mise en œuvre d'un programme directeur.

II- Notion de bassin versant

La connaissance d’un bassin versant est fondamentale dans toute étude hydrologique et/ou de risque naturel ou de vulnérabilité de la ressource en eau.

II- 1- Définition [9]

Un bassin versant ou bassin hydrographique est une portion de territoire délimitée par des lignes de crête (ou lignes de partage des eaux) et irriguée par un même réseau hydrographique (une rivière, avec tous ses affluents et tous les cours d'eau qui alimentent ce territoire). A l'intérieur d'un même bassin, toutes les eaux reçues suivent, du fait du relief, une pente naturelle et se concentrent vers un même point de sortie appelé exutoire.

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Ligne de partage des eaux

Réseau principale

Affluents

Exutoire

Figure1: Schéma type d'un bassin versant (structure « arborescente »).

II-2- Différents types de bassin versant

On distingue :

 Le bassin versant physique ou topographique définissable à partir des altitudes seules  Le bassin versant réel qui tient compte d’autres paramètres comme la nature du sol, qui induit des écoulements souterrains, ou les aménagements anthropiques.

II-3- Aménagement d’un Bassin versant

L'occupation du sol, les activités humaines et les aménagements conditionnent les chemins de l’eau et donc sa qualité à l'exutoire du bassin. Les actions en amont se répercutent en aval. La multiplication de petites perturbations entraîne de grandes dégradations sur l'ensemble du bassin.

Aussi, sur un bassin versant, le ruissellement, l'érosion des sols, le lessivage des intrants agricoles, les inondations, ... peuvent être fortement accentués ou diminués par:

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Des aménagements inadaptés ; Une mauvaise gestion des milieux ; Des pratiques à risques, ...

Figure2 : Coupe longitudinale d’un bassin versant III- Notion fondamentale en hydraulique

Un projet d’adduction d’eau potable fait toujours appel à des notions d’hydraulique sur un écoulement en charge. L’adduction d’eau potable y compris l’aménagement des sources naturelles est considérée comme une branche de l’hydraulique appliquée.

Seront détaillés dans cette notion d’hydraulique :

La définition de la pression Le principe fondamental d’hydrostatique Le théorème de Bernoulli et perte de charge

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III- 1- définition de la pression d’un fluide

La notion de pression intervient lorsqu’une force est appliquée sur une surface.

Un fluide transmet les pressions dans toutes les directions ; celles-ci agissent perpendiculairement à la surface.

Dans un liquide, les intensités de la pression sont égales sur un même plan horizontal.

La pression s’exprime par le quotient d’une force par unité de surface

On a :

Où :

 : la pression

 : la force exercée sur la surface  : l’élément de surface

Dans le système MKS, l’unité de la pression est le Pascal(Pa), ou Newton par mètre carré ( ), mais on utilise souvent des multiples qui sont le bar et le millibar avec

1bar=100000Pa.

III-2- Principe fondamental d’hydrostatique

L’hydrostatique étudie les conditions d’équilibre des liquides au repos.

La différence de pression en deux points et d’un liquide en équilibre est égale au poids d’une colonne de liquide ayant pour base l’unité de surface et pour hauteur la distance verticale des plans horizontaux passant par ces surfaces

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Figure 3: principe de l’hydrostatique

Soit un élément de fluide de masse spécifique représentant une colonne verticale de section transversale constante A. Considérons 2 sections situées à des distances et par rapport à un plan de référence OO’

Soient et les pressions dans ces deux sections, exprimons alors la variation de pression

:

Le fluide étant en équilibre, la somme des forces dans la direction verticale est donc nulle :

 Force due à :

 Force due à :  Force due au poids de la colonne du liquide :

Si l’on considère le sens positif vers le haut, la condition d’équilibre s’écrit donc :

[ ] [ ] On a enfin l’équation :

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풑ퟏ 풑ퟐ 흆품 풛ퟐ 풛ퟏ

. Loi de la statique des fluides

On a donc :

. En posant : et , on a : 

 Si alors . Conclusion : la pression augmente linéairement en fonction de profondeur

III-3- Le théorème de Bernoulli

III-3-1-Cas des liquides parfaits

L’équation de Bernoulli exprime que, tout le long d’un filet liquide en écoulement permanent, l’énergie totale par unité de poids du liquide reste constante. On a :

La constante s’appelle la charge et s’exprime en mètres de hauteur du liquide considéré.

III-3-2-Cas des fluides réels

Contrairement au liquide parfait, la charge pour un fluide visqueux diminue dans la direction de l’écoulement. Ceci est du à la nature visqueuse du fluide qui provoque une perte d’une partie de l’énergie : cette perte d’énergie s’appelle «Perte de Charge »

Avec s’appelle perte de charge entre les sections 1 et 2

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VI- Historique de la zone d’étude La Colline d’Ambohimanga Rova est un site touristique qui est devenu Patrimoine mondiale en 2001.

IV-1- Site touristique Le village d’Ambohimanga existait depuis le 18ème siècle et a été choisi pour l’implantation de palais royal de par sa position géographique dominant la majeure partie de la zone Nord-Ouest d’Antananarivo et facilitant ainsi sa protection.

Depuis le début de l’année 1700, le palais d’Ambohimanga a connu la succession de quatre rois. Il s’agit de :

 ANDRIATSIMITOVIAMINANDRIANA : 1740-1755  ANDRIAMBELOMASINA : 1755-1766  ANDRIANJAFY : 1766-1787  ANDRIANAMPOINIMERINA : 1787-1810

IV-2-Evènements Chronologiques

1947: Le village a été détruit par l’incendie. Il parait que l’acte est d’origine criminel et la majeure partie des populations se sont enfuies dans les forêts naturelles. 1985: Le village a été frappé par une épidémie tuant beaucoup de personne. Il paraît que la dite épidémie s’est manifestée comme le paludisme. 2000 : Passage des criquets qui détruisaient les cultures. 2004 : Passage de deux violents cyclones appelés Gafilo et Elita.

IV-3- concernant l’adduction d’eau potable

2007 : le Ministère de l’Eau a implanté un réseau d’adduction d’eau par système gravitaire à partir de la source d’Ambatondradama mais cela n’est pas arrivé à son terme car les infrastructures ont été volées après leurs mises en place 2011 : Vingt-quatre bornes fontaines, quatre bassins lavoirs, sept établissements sanitaires publics, un réseau de conduite d'eau mesurant 20km, un réservoir d'eau de ont été établis par Le responsable de la section « aides humanitaires » auprès de l'Église de Jésus Christ des Saints des derniers jours

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2014 : Le Ministre de l’Eau de l’Hygiène et de l’Assainissement(MEHA), Johanita Ndahimananjara, accompagné de son Directeur Régionale Analamanga, se sont rendu à la Commune Rurale d’ Ambohimanga Rova le vendredi 13 juin pour assister à l’inauguration des infrastructures, dans le Fokontany d’ Ambohitrimo, financés par Lions Club Ambohimanga et Orange Madagascar. Les infrastructures en question concernent le système d’AEPG qui est composé d’un captage, réservoir de 02m3, ainsi que 07 bornes fontaines dont 01 a l’EPP d’Ambohitrimo.

IV-4- Organigramme de la Commune

MAIRE

Conseillers : permanents et bénévolats

2ème Adjoint au 1er Adjoint Secrétaire (Malagasy et étranger)Département études, Maire auMaire particulier suivis

Secrétaire Département administratif et Réalisation du MAP et des financier projets d’état civil De la commune (RAF) Parc, jardin, hygiène

et

Financier Secrétariat Gardiennage Recouvrements

(Comptabilité, caisse et Trésorerie) Fiscaux

Figure4: Organigramme de la commune (source : PCD d’Ambohimanga-2012)

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Chapitre 2: Présentation de la zone d’étude

Ambohimanga Rova qui signifie « colline bleu »est une des 12 collines sacrées qui entourent la ville d’Antananarivo. Elle fait partie des communes rurales qui composent le District d’Antananarivo Avaradrano, région Analamanga.

I- Localisation de la zone d’étude La commune rurale D’Ambohimanga Rova, qui est notre lieu d’étude se situe à 21km au nord d’Antananarivo (capitale de Madagascar). Elle culmine jusqu’à 1 468m d’altitude et s’étend sur une superficie de .

I-1- Localisation géographique

La Commune Rurale d’Ambohimanga Rova est accessible par la RN3 qui mène vers Anjozorobe et qui aura une déviation vers l’Ouest en arrivant au PK15. Elle est entourée par 6 communes dont la répartition est la suivante :

 Au Nord : la commune d’Ambohipihaonana et de Merimandroso  Au Sud : la commune de Sabotsy Namehana  A l’Est par la commune de Talata Volonondry et de Manandriana  A l’Ouest par Ambatolampy Tsimahafotsy

Voici une carte qui illustre cette localisation :

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Figure 5 : Carte de localisation de la zone d’étude (source : BD 500)

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I-2- présentation générale

La commune est subdivisée en 3 Arrondissements bien distincts dont : Ambohimanga Rova, Anosiarivo et Manakasina. Elle compte plus de 20 000 habitants dont 65% sont actifs et qui se répartissent dans les secteurs suivants :

o Agriculture et élevages : grâce à quelques plaines propices à diverses cultures : riz, maïs et légumineuses et l'étendue de la surface pour le bétail. o Artisanat : principalement orienté vers la broderie avec une large participation des femmes. o Tourisme : en plein essor. La commune abrite le Palais royal datant du XVIIe siècle, plusieurs sanctuaires dédiés aux ancêtres (ivohasina) encore observés jusqu'à nos jours; des villages et des vestiges typiques de l'imerina. o Fonction publique : enseignants, médecins et employés de l'administration, local ou à Antananarivo employés de zone franche : dans les communes environnante, métier individuel couvrant un large domaine de spécialité.

La Commune Rurale d’Ambohimanga Rova contient 22 Fokontany. Le tableau suivant nous montre la répartition de ces Fonkontany par arrondissement.

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Tableau1 : répartition des Fokontany par Arrondissement Arrondissement Fokontany

Ambohimanga Rova Ambohimandroso Ambohimarina Ambohitrandriamanjaka Ambohitrimo Ambohimanga Rova Avarakady Fiekena Soamonina Soavinandriamanitra

Anosiarivo Ambodisiarivo Anosiavo Ankazobe Antsahakely Mahatsinjo

Manankasina Ambohidahy Iavoambony Imanja Imeritsiafindra Manankasina Malaza Soavinimerina Vakinampasika

L’arrondissement d’Ambohimanga Rova comportent le plus de Fokontany qui est au nombre de 9 alors que Anosiavo ne contient que 5 fokontany seulement. Les 8 fokontany restants appartiennent à l’arrondissement de Manakasina..

II- Contextes climatiques Comme il n’existe généralement pas des données climatiques consacrées uniquement à notre zone d’étude, nous étions dans l’obligation de considérer la pluviométrie et la température de la région Analamanga.

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II-1- Climat de la Région Analamanga

Le climat de la région Analamanga se divise en 2 saisons bien marquées dont :

 L’hiver : c’est une saison fraîche de Mai à Octobre régie par l’alizé du Sud-Est et qui apporte un vent frais souvent humide sur la côte Est de l’île.  L’été : c’est une saison de pluie ou saison chaude de Novembre en Avril dominée par la Mousson du Nord-Ouest.

II-1-1-Pluviométrie et bilan hydrique

 Les mesures de l’évapotranspiration sont très rares à Madagascar. On calcul l’évapotranspiration à l’aide de formules empiriques comme celle de Thornthwaite, de Penman ou de turc.  L’ETP ou évapotranspiration potentielle mesure le pouvoir évaporant de l’atmosphère sur un sol couvert de végétal disposant de l’eau en abondance.  L’ETR ou évapotranspiration réelle indique la perte en eau d’un sol.  La précipitation de l’ex- province d’Antananarivo en 2012 est donné dans le tableau suivant (7ème ligne) afin d’établir le bilan hydrique qui est utile pour l’évaluation de la réserve en eau souterraine.

Tableau2 : Les apports pluviométriques station /Antananarivo observatoire (2012) J F M A M J J A S O N D TOTAL OU MOYENNE T° Moyenne 21,4 21,4 21 19,9 17 ,5 15 ,5 14 ,8 15,6 17,4 19,7 21,1 21,4 18,8 Indice mensuel i 9,04 9,04 8,79 8,1 6,66 5,55 5,17 6,6 6,61 7,97 8,85 9,04 100,4 Evapotranspn.c 2,6 2,6 2,5 2,2 1,7 1,3 1,2 1,3 1,7 2,2 2,5 2,6 ----

Coef. Decorrection 32,6 28,9 31,4 29,7 30,6 29,8 30,5 30,8 30,1 31,8 31,4 32,8 ---- Evapotranp.pot 84,7 75,1 78,5 65,3 52 38,7 36,6 40 51,1 69,9 78,5 85,2 755,6 Précipitation 304,5 235 220,6 41,7 15,8 8,8 8,7 8,9 13,9 49,3 154 292,2 1358,8 P-ETP 219,8 159,9 -18,8 - -29,9 -27,9 -31,1 - -37,2 -20,6 75,5 207 ---- 36 ,2 35,2 Déficit Cumulée ------18 54 84 112 143 180 201 ------Stock 100 100 100 83 58 42 32 23 10 13 88,5 100 ---- s 0 0 0 -17 -25 -16 -10 -9 -7 -3 75,5 11,5 -87 ETR 84,7 75,1 78,5 64,1 40,8 24,8 18,7 17,9 20,9 52,3 78,5 85,2 641,5 Surplus 219,8 159,9 142,1 ------195,5 717,3 (Source : Statistique AEP Analamanga) La dernière ligne du tableau indique le surplus pendant un an et qui assure la réalimentation des nappes durant 4 mois ici : Décembre, Janvier, Février et Mars.

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II-1-2-Température

La température décroit à mesure que l’on pénètre vers les zones d’altitude. La température annuelle moyenne varie de 15 à 22 °C. Le graphe suivant nous montre cette variation de température dans la région Analamanga.

Figure6 : Température moyenne de la région Analamanga 30

25

20

T° Max 15 T° Moyenne T° Min 10

5

0 JAN FEV MARS AVR MAI JUI JUL AOU SEP OCT NOV DEC

(Source : Statistique AEP Analamanga 2012)

On constate que les températures les plus élevées sont enregistrées pendant les mois d’Octobre en Avril

Les mois qui ont des températures moins élevées sont Mai, Juin, Juillet, Aout et Septembre.

On observe que les trois courbes ont même allure. Cela nous indique que la température maximale et la température minimale gardent une même variation mensuelle, de même pour la température moyenne.

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II-2- Climat de la zone d’étude

La Commune Rurale d’Ambohimanga Rova a un climat caractérisé par une saison chaude et pluvieuse de novembre en avril, une saison très frais avec des crachins en hiver

L’hiver est très rude dans cette localité, la température varie entre 07 à 15 °C qui correspond à la température minimale du tableau précèdent. En saison de pluie, les pluies torrentielles détruisent en partie les routes reliant les fokontany au chef-lieu de la commune, limitant ainsi la communication entre les localités de la commune.

III- Hydrographie

Le réseau hydrographique le plus proche est celui de l’Imamba mesurant 7Km environ et qui est une ramification du troisième ordre du bassin versant de l’Ikopa, et qui passe par la commune de Sabotsy Namehana se trouvant dans une dizaine de kilomètre au Sud de notre zone d’étude.

Les trois rivières dont : Imambakely, Mandakely, Mandafovoany irriguent les rizières dans quelques fokontany. Malgré cette situation, les problèmes d’irrigations et d’évacuations des eaux demeurent toujours des contraintes insurmontables pour certains paysans.

La Commune Rurale d’AmbohimangaRova ne contient aussi aucun lac. Une carte hydrographique d’Analamanga est élaborée en vue de bien illustrer ces ressources en eau surfacique

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Figure 7: Carte hydrographique de la zone d’étude

(Source : BD500 FTM)

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IV- Géologie La zone d’étude appartient au District d’Antananarivo-avaradrano. Pour mieux connaitre sa situation géologique, essayons d’abord d’analyser la géologie de la région Analamanga.

IV-1- géologie régionale

La région Analamanga est caractérisée par des bas-fonds et des plaines alluviales emboîtées dans une épaisse couverture latéritique. L’ensemble se repose sur un socle du Précambrien métamorphique. La plaine alluvionnaire est le résultat du remplissage d’un compartiment effondré du socle. La succession des faciès alluvionnaire est, schématiquement, depuis l’affleurement vers la base, c’est-à-dire qu’une formation limono-argileuse superficielle peu épaisse constitue le substratum des rizières. En dehors de la vaste plaine alluvionnaire, les bas-fonds du Nord et de l’Est sont issus des phénomènes de néotectonique et des processus d’altération et de l’érosion.

IV-2- géologie de la zone d’étude

Notre zone d’étude est formée par de systèmes de graphite dont la surface est dépourvue de sol latéritique et ferralitique qui demande des quantités importantes d’engrais pour la culture. De plus, la non maîtrise des eaux, surtout le drainage des rizières pendant les périodes de pluie reste continuellement un problème fondamental qui rend le rendement agricole stationnaire. Une carte géologique est élaborée pour illustrer cette formation:

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Figure8 : Carte géologique d’Ambohimanga Rova

(Source: BD500) IV-3-Occupation de sol La colline d’Ambohimanga Rova est couverte de forêt naturelle primaire. Cependant, ces forêts naturelles étaient autrefois exploitées par les riverains pour les bois de chauffe et les bois de construction. Elles étaient également le siège de passage fréquent de feux causé par des actes de banditisme. Toutefois, après les mesures prises par la commune en collaboration avec les gardiens du palais, les dites forêts ont été protégées totalement de tout intrus.

Ci-dessous figure une carte d’occupation de sol de notre zone d’étude : SFAT 2015 Page - 22 -

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Figure9 : Carte d’occupation de sol de la zone d’étude

(Source : BD500)

On voit sur la figure que la commune d’Ambohimanga Rova se trouve sur la zone colorée en violet correspondant à la zone reboisée. Quelque surface traversant la commune présente des mosaïques de culture, notamment de la riziculture.

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V- Contexte socio-économique C’est dans cette section que nous allons voir la situation sociale qu’économique de notre zone d’étude.

V-1- Activités économiques

Les principales activités économiques de la population d’Ambohimanga sont :

. Agriculture : environ 26%de la population sont des agriculteurs et qui pratiquent en générale les cultures vivrières comme le riz, les maniocs et les maïs. . Elevages : l’élevage fait partie aussi des activités majeures de la population. On compte en générale 3000 bovins, 3900 Porcins et 7600 Volailles . Artisanat : La vannerie, la broderie, la menuiserie, la confection, la maçonnerie et la briqueterie sont les principales activités qui constituent l’artisanat de la commune rurale d’Ambohimanga Rova. . Tourisme et hôtellerie: Ambohimanga est un pôle d’attraction touristique de par la présence du palais royal. Ce dernier attire beaucoup de touristes tant nationaux qu’étrangers. En effet, le palais est classé patrimoine mondial depuis l’année 2001. La gestion est assurée par l’ONG Ravaka et OSCAR avec l’appui du ministère de tourisme. La période de la haute saison se situe entre le mois de juillet et octobre. La visite du palais royal est triplée pendant cette période. En outre, il existe des artisans qui vendent leurs produits de sculpture et de broderie à l’entrée du palais pendant cette visite.

V-2-infrastructures sociales

Les fonctionnaires exercent des activités comme enseignants de l’EPP ou CEG, médecin du CSB, et responsable de l’élevage, etc……. En outre, Ambohimanga fournissent également des ouvriers pour les zones franches qui se situent ans les communes environnantes comme : Ivato, Anosy-Avaratra, Ankadikely Ilafy, Lazaina, etc...

Si tels sont : la présentation de notre zone d’étude ainsi que les différentes généralités nécessaires dans l’aménagement des sources et d’adduction d’eau potable par système gravitaire, nous pouvons maintenant entamer la deuxième partie de notre étude qui parlera de la méthodologie adoptée pour aboutir à notre objectif d’aménager les sources et de réhabiliter le réseau d’adduction d’eau dans la commune rurale d’Ambohimanga Rova.

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PARTIE II: METHODOLOGIES

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PARTIE II : METHODOLOGIES

Les objectifs de la méthodologie sont :

 Estimation de la population  Calcul de besoin en eau  Inventaire des sources existantes  Débit en eau

Cette partie se divise en deux grands chapitres dont la première va aborder l’étude démographique et besoin en eau et la deuxième développera l’étude des ressources en eau

Chapitre I : Etude démographique et besoin en eau

Nous présentons dans ce paragraphe, la situation démographique de notre zone d’étude qui parlera en générale de la répartition des habitants par Fokontany, la taille de ménage et l’accroissement de la population dans 15 ans.

I- Répartition de la population par Fokontany. Le nombre d’habitants par Fokontany a été recueilli au niveau de la commune. Ci- contre est le tableau montrant cette répartition :

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Tableau3 : Nombre d’habitant par Fokontany

FOKONTANY NOMBRE D’HABITANTS ACTUELLE Ambohimanga Rova 2308 Ambohimandroso 385 Ambohimarina 769 Ambohitrandriamanjaka 2051 Ambohitrimo 480 Avarakady 2050 Fiekena 570 Soamonina 580 Soavinandriamanitra 1030 Anosiarivo 320 Ambodisiarivo 180 Ankazobe 890 Antsahakely 580 Mahatsinjo 795 Manankasina 1540 Ambohidahy 295 Iavoambony 890 Imanja 500 Imeritsiafindra 1540 Malaza 430 Soavinimerina 2900 Vakinampasika 1600 TOTAL 22683 (Source : commune d’Ambohimanga Rova)

II- Taille de ménage C’est l’ensemble des personnes qui vivent sous le même toit, unies par des liens familiaux ou non. L’enquête auprès de divers ménage a permis de conclure que la taille moyenne des ménages qui forment la commune est de 4 à 8 personnes.

III- Accroissement de la population dans 15ans L’étude démographique sert en général à dimensionner les ouvrages à mettre en place. Le nombre de population, le taux d’accroissement et la répartition spatiale sont des facteurs principaux nécessaires pour établir les prévisions de la demande en eau.

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L’accroissement de la population est dû essentiellement à la naissance et à la migration interne. Selon l’INSTAT, le taux d’accroissement national est de 2,8% par an en moyenne.

Nous allons alors considérer une période de 15ans pour le calcul de l’accroissement de la population. La formule ci-après donne l’évolution de la population à chaque année de projection :

Avec :

- : nombre de la population à l’horizon de années.

- : nombre de population à l’année de référence (année 2016)

- : taux d’accroissement de la population. - : nombre d’année après l’année de référence.

Le tableau suivant montre l’évolution de la population à l’horizon de 15ans, soit en 2031

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Tableau4 : Accroissement de la population dans 15ans. FOKONTANY

NOMBRE DE POPULATION/ANNEE

2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2031 Ambohimanga Rova 2308 2439 2578 2724 2879 3042 3215 3397 3492 Ambohimandroso 385 407 430 454 480 507 536 567 583 Ambohimarina 769 813 859 908 959 1014 1071 1132 1164 Ambohitrandriamanjaka 2051 2167 2291 2421 2558 2703 2857 3019 3104 Ambohitrimo 480 507 536 567 599 633 669 707 726 Avarakady 2050 2166 2289 2419 2557 2702 2855 3018 3102 Fiekena 570 602 637 673 711 751 794 839 863 Soamonina 580 613 648 685 723 764 808 854 878 Soavinandriamanitra 1030 1088 1150 1216 1285 1358 1435 1516 1559 Anosiarivo 320 338 357 378 399 422 446 471 484 Ambodisiarivo 180 190 201 212 225 237 251 265 272 Ankazobe 890 941 994 1050 1110 1173 1240 1310 1347 Antsahakely 580 613 648 685 723 764 808 854 878

Mahatsinjo 795 840 888 938 992 1048 1107 1170 1203 Manankasina 1540 1627 1720 1818 1921 2030 2145 2267 2330 Ambohidahy 295 312 329 348 368 389 411 434 446 Iavoambony 890 941 994 1050 1110 1173 1240 1310 1347 Imanja 500 528 558 590 624 659 696 736 757 Imeritsiafindra 1540 1627 1720 1818 1921 2030 2145 2267 2330 Malaza 430 454 480 507 536 567 599 633 651 Soavinimerina 2900 3065 3239 3423 3617 3822 4039 4269 4388 Vakinampasika 1600 1691 1787 1888 1996 2109 2229 2355 2421 TOTAL 22683 23971 25332 26771 28291 29897 31595 33389 34324

D’après le tableau, on constate que si le nombre des habitants est de 22683 en 2016(année de référence), il augmente jusqu’à 34324 en 2031(horizon du projet).

IV- Besoin en eau de la population Le volume d’eau nécessaire à l’alimentation d’une agglomération ou d’un périmètre bien déterminé dépend notamment :

 De l’importance et du caractère de la localité à desservir  Du nombre d’habitant  Du nombre des élèves

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L’évaluation se base sur le nombre de population à desservir. Les élèves font parties des habitants mais comme ils ont des activités scolaires qui nécessitent l’utilisation de l’eau, leur nombre sera considéré aussi.

IV-1 Nombre des élèves

L’évolution des élèves dépend de la sensibilisation par des personnes compétentes (Ministère de tutelle). On prendra comme taux d’accroissement des élèves :

La formule de l’accroissement est :

Où :

- : nombre des élèves à l’horizon de années.

- : nombre des élèves à l’année de référence (année 2016)

- : taux d’accroissement des élèves. - : nombre d’année après l’année de référence

Voici le tableau qui illustre ce nombre des élèves dans la commune d’Ambohimanga Rova et son évolution à l’horizon du projet :

Tableau5 : répartition des élèves

nombre d'élève EPP CEG TOTAL ANNEE 2016 800 280 1080 2018 832 286 1118 2020 866 291 1157 2022 901 315 1216 2024 937 328 1265 2026 975 341 1317 2028 1015 355 1370 2030 1056 369 1425 2031 1077 377 1454 Source : Commune Ambohimanga Rova

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IV-2-Besoin en eau journalière de la population

La norme de consommation journalière en milieu rural proposé par le Ministère de l’Eau de l’Assainissement et de l’Hygiène est de 35l/j/hab.

Le besoin en eau journalière de la population s’obtient par la formule :

/ Jour)

Où :

 : Nombre des adultes à l’horizon du projet

 : Consommation journalière des adultes

 : Nombre des élèves à l’horizon du projet

 : consommation journalière des élèves

On a le tableau suivant :

Tableau6 : besoin journalière de la commune Désignation Année 2031

34324

35

(l/jour) 1.201 .340

1454

5

(l/jour) 7270 (l/jour) 1 .208.610

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IV-3- Débit moyen

Le débit moyen est donné par la relation :

(l /seconde)

Dans notre étude il est égale à

Le calcul nous a permis d’en déduire alors que la commune rurale d’Ambohimanga a besoin de 1 208 610litre d’eau chaque jour, soit 14 . On constate que le chiffre est élevé et on se demande si les ressources en eau disponible au sein de la commune soient adaptées à ce chiffre. D’où la nécessité de procéder aux études des ressources en eau.

Chapitre II : Etude des ressources en eau

L’étude de projet d’adduction d’eau potable commence toujours par l’évaluation des besoins en eau, après avoir obtenu les résultats des études socio-économiques dont les valeurs ont été recueillis au sein de la commune et des différentes Fokontany.

Il faudra ensuite évaluer les ressources en eau disponibles afin de rassurer la réussite du projet. Ceci nécessite une descente sur le site pour analyser l’existence des ressources en eau et leurs caractéristiques.

I- Inventaire des sources existantes La commune d’Ambohimanga ne possède pas des ressources en eau surfacique telle que les lacs et les rivières. Seule Imambakely qui est un ruisseau issu de la rivière d’Imamba (carte hydrographique) traverse la commune. Elle est inexploitable en matière d’eau potable à cause de sa mauvaise qualité, qui nécessite beaucoup de traitement chimique très couteux et de l’insuffisance de sa quantité. Ainsi, l’adduction par méthode de refoulement n’est pas envisageable.

Lors de l’investigation sur le terrain, nous avons trouvé trois grandes parties de terres toutes distinctes dont : « Andranomangatsiaka, Antsahabe et Ambatondradama» qui possèdent des sources sur les flancs et le sommet des montagnes.

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Une partie de ces sources est déjà exploitée auparavant par système gravitaire et qui risque en ce moment d’arriver à son déclin. L’objectif de cette étude est d’essayer de donner des méthodes d’aménagements de ces sources dans le but de les protéger et de rétablir l’ancien système pour qu’il redevienne en bonne état de fonctionnement pour desservir les différents hameaux dans la commune et en fournir à ceux qui ne bénéficient pas encore de cet apport en eau potable.

I-1- Ressources d’Andranomangatsiaka.

Andranomangatsiaka contient trois sources différentes que l’on désignera par S1, S2 et S3. Leurs localisations et leurs caractéristiques sont données dans le tableau suivant :

Tableau 7: caractéristiques des sources d’Andranomangatsiaka sources Localisation caractéristiques S : 18°44’13,2’’  1373m d’altitude E : 47°33’49,3’’  Non captée S1  Non protégée  S : 18°44’O, 9’’  1421m d’altitude E : 47°33’2’’  Déjà captée S2  Mal protégée  (faible) S : 18°44’22’’  1432m d’altitude E : 47°33’51’’  Non captée S3  Non protégée  (Source : l’Impétrant)

Seule la source S2 qui ne possède même pas un ouvrage de captage, avec un débit faible alimente le FKT de Soavinadriamanitra. Elle n’est pas suffisante pour ce FKT qui est quelque peu peuplé. 3 agglomérations de ce FKT n’ont pas encore accès à l’eau potable.

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Les deux autres sources S1 et S3 sont connues lors de la reconnaissance sur le terrain. Elles ont des débits intéressants et susceptibles d’être captées pour renforcer la source S2.

La photo suivante illustre les deux sources S1et S2 :

Photo1 : Sources S1 et S2

Ruissèlement de l’eau Captage traditionnelle de la source

Source S1 Source S2 (Source : L’impétrant)

I-2- Ressources d’Antsahabe

La source d’Antsahabe que l’on notera par S4 alimente 9 FKT de la commune. Deux autres sources menacées par la dégradation sont aussi en vue sur le site d’Antsahabe. On va les appeler par SD1 et SD2. Les débits sont pris sur les ruissèlements issus de leurs exutoires qui sont bouchées par l’érosion et forment des « Lavaka»

Le tableau suivant va nous montrer leurs localisations et leurs caractéristiques :

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Tableau 8: Caractéristiques des sources d’Antsahabe Sources localisation Caractéristiques S : 18°43’9’’  1520m d’Altitude E : 47°33’56 ,3’’  Déjà captée S4  Pas d’ouvrage de captage  Cachée sous une pierre plate par la main  (débit fort) S : 18°43’74’’  1520m d’Altitude E : 47°33’24’’  Non captée SD1  « lavaka »  Erodée  (débit faible)

S : 18°43’54’’  1519m d’Altitude E : 47°33’12’’  Non captée SD2  « lavaka »  Erodée  (débit faible) (Source : L’impétrant)

Les photos suivantes vont nous montrer ces trois sources et illustrent les caractéristiques énumérées précédemment :

Photo2 : Sources S4, SD1 et SD2

Pierre plate

Source S4 Source SD1 Source SD2

(Source : L’impétrant)

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Les deux photos ci-dessous sont les ruissellements de SD1 et SD2 :

Photo3 : Ruissellements de SD1 et SD2

D’après l’analyse des ressources d’Antsahabe, une surface de plus de 2ha est

Ruissellements de SD1 Ruissellements de SD2

(Source : L’impétrant)

D’après l’analyse des ressources d’Antsahabe, une surface de plus de 2ha est atteinte par l’érosion, cela provoque l’insuffisance de débit. Alors que si elles sont bien entretenues, elles peuvent fournir une quantité importante d’eau. D’où, la nécessité d’établir un plan d’aménagement pour protéger ces sources naturelles.

I-3- Ressources d’Ambatondradama Ambatondradama est la ressource principale qui alimente le FKT Ambohimanga rova dénommé « la colline bleu». Elle contient 2sources déjà captées que l’on désignera par AD1 et AD2, possédant chacune des ouvrages de captage en bétons armés.

Nous avons effectué des mesures de débit et avons pris leurs dimensions. Ci-contre est le tableau donnant leurs localisations et leurs caractéristiques :

Tableau 9 : caractéristiques des sources AD1 et AD2 sources localisation Caractéristiques S : 18°44’00,4’’  1502m d’Altitude AD1 E : 47°33’21,2’’  Déjà captée  Avec ouvrage de captage  S : 18°44’02’’  1502m d’Altitude AD2 E : 47°33’23’’  Déjà captée  Avec ouvrage de captage  (Sources : l’impétrant)

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On a aussi pris leurs photos que nous exposons ci-dessous :

Photo4: captages de AD1 et AD2

U

Sources AD1 Source AD2

(Sources : l’impétrant)

Vu que le FKT d’Ambohimanga Rova est le plus peuplé de la commune qui compte actuellement 2030 habitants, le débit d’Ambatondradama égale à 4,8l/s au total est suffisant pour desservir la population, mais nous allons étudier de plus près cette adéquation dans le paragraphe suivant.

Néanmoins, nous avons constaté que ces sources n’ont pas eu d’entretien depuis un certain temps, prouvé par la présence de débris à l’intérieur du captage. L’entourage n’est pas dégagé provoquant le bouchage de l’exutoire des sources. Un plan d’aménagement va être élaboré pour ces ressources dans le but de les conserver.

II- Adéquation des sources par rapport au besoin. L’adéquation des ressources consiste à comparer la ressource en eau disponible avec le besoin en eau de la population. Elle permet de savoir si les ressources disponibles sont suffisantes ou non pour une période donnée ainsi que les saisons excédentaires.

Cependant, on rappelle que le calcul ne tiendra pas compte des hypothèses que le changement climatique sur la région va apporter.

Pour cela, on compare les besoins en eau et le débit total des sources susceptibles de desservir la commune entière. Les résultats sont les suivants :

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Tableau10 : adéquation ressource-besoin Années 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2031

Nombre de population 22683 23971 25332 26771 28291 29897 31595 33389 34324

Besoin en eau de la 793905 838985 886620 936985 990185 1046395 1105825 1168615 1201340 population

Nombre des élèves 1080 1118 1157 1216 1265 1317 1370 1425 1454

Besoin en eau des 5400 5590 5785 6080 6325 6585 6850 7125 7270 élèves

Besoin en eau total (l/j) 799305 844575 892405 943065 996510 1052980 1112675 1175740 1208610

Sources 101088 101088 101088 101088 101088 101088 101088 101088 101088 d’Andranomangatsiaka

Sources d’Antsahabe 380160 380160 380160 380160 380160 380160 380160 380160 380160

Sources 397440 397440 397440 397440 397440 397440 397440 397440 397440 d’Ambatondradama

Débit total (l/j) 878688 878688 878688 878688 878688 878688 878688 878688 878688

(Source : l’impétrant)

Nous constatons alors que la ressource en eau ne sera plus suffisante pour la commune entière après 6ans, soit en 2022 car le besoin en eau est de 943065l/j alors que le débit total des sources n’est que 878688l/j. rappelons tout de même que ces résultats ne sont que théoriques, c’est-à-dire que le calcul de besoin en eau a été fait pour tous les 22 FKT existants sur la commune. Nous pouvons donc en tirer la conclusion que ces trois ressources (Andranomangatsiaka, Antsahabe et Ambatondradama) ne devraient alimenter que 14 fokontany au maximum, se trouvant aux alentours de ces sources.

Nous allons alors étudier d’abord la répartition de la population de ces 14 FKT avant de donner le tableau qui récapitule l’adéquation des ressources par rapport au besoin

Les 8 FKT restants qui n’appartiennent pas au réseau d’adduction d’eau par les 3 ressources feront donc l’objet d’une nouvelle étude d’adduction d’eau potable.

II-1- répartition de la population des 14Fokontany

Les 14Fokontany prises en considération par l’adduction et qui possèdent déjà un réseau dont nous allons étudier sa réhabilitation sont : Ambohimanga Rova, Ambohimandroso, Ambohimarina, Ambohitrandriamanjaka, Avarakady, Fiekena, Soamonina, Soavinandriamanitra, Manankasina, Ambohidahy, Imanja, Imeritsiafindra, Soavinimerina et Vakinampasika

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Voici le tableau de répartition de la population de ces 14 FKT :

Tableau11 : répartition de la population des 14Fokontany FKT/ANNEE 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2031 Ambohimanga Rova 2308 2439 2578 2724 2879 3042 3215 3397 3492 Ambohimandroso 385 407 430 454 480 507 536 567 583 Ambohimarina 769 813 859 908 959 1014 1071 1132 1164 Ambohitrandriamanjaka 2051 2167 2291 2421 2558 2703 2857 3019 3104 Avarakady 2050 2166 2289 2419 2557 2702 2855 3018 3102 Fiekena 570 602 637 673 711 751 794 839 863 Soamonina 580 613 648 685 723 764 808 854 878 Soavinandriamanitra 1030 1088 1150 1216 1285 1358 1435 1516 1559 Manankasina 1540 1627 1720 1818 1921 2030 2145 2267 2330 Ambohidahy 295 312 329 348 368 389 411 434 446 Imanja 500 528 558 590 624 659 696 736 757 Imeritsiafindra 1540 1627 1720 1818 1921 2030 2145 2267 2330 Soavinimerina 2900 3065 3239 3423 3617 3822 4039 4269 4388 Vakinampasika 1600 1691 1787 1888 1996 2109 2229 2355 2421 TOTAL 18118 19147 20234 21383 22597 23880 25236 26669 27416

(Source : l’impétrant)

II-2- Adéquation des ressources par rapport au besoin des 14Fokontany

Le nombre des élèves sera toujours considéré même si le nombre des FKT est réduit. Illustrons tout de suite le tableau donnant cette adéquation :

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Tableau12 : adéquation ressources besoin des 14Fokontany Années 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2031

Nombre de population 18118 19147 20234 21383 22597 23880 25236 26669 27416

Besoin en eau de la 634130 670145 708190 748405 790895 835800 883260 933415 959560 population

Nombre des élèves 1080 1118 1157 1216 1265 1317 1370 1425 1454

Besoin en eau des élèves 5400 5590 5785 6080 6325 6585 6850 7125 7270

Besoin en eau total 639530 675735 713975 754485 797220 842385 890110 940540 966830

Sources 101088 101088 101088 101088 101088 101088 101088 101088 101088 d’Andranomangatsiaka

Sources d’Antsahabe 380160 380160 380160 380160 380160 380160 380160 380160 380160

Sources 397440 397440 397440 397440 397440 397440 397440 397440 397440 d’Ambatondradama

Débit total 878688 878688 878688 878688 878688 878688 878688 878688 878688

(Source : l’impétrant)

Selon le tableau, le besoin en eau des 14 FKT à l’horizon 2031 du projet est de 966830l/j, soit 11,19l/s alors que le débit total des ressources est de 878688l/j soit 10 ,17l/s, ce qui fait un déficit de 88142l/j soit 1,02l/s

Nous constatons alors que la différence est tolérable à l’horizon du projet mais à condition de bien protéger ces sources pour qu’elles ne risquent pas de diminuer leurs débits ou même de ne pas arriver aux termes de leurs déclins.

C’est pour cette raison que nous allons établir un plan d’aménagement et de protection de ces sources. Mais avant d’en arriver, ramenons d’abord aux études de variation de débit selon la saison et au mode de réalimentation des nappes aquifères.

III- Etude de variation de débit selon la saison Le bilan hydrique qui est déjà effectué dans le tabeau2 (page 17) est nécessaire à l’évaluation de la réserve en eaux souterraines. Il nous a indiqué que les nappes phréatiques sont alimentées par le surplus d’eau figurant dans la dernière ligne du tableau pendant les 4 mois dont : Décembre, Janvier, Février et Mars.

III-1-Présentation des nappes aquifères

Les nappes aquifères concernées sont des nappes d’altération de terrains métamorphiques, se trouvant plus précisément dans la zone d’arène grenue. Les formations rencontrées sont formées par : des sols latéritiques constitués de quelques minéraux

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ESPA RANDRIANJAKA H. Lucien ferromagnésiens comme les amphiboles et les pyroxènes et des sables fins argileux composés de grains de quartz, de feldspath et de micas.

Avant de parvenir au mode de réalimentation de ces nappes, rappelons d’abord le cycle de l’eau : un phénomène irréprochable pour la présence d’eau sur terre.

III-2-Cycle de l’eau

Lorsqu’elle tombe sur le sol, l’eau de pluie retourne directement dans l’atmosphère, ou elle ruisselle en surface, ou elle s’infiltre en profondeur.

 Retour dans l’atmosphère : une partie de l’eau évapore directement et retourne dans l’atmosphère, une autre est absorbée par les végétaux avant d’être renvoyée dans l’atmosphère par le phénomène d’évapotranspiration.  Ruissellement : une partie de l’eau de pluie peut également ruisseler en surface pour rejoindre une rivière et finira par regagner l’océan.  Infiltration : c’est la partie de l’eau de pluie qui s’infiltre dans le sol. On entend par pluie efficace, l’eau de pluie qui parvient à la nappe

III-3- Recharges des nappes

Les nappes d’altération sont généralement réalimentées par l’eau de pluie minéralisée, les acides contenues dans l’eau de pluie favorise les phénomènes d’altération et rend facile la pénétration de l’eau dans les nappes.

La principale formation hydrogéologique contenant le nappes dispose d’une porosité totale élevée et d’une porosité efficace faible, par conséquent, le terrain absorbe l’eau vite et il la restitue très lentement, c’est-à-dire qu’il garde une capacité de stockage assez grande. Les nappes disposent donc une réserve d’eau importante.

Nous sommes maintenant arrivés aux termes d’aménagement pour la protection des sources existantes afin de parvenir à la sauvegarde de la quantité et de la qualité des eaux fournies par ces sources.

IV- Aménagement et protection. Nous avons bien vu précédemment que les ressources en eau se trouvant sur la colline d’Ambohimanga rencontrent en ce moment des problèmes de sauvegarde et de protection tels que l’insuffisance de débit et l’apparition d’érosion. Le contexte morpho- structural associé à des pentes fortes, les matériaux marneux fragiles et les abats d’eau qui sont généralement violents et brutaux sont les facteurs favorisant l’érosion dans cette zone. Les observations sur le terrain ont permis de recenser les aménagements réalisés et d’évaluer leur rôle en matière de lutte contre l’érosion et de la gestion conservatoire des ressources.

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Nous exposons dans ce paragraphe les aménagements apportés aux trois ressources et quelques techniques de protection des sols.

IV-1-Aménagement des ressources d’Andranomangatsika

Andranomangatsiaka se trouve sur le flanc de la montagne, c’est elle qui présente le débit faible, causé par le manque d’entretien des sources et de leur environnement. La principale mesure à prendre pour concevoir son aménagement est de délimiter un périmètre de protection bien déterminée, dans laquelle nous allons adopter les procédés suivants :

 Le périmètre est une zone qui aura une forme circulaire dont le centre serait le point de captage des sources.  Le rayon du cercle que l’on appellera par : « rayon de protection» est comprise entre 200m à 1000m.  Dégager les alentours des sources : enlever tout ce qui peut boucher les sources.  Plantation des arbres fruitiers.  Aucune construction n’est autorisée à l’intérieur de la zone.  Les cultures qui nécessitent des labours ne sont pas autorisées.  La zone ne doit pas être pénétrée par les animaux comme les bétails et les porcs.  Les enfants de doivent pas jouer à l’intérieur de la zone.  Il faut élire une personne responsable de la zone.  La personne responsable doit vérifier la zone au moins une fois par semaine, dans laquelle elle va nettoyer la zone, surtout les captages d’eau avec une équipe qui serait payée préalablement.  Une cotisation ou participation doit être effectuée par les personnes bénéficiaires de l’eau potable (principe du non gratuité de l’eau)  Si possible, la zone doit être clôturée.

IV-2-Aménagement des ressources d’Antsahabe

Le problème majeur qui affecte les sources d’Antsahabe est l’érosion. Il faut donc élaborer des techniques antiérosives. Le problème revient donc à des études de conservation des sols qui consistent à les défendre contre l’érosion, en réalisant à la fois sa conservation mécanique et biologique.

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IV-2-1-Méthode mécanique

Elle vise à la limitation immédiate de l’érosion. On distingue :

 Les cordons de pierre  Les diguettes en terre  Les murettes  Les seuils en pierres  Les fossés de diversion  Les micros barrage

IV-2-2-Méthode biologique

C’est une méthode qui nécessite une action à long terme comme le reboisement ou la conservation de la végétation comme la plantation des ravins. Ceci permet de réduire l’évolution des ravins tout en valorisant des espaces dégradés. Les pratiques biologiques et les façons culturales ne sont pas à proprement parler des aménagements mais ces pratiques doivent être rajoutées a la gamme des techniques traditionnelles du fait de leur aspect tout aussi bénéfique, sinon davantage, que les procédés mécaniques. Elles ne traduisent toutefois pas forcément une perception nouvelle, une volonté supplémentaire d’enrayer une dégradation chimique des sols mais correspondent plus sûrement à une tradition agricole.

IV-2-3-Méthode adoptée pour le cas d’Antsahabe

Il faut tenir compte que l’érosion se prédit par : l’agressivité du climat, la pente, le type de sol, le couvert végétal et les techniques culturales. Antsahabe est une zone à très forte pente (20 à 60%), les sols sont souvent riches en argiles gonflantes et les roches très friables (marnes, schistes, calcaires), Il convient alors de stabiliser la base des versants. La méthode la plus adaptée est donc les seuils empierrés. Il faut prévoir l’évacuation des excès d’eau temporaire provoqués par les ruissèlements violents en période d’étiage soit par des seuils enherbés, soit par des bandes d’arrêt.

Voici des photos prises par l’impétrant pour illustrer la progression de l’érosion vers les exutoires des sources :

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Photo5 : progression de l’érosion

Sens de progression de l’érosion

Érosion

(Source : L’impétrant)

IV-2-4-Objectifs des seuils empierrés

 Ce sont des seuils en maçonnerie, qui forment des barrages implantés transversalement dans les lits des ravins.  Les ravins développés sur les formations calcaires ou marno-calcaires souffrant d’érosion active par entailles linéaires sont traités mécaniquement par des seuils en maçonnerie en attendant une végétalisation de leurs fonds.  Le but est de limiter leur évolution et éviter la généralisation d’une nouvelle érosion sur la parcelle  Elle consiste à réduire la vitesse de ruissellement et de retenir les sédiments. Pour conclure, on va implanter des ouvrages en maçonnerie de moellons d’une hauteur de 1,5m, dont la surface en amont doit être implantée par des arbres et arbustes ou par des végétations capables de stopper la dégradation des sols. Ci-dessous figure une photo d’un ouvrage d’un seuil empierré en maçonnerie de moellons dans la région de Tighzirt au Maroc, ressemblant à l’ouvrage que nous voulons implanter à Antsahabe :

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Photo6 : Seuil édifié sur l’affluent Tigzirt au Maroc et comblé par la charge solide des crues.

(Source : www.ma.auf.org/erosion/chapitre1/VI.Lutte.html)

IV-3-Aménagement des ressources d’Ambatondradama

Ambatondradama possède déjà un ancien Barrage de captage d’eau qui alimente auparavant le FKT d’Ambohimanga. Ce barrage n’est plus fonctionnel en ce moment mais il joue un grand rôle sur la protection du versant d’Ambatondradama. Elle prend le rôle d’un seuil empierré qui réduit la vitesse de ruissèlement et retienne les sédiments. Le versant d’Ambatondradama est déjà donc protégé de l’influence des érosions.

Néanmoins, il faut définir un périmètre de protection pour bien conserver le débit et la qualité des eaux fournie par les sources. Tout comme la ressource d’Antsahabe, on définit le périmètre de protection comme étant un cercle dont le centre est l’exutoire des sources et le rayon est compris entre 200 à 500m.

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 Dégager les alentours des sources : enlever tout ce qui peut boucher les sources.  Plantation des arbres fruitiers.  Aucune construction n’est autorisée à l’intérieur de la zone.  Les cultures qui nécessitent des labours ne sont pas autorisées.  La zone ne doit pas être pénétrée par les animaux comme les bétails et les porcs.  Les enfants de doivent pas jouer à l’intérieur de la zone.  Il faut élire une personne responsable de la zone.  La personne responsable doit vérifier la zone au moins une fois par semaine, dans laquelle elle va nettoyer la zone, surtout les captages d’eau avec une équipe qui serait payée préalablement.  Une cotisation ou participation doit être effectuée par les personnes bénéficiaires de l’eau potable (principe de la non gratuité de l’eau)  Si possible, la zone doit être clôturée.

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PARTIE III: RESULTATS ATTENDUS

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PARTIE III : RESULTATS ATTENDUS

Deux chapitres bien distincts seront détaillés dans cette dernière partie dont le premier est la réhabilitation de l’ancien système et le deuxième est l’impact du nouveau réseau et discussion.

Chapitre I : Réhabilitation de l’ancien système

L’objectif principal de cette étude est de vouloir offrir de l’eau potable pour toute la population de la commune, et cela jusqu’à l’horizon de 15ans, soit en 2030. C’est pour cette raison que nous avons mené différentes études d’aménagements des ressources en eau dans cette commune dans le but de protéger ces ressources en eau pour qu’elles puissent toujours être en état de desservir la population.

Cependant, il existe encore des agglomérations qui ne sont pas encore alimentés par un réseau d’adduction d’eau potable, quelques dizaine de kilomètre d’ouvrages d’amené de l’ancien réseau sont en cours de défaillance. Les ouvrages de captage et les réservoirs de stockage nécessitent aussi d’être redimensionnés.

Pour bien développer ces différents problématiques, nous allons détailler dans cet chapitre quatre sous-chapitres dont :

 Diagnostique du système en place  Ouvrage de captage d’eau  Réservoir de stockage  Dimensionnement des conduites d’amenée et de distribution

I- Diagnostique du système en place

L’analyse se fait depuis les captages jusqu’aux réservoirs de stockage. Mais avant de l’entamer, énumérons d’abord les agglomérations et les Fokontany qui ne bénéficient pas encore d’une adduction d’eau potable et qui feront parties du nouveau réseau :

 Trois (3) agglomérations dans le Fokontany de Soavinadriamanitra ont besoin de trois bornes fontaines.  Le Fokontany de Manankasina.  Le Fokontany de Vakinampasika.

.

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Rappelons toutefois que ces Fokontany sont très proches de la colline bleu (le site touristique) et qui devront avoir une adduction en eau potable alors qu’ils n’en possèdent pas jusqu’à maintenant. La population dans ces Fokontany puise de l’eau par des puits traditionnels non protégés et non filtrés. Quelques gens cherchent l’eau dans les bornes fontaines des autres Fokontany, ce qui fait une grande perte de temps.

Une carte est élaborée pour figurer les Fokontany possédant ou ne possédant pas d’adduction d’eau potable :

Figure10: Répartition d’adduction d’eau potable par Fokontany

Source : PCD D’Ambohimanga Rova

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En bref, le réseau comprend :

. Deux (2) captages à Ambatondradama, un (1) captage à Andranomangatsiaka et un (1) captage à Antsahabe. . Vingt et huit kilomètre (28km) d’amenés. . Sept (7) réservoirs de stockages.

Ci-dessous est le plan de masse de ce réseau :

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Figure 11 : Plan de masse de l’ancien réseau

Source : l’impétrant

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I-1-Les captages Lors de notre descente sur terrain, nous avons identifié huit (8) sources bien exploitables pour un projet d’adduction d’eau potable. Seules quatre (4) de ces sources sont captées et deux (2) seulement possèdent des ouvrages de captage avec des couvertures en béton armé. Leurs répartitions sont les suivantes :

Tableau13 : localisation et caractéristiques des sources à capter

sources Localisation caractéristiques S : 18°44’13,2’’  1373m d’altitude E : 47°33’49,3’’  Non captée S1  Non protégée 

S : 18°44’O, 9’’  1421m d’altitude E : 47°33’2’’  Déjà captée S2  Mal protégée  (faible)

S : 18°44’22’’  1432m d’altitude E : 47°33’51’’  Non captée S3  Non protégée 

S : 18°43’9’’  1520m d’Altitude E : 47°33’56 ,3’’  Déjà captée S4  Pas d’ouvrage de captage  Cachée sous une pierre plate par la main  (débit fort) S : 18°43’74’’  1520m d’Altitude E : 47°33’24’’  Non captée SD1  « lavaka »  Erodée  (débit faible)

S : 18°43’54’’  1519m d’Altitude E : 47°33’12’’  Non captée SD2  « lavaka »  Erodée  (débit faible)

S : 18°44’00,4’’  1502m d’Altitude AD1 E : 47°33’21,2’’  Déjà captée  Avec ouvrage de captage  S : 18°44’02’’  1502m d’Altitude AD2 E : 47°33’23’’  Déjà captée  Avec ouvrage de captage  SFAT 2015 Page - 52 -

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I-2-Réservoires de stockages

Il existe sept (7) réservoirs de stockages dont la répartition et les caractéristiques sont les suivants :

Tableau14 : localisation et caractéristiques des réservoirs Réservoirs Emplacement Dimension et caractéristique Forme S18°44’23,7’’  . Rectangulaire E47°33’50,01’’  Réservoir L=3m RES1 (sur le flanc de la d’Andranomangatsiaka l=3m montagne)  Alimente les FKT h=1m d’Ambohitrimo et Soavinandriamanitra Dans le FKT  Cylindrique RES2 d’Ambohtrandriamanjaka  Réservoir d’Antsahabe R=2,5m  Alimente les 9FKT H=3m

A côté du CSB2, dans le  Cylindrique RES3 FKTd’Avarakady  Réservoir d’Antsahabe R=2m H=6m

A côté du CSB2, dans le  Cylindrique RES4 FKTd’Avarakady  Réservoir R=2m d’Ambatondradama et H=4m d’Antsahabe Sur la colline bleue  Cylindrique RES5  Réservoir R=2m d’Ambatondradama H=2,4m Sur la colline bleue  Cylindrique RES6  Réservoir R=2m d’Ambatondradama H=2m Dans le FKT  Rectangulaire RES7 d’Ambohitrimo  Réservoir L=1m d’Andranomangatsiaka l=1m h=2m Source : l’impétrant

I-3-les conduites d’amenées

Il est déjà mentionné précédemment que les conduites d’amenée mesurent vingt et huit Kilomètres environ. Elles sont formées généralement par des tuyaux en PEHD (les tuyaux aux points de captages sont tous en PEHD). D’autres, sur la partie en aval sont en GALVA, elles sont assez vieilles et peuvent même ne plus être fonctionnelles après un certain temps donné à cause de la rouille. Il y a aussi des tuyaux qui ne sont plus enterrés et risquent de se briser par les facteurs extérieurs.

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Des photos sont prises sur terrain pour bien confirmer la défaillance de ces infrastructures :

Photo7 : tuyauterie en voie de destruction

Source : L’impétrant

Ainsi, des travaux de réhabilitation sont en vue pour rendre ces réseaux en bon état. Des calculs de dimensionnement de ces ouvrages seront donc élaborés dans les paragraphes suivants. En résumé, les dimensionnements et les réhabilitations vont se porter sur :

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 Pour le réseau d’Andranomangatsiaka :  Captages de S1 et de S3 d’Andranomangatsiaka pour alimenter les trois (3) agglomérations qui n’ont pas d’adduction dans le FKT de Soavinandriamanitra  Redimensionner le collecteur de S2 dans le but de collecter les eaux des trois sources S1 ; S2 et S3.  Redimensionner le réservoir RES1 pour stocker les eaux collectées dans le collecteur de S2

 Pour le réseau d’Antsahabe :  Captage de S4 d’Antsahabe pour l’alimentation du FKT de Manankasina  Redimensionnement du réservoir RES2

 Pour le réseau d’Ambatondradama :  Redimensionnement du réservoir RES4

Le point commun des trois réseaux est le dimensionnement des conduites d’amenée allant des captages jusqu’aux réservoirs de stockage. Les conduites d’amenées en GALVA seront remplacées par des PEHD

Pour les conduites de distribution vers les bornes fontaines, il est toujours pratique d’utiliser des tuyaux en PEHD de diamètre extérieur 40mm série 10bars.

II- Les Ouvrage de captage Les aménagements des captages vont se porter seulement sur les ressources d’Andranomangatsiaka et sur les ressources d’Antsahabe.

II-1 captage d’Andranomangatsiaka

 Réhabilitation du captage de la source S2

Le captage se trouve sous un rocher, autrement dit, dans une petite grotte dont l’accès est très difficile pour un entretien. En plus, il est entouré par des nombreuses branches qu’il faut d’abord dégager avant d’entamer l’aménagement du captage. Ce rocher se place environ 1m au-dessus du plan horizontal. Le captage n’est pas protégé.

L’ouvrage du nouveau captage serait composé de deux (2) de drains de longueur 3m et 1,5m, en béton armé dont l’un se charge du processus de filtrage et se place à 1m au-dessus de l’autre qui serait la chambre de mise en charge. Les deux drains sont reliés par une conduite en béton armé mesurant 2,5m et sous forme d’une chambre inclinée de 45° par rapport à l’horizontale. Toutes les constructions seront couvertes par des dalles en béton armé et que toutes les assises seront aussi exemptées de mortier.

Voici les schémas illustrant la coupe longitudinale et transversale de cet ouvrage de captage :

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Figure12: Coupe longitudinale de S2

Source : l’impétrant

Figure13: Coupe transversale de S2

Source : l’impétrant

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 Captage de S1 et S3 Les captages de S1 et S3 sont formées par un drain de longueur 5m dont la paroi de la venue d’eau est en maçonnerie de moellons. Deux assises de la partie inférieur de cette maçonnerie est exemptée de mortier et l’eau passera dans les interstices des moellons tandis que la partie supérieure sera hourdée au mortier de ciment dosé de 350kg /m3

La paroi du drain opposé à la venue d’eau est formée par un mur imperméable en béton armé couvert d’enduit et chape.

Au bout de ce drain se trouve un mur barbacane de dimension 1m*1m*1m. Il est rempli au 2/3 de sa hauteur par un massif filtrant composé de sable calibré et de gravier et couvert par une dalle en béton armé.

L’eau ainsi filtrée passe à travers les barbacanes et arrive dans la chambre de mise en charge afin d’être acheminée vers le bassin collecteur.

Cette chambre sera munie d’un dispositif de vidange et de trop plein pour l’entretien périodique.

Des schémas sont aussi élaborés pour illustrer la coupe longitudinale et transversale des ouvrages

Figure14 : Coupe longitudinale des captages S1 et S3

Source : L’impétrant

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Figure15: Coupe transversale de S1 et S3

Source : l’impétrant

 Collecteur

Les eaux captées dans les trois sources S1 ; S2 et S3 vont être collectées dans une chambres rectangulaires en béton armée avant d’être acheminées vers les réservoirs de stockages. Il nous permet de rassembler toutes les eaux afin d’obtenir une charge importante d’eau en amont du réseau

La dimension du collecteur d’Andranomangatsiaka est de : 2m*3*1m. Ainsi, il peut emmagasiner 6 d’eau, soit 6000 d’eau.

Voici les figures de sa conception longitudinale et transversale :

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Figure16 : Coupe transversale et longitudinale du collecteur d’Andranomangatsiaka

Source : l’impétrant

II-2- captage d’Antsahabe

C’est sur le site d’Antsahabe qui présente des sources attaquées par l’érosion, empêchant la sortie de l’eau sur l’exutoire de la source. On a déjà adopté la technique des seuils empierrés comme méthode antiérosive et on va implanter juste au-dessous du mur en maçonnerie de moellons, notre ouvrage de captage dans le but d’augmenter le débit de l’eau capté et de renforcer la fondation du mur.

L’ouvrage de captage sera toujours un drain rectangulaire en béton armé de dimension 5m*1,5m avec une hauteur de 1m. Au bout de ce drain se trouve un mur en barbacane. Il est rempli au 2/3 de sa hauteur par un massif filtrant composé de sable calibré et de gravier et couvert par une dalle en béton armé.

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Figure17: Coupe longitudinale du captage de S4

Source : l’Impétrant

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Figure18: Coupe transversale de S4 Source : l’impétrant

Source : l’impétrant

II-3- Captage d’Ambatondradama

Comme il est déjà vu dans le chapitre précédent que les ressources d’Ambatondradama possèdent déjà des ouvrages de captages bien fondés et en béton armé. Avec des dimensions suffisantes pour acquérir une grande quantité d’eau telle que nous avons étudié précédemment.

En conséquence, nous n’avons plus besoin de reconstruire cet ouvrage mais d’aménager seulement la périphérique tout comme il est dit dans la partie « aménagement des ressources ».

Ainsi, nous pouvons entamer tout de suite les dimensionnements des ouvrages des réservoirs de stockages.

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III- Réservoir de stockage

L’évaluation de la capacité du réservoir se base sur le besoin journalière et sur le débit journalier réellement capté. Le volume du réservoir qui est le volume d’eau à stocker devra satisfaire le besoin en toute heure de puisage notamment en période de pointe.

Comme il s’agit d’une adduction d’eau gravitaire, l’apport de la source dans le système se fait donc pendant 24 heures sans interruption. Le volume d’eau stocké doit être supérieur ou égale à la plus grande valeur absolue de l’écart entre le volume cumulé de l’apport (Vac) et le volume cumulé puisé (Vpc).

III-1-Réservoirs du réseau d’Andranomangatsiaka

Le réseau d’Andranomangatsiaka possède déjà un réservoir de 9 noté RES1 qui se trouve encore sur le flanc de la colline de captage. Un deuxième réservoir noté RES7, issu de RES1 est aussi installé à Ambohitrimo pour la distribution d’eau de sa population. Le reste (environ ) qui alimente le FKT de Soavinadriamanitra dont trois (3) agglomérations n’en bénéficient pas encore, ne serait plus suffisant d’ici quelques années, même après avoir installé les bornes fontaines des 3 agglomérations. D’où, la nécessité de créer un nouveau réservoir qui va stocker l’eau entre le RES1 et le RES7. On va noter ce nouveau réservoir par NRES1 et il prendra la forme cylindrique. Dans ce cas le rôle de RES1 n’est plus que stocker l’eau lorsque NRES1 est en surcharge.

Le tableau suivant résume le calcul de dimensionnement du NRES1 avec un débit moyen consommé de 01 et un débit moyen d’apport source égale à 1,17 :

Tableau15 : Dimensionnement du réservoir NRES1d’Andranomangatsiaka

Heure d'ouverture 5H-8H 8H-11H 11H-14H 14H-17H 17H-20H 20H-5H TOTAL Durée(h) 3 3 3 3 3 9 24 coeff puisage population 0,25 0,1 0,2 0,1 0,35 0 1 V puisé ar la opu ation (litre) 19994 7998 15 95 7998 27991 0 79975 Coeff puisage école 0 0,5 0 0,5 0 0 1 V puisé par les élèves(litre) 0 3635 0 3635 0 0 7270 V total puisé 19994 11633 15995 11633 27991 0 87245 Débit puisé Qp(litre/seconde) 1,9 1,1 1,5 1,1 2,6 0,0 8,1 VPC(volume puisé cumulé en litre) 19994 31626 47621 59254 87245 87245 87245 Apport source(litre) 12636 12636 12636 12636 12636 37908 101088 Apport source cumulé(VAC)(litre) 12636 25272 37908 50544 63180 101088 Ecart[VAC-VPC](litre) -7358 -6354 -9713 -8710 -24065 13843 Source : l’impétrant

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D’après ce tableau, la plus grande valeur absolue de [Vac-Vpc] est égale à 24065Litres, soit . Le volume fictif du réservoir est donc de 25 . Comme il est déjà dit au-dessus que RES1 fonctionne avec NRES1, alors on n’a plus besoin d’élargir ce volume de 25 .

III-2- Dimensionnement du réservoir d’Antsahabe

D’après le diagnostic du système en place, le réseau d’Antsahabe comprend déjà deux réservoirs notés RES2 et RES3. RES2 de volume 58 alimente les 9 FK et RES3 de dimension 75 alimente le FKT d’Avarakady.

Comme le réservoir le plus proche du FKT Manankasina est la RES2, le FKT de Manankasina sera donc alimenté par le réseau d’Antsahabe dans le but de réduire la longueur des conduites d’amené du réseau. On constate aussi que les sources d’Antsahabe peuvent suffire cette consommation en eau des 9FKT plus le FKT de Manankasina (Adéquation source- besoin)

Etant donné que le dimensionnement d’un réservoir se fait en fonction des volumes puisés par la population et du volume apporté par les sources, voici un tableau qui résume le nombre de population des 09Fokontany à l’horizon du projet, soit en 2030 :

Tableau16 : Répartition de la population dans les 9FKT Fokontany Nombre Population Ambohimarina 1164 Ambohimandroso 583 Fiekena 863 Imanja 757 Imeritsiafindra 2330 Ambohitrandriamanjaka 3104 soacinimerina 4388 Ambohidahy 446 TOTAL 13635 Source : l’impétrant

D’après ce tableau, les 9 FKT comptent 13635 en 2030, en ajoutant ce chiffre par le nombre d’habitant de Manankasina, on obtient 16608 habitants.

L’apport total des sources d’Antsahabe est de 4,4 .

On obtient alors le tableau de dimensionnement du nouveau réservoir de stockages suivant :

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Tableau 17 : dimensionnement de la NRES2d’Antsahabe

11H- 14H- 17H- Heure d'ouverture 5H-8H 8H-11H 14H 17H 20H 20H-5H TOTAL Durée(h) 3 3 3 3 3 9 24 coeff puisage population 0,25 0,1 0,2 0,1 0,35 0 1 V puisé par la population (litre) 145320 58128 116256 58128 203448 0 581280 Débit puisé Qp(litre/seconde) 13,5 5,4 10,8 5,4 18,8 0,0 53,82 VPC (volume puisé cumulé en litre) 145320 203448 319704 377832 581280 581280 581280 Apport source (litre) 47520 47520 47520 47520 47520 142560 380160 VAC (Apport source cumulé en litre) 47520 95040 142560 190080 237600 380160 380160 - - - - - Ecart [VAC-VPC](litre) -97800 108408 177144 187752 343680 201120 201120 Source : l’impétrant

La plus grande valeur absolue entre VAC et VPC est de 343680 s. Un nouveau réservoir de sera donc installé sur le réseau d’Antsahabe. On notera ce réservoir par NRES2.

Ce réservoir va s’installer en amont des deux réservois RES2 et RES3. Il joue alors le rôle de réservoir de Distribution pour Ces deux réservoirs.

III-3- Dimensionnement du réservoir d’Ambatondradama

Le réseau d’Ambatondradama comprend 4 réservoirs dont deux dans le FKT d’Avarakady notés RES3 et RES4, deux autres sur la colline bleu d’Ambohimanga notés RES5 et RES6 (voir tableau 14, P.49).

Voici un tableau résumant le nombre de population dans les FKT d’Ambohimanga et d’Avarakady à l’horizon du projet :

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Tableau 18 : nombre d’Habitants des 2FKT Fokontany Nombre population

Ambohimanga Rova 3492

Avarakady 3102

total 6504

Source : l’impétrant

Le FKT de Vakinapasina sera aussi alimenté par le réseau d’Ambatondradama. Le nombre 6504 sera donc augmenté de 2421(nombre de population de Vakinapasika). On obtient au total 8925 consommateurs d’eau.

Le débit en eau apporté par les sources d’Ambatondradama est de 4,6

Le tableau de dimensionnement du réservoir de ce réseau est le suivant :

Tableau19 : dimensionnement du réservoir d’Ambatondradama 11H- 17H- Heure d'ouverture 5H-8H 8H-11H 14H 14H-17H 20H 20H-5H TOTAL Durée(h) 3 3 3 3 3 9 24 coeff puisage populati n 0,25 0,1 0,2 0,1 0,35 0 1 V puisé par la population(litre) 78094 31238 62475 31238 109331 0 312375 Débit puisé Qp(litre/seconde) 7,2 2,9 5,8 2,9 10,1 0,0 28,9 VPC(volume puisé cumulé en (litre) 78094 109331 171806 203044 312375 312375 312375 Apport source(litre) 49680 49680 49680 49680 49680 149040 397440 Apport source cumulé(VAC)(litre) 49680 99360 149040 198720 248400 397440 397440 Ecart[VAC-VPC](litre) -28414 -9971 -22766 -4324 -63975 85065 85065 Source : l’impétrant

L’écart maximal entre VAC et VPC est de 85065 , un réservoir de 85 peut suffire donc de stocker l’eau sur le réseau d’Ambatondradama. Or, le réseau contient déjà 4 réservoirs énoncés précédemment dont le volume est largement supérieur à 85 . On n’a plus besoin de bâtir un autre réservoir mais il suffit de puiser la ramification du FKT de Vakinapasika dans RES3.

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III-4- Conception des deux nouveaux réservoirs

Résumant alors les dimensions et les conceptions des deux nouveaux réservoirs dans les réseaux d’Andranomangatsiaka et d’Antsahabe par un tableau :

Tableau 20: localisation et caractéristique des nouveaux réservoirs Réservoir localisation Dimension et Forme caractéristique Andranomangatsiaka Cylindrique NRES1 S18°44’23,7’’ R= E47°33’52,61’’ h= (10m en aval de RES1) Antsahabe Cylindrique NRES2 S : 18°43’70’’ R= E : 47°33’ 0,1’’ h= 350m en aval de S4

Source : l’impétrant

Les réservoirs de stockages prennent la forme cylindrique d’épaisseur 20 et en béton armé dosée de . Les figures suivantes montrent les coupes longitudinales et la vue en haut :

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Figure 19: Coupe longitudinale des réservoirs

Figure 20 : Vu en haut des réservoirs

Source : l’impétrant

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IV- Dimensionnement des conduites d’amenée [5]

Le dimensionnement du réseau consiste à déterminer le diamètre de la conduite à installer pour assurer le de le cheminement vers le réservoir et la distribution de l’eau à chaque destination (borne fontaine, branchement particulier, …)

Qu’il s’agisse d’adduction ou de distribution, que la conduite fonctionne par gravité ou par refoulement, son diamètre résulte toujours du calcul de dimensionnement.

Rappelons d’abord la définition de ce qu’on appelle écoulement laminaire et écoulement turbulent avant d’expliciter les différents étapes de formules tels que les formules de Darcy, formule de Colebrook…

IV-1- Nombre de Reynolds Le nombre de Reynold est un nombre sans dimension caractéristique de la nature de l'écoulement d'un fluide. Il est donné par la formule :

Où

. Diamètre en mètre . vitesse en m/s . viscosité cinématique en

IV-2-Ecoulement laminaire et écoulement turbulent

 Ecoulement laminaire

Lorsque le nombre de Reynolds est petit, les forces d'inertie sont faibles par rapport aux forces de viscosité. Il se peut même qu’elles deviennent négligeables pour des valeurs très faibles de ce nombre. Alors l'écoulement est dit "LAMINAIRE", et si le nombre de Reynolds est inférieur à 2000, cet écoulement est même réversible ; les forces d'inertie ne pouvant pas modifier la structure du fluide due aux forces de viscosité. Pour un nombre de Reynolds compris entre 2000 et 3000 l'écoulement reste laminaire mais n'est plus réversible - si l'on inverse le sens du courant, les particules de fluide ne retrouvent pas leur position initiale. Les fluides très visqueux et à faible vitesse occasionnent des écoulements laminaires - fioul, huile, sang dans les artères.

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 Ecoulement turbulent Pour des valeurs supérieures à 3000 l'écoulement du fluide est dit "TURBULENT". Les turbulences résultent des forces d'inerties qui deviennent plus importantes que les forces de viscosité et la structure du fluide tend à se transformer de manière irréversible et importante. Les fluides peu visqueux et à vitesse élevée, occasionnent des écoulements turbulents - air dans les tunnels ventilés, eau dans les réseaux de chauffage ou d'eau froide, etc... IV-3- Rugosité

Dans le cadre du calcul des pertes de charge linéiques d'un écoulement dans un tube plein -écoulement en charge, la rugosité relative est le paramètre déterminant du calcul, plutôt que la rugosité intrinsèque de la canalisation.

 Rugosité relative

Il s'agit du rapport de la rugosité "k" au diamètre intérieur du tube "D". La formule ci-contre donne son expression.

Où :

. : Rugosité relative s.u . Rugosité en m . Diamètre intérieur en m .

 Intérêt

La rugosité relative permet de comparer des tubes entre eux, quelle que soient leur diamètre et leur rugosité.

 Exemple de valeur

Dans le cas d'un tube en cuivre de 12 millimètres, la rugosité relative est égale à : ε = 8,33.10-4 La valeur est faible, le cuivre est un matériau peu rugueux.

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IV-4-L’approximation selon Manning-Strickler [7]

Le débit maximal est choisi comme référence pour le dimensionnement du diamètre D de la conduite, en considérant trois hypothèses :

. (H1) : conduit au remplissage complet de la conduite.

. (H2) : L’écoulement est uniforme. Cette condition se réfère à une situation d’équilibre entre les forces gravitaires, moteur de l’écoulement, et les forces de frottement. L’écoulement est alors stabilisé et il en résulte que la pente longitudinale de la conduite, la ligne d’eau et la ligne d’énergie, correspondant à la perte de charge par unité de longueur de la conduite, sont parallèles.

. (H3) : L’écoulement est turbulent rugueux. Cette condition implique que les forces de viscosité n’ont plus d’influence et que seule la rugosité de surface est responsable de la perte de charge.

IV-5- Formule de Darcy et Colebrook. [5]

Le concept décrit ci-dessus constitue une approximation, considérée comme suffisante pour le dimensionnement préliminaire. Toutefois, la démonstration finale de la capacité hydraulique doit être faite en application des équations de Darcy-Weisbach et Colebrook- White.

 Formule de Darcy-Weisbach

; Où :

. D= Diamètre de la section d’écoulement (m) . L = Longueur de la conduite (m) . V = Vitesse d’écoulement (m/s) . = Coefficient de frottement (sans unité)

Avec :

Où le nombre de Reynold définie ci-dessus

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 Formule de Colebrook-White.

* ( ) ( )+ √

V-6- le dimensionnement [7]

De manière tout à fait générale, le débit Q peut être exprimé par l’équation de continuité (1).

(1)Q = AV où

. A= surface de la section mouillée, . V= vitesse moyenne de l’écoulement.

L’hypothèse (H3) ci-dessus permet d’utiliser l’équation de Manning-Strickler (2) pour le calcul de la vitesse V.

(2)V = √

Avec : . K= coefficient de Strickler, . J= pente de la ligne d’énergie ou perte de charge par unité de longueur,

. = rayon hydraulique. Ce dernier est défini par le rapport de la surface mouillée A et du périmètre mouillé P de la section d’écoulement (3).

(3)

L’hypothèse (H2) permet quant à elle de remplacer la pente de la ligne d’énergie J par la pente de la conduite Jo. Ainsi, le calcul du diamètre D d’une conduite circulaire caractérisée par un écoulement uniforme à pleine section, juste avant sa mise en charge, est particulièrement simple lorsque le débit et le coefficient de Strickler K sont donnés car, dans ce cas :

(4) et (5)

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En considérant les expressions (4) et (5) et en combinant les équations (1) et

(2), la capacité théorique maximale devient :

( ) √ √ (6) ( ) avec √

L’équation (6) peut ainsi servir d’approximation simple et explicite pour estimer la capacité maximale de débit d’une conduite de diamètre D, de pente Jo et de rugosité K. La vitesse uniforme de l’écoulement liée aux conditions de l’équation (6) est par définition : = .

IV-7-Résultats des calculs

Les tableaux de dimensionnements des conduites d’amenées dans lesquels les formules énumérés précédemment sont appliqués se trouvent en Annexe. Toutes fois, on définit dans le tableau suivant les différents dimensions des quelques paramètres du calcul :

Tableau21 : dimension des paramètres physiques Paramètre physique Symbole dimension

La rugosité de sable équivalente Coefficient de Strickler K

Pente su

Débit maximal véhiculé

Diamètre intérieur Accélération de la pesanteur

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Les résultats des calculs sont représentés dans les tableaux suivants :

Tableau22 : Résultats du réseau d’Andranomangatsiaka Tuyaux PEHD Série en bars Longueur en mètre

INT (mm) EXT (mm)

26,2 32 10 300

42,6 50 10 187

61,4 75 12,5 663

80,5 90 12,5 3000

98 110 12,5 140

TOTAL 4290

Tableau23 : Résultats du réseau d’Antsahabe Tuyaux PEHD Série en bars Longueur en mètre

INT (mm) EXT (mm)

42,6 50 10 5

61,4 75 12,5 2000

98 110 12,5 3700

TOTAL 5705

Il faut noter que les tableaux qui récapitulent les différentes étapes de calcul de dimensionnement, les profils en long ainsi que les plans de masses illustrant les différentes ramifications du réseau sont figurés en annexes.

On a déjà affirmé dans le chapitre précèdent (voir : plan de masse ; p.47) que RES3 est aussi alimenté par la ressource d’Ambatondradama et c’est RES3 qui va alimenter le FKT de Vakinapasika.

Les conduites d’amenés du réseau d’Ambatondradama ne seront pas remplacées grâce à leurs états encore fonctionnelles. SFAT 2015 Page - 73 -

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Chapitre 2 : Impact du nouveau réseau et recommandation

Ainsi soient les différentes études d’aménagement des ressources en eau et de réhabilitation de l’ancien réseau d’adduction d’eau potable par système gravitaire ou AEPG, de la Commune Rurale d’Ambohimanga Rova.

Quelles sont alors les impacts de ces nouveaux réseaux? Des recommandations sont alors proposées envers ces impactes.

I- Impacts et contraintes En effectuant des enquêtes auprès des paysans, nous avons recueilli les informations suivantes :

 Vu que la commune d’Ambohimanga Rova ne contient pas assez de ressource surfacique, les captages des nombreuses sources sur les collines présentent alors des inconvénients sur l’irrigation en aval.  De nombreux contraintes vis à vis de la population sont exposés à propos de la « non gratuité de l’eau ».  Les populations n’ont pas été préparées aux modalités destinées à assurer le fonctionnement et maintenance des installations.  Le réseau est trop long ce qui fait un coût élevé de sa réalisation et semble irréalisable sans la subvention des bailleurs de fond.  La population ne bénéficie pas assez de sensibilisation pour l’accès en eau potable.

II- Recommandations Nous avons quand même proposé quelques recommandations pour encourager la réalisation de ce projet vu ces impactes :

 Nous avons besoin d’une grande sensibilisation de la population à propos de leurs avantages sur les projets d’adduction d’eau potable et de l’assainissement.  Des formations seraient envisageables pour organiser des personnes compétentes responsables de l’eau.  Les participations de collectivités territoriales décentralisées sont aussi à recommander.

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III- Limite du travail

Rappelons que la GIRE ou Gestion Intégré des Ressources en Eau est une politique internationale de gestion de l’eau par bassin dont les approches suivantes doivent être mises en évidence :

 Inventaires des ressources en eau  Problème liés aux ressources en eau  Plan d’aménagement des ressources  Prises de décision  Définir le rôle de chaque acteur de l’eau  Mode de financement du projet des ouvrages hydrauliques

En bref, l’objectif de la GIRE est de mettre en place des organismes de bassin qui ont pour fonction principale de :

1. superviser, enquêter, coordonner et réglementer ; 2. planifier et financer ; et 3. aménager et gérer les ressources en eau.

Le terme 'organisme de bassin', employé par le manuel, se réfère à toute entité formelle ou informelle gérant les ressources en eaux à l'échelle du bassin. Les types d'organismes de bassin varient en fonction de leur mission, des systèmes juridiques et administratifs, et des ressources humaines et financières. Il s'agit souvent, mais pas uniquement, d'entités juridiques formelles. Par ailleurs, des dispositions moins formelles peuvent convenir également dans certains cas. Cependant, quelle que soit l'option retenue, les organismes de bassin sont chargés de missions de service public.

Cependant, notre étude se reflète seulement sur l’élaboration des plans d’aménagement des ressources en eau( qui est une des approches de la GIRE) dans le but de réduire l’agressivité de l’érosion qui se présente sur notre zone d’étude, et aussi de réhabiliter le réseau d’adduction d’eau potable sur le site dans l’objectif de satisfaire le besoin en eau des 14 Fokontany se trouvant dans la Commune.

Elle est donc limité sur :

 l’investigation sur terrain.  l’étude théorique de préfaisabilité.  les acteurs sont limités sur les autorités de la Commune.  nous n’avons pas élaboré la procédure administrative relative pour un projet d’adduction d’eau potable.  Tous les calculs ne prennent pas en compte les hypothèses que le changement climatique à Madagascar va apporter.

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CONCLUSION

Le présent mémoire est élaboré dans le but de résoudre les problèmes de l’eau tels que : dégradation des ressources, insuffisance de débit, vétusté des infrastructures et manque de personne compétente dans la commune rurale d’Ambohimanga Rova. Il reflète aussi sur la réhabilitation de l’ancien système dans le cadre de créer un nouveau réseau d’adduction pour alimenter les autres Fokontany qui n’en bénéficient pas encore.

La commune rurale d’Ambohimanga Rova possède actuellement un réseau d’adduction d’eau potable par système gravitaire alimenté par trois ressources en eaux dont : Andranomangatsiaka avec un débit de , Antsahabe avec un débit de et Ambatondradama de , soit en totalité. La population compte actuelle 22683habitants et elle serait de 34324habitants après 15ans. Le calcul de besoin en eau nous a permis d’en déduire alors que la commune a besoin de 1208610litre d’eau chaque jour, soit 14 . On constate alors que les ressources, qui sont déjà menacées par le phénomène de dégradation, ne seront plus suffisantes pour desservir la commune à cet horizon de projection. Ainsi, l’aménagement de territoire peut intervenir dans une telle circonstance où nous avons fait appel à de méthode mécanique comme le « seuil empierré » pour résoudre le problème de dégradation et de méthode biologique comme le reboisement, pour la conservation à long durée des sols, dans laquelle la variation saisonnière de débit diminue aboutissant à la réalimentation des nappes phréatiques pendant toute une année.

En termes de réhabilitation de l’ancien réseau, nous avons utilisé les techniques en hydraulique pour redimensionner les ouvrages de captage et les réservoirs de stockage et nous avons obtenu des résultats qui nous permettent la création de deux nouveaux réservoirs de stockages de 25m3 nommés NRES1 et de 350M3 nommé NRES2. De ce fait, nous avons alors capté des nouvelles sources pour augmenter les volumes d’eau. Le calcul de dimensionnement des tuyaux d’amené est fait à partir des formules de l’hydrostatique telles que les formules de Bernoulli et de Cauchy. Et pour réduire l’erreur dans les résultats des calculs de dimensionnement, nous avons adopté l’approximation de Manning-Strickler (équivalent à une marge d’erreur de 10 à 30%) dans l’objectif d’éviter les excès ou les défauts causées par les erreurs de mesure. 10km d’amenés sont alors à réaliser durant la réhabilitation et la création d’un nouveau réseau.

Notons toutefois que durant la réalisation de ce mémoire, nous avons l’opportunité d’approfondir des connaissances théoriques et pratiques concernant l’adduction d’eau potable par le système gravitaire ou AEPG. Des expériences dans le domaine de la relation humaine ont été aussi développées du fait que l’investigation au sein de la population et au sein de diverses collectivités territoriales décentralisées comme les Fokontany et la Mairie a été indispensable pour la collecte des données.

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REFERENCE BIBLIOGRAPHIIQUE

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[3].Andrianarimanana.H.N.O. ,2007.Utilisation de la technologie du système d’information géographique et de la télédétection à l’étude de l’érosion et de l’ensablement dans le site Ramsar Alaotra, Mémoire de fin d’étude pour l’obtention du Diplôme d’Ingénieur, Département : Information Géographique et Foncière-ESPA-Université d’Antananarivo.

[4].Rakotovao. A.F., 2014.Contribution à la réduction des litiges foncier « Cas de la Région Haute Matsiatra». , Mémoire de fin d’étude pour l’obtention du Diplôme d’Etude Supérieur Spécialisée, ESPA-Université d’Antananarivo.

[5].Vazquez. J.,2010. Cours d’hydraulique générale, Ecole Nationale de Génie de l’Eau et de l’Assainissement-Université de Strasbourg.

[6].Sellam. F.,1998. Cours d’hydraulique générale (Mécanique des fluides)- p1-33.

[7]. Boillat.J.L., Michael. P., 2013. Le dimensionnement hydraulique. Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL).

[8].Commune rurale d’Ambohimanga Rova.2008. Plan communale de développement de la commune rurale d’Ambohimanga Rova.

[9].Azzedine. M., 2005-Hydrologie des bassins de l’Est Algérien : ressources en eau, aménagement et environnement. Thèse de Doctorat d’état. Département de l’Aménagement du Territoire- Université Mentouri de Constantine-Algérie.

[10]. Ministère de l’énergie et des mines.,2005. Manuel de procédure pour la mise en place des projets Eau et assainissement.

[11].Abdellatif .T.,1998. Stategie et techniques de lutte antiérosive dans les montagnes du Prerif oriental. Thèse de Doctorat. Département de Géographie -FLSH Université Sidi Mohamed Ben Abdellah-Maroc.

[12]. Andrianaivo.T., 2008. Analyse de la situation hydrogéologique d’un site sise à Ambohitratenaina Commune rurale de Talata Volonondry. Mémoire de fin d’étude pour l’obtention du diplôme de Maitrise en Géophysique Appliquée, Faculté des Sciences, Université d’Antananarivo.

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[13]. Andriamifidy.M.,2008. Apport de l’hydro-géophysique à l’implantation du point de forage d’eau dans la Commune rurale de Mahasoa région Ihorombe. En vu de l’obtention du diplôme de DEA en Génie minérale, ESPA-Université d’Antananarivo.

[14]. Roche.E., 1980.Cours d’alimentation en eau potable.

[15].Ranald.V.G., 1979. Mécanique des fluides.

[16].Ratsimbazafy.J.R.,1978.Contribution au projet d’aménagement de la plaine d’Antananarivo, thèse de doctorat, Université de Grenoble.

[17]. Rasolofoniaina.D.J., 2001. Cours d’adduction d’eau potable.

[18]. Dussarat.B.,2009. Structure et fonctionnement des aquifères de socle altéré en zone tropicale d’altitude cas du bassin versant de Mahitsy, thèse de doctorat, Université de Montpelier II.

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ANNEXES

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ANNEXE I : TABLEAUX DE DIMENSIONEMENT DES CONDUITES D’AMENES  Pour le réseau d’Andranomangatsiaka

Dabsolu DEXT COTE COTE 3 Pmce 8/3 Dint A 0,2

0,043 S1-COLLECTEUR 0,002 1421 1373 60 48 0,8000 0,00009 0,030 40 0,00126 1,59236 0,043 S2-COLLECTEUR 0,001 1421 1373 65 48 0,7385 0,00005 0,024 40 0,00126 0,79618 0,043 S3-COLLECTEUR 0,0009 1421 1373 62 48 0,7742 0,00004 0,023 40 0,00126 0,71656 COLLECTEUR- 0,061 Res1 0,005 1373 1340 320 33 0,1031 3,00000 1,510 75 0,00442 1,13234 0,061 Res1-NRes1 0,005 1340 1335 10 5 0,5 0,00028 0,046 75 0,00442 1,13234 0,061 NRes1-P1 0,005 1335 1330 40 5 0,1250 0,00056 0,060 75 0,00442 1,13234 0,061 P1-T1 0,005 1330 1305 30 25 0,8333 0,00022 0,042 75 0,00442 1,13234 0,026 T1-BF1 0,0003 1305 1302 20 3 0,1500 0,00003 0,020 32 0,00080 0,37321 0,061 T1-P2 0,0047 1305 1270 65 35 0,5385 0,00025 0,045 75 0,00442 1,06440 0,100 P2-P3 0,0047 1270 1269 140 1 0,0071 0,00220 0,101 110 0,00950 0,49481 0,061 P3-P4 0,0047 1269 1275 10 6 0,6000 0,00024 0,044 75 0,00442 1,06440 0,061 P4-T2 0,0047 1275 1280 38 5 0,1316 0,00051 0,058 75 0,00442 1,06440 0,026 T2-BF2 0,0003 1280 1296 80 16 0,2000 0,00003 0,019 32 0,00080 0,37321 0,061 T2-T3 0,0044 1280 1299 150 19 0,1267 0,00049 0,057 75 0,00442 0,99646 0,026 T3-BF3 0,0003 1299 1318 40 19 0,4750 0,00002 0,016 32 0,00080 0,37321 0,026 T3-BF4 0,0003 1299 1290 160 9 0,0563 0,00005 0,024 32 0,00080 0,37321 0,080 T2-Res7 Ambohi 0,0038 1280 1337 3000 57 0,0190 0,00109 0,077 90 0,00636 0,59763

 pour le réseau d’Antsahabe COTE COTE 3 Pmce 8/3 Dint Dabsolu DEXT 2 0,2

NRES2-PT1 0,0055 1400 1265 310 135 0,4355 0,00033 0,049 0,061 75 0,00292 1,88293 PT1-PT2 0,0055 1265 1272 450 7 0,0156 0,00174 0,092 0,100 110 0,00785 0,70064 PT2-TT1 0,0055 1272 1320 3250 48 0,0148 0,00179 0,093 0,100 110 0,00785 0,70064 TT1-RES2SFAT 20150,003 1320 1310 240 10 0,0417 0,00058 0,061 0,061 75 0,00292 1,02705 TT1-RES3 0,0025 1320 1390 1100 70 0,0636 0,00039 0,053 0,061 75 0,00292 0,85588Page XI RES3-RES4 0,00125 1390 1388 5 2 0,4000 0,00008 0,029 0,043 50 0,00142 0,87745

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ANNEXE II : PROFIL EN LONG

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ANNEXES III : PLAN SCHEMATIQUE DU NOUVEAU RESEAU  Pour le réseau d’Andranomangatsiaka

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 Pour le réseau d’Antsahabe

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ANNEXE IV : FORMULE DE BILAN HYDRIQUE

Le bilan de Thornthwaite se traduit comme suit : où :

 P : Précipitation  E : Evapotranspiration  : Variation de la réserve

L’ETP ou évapotranspiration potentielle regroupe l’ensemble des processus d’évaporation et de transpiration à l’échelle d’un bassin versant. C’est donc la hauteur d’une lame d’eau « évapotranspirée» pendant une période déterminée.

L’ETR ou évapotranspiration réelle est l’évapotranspiration qui apparaît dans les conditions réelles existantes. C’est donc la quantité d’eau retournant réellement dans l’atmosphère.

LE STOCK est la resèrve d’eau cotenu dans la zone d’aération du sol, elle constitue l’humidité du sol et cette réserve que les racines des végétaux mobilisent. Elle dépend essentiellement de la structure du terrain et de sa couverture végétale.

LES EXEDENTS sont les précipitations et l’évapotranspiration qui sont emmagasinés dans la zone d’aération du sol pour augmenter le stock jusqu’à ce dernier soit saturé. Ces éxedents dépassent la réserve de stock cumulée de 100mm et participe à l’écoulement de surface et de réalimentation des nappes profondes.

METHODE DE CALCUL :

La formule suivante donne la valeur de l’évapotranspiration mensuelle pour un mois fictif de 30jours et pour une durée théorique d’ensoleillement de 12 heures sur24.

Où :

 ETP : Evapotranspiration potentielle.  C : coefficient de corrélation  t : température moyenne mensuelle en °C  a : coefficient caractéristique de la zone qui est en fonction de la température

; ∑ ; ( )

 i: indice thermique  I la somme des i variant du 1ère mois jusqu’au 12ème mois

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ANNEXE V : EXTRAIT DU MANUEL DE PROCEDURE, PRINCIPES DE BASE DU CADRE LEGAL ET REGLEMENTAIRE

La politique de l’eau et de l’assainissement est fixée par la Déclaration de Politique Sectorielle de l’Eau, Hygiène et de l’Assainissement de 1997 et par la loi 98-029 portant code de l’eau promulguée en 1998 et dont les principaux décrets d’application sont sortis en 2003.

Les principes de base énoncés dans ces documents sont les suivants :

 Il faut protéger, conserver et utiliser d’une façon rationnelle et intégrée les ressources en eau du pays.

 L’organisation du secteur se basera sur une répartition claire des rôles et responsabilités de tous les intervenants permettant une synergie efficace des actions.

 La participation effective et efficace de l’ensemble de la population, notamment celle des femmes sera encouragée par la mise en place d’un processus de prise de décision à l’échelon compétent le plus bas. Les communautés seront mobilisées de manière à promouvoir l’adhésion et la participation de toute la population.

 L'Etat confirme le principe de non gratuité de l'eau pour tous les usagers. Dans l’objectif d’assurer une exploitation durable, le Gouvernement déclare qu’il faut calculer le coût de revient de l'eau en incluant non seulement une redevance représentant la valeur de l'eau comme ressource faisant partie du patrimoine national mais aussi tous les coûts d’entretien de gestion, d'investissement et de renouvellement des infrastructures et des coûts de sensibilisation de la population. La priorité dans les options technologiques pour l'exploitation de l'eau sera donnée aux solutions techniques les plus simples et économiques pour chaque situation.

 L'accès à l'eau aux bornes fontaines sera payant.

 La tarification de l'eau devra traduire le coût réel de l'eau, en tenant compte de la capacité de payer des bénéficiaires. Elle tiendra compte des besoins des consommateurs et de la qualité du service fourni. Dans ce sens, l'accès aux branchements particuliers sera encouragé notamment par des facilités au niveau des paiements des coûts de raccordement.

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ANNEXE V I : DEVIS ESTIMATIF

N° Ouvrage Désignations quantit Unité Prix Montant é unitaire(Ar) (Ariary) Méthode Plantation des arbres 1 000 m² 2 000 2 000 000 1 biologique fruitiers antiérosive Planche +bois rond 500 m² 5 000 2 500 000 Clôture de (Andranomangatsiaka) 2 la zone Planche +bois rond 300 m² 5 000 1 500 000 protégée (Antsahabe) Planche +bois rond 600 m² 5 000 3 000 000 (Ambatondradama) Béton armé (350kg /m3) 10 m3 50 000 500 000 chape 15 m² 20 000 300 000 Sable fin pour filtre 0 ,5 m3 10 000 5 000 3 Captage gravions pour filtre 0,5 m3 12 000 6 000 de S2 Charbon pour filtre 0,5 m3 20 000 10 000 Moellon pour barbacane 15 U 1 000 1 5000 PEHD 90 1 m 20 000 20 000 Coude 90 1 U 5 000 5 000

Béton armé (350kg /m3) 15 m3 50 000 750 000 chape 20 m² 20 000 400 000 Sable fin pour filtre 0 ,5 m3 10 000 5 000 4 Captage gravions pour filtre 0 ,5 m3 12 000 6 000 S1 Charbon pour filtre 0 ,5 m3 20 000 10 000 Moellon pour barbacane 15 U 1 000 15 000 PEHD 90 1 m 20 000 20 000 Coude 90 1 U 5 000 5 000 Béton armé 15 m3 50 000 750 000 chape 20 m² 20 000 400 000 Sable fin pour filtre 0 ,5 m3 10 000 5 000 5 Captage gravions pour filtre 0 ,5 m3 12 000 6 000 S3 Charbon pour filtre 0 ,5 m3 20 000 10 000 Moellon pour barbacane 15 U 1 000 15 000 PEHD 90 1 m 20 000 20 000 Coude 90 1 U 5 000 5 000

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6 Seuil Moellons 100 U 1 000 100 000 empierré Mortiers 10 m3 30 000 300 000 7 Collecteur Béton armé (350kg /m3) 10 m3 50 000 500 000 Béton armé (350kg /m3) 20 m3 50 000 1 000 000 chape 15 m² 20 000 300 000 Sable fin pour filtre 1 m3 10 000 10 000 8 Captage gravions 1 m3 12 000 12 000 S4 Charbon pour filtre 1 m3 20 000 20 000 Moellon pour barbacane 20 U 1 000 20 000 PEHD 90 2 m 20 000 40 000 Coude 90 1 U 5 000 5 000 Béton armé (350kg /m3) 25 m3 50 000 1 250 000 9 Réservoir Fer 12 15 m 6 000 90 000 NRES1 Fer 8 10 m 5 000 10 000 Chape 50 m² 20 000 1 000 000 Béton armé (350kg /m3) 120 m3 50 000 6 000 000 10 Réservoir Fer 12 15 m 6 000 90 000 NRES2 Fer 8 10 m 5 000 50 000 Chape 200 m² 20 000 4 000 000 32Série 10 bars 300 m 12000 3 600 000 Conduite 50Série 10 bars 192 m 15000 2 880 000 11 d’amené 75Série 12,5 bars 2663 m 16000 42 608 000 90Série 12,5 bars 3000 m 20000 60 000 000 110Série 12,5 bars 3840 m 23000 88 320 000 TOTAL 214 346 000

La réalisation du projet est estimée à deux cent quatorze million trois cent quarante-six mille Ariary.

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TABLE DES MATIERES

REMERCIEMENTS ...... II SOMMAIRE : ...... III Liste des figures...... IV Liste des tableaux ...... V Liste des photos...... VI Liste des acronymes ...... VII INTRODUCTION ...... - 1 - PARTIE I : GENERALITES ET PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE ...... - 3 -  Chapitre 1-Généralités ...... - 3 - I- L’aménagement de territoire...... - 3 - I-1- Définition [4] ...... - 3 - I-2-Objectifs ...... - 4 - I-3- Domaine d’application ...... - 4 - I-4- Principes fondamentaux ...... - 5 - II- Notion de bassin versant ...... - 5 - II- 1- Définition [9] ...... - 5 - II-2- Différents types de bassin versant ...... - 6 - II-3- Aménagement d’un Bassin versant ...... - 6 - III- Notion fondamentale en hydraulique ...... - 7 - III- 1- définition de la pression d’un fluide ...... - 8 - III-2- Principe fondamental d’hydrostatique...... - 8 - III-3- Le théorème de Bernoulli ...... - 10 - III-3-1-Cas des liquides parfaits ...... - 10 - III-3-2-Cas des fluides réels ...... - 10 - VI- Historique de la zone d’étude ...... - 11 - IV-1- Site touristique ...... - 11 - IV-2-Evènements Chronologiques ...... - 11 - IV-3- concernant l’adduction d’eau potable ...... - 11 - IV-4- Organigramme de la Commune ...... - 12 -  Chapitre 2: Présentation de la zone d’étude ...... - 13 - I- localisation de la zone d’étude ...... - 13 - I-1- Localisation géographique ...... - 13 - I-2- présentation générale ...... - 15 -

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II- Contextes climatiques ...... - 16 - II-1- Climat de la Région Analamanga ...... - 17 - II-1-1-Pluviométrie et bilan hydrique ...... - 17 - II-1-2-Température ...... - 18 - II-2- Climat de la zone d’étude ...... - 19 - III- Hydrographie ...... - 19 - IV- Géologie ...... - 21 - IV-1- géologie régionale ...... - 21 - IV-2- géologie de la zone d’étude ...... - 21 - IV-3-Occupation de sol ...... - 22 - V- Contexte socio-économique ...... - 24 - V-1- Activités économiques ...... - 24 - V-2-infrastructures sociales ...... - 24 - PARTIE II : METHODOLOGIES ...... - 26 -  Chapitre I : Etude démographique et besoin en eau ...... - 26 - I- Répartition de la population par Fokontany...... - 26 - II- Taille de ménage ...... - 27 - III- Accroissement de la population dans 15ans ...... - 27 - IV- Besoin en eau de la population ...... - 29 - IV-1 Nombre des élèves ...... - 30 - IV-2-Besoin en eau journalière de la population ...... - 31 - IV-3- Débit moyen ...... - 32 -  Chapitre II : Etude des ressources en eau ...... - 32 - I- Inventaire des sources existantes ...... - 32 - I-1- Ressources d’Andranomangatsiaka...... - 33 - I-2- Ressources d’Antsahabe ...... - 34 - I-3- Ressources d’Ambatondradama ...... - 36 - II- Adéquation des sources par rapport au besoin...... - 37 - II-1- répartition de la population des 14Fokontany ...... - 38 - II-2- Adéquation des ressources par rapport au besoin des 14Fokontany ...... - 39 - III- Etude de variation de débit selon la saison ...... - 40 - III-1-Présentation des nappes aquifères ...... - 40 - III-2-Cycle de l’eau ...... - 41 - III-3- Recharges des nappes ...... - 41 -

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IV- Aménagement et protection...... - 41 - IV-1-Aménagement des ressources d’Andranomangatsika...... - 42 - IV-2-Aménagement des ressources d’Antsahabe ...... - 42 - IV-2-1-Méthode mécanique ...... - 43 - IV-2-2-Méthode biologique ...... - 43 - IV-2-3-Méthode adoptée pour le cas d’Antsahabe ...... - 43 - IV-2-4-Objectifs des seuils empierrés ...... - 44 - IV-3-Aménagement des ressources d’Ambatondradama...... - 45 - PARTIE 3 : RESULTATS ATTENDUS ...... - 48 -  Chapitre I : Réhabilitation de l’ancien système...... - 48 - I- Diagnostique du système en place ...... - 48 - I-1-Les captages ...... - 52 - I-2-Réservoires de stockages ...... - 53 - I-3-les conduites d’amenées ...... - 53 - II- Les Ouvrage de captage ...... - 55 - II-1 captage d’Andranomangatsiaka ...... - 55 -  Réhabilitation du captage de la source S2 ...... - 55 -  Captage de S1 et S3...... - 57 -  Collecteur…………………………………………………………………………………………………………………………………..-58-

II-2- captage d’Antsahabe……………………………………………………………………………………………………………………-59-

II-3- Captage d’Ambatondradama ...... - 61 - III- Réservoir de stockage ...... - 62 - III-1-Réservoirs du réseau d’Andranomangatsiaka ...... - 62 - III-2- Dimensionnement du réservoir d’Antsahabe ...... - 63 - III-3- Dimensionnement du réservoir d’Ambatondradama ...... - 64 - III-4- Conception des deux nouveaux réservoirs...... - 66 - IV- Dimensionnement des conduites d’amenée [5] ...... - 68 - IV-1- Nombre de Reynolds ...... - 68 - IV-2-Ecoulement laminaire et écoulement turbulent ...... - 68 -  Ecoulement laminaire ...... - 68 -  Ecoulement turbulent ...... - 69 - IV-3- Rugosité ...... - 69 -  Rugosité relative ...... - 69 -

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 Intérêt ...... - 69 -  Exemple de valeur ...... - 69 - IV-4-L’approximation selon Manning-Strickler [7] ...... - 70 - IV-5- Formule de Darcy et Colebrook. [5] ...... - 70 -  Formule de Darcy-Weisbach ...... - 70 -  Formule de Colebrook-White...... - 71 - V-6- le dimensionnement [7] ...... - 71 - IV-7-Résultats des calculs ...... - 72 -  Chapitre 2 : Impact du nouveau réseau et recommandation ...... - 74 - I- Impacts et contraintes ...... - 74 - II- Recommandations ...... - 74 - III- Limite du travail ...... - 75 - CONCLUSION ...... - 76 - REFERENCE BIBLIOGRAPHIIQUE ...... VIII ANNEXE I : TABLEAUX DE DIMENSIONEMENT DES CONDUITES D’AMENES ...... XI ANNEXE II : PROFIL EN LONG ...... XII ANNEXES III : PLAN SCHEMATIQUE DU NOUVEAU RESEAU ...... XVII ANNEXE IV : FORMULE DE BILAN HYDRIQUE ...... XIX ANNEXE V : EXTRAIT DU MANUEL DE PROCEDURE, PRINCIPES DE BASE DU CADRE LEGAL ET REGLEMENTAIRE ...... XX ANNEXE V I : DEVIS ESTIMATIF ...... XXI

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Pagination :103

Tableau : 23

Figure : 20

Photo : 7 Titre : Plans d’aménagement des ressources en eau et réhabilitation du réseau d’adduction d’eau potable dans la commune rurale d’Ambohimanga Rova.

Résumé :

Les ressources en eau dans la commune rurale d’Ambohimanga Rova sont confrontées à des problèmes de dégradation et d’insuffisance de débit, le réseau actuel est plutôt vétuste et certains Fokontany n’ont pas encore accès à de l’eau potable.

Le présent mémoire se contente de proposer des plans d’aménagement de ces ressources par des méthodes biologique et mécanique, tout en déterminant un périmètre de protection. Il fait appel aussi à des techniques d’hydraulique pour le dimensionnement des différents ouvrages tels que captage, réservoir de stockage et conduite d’amenée. Deux nouveaux réservoirs de stockage et dix kilomètres d’amenée sont donc à mettre en place sur le nouveau réseau. Cependant, on constate que :  Les captages des nombreuses sources présentent des inconvénients sur les cultures en aval  Des contraintes vis à vis de la population sont exposées à propos de la non gratuité de l’eau  Le nouveau réseau est trop long, ce qui fait un coup élevé de sa réalisation L’adduction d’eau par système gravitaire, alimenté par des sources de déversement est donc une méthode adaptée en alimentation d’eau potable dans les Communes Rurales à haute altitude de Madagascar, comme le cas de notre zone d’étude. Mots clés : Commune Rurale d’Ambohimanga Rova, dégradation, dimensionnement des ouvrages, ressources en eau, système gravitaire, Abstract :

Water resources in the rural district of Ambohimanga Rova are faced with degradation problems and shortage of flow, the current network is rather old and some Fokontany not yet access to safe drinking water.

The Present Memory is proposing office management plans resources by biological methods and mechanics, while not determinant of protection perimeter. It uses hydraulic technology for sizing different works as capture, storage tank and supply pipe.

Two New storage tanks and ten kilometers to supply are made to place on the new network. However, we find:

 The capture from many sources present disadvantages on crops downstream  Population is exposed some constraints about the water not Free  The new network is too long, it makes a high stroke of his achievement

The water supply system by gravity, powers by spill sources is an adapted method in drinking water supply in the Rural Communes in the high altitude of Madagascar as the zone of our study.

Keywords: degradation, design of structures, gravity system, Rural Municipality of Ambohimanga Rova, water resources

Encadreur pédagogique : Pr. RAMANANTSIZEHENA Pascal

Encadreur technique : Ingénieur. RAJAOFERISON Andry Heriniaina

Impétrant : RANDRIANJAKA H. Lucien, Tel : 034 70 862 65, Email : [email protected]

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