Analyse technique-financière influencée par le type et les dimensions des ouvrages

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Exploitation agricole

La culture vivrière riz, manioc, patate douce et maïs sont pratiquées principalement par les paysans. Plusieurs facteurs déterminent les niveaux d’exploitation agricole. Les cultivateurs rencontrent des problèmes causés par la faiblesse du rendement rizicole liée à la non maîtrise de l’eau, inondation et ensablement des bas-fonds. En outre, la pluviométrie défavorable c’est-à-dire pluies tardives, l’insuffisance et arrêt précoce au stade de tallage et de montaison du riz entraînent aussi la difficulté en production.

Élevage et insécurité

L’élevage est l’une des facteurs qui favorise la culture. Comme les zébus, son énergie facilite les travaux à la herse et sa bouse fertilise la culture. À cause des actes de banditisme, les paysans dans le Fokontany d’Amboditanjona ont perdu environ 400 zébus depuis l’année 2015. De Janvier à Novembre 2017, les « dahalo » sont venus 25ème fois à ce Fokontany même si les paysans ne possèdent plus de choses valeureuses.

Situation des infrastructures

La route nationale RN 7 qui traverse la CR Ankafina Tsarafidy devient en bon état après la construction de chaussée semi-rigide (en béton) de l’année 2016.

Mass-médias et téléphonie

La Commune est entièrement couverte par le réseau téléphonique des opérateurs mobiles Airtel et
Orange, mais difficile en réseau Telma.
Les émissions radiophoniques nationales (Radio Nationale Malagasy) ou régionales (Radio Ainga, Radio Tsiry, Radio Matsiatra, Radio Mampita,) couvrent toute la Commune.

Périmètre à irriguer et bassin versant

En économie agricole, le mot « périmètre » est employé dans le sens « surface limitée par un périmètre ». Il existe trois périmètres à savoir : le périmètre dominé est toute la surface, quelle que soit sa nature (terres, route, village, forêts, etc.) dominée par le principal et susceptible d’en recevoir de l’eau par gravité ; le périmètre irrigable qui est la partie du périmètre dominé susceptible d’être arrosée avec profit ; et le dernier, le périmètre irrigué, c’est la fraction qui en est effectivement arrosée, Elle découle de la surface irrigable diminuée des morts-terrains représentèrent 8 à 12 % de la surface irrigable.
Tant que le périmètre irrigué d’Andranombola a une superficie dominée de 32,17 ha, son classement est de classe V pour la superficie inférieure à 75 ha.

Diagnostic de réseaux hydrauliques dans le périmètre

Le périmètre d’Andranombola dispose un réseau hydraulique par gravité constitué par un corps de barrage, deux prises d’eau principales dont chacun suit un avant canal en maçonnerie de moellon et des canaux en terre de section différente. Il y a aussi une bâche métallique sur la partie de la rive gauche du barrage. Le réseau est généralement non fonctionnel d’après le diagnostic effectué in situ.

Coefficient de compacité GRAVELUS

Les caractéristiques planimétriques d’un bassin sont représentées par le périmètre (p) et la surface
(S). Pour le bassin d’Andranombola : p = 36,8 km et S = 27,05 km² (figure n°9), ces caractéristiques planimétriques permettent de calculer le coefficient de compacité kG de GRAVELIUS (ou coefficient de forme). Ce coefficient est le quotient entre le périmètre p du bassin versant et le périmètre p’ du cercle de même surface S que lui. Il est égal à 1 pour un bassin de forme circulaire et croît à mesure que la déformation s’accentue ; et quand le bassin a la compacité d’un carré, alors kG =1,12 [7].
Ce coefficient est exprimé par : = , avec p’ = 2p.r et A = p.r², si r est le rayon de ce cercle, d’où : = √ = √ ∙ √ . Alors, on peut écrire, = 0,28 ∙ √ (0,28 est un valeur approchée de √ ) et la valeur obtenue est kG = 1,98.
Plus ce coefficient est faible, plus le bassin est compact et plus l’eau de ruissellement (pour une pente moyenne donnée) atteint rapidement l’exutoire [8].

Pente du bassin versant

En milieu rural, la pente du bassin versant est estimée en fonction de 95% de la dénivellation d’altitudes de bassin versant et de sa longueur : I= 0,95Ig Alors, I=18,0 m/km, ou bien I=1,80 %.

Dénivelée spécifique (Ds)

Il s’agit de produit de pente globale par la racine carrée de la superficie du bassin. La Dénivelée spécifique s’exprime en mètre. Elle est indépendante, en théorie, de l’aire du bassin.
Le relief du bassin versant est classé en fonction de sa dénivelée spécifique (Ds) [9] dont le relief est faible si Ds est inférieur à 50 m, il est modéré si Ds est entre de 50 m à 100 m et il est fort si Ds est supérieur à 100 m. Pour le bassin à étudier, la dénivelée spécifique Ds est égale à 91,4 m.

Temps de concentration

Le temps de concentration est influencé par des diverses caractéristiques morphologiques dont principalement : la taille qui indique la surface du bassin versant BV, la forme qui montre la surface et la longueur du BV et le relief qui signifie la longueur et la pente du BV. Il est donné par la formule de PASSINI [8] : = , ∙ ∙ √ (Équation 2)avec tc est le temps de concentration en h, S est la surface du BV km2, LBV est la longueur de BV en km et I est la pente du bassin versant en m/m. Donc, le temps de concentration des eaux sur le BV est tc = 6,03 h.

Synthèse du bassin versant

Dans le bassin à étudier, il présente des altitudes de Hauts Plateaux de Madagascar. La valeur kG
est supérieure à 1 donc la forme du bassin versant n’est pas compact, elle est allongée ; la pente de bassin versant ne dépasse pas de 5% (0 < I < 5%) ainsi que la forme altimétrique de ce bassin est quasiment plate ; et selon sa dénivelée spécifique comprise entre 50 m et 100 m, le bassin versant présente un relief modéré.

Études des débits de crues

Les crues de projet sont utilisées pour le dimensionnement dans le cas où le dépassement des crues de dimensionnement sur les infrastructures ne causerait pas la destruction de l’infrastructure. Dans le cas contraire où le dépassement des crues de dimensionnement causerait la destruction des infrastructures, les crues de sûreté sont utilisées.
Ainsi, dans tout calcul de calage hydraulique et dimensionnement par rapport à la stabilité des infrastructures, les crues de sûreté sont toujours utilisées comme crues de dimensionnement . Pour
le cas plus défavorable, les fréquences humides sont à prendre pour l’estimation de crue. Il existe au moins 4 méthodes d’estimation de débit de crue applicable à Madagascar. Ses applications varient selon la superficie du bassin versant à étudier :
– la méthode rationnelle est applicable pour le bassin versant inférieur à 4 km2 (valable pour plusieurs fréquences).
– la méthode LOUIS DURET est pour le bassin 10 km2 < SBV (valable pour  plusieurs  fréquences).
– la méthode ORSTOM pour 10 km2 < SBV (la formule à la fréquence décennale est seulement connue) .
– la méthode de RODIER-AUVRAY pour SBV <1 00 km2 (valable pour la fréquence décennale).
Dans le cas du bassin versant d’Andranombola est de 27,05 km2, alors les trois dernières méthodes seront utilisées pour l’estimation de débit de crue. Le principe de calcul acceptable c’est d’obtenir finalement la moyenne des valeurs de crue de différentes fréquences suivant la méthode ORSTOM qui attache à la formule de LOUIS DURET et suivant la méthode RODIER-AUVRAY. Pour les classes II à V (classement de périmètre de la NIHYCHRI) et dans le cas où le bassin versant dans lequel le projet se situe directement ne dispose pas l’observation hydrométrique de durée significative, alors le procédé aux modèles empiriques appropriés (Louis Duret ou équivalent) est exigé. Le calcul empirique est à compléter par l’analyse de l’historique sur les Plans des Hautes Eaux Exceptionnelles connues [6].

Méthode RODIER-AUVRAY

Une méthode de détermination de débit de crue spécifique (débit par km2) est donnée par un abaque (figure n°17) de RODIER-AUVRAY, valable pour les bassins versants de superficie inférieure à 100 km2 pour les Hauts Plateaux de Madagascar [11].
Cette méthode très pratique est en application directe dans la zone d’intervention de l’opération O.MHL (en cas d’insuffisance de données et informations sur la zone d’étude).
La crue décennale Q10 sera trouvée en multipliant la surface du bassin versant Sbv en km2 et le débit spécifique q10 en m3.s-1.km-1 donné par l’abaque de Rodier-Auvray.

Synthèse de résultats des apports annuels et apport moyen annuel suivant les méthodes CTGREF et Station de référence

Les apports calculés par la méthode CTGREF sont plus faibles que ceux obtenus par la méthode des stations de référence.
Les débits observés sur terrain pendant la mission de reconnaissance (mois de septembre 2017) sont proches des résultats obtenus par la méthode CTGREF que ceux de la méthode de station de référence. Au lieu de prendre uniquement les résultats de la méthode CTGREF, il est donc préférable de retenir la moyenne des résultats de deux méthodes.

Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE I. CARACTÉRISTIQUES DE LA ZONE D’ÉTUDE
I.Généralités sur la zone d’étude
I.1. Localisation de la zone d’étude
I.2. Situation administrative
I.3. Caractères physiques de la Commune Rurale d’Ankafina Tsarafidy
II.Contexte agro-socio-économique dans la Commune
II.1 Milieu humain
II.2 Agriculture
II.3 Situation des infrastructures
III.Périmètre à irriguer et bassin versant
III.1. Périmètre à irriguer
III.2. Caractéristique planimétrique du bassin versant d’Andranombola
III.3. Caractéristiques physiques du bassin versant
III.4. Caractéristiques météorologiques par l’ajustement des séries de données
CHAPITRE II.BILAN HYDROLOGIQUE
I.Études des ressources en eau
I.1 Estimation des crues
I.2 Estimation des apports
II.Études des Besoins du périmètre
II.1. Besoin théorique de culture à Madagascar
II.2. Estimation de l’évapotranspiration potentielle ou de référence
II.2.1. Formule de GRIDDLE-BLANEY
II.2.2. Méthode de FAO Penman-Monteith et utilisation de logiciel CROPWAT
II.2.3. Synthèse des valeurs de l’ETP données par les deux méthodes d’estimation
II.3. Besoins propres de la plante Bpropre
II.4. Besoins en eau absolus liés à la pratique de culture Babs
II.5. Besoins nets de la culture Bn
II.6. Besoins en eau totaux bruts Bb et débits fictifs continus Dfc en tête du réseau.
III.Adéquation des ressources et besoins en eau pour la riziculture
III.1. Adéquation
III.2. Débit de dimensionnement
CHAPITRE III. HYDRAULIQUES
I.Dimensionnement et calage des systèmes d’irrigation par gravité
I.1. Terminologie sur le système d’irrigation par gravité
I.2. Vérification de calage du barrage
I.3. Étude de stabilité du barrage
I.4. Dimensionnement des orifices sur le barrage
I.5. Calage des canaux en aval du barrage
II.Dimensionnement de système d’irrigation par aspersion par pompage
II.1. Description et terminologie sur l’irrigation par aspersion
II.2. Dimensionnement et simulation du réseau
II.3. Choix de stockage
II.4. Calcul HMT et choix de la pompe
III. Analyse technique-financière influencée par le type et les dimensions des ouvrages
III.1. Devis quantitatif et estimatif de chaque cas de système
III.2. Analyses des avantages et inconvénients de chaque système d’irrigation
CONCLUSION
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
WEBOGRAPHIES

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