Contribution à l’élaboration d’une pluie de projet en considérant les crues éclair sur un quartier

La plaine d’Antananarivo est souvent confrontée à des séquences d’inondation. Ces inondations provoquent des glissements de terrain, l’expansion du nombre de sinistrés, de maladies, et bien d’autres dégâts importants tels la destruction des infrastructures, et même des pertes en vie humaine.

Le nombre de population résident sur la plaine n’a cessé d’augmenter durant ces dernières années. Cette augmentation, autrement appelée le phénomène d’urbanisation, accroit la forte demande des surfaces non bâties pour l’accueil des nouveaux résidents. Toutefois, l’urbanisation mal contrôlée mène à l’accélération du processus d’inondation est l’inondation.

La croissance démographique et l’immigration favorisent les constructions illicites d’habitats sur les zones inondables de la plaine. Généralement, on y observe les phénomènes d’inondation surtout dans les parties basses de la ville telles que Besarety, Ampefiloha Ambodirano, Ankasina, … D’autre part, le système de drainage local pose lui aussi de problèmes. En effet, suite aux transformations faites par les résidents sur les ouvrages de réseaux d’évacuation d’eau, celui-ci ne fonctionne plus normalement. Ainsi, le risque d’inondation encouru augmente de plus en plus pour les riverains.

Choix de l’étude

La zone basse du bassin versant de l’Est est essentiellement composée des fokontany de : Tsiadana, Ankorahotra Ambodiroatra, Ampandrana Andrefana, Ambodimanga Besarety, Mahavoky Besarety, Avaradoha Antsahakely, Andravoahangy Ambany, Andravoahangy Tsena, Ambodivona Mascar. Depuis des dizaines d’années, ces zones sont annuellement touchées par l’inondation momentanée, le débordement et la stagnation des eaux pendant la saison pluviale. A cet effet, des centaines d’habitations sont inondées. Principalement, les artères et les ruelles sont les plus touchées. Cette situation présente à chaque fois des dangers pour les citoyens riverains, notamment les piétons et les automobilistes. Des pertes en vie humaines ont été enregistrées, ainsi que de très grandes perturbations au niveau des trafics routiers. Ce dernier entraine des embouteillages monstres.

L’inondation des habitations provoquent ainsi des dégâts matériels et des pertes économiques conséquentes pour tous les principaux sujets concernés que ce soit pour l’Administration avec ses infrastructures publiques que la population avec leurs logements.

L’étude se porte sur Besarety car c’est à ce quartier que l’inondation est la plus marquante avec des débordements récurrents des canaux d’évacuation des eaux usées et des eaux pluviales. Selon l’étude faite par ARTELIA Madagascar, dans ‘’la mise en place d’un schéma directeur de drainage à l’échelle du bassin versant du canal de la vallée de l’Est’’ dans le cadre du programme d’amélioration de l’accès à l’eau potable et à l’assainissement du bassin versant du canal de la vallée de l’Est de la commune urbaine d’Antananarivo, il a démontré que les canaux ne supportent pas une pluie de référence d’une heure tirée de la courbe intensité durée-fréquence conçue par le ORSTOM.

Cadre générale

Présentation de la région Analamanga

La région Analamanga fait partie de l’ex-faritany d’Antananarivo. Elle se situe dans les Hautes Terres Centrales de Madagascar s’étendant sur une superficie de 17 464 km2 . Elle bordée à l’Est par la région d’Alaotra Mangoro, à l’Ouest par la région d’Itasy et Bongolava, au Sud par la région de Vakinankaratra et au Nord par la région de Betsiboka. Elle compte en tout treize districts dont six appartient à Antananarivo Renivohitra (Tana I, Tana II, Tana III, Tana IV, Tana V, Tana VI) et les restes sont des districts périphériques à savoir Antananarivo Avaradrano, Antananarivo Atsimodrano, Ambohidratrimo, Anjozorobe, Ankazobe, Andramasina et Manjakandriana. Concernant le réseau hydrographique, le principal fleuve traversant la région est Ikopa. Ainsi les principaux bassins sont Ikopa, Betsiboka, et Mahajamba respectivement de surface 9 653 km2 , 7 029 km2 et 1 091 km2 .

Présentation de l’agglomération d’Antananarivo 

Délimitation

Antananarivo appartient au bassin de l’Ikopa. Elle peut être divisée en deux sites : le site interne et le site externe. Le site interne englobe la colline d’Antananarivo et ses environs immédiats tandis que le site externe constitue les secteurs périphériques soit au nombre de trente-six communes reparties autour de la ville. L’ensemble de ces sites s’appelle le Grand Antananarivo ou Grand Tana. Elle s’étend dans une plaine alluvionnaire et un système de digues la protège des crues de la rivière Ikopa qui sert d’exutoire d’assainissement et de source d’irrigation. Le site interne est délimité par la CUA et le site externe comprend cinq secteurs distincts desservis par les cinq routes nationales au départ de la Capitale : le secteur Nord-Ouest par la RN4, le secteur Ouest par la RN1, le secteur Sud par la RN7, le secteur Est par la RN2, et le secteur Nord-Est par la RN3. L’ensemble des districts concernés sont Ambohidratrimo, Antananarivo Avaradrano, Antananarivo Atsimodrano et Antananarivo Renivohitra.

Contexte physique

a) La géomorphologie 
La principale caractéristique géomorphologique d’Antananarivo est l’existence d’une zone en relief . Le relief comprend des collines latéritiques et de zones basses constituées par des plaines alluviales dans lesquelles s’écoulent généralement les rivières avec parfois des marécages. On peut distinguer deux types de terrain soit les collines avec de fortes pentes, soit la plaine à très faible pente (lieu d’accumulation des eaux).

Le réseau hydrographique principal est la rivière Ikopa avec ses affluents. Elle coule en direction Est-Ouest, dans un lit relativement encaissé, avec une pente moyenne de 2 m/km jusqu’à Ambohimanambola. L‘Ikopa entre alors dans la plaine d’Antananarivo. Son cours est endigué pratiquement jusqu’à Bevomanga sur une distance de 45 km. La pente moyenne est très faible, de l’ordre de 25 cm/km, pouvant atteindre 13 cm/km en amont du confluent de l’Andromba. Au niveau de la plaine d’Antananarivo, l’Ikopa reçoit Sisaony et Andromba en rive gauche et Mamba en rive droite.

L’agglomération de la ville d’Antananarivo est située dans une grande plaine alluvionnaire de 388 km² qui s’étale du Nord au Sud sur une distance d’une cinquantaine de kilomètres. Son altitude varie de 1240 m à 1268 m. De nombreuses collines granitiques escarpées émergent de la plaine : à l’Est, ces collines s’imbriquent en désordre, et progressivement, de l’Est vers l’Ouest, elles s’émiettent sous forme de tertres émergeant de la plaine de Betsimitatatra.

b) La géologie 
On observe trois classes de formation géologique sur le grand Tana :
◈ La première caractérisée par des roches migmatites et métamorphiques comportant des sols essentiellement latéritiques de couleur rouge et des argiles latéritiques dominant principalement la partie Sud. Cette zone concerne en partie les communes de Tsiafahy, de Bongatsara, de Soalandy, d’Andoharanofotsy, d’Ampanefy, d’Ampitatafika, de Fenoarivo, d’Alakamisy et d’Ampangabe.
◈ La seconde caractérisée par la présence de couches graphitiques en plus ou moins grande abondance dans le sous-sol. Les zones touchées par cette formation sont une partie des communes de Tsiafahy, d’Ambohijanaka, d’Alasora, d’Ambohimanambola, d’Ankadikely Ilafy, de Sabotsy Namehana, de Manandriana, d’Ambohimanga, d’Ambatolampy et d’Anosiala.
◈ La troisième classe est constituée par la plaine alluviale comportant des tourbes, des argiles plastiques et des argiles sableuses alluvionnaires. On les rencontre dans les zones à moyenne et à basse altitude d’Antananarivo.

c) Le climat
Antananarivo est caractérisée par un régime tropical humide des Hautes Terres avec un cumul pluviométrique annuel moyen de 1300 mm.

d) Hydrogéologie 
Pour la région d’Antananarivo, les nappes souterraines qui existent sont :

✘ sous les collines latéritiques de haut en bas
– nappe des argiles sablo-kaoliniques, libre ;
– nappes des arènes grenues ou arènes micacés, semi-captive ;
✘ sous la plaine alluviale, de haut en bas :
– nappe des sables lavés, captive ;
– nappes des arènes grenues ou arènes micacés, captive .

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Table des matières

INTRODUCTION
PARTIE 1 : GENERALITES
Chapitre 1 : choix de l’étude [23]
Chapitre 2 : Cadre générale
2-1 Présentation de la région Analamanga [17]
2-2 Présentation de l’agglomération d’Antananarivo
Chapitre 3 : Les crues éclair
3-1 Notion sur les crues éclair
3-2 Les processus de genèse des crues éclair
Chapitre 4 : Notion sur la pluie de projet
PARTIE 2 : METHODOLOGIE DE TRAVAIL
Chapitre 1 : Origine de l’inondation sur le bassin de la vallée de l’Est
1-1 La zone d’étude : le bassin versant de la vallée de l’Est [4]
1-2 Le refoulement
1-3 Le système de drainage de la vallée de l’Est
Chapitre 2 : Le module hydrologique et hydraulique
2-1 Rappel sur le bassin versant
2-2 Modélisation pluie-débit
2-3 Les écoulements
Chapitre 3 : Etude sur les précipitations
3-1 Théorie des valeurs extrêmes
3-2 La loi de Gumbel
Chapitre 4 : Construction d’une pluie de projet type Chicago
Chapitre 5 : Données et outils
5-1 Données
5-2 Outils
PARTIE 3 : RESULTATS ET INTERPRETATIONS
Chapitre 1 : Evaluation du débordement au niveau de Besarety
1-1 Application : Evaluation des paramètres physiques du sous bassin versant à Besarety
1-2 Estimation des débits de pointe
1-3 Détermination du débit dans les canaux
1-4 Origine de l’inondation dans le quartier de Besarety
Chapitre 2 : Analyse fréquentielle des pluies
2-1 La fréquence empirique ou expérimentale de non-dépassement de Hazen
2-2 Application de la loi de Gumbel
2-3 La période de retour T
Chapitre 3 : Réalisation de la pluie de projet
Chapitre 4 : Limites et suggestions
4-1 Limites
4-2 Suggestions
Chapitre 5 : Contribution à l’estimation des intensités pluviométriques de durée t (inférieure à 24 heures) et de fréquence P
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIES
WEBOGRAPHIES
ANNEXES

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