ETUDE DES DONNEES DE BASE DES SYSTEMES D’ADDUCTION D’EAU POTABLE

Télécharger le fichier pdf d’un mémoire de fin d’études

Bureau d’étude MANA

Historique

Le Bureau d’étude MANA est une Société à Responsabil té Limitée (SARL) créée en 1998 et siège socialement au Lot 4.039 Ampasambazimba Ambatondrazaka 503. Appliquer les savoir-faire des Ingénieurs, RESPECTER et FAIRE RESPECTER les normes et les règles de l’Art en matière de construction ainsi que se grouper pour mieux agir; c’est sous cette angle qu’il est né.

Domaines d’activités

Le bureau d’étude MANA s’est spécialisé en :
· Développement rural : Irrigation, Adduction d’eau, Hydraulique villageois, Aménagement hydroélectrique
· Développement urbain : Adduction d’eau potable, Assainissement, Urbanisation, Bâtiments sociaux et bâtiments administratifs, Comp lexes divers.
· Infrastructure de transport : Route, Piste
· Travaux topographiques : Levées, traitement de données, montage de projet, contrôle suivi

Milieu Physique

Les données recueillies ici concernent seulement lerelief, le climat, le sol et la végétation et ont été tirées des documents disponibles à l’INSTAT et au PRDR de la région d’Itasy sise à Miarinarivo.

Relief

Il existe deux bastions dans cette région : Ambatomanjaka au Nord (1500m) et la montagne de Manja au Sud (1756m) qui forment un alignement granitique de direction méridienne et constituent une ligne de partage des eaux. Et lors de nos descentes sur site, les collines sont séparées par des rizières moyennes etvastes. On a aussi observé des hameaux qui ornent le relief d’Ankazofotsy.

Sol et géologie

Les données détaillées sur le sol et la géologie dectte zone d’étude ne sont pas encore disponibles alors, ce sont celles d’Itasy qui ont été prises comme références. Le sol d’Ankazofotsy serait donc caractérisé par le volcanisme néogène à quaternaire. Des formations diverses constituent son sol et sa géologie :
– Alluvions d’origine basaltique et sols tourbeux hydromorphes,
– Sols de bas-fonds pour la riziculture,
– Sols argilo-sableux pour maïs, tomates, tabac…,
– Sols ferralitiques de couleur rouge brun constituant les tanety,
– Les plaines alluviales le long des fleuves généralement aménagées en rizière,
– Les cuvettes et plaines alluviales, et
– Les cuvettes lacustres qui sont dues à des lavages volcaniques, des coulées de lave ayant obture des vallées et retenus, ainsi que leseaux qui s’accumulaient en arrière.

Climat

Au fur et à mesure que l’on avance vers l’ouest, la température s’élève et la précipitation diminue. Comme Ankazofotsy se trouve dans la région d’Itasy : il aurait des caractéristiques climatiques semblables à celle de toute la région comme décrites ci-dessous :
– Saison fraîche: mois de juin au mois d’Août (7°C),
– Une saison sèche bien marquée du mois d’Avril au mois d’Octobre où la hauteur moyenne mensuelle des pluies se situe à 40 mm,
– Saison pluvieuse: de Novembre à Mars,
– Une situation pluviométrique comprise entre 900 mmet 1100 mm, et
– Une température moyenne variant de 28° en janvier à 10° en Août.

Situation actuelle de l’approvisionnement en eau et en assainissement

Sur l’approvisionnement en eau

Selon l’avis des villageois sur l’usage de l’eau, l a population d’Ankazofotsy utilise l’eau en activités domestiques (alimentation, boisson, lessive,…) pour un volume moyen de 25 l/jour et en activités extra-domestiques (élevage, potager,…) avec une dépense quotidienne de 20 l/jour.
L’enquête menée a permis d’affirmer que l’eau accesible pour l’usage quotidien de la population d’Ankazofotsy n’est pas satisfaisante ni en qualité, ni en quantité. En effet, la plupart de la population utilise encore des puits traditionnels (non busé, sans aire d’assainissement, sans couvercle, …) pour s’approvisionner en eau. En outr e, pendant la période sèche, l’eau de puits se raréfie et n’arrive pas à satisfaire les besoins de la population. Par conséquent, elle est obligée de s’approvisionner auprès des rivières et des ruisseaux qui contiennent de l’eau avec un fort risque de contamination. Elle utilise aussi des sources non protégées2 dont la qualité est souvent détériorée par l’inondation durant la saison de pluie et d’autres facteurs polluants au quotidien. Cela étant, il y a un point d’eau3 implanté par l’institution catholique qui sert la population en eau, mais celui-ci ne satisfait pas toute la population. De plus, il est situé loin des hameaux. Ainsi la population souhaite vivement la réalisation de ce projet.

Etude des aspects qualitatifs des ressources

Normes de potabilité

Il est important de rappeler que chaque pays a sa norme. Pour Madagascar, elle est stipulée dans le décret n° 2004-935 du 15 Juin 2004relatif à la surveillance des Eaux Destinées à la Consommation Humaine (EDCH). La norme de potabilité sert de base pour apprécier la qualité d’une eau et permet de définir les différents types de traitement adéquats pour rendre l’eau potable.
L’eau doit être si possible : – Sans odeur
– Sans couleur
– Sans saveur désagréable
– De turbidité ne dépassant pas 5 NTU
– De température recommandée de 25°C
– De coliformes fécaux inférieurs à 1

Toute eau livrée à la consommation humaine devrait être potable, c’est-à-dire sans être susceptible de porter atteinte à la santé de ceux qui la consomment. Alors, l’eau captée à partir des différentes ressources devrait respecter la norme de potabilité malagasy.

Analyse des eaux des différentes ressources exploitables

Objectif d’analyse

Pour apprécier la qualité des eaux dans les scénarios utilisant des ressources en eau différentes (source gravitaire, rivière), des prélèvements d’échantillons d’eau brute de chaque ressource ont été faits en vue d’analyses qui ont té effectuées au sein du Laboratoire de la JIRAMA à Mandroseza Antananarivo.
Nous avons établi un mode opératoire strict pour leprélèvement de l’eau brute, le transport, la manipulation ainsi que la conservation des échantillons jusqu’au début de l’analyse. Le mode opératoire se fait les manières suivantes :
– Effectuer le prélèvement de façon stérilisant commeavec des mains propres ou utilisant des gants stériles,
– Prélever les échantillons dans des flacons stérilescontenant du thiosulfate de sodium pour les eaux chlorées,
– Remplir le flacon jusqu’au dernier trait sans faire déborder puis le refermer bien, et
– Maintenir les échantillons dans une enceinte réfrigérée à température entre 1°c et 10°c jusqu’à la livraison au laboratoire.
Ces analyses ont permis de connaitre les caractéristiques physiques, les compositions chimiques et bactériologiques des eaux. Elles devraient être effectuées pour:
– Vérifier et de s’assurer que l’eau fournie ne présente aucun risque pour la santé lors de son utilisation,
– Examiner la conformité des qualités des eaux par apport aux normes en vigueur et,
– Observer la présence des éléments nuisibles à la santé et prendre les décisions sur le mode de traitement.
Les résultats d’analyse du Laboratoire JIRAMA Mandroseza Antananarivo sont présentés dans les annexes 5 mais les éléments essentiels à traiter pour les ressources possibles sont présentés dans les tableaux 8 et 9 ci-dessous.

Analyse de l’eau de puits d’Ankazofotsy

A Madagascar, les eaux souterraines sont considérée comme potables et ne devraient pas être exposées à des risques susceptibles de dégradesa pureté originelle.
L’eau de puits existant à Ankazofotsy présente une couleur jaunâtre témoignant la formation géologique du terrain à base ferralitique. Mais, la présence de ces particules ne présente pas beaucoup de malaise aux consommateurs,par contre il devrait être traitée par une filtration.
Dans la plupart du temps, l’eau de ces puits n’est jamais turbide, mais en cas de puits mal construit, elle pourrait le devenir. Une amélioration de la construction de puits et une désinfection par chloration à fortes doses pourrait suffire pour rendre l’eau potable.

Etude des aspects quantitatifs des ressources

Source Ambohidray

En ce qui concerne le débit de la source Ambohidray, des mesures directes par méthode volumétrique et de formule empirique ont été fait.

Mesure directe

Cette méthode consiste à recueillir dans un récipient de sceau de 15 litres et d’un chronomètre. Le débit est déterminé directement à artirp du temps nécessaire pour remplir de l’eau dans le récipient. La formule qui permet de calculer le débit est la suivante : Avec : Q=V/T
Q : débit en litre par seconde
V: quantité d’eau en litre
T: temps d’écoulement d’une quantité V d’eau en seconde.

Etude des besoins de la population et adéquation aux ressources besoin

Des enquêtes ont été organisées auprès des ménagesaucours de la descente sur terrain afin d’obtenir des données de base concernant l’effectif de la population.

Population actuelle et projection des usagers

Actuellement, le nombre de la population Ankazofotsy compte 659 habitants. Afin d’assurer une exploitation durable et une gestion efficace, il faut mettre en place un réseau dimensionné à partir du besoin de la population sur une projection à l’horizon de quinze ans.
Cette projection sera réalisée avec un taux d’accroissement de la population donné par l’INSTAT de l’ordre de 3,00 %. La projection de population pour l’an 2028 est calculée avec la formule : P2028= P2013 (1 + T)15
Avec:
– P 2028: population bénéficiaire en l’an 2028
– P 2013: population bénéficiaire actuelle = 659 abitantsh
– T : taux d’accroissement annuel de la population de l’ordre de 3%
Dans 15 ans, à l’horizon 2028, la population dans l a zone d’Ankazofotsy est estimée à 1027 habitants.

Evaluation des besoins en eau

La norme de consommation unitaire (ratio per capita) en milieu rural considérée par le Ministère de l’Eau à Madagascar est de 30 litres pa r jour par personne (Source: Manuel de procédure). Pourtant, lors de notre enquête, une personne ne consomme que 25 litres par jour dans la zone d’Ankazofotsy. Mais le calcul sera effectué avec le chiffre donné par le Ministère et avec la formule suivante : B=C*N
Avec:
B : besoin de la population en l’an 2028
C : consommation unitaire = 30 l/j/usagers
N : le nombre d’habitants projeté pour quinze ans = 1027 habitants
Avec B = 30,81 m3/j, c’est-à-dire 1027x 30 = 30810 l/j
Soit le débit nécessaire en l’an 2028, en l/s, estde: Q = B/86400 = 0,36 litres/secondes

Etude techniques d’aménagement

Le présent chapitre développe l’aménagement proposé.Il étudie le système de captage des eaux de ressources existant et son coût.

Proposition aménagement envisageable

Compte tenu de l’étude et de l’analyse des donnéesde base dans le chapitre précédent, trois (3) variantes d’aménagement sont proposées, àsavoir :
Variantes 1 : Construction des six (6) puits moderne
Variante 2 : AEPP à partir de la rivière Andriakely
Variante 3 : AEPG à partir de la source Ambohidray
Au niveau de conception des ouvrages, les différents aménagements se différent par le mode de captage, le type d’énergie et le moyen d’exhaure.

Construction des six (6) puits moderne

Ce système de captage est constitué par puits moderne équipé de pompe à motricité humaine (PMH).
Il comprend les installations des infrastructures et les équipements suivants :
– Moyen d’exhaure de l’eau avec le pompe manuelle, ty pe India Mark III de débit de 15 litres / mn.
– Le captage ayant une profondeur de 10 mètres et 15 mètres dont la localisation des puits conçus pour chaque hameau

AEPP à partir de la rivière Andriakely

L’adduction d’eau potable par pompage à partir de l ’eau de rivière Andriakely doit comprendre les éléments suivant :
– Ouvrages de captage : Le captage en sous écoulementsur les berges est aussi faisable pour capter l’eau de rivière. C’est un écoulement souterrain capté à partir de puits captant près de la berge de la rivière. Ce puits captant sera pompé et devrait avoir la profondeur voulue pour que la crépine d’aspirationse trouve à au moins 0,80 m au-dessous de la surface de la nappe et également, à au moins 0,80 m du fond pour ne pas aspirer les boues décantées. Ces précautions sont valables pour toutes les prises d’eau près d’une berge.
– Station de pompage : ouvrage par lequel l’eau brute est pompée vers la station de traitement. Il fonctionne avec une pompe électriqueimmergé HMT 30 mètres et de débit de 15 litres par minute au minimum qui est munie des conduites de refoulement et d’aspiration.
– Ouvrage de traitement : l’ouvrage de traitement devrait assurer la potabilité de l’eau. Celui-ci est composé de gravillon de classe 15/25 calibré, sera construit en béton armé.
– Bac d’accumulation : type de réservoir de forme bassin rectangulaire en béton armé d’une capacité de 30 m3 permettant de stocker l’eau traitée dans l’ouvrage précédent. L’eau devrait être refoulé à l’aide d’une pompe électrique immergée HMT 70 mètres minimale et de débit minimum de 15 litres par minute.

– Réservoir de stockage : l’eau traitée venant du bacd’accumulation est refoulée dans un nouveau réservoir d’une capacité de 15 m et semi-enterré. Ce réservoir est construit en béton armé et formée à base cylindrique avec un diamètre intérieur de 3 mètres pour une hauteur de 2,60 mètres.
– Réseau d’amenée : ce réseau est destiné au transporde débit pourvu par les ressources captées vers le réservoir. Les tuyaux est en polyéthylène de haute densité (PEHD) de pression nominale 10 bars de diamètre variant de 32 mm à 50 mm en fonction du débit qu’il transite.
– Réseau de distribution : ce réseau est principalement formé de tuyau qui conduit l’eau du réservoir de stockage vers les points de puisage.
La longueur totale du réseau de distribution et du réseau d’amenée est de 3200 mètres.
– Huit bornes fontaines publiques avec clôture en boi s sont prévues à construire

AEPG à partir de la source A mbohidray

L’ouvrage de captage est l’ensemble des installatio ns alimenter un réseau d’adduction. En général, il estprévu de traitement, le réservoir de stockage, les conduites d’amener et fontaines servant à capter l’eau pour mettre en place l’ouvrage de de distribution et les bornes
– Ouvrage de captage qui sera muni d’une chambre de captage ayant comme fondation en béton armé suivi d’un bassin de filtration et unbassin collecteur immédiatement placé à la sortie de l’émergence. La chambre de mise en charge sert à accumuler l’eau décantée avant son départ vers les réservoirs. L’ouvrage de captage serait à une altitude de 1482 mètres.
– Ouvrage de traitement qui sera composé de gravillonde classe 15/25 calibré. Il sera construit en béton armé.
– Ouvrage de stockage : c’est un réservoir cylindrique, semi-enterré, généralement construit en béton armé. Il est prévu de construireun réservoir de stockage avec une capacité de 15 m (diamètre intérieur : 3 mètres pour une hauteur de2,60 mètres).
– Conduites d’amené et de distribution : les tuyaux sont en polyéthylène de haute densité (PEHD) de pression nominale 10 bars et de diamètre variant de 25 mm à 50 mm selon son emplacement, sa fonction et le débit à transiter. Ces conduites font une longueur totale de 3140 mètres.
– Huit bornes fontaines publiques avec clôture en boi s sont prévues à construire.
Généralement, l’altitude du réservoir est à 1390 mètres supérieure au niveau du lieu à desservir. Huit bornes fontaines sont prévues à construire dont le point le plus bas est à 1281 mètres d’altitude et celui plus haut est à 132 9 mètres. Ces bornes fontaines sont équipées de clôture en bois et enduites par du mortier composé de ciment, gravillons et du sable pour le support de protection en vue d’une utilisation aisée.

Protection de captage des ressources

Pour l’ouvrage de captage, un périmètre de protection, suivant le décret 2003-940 du code de l’eau (source : manuel de procédure), est nécessaire. Pour la protection des points de prélèvements des eaux destinées à la consommation umaineh et autour des points de captage d’eau des trois scenario tels que source, puits, rivière ainsi qu’ouvrages de prise, d’adduction et de distribution d’eau à usage alimentaire, il est i nstitué trois périmètres:
– Le périmètre de protection immédiate a pour fonctio de protéger les ressources en eau, d’empêcher la détérioration des ouvrages de élèvementpr et du milieu environnant, et d’éviter le déversement ou l’infiltration dans la source de substances polluantes qui se trouve à proximité immédiate du captage. C’est un moyen d’interdire toutes activités défavorables. Les périmètres devraient être installés ensembles avec les points d’eau et chacun d’eux doi t avoir sa propre réglementation.
– Le périmètre de protection rapprochée a pour foncti de protéger efficacement le captage vis à vis de la migration souterraine des s ubstances polluantes.
– Le périmètre de protection éloignée prolonge éventuellement le précédent pour renforcer la protection contre les pollutions permanentes ou diffuses. Dans ce cas, il s’agit des actions règlementé, réduisant tout risque et met en sécurité permanent le point de prélèvement.

Table des matières

METHODOLOGIE
PREMIERE PARTIE : CADRE THEORIQUE ET PHYSIQUE DE NOTRE ETUDE
Chapitre premier : L.I.S.T.E
I.1. Historique
I .2. Objectifs de la formation
I. 3. Identification de la formation
Chapitre II : Bureau d’étude MANA
II. 1. Historique
II. 2. Domaines d’activités
Chapitre III : Zone d’étude
III. 1. Localisation
III. 2. Accessibilité
III. 3. Milieu Physique
III. 4. Infrastructures sociales
III. 5. Activités de la population
DEUXIEME PARTIE : ETUDE DES DONNEES DE BASE DES SYSTEMES D’ADDUCTION D’EAU POTABLE
Chapitre IV : Données de base de la zone d’étude
IV.1. Données démographiques
IV.2. Situation actuelle de l’approvisionnement en eau et en assainissement
Chapitre V : Etude des données
V. 1. Etude des ressources en eau
V. 2. Etude des besoins de la population et adéquation aux ressources besoin
Chapitre VI: Etude techniques d’aménagement
VI. 1. Proposition aménagement envisageable
VI. 2. Protection de captage des ressources
VI. 3. Coût estimatif des variantes
PARTIE III : SYSTEME PLUS AVANTAGEUX EN MATIERE D’ADDUCTION D’EAU POTABLE POUR LA ZONE D’ANKAZOFOTSY
Chapitre VII : Analyse comparative des variantes
VII.1. Description des aménagements proposés
VII.2. Analyse comparative
VII.3. Option envisagé
VII.4. Intérêt du projet envisagé
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE ET WEBOGRAPHIE

Télécharger le rapport complet