Soutenance mémoire
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Situation géographique
La commune rurale de Tsiafahy est l’une des 26 communes dans le District d’Antananarivo Atsimondrano. Elle se trouve à 21 km de la Capitale de Madagascar et est traversée sur 3,81km par la RN n°7 et sur 2,4 km par le chemin de fer menant vers Antsirabe.
Elle est délimitée :
– au Nord par la commune de Bongatsara et Anjomakely, Antananarivo Atsimondrano.
– à l’Ouest par la Commune d’Ambohijoky, Antananarivo Atsimondrano.
– au Sud-Est par la Commune d’Ambatofahavalo, Antananarivo Atsimondrano.
– au Sud par la commune d’Ambalavao, Antananarivo Atsimondrano.
– et à l’Est par la commune de Masindray et la Commune d’Ankadinandriana, Antananarivo Avaradrano.
La commune de Tsiafahy couvre une superficie de 58,5km2, et comprend quinze (15) Fokontany : Ambatolokanga, Ambatofotsy, Ambohaja, Ambohibololona, Ambonikery, Ambohimiadana Nord, Andrefandrano, Ankazobe, Ankorondrano, Avarabohitra, Masomboay, Soamanandray, Soavina, Tsiafahy, Vatovaky. (Figure 2)
Utilisation de latrines et bacs à ordures
Concernant l’utilisation des latrines, 80 à 95% des ménages ont des latrines non hygiéniques (non lavables). 3 à 5% des ménages ont des latrines plus hygiénique (lavables, dallages en béton). On observe encore des zones de défécation à l’air libre près des villages, dans les buissons ou dans les forêts. Aucun bac à ordures n’a été recensé alors que les ordures ménagères sont rejetées soit dans les étables, soit dans les fosses à engrais, soit dans des trous à ordures.
Hygiène corporelle
En général, la population dans la commune n’a pas de douche familiale, les femmes, enfants font leurs toilettes près de leurs maisons. Aucun bassin lavoir normalisé n’a été observé, pour cela les habitants font leurs lessives au bord de l’eau de surface.
Evaluation des besoins en eau pour 2033
L’évaluation des besoins en eau est établie à partir du nombre de la population. La détermination du nombre d’habitants est basée sur une enquête menée auprès de la commune. Nous avons mentionné dans le tableau I que la population de Tsiafahy compte 18 537 personnes en 2016. Après 15 ans d’exploitation avec une croissance annuelle de 2,2%, le nombre de la population va être 25 690 habitants en 2033 avec de nouvelles quantités d’eau pour les besoins domestiques et les ressources.
Besoins domestiques : La consommation domestique moyenne est généralement rapportée au nombre d’habitants et exprimée en litres par jour et par habitant (l/jour/hab.). La consommation varie en fonction de plusieurs facteurs: le niveau de vie, les habitudes, la disponibilité de l’eau, le climat, le prix de l’eau, la forme de la fourniture de l’eau (alimentation individuelle ou borne fontaine). L’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) a fixé entre 15 à 35 L/j/hab. dans les Etats Africains en milieu rural. Ainsi, le besoin de la population est estimé comme suit dans la commune rurale de Tiafahy : B = C x N.
où B = besoin de la population m/j.
C = consommation journalière par habitant l/j/hab.
N = nombre de population projeté pour quinze ans.
Ainsi pour le cas de la localité de l’étude il est estimé par :
B = 30 x 25 690x????? = 771 m3/j.
Connaissant ces besoins en eau et compte tenu de l’approche de l’étude, on doit procéder à l’inventaire et l’évaluation des ressources en eau.
Inventaire des ressources en eau existantes : La zone d’étude présente des eaux de surface importantes. La rivière Sisaony qui est fréquemment utilisé par la population. Du point de vue technique, le captage de cette rivière nécessite un ensemble d’ouvrage et équipements dont les caractéristiques sont à déterminer pour alimenter la commune. En outre, une filière de traitement d’eau est indispensable.
Ressources en eau
Actuellement, la seule ressource en eau qui alimente la ville d’Antananarivo et ses périphéries est la rivière Ikopa dont la potentialité est limitée. En effet, cette rivière est utilisée non seulement pour l’eau potable mais aussi pour beaucoup d’autres usages à savoir :
– l’irrigation dans la plaine de Betsimitatatra surtout pour la riziculture.
– l’alimentation des industries.
– l’abreuvement pour l’élevage.
– l’assainissement en tant que liquide de transport des effluents et de dilution.
Ainsi en ce qui concerne l’AEP, on ne peut plus y prélever plus de 60 000m3 par jour d’une part et d’autre part, le besoin en eau de cette localité ne cesse de s’accroitre et se chiffre passe maintenant à plus de 140 000m3/j d’eau [6]pour une consommation per capita de 65 L/j/hab. en moyenne ; ce qui justifie déjà le manque d’eau, aussi bien quantitativement que de service, caractérisé par de faibles pressions de distribution par endroits qu’on constate au niveau des bornes fontaines et même aux branchements particuliers.
Cette situation prévaut depuis ces dix dernières années, ce qui est à l’origine de longs fils de bidons jaunes près des bornes fontaines en attente de l’arrivée de l’eau et qui montre l’insuffisance de système existant . Pour remédier à cette situation, d’autres ressources en eau peuvent être exploités dont :
– la potentialité qui reste encore disponible dans la rivière Ikopa 60 000m3/jr.
– les eaux souterraines de la plaine de Betsimitatatra.
– les autres cours d’eau affluents même de l’Ikopa à savoir : Sisaony, Andromba,Mamba.
Cette proposition consiste à diversifier la production et à la rapprocher des centres de consommation et des périphéries au lieu d’une seule ressource en eau à la station de traitement de Mandroseza.
Hydrologie de Sisaony
Sisaony est le principal affluent de l’Ikopa dans son haut bassin. Elle draine le bassin situé entre la chaine de montagnes de l’Angavo qui constitue l’épine dorsale de Madagascar et la chaine montagnes de l’Ankaratra. Son bassin versant est formé de roches métamorphiques migmatitiques dans le système du graphite, formation dans laquelle dominent les latérites. [7]
Il n’y existe que quelques restes de forêts primaires près de la chaine de l’Angavo, des forêts de reboisement d’eucalyptus et pins. D’une manière générale, on rencontre de bozaka intercepté par des terrains nus et de ravins. Cette rivière a déjà fait l’objet d’étude hydrologique par mesure de ses débits au niveau de quelques stations qui sont :
– Andramasina pour un bassin versant de 318 km².
– Ambatofotsy au PK22 sur la RN7 pour un bassin versant de 630 km².
– Ampitatafika pour un bassin versant de 726 km².
Cependant, les 6 années d’observations de 1963 à 1969 ne permettent pas d’effectuer une bonne estimation des débits de la Sisaony à Ambatofotsy il faut donc se référer aux données à la station d’Andramasina qui a fait l’objet d’une campagne de mesures de débits de 1957 à 1980 soit pendant 23 années. [8]
Pour ce faire, Pierre Chaperon, Joël Dauloux et Luc Ferry estiment qu’il existe une liaison statistique très bonne entre les débits mensuels et même journalière aux exutoires Andramasina et PK 22 sur la route nationales N°7.
Caractéristiques hydrologiques de Sisaony
Ces caractéristiques concernent surtout les débits de crue et les débits d’étiage qui vont permettre de concevoir les ouvrages hydrauliques nécessaires comme le barrage, captage, bassin de rétention et autres.
Mais il faut aussi déterminer les apports qui permettent de classifier les années hydrologiques en :
– années humides et même très humides.
– années moyennes en termes d’hydrologie.
– années sèches et même très sèches.
D’une manière générale, le haut bassin de Sisaony a reçu des apports qu’on peut classer d’interannuels suivant le tableau qui présente le bilan hydrique.
Afin de garantir la potentialité de la ressource en eau, il faut effectuer un bilan hydrique qui pour le présent cas est de type inter annuel. La méthode pour ce faire est celle de Thornthwaite.
Débit de crue de Sisaony
A ce titre, nous avons utilisé le débit mesuré pendant le passage cyclonique en Mars 1959, pour lequel le débit de crue de Sisaony au site d’Ambatofotsy était de Qc= 250m3/s [11] à l’exutoire PK22 sur la RN7 et dont le temps de retour n’est pas encore dépassé jusqu’à maintenant. Ce débit va nous permettre de dimensionner les ouvrages comme barrage, évacuateur de crue, de déterminer aussi les paramètres et caractéristiques du bassin de rétention à créer, à savoir : surface, profondeur, capacité, le niveau plus hautes eaux.
Débit d’étiage de Sisaony
En matière d’aménagement hydraulique, les débits d’étiage sont importants afin de garantir les débits exploitables et la capacité des ouvrages de captage. Pour le besoin de notre étude, nous allons considérer l’année sèche qu’a connue la région et qui avait eu lieu en 1967 et pour lequel le débit était de 2 m3/s [12].
Ainsi les débits d’étiage et de crue de Sisaony sont de Qc= 250m3/s et Qe= 2m3/s.
Matériel de traitement de données
REVIT est un logiciel de CAO tourné vers la modélisation des données du bâtiment (BIM). C’est un logiciel multi-métiers destiné aux professionnels du BTP (architectes, ingénieurs, techniciens et entrepreneurs,) qui permet décapitaliser toutes les données du cycle de vie d’une construction. C’est un logiciel de construction et de conception.
REVIT est ici utilisé pour dimensionner les ouvrages d’après les résultats du calcul avec une vision côté maîtrise d’oeuvre et une vision côté donneur d’ordre. Il a pour rôle de gérer l’information et la production ainsi que l’économie du projet, sur toutes ses phases.
A titre de contribution à l’amélioration de l’AEP d’Antananarivo et ses périphéries, nous proposons de créer un bassin de rétention à Ambatofotsy qui sera alimenté à partir de la rivière Sisaony avec une potentialité en eau suffisante. Ainsi, il s’avère nécessaire de :
– Créer un barrage sur la Sisaony permettant d’installer un captage à partir duquel on pompe l’eau vers le bassin de rétention par une station de pompage.
– Créer une station de pompage au bout Ouest du bassin de rétention qui refoule l’eau vers une station de traitement à côté même de cette station de pompage.
– Construire une station de traitement d’eau d’une capacité de 5 000m3/jr sur le même site avec une bâche de collecte ou l’eau sera stérilisé et repompée.
– Construire un réservoir de stockage à partir duquel l’eau sera distribuée par un réseau de distribution gravitaire vers la commune Tsiafahy et vers d’autre zone.
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Table des matières
PARTIE I – GENERALITES
CHAPITRE I.PRESENTATION DE LA SOCIETE JIRAMA
1.1. Historique
1.2. Attribution
1.3. Département gestion de système de production eau (DGSPOA)
CHAPITRE II.PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
2.1. Situation géographique
2.2. Relief
2.3. Hydrographie
2.4. Climat
2.5. Démographie
2.6. Taux d’accroissement
2.7. Données socio-économiques
CHAPITRE III.ETUDES TECHNIQUES DE BASE POUR L’ALIMENTATION EN EAU DANS LA COMMUNE RURALE DE TSIAFAHY
3.1. Diagnostic de la situation actuelle
3.2. Ressources en eau
3.3. Hydrologie de Sisaony
PARTIE II – METHODOLOGIE
CHAPITRE IV.DEBITS DE SISAONY
4.1. Débit de crue de Sisaony
4.2. Debit d’étiage de Sisaony
4.3. Matériel de traitement de données
CHAPITRE V.ETUDE DES CARACTERISTIQUES DE BARRAGE
5.1. Calculs relatifs de l’évacuateur de crue
5.2. Profil du barrage
5.3. Ressaut hydraulique
5.4. Calcul des caractéristiques du barrage
CHAPITRE VI.ETUDE DU BASSIN DE RETENTION ET TRAITEMENT DE L’EAU
6.1. Morphologie du marais d’Ambatofotsy
6.2. Station de traitement
CHAPITRE VII.CALCUL HYDRAULIQUE RELATIFS AUX REFOULEMENT
7.1. Conduite de refoulement
7.2. Calcul des pertes de charge
CHAPITRE VIII.CALCUL RELATIFS AUX OUVRAGE DE CAPTAGE ET STATIONS DE POMPAGE
8.1. Ouvrage de Captage
8.2. Calculs relatifs au systeme pompe electropompe
PARTIE III- RESULTATS
CHAPITRE IX.CALCUL DES CARACTERISTIQUES DES OUVRAGES
9.1. Barrage
9.2. Marnage du bassin de rétention
9.3. Bassin de rétention
9.4. Station de traitement
9.5. Station de refoulement vers le réservoir
9.6. Réservoir
CHAPITRE X.DIMENSSIONNEMENT DU BARRAGE
PARTIE IV- DISCUSSION ET RECOMMANDATION
CONCLUSION
REFERENCES WEBOGRAPHIQUES ET BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES
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