Etudes socio-économiques et évaluation de la demande en électricité

Les caractéristiques géologiques et géomorphologiques de la zone d’étude

L’étude géologique permet d’avoir une connaissance de la nature du terrain d’implantation des ouvrages et des sols de fondation. Ainsi, elle facilite la conception de la construction. En effet, la géologie de Madagascar est modélisée comme suit : 1/3 de la surface est occupée par des formations sédimentaires surtout dans la partie littorale ouest. On trouve sur les 2/3 centrales de l’Ile un vieux socle cristallin métamorphique d’un âge primaire sur lequel s’assoient des formations sédimentaires qui sont de types alluvionnaires sur des parties où se forment des bassins et plaines le long des grandes et moyennes rivières. A l’ère quaternaire, des intrusions volcaniques s’étaient mises en place à travers ces formations géologiques. Elles sont actuellement toutes éteintes. En général, la région est prédominée par le faciès migmatitique et de gneiss à grenat et à disthène dont le métamorphisme donne lieu à la formation de micaschiste à disthène. Les migmatites sont des formations métamorphiques qui constituent le système cristallin malgache.

Les lignes structurales et tectoniques du secteur sont commandées par les intrusions granitiques observées dans la région et mises en évidence sur la carte géologique. Les affleurements sont rares dans le secteur à cause des couvertures végétales épaisses et ces formations sont seulement visibles le long du site d’Antohaka. On y trouve clairement les foliations. La rivière Saranambana après avoir suivi son cours normal dans la partie amont baigne des migmatites à épidote de la série de Mananara du groupe d’Antongil au niveau du site. Etant donné que cette rivière se trouve dans le versant Est de l’Ile, la majeure partie de son cours est de pente rapide et raide en suivant des couloirs étroits où les affleurements de socle sont visibles mais dont la structure géologique n’est pas ferme quant à la circulation de l’eau surtout sous pression (fissurée et fracturée). Ainsi, dans le cadre de la réalisation des travaux de barrage, il est préférable de prévoir une campagne géophysique et de forage de la zone de fondation et dans le bassin de submersion.

Il faut aussi voir le comportement de ces formations géologiques par rapport à l’érosion afin de prévoir l’impact du phénomène d’ensablement à cause des débits solides. Mais, vu la situation actuelle de la couverture végétale, celle-ci se trouve réduite par rapport à d’autres zones (dans le versant ouest par exemple). Dans les années à venir, les impacts du tavy vont sûrement conduire à une érosion. Donc on doit envisager des mesures protectrices aux environs du site et même dans le bassin versant.

Agriculture Puisque la zone d’influence est à vocation rurale, 80 % du revenu des ménages proviennent principalement des activités agricoles. Les surfaces cultivées représentent moins de 10 % de celle de la région. Ces activités sont principalement constituées par les cultures vivrières, les cultures de rente, les cultures industrielles, les cultures fruitières et les cultures maraîchères. Les cultures vivrières représentent plus de la moitié (53,8 %) de la superficie totale cultivée et sont dominées par la riziculture avec 40,8 % de la superficie. L’existence des vastes plaines favorables à la riziculture des plaines et de bas fonds a fait de la riziculture une des principales activités agricoles de la zone. La culture de riz est suivie de loin par celle du manioc. Le maïs et la patate douce viennent ensuite, et enfin le haricot qui est minime. Les cultures de rente occupent 27 % dont les plus réputées sont le girofle, le café, et le poivre.

L’Opération Café-Poivre-Girofle (OCPG) des années 70, l’augmentation considérable du prix du café en 1993, ainsi que celui du girofle en 2001 ont contribué au développement spectaculaire de ces filières. A l’heure actuelle, malgré l’augmentation sensible de la production de café, nombreux facteurs empêchent sa culture à se développer. Il en est de même pour la culture du girofle qui connaît un sérieux problème au niveau de la récolte. Les cultures fruitières sont certainement importantes en quantité et en variétés. Si la banane est en déclin, le litchi passe en statut de rente. Aussi, presque toutes les variétés de fruits tropicaux sont présentes dans la zone. Composée de canne à sucre et de coco essentiellement, ces types de cultures industrielles ne représentent qu’une activité réservée à l’autoconsommation dans la commune. La superficie moyenne mise en valeur par un exploitant agricole dans cette zone est évaluée à 2,5 ha produisant 5, 21 T tous produits confondus. Le tableau ci-après indique la part de cette surface moyenne, revenant aux différentes spéculations.

Les précipitations

Occasionnée par sa position naturelle, bordant l’Océan Indien et exposée au vent de l’Est, la pluviométrie dans la zone d’étude est répartie entre 180 et 300 jours par an. Entre les mois d’Octobre et d’Avril, la région reçoit de très fortes précipitations avec une moyenne mensuelle pouvant aller de 80 à 160 mm. Par contre, de Mai en Septembre, saison relativement sèche, elle connaît un climat relativement frais avec des précipitations moins importantes qu’en saison humide. Le climat est assez homogène au niveau de la région, caractérisé par l’abondance des précipitations apportées par les courants d’Est. La précipitation dans la région détient le record absolu en volume à Madagascar en raison de condition de site assez particulière. De plus, le fait qu’elle est soumise à des périodes cycloniques fait aussi augmenter davantage la quantité de pluie. Pour notre part, on se limite à l’étude des pluies c’est-à-dire de la pluviométrie car c’est le seul type de précipitation qu’on puisse exploiter à notre niveau. Compte tenue du fait qu’on n’a pas pu identifier des stations pluviométriques à l’endroit du site, on utilisera les données pluviométriques de deux stations se trouvant à ses environs : la station de Fenoarivo-Atsinanana et la station d’Imerimandroso Centre.

Le climat

En définitive, le climat de la zone d’étude appartient au climat de la côte Est de Madagascar qui est du type tropical chaud et humide. La dissymétrie du relief et l’orientation des alizés déterminent un versant oriental exposé au vent. Pendant l’été à un vent de mousson soufflant du sud vers l’est s’ajoutent, de Janvier à Mars, des cyclones irréguliers mais toujours redoutés. Néanmoins, la vulgarisation de la stratégie en matière de la prévention des aléas climatiques initiée par l’Etat et appliquée par la Région (en tant qu’institution) et plusieurs projets (Care International, …) tendent à diminuer les risques y afférents. La mise en place d’un système d’alerte précoce et d’une structure d’intervention qui descendra jusqu’aux communes y est vivement souhaitée. La façade orientale de l’Ile, soumise aux alizés du sud-est, reçoit de fortes précipitations et connaît des températures élevées atteignant 33 °C. La région reçoit presque tout au long de l’année une précipitation caractéristique de la région. Dominé par une très forte humidité et une chaleur constante, le climat de la Région d’Analanjirofo conditionne beaucoup la morphologie des plaines alluviales et permet toute une gamme de cultures riches destinées à l’exportation (café, girofle, canne à sucre, fruits…).

ETUDE DES STRUCTURES HYDRAULIQUES ET DES OUVRAGES DE GENIE CIVIL

Les schémas d’aménagements hydroélectriques réalisés dépendent essentiellement des circonstances locales et sont d’une extrême diversité. Tous cependant peuvent être ramenés à deux types fondamentaux dont ils sont des variantes ou des combinaisons : l’aménagement par dérivation et l’aménagement par retenue. En ce qui nous concerne, nous allons interrompre le cours naturel de la rivière, en construisant au travers de son lit un barrage de dérivation. Ce choix a été défini après avoir analysé l’adéquation des ressources et des besoins. De ce fait, on oblige la rivière à s’engager dans le canal d’amené précédé directement par une prise d’eau, placée juste en amont des vannes de dérivations calées à une certaine hauteur de telle sorte que le débit de 2,27 m3/s soit obtenue pour une assez grande période pendant toute l’année.

Le canal d’amené est de faible pente et suit donc à peu près la ligne de niveau correspondant à l’altitude de la prise d’eau et aboutit ainsi à une chambre de mise en charge située à un point dominant de l’usine. De la chambre de mise en charge partent des conduites forcées en acier soudé suivant la ligne de plus grande pente, et aboutissent à l’usine afin d’alimenter les turbines hydrauliques. L’énergie électrique est donc produite par la transformation de l’énergie cinétique de l’eau en énergie électrique par l’intermédiaire de la turbine couplée à un générateur électrique. A la sortie de la turbine, l’eau est restituée au canal de fuite. Les paragraphes suivants se consacreront sur la description de ces divers ouvrages ainsi qu’à leur dimensionnement. Nous signalons que ce document devrait être complété par une étude des réseaux de distribution c’est-à-dire des lignes de transport de l’énergie.

Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
Première partie :PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
Chapitre I. APERCU GENERAL DE LA ZONE D’ETUDE
I.1. Localisation de la zone d’étude
I.2. Caractéristiques géographiques de la zone
I.3. Identification et localisation du site du projet
I.4. Subdivision administrative de la zone d’étude
I.5. Accessibilité
Chapitre II. MONOGRAPHIE DE LA ZONE D’ETUDE
II.1. Milieu physique
II.1.1. Le relief et le paysage
II.1.2. Hydrographie
II.1.3. Les caractéristiques géologiques et géomorphologiques de la zone d’étude
II.2. Milieu biologique
II.2.1. Le sol
II.2.2. La formation végétale
II.3. Milieu humain
II.3.1. Population et démographie
II.3.1.1. Effectif et évolution
II.3.1.1.1. Effectif de la population
II.3.1.1.2. Evolution de la population
II.3.1.2. Croissance démographique
II.3.1.3. Taille moyenne des ménages
II.3.1.4. La composition ethnique
II.3.1.5. Les mouvements migratoires
II.3.1.6. L’architecture
II.3.1.6.1. Architecture et matériaux de construction
Deuxième partie :ETUDES SOCIO-ECONOMIQUES ET EVALUATION DE LA DEMANDE EN ELECTRICITE
Chapitre III. ETUDES SOCIO-ECONOMIQUES DE LA ZONE D’ETUDE
III.1. Secteurs sociaux
III.1.1. Infrastructures de base au niveau de la commune
III.1.2. Accès à l’eau potable
III.1.3. Situation religieuse
III.1.4. Infrastructures socioculturelles
III.1.5. Accessibilités technologiques
III.1.6. Source d’énergie
III.1.6.1. Les produits forestiers
III.1.6.2. Les sources d’éclairage
III.2. Secteur économique
III.2.1. Secteur primaire
III.2.1.1. Agriculture
III.2.1.2. Elevage
III.2.1.3. Pêche
III.2.2. Secteur secondaire
III.2.3. Secteur tertiaire
III.2.3.1. Transport
III.2.3.2. Commerce
III.2.3.3. Professions libérales
Chapitre IV. EVALUATION DE LA DEMANDE EN ELECTRICITE
IV.1. Etude des consommateurs et des consommations
IV.1.1. Les clients utilisant l’électricité pour la Lumière et Usage Domestiques (LUD)
IV.1.1.1. Les ménages
IV.1.1.1.3. Fragmentation socio-économique générale
IV.1.1.1.4. Nombre de ménages cibles
IV.1.1.1.5. Fragmentation par rapport aux dépenses énergétiques
IV.1.1.1.6. Consommation spécifique
IV.1.1.2. Les commerces
IV.1.1.2.1. Nombre de clients cibles
IV.1.1.2.2. Consommation spécifique
IV.1.1.3. Les services publics et administratifs
IV.1.1.3.1. Segmentation des clients cibles
IV.1.1.3.2. Consommation spécifique
IV.1.2. Les clients utilisant la Force Motrice Basse Tension (FMBT)
IV.1.2.1. Clients cibles
IV.1.2.2. Consommation spécifique
IV.1.3. Récapitulation
IV.2. Evolution de la demande en électricité
IV.2.1. Horizon du projet
IV.2.2. Prévision de l’évolution de la demande
IV.2.2.1. Les clients utilisant l’électricité pour la Lumière et Usage Domestiques (LUD)
IV.2.2.1.1. Les ménages
IV.2.2.1.2. Les commerces
IV.2.2.1.3. Les services publics
IV.2.2.2. Les clients utilisant la Force Motrice Basse Tension (FMBT)
IV.2.2.2.1. Prévision de l’évolution du nombre de FMBT
IV.2.2.2.2. Prévision de l’évolution annuelle de la consommation des FMBT
IV.3. Evaluation des puissances.
IV.3.1. Puissances journalières
IV.3.2. Pointe diurne
IV.3.3. Pointe nocturne
Troisième partie : ETUDE TECHNIQUE
Chapitre V. ETUDE CARTOGRAPHIQUE ET TOPOGRAPHIQUE
V.1. Etude cartographique
V.2. Etude topographique
V.2.1. Description topographique du site
Chapitre VI. ETUDE GEOLOGIQUE ET GEOTECHNIQUE DE L’AMENAGEMENT
VI.1. Etude géologique
VI.1.1. Etudes bibliographiques
VI.1.2. Etude sur carte géologique
VI.1.3. Etude géologique sur site
VI.1.3.1. Terrain d’implantation du barrage
VI.1.3.2. Terrain d’implantation de la prise d’eau ou du déssableur
VI.1.3.3. Terrain d’implantation des ouvrages d’amenée
VI.1.3.4. Terrain d’implantation de la chambre de mise en charge et de la conduite forcée
VI.1.3.5. Terrain d’implantation des bâtiments
VI.2. Etude géotechnique
VI.2.1. Etude sur carte géologique
VI.2.2. Interventions et observations sur terrain
VI.3. Détermination des lieux d’approvisionnement des matériaux
Chapitre VII. ETUDE CLIMATOLOGIQUE
VII.1. La température
VII.2. Les précipitations
VII.3. L’humidité atmosphérique
VII.4. L’évapotranspiration
VII.5. Le climat
Chapitre VIII. ETUDE HYDROLOGIQUE
VIII.1. Généralités
VIII.1.1. Définition
VIII.1.2. But
VIII.2. Etude pluviométrique
VIII.2.1. Constitution des données pluviométriques
VIII.2.2. Analyse statistique des pluies
VIII.2.2.1. Base de la méthode
VIII.2.2.1.2. Pluies moyennes mensuelles et annuelles
VIII.2.2.2. Ajustement suivant la loi de Gauss
VIII.2.2.3. Test de validité de X
VIII.2.2.3.1. Procédé pratique de calcul
VIII.2.2.3.2. Résultat
VIII.2.2.4. Répartition des pluies de différentes fréquences
VIII.2.2.4.2. Pluies maximales journalières
VIII.2.2.5. Ajustement selon la loi de GUMBEL
VIII.2.2.6. Test de validité de X
VIII.2.2.6.1. Procédé de calcul
VIII.2.2.6.2. Résultat
VIII.3. Etude hydrologique proprement dite
VIII.3.1. Notion de bassin versant
VIII.3.1.1. Définition
VIII.3.1.2. Caractéristiques géométriques du bassin versant
VIII.3.1.2.1. Surface et périmètre du bassin versant
VIII.3.1.2.2. Indice de forme du bassin versant`
VIII.3.1.2.3. Caractéristiques topographiques du bassin versant
VIII.3.1.3. Autres paramètres caractéristiques des altitudes
VIII.3.1.3.1. Altitude maximale
VIII.3.1.3.2. Altitude minimale
VIII.3.1.4. Altitude moyenne
VIII.3.1.5. Altitude médiane
VIII.3.1.6. Altitude à 5 %
VIII.3.1.7. Altitude à 95 %
VIII.3.1.8. Pente moyenne du bassin versant
VIII.3.1.1. Indices de pente IP
VIII.3.1.2. Récapitulation
VIII.3.1.3. Temps de concentration
VIII.3.1.3.2. Occupation du sol
VIII.3.2. Estimation des apports
VIII.3.2.1. Données disponibles
VIII.3.2.1.1. Données pluviométriques
VIII.3.2.1.2. Données climatiques
VIII.3.2.2. Détermination proprement dit des apports
VIII.3.2.2.1. Rappel du cycle de l’eau
VIII.3.2.2.2. Calcul de l’évapotranspiration potentielle
VIII.3.2.2.3. Calcul des apports
VIII.3.2.2.4. Répartition mensuelle des apports
VIII.3.3. Estimation des débits
VIII.3.3.1. Introduction
VIII.3.3.2. Hypothèse
VIII.3.3.3. Méthodologie
VIII.3.3.3.1. Collecte des données
VIII.3.3.4. Etude des débits extrêmes
VIII.3.3.4.1. Etude des crues
VIII.3.3.4.2. Etude des étiages
VIII.3.3.4.3. Commentaire des résultats
VIII.3.4. Représentation des données hydrométriques
VIII.3.4.1. Débits moyens
VIII.3.4.1.1. Débits moyens journaliers
VIII.3.4.1.2. Débits moyens annuels
VIII.3.4.1.3. Débits moyens mensuels
VIII.3.4.2. Débits caractéristiques
VIII.3.4.3. Analyse hydrologique
VIII.3.4.4. Débit d’équipement
VIII.3.4.5. Débit réservé
Chapitre IX. ETUDE DES STRUCTURES HYDRAULIQUES ET DES OUVRAGES DE GENIE CIVIL
IX.1. Généralités
IX.2. Description et calcul des ouvrages
IX.2.1. Barrage
IX.2.1.1. Choix du type
IX.2.1.1.1. Adéquation ressources-besoins
IX.2.1.1.2. Conclusion partielle
IX.2.1.2. Dimensionnement du barrage
IX.2.1.3. Evacuateur de crue
IX.2.1.4. Ouvrage de vidange de fond
IX.2.2. Prise d’eau
IX.2.2.1. Dimension de la prise
IX.2.2.2. Perte de charge dans la prise
IX.2.3. Canal d’amenée
IX.2.4. Bassin de décantation
IX.2.4.2. Caractéristiques du déssableur
IX.2.4.3. Ouvrages annexes du bassin de décantation
IX.2.4.3.1. Déversoir
IX.2.4.3.2. Pertuis de purge
IX.2.4.3.3. Canaux coursiers
IX.2.5. Chambre de mise en charge
IX.2.5.1. Hauteur le la chambre de mise en charge
IX.2.5.2. Rayon de succion
IX.2.5.3. Largeur de la chambre de mise en charge
IX.2.5.4. Longueur de la chambre de mise en charge
IX.2.5.5. Volume de la chambre de mise en charge
IX.2.5.6. Perte de charge dans la chambre de mise en charge
IX.2.6. Conduite forcée
IX.2.6.1. Diamètre
IX.2.6.2. Vitesse de l’eau
IX.2.6.3. Epaisseur de la conduite
IX.2.6.4. Perte de charge
IX.2.6.4.1. Perte de charge à l’entrée
IX.2.6.4.2. Perte de charge au niveau du coude
IX.2.6.4.1. Perte de charge au niveau de la vanne
IX.2.7. Usine et restitution
IX.3. Caractéristiques des équipements hydro et électromécaniques
IX.3.1. Choix des turbines
IX.3.1.1.1. Les turbines à action
IX.3.1.1.2. Les turbines à réaction
IX.3.1.2. Choix des alternateurs
IX.3.1.2.1. Les différents types d’alternateurs
IX.3.1.2.2. Composition d’un alternateur
IX.3.2. Caractéristiques des équipements hydroélectriques
Quatrième partie : ETUDE DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX ET ETUDE ECONOMIQUE
Chapitre X. ETUDE DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX
X.1. Analyse environnementale
X.2. Cadre juridique et institutionnel du projet
X.2.1. Textes fondamentaux
X.2.1.1. Charte de l’environnement malgache
X.2.1.2. Mise en comptabilité des investissements avec l’Environnement (MECIE)
X.2.2. Textes sectoriels
X.2.2.1. Arrêté interministériel n 4355/97 portantes définitions et délimitation des zones sensibles
X.2.2.2. Réforme du secteur de l’électricité
X.2.2.3. Code de l’eau
X.2.2.4. Décret instituant l’Agence de développement de l’Electrification Rurale (ADER)
X.2.2.5. Décret relatif à l’utilisation hydroélectrique de l’eau
X.2.2.6. Législation forestière
X.2.2.7. Ordonnance relative à la protection, à la sauvegarde et à la conservation du patrimoine national
X.2.3. Conventions internationales
X.2.3.1. Convention sur la diversité biologique
X.2.3.2. Règle et procédure d’expropriation
X.2.3.3. Convention sur le commerce international des espèces de faune et de flore sauvages menacées d’extinction
X.3. Mise en contexte du projet
X.3.1. Contexte et justification du projet
X.3.2. Cadre général du projet
X.3.2.1. Description du projet
X.3.2.1.1. Phase préparatoire
X.3.2.2. Recrutement des mains d’oeuvres locales
X.3.2.2.1. Phase de construction
X.3.2.2.2. Phase d’exploitation
X.3.2.2.3. Description succincte de l’aménagement
X.4. Description du milieu récepteur
X.4.1. Milieu physique
X.4.2. Milieu biologique
X.4.3. Milieu humain
X.5. Analyse des impacts
X.5.1. Identification des impacts
X.5.1.2. Sur le milieu physique
X.5.1.2.1. Topographie
X.5.1.2.2. Paysage
X.5.1.2.3. Pédologie, sol
X.5.1.2.4. Hydrogéologie, géomorphologie
X.5.1.2.5. Hydrologie, physico-chimie de l’eau
X.5.1.2.6. Air et bruit
X.5.1.2.7. Risques naturels
X.5.1.3. Sur le milieu biologique
X.5.1.3.1. Sur les flores
X.5.1.3.2. Sur les faunes
X.5.1.4. Sur le milieu humain
X.5.1.4.1. Impact socioéconomique
X.5.1.4.2. Nuisances sonores
X.5.1.4.3. Santé
X.5.1.4.4. Contribution au développement
X.5.2. Evaluation des impacts
X.5.2.1. Intensité des impacts
X.5.2.2. Durée des impacts
X.5.2.3. Portée géographique des impacts
X.5.2.4. Degré ou effet des impacts
X.5.3. Mesures d’atténuations pour chaque composante
X.5.3.2. Milieu physique
X.5.3.2.1. Topographie
X.5.3.2.2. Paysage
X.5.3.2.3. Pédologie, sol
X.5.3.2.4. Hydrologie, propriété physico-chimique de l’eau
X.5.3.2.5. Air
X.5.3.3. Milieu biologique
X.5.3.3.1. Sur les habitats
X.5.3.3.2. Sur les faunes aquatiques :
X.5.3.4. Milieu humain
X.5.3.4.1. Environnement socio-économique
X.5.4. Plan de gestion environnementale
X.5.4.1. Plan de gestion de risque d’accident
X.5.4.2. Plan de revégétalisation
X.5.4.2.1. Revégétalisation à court terme
X.5.4.2.2. Revégétalisation à moyen terme
X.5.4.2.3. Revégétalisation à long terme
X.5.4.3. Programme de suivi environnemental de la diversité faunistique
X.5.4.4. Plan social du projet
X.5.4.5. Plan de gestion des carburants
X.5.4.5.1. Le stockage
X.5.4.5.2. Le transport
X.6. Programme de suivi environnemental
X.6.1. Le programme de surveillance
X.6.2. Le programme de suivi
Chapitre XI. ETUDE ECONOMIQUE
XI.1. Calcul du coefficient de majoration des déboursés
XI.1.2. Exemple de sous-détails de prix
DISCUSSIONS
XI.2. Discussions techniques
XI.2.1. L’hydrologie
XI.2.2. La géotechnique
XI.3. Discussions économiques
XI.3.1. Financement du projet
XI.3.2. Mode de paiement des factures
XI.3.3. Choix du type d’exploitation
CONCLUSION GENERALE

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