PROJET D’AMENAGEMENT DE MICROCENTRALE HYDROELECTRIQUE

Hydrologie – Hydrométrie

        La zone d’étude est sur le point du commencement et la tête de la rivière de Zomandao. Le bassin versant collecte toute forme de source qui donne naissance à des cours d’eau venant de part et d’autre, des différentes vallées, en se regroupant, l’origine de la rivière de Zomandao. Les deux chutes sous le nom de « Riandahy et Riembavy », qui constituent le Riembavy, de paysages monumentaux sont la genèse de Zomandao. D’autres rivières affluentes comme Antsifotra se déversent dans zomandao qui traverse les plaines de Namoly, Antanifotsy et draine les communes de l’Ouest comme vohitsaoka, Besoa, Iarintsena Firaisantsoa. Les cours d’eau de ce versant alimentent toutes les infrastructures hydroagricoles de ces communes comme ceux qui arrosent la plaine de Tsiafakomby et de Vohimasina. Les ressources en eaux sont importantes, surtout pour les eaux de surfaces. On y rencontre plusieurs sources environnantes qui alimentent la rivière. Son rôle est d’irriguer tous les périmètres existants sur le district et également fonctionne comme un drain pour toutes les communes qu’ils traversent avant de toucher son exutoire au pont d’Ankaramena. Ce réservoir constitue aussi l’une des réserves potentielles futures pour les eaux domestiques et les eaux irrigant les villages environnants. Dans notre étude il est important de souligner que la rivière de zomandao se tarisse progressivement et temporairement, quelques fois diverses sources qui entrainnent ces diverses cours d’eau, ce phénomène a été observé de plusieurs années et continue de manière inexorable. Le District est arrosé par de nombreux petits cours d’eau, qui alimentent des réseaux de quelques dizaines de micros barrages.

Pisciculture

            Touchées par les différents projets au sein de la Région de Haute Matsiatra la pisciculture (étang) et la rizipisciculture (rizière), sont des activités en cours d’émergence dans tout le district, à savoir : le Carpe royal, le Trondro gasy, le Tilapia qui sont les cultures les plus prépondérantes dans tout l’étendu du District. Cette activité initiée au départ par un projet soutenu par le FAO vers les années 80, bénéficie actuellement de l’appui de plusieurs projets (Programme spécial pour la sécurité alimentaire : PSDR, SAHA Betsileo) et de l’encadrement soutenu du Service des pêches. Elle a pu se développer graduellement. On dénombre actuellement dans le district, aux environs une dizaine de producteurs d’alevins.

L’élevage de bovin et de porcin

          L’élevage de bovin et de porcin est les activités traditionnelles des paysans du district associé aux riz. Les troupeaux sont destinés aux travaux agricoles. Dans ce domaine, Ambalavao tient le second rang sur le plan national. 1600 têtes de bovidés par semaine passent par ce marché. Les droits et taxes perçus assurent la moitié du budget municipal. Les bœufs prennent la direction d’Antananarivo ou de Tamatave, ou du Sud-Est, soit à pied, soit par camion. Actuellement, on note une régression des effectifs des bovidés. Cette situation est due à des actes de vol de bétails qui sévit jusqu’à ce jour malgré les différentes actions menées pour le rétablissement de la sécurité. Le district dispose des marchés de bovidé d’envergure comme ce d’Iarintsena qui sont presque tous les jours, pareil pour Ambinaniroa. L’élevage des vaches laitières est une activité peu développée, relativement rare, à cause de l’absence d’unité de transformation laitière. A titre indicatif, la taille du cheptel bovin était de 2500 têtes en 2003 pour la Commune rurale d’Andrainjato.

La turbine Crossflow

          Ce type de turbine est utilisé pour des débits moyens et des chutes de 200 mètres. Son nom technique est turbine à flux traversant et l’eau est attrapée à l’intérieur des augets et traverse 2 fois la roue. Cette fois-ci l’injecteur de la roue est réglé par un aube rotative ouverte à l’aide d’un vérin hydraulique et fermé par un contre poids. Les aubes sont cylindriques et profilées, et un bâti assure le positionnement des paliers et de la turbine. L’une des particularités intéressantes de cette turbine est qu’elle est divisée en 2 parties et peut donc être mise en fonctionnement séparément ou ensemble dépendants des conditions. Elle est aussi autonettoyante car le flux de l’eau peut dégager les débris accumulés.

Milieux biologiques

          L’appréciation des impacts sur le milieu biologique se porte sur la faune piscicole, et celle-ci constitue bien souvent l’un des thèmes majeurs de l’étude. Outre, les écosystèmes aquatiques, les écosystèmes terrestres sont à prendre en compte dans l’étude du milieu naturel. Les études de terrain doivent permettre à caractériser la faune et la flore. Les espèces végétales et animales d’un cours d’eau se répartissent en fonction des facteurs écologiques tels que la vitesse du courant, la nature du fond, la température, la concentration en oxygène, la composition chimique des eaux. La modification d’un ou plusieurs des ces facteurs écologiques du cours d’eau par l’aménagement peut entraîner une évolution des écosystèmes. C’est à partir du constat de l’état initial de l’environnementaliste que devront – être déterminées les évolutions prévisibles des différents écosystèmes. La flore de la région est caractérisée par des savanes herbeuses parfois arborées, et ces savanes occupent des étendues assez larges sur des différentes unités topographiques

LES IMPACTS NEGATIFS

              L’impact d’une centrale hydroélectrique est dit négatif lorsqu’il porte atteinte à la qualité de vie du milieu ou affecte un désordre sur les composantes environnementales. Les effets négatifs du réaménagement hydroélectrique sont :
– diminution des surfaces cultivées en amont du barrage
– Les effets négatifs des ouvrages sur l’environnement :
i. pollution de l’air et de l’eau engendrée par la reconstruction et l’évacuation des déchets ;
ii. érosion des sols ;
iii. destruction de la végétation ;
iv. problèmes de l’hygiène et de santé provenant des campements d’ouvriers,
– Augmentation des maladies liées à l’eau ;
– Dégradation de l’environnement causée par une pression accrue exercée sur les terres ;
– Migration spontanée de la population dans la région rendue accessible par les routes et les lignes des transmissions ;
– Problèmes d’environnement dû au développement induit (agriculture irriguée, industries, croissance urbaine) ;
– Risques de perturbation passagère des activités habituelles (déviation provisoire de l’eau du canal et implantation du chantier) ;
– Pollution due aux éclats, débris rocheux ;
– Risque d’accidents lies à la dénivellation créée artificiellement par l’exploitation de gîtes et emprunts;
– Glissement de terrain par l’effet de vibration ;

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Table des matières

INTRODUCTION
Chapitre I.I: PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
I.I.1. HISTORIQUE DE LA DITE ZONE 
I.I.1.1. Aperçu historique
I.I.2. LOCALISATION 
I.I.2.1. Situation géographique
I.I.2.2. Situation administrative
I.I.3. ACCES AU SITE 
I.I.4. ETAT PHYSIQUE DU SITE 
I.I.4.1. Géologie et géomorphologie
I.I.4.2. Relief
I.I.4.3. Climat
I.I.4.4. Hydrologie – Hydrométrie
I.I.5. AGRICULTURE – ELEVAGE 
I.I.5.1. Agriculture
I.I.5.2. Pisciculture
I.I.5.3. Elevage
Chapitre I.II: ETUDES SOCIO-ECONOMIQUES DE LA REGION A DESSERVIR 
I.II.1. ANALYSE DEMOGRAPHIQUE 
I.II.1.1. Situation actuelle sur l’effectif
I.II.1.2. Croissance démographique
I.II.1.3. Constitution de la population (spatiale, tranche d’âge et sexe, ethnique)
I.II.1.3.1. Disposition spatiale
I.II.1.3.2. Disposition ethnique
I.II.2. CARACTERISTIQUES DES MENAGES 
I.II.2.1. Leur activité et leur envergure
I.II.2.2. Taille des ménages
I.II.2.3. Sexe du chef de ménage
I.II.2.4. Activité et Profession du chef de ménage
I.II.3. LES INFRASTRUCTURES SOCIOCULTURELLES 
I.II.3.1. Infrastructure sanitaire
I.II.3.2. Infrastructure scolaire
I.II.3.3. Religion
I.II.3.4. Les infrastructures routières
I.II.3.4.1. Etat du réseau
I.II.3.4.2. Principales difficultés
Abscence de liaison routière vers Kirano et Manamisoa
L’axe Ambohimandroso-Miarinarivo est difficilement circulable (27 Km)
Le chef lieu de commue de Fenoarivo est relativement enclavé :piste saisonière
I.II.3.5. Le marché
Chapitre I.III: LES ACTIVITES ECONOMIQUES
I.III.1. L’AGRICULTURE 
I.III.1.1. La Riziculture
I.III.1.2. Cultures vivrières et maraîchères
I.III.1.3. Cultures industrielles
I.III.1.3.1. Viticulture
La SOAVITA (Société Agricole et Viticole d’Ambalavao), dans la domaine de Manamisoa
La SVS (Société de Vins Spiritueux), installée à Vohiboay
La Société Chan Foui, à Maroparasy
I.III.1.3.2. Culture de Tabac
I.III.1.3.3. Autres cultures
I.III.1.4. Cultures fruitières
I.III.2. L’ELEVAGE 
I.III.2.1. L’élevage de bovin et de porcin
I.III.2.2. L’élevage avicole
I.III.2.3. Piscicultures
I.III.2.4. Foresterie et environnement
I.III.3. LES AUTRES ACTIVITES ECONOMIQUES EXISTANTS 
I.III.3.1. Tourisme et Environnement
Parc d’ANJA (lémuriens)
Ankazondandy (élevage des vers soie)
Ifandana et Ambohimandroso
Maison et Toùbeaux anciens
Les VATOLAHY ou pierre levées en souvenirs d’un fait historique
Des possibilités d’excursion et d’escalades
L’église Catholique Saint Joseph, qui, avec son clocher de plus de 30m de hauteur, rénovée à la suite de dégat cyclonique de 1993, domine toute la ville à des kilomètres à la ronde
Des bungalows et des tentes équipées
Activités sportives vous y sont proposées :Escalade
Balades et treks
Promenade
I.III.3.2. Artisanat
I.III.4. CONTRAINTES ET POTENTIALITES 
I.III.4.1. Potentialités
I.III.4.2. Contraintes par le développement
I.III.4.3. Situation actuelle de l’orientation
I.III.5. SITUATION ACTUELLE DE PRODUCTION DE L’ELECTRICITE 
I.III.5.1. Evaluation du besoin en énergie électrique
Chapitre I.IV: ETUDES HYDROLOGIQUES
I.IV.1. CARACTERISTIQUES DU BASSIN VERSANT 
I.IV.1.1. Caractéristique topographique
I.IV.1.1.1. Surface et Périmètre
I.IV.1.1.2. Forme du Bassin Versant
I.IV.1.1.3. Rectangle équivalent
I.IV.1.1.4. Pente
4.a. Les différents paramètres représentatifs de la variation d’altitudes
4.b. Pente moyenne du bassin
4.c. Résultats
I.IV.1.2. Le temps de concentration
I.IV.1.3. Couverture végétale
I.IV.2. ESTIMATION DES DEBITS 
I.IV.2.1. Généralités
I.IV.2.2. Les débits moyens mensuels
I.IV.3. Les débits moyens annuels 
I.IV.3.1. Etudes de crue
I.IV.3.1.1. Définition
I.IV.3.1.2. Calcul des débits des diverses fréquences
I.IV.3.1.3. Résultats
I.IV.3.1.4. Choix de la loi la mieux adaptée
4.a. Principe de la méthode
4.b. Résultats
I.IV.3.2. Analyse fréquentielle de l’étiage
I.IV.3.2.1. Définitions
I.IV.3.2.2. Estimation des débits d’étiage minimal journalière et de débit caractéristique d’étiage par la méthode statistique
I.IV.3.2.3. Estimation des apports
I.IV.3.2.4. Productibilité annuelle disponible
Chapitre I.V: DONNEES PRINCIPALES SUR L’AMENAGEMENT
I.V.1. SCHEMA D’AMENAGEMENT
I.V.1.1. Variante 1 :Ampitanjaza
I.V.1.2. Variante 2 :Andrainalika
I.V.2. CARTOGRAPHIE – TOPOGRAPHIE 
I.V.2.1. Cartographie
I.V.2.2. Topographie
I.V.3. DESCRIPTION DES AMENAGEMENTS POSSIBLES 
I.V.3.1. Description du site
I.V.3.1.1. Variante 1 :Ampitanjaza
I.V.3.1.2. Variante 2 :Andrainalika
2.a. Le Barrage
2.a.1. Profil
2.a.2. Etude de la stabilité
Hypothèse de calcul
Eléments caractéristiques
2.a.3. La stabilité au glissement
2.a.4. La stabilité au renversement
2.a.5. La stabilité élastique
Vérification des contraintes au sol de fondation
Vérification de la règle du tiers central
2.a.6. Section de fer d’encrage
2.b. Calcul des armatures du radier
2.c. L’ouvrage de prise
2.d. L’ouvrage d’amener
2.d.1. Variante 1 :Ampitanjaza
2.d.2. Variante 2 :Andrainalika
2.e. Chambre de mise en charge
2.e.1. Largeur de la chambre
2.e.2. Hauteur d’eau au dessus de l’axe d’entrée des conduites
2.f. Conduites forcées
2.f.1. Généralités
2.f.2. Forme à donner à l’orifice d’entrée
2.g. L’usine
2.h. La restitution
Chapitre I.VI: LES EQUIPEMENTS ELECTROMECANIQUES ET HYDROMECANIQUES
I.VI.1. PRISE D’EAU 
I.VI.1.1. Grilles et dégrilleur
I.VI.1.2. Vanne de tête de canal d’amenée
I.VI.2. CONDUITE FORCE 
I.VI.2.1. Vannes de tête de conduite forcée
I.VI.3. USINE 
I.VI.4. TURBINE 
I.VI.4.1. Choix de la turbine
I.VI.4.1.1. Turbine à action
1.a. La turbine Pelton
1.b. La turbine Crossflow
I.VI.4.1.2. Turbine à réaction
2.a. Les turbines Francis
2.b. Les turbines Kaplan et Hélice
I.VI.4.1.3. Caractéristique de la turbine choisie
3.a. Le type d’écoulement
3.b. La constitution
3.b.1. Disposition générale
3.b.2. Bâche spirale
Fonction
Forme
Construction
3.b.3. Distributeur
Fonction
Constitution
Réglage du débit
3.b.4. Roue
Forme
Mouvement de l’eau dans la roue
3.b.5. Diffuseur
Rôle du diffuseur
Moyen utilisé
Déchargeur
3.b.6. Cavitation
Causes et effets
Remèdes
3.b.7. Conclusion
I.VI.5. ALTERNATEUR 
I.VI.5.1. Les différents types d’alternateurs
I.VI.5.2. Composition d’un alternateur
I.VI.6. VANNES DE GARDE AMONT 
I.VI.7. BATARDEAUX AVAL 
I.VI.8. AUXILIAIRES 
I.VI.9. LE RENDEMENT DE L’USINE 
I.VI.10. EVACUATION DE L’ENERGIE PRODUITE 
I.VI.11. PRODUCTION ELECTRIQUE SIMULEE 
Chapitre I.VII: LES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX
I.VII.1. GENERALITES 
I.VII.2. LA MISE EN CONTEXTE DU PROJET 
I.VII.2.1. Milieux physiques
I.VII.2.2. Milieux biologiques
I.VII.2.3. Milieux humains
I.VII.3. ETUDES DES DIFFERENTS IMPACTS 
I.VII.3.1. Milieux physiques
I.VII.3.1.1. Le relief et sol :aspect et variation
I.VII.3.1.2. Hydrologie et physico-chimie
I.VII.3.1.3. Hydrogéologie et géomorphologie
I.VII.3.1.4. Risques naturels
I.VII.3.2. Milieux biologiques
I.VII.3.3. Impacts sur les écosystèmes terrestres
I.VII.3.4. Milieux humains
I.VII.3.4.1. Données d’urbanisme
I.VII.3.4.2. Impact socio-économique
I.VII.3.4.3. Patrimoine de paysage
I.VII.3.4.4. Santé
I.VII.4. LES IMPACTS NEGATIFS
I.VII.5. EVALUATION DES IMPACTS
I.VII.6. ETUDE COMPARATIVE DES IMPACTS
I.VII.7. MESURE D’ATTENUATION
I.VII.7.1. Mesures réductrices ou compensatoires sur le milieu physique
I.VII.7.2. Mesures réductrices ou compensatoires sur le milieu naturel
I.VII.7.3. Mesures réductrices ou compensatoires relatives au milieu humain
I.VII.8. PLAN DE GESTION ENVIRONNEMENTAL
I.VII.8.1. Le suivi environnemental en phase de travaux
I.VII.8.2. Le suivi environnemental en phase d’exploitation
Chapitre I.VIII: ETUDES ECONOMIQUES
I.VIII.1. OBJECTIF 
I.VIII.2. PRODUCTION ELECTRIQUE SIMULEE 
I.VIII.3. EVALUATION DES DEPENSES 
I.VIII.3.1. Coût d’investissement
I.VIII.3.1.1. Génie civil
I.VIII.3.1.2. Matériels électromécaniques
I.VIII.3.1.3. Postes divers
I.VIII.3.1.4. Les charges d’exploitation
4.a. Charges fixes
4.b. Charges variables
I.VIII.3.1.5. Analyse de la rentabilité du Projet
5.a. La valeur actuelle nette (VAN)
5.b. Taux de rentabilité interne du Projet (TRI)
5.c. Coût moyen de Kwh
5.d. Résultats des calculs économiques
INFORMATISATION DE CALCUL SUR LES DIMENSIONS DES EQUIPEMENTS ELECTROMECANIQUES
PROGRAMME PREVISIONNEL DES ETUDES ET DES TRAVAUX
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIE

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