Soutenance mémoire
Droit de l’homme à l’accès à l’eau potable et à l’eau d’irrigation
Le droit à l’eau garantit à chaque être humain de disposer pour son usage personnel et domestique d’une eau abordable, en quantité suffisante, de qualité acceptable et à laquelle il peut facilement accéder. Il impose d’adopter des stratégies nationales et des plans d’action qui permettront aux pays d’œuvrer avec diligence et efficacité à la réalisation complète de ce droit ». Ces stratégies doivent
− reposer sur la législation et les principes relatifs aux droits de l’homme;
− couvrir tous les aspects du droit à l’eau et les obligations qui en découlent pour les pays;
− définir des objectifs clairs;
− fixer des cibles et des buts à atteindre dans un laps de temps déterminé; et
− élaborer les mesures qui conviennent avec les indicateurs correspondants.
D’une manière générale, les pays auront l’obligation de respecter, protéger et satisfaire le droit des personnes à boire une eau saine. L’obligation de respecter le droit impose à l’Etat d’empêcher la mise en œuvre de toute conduite portant atteinte à la jouissance de ce droit, telles que :
− les pratiques entravant l’accès à l’eau de boisson de manière équitable
− la pollution illégale de l’eau avec des rejets effectués par le biais d’installations contrôlées par l’État.
L’obligation de satisfaire le droit impose à l’Etat d’adopter les mesures nécessaires qui permettront la pleine réalisation de ce droit. L’Etat malgache a conçu le « CODE DE L’EAU » pour mettre en exergue les dispositions à considérer
Les phases végétatives du maïs
Le maïs passe par les phases suivantes :
Phase de germination Le grain gonfle sous l’influence de l’humidité. Deux à trois jours après le semis apparaît la radicule. Trois à quatre jours après le semis apparaît la tigelle. La levée doit être de huit à dix jours après le semis. La phase de germination dure donc entre treize et dix sept jours.
Phase de croissance De la levée à l’apparition des inflorescences mâles, la croissance du maïs est lente. Ce stade dure plus ou moins longtemps suivant les variétés, la température ambiante et l’état ‘humidité du sol. Quatre à cinq semaines après le semis, le maïs a 10 à 15 cm de haut environ. soixante jours après le semis, le maïs a 50 à 60 cm se haut environ.
Phase de floraison Dès que la croissance est terminée, l’inflorescence male apparaît, soit soixante à quatre vingt quinze jours après le semis. Quelques jours après, les inflorescences sont prêtes pour la fécondation ; soit cinq à huit jours après l’apparition des inflorescences mâles.
Phase de fécondation Elle a lieu cinq à dix jours après l’apparition des inflorescences mâles. Les organes reproducteurs se dessèchent : les inflorescences mâles prennent une teinte grisâtre tandis que les soies des épis femelles sèchent et noircissent.
Phase de maturation Le grain une fois formé va grossir. Il passe par trois stades successifs : stade laiteux, stade pâteux et stade sec. Le grain sera mûr lorsqu’il ne pourra plus se laisser rayer à l’ongle. Les spathes de l’épis jaunissent, puis c’est le tour de toute la plante. Le cycle végétatif du maïs dure quatre vingt à cent quatre vingt jours suivant les variétés et les lieux de culture (100 j. sur la côte Est et 170 j. sur les hauts plateaux). Nous considérerons la catégorie des maïs dont le cycle végétatif dure cent vingt jours comme hypothèse de nos calcul.
Hydrogramme de crue
Un hydrogramme est défini comme étant la courbe des débits du cours d’eau en fonction du temps, noté Q = f ( t ). Il s’agit donc de porter sur un graphique les valeurs du débit pour différentes durées. Cela dit un nombre important de données hydrométrique est nécessaire au tracé de l’hydrogramme. Toutefois dans le cas où on ne disposerait pas de données hydrométriques, ce qui est le cas de notre étude, on peut appliquer des méthodes sommaires de première approximation. Il consiste à donner à l’hydrogramme une forme triangulaire dont les caractéristiques sont les suivantes :
Qprojet : débit du projet, estimé selon la fréquence du projet = 671 m3/s
Qb : débit de base = 2,787 m3/s
Tc : temps de concentration = 11,6 h
Tb : temps de base qui est égale à 2TC = 23,2 h
Td : 2TB/3 : temps de descente = 15,5 h
Tm : TB/3 : temps de montée = 7,7 h
Ceci étant, on trace à main levée l’hydrogramme de crue en le raccordant à l’axe des débits à la valeur du débit de base. Notons que le débit de base est le débit du mois le plus humide.
Le barrage à noyau
Souvent l’hétérogénéité des matériaux disponible sur place ou leurs caractéristiques géotechniques ne permettent pas d’envisager une digue homogène étanche. Dans ce cas une solution couramment adoptée consiste à concevoir un massif en plusieurs zones, dont chacune est constituée d’un matériau différent, suivant le rôle que doit jouer chaque zone. La fonction d’étanchéité est assurée par un noyau étanche réalisé en matériau argileux; qui pourra être lacé en amont du barrage ou au centre de celui-ci. Le noyau étanche est maintenu par une ou plusieurs zones constituées de matériaux plus grossiers et relativement perméables, qui assureront la stabilité mécanique de l’ouvrage. Lorsqu’il y a discontinuité importante dans la granularité des matériaux des différents zones en contact, il y a lieu d’interposer une couche filtrant de transition entre zones. Le noyau interne a le gros avantage d’être peu sensible aux agressions extérieures. C’est en outre, une solution rustique, à longue durée de vie, en général relativement peu coûteuse. Il présente l’inconvénient d’être difficilement réparable en cas de fuite.
Régulation de la station de pompage
Quant au fonctionnement de la station de pompage, deux paramètres sont à considérer :
− Le temps de service
− Le débit de pompage
La variation de ces deux paramètres engendre deux cas de figure extrêmes entre lesquelles peuvent avoir lieu des multitudes de cas.
Variation du temps de service : La variation du temps de service de la station de pompage est fonction du temps de remplissage du réservoir de stockage qui est de 3 h 45 mn pour le débit demandé de 89 l/s ; et du temps de vidange de celui-ci qui est fonction de l’utilisation journalier de l’eau.
Variation du débit de pompage : La variation du débit de pompage est fonction dépend de la capacité de pompage de la pompe. Dans notre cas, 300 à 450 m3/h. Sa variation peut avoir un impact sur le temps de service de la station de pompage dans la mesure que sa diminution engendre un temps de service plus long, et vice versa. Elle peut également influer sur la consommation en énergie de la pompe, voire de la station de pompage.
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
PARTIE 1 : ETUDES PRELIMINAIRES
Chapitre 1 – Généralités
1.1 Problématique de l’eau
1.2 Contexte de l’eau à Madagascar
1.3 Droit de l’homme à l’accès à l’eau potable et à l’eau d’irrigation
1.4 Faisabilité d’un projet
1.4.1. Faisabilité technique
1.4.2. Faisabilité financière
1.5 Schéma général d’approvisionnement en eau
1.6 Objectif de l’étude
Chapitre 2 – Connaissance globale de la zone d’étude
2.1 Situation géographique
2.1.1. Localisation de la zone d’étude
2.1.2. Réseau routier
2.2 Etude climatologique
2.2.1. Le climat
2.2.2. Pluviométrie
2.2.3. Température
2.2.4. Humidité relative de l’air
2.2.5. Vitesse du vent
2.2.6. Insolation journalière
2.3 Géologie
2.3.1. Le sol
2.3.2. Formation Géologique
2.4 Couverture végétale
2.5 Ressources en eau disponibles
2.5.1. Les eaux de surface
2.5.2. Les eaux souterraines
2.6 Contexte socio-économique
2.6.1. Géographie humaine
2.6.2. Activités économiques
PARTIE 2 : CONNAISANCES TECHNIQUES DE BASE
Chapitre 1 – Evapo-Transpiration Potentiel ( ETP )
1.1 Expressions de l’évapo-transpiration Potentiel
1.1.1. Méthode de THORNTHWAITE
1.1.2. Méthode de BLANEY-CRIDLE
1.1.3. Méthode de TURC
1.1.4. Méthode de PENMAN et PENMAN MODIFIE
1.1.5. Méthode de PENMAN-MONTHEITH
1.2 Méthode pratique de calcul de l’Evapo-Transpira tion Potentiel
1.2.1. Les options du menu principal du logiciel Cropwat 5.7
1.2.2. Principe de calcul de l’Evapo-Transpiration Potentiel
1.3 Connaissance globale sur le Maïs
1.3.1. Données statistiques
1.3.2. Les phases végétatives du maïs
1.3.3. Ecologie
Chapitre 2 – Quelques notions d’Hydrologie
2.1 Le bassin versant
2.1.1. Les caractéristiques topographiques
2.1.2. Caractéristiques pédologiques et géologiques
2.2 Les Lois de distribution
2.2.1. Définition d’une loi de distribution
2.2.2. Adéquation d’une loi statistique
2.3 Espérance de ruissellement
2.3.1. La formule de COUTAGNE
2.3.2. Formule de TURC
2.3.3. Formule empirique
Chapitre 3 – Estimation des pertes en terre
3.1 Généralités
3.2 Indice d’agressivité climatique ou indice de pluie « R »
3.3 Indice de sol « K »
3.4 Indice topographique « LS »
3.5 Indice de culture « C »
3.6 Indice des traitements antiérosifs « P »
3.7 Indications
Chapitre 4 – Quelques principes de l’écoulement en charge
4.1 Equation de continuité
4.2 Théorème de BERNOUILLI
4.2.1. Enoncé
4.2.2. Mise en équation
4.3 Ligne de côte
4.4 Ligne piézométrique
4.5 Ligne de charge
4.6 Pertes de charge dans les conduites
4.6.1. Pertes de charge linéaires
4.6.2. Pertes de charge singulières
4.7 Conditions d’écoulements
PARTIE 3 : ETUDE HYDROLOGIQUE ET HYDRAULIQUE
Chapitre 1 – Les besoins en eau
1.1 Généralités
1.2 Météorologie
1.2.1. Evapo-Transpiration Potentiel ( ETP )
1.2.2. Pluviométrie
1.3 Evaluation des besoins en eau
1.3.1. Hypothèses
1.3.2. Estimation du nombre d’individus et de l’aire de culture
1.3.3. Besoins en eau
Chapitre 2 – Evaluation des ressources en eau
2.1 Les caractéristiques topographiques du bassin versant
2.1.1. Exutoire
2.1.2. Surface du bassin versant
2.1.3. Périmètre du bassin versant
2.1.4. Forme du bassin versant
2.1.5. Courbe hypsométrique
2.1.6. Rectangle équivalent
2.1.7. Indice de pente Ip
2.1.8. Pente moyenne I
2.1.9. Temps de concentration « Tc »
2.1.10. Caractéristiques pédologiques et géologiques du bassin versant
2.1.11. Estimation des pertes en terre
2.2 Données météorologiques
2.3 Méthode des stations de référence
2.3.1. Espérance de ruissellement
2.3.2. Coefficient d’écoulement
2.3.3. Volume annuel de ruissellement espéré
2.3.4. Débit annuel
2.3.5. Débit spécifique
2.3.6. Répartition mensuelle des ressources en eau
2.4 Méthode CTGREF
2.4.1. Expression de la méthode
2.4.2. Application numérique
2.4.3. Répartition mensuelle des ressources en eau
2.5 Débit du projet
2.6 Adéquation ressource-besoin
2.6.1. Confrontation des volumes d’eau
2.6.2. Confrontation des débits
Chapitre 3 – Estimation des débits de crue
3.1 Méthode des stations de référence
3.1.1. Identification de la station hydrométrique
3.1.2. Etude statistique des données hydrométriques
3.2 Méthode LOUIS DURET
3.3 Débit de crue du projet
PARTIE 4 : CHOIX ET DIMENSIONNEMENT DES OUVRAGES
Chapitre 1 – La rétention
1.1 Connaissances et Paramètres de base
1.1.1. Mécanisme de laminage des crues
1.1.2. Etude du laminage des crues
1.1.3. Laminage des crues par la méthode graphique de BLACKMORE
1.1.4. La retenue
1.2 Types de barrages en terre
1.2.1. Le barrage homogène
1.2.2. Le barrage à noyau
1.2.3. Le barrage à masque amont
1.3 La digue en terre
1.3.1. Hauteur de la digue
1.3.2. Largeur en crête
1.3.3. Pente des talus
1.3.4. Le phénomène de « RENARD »
1.3.5. Hypothèses sur l’étude de la stabilité de la digue en terre
1.3.6. Stabilité de la digue en terre selon la méthode de FELLENIUS
1.3.7. Stabilité de la digue en terre selon la méthode de BISHOP
1.3.8. Pratique de calcul de stabilité de la digue en terre : la méthode de COURTNEY
1.4 Le déversoir
1.4.1. Hauteur de pelle
1.4.2. Hauteur des sédiments
1.4.3. Profil de la paroi déversante
1.4.4. Ressaut hydraulique en aval du déversoir
1.4.5. Dimensionnement du déversoir
1.4.6. Redimensionnement du déversoir
1.5 La fosse de dissipation
1.5.1. Longueur
1.5.2. Largeur minimale
1.6 L’enrochement
1.6.1. Longueur
1.6.2. Largeur minimale
1.7 La conduite de prise et de vidange
1.7.1. Hypothèses de calcul
1.7.2. Diamètre
1.7.3. Longueur
Chapitre 2 – Le transport
2.1 Généralités
2.1.1. Principe de dimensionnement
2.1.2. Hypothèses de calcul
2.2 Prédimensionnement du pipeline
2.2.1. Calcul du coefficient de perte de charge linéaire λ
2.2.2. Calcul du coefficient de perte de charge singulière K
2.3 Vérification de la pression dans le pipeline
2.4 Augmentation de la charge
2.4.1. Variante 1 : Augmentation du diamètre
2.4.2. Variante 2 : Augmentation de l’énergie de vitesse
Chapitre 3 – Dispositions finales
3.1 Le prétraitement
3.1.1. Hypothèse de calcul
3.1.2. Vitesse de décantation
3.1.3. Durée de rétention
3.1.4. Capacité du bac
3.1.5. Dimensions du bac de décantation dans le cas de notre étude
3.2 Le réservoir de stockage
3.2.1. Dimensionnement
3.2.2. Temps de remplissage du réservoir
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
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