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INTERPRETATION DES PROBLEMES DE DUALITE ENTRE ROUTE ET BARRAGE :
Une route construite en remblaie dans une plaine pourrait modifier ou même bloquer l’écoulement naturel des eaux, dans le cas où les ouvrages hydrauliques étaient insuffisants, car elle jouera un rôle de barrage. Cela est prouvé par le fait qu’en période de crue, les hauteurs des eaux de part et d’autre de ladite route sont différentes. Et comme il s’agit de plaine, les problèmes d’irrigation devraient être réglés.
Relief de la zone et potentialité du sol
En général, la zone d’étude est une plaine, son bassin versant est doté, d’une part, d’un relief composé de plaines littorales, et d’autre part, de collines moins accidentées et à très faibles altitudes.
Hydrographie
L’hydrographie de la zone est marquée par la rivière Mamba, un des affluents de la rivière IKOPA au niveau de la plaine d’Antananarivo. Cette dernière figure parmi les grandes rivières de Madagascar.
CLIMATOLOGIE
Définition :
Dans son sens le plus courant, « le climat est l’ensemble des qualités de l’atmosphère d’un lieu sur une longue durée ». Selon l’Encarta 2009, le climat est la météorologie moyenne sur une période d’environ 30 ans.
Par ailleurs, la climatologie s’intéresse sur l’analyse quantitative à plus long terme de la moyenne des paramètres requis au niveau d’une station météorologique. Mais ce qui nous intéresse et fait l’objet de notre étude sont : la température de l’air ; la pluviométrie ; la direction et la vitesse du vent ; l’humidité de l’air et l’évapotranspiration.
Climat :
La zone d’étude appartient à la région des Hauts plateaux du centre de Madagascar.
Cette région est soumise à un climat tropical d’altitude relativement frais et humide.
Température
La zone d’étude est caractérisée par une température moyenne annuelle de 25°C. Les données disponibles de la température sont celles relevées à la station d’Ivato-Aéroport.
Pluviométrie
La station météo la plus proche est celle d’Ivato Aéroport. Malheureusement, les données existantes sont insuffisantes pour les études statiques. Il n’en a que 10 années d’observation.
Les séries de 38 années d’observation de pluie mensuelle et de 49 années d’observation de pluie maximale journalière à la station Antananarivo Observatoire sont utilisées, pas vraiment éloignée de notre zone d’étude.
Entre les années d’observation de 1961 à 1998, la pluviométrie moyenne annuelle est de 1321,8 mm. Les pluviométries moyennes mensuelles varient de 7,4 mm à 283 mm.
Le tableau suivant donne les résultats de la pluviométrie moyenne mensuelle et de l’écart-type du site d’étude.
Les détails des données pluviométriques sont donnés en annexe II.
Pluviométrie de différentes fréquences :
Les données de pluie annuelle ont été ajustées par la loi normale de Gauss. Après vérification de celle-ci de Khi-deux 2, le détail de calcul figure en annexe II.
La pluviométrie quinquennale sèche annuelle est égale à 1105 mm.
La distribution mensuelle de P5s s’obtient en appliquant le pourcentage de répartition mensuelle sur la pluviométrie moyenne annuelle au sein de la station étudiée, détaillé dans l’annexe II.
Pluviométries maximales journalières de différentes fréquences
La pluie maximale journalière de fréquence décennale humide est obtenue par ajustement statistique suivant la loi de GUMBEL qui a été vérifiée par le test de Khi-deux 2. (Conférer annexe II). Elle est égale à 119 mm.
Vent et cyclone
Le vent est modéré toute l’année, avec une dominance de l’Alizé du Sud-Est, d’avril à septembre.
Humidité relative
L’humidité relative participe directement dans le processus des pertes par évaporation des eaux de surface. Pour les bassins versants de la zone d’étude, nous avons utilisé les données recueillies à la station d’Ivato Aéroport (conférer Annexe I).
Insolation
L’insolation représente la durée du jour sans nuage. A part la nébulosité, elle dépend de la position du soleil, de la latitude et du jour de l’année. Elle est exprimée en nombre d’heure et le rayonnement favorise l’évaporation.
Pour le bassin versant de notre zone d’étude, les données relatives à l’insolation mensuelle sont présentées dans le tableau
Evapotranspiration
L’évapotranspiration réelle (ETR) est la quantité réelle d’eau évaporée ou transpirée par le sol, les végétaux et les surfaces d’eau libres d’un bassin versant (J.P. Laborde, Eléments d’Hydrologie de surface, Edition 2009).
D’après le Modèle Numérique de Terrain conçu à partir des courbes de niveau équidistant de 1m téléchargées à partir du logiciel global mapper 15, il y a deux bassins versants générant des débits vers la rivière Mamba qui prennent source au Nord-Est de l’agglomération.
Caractéristiques hydrologiques de la zone d’étude
Caractéristiques géomorphologiques
Le bassin versant est l’unité géographique sur laquelle se base l’analyse du cycle hydrologique et de ses effets. C’est une surface élémentaire hydrologiquement close, c’est-à-dire qu’aucun écoulement n’y pénètre de l’extérieur et que tous les excédents de précipitations s’évaporent ou s’écoulent par une seule section de contrôle appelée exutoire.
Selon le Modèle Numérique de Terrain, dans cette étude les deux bassins versants sont considérés générant des débits qui passent sur la nouvelle voie Tsarasaotra -Ivato.
Surface et perimetre
La surface (S) d’un bassin versant est la portion du plan délimité par son contour ou périmètre (P). Sa mesure peut se faire soit à l’aide d’une planimétrie, soit par la méthode des petits carrés, soit par l’utilisation d’un logiciel SIG (Système d’Information Géographique).
Dans notre cas, on a tracé à l’aide du logiciel ARCGIS 10.1, un logiciel SIG, à partir d’un Modèle Numérique de Terrain transformé en image raster élaboré à partir des courbes de niveaux téléchargé par le logiciel global mapper. En système de coordonnées WGS 84 Zone 38 Sud, puis traitée.
Drain principal
C’est le plus long cheminement hydraulique noté Lriv, obtenu en traçant sur la carte à l’aide du logiciel ARCGIS 10.1.
Forme du bassin versant
La forme du bassin versant a une influence sur l’allure de l’hydrogramme à son exutoire. L’indice de compacité de Gravelius (1914), noté KG, permet de caractériser la forme du bassin versant. Elle est définie comme le rapport du périmètre du bassin au périmètre du cercle ayant la même surface :Où :
KG, désigne l’indice de compacité de Gravelius [adimensionnel] P, désigne le périmètre du bassin versant
[km] S, désigne la surface du bassin versant
[km²]
Plus la valeur de KG est proche de 1, plus la forme du bassin est arrondie, par contre si KG est largement supérieur à 1, on a une forme allongée. Hydrologiquement, cela signifie que pour une même pluie, un bassin de forme allongée favorise de plus faibles débits de pointe de crue, ceci est dû à un cheminement important de l’eau à l’exutoire. Par contre, un bassin de forme arrondie présente un temps de concentration plus court et génère des débits de pointe plus forte.
Courbe hypsometrique
La courbe hypsométrique est la représentation de la surface des deux bassins versants, exprimée en pourcentage, en fonction de l’altitude. Elle donne un bon aperçu de la répartition altimétrique du bassin versant. Elle porte en abscisse le pourcentage de surface du bassin qui se trouve au-dessus de l’altitude représentée en ordonnée (Figure ci-dessous).
Rectangle équivalent
La notion du rectangle équivalent ou rectangle de Gravelius permet de comparer les bassins versants entre eux du point de vue influence de leurs caractéristiques géométriques sur l’écoulement.
Il s’agit de transformer géométriquement le bassin en un rectangle de même périmètre et de même surface dont les dimensions peuvent être calculées à partir des relations suivantes Où :
Lreq, désigne la longueur du rectangle équivalent [km] lreq, désigne la largeur du rectangle équivalent [km]
Pente du bassin versant
C’est une caractéristique topographique très importante qui conditionne directement deux facteurs du cycle de l’eau : le ruissellement et l’infiltration. Deux manières peuvent être utilisées pour calculer la pente d’un bassin versant, selon les données utilisées, soit :
• A partir des altitudes maximales et minimales, selon la formule de Louis Duret Où :
I, désigne la pente moyenne du bassin versant [m/km]
Zmax, désigne l’altitude maximale ou côte du point culminant du bassin versant [m] Zmin, désigne l’altitude au niveau de l’exutoire [m]
Lreq, désigne la longueur du rectangle équivalent [km]
• A partir des courbes hypsométriques, selon la relation suivante :
| 5% − 95%| est la différence des altitudes respectivement à 5% et 95% de la surface du bassin versant.
Indice de pente
M. Roche a défini l’indice de pente en tenant compte de la totalité du relief du bassin versant Où :
Ip, désigne l’indice de pente [adimensionnel]
Lerq, désigne la longueur du rectangle équivalent [m]
Si, désigne la surface comprise entre deux courbes de niveau voisines [m²] di et di-1, désignent les côtes des courbes de niveaux voisines [m]
Par ailleurs, une relation reliant la pente moyenne du bassin versant et l’indice de pente a été établit par Louis Duret, selon la relation suivante (Louis Duret, Estimation des débits de crues à Madagascar, page 29).
Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE I : DIAGNOSTIC DES OUVRAGES DE FRANCHISSEMENTS DES CAS EXISTANTS DES ROUTES EN REMBLAI A ANTANANARIVO.
CHAPITRE I- ETUDES ET DIAGNOSTICS ROUTIERS DES CAS EXISTANTS SUR ANTANANARIVO
1.1. Route By pass
1.2. Route Boulevard de l’Europe
1.3. La route Bretelle Ankadimbahoaka
CHAPITRE II- INTERPRETATION DES PROBLEMES DE DUALITE ENTRE ROUTE ET BARRAGE
PARTIE II : ÉTUDE DES CAS DE LA NOUVELLE VOIE IVATO TSARASAOTRA EN TERMES DE SENS D’ECOULEMENT
CHAPITRE I- GENERALITE SUR LA ZONE D’ETUDE
1.1. Situation géographique de la zone d’étude
1.2. Relief de la zone et potentialité du sol
1.3. Hydrographie
CHAPITRE II- CLIMATOLOGIE
2.1. Définition
2.2. Climat
CHAPITRE III-HYDROLOGIE DE LA ZONE D’ETUDE
3.1. Caractéristiques hydrologiques de la zone d’étude
3.2. Etudes des crues
3.3. Etudes de volume de crue décennale en amont de la route
3.4. Estimation du débit maximal transité par la rivière et le court d’eau avant ses débordements
3.5. Estimation du volume d’eau retenu à évacuer pendant le temps de ruissellement
3.6. Volume du contenu du bassin jusqu’à la hauteur de la route
PARTIE III- ETUDES DES OUVRAGES DE FRANCHISSEMENT DE LA NOUVELLE VOIE IVATO TSARASAOTRA.
CHAPITRE I : PRINCIPE DE CALAGE ET DE DIMENSIONNEMENT HYDRAULIQUE
CHAPITRE II- CALCULATION DE NOUVEAU DU DEBIT DE CRUE DECENNALE
2.1. Bassin versant BV
2.2. Laminage de crue
CHAPITRE III- DIMENSIONNEMENT DES OUVRAGES DE FRANCHISSEMENTS EN BETON ARME A L’AIDE DU LOGICIEL ROBOBAT
3.1. Présentation du logiciel
3.2. Principales fonctions du Robot Millenium
3.3. Etapes de fonctionnement du logiciel (robot 25)
3.4. Dalots et Buses
PARTIE IV- IRRIGATION DE LA PLAINE LANIERA
CHAPITRE I- ADEQUATION RESSOURCE – BESOIN
1.1. Estimation des apports
1.2. Besoin en eau de la riziculture
1.2.1. Généralité sur le Logiciel CROPWAT 8.0
1.3. Adequation ressource –besoin
1.4. Débit de pointe
1.6. Débit d’équipement ( qe )
1.6. Débit nominal
PARTIE V- ETUDES ECONOMIQUES
CHAPITRE I- DEVIS DESCRIPTIF
1.1. Principe du sous détail des prix
1.2. Coefficient de déboursé K
CHAPITRE II- DEVIS QUANTITATIF ET ESTIMATIF
PARTIE VI- ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL ET SOCIALE (EIES).
CHAPITRE I- PROCEDURES POUR L’ETABLISSEMENT D’UNE ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL ET SOCIAL
1.1. Charte de l’environnement
1.2. Décret MECIE
1.3. Impacts environnementaux
1.4. Mode de détermination et évaluation des impacts
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
WEBOGRAPHIE
ANNEXES
