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Processus d’étape du cycle de l’eau
Le cycle de l’eau est un phénomène naturel sur le globe. D’abord, le cycle de l’eau commence par la tombée des précipitations sur le globe. Une partie de l’eau ruisselle sur la surface du sol pour constituer des ruisseaux et des rivières, et autre partie s’infiltre dans la nappe souterraine. Ce sont les ruisseaux, les rivières et les eaux souterraines qui alimentent les lacs ; l’ensemble des eaux souterraines et des eaux de surfaces se joint à l’océan.
L’eau retourne vers l’atmosphère sous forme de vapeurs, par le phénomène d’évapotranspiration des océans et des végétaux ; grâce à la présence de l’énergie solaire. La vapeur est transportée à une longue distance par les gradients thermiques et les vents. Ces vapeurs d’eaux vont se constitués en nuages ; ces nuages constituent des gouttelettes ou des cristaux d’eau, qui croisent lentement son volume durant son déplacement par le vent. Après, il tombe par gravitation, sous forme de pluie, de gel ou de neige.
L’eau utilisée pour produire un bien additionne l’eau bleue (l’eau visible des mers, des lacs, des nappes phréatiques) et l’eau verte (l’eau non visible, absorbée par les plantes et à la surface des sols).
Le bassin hydrologique ou bassin versant
Un bassin versant est une partie de territoire délimitée par des lignes de crête. Un bassin versant réel est le domaine pour laquelle toute précipitation qui tombe dessus afflue vers l’exutoire (cours d’eau, lac, mer, océan, etc.…).
Un bassin versant topographique est le domaine pour laquelle le ruissellement provoqué par les précipitations afflue vers l’exutoire.
Endoréisme : L’endoréisme est une forme spéciale de bassin versant qui engendre une concentration de l’eau à un endroit du bassin versant.
On dit « endoréisme de ruissellement » si les apports des différents éléments du réseau hydrographique se concentrent à la limite du bassin versant et suivent un long parcours dans le sol et pourraient éventuellement se mêler aux nappes souterraines d’un autre bassin versant. On dit «endoréisme total» si les apports se concentrent à l’intérieur du bassin versant pour former un lac permanant ou temporaire sans filtration dans le sol. Ainsi, les apports sont évapotranspirés sans participer au ruissellement.
Hydrogéologie
L’hydrogéologie est la science des eaux souterraines. Elle a pour objet l’étude du rôle des matériaux constituant le sol, le sous-sol et les structures géologiques d’origine, la distribution du mode de gisement, les modalités de l’écoulement et les propriétés physico-chimiques de l’eau. Elle se préoccupe également de l’exploitation et de la conservation des ressources souterraines.
Une nappe est l’ensemble des eaux comprises dans la zone saturée d’un aquifère, dont toutes les parties sont en liaison hydraulique qui se repose sur une couche imperméable. Elle peut être alimentée, ou soutenue, par l’infiltration de l’eau de surface.
Une nappe aquifère est une formation contenant de façon temporaire ou permanente de l’eau et constituée de roches perméables et capable de la restituer naturellement (sources) et/ou par exploitation (puits, sondage).
Il existe deux types d’aquifères ; qui sont : L’aquifère homogène, quand la couche de l’aquifère est une perméabilité d’interstices (sables, graviers) et la vitesse de percolation de l’eau est lente. L’aquifère hétérogène, quand la couche de l’aquifère est une perméabilité de fissures (granite, calcaire karstique) et la vitesse de percolation de l’eau est plus rapide.
Zone saturée : zone du sous-sol dans laquelle l’eau occupe complètement les interstices des roches, formant, dans un aquifère, une nappe d’eau souterraine. La zone saturée des nappes distingue deux types d’eau :
l’eau liée, liée au solide par des forces électrostatiques et moléculaires, les deux processus étant limités dans l’espace ;
l’eau libre, susceptible de se déplacer sous l’effet de la gravité et des gradients de pression. Zone non saturée : zone du sous-sol comprise entre la surface du sol et la surface d’une nappe libre. Contrairement à la zone saturée qui contient deux phases (liquide pour l’eau, solide pour les grains), il y a ici existence d’une troisième phase : l’air. La saturation est alors la part des pores occupée par un type de fluide.
Notion de l’assainissement
L’assainissement s’entend, au sens du code de l’eau, en toutes mesures destinées à faire disparaître les causes de salubrité, de manières à satisfaire la protection de la ressource en eau, la commodité du voisinage, la santé et la sécurité de la population, la salubrité publique, l’agriculture, la protection de la nature et de l’environnement, la conservation des sites et des monuments. Objectifs : L’assainissement des agglomérations a pour objet d’assurer l’évacuation des eaux pluviales et usées ainsi que leurs rejets dans les exutoires naturelles sous des modes compatibles avec les exigences de la santé publique.
Il s’agit surtout d’objectif de mise à disposition d’infrastructures pour faciliter l’accès aux services d’assainissement. Les objectifs prioritaires sont :
Au niveau des ménages, informer les gens sur l’utilisation des branches d’assainissement des eaux domestiques ; tout en protégeant l’environnement (nappes aquifères, cours d’eau, voisinage…), afin de lutter contre les insectes, les rongeurs, et autres vecteurs de maladies. Au niveau des points d’eau, informer et implanter des systèmes d’assainissement adéquat.
L’adduction d’eau potable (AEP)
Une adduction d’eau potable, communément appelé AEP, définie globalement l’ensemble d’un système qui englobe les ressources en eau, les infrastructures d’exploitation, et la gestion du réseau d’adduction.
Les besoins en eau s’expriment en termes de quantité et de qualité, mais également de disponibilité. Il existe de nombreux exemples de points d’eau sous utilisés, car trop éloignés des habitations, ou de consommation d’eau limitée par des corvées d’eau longues et pénibles. Il est donc indispensable que les populations aient un accès aisé aux points d’eau.
Encadrement de la qualité de l’eau par la législation : L’Etat malgache a adopté un cadre de la sécurité sanitaire des eaux sur la base de la loi 98-029 Article 38 portant code de l’eau déclarant que : « Tout eau livrée à la consommation humaine doit être potable. Une eau potable est définie comme une eau destinée à la consommation humaine qui, par traitement ou naturellement, répond à des normes organoleptiques, physicochimiques et bactériologiques fixés par décret».
Cette loi conduit à l’étude de la possibilité de l’utilisation de l’eau, dont : L’analyse organoleptique et physicochimique pour l’élimination des plus petites particules (les colloïdes) comme la couleur et la turbidité et pour la facilité des traitements.
L’examen bactériologique pour déterminer la qualité des éléments pathogènes (bactéries, parasites, virus) dans l’eau, et pour établir les caractéristiques des traitements de stérilisation de l’eau.
Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
PARTIE I : LES CADRES GENERAUX DE LA ZONE D’ETUDE
CHAPITRE I. GENERALITES SUR LA ZONE D’ETUDE
I.1. Localisation du périmètre d’étude
I.1.1. La Région de Vakinankaratra
I.1.2. Le District de Betafo
I.1.3. La commune de Betafo
I.2. Contextes géographiques physiques
I.2.1. Relief et réseaux hydrographiques
I.2.2. Caractéristiques climatiques et végétation
I.2.3. Pédologie
I.3. Contextes sociaux
I.3.1. Situation démographique
I.3.2. Services sociaux
I.3.3. Education
I.3.4. Infrastructures sanitaires
I.3.5. Religions
I.3.6. Infrastructures routières
I.4. Contextes économiques
I.4.1. Agriculture
I.4.2. Elevage
I.4.3. Pêche et aquaculture
I.4.4. Transport et tourisme
I.4.5. Activités commerciales
I.4.6. Ressources minières
Conclusion partielle
CHAPITRE II : CADRE GEOLOGIQUE
II.1. Géologie de Madagascar
II.2. Le socle cristallin
II.3. Les bassins sédimentaires
II.4. Le domaine d’Antananarivo
II.4.1. Groupes et complexes du Néoarcheen
II.4.1.1.Groupe du Vondrozo
II.4.1.2.Groupe de Sofia
II.4.1.3.Suite de Betsiboka
II.4.1.4.Complexe de Tsaratanana
II.4.2. Formation du Néoprotérozoîque
II.4.2.1. Groupe de Manampotsy
II.4.2.2. Groupe d’Ambatolampy
II.5. Le volcanisme d’Ankaratra
II.6. Aux alentours d’Antsirabe
II.7. Géologie et morphologie de Betafo
II.7.1. Géologie
II.7.2. Observation morphologie
II.7.3. Hydrogéologie
Conclusion partielle
PARTIE II : NOTIONS EN HYDRAULIQUE ET EN AEP
CHAPITRE I : NOTION EN HYDRAULIQUE
I.1. Hydrologie
I.1.1. Cycle de l’eau
I.1.2. Processus d’étape du cycle de l’eau
I.1.3. Equation de la conservation hydraulique
I.1.4. Bilan hydrologique
I.1.5. Le bassin hydrologique ou bassin versant
I.1.6. Le bassin hydrogéologique ou bassin des eaux souterraines
I.2. Hydrogéologie
I.2.1. Quelques définitions
I.2.2. Classifications des nappes
I.2.2.1. Aquifère à nappe libre
I.2.2.2. Aquifère à nappe captive
I.2.2.3. Aquifère à nappe semi captive
I.2.2.4. Aquifère à nappe suspendue
I.2.3. Estimation du débit d’une nappe
I.2.4. Les différents types de sources
I.2.4.1. Ressources en eaux souterraines
I.2.4.2.Etude descriptive des sources
Conclusion partielle
CHAPITRE II : NOTION SUR L’ADDUCTION D’EAU POTABLE (AEP)
II.1. L’adduction d’eau potable (AEP)
II.1.1. Quelques définitions
II.1.2. Encadrement de la qualité de l’eau par la législation
II.1.3. Objectifs
II.1.4. Résultats attendus
II.1.5. Types d’AEP
II.2. Notion de l’assainissement
II.3. Constitutifs du système d’AEPG
II.3.1. Ouvrage de captage
II.3.2. Ouvrage de traitement
II.3.3. Ouvrage du réservoir
II.3.4. Des conduites d’eau
II.4. Eléments techniques constituant l’AEP
II.4.1. Pertes de charge
II.4.2. Pression dans les conduites
II.4.3. Flux et vitesse (équation de continuité)
Conclusion partielle
PARTIE III : ETUDE DE FAISABILITE TECHNIQUE
CHAPITRE I : ANALYSE DIAGNOSTIQUE ET ETUDE DE BASE POUR LA CONCEPTION DE L’OUVRAGE
I.1. Système existant en adduction d’eau potable et en assainissement
I.1.1. En adduction d’eau potable
I.1.2. En assainissement
I.2. Étude de base pour la conception de l’ouvrage
I.2.1. Ressources en eaux dans la Commune
I.2.2. Ressources en eau mobilisable par des sources pour l’AEP de Betafo
I.2.3. Analyse de l’eau
I.2.3.1. Paramètres d’analyse
I.2.3.2. Résultats et interprétation d’analyse
I.3. Estimation de besoin en eau
I.3.1.Accroissement démographique
I.3.2.Besoin en eau du village
I.3.3.Calcul du volume puisé V
I.3.4.Débit et coefficient de pointe horaire
Conclusion partielle
CHAPITRE II : DESCRIPTION DU PROJET ET FAISABILITE TECHNIQUE
II.1. Choix et description sommaire des variantes
II.1.1. L’ouvrage de captage
II.1.2. La conduite d’amenée
II.1.3. La station de traitement
II.1.4. L’ouvrage du réservoir
II.1.5. La conduite de distribution
II.1.6. Bornes fontaines (BF)
II.2. Faisabilité technique
II.2.1. Besoin en eau de la population par réseau
II.2.2. Dimensions des ouvrages
II.2.2.1. Dimensions de réservoir
II.2.2.2. Dimensionnement des conduites d’eau
II.2.2.3. Dimensionnement du captage
II.2.2.4. Dimensionnement des Bornes Fontaines
Conclusion partielle
PARTIE IV : ETUDE FINANCIERE ET IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX
CHAPITRE I : ETUDE ECONOMIQUE DU PROJET
I.1. Estimation du coût de projet
I.2. Proposition sur le prix du mètre cube d’eau
I.2.1. Charges fixes
I.2.2. Coût d’amortissement
I.2.3. Prix du mètre cube d’eau
I.3. Structure de gestion
I.4. Diagramme de gestion
Conclusion partielle
CHAPITRE II : ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL
II.1. Nature d’une étude d’impact environnemental
II.2. Description du projet
II.3. Analyse des impacts du projet
II.4. Évaluation des impacts
II.5. Mesure d’atténuation des impacts probables
II.6. Plan de gestion environnementale du projet
II.6.1. Le programme de surveillance
II.6.2. Le programme de suivi
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIE
WEBOGRAPHIE
ANNEXES
