UNIVERSITE D’ANTANANARIVO
ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE D ’ANTANARIVO
Mention : Information Géographique et Aménagement du
Territoire
Parcours : Information Géographique et Foncière
Mémoire de fin d’études en vue d’obtention d’un Diplôme d’Ingénieur grade
Master 2 en Information Géographique et Foncière intitulé :
« Application du Système d’Information Géographique sur la
gestion d’évacuation des eaux de pluie dans le quartier de
Besarety ».
Présenté par : Monsieur DJAMIL Mampitohy Ruissel
Encadreurs : Monsieur RAMANANTSIZEHENA Pascal, Professeur titulaire à l’ESPA
Madame NARY HERINIRINA Iarivo, Ingénieur et Chef de service
cartographique à la FTM
Promotion : 2014
UNIVERSITE D’ANTANANARIVO
ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE D ’ANTANARIVO
Mention : Information Géographique et Aménagement du
Territoire
Parcours : Information Géographique et Foncière
Mémoire de fin d’études en vue d’obtention d’un Diplôme d’Ingénieur grade
Master 2 en Information Géographique et Foncière intitulé :
« Application du Système d’Information Géographique sur la
gestion d’évacuation des eaux de pluie dans le quartier de
Besarety ».
Président de jurys : RABARIMANANA Mamy
Encadreurs : Monsieur RAMANANTSIZEHENA Pascal, Professeur titulaire à l’ESPA
Madame NARY HERINIRINA Iarivo, Ingénieur et Chef de service cartographique à la
FTM
Examinateurs : Monsieur RABETSIAHINY Maitre de conférence, Enseignant à l’ESPA
Madame RAKOTONDRAINIBE Norolalao, Ingénieur à la FTM et Enseignant à l’ESPA
Soutenu le 11 décembre 2015 Promotion : 2014
Présenté par : Monsieur DJAMIL Mampitohy Ruissel
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL i
Liste des tableaux :
Tableau 1. Les marchés dans le troisième arrondissement ..................................................... 16
Tableau 2. Différence d’altitude ............................................................................................... 23
Tableau 3. Dimension du bassin versant .................................................................................. 39
Tableau 4. Dimension des sous bassin versant ........................................................................ 39
Tableau 5. Température et précipitation ................................................................................. 43
Tableau 6. Température moyenne ........................................................................................... 44
Tableau 7. Précipitation journalière ......................................................................................... 45
Tableau 8. Coefficient de ruissèlement .................................................................................... 48
Tableau 9. Pluie maximale ........................................................................................................ 49
Tableau 10. Caractéristiques du Bassin versant ....................................................................... 50
Tableau 11. Caractéristiques des sous bassin versant ............................................................. 50
Tableau 12. Dimensionnement des buses ............................................................................... 55
Tableau 13. Capacité de dépollution ........................................................................................ 66
Tableau 14. Coût des ressources humaines ............................................................................. 70
Tableau 15. Cout de location des matériels ............................................................................. 71
Tableau 16. Nombre de population par Fokontany dans le Troisième Arrondissement .......... IV
Tableau 17. Enseignement et éducation dans le Troisième Arrondissement ........................... V
Tableau 18. Résultat de levé .................................................................................................... VII
Tableau 19. Extrait de la pluviométrie .................................................................................... XIV
Liste des figures :
Figure 1: Schéma illustrant le réseau unitaire ............................................................................ 5
Figure 2: Schéma illustrant le réseau séparatif .......................................................................... 5
Figure 3: Schéma illustrant le réseau pseudo séparatif ............................................................. 6
Figure 4: Morphologie de réseau d'assainissement ................................................................... 6
Figure 5: Etat des réseaux .......................................................................................................... 7
Figure 6: les grandes fonctionnalités du SIG ............................................................................ 12
Figure 7 : Ordures amassées dans les réseaux d’évacuation ................................................... 18
Figure 8 : processus de traitement des données ..................................................................... 26
Figure 9 : chaussée poreuse ..................................................................................................... 59
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL ii
Liste des cartes :
Carte 1 : Situation administrative ............................................................................................. 15
Carte 2 : point cotes ................................................................................................................. 27
Carte 3 : comparaison .............................................................................................................. 29
Carte 4 : différence d'altitudes ................................................................................................. 30
Carte 5 : MNT ........................................................................................................................... 32
Carte 6 :zone inondable ........................................................................................................... 34
Carte 7 : bassin versant ............................................................................................................ 38
Carte 8 : paramètres caractérisant le bassin versant .............................................................. 42
Carte 9 : réseaux d'assainissement proposés .......................................................................... 62
Liste des abréviations :
Ar : Ariary
BDA : Bureau de Développent d’Antananarivo
CAO : Conception assistée par ordinateur
CC : Chef de Chantier
CE : Chef d’Equipe
CEG : Collège d’Enseignement Général
Cm: Centimètre
CREAMS: Chemicals Runoff and Erosion from Agricultural Management Systems
CUA : Commune Urbaine d’Antananarivo
E : Est
Etal : étalage
EPP : Ecole Primaire Publique
Ep : Eau de pluie
EU : Eau Usée
F : Fréquence
Fft : forfaitaire
FKT : Fokontany
FTM : Foibe Taonsaritanin’I Madagasikara
GDOP: Geometrical Dilution Of Precision
GPS: Global Positioning System
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL iii
h: heure
Ha : hectare
Hab : Habitant
Kg : kilogramme
Km : kilomètre Ln :
logarithme népérien m :
mètre mm : millimètre
mn : minute
MO : Main d’Œuvre
OS : Ouvrier Spécialisé
P : Pluie
𝑃̅ : Pluie moyenne
PVC : Polychlorure de vinyle
RN : Route Nationale
S : Surface
SIG : Système d’Information Géographique
STRM: Shuttle RadarTopography Mission
SWAT: Soil and Water Assessment Tool
SWRRB: Simulator for Water Resources in Rural Basins
SWIM: Soil and Water Integrated Model
USD: United State Dollar
USDA: United State Department of Agriculture
USGS: United State Geological Survey
Zmax : Z maximale (altitude maximale)
Zmin : Z minimale (altitude minimale)
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL iv
REMERCIEMENTS
Je tiens à remercier Dieu tout puissant de m’avoir donné la force et la santé durant mes
années d’étude et l’élaboration de ce présent mémoire, que la grâce soit d’abord rendue à lui.
J’adresse aussi mes remerciements à :
Monsieur ANDRIANARY Philippe Antoine, Directeur de l’Ecole Supérieur Polytechnique
d’Antananarivo ;
Monsieur RABARIMANANA Mamy, Chef du Département de l’Information
Géographique et Aménagement du Territoire qui m’a fait l’honneur de présider ma
soutenance de mémoire ;
Monsieur RAMANANTSIZEHENA Pascal, Professeur Titulaire au sein du Département
Information Géographique et Foncière de ne pas avoir hésité de m’encadrer durant
l’élaboration de ce mémoire ;
Madame NARY HERINIRINA Iarivo, Ingénieur à FTM et enseignant à l’Ecole Supérieur
Polytechnique d’Antananarivo qui m’a donné des conseils pendant l’élaboration de ce
mémoire ;
Je tiens également à remercier :
Monsieur RABETSIAHINY Maitre de conférence, Enseignant à l’Ecole Supérieur
Polytechnique d’Antananarivo ;
Madame RAKOTONDRAINIBE Norolalao, Ingénieur à la FTM et Enseignant à l’Ecole
Supérieur Polytechnique d’Antananarivo ;
D’avoir accepté d’être membre de jury de ce mémoire ;
Tous les enseignants et tout le personnel de l’Ecole Supérieur Polytechnique d’Antananarivo,
en particulier ceux du Département Information Géographique et Foncière ;
Toute ma famille, mes amis et tous ceux qui ont contribué à l’élaboration de ce travail ;
Je vous remercie tous.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL v
SOMMAIRE
INTRODUCTION .......................................................................................................................... 1
Partie I. GENERALITES ................................................................................................................ 3
CHAPITRE I. GENERALITE SUR L’ASSAINISSEMENT .................................................................... 4
CHAPITRE II. GENERALITE SUR LE SIG ........................................................................................ 9
CHAPITRE III. GENERALITE SUR LA ZONE D’ETUDE ........................................................... 14
Partie II. ETUDES TECHNIQUES ......................................................................................... 20
CHAPITRE I. LEVE TOPOGRAPHIQUE .................................................................................. 21
CHAPITRE II. APPLICATION DU LOGICIEL SIG ........................................................................... 25
CHAPITRE III. ETUDES HYDROLOGIQUES ................................................................................. 40
CHAPITRE IV. PROPOSITION DES SOLUTIONS .......................................................................... 52
Partie III. IMPACTS, STRUCTURES DE PEREINISATION ET COUT ........................................ 63
CHAPITRE I. IMPACTS DU PROJET ............................................................................................ 64
CHAPITRE II. ESTIMATION DU COUT ........................................................................................ 69
CHAPITRE III. AUTRES INFORMATIONS A PRENDRE EN COMPTE ..................................... 73
CONCLUSION GENERALE .......................................................................................................... 76
BIBLIOGRAPHIE ........................................................................................................................... I
WEBOGRAPHIE ........................................................................................................................... II
ANNEXE ..................................................................................................................................... III
Table des matières ................................................................................................................... XV
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 1
INTRODUCTION
L’abondance des eaux de pluie devient une nuisance dans le milieu urbain. Du point de
vue quantitatif, elle est susceptible de provoquer une inondation des bas quartiers de la ville
et du point de vue qualitatif, elle véhicule des pollutions. Cette situation est l’un des pires
ennemies du confort de la ville qui provoque des risques sanitaires et des dégâts considérables.
Pendant la pluie, l’eau monte soudainement et les habitants fuient leurs habitations pour se
mettre à l’abri en attendant que l’eau se retire.
Jusqu’à maintenant l’évacuation de ces eaux reste encore un grand problème. Pendant
la période de crue, des déchets liquides et solides se refoulent vers les bas quartiers de la ville.
En plus, les réseaux d’assainissement sont en mauvais état, il y a des quartiers qui n’en
bénéficient même pas. Il est donc difficile de gérer la collecte et l’évacuation des eaux de pluie.
Le quartier de Besarety et ses environs sont les plus souvent touchés par ce grand
problème. Evidement tout le monde a une grande responsabilité pour résoudre ce problème
en particulier les géomètres topographes. Avant de donner ou de proposer des solutions, il est
impératif d’envisager le diagnostic en faisant des différentes études. En ce moment, grâce à
l’évolution de la technologie il existe des logiciels performants qui facilitent les études dans le
domaine que nous voulons effectuer dans ce présent mémoire. Le logiciel SIG est un outil
nécessaire pour trouver des moyens indispensables pour pouvoir découvrir et visualiser les
différentes informations dans ce quartier. Ce logiciel a donc des apports pertinents permettant
la prise des décisions face à ce problème ainsi que d’octroyer d’autres éléments utilisables aux
différents calculs nécessaires. Il est donc très indispensable pour la gestion d’évacuation des
eaux de pluie et c’est pour cette raison que je choisis d’intituler ce présent mémoire : «
Application du Système d’Information Géographique sur la gestion d’évacuation des eaux
de pluies dans le quartier de Besarety ».
Cette étude a pour objectif de trouver des moyens pour diminuer la quantité des eaux
de ruissèlement écoulées dans ce quartier afin d’éviter la stagnation des eaux tout au long du
quartier pendant la saison de pluie. En outre, elle a pour but d’étudier l’atténuation des risques
et les dégâts causés par l’excès des eaux de pluie.
Pour bien cerner ces objectifs, l’étude comportera dans son ensemble trois parties.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 2
Dans la première partie nous allons voir les généralités et faire un aperçu sur de
l’assainissement, le Système d’Information Géographique et la zone d’étude.
La deuxième partie est consacrée aux études techniques et la proposition des solutions. Des
études topographiques, l’application du SIG et l’étude hydrologique seront dans cette partie.
Enfin, dans la troisième et dernière partie ; les impacts, les structures de pérennisation
et coût suivit des perspectives et de quelques aspects à prendre en compte y seront discutés.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 3
Partie I. GENERALITES
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 4
CHAPITRE I. GENERALITE SUR L’ASSAINISSEMENT
I.1. Historique sur le plan d’assainissement dans la ville d’Antananarivo
Jusqu'aujourd’hui, le plan directeur sur l'assainissement établi en 1974 constitue
toujours un document cadre pour la planification donnant les grandes orientations et les
priorités en matière d’investissements. Or, ce plan n'est entré dans sa phase de réalisation
qu'en 1985 et qui a été actualisé en 1993. Le but était de dresser un programme
d’équipements ainsi que la mise en place d’une structure de gestion et de maintenance de ces
équipements. Ce plan comporte trois phases de cinq (05) ans chacune. La première phase a
débuté en 1995 a pris fin en 2000. Au terme de cette première phase, la CUA a préconisé de
mener une étude complémentaire relative à l’assainissement eaux usées de la plaine
d’Antananarivo. Cette étude a pour objets de dresser un état de lieux de la situation de la
collecte et du traitement des eaux usées dans la zone d’influence du projet d’aménagement
de la plaine d’Antananarivo, de formuler des recommandations pour l'ajustement éventuel de
schéma directeur et l'amélioration à court ou moyen terme de la situation sanitaire. Ces deux
documents cadrent toutes les activités en matière d'assainissement au sein de la CUA. [1]
I.2. Définition de l’assainissement
C’est une démarche visant à améliorer la situation sanitaire globale de l’environnement
de ces différentes composantes. Il comprend la collecte, le traitement et évacuation des
déchets liquides, des déchets solides et des excréments. [2]
L’assainissement désigne aussi l’ensemble des moyens de collecte, de transport et de
traitement d’épuration des eaux usées avant leur rejet dans les rivières ou dans le sol.
I.3. Les différentes modes d’assainissement
En général nous avons trois modes d’assainissement qui sont : le réseau unitaire, le réseau
séparatif et le réseau pseudo séparatif.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 5
I.3.1. Réseaux unitaires
Le système des réseaux unitaires est composé d’une seule conduite destinée à
recueillir l’ensemble des eaux usées domestiques et des eaux pluviales définies. Cela signifie
que la collecte des eaux en réseau unitaire se fait dans un même collecteur.
Figure 1: Schéma illustrant le réseau unitaire
I.3.2. Réseaux séparatifs
Ce système se compose de deux conduites parallèles :
Un premier réseau qui reçoit exclusivement les eaux usées domestiques et certaines eaux usées
industrielles pour les acheminer vers des équipements d’épuration.
Un deuxième réseau qui reçoit exclusivement les eaux pluviales et certaines eaux industrielles
propres pour les rejeter directement dans le milieu naturel.
Dans le réseau séparatif la collecte des eaux se fait donc dans des différents collecteurs comme
indique la figure 2.
Figure 2: Schéma illustrant le réseau séparatif
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 6
I.3.3. Réseau en système pseudo séparatif
Ce système se compose d’un seul collecteur, comme le système unitaire, dont le doublement
pour devenir un système séparatif est programmé. Bien que les eaux admises dans le réseau
public soient les mêmes que celles définies pour le système unitaire, le propriétaire doit
procéder à la séparation absolue des eaux comme dans le système séparatif jusqu’au point de
branchement au réseau public.
Le raccordement en mode séparatif sera donc possible, aux frais du propriétaire dès le
doublement du collecteur public.
Figure 3: Schéma illustrant le réseau pseudo séparatif I.4. Morphologie des réseaux d’assainissement
Le réseau d’assainissement est constitué de l’ensemble de canalisations et des ouvrages
spéciaux dont la morphologie se présente comme suit :
Canalisations en amont (égouts)
Collecteur
Émissaire
= +
Liaison surface-réseau (ouvrages
de collecte et de visite)
Liaison réseau-milieu naturel
Amélioration du fonctionnement
Figure 4: Morphologie de réseau d'assainissement
Ensemble de
canalisations
Réseau
d’assainissement
Ouvrages
Spéciaux
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 7
L’ensemble de canalisations est le plus souvent des ouvrages qui servent à conduire les eaux
dans un endroit et/ou de les collecter. Tandis que les ouvrages spéciaux, ils sont presque des
ouvrages de liaison ou d’amélioration du fonctionnement des réseaux.
I.5. Situation actuelle des réseaux d’assainissement de la ville d’Antananarivo
I.5.1. Etat des réseaux d’égout
Les réseaux des eaux usées de la ville d’Antananarivo ne couvrent que 25% de son étendue,
le reste adopte un système d’assainissement individuel. [1] Actuellement ils sont en mauvais
état.
Figure 5: Etat des réseaux I.5.2. Description du système mis en place
Le système d'assainissement mis en place comprend plusieurs réseaux indépendants suivant
un découpage par bassins versants, dont une grande partie est constituée de réseaux unitaires,
l'autre partie formée de réseaux séparatifs. La plupart de ces réseaux fonctionnent
gravitairement, excepté quelques tronçons de réseaux des bas quartiers qui sont en
refoulement. Quelques stations de pompage sont installées dans la zone des bas quartiers
pour relever ou refouler les eaux usées. [1]
a. Réseaux unitaires
Les réseaux unitaires occupent la vieille ville, les parties en altitude, dont les collecteurs
gravitaires débouchent principalement soit dans le canal Andriantany, soit vers les fonds de
vallée aménagés le plus souvent en rizières.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 8
Pour le réseau du bassin versant d'Analakely, les eaux usées sont rejetées dans le canal
Andriantany via la station de pompage d'Isotry et via le collecteur de la route de Mahajanga ;
pour ce du lac Anosy, les eaux usées sont refoulées vers la station de pompage des 67 ha puis
envoyées vers l'Ikopa par pompage.
Dans le réseau de la vallée de l'Est, les eaux usées collectées convergent vers le marais Masay
via les canaux du fond de la vallée ; de même, les petits réseaux d'Ambohimanarina, de
l'Université d'Ankatso, des cités d'Ambohipo et de Mandroseza et du bassin de Moraranoles
eaux usées sont rejetées vers les fonds de vallée.
Le total linéaire des réseaux unitaires mesure plus 150 km si en plus des conduites principales
il faut considérer les canaux, caniveaux et autres buses de petites sections.
b. Réseaux séparatifs
Les réseaux séparatifs sont rencontrés dans la partie ouest, ville basse et zones urbanisées de
la plaine.
Ces réseaux comprennent les réseaux de collecte des quartiers bas : 67 ha, Ambodin’Isotry,
Ampefiloha, Hôpital HJRA, Anosy.
Le total linéaire des réseaux séparatifs est d'environ 30 km.
Conclusion partielle
Nous avons vu dans ce chapitre en ce qui concerne l’assainissement et les systèmes utilisés
dans la ville d’Antananarivo. Dans le chapitre suivant essayons de voir en ce qui concerne le
système d’information géographique et comment peut-il être utile dans ce présent mémoire.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 9
CHAPITRE II. GENERALITE SUR LE SIG
Introduction
A part les cinq grandes fonctions du SIG (voir figure 4, page 12), on peut aussi l’utiliser dans
des autres domaines. Le cas du chapitre précédant peut-être planifié dans le système
d’information géographique notamment sur la planification des réseaux d’assainissement.
L’utilisation du système d’information géographique peut procurer directement des
informations relatives au système mis en place.
II.1. Généralité sur quelques concepts liés
II.1.1. La géomatique
On peut définir la géomatique comme suit :
C’est une discipline ayant pour objet la gestion des données géographiques et qui fait appel
aux sciences et aux technologies reliées à leur acquisition, leur stockage, leur traitement et
leur diffusion. [3]
Traitement informatique des données géographiques (obtenues par la topométrie, la
cartographie, la géodésie, la photogrammétrie, la télédétection…). (Petit Robert 2014) Elle
intègre principalement les disciplines suivantes : les mathématiques, la physique,
l'informatique, la topométrie, la cartographie, la géodésie, la photogrammétrie et la
télédétection. (Bergeron, 1992).
II.1.2. L’information géographique
L’information géographique est attribuée à toute information dès lors qu’elle est
localisée directement par un système de coordonné ou indirectement par des données
littérales. Elle se présente sous la forme d’une correspondance entre un objet ou un
phénomène décrit de façon partielle ou totale par ses attributs et sa localisation sur la surface
terrestre.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 10
II.2. La projection
Comme dans tout logiciel SIG, il existe déjà des projections près établies. Par exemple :
Si on travaille à La Réunion il suffit de choisir la projection de la Réunion. En France il faut choisir
la projection Lambert et à Madagascar il existe une projection préétablie.
Le système de projection utilisé à Madagascar est la projection Laborde. Elle a été adoptée
depuis 1925 pour l'établissement des cartes topographiques et du réseau géodésique local.
La projection cartographique de Laborde a été établie en 1909, mise en service à Madagascar
depuis 1926 et adoptée par le comité international de géodésie en 1929. Il existe des
projections près établies appelées USERS ou utilisateurs et on établit des différents
paramètres. Dans ce paramètre, il y a toujours deux choses à considérer :
Le Datum : Où l’on introduit les caractéristiques de l’ellipsoïde à utiliser et leur position par
rapport à l’ellipsoïde GRS80. Le nom de Datum est Tananarive 1925.
II.3. Historique et évolution du SIG
II.3.1. Historique
L’historique du développement des SIG peut être divisé en trois périodes : les années 60-70,
représentant les débuts et les premières réalisations, les années 80 pour la consolidation et
l’apparition des premiers logiciels commerciaux, et les années 90 pour la diffusion générale
des outils et de la technologie SIG. [4]
II.3.2. Evolutions actuelles
Le développement de l'Internet pousse l'ensemble des produits commerciaux à offrir une
solution pour l'interrogation du SIG et la conception de cartes via Internet. Mais cette offre
met l'accent sur une consultation simple, au dépend de procédures d'analyse plus complexes.
La gestion du temps est encore peu effective dans les SIG, même si le cadre théorique est bien
posé. Le problème des multi-représentations spatiales d'un même objet doit également faire
l'objet de développements, au niveau de l'implémentation des objets comme au niveau des
contraintes d'intégrité. La géostatistique se démocratise peu à peu, même si elle reste encore
sous-utilisée dans de nombreux domaines d’application.
L'évolution vers des SIG 3D est également sensible, avec des techniques de représentation et
de visualisation qui suivent les capacités de matériels graphiques en forte évolution.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 11
L'introduction de méthodes issues de la vision par ordinateur, de la reconstruction 3D de
techniques d'animation devrait fortement pousser ce secteur en pleine évolution. [4]
Dans ce mémoire, ce qui nous intéresse sur ce logiciel est l’outil 3D.
II.4. Définitions
Chacun a sa version sur la définition du Système d’Information Géographique :
De façon général, c’est l’ensemble des matériels, des logiciels et des données dont la
conception permet la modélisation, la saisie, la gestion, la manipulation, l’analyse et la
représentation des données à référence spatiale grâce à la combinaison d’information. [5]
On définit aussi le Systèmes d’Information Géographique (SIG) comme un système capable
de stocker, partager, consulter et manipuler les objets représentés sur les cartes et les plans
avec leur description géométrique, ainsi que toute l’information qui leur est attachée. [6]
II.5. Les grandes fonctionnalités du SIG
Le SIG a cinq grandes principales fonctions telles que : l’acquisition, l’abstraction, l’archivage,
l’analyse et l’affichage. On peut utiliser le SIG en topographie, en cartographie, en
télédétection, en réseau et en système de gestion des bases des données.
Ceux qui nous intéresses dans ce présent sont l’application : en topographie, en cartographie,
en réseau.
Ces grandes fonctions peuvent être figurées comme suit :
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 12
Requêtes
Cartes thématiques Tableau de données
Figure 6: les grandes fonctionnalités du SIG II.5.1. Données géographiques
Les données géographiques sont des informations relatives aux entités réelles, notamment
leur forme, leur emplacement et leur description. Les données géographiques sont composées
de données spatiales et de données attributaires.
STOCKAGE ET GESTION DES DONNEES
) Abstraction et Archivage (
Saisie des données alphanumériques Saisie des données géographiques
Construction de la topologie
ACQUISITION DES DONNEES
RESTITUTION ANALYSE MISE A JOUR
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 13
II.5.2. Donnée alphanumérique
La donnée alphanumérique ou attributaire ou sémantique est une information textuelle,
qualitative ou quantitative. Elle décrit l’objet géométrique. Elle peut être de nature
démographique (recensement de la population, …), administrative (code du fokontany, …),
économique (nombre de salariés, types d’établissements, …), sociale et commerciale (adresse
des centres de soins sanitaires, …).
Conclusion partielle
Comme tout autre logiciel, le logiciel SIG connaît des évolutions et devient très performant.
Cette évolution nous permet d’utiliser ce logiciel dans plusieurs domaines.
Profitons cette occasion pour localiser notre zone d’étude dans le chapitre suivant.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 14
CHAPITRE III. GENERALITE SUR LA ZONE D’ETUDE
Introduction
Il est nécessaire de connaitre tous les détails sur les renseignements concernant le quartier
d’étude. Le recueil des renseignements a été faite aux divers services administratifs mais le
traitement s’effectue par des logiciels. Sans doute, il est primordial de localiser la zone d’étude
avant de recueillir des informations. Par l’aide du système d’information géographique, nous
avons pu localiser facilement la zone d’étude en utilisant la BD10 de FTM.
III.1. Localisation
III.1.1. Situation administrative
Le quartier de Besarety fait partie du troisième arrondissement est se situe entre les
Fokontany de Mahavoky et Ampandrana à l’ouest, le Fokontany d’Avaradoha et
Soavinandriana à l’est, le Fokontany Ampandrana Atsinanana au sud, le cinquième
arrondissement à l’est et le sixième arrondissement au nord. La carte dans la page suivante
explique cette situation.
III.1.2. Situation géographique
La zone d’étude est inclue dans le troisième arrondissement de la Commune Urbaine d’Antananarivo
dont les coordonnées géographiques sont 18°54’4″ S (latitude) et 47°32′15″E (Longitude).
En les coordonnées en Laborde, le quartier de Besarety se situe entre :
X= 516022 m Y= 799317 m au nord
X= 515698 m Y= 799745 m au sud
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 15
Carte 1 : Situation administrative
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 16
III.2. Démographie
La population de la Commune Urbaine d’Antananarivo a été évaluée, en 2001, à
1 689 000 habitants. Actuellement, elle s'évalue à 2 millions et plus. Le Troisième
arrondissement compte au total de 143 467d’habitant, la densité moyenne est de 21
435habitants par kilomètre carré (voir annexe tableau 17). Dans cet arrondissement on
compte 16 556 toits et 33 001 ménages. Le quartier de Besarety n’occupe que de 4 166
habitants dans une étendue de 0,10Km2 de superficie, soit 42 575 habitants par mètre carré,
de 400 toits avec 890 ménages.
III.3. Les infrastructures
Des marchés, des écoles, des collèges, une université des hôpitaux : tels sont les
infrastructures dans cet arrondissement. Certains renseignements ne seront pas mentionnés
dans cet ouvrage du au retard recensement.
III.3.1. Infrastructures des marchés du troisième arrondissement et ce du
Besarety
Il y a trois sites de marché communaux dans le troisième arrondissement dont le nombre total
de commerçants est plus de quatre cent dix environ. Par rapport aux autres marchés
communaux de l’arrondissement, le nombre des commerçants est plus faible dans le quartier
de Besarety qui subit toujours des inondations à chaque période de crue.
Tableau 1. Les marchés dans le troisième arrondissement
Marchés
communaux
Jour du
marché
Nombre
de
pavillon
Nombre
de
stand/étal
Nombre de stand :
marché
hebdomadaire
Nombre des
commerçants
Besarety 40 176 275 62
Andravoahangy Mercredi 147 870 2435 350
Camp Pochard 750 2801
total 187 1796 5511 412
Source : BDA 2012
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 17
III.3.2. Enseignement et Education
On trouve presque tout sorte d’enseignements et d’éducations que ce soit public ou privé
dans cet arrondissement. Ils sont au nombre de trente dont vingt-deux sont publics et huit
privés. Dans la zone d’étude il y a une école publique avec trois cent quatre-vingt-dix écoliers
et soixante-dix-neuf enseignants en 2012(voir annexe tableau 18).
III.4. Analyse sur les principaux facteurs de l’inondation de ce quartier
Le problème de l’inondation est lié par :
III.4.1. La topographie du quartier
Du point de vue topographique, le quartier de Besarety est entouré par :
La partie la plus haute culmine à environ 1450 m d’altitude aux environs du palais de la Reine
de Manjakamiadana la partie ouest (Faravohitra, Antaninandro) qui est un flanc de colline avec
quelques thalwegs peu prononcés. La partie est découpe de multiples sous bassins dont les
principaux sont les bassins d’Avaradoha traversés par la route nationale RN2, celui de la route
d’Andrainarivo, et celui traversé par la route de l’Université (au niveau de Tsiadana, à
Ampandrana) se trouvent des zones marécageuses vouées à la culture de cressons et dont la
pente varie de 1°/oo à 1%.
Les eaux venantes de ces parties les plus hautes coulent directement dans le quartier de
Besarety qui est une partie la plus basse et fortement urbanisé avec des pentes très faibles
jusqu’à Andravoahangy.
III.4.2. L’urbanisation
La vallée de l’est est une des zones les plus peuplées de la ville. Malgré le relief du bassin sur
les parties élevées de la ville (flancs ouest), l’urbanisation est forte et caractérisée par des
maisons traditionnelles mêlées à des quartiers modestes et denses : Andravoahangy Ambony,
Ampandrana, Ankadivato.
Le flanc Est, comporte de zones d’habitat de bon standing mêlées à des quartiers très denses
tels qu’Avaradoha, Betongolo, Andrainarivo.
L’urbanisation la plus forte au niveau du bassin est celle des bas-fonds de la vallée, notamment
au niveau des quartiers de Besarety, de Mahavoky et d’Andravoahangy. Ainsi leur situation
y est critique lors des averses à cause des dimensions des canaux et ouvrages sous chaussées
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 18
qui ne permettent pas de transiter le débit vers les bassins sud du marais Masay. Aussi, avec
une averse assez forte, ces zones connaissent des montées des eaux.
III.4.3. Le remblayage des zones marécageuses
Le plus souvent, les eaux de pluie de la ville d’Antananarivo sont toujours versées dans les
plaines. Dû à la forte concentration des habitants et le développement du commerce dans cet
arrondissement, on a remblayé des parties de marais pour pouvoir y habiter et/ou de faire une
grande construction qui rend le sol imperméable.
III.4.4. Facteurs sociaux
Les infrastructures n’arrivent pas à répondre à la croissance et aux besoins des populations
dans ce quartier. Le comportement de la population contribue également à la détérioration de
la situation. La forte immigration peut renforcer les risques d’inondations : souvent, les
comportements des immigrants ne correspondent plus à ceux qui devraient se prévaloir dans
une agglomération, avec une forte densité de population, comme les habitudes de
déféquer à l’air libre ou de jeter les ordures dans la nature. Ces pratiques sont fortement
inappropriées dans les villes et surtout dans ce quartier.
Figure 7 : Ordures amassées dans les réseaux d’évacuation
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 19
Conclusion partielle
Les analyses des facteurs de l’inondation expliquent pourquoi ce quartier est toujours victime
de l’inondation.
La connaissance des existants, de la situation de la zone d’étude nous permet déjà d’analyser
la résolution de l’inondation dans ce quartier. Toute fois ces analyses ne sont pas suffisantes
pour proposer des solutions adéquates. Des études techniques seront nécessaires.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 20
Partie II. ETUDES TECHNIQUES
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 21
CHAPITRE I. LEVE TOPOGRAPHIQUE
Introduction
Le levé topographique constitue une phase importante dans cette étude. Elle consiste à
collecter des coordonnées de lieu d’étude et celles de ses environs. Le résultat est muni des
noms de Fokontany afin de bien identifier la zone d’étude.
Les coordonnées ainsi obtenues servent à construire des points cotes afin de bien connaitre
le relief de la zone à étudier.
I.1. Appareil utilisé
Le GPS est l’appareil utilisé durant la collecte des coordonnées.
Le système GPS donne des coordonnées cartésiennes géocentriques (X, Y, Z) et les
coordonnées géodésiques géographiques (latitude ϕ, longitude λ, et la hauteur au-dessus de
l’ellipsoïde GRS80 (He)) dans le système mondial appelé WGS84.
La précision dépend de la répartition des satellites qu’on appelle souvent GDOP et des
satellites connectés. Plus les satellites sont bien repartis, plus la précision est bonne, mais plus
les satellites se sont encombrés plus la précision est mauvaise.
Et plus les satellites connectés sont nombreux, plus la précision est bonne.
I.2. Calage de GPS
La première étape consiste à caler le GPS. On doit caler le GPS sur un point connu c’est-à-dire
les coordonnées XY sont connues et la distance entre le point géodésique et le lieu du levé doit
être inférieure à 10km.
Ainsi nous avons choisi le point géodésique, l’église à Faravohitra dont les coordonnées
sont X=514908,270m et Y=799127,270m.
I.3. Comparaison du levé à l’échelle mondial (GPS) avec la BD10
A l’échelle mondiale on utilise de GPS.
I.3.1. GPS
a. Système utilisé
Le GPS ou Global Positioning System est un système de positionnement à l’échelon mondial.
Il est associé à l’ellipsoïde GRS80 centré au centre de la terre. Le système de référence du GPS
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 22
est le WGS84 : l’ellipsoïde GRS80 a comme demi grand axe est 6378137 mètres et demi petit
axe est 6356752.314 mètres. Le système GPS donne les coordonnées cartésiennes
géocentriques (X, Y, Z) et les coordonnées géodésiques géographiques (latitude f, longitude λ,
et la hauteur au-dessus de l’ellipsoïde GRS80 dans le système mondial appelé WGS84).
b. Mode d’acquisition des coordonnées
Ce système utilise 24 satellites dont 21 sont opérationnels et 3 restent en secours lors des
pannes qui pourraient se produire. Ils sont repartis au tour du globe terrestre à une altitude
moyenne de 20 200 km. Ces satellites sont repartis de façon qu’à tout moment et en tout lieu
du globe, on peut avoir une visibilité d’au moins quatre satellites. Le levé par GPS s’effectue
donc par des mesures radiométriques (temps de propagation, effet Doppler, phase) sur des
satellites basés sur un ellipsoïde (parfois assimilé à un sphéroïde), lequel est une sphère aplatie.
En levé par GPS, on n’obtient pas des vraies altitudes mais des hauteurs sur l’ellipsoïde.
I.3.2. BD10
a. Système de projection utilisé
La BD10 est projeté en système Laborde avec l’ellipsoïde de référence Internationale 1924
(Hayford 1909). La projection Laborde a été adoptée à Madagascar en 1929 par comité
international de géodésie. C’est une représentation conforme de l’Ellipsoïde International
Hayford sur la sphère de courbure moyenne, suivie d’une projection parabolique oblique de
cette sphère conforme sur le plan.
b. Mode d’obtention
La BD10 est obtenue à l’issue d’une restitution. A cette méthode, des divers calculs doivent
être faits pour avoir beaucoup de précision.
I.3.3. Comparaison
En faisant une comparaison, la BD10 est plus précise par rapport aux points obtenus par GPS
mais impose des matériels adéquats et un temps suffisamment long suivis de longs calculs
manuels pour une précision déterminée et exige beaucoup de personnels tandis qu’avec GPS,
il montre des avantages non seulement en terme économique mais surtout en facteur temps
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 23
et il permet franchir tous les obstacles présents sur le terrain naturel malgré sa faiblesse en
facteur de précision.
Pour avoir un peu de précision, on peut faire une interpolation du MNT avec les points cotés
issus de la BD10 FTM à l’aide du logiciel SIG.
I.4. Différence entre altitude et la hauteur sur ellipsoïde
La différence entre les vraies altitudes et les hauteurs sur ellipsoïde est très considérable et
variable pour chaque position. Pour avoir un peu de précision, on peut faire recours à une
interpolation, c’est-à-dire interpoler le MNT avec les points cotés issus de la BD10 FTM à l’aide
du logiciel SIG par la méthode d'interpolation de surfaces d'écoulement hydrologique qui est
basée sur la méthode déterministe.
Voici le tableau qui montre ces différences entre quelques points :
Tableau 2. Différence d’altitude
FID
(levé)
X (levés) Y (levé) Z (levé) Z (points
FTM)
Différence
d’altitude (m)
FKT
25 515509 799604 1264 1251 7 MAHAVOKY
40 515562 800137 1264 1259 5 ANDRAVOAHANG
Y TSENA
74 516444 799147 1294 1282 12 AMBOHITRAKELY
77 516263 799035 1290 1287 3 BETONGOLO
106 516204 799864 1280 1264 16 SOAVINANDRIAN
A
121 516636 799737 1292 1274 18 AMBOHITRAKELY
133 515262 799417 1274 1257 17 ANTANINANDRO
AMPANDRANA
Conclusion partielle
Nous avons parlé dans ce chapitre à quel point le levé topographique est très importante
mais les altitudes obtenues sont encore inexactes. Il n’est donc pas judicieux d’utiliser
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 24
directement les altitudes obtenues par le levé GPS mais il faut les rectifier avant leurs
exploitations.
Exploitons à l’aide du logiciel SIG les résultats de ce levé dans le chapitre suivant pour pouvoir
afficher le relief de notre zone d’étude et ceux de ses environs.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 25
CHAPITRE II. APPLICATION DU LOGICIEL SIG
Introduction :
Nous avons vu auparavant qu’on peut utiliser le système d’information géographique
dans plusieurs domaines. Profitons alors cet avantage pour traiter et d’analyser les données
topographiques. Mais avant de commencer, faisons un petit aperçu sur ceux qui concerne le
système d’information géographique et le logiciel utilisé.
II.1. Les apports du SIG
Les délimitations des bassins versants et les analyses morpho métriques classiques ont été les
toutes premières mesures quantitatives utilisées pour cerner la géomorphologie des bassins
versants. Ces analyses sont le préambule à de nombreuses études hydrologiques. Aujourd’hui
l’outil informatique permet d’entreprendre aisément ces différentes manipulations
permettant la délimitation des bassins versants, la mesure de la géométrie, de l’hypsométrie,
des pentes ou de l’organisation du réseau d’assainissement. A cet effet, des logiciels des
Systèmes d’Information Géographique, notamment Arc Gis, fournissent des outils intéressants
de calculs et de mesures hydro morphologiques à partir des cartes ou du MNT.
II.2. Présentation du logiciel Arc gis
Environnement du logiciel
Arc Gis est un logiciel SIG qui propose une structure évolutive permettant la mise en
œuvre du SIG pour un seul utilisateur ou de nombreux utilisateurs sur des postes bureautiques,
des serveurs, sur Internet et sur le terrain. Il permet d’élaborer un système d’information
géographique complet grâce à un ensemble intégré de logiciels. Le déploiement du SIG
s’effectue à l’aide des quatre infrastructures suivantes : Arc Gis Bureautique, Serveur, nomade
et ESRI Developer Network.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 26
II.3. Processus de traitement des données
Figure 8 : processus de traitement des données
II.4. Traitement des données
Pour que les coordonnées des points soient bien utilisées, il faut les traduire ou saisir en format
xls (fichier Excel) ou en autre format (Word par exemple).
II.4.1. Création des point côtés
Les données ainsi obtenues n’ont pas des formes géométriques (point, ligne ou polygone)
mais elles encore des données tabulaires. Il faut donc que les données ont une forme selon le
type de la géométrie attendue. Les attributs des points peuvent être 2D ou 3D. Ce procédé est
appelé évènement.
- Données géographiques
- Données documentaires
Acquisition des données Base des données
Traitement des données
Projection
) MNT raster (
Altimétrie S uperposition
Visualisation 3D
Interprétation
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 27
Carte 2 : point cotes
II.4.2. Construction d’un MNT
Le MNT (Modèle Numérique de Terrain) est une représentation théorique du sol sous
forme numérique du relief d'une zone géographique. Ce modèle peut être composé d'entités
vectorielles ponctuelles (points côtés), linéaires (courbes de niveau), surfaciques
(facettes) ou représenté en mode raster (cellules). [7]
Un MNT permet de reconstituer une vue de synthèse en images du terrain, de déterminer une
trajectoire de survol du terrain, de calculer des surfaces ou des volumes, de tracer des profils
topographiques d'une manière générale, de manipuler de façon quantitative le terrain étudié.
On peut distinguer les MNT selon le type de maillage utilisé :
• maillage régulier carré (raster),
• maillage triangulaire régulier,
• maillage triangulaire quelconque (TIN)
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 28
En mode raster la qualité d’un MNT dépend directement de l’intervalle du maillage et de la
source des données à partir desquelles il est généré.
Notre but sur la construction de MNT est de délimiter la zone inondable et le bassin versant
puis que la BD10 est insuffisante pour les déterminer.
a. Comparaisons de MNT issu des points cotes de la FTM et de MNT issu de
levé par GPS
En MNT, chaque classe correspond à une valeur et une couleur pour les deux MNT. Entre ces
deux MNT, il se peut qu’il y ait une différence entre les deux classes de même couleur.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 29
Carte 3 : comparaison
Mémoire de fin d’étude
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Carte 4 : différence d'altitudes
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 31
Comme nous avons vu dans la carte de comparaison, il y a une grande différence entre les
deux MNT. Il ne donc pas recommandé de travailler avec le MNT issus du levé GPS mais on a
la possibilité de réduire cette différence par la méthode d’interpolation des altitudes.
b. Interpolation
Les techniques d’interpolation permettent d’estimer des valeurs situées sur des lieux non
échantillonnés, à partir de données mesurées, localisées dans l’espace ou à partir d’un
ensemble de points mesurés de manière aléatoire ou non, on peut modéliser une surface
continue. [8]
Nous avons trois méthodes d’interpolation :
La méthode par triangulation de Delaunay :
Cette méthode présente des avantages sur la qualité du MNT produit et prendre en compte
l'ensemble des entités géométriques pouvant participer aux calculs (points-cotés, courbes de
niveau, courbes de relief, hydrographie). Pourtant, l'ensemble des sommets ne sont pas
toujours considérés et la logique du relief n'est pas toujours respectée. De plus, le passage en
grille régulière (raster) génère des variations linéaires et peu naturelles du relief.
Les méthodes par interpolation de points :
Ces méthodes ne prennent en compte que les points et ignorent également la logique du
relief. Le spline, méthode déterministe, consiste à calculer une surface passant par tous les
points en minimisant la courbure. Le krigeage, méthode statistique, part du principe qu'il
existe une corrélation spatiale entre les valeurs d'un échantillon de point permettant une
modélisation de l'ensemble de la surface.
La méthode d'interpolation de surfaces d'écoulement hydrologique :
Dans cette méthode, l'interpolation tient spécifiquement compte de la nature des courbes de
niveau pour modéliser le relief. Elle est basée sur une méthode spline, adaptée aux contraintes
de ce type de modélisation, elle permet également d'ajuster le calcul aux zones de
changements abrupts de relief. Cette dernière méthode semble être utile dans notre étude
puisqu’il respect le relief et prend en compte les points en même temps. Alors, prenons cette
dernière comme méthode utilisée et nous avons un MNT d’environ 5m de résolution.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 32
Carte 5 : MNT
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 33
II.5. Détermination des zones inondables
II.5.1. Méthodologie
Les zones inondables sont les zones relativement basses en bordure des rivières, lacs et océan
et qui sont périodiquement inondées lors des crues.
La détermination de la zone se fait par la superposition des deux ou plusieurs couches. On
peut la déterminer aussi par la classification des altitudes.
Pour la commune urbaine d’Antananarivo les zones dont l’altitude est inférieure ou
égales à 1255 m sont considérées comme zones inondables. Pour bien identifier ces zones
nous avons pris cette valeur comme référence.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 34
Carte 6 :zone inondable
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 35
II.5.2. Interprétation de résultat
D’après la superposition de ces plusieurs couches nous pouvons en déduire que le quartier
d’AndravoahangyTsena, de Besarety, de Mahavoky et une partie d’Ampandrana Besarety sont
susceptibles d’être victime de l’inondation à chaque période de crue vu sa plus basse altitude
et plus de 1030 maisons sont menacées par ce fléau. Les zones ont une surface de trente-deux
hectares environ.
II.6. Délimitation des bassins versant
II.6.1. Application de l’ArcSwat
Pour rendre net l’image du bassin versant nous avons utilisé l’outil ArcSwat. Voici ce qui
concerne cet outil :
II.6.2. Historique
Origine :
Le Soil and Water Assessment Tool (SWAT) ou outil d’évaluation de l’eau et du sol a été
développé par le docteur Jeff ARNOLD au centre de recherche du département d’agriculture
américain, le « USDA » (United State Department of Agriculture) en 1994. A l’origine, il a été
conçu pour étudier les impacts des changements d’occupation du sol et des changements dans
le type de pratique agriculturale sur l’eau, d’un point de vue quantitatif et qualitatif. [9]
II.6.3. Caractéristiques
SWAT (Soil and Water AssessmentTool) est un modèle conceptuel qu’on pourrait
qualifier de semi-empirique dû au fait qu’il comprend à la fois des fonctions purement et
d’autres à caractères empiriques ; Si l’on tient compte de la discrétisation spatiale, SWAT est
un modèle distribué. Il permet de manipuler et d’analyser de nombreuses données
hydrologiques. [9]
SWAT est utilisé de par le monde et est supporté par une vaste communauté
scientifique. De plus, son code source est accessible gratuitement.
En tant que modèle conceptuel, SWAT cherche à reproduire les processus qui ont
réellement lieu dans l’environnement ou du moins un processus analogue. Ceci est effectué
l’aide de nombreuses et parfois complexes équations, dans lesquelles interviennent les
paramètres spécifiques au bassin versant modélisé et que l’utilisateur peut modifier.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 36
Cependant, certaines des équations du modèle sont empiriques et c’est pourquoi on
lui attribue généralement dans la littérature le caractère de modèle semi-physique, ou
semi-empirique.
Il prend par exemple en compte les propriétés du sol, son type d’occupation, et les
pratiques agriculturales qui y ont lieu.
Pour ce qui est de l‘échelle temporelle. SWAT est un modèle continu dans le temps
c'est-à-dire qu’il opère au pas de temps journalier et est fait pour simuler sur de longues
périodes, et non pas pour simuler des évènements ponctuels dans le temps. Comme
l’expliquent Philip W. Gassman et al. (2007) ce modèle a été accepté à l’international pour la
robustesse des nombreuses applications multidisciplinaires qu’il offre. SWAT est un modèle
qui permet de modéliser le débit des cours d’eau d’un bassin versant. Il permet donc de traiter
les problèmes de ressource en eau Mais étant donné qu’il possède aussi un modèle de qualité,
il permet aussi de résoudre les problèmes liés aux sources de pollution ponctuelles et diffuses,
ou encore d’étudier les effets d’autres phénomènes comme par exemple l’accélération de
l’érosion.
II.7. Couplage avec le SIG
Le couplage avec le SIG permet de gérer des données de type raster, vecteur et
alphanumériques. Il facilite la préparation des données d’entrées, il rend plus convivial la
phase d’intégration, de manipulation et le paramétrage des données liées à la simulation.
Le paramétrage des données numériques par l’utilisateur et la visualisation des
résultats s’effectuent par le biais des formats « data base » (.dbf). Cependant, les fichiers de
sorties sont convertis par SWAT en format ASCII possédant leurs propres structures. Plus d’une
centaine de fichiers sont requis pour le bon fonctionnement du modèle : modèle numérique
de terrain, pédologie, réseau hydrographique, données climatiques de températures et
précipitations, occupation du sol, pratiques agricoles, etc.… De nombreuses valeurs sont
définies par défaut pour des conditions américaines, mais un grand nombre d’entre elles
devront être adaptées au contexte local. [9]
La partie paramétrage du bassin versant est assez longue, au vu du nombre
conséquent de données d’entrées nécessaires. Les traitements sont décrits comme assez
longs (2 heures).
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 37
La visualisation des résultats se fait essentiellement sous forme graphique à partir de
bases de données, mais aussi sous forme cartographique à l’échelle du sous bassin versant.
A l’origine, le logiciel SWAT a été développé en FORTRAN 90. Des interfaces graphiques
ont été développées au cours du temps afin de gérer les données de bases et afin de préparer
les fichiers nécessaires à SWAT (GRASS, Arc-Info puis ArcView, et maintenant ArcGIS). D’autres
servent à la visualisation des résultats une fois la modélisation effectuée que ce soit à l’échelle
journalière, mensuelle ou annuelle, (tableur, ArcView ou Arc GIS).
Mais parmi toutes ces interfaces, on peut distinguer notamment AV-SWAT et
ARCSWAT.
II.8. ArcSwat
ARCSWAT est un programme mettant en place une interface graphique destinée à
l’utilisateur. Le développement de cette interface a été effectué par le “Kansas Water
Office ”et l’Université de Kansas [9]. Comme pour les autres interfaces, il permet le couplage
du modèle hydrologique SWAT avec le SIG. La différence c’est qu’il utilise le logiciel Arc GIS,
ce qui fait d’ARCSWAT un outil très performant. [9]
La manipulation des données que ce soit des vecteurs ou des grilles est plus aisée que
pour les versions antérieures néanmoins il est toujours nécessaire d’inclure l’extension Spatial
Analyste.
La version la plus récente était en 2012. C’est pour cela pour la présente étude c’est
l’ArcSwat 2012 qui sera utilisé. Celui-ci est couplé avec ArcGIS10.
II.9. Utilité de l’ArcSwat
Il permet dans notre étude de délimiter le bassin versant et les sous bassins versants
entourant notre zone d’étude.
II.10. Les paramètres en entrés
Pour bien caractériser le bassin versant, il nous faut les paramètres suivants :
• la topographie, sous forme d’un modèle numérique de terrain ;
• les données météorologiques :
les précipitations journalières ;
les températures maximales et minimales journalières ;
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 38
Carte 7 : bassin versant
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 39
Résultat obtenu :
Les résultats de la délimitation sont résumés dans les tableaux ci-après :
Tableau 3. Dimension du bassin versant
Périmètre (m) Surface (km2)
Bassin 5680 1,773
Tableau 4. Dimension des sous bassin versant
Sous bassin versants Surface (km2) Périmètre(m)
1 0,127 1724
2 0,202 1824
3 0,127 1702
4 0,230 1947
5 0,229 1874
6 0,216 1848
7 0,205 2066
Ces valeurs sont utiles pour calculer le débit du bassin versant et des sous bassin versants.
Conclusion partielle
L’application du système d’information géographique procure des données qui sont très
indispensables à l’étude hydrologique. Nous allons voir dans le chapitre suivant comment
et pourquoi ces données sont utiles dans ce présent mémoire.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 40
CHAPITRE III. ETUDES HYDROLOGIQUES
Introduction
L’étude hydrologique a une interdépendance avec l’application du système d’information
géographique. La connaissance de la surface du bassin versant permet de calculer le débit de
crue qu’il peut écouler pendant la saison de pluie. En outre l’étude hydrologique est aussi
basée sur les données météorologiques.
III.1. Etude des caractéristiques de pluie
III.1.1. Définition
La pluie est l’eau qui tombe du ciel par suite de la condensation provoquée par un phénomène
atmosphérique. L’eau de pluie c’est la partie de l’averse donnant lieu du ruissellement. Elle
est la pluie qui n’a pas été totalement infiltré. [10]
Les eaux pluviales qui s’écoulent là où le sol est rendu imperméable par la construction des
routes et de bâtiment, dites alors que des eaux de ruissellement sont sujettes à la pollution.
Souvent, ces eaux sont évacuées vers les milieux naturels, tels que des cours d’eau ou dans les
zones où l’infiltration est possible.
III.1.2. Pluie utile
C’est la partie de l’averse ayant pour raisonnablement donnée lieu à un ruissellement. [10]
III.1.3. Pluie nette
La partie de l’averse qui a ruisselé ou la portion de précipitation qui atteint l’exutoire
considéré en empruntant la voie de ruissellement superficiel direct. [10]
III.2. Caractéristique de pluie
On peut caractériser la pluie par son intensité, sa durée et sa fréquence.
L’intensité de pluie i et la hauteur de pluie pendant une unité de temps (mm/h ou mm/mn).
Elle est fonction de la durée, de la fréquence et de la surface. Plus la durée de l’averse est
grande plus l’intensité de la pluie est faible comparée à l’intensité maximale instantanée. [10]
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 41
III.3. Spécificité de l’hydrologie urbaine
L'hydrologie urbaine a pour objet d'étude l'eau et les relations de l'eau avec les différentes
activités humaines en zone urbaine. Elle traite tout particulièrement des relations entre la
gestion des eaux de surface et l'aménagement de l'espace en milieu urbain.
L'urbanisation affecte profondément le cycle naturel de l'eau. Ainsi l'infiltration de l'eau dans
les sols, le fonctionnement de nappes, le ruissellement des eaux en surface, les écoulements
dans les cours d'eau ou les conduites souterraines sont profondément touchés par
l'urbanisation. Inversement, l'eau peut perturber les zones urbaines de par les risques
d'inondations qui présentent des enjeux financiers, environnementaux et sociaux importants.
Les particularités des bassins en milieu urbains sont :
La faible dimension des bassins versants ; la forte imperméabilisation des sols qui modifient
le ruissellement tant d'un point de vue quantitatif que qualitatif ; le réseau hydrographique
est artificialisé, le ruissellement naturel est forcé à emprunté le réseau d’évacuation ;
l'évolution rapide en fonction de l'accroissement urbain ; ils sont sujet au risque d’inondation ;
III.4. Paramètres caractérisant l’hydrologie urbaine
En hydrologie, l'unité géographique qui caractérise le cycle hydrologique est le bassin versant.
En hydrologie urbaine, les routes, les constructions, le réseau d'assainissement et les ouvrages
hydrauliques modifient le comportement hydrologique du terrain. Il n'est donc pas parfois
judicieux de travailler sur bassins versants.
Ces paramètres sont presque trouvés dans notre zone d’étude. Nous allons voir sur la
carte suivante l’existence de ces paramètres dans cette zone et sur le bassin versant dans
lequel notre étude se focalise.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 42
Carte 8 : paramètres caractérisant le bassin versant
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 43
III.5. Type de données pour l’étude hydrologique
Pour l’étude des crues, on dispose des données recueillies au service des données de la
météorologie sise à Ampasampito :
Les hauteurs des pluies maximales journalières aux stations Tana SCM pour la période 1961
à 2000.
Les hauteurs des pluies maximales de différentes durées (5 min- 10 min- 15 min- 30 min-
45min- 6 min- 120 min- 24 heures) de la même station.
L’exploitation des pluviogrammes du service météorologique durant la période d’observation
a permis l’obtention de ces hauteurs de pluies de différentes durées.
III.5.1. But de l’étude des données météorologique
Le principal but de l’étude des données météorologiques est de déterminer l’intensité d’une
averse sur les bassins versants pour une fréquence donnée. La connaissance de la loi Intensité-
Durée-Fréquence est d’une importance fondamentale pour l’étude des crues.
III.5.2. Les données météorologiques
Nous avons plusieurs types des données météorologiques :
a. Température
Antananarivo est caractérisée par deux saisons différentes. La saison chaude est comprise
entre le mois d’octobre au mois de Mai et la saison froide est le mois de Juin au mois de
Septembre.
Tableau 5. Température et précipitation
Antananarivo
(ex-
Tananarive)
Janvie
r
Févrie
r
Mars Avril Mai Juin Juille
t
Aout Septem
bre
Octobre Novem
bre
Décemb
re
Température
moyennes - maxi 26 26 26 25 23 21 20 21 24 26 26 26
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 44
Température
moyennes - mini 16 16 16 15 12 10 9 9 11 13 15 16
Heures de soleil 7 6 6,5 7,5 7,5 7 7 7,5 8,5 8 8 6,5
Jours de pluie 15 15 12 5 2 2 2 1 1 6 11 17
Hauteur de pluie 270 280 200 65 20 9 10 10 13 75 190 310
Source : Service de la météorologie
Tableau 6. Température moyenne
Mois janvier février mars avril mai juin juillet août Septe
mbre
octobre novembre décembre
Minimum 17 17 17 15 13 10 10 10 11 13 15 17
Maximum 27 27 27 26 24 22 21 22 24 27 28 28
Source : Service de la météorologie
b. Climat
Antananarivo a un climat tropical d'altitude (Cwb selon la classification de Köppen). Bien
qu'elle soit située dans la zone intertropicale, la température moyenne sur l'année est
modérée par les effets de l'altitude. Plus de 80% des précipitations annuelles ont lieu
pendant la saison humide. Les autres précipitations se font sous forme de brumes, de
brouillards ou de crachins, qui fréquentent surtout la partie orientale de la Région.
Le climat est caractérisé par des hivers frais et très secs et des étés doux et très pluvieux.
Les gelées sont rares mais pas inconnues. La température et la précipitation sont récapitulées
dans les tableaux suivants :
c. Précipitations (nombre de jours avec précipitations
supérieures à 1 mm/24h)
Définition des précipitations :
Les précipitations constituent la principale « entrée » des principaux systèmes hydrologiques
continentaux que sont les bassins versants.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 45
Ce sont l’ensemble des eaux météoriques qui tombent sur la surface de la terre, tant sous
forme liquide (bruine, pluie, averse) que sous forme solide (neige, grésil, grêle) et les
précipitations déposées ou occultes (rosée, gelée blanche, givre, ...). Elles sont provoquées
par un changement de température ou de pression. [11]
Tableau 7. Précipitation journalière
Mois Janvier Février mars avril mai Juin juillet août Septembre octobre Novembre Décembre
jours
de
pluie
21 17 14 5 2 0 2 1 3 4 9 19
Source : Service de la météorologie
III.6. L’infiltration
L’estimation de l’importance des processus d’infiltration va permettre d’estimer quelle
fraction va alimenter l’écoulement souterrain et l’écoulement de surface.
L’infiltration se définit comme le transfert de l’eau à travers les couches superficielles du sol
lorsque celui-ci reçoit des précipitations. Tout d’abord, l’eau d’infiltration remplit les
interstices en surface du sol puis pénètre dans celui-ci sous l’effet des forces de gravitation et
des forces de succion. Elle est influencée par les facteurs suivant : le type de sol, la compaction
de la surface du sol, la couverture du sol, la topographie, la morphologie, le débit
d’alimentation et la teneur en eau initiale du sol. [12]
Différentes relations mathématiques expriment le flux d’eau que le sol est capable d’absorber
à travers le temps. Cette notion est déterminée par la « capacité d’infiltration » d’un sol. Deux
approchent permettent de la déterminer. Une approche à base physique qui s’appuie sur la
loi de Darcy et que définit le modèle de Green et Ampt.
III.7. Les écoulements
Les eaux de pluie s’écoulent toujours suivant les pentes. L’intervention de la végétation joue
aussi un rôle important sur l’écoulement des eaux de pluie. De par la diversité de ses formes
les hydrologues distinguent plusieurs types d’écoulement. Quatre chemins principaux vont
guider la goutte d’eau jusqu’à la rivière ou l’exutoire du bassin versant :
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 46
III.7.1. Précipitation directe
Fraction de pluie qui tombe directement à la surface libre du cours d’eau pour atteindre
l’exutoire du bassin versant. Cette contribution est peu influente dans les phénomènes de
crues puisque la surface des cours d’eau est faible en rapport des surfaces des bassins versants.
III.7.2. Ecoulement de surface ou ruissellement
Fraction de l’eau qui s’écoule plus ou moins librement à la surface des sols pendant les
précipitations. Il existe deux causes à l’origine de ce processus. Le ruissellement se produit
lorsque la capacité d’infiltration est dépassée ou lorsqu’elle se produit sur un sol déjà saturé
en eau.
On peut classifier l’écoulement à la surface libre par :
Ecoulement uniforme et écoulement non uniforme
III.7.3. Ecoulement de subsurface (ou hypodermique)
Il comprend la contribution des horizons de surface totalement ou partiellement saturés
en eau. Ces écoulements sont plus lents que le ruissellement mais plus rapide que les
écoulements souterrains. On peut également les traduire par « écoulement rapide interne ».
Les hydrologues distinguent quatre causes à ces écoulements : l’effet piston, l’écoulement par
macrospores, intumescence de nappe et l’écoulement de retour. Signalons que pour que ce
type d’écoulement apparaisse, il est nécessaire que la conductivité hydraulique latérale soit
nettement supérieure à la conductivité verticale.
III.7.4. Ecoulement souterrain
Il représente la part d’eau infiltrée qui transite lentement vers l’exutoire à travers l’aquifère.
Les vitesses d’écoulement varient de quelques millimètres quelques mètres par jour. Ce type
d’écoulement joue un rôle essentiel dans les débits de base des cours d’eau.
III.8. Calcul de l’écoulement
En écoulement uniforme, on peut calculer l’écoulement en utilisant la formule de Mannign
Strickler par l’équation suivante :
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 47
Q= VS
V= kR2/3I1/2
III.9. Propagation de l’écoulement
La propagation des hydro grammes dans les conduites est d’une importance considérable
dans un réseau. La variabilité des types d’écoulements est due à quatre causes principales : le
réseau qui est caractérisé par de très nombreux changement de pentes, de type de section et
par une grande quantité de tronçons ; de la forme des sections ; des débits qui sont la
conséquence des événements pluviométriques ; et enfin du type d’écoulement qui peut-être
en charge ou à surface libre, et varié très vite de l’un à l’autre.
La propagation d’un écoulement dans une conduite est un phénomène physique. Elle peut
être décrite par des équations de la mécanique des fluides connues sous le nom des équations
de Saint-Venant. Elles constituent en fait un système d’équations fondées sur l’équation de
continuité et l’équation de la conservation d’énergie.
III.10. Pertes de charge
Entre deux sections, la perte de charge s’écrit ΔH= H1-H2
ΔH= (Zf1+h1+V12/2g) -(Zf2+h2+V2/2g) [14]
Z : altitude h : profondeur normale V :
vitesse g : intensité de la pesanteur
III.11. Etude de bassin versant
Comme nous avons dit ci-dessus, les routes, les constructions, le réseau d'assainissement et
les ouvrages hydrauliques modifient le comportement hydrologique du terrain en milieu
urbain. Il est donc difficile de déterminer le bassin versant dans le milieu urbain.
III.12. Estimation des débits de crues
Pour avoir des bons résultats nous devons avoir des données pluviométriques des cinquante
dernières années qui sont données par le tableau numéro…et il faut considérer le coefficient
de ruissellement.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 48
Le coefficient de ruissellement varie selon l’occupation du sol et la nature de la surface. Le
tableau suivant montre cette variation :
Tableau 8. Coefficient de ruissèlement
Nature de la surface Coefficient de ruissellement
Pavage 0,85
Toit 0,85
Gazon :
Plat (<2%)
Moyenne (2 à 7%)
Pente raide (>7%)
0,10
0 ,15
0,20
III.12.1. Méthodes applicables pour le calcul de débit de crue
La méthode à appliquer pour le calcul de débit de crue dépend de la surface du bassin
versant : Si la surface du bassin versant est inférieure à 4 km2, on peut appliquer la méthode
rationnelles la surface du bassin versant est supérieure à 10km2, on peut appliquer la
méthode de Louis DURET.
Si la surface du bassin versant est supérieure à 150km2, on peut appliquer la méthode
simplifiée de SOMEAH.
Dans notre cas nous avons un bassin versant à une surface de 3,779 m2, donc nous devons
appliquer la méthode rationnelle dont la formule est la suivante :
Q= 0,278. C.i. S [13]
Q : débit en m3 /s
C : Coefficient de ruissellement
S : Surface du bassin versant (km2)
i : Intensité de pluie (m/h) exprimée par la formule du type MONTANA.
Avec i=i(t) = P(t)/t = P (24, F) * (t/24) b/t [13]
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 49
a. Calcul de pluie maximale
Avant tout, cherchons d’abord i par l’ajustement de GUMBEL :
Les pluviométries maximales de différentes fréquences sont obtenues par la loi d’ajustement
statistique selon GUMBEL. [13]
P (24, F) = P0 + (Ag × UF) : Ajustement humide
P (24, F) = P0 – (Ag × UF) : Ajustement sèche
P0: Paramètre de position tel que P0 = P − 0.45σ
UF : Variable réduite de GUMBEL ; définie par UF = - ln (- ln F) Ag :
Coefficient de Gradex, obtenu par la relation
𝑃̅ : Moyenne annuelle des séries de données.
𝜎 : Ecart type de la série de données.
F : Fréquence donnée tel / p que F = 1 en Ajustement sèche et
Ajustement humide avec p = période de retour [13]
Remarque : l’ajustement de GUMBEL n’est utilisé qu’en en période de crue donc on applique
l’ajustement humide.
Voici les données pluviométrie maximal à la station ;
Tableau 9. Pluie maximale
Années
Médiane
Fréquence humide
Période 2 ans 5 ans 10 ans
Pluie maximale : P (24, F) (mm) 0,0 - 119,6 137,3
b. Application de la méthode rationnelle :
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 50
Nous avons les formules Q= 0,278.C.i.S et i=i(t) = P(t)/t = P (24, F) . [13]
Où t correspond au période de retour.
Calculons aussi les différents paramètres qui caractérisent le bassin versant.
Selon PASSINI : tc =0,108 [13]
S : Surface du bassin versant (km2)
L : longueur du plus long chemin hydraulique (km)
I : pente du bassin versant (m/m)
Or I=
L [13]
K= [14]
K : coefficient de Graveluis
Tableau 10. Caractéristiques du Bassin versant
P
(mm)
k L
(km)
I(m/km) tc(h) i
(mm/h)
C S
(km2)
Q
(m3/s)
Fréquence
quinquennale
119,6 1,194
0,492
167,351
0,010
144, 349 0,5
1,773
22,33
Fréquence
décennale
137,3 165,711 25,58
Tableau 11. Caractéristiques des sous bassin versant
Sous
bassin
versant
Fréquences P
(mm)
K L (km) I
(m/km)
tc(h) i
(mm/h)
C S (km2) Q
(m3 /s)
1 quinquennale 119,6 1,355 0,431 96,98 0,004 144,349 0,5 0,127 2,55
= k √ S 1 , 12 √ 1 − (
1 , 12 k ) 2
Mémoire de fin d’étude
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décennale 137,3 165,711 2,93
2 quinquennale 119,6 1,136 0,080 356,25 0,001 144,349 0,5 0,202 4,07
décennale 137,3 165,711 4,68
3 quinquennale 119,6 1,337 0,232 163,79 0,003 144,349 0,5 0,127 2,55
décennale 137,3 165,711 2,93
4 quinquennale 119,6 1,137 0,080 679,73 0,001 144,349 0,5 0,230 4,61
décennale 137,3 165,711 5,30
5 quinquennale 119,6 1,141 0,093 561,23 0,001 144,349 0,5 0,229 4,59
décennale 137,3 165,711 5,27
6 quinquennale 119,6 1,125 0,044 540,02 0,001 144,349 0,5 0,216 4,33
décennale 137,3 165,711 4,98
7 quinquennale 119,6 1,278 0,249 68,72 0,045 144,349 0,5 0,205 4,11
décennale 137,3 165,711 4,72
Conclusion partielle
Connaissant les débits de chaque sous bassin versants, le dimensionnement des ouvrages à
installer peut-être calculer facilement. Dans le chapitre suivant, nous allons voir quels types
de solution vont être choisis pour gérer les eaux de pluie dans la zone d’étude.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 52
CHAPITRE IV. PROPOSITION DES SOLUTIONS
Introduction
Les infrastructures existantes ne supportent plus la quantité d’eaux évacuée sur le bassin
versant aux alentours de ce quartier. Des solutions sont disponibles pour bien gérer
l’évacuation de ces eaux de pluie. La pratique de ces solutions doit être relative aux résultats
de l’étude hydrologique en particulier le débit de crue. Parmi ces solutions il y a celle qui a une
période spécifique en sa pratique.
IV.1. Solution type
En milieu urbain, les solutions suivantes sont les plus souvent pratiquées :
IV.1.1. Gestion "au bout du tuyau"
C’est une solution la plus classique constituée par les solutions dites "au bout du tuyau"
("end of pipe systems"). Elles consistent à installer des ouvrages de grande taille
(généralement des bassins de retenue sec ou en eau) qui viennent compléter un réseau
d'assainissement existant. Ces ouvrages peuvent être positionnés :
• A l'exutoire d'un bassin versant amont de quelques centaines d'hectares drainé par un
réseau classique.
• En série sur le réseau lui-même.
• En parallèle au réseau d'assainissement, souvent alimentés par surverse lorsque le
débit dépasse un certain seuil.
IV.1.2. Stockage provisoire en surface
C’est une solution qui consiste à utiliser des espaces urbains préexistants pour stocker
provisoirement l'eau pendant les situations de crise et limiter ainsi les risques d'inondation à
l'aval. Ce type de solution ne peut pas être appliqué qu’en période de retour deux ans.
IV.1.3. Gestion à la parcelle
C’est une mode de gestion dont le but est de récupérer et stocker les eaux de pluie. Beaucoup
de solutions de ce type sont envisageables, par exemple : stockage sur les toitures, citernes,
… Nous pouvons pratiquer les puits d'infiltration et les tranchées de rétention-infiltration dont
la fonction principale est la gestion des eaux pluviales, même si ces ouvrages peuvent
facilement être intégrés à la ville.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 53
IV.1.4. Gestion à la source
Il s'agit dans ce cas de gérer la goutte d'eau de pluie au plus près de son point d'arrivée
sur le sol, idéalement là où elle tombe.
La chaussée à structure réservoir sont une technique plus urbaine la pus pratiquer dans ce
type de solution. Elles permettent de stocker dans le corps de chaussée des quantités
importantes d'eau pour les restituer ensuite à débit contrôlé soit à un réseau traditionnel, soit
au milieu naturel par infiltration ou par un exutoire régulé. L'alimentation du corps de
chaussée peut se faire soit par infiltration dans la couche de roulement (chaussées poreuses),
soit par des drains si la couche de roulement est imperméable.
IV.1.5. Curage
Si en amont la densité de la population est plus forte et que le cas contraire s’impose en
aval, les infrastructures utiles à la population sont insuffisantes en amont. Cette insuffisance
influence beaucoup la propreté des lieux ainsi que le niveau social des habitants.
Il convient que sur 500 m le long de la rive, un bac à ordure, une borne fontaine, une douche
publique et un lieu d’aisance soient mis en place.
Les mains d’œuvres aussi sont d’une grande aide dans le ramassage des déchets solides, dans
le transport des dépôts et dans l’aménagement des talus.
Si le curage suit un calendrier quotidien, les ordures n’encombreraient pas totalement
le canal. Toutefois, l’emplacement d’un filet de rétention ou d’un mini barrage en bois
rassemble les déchets flottants sur l’eau et facilite le travail des ouvriers. D’un côté, ce mini
barrage amplifie un peu la vitesse d’écoulement de l’eau drainée.
IV.2. Choix de solution et dimensionnement
Comme nous avons vu dans l’ortho photo, le quartier de Besarety et les autres quartiers
environnants sont presque bâtit et aménagés. Cette situation pose beaucoup de problème sur
le choix de solution et sa mise en place. La mise en place des ouvrages souterrains comme la
gestion de l’eau au bout de tuyau après l’avoir collecté dans des bassins de retenu ou par la
toiture, le puits de rétention ainsi que les chaussées à structure réservoir est l’une des
solutions envisageables dans une situation pareille.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 54
IV.2.1. Choix de solution et justification de l’emplacement des ouvrages proposés
La mise en place de bassin de retenu à l’exutoire des sous bassin versants rencontrant
le quartier d’Antaninandro, Andravoahangy Tsena, Andravoahangy Atsinanana,
Andravoahangy Andrefana, Antaninandro Ampandrana, Besarety, Mahavoky,
AmpandranaAtsinanana, Betongolo est quasiment impossible vu la saturation de ces quartiers.
Le mieux est alors d’utiliser le puits de rétention et/ou de collecter les eaux dans la toiture
puis les conduire vers un tuyau ou dans les buses.
Tandis que dans le quartier de Soavinandriana et le quartier d’Avaradoha, nous avons la
possibilité d’y mettre en place un bassin de retenu puisqu’ils ont assez d’espace pour
installer ce type d’ouvrage. On peut aussi pratiquer le puits de rétention, la chaussée à
structure réservoir dans ce quartier. L’application de la chaussée à structure réservoir dans ce
quartier se fait par l’aménagement ou la restructuration des chaussées déjà existées comme
dans le quartier d’Avaradoha, Ambohitrakely, Betongolo et AmpandranaAtsinanana.
IV.2.2. Dimensionnement
a. Gestion au bout de tuyau
Comme nous avons dit auparavant, ce genre de solution coute cher mais semble être efficace
dans notre cas. On peut pratiquer ce type de solution presque dans tous les sous bassin
versants puisque les tuyaux ou les buses sont implantés sous terre. Cette fois nous proposons
d’utiliser des buses pour gérer l’évacuation car elles peuvent être fabriquées sur place. Ce type
ouvrage doit être équipé des dalots ou des bassins de retenue pour collecter les eaux.
Le dimensionnement de la buse est basé sur les formules suivantes :
Le principe de calcul est basé sur la détermination des pertes de charge de l’ouvrage de
l’amont vers l’aval. Connaissant le débit Q à évacuer, la vitesse maximale admissible
(Vmax=3m/s) donne la section A= Q/Vmax, donc une première valeur de diamètre D de la
buse peut être calculée par A=∏D2/4. [15] Avec A la surface de la section.
1. Dimensionnement et perte de charge des buses
ΔH= (Q2/2gA2) (1+Ke+2gL/k2R4/3) [15]
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 55
Appliquons ces formules pour chaque bassin versant pour une fréquence décennale nous
avons les résultats ci-dessous :
Tableau 12. Dimensionnement des buses
Sous bassin versant Aire de la section (m2) Diamètre de la buse (m)
Perte de charge
1 0,98 1,11 1,35
2 1,56 1,41 1,91
3 0,98 1,11 1,98
4 1,77 1,50 0,94
5 1,76 1,50 1,01
6 1,66 1,45 2,59
7 1,57 1,41 1,88
2. Dimensionnement de dalot
On procède du même principe que le cas de buse. Pour un dalot rectangle de largeur B, de
hauteur D et de longueur L, la formule générale devient avec sortie noyée :
ΔH= (0,051Q2/ B2 D2) (1+Ke+(0,011L/D4/3) (1+D/B) 4/3) [15]
Si le dalot est carré B=D.
A : surface de la section.
b. Gestion à la parcelle
Ce type de solution peut être pratiqué dans le milieu urbain surtout dans notre zone d’étude. Le
stockage de l’eau dans des citernes, les puits de rétention et les tranchées de rétention, ainsi
que le bassin de rétention sont les plus souvent utilisés dans ce type de solution et qui
peuvent aussi être pratiquée dans notre zone d’étude.
Le puits de retenions joue un rôle de stocker momentanément les eaux de pluie et de
l’infiltrer vers le sol. Il doit être clôturé et ne doit pas être à la portée des enfants.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 56
Le stockage de l’eau dans des citernes s’effectue par la collecte des eaux ventant de la
toiture des maisons d’habitation. On peut utiliser les eaux stocké pour un usage ménager (voir
figure 1 et figure 2). La pratique de ce type diminue la quantité d’eau ruisselée sur la surface
du sol.
Ces deux types de solution peuvent être effectues individuellement à chaque sous bassin
versant.
1. Implantation - mise en œuvre
L’accès au puits doit être sécurisé :
On doit utiliser un regard en fonte lourde verrouillé et installer le puits dans la partie
basse du terrain et à une distance des habitations au moins égalent à la profondeur de ce puits.
Éviter la proximité de végétaux importants (les racines pourraient nuire au puits) et installer
un puisard de décantation avant le puits, avec raccordement siphoïde (coude plongeant en
PVC) pour retenir les déchets, boues, flottants...
Dans le cas de constructions neuves, construire le puits à la fin des travaux pour éviter le
colmatage.
Il est recommandé de se rapprocher d’un professionnel afin de connaître les règles de sécurité
à appliquer.
2. Dimensionnement
Il est nécessaire de connaître les éléments suivants, afin d’établir le dimensionnement de
l’ouvrage :
• surface imperméabilisée concernée
• perméabilité des sols
À défaut de connaître celle-ci, le volume du puits est obtenu sur la base d’une pluie de 50 l/m2
en multipliant la surface imperméabilisée par 0,05 m.
3. Entretien
Le puits doit rester facilement accessible pour son contrôle périodique et son entretien
régulier. Nettoyer le puits deux fois par an (de préférence après la chute des feuilles),
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 57
renouveler la couche filtrante dès que vous remarquez qu’il reste de l’eau dans le puisard24
heures après une pluie.
c. Gestion à la source
La réalisation de ce type de solution consiste à réaménager les routes déjà existées dans notre
zone d’étude.
1. Principes généraux
Les chaussées à structure réservoir ont pour but d’écrêter les débits de pointe de
ruissellement en stockant temporairement la pluie dans le corps de la structure.
Si le revêtement de surface est poreux (enrobés drainants, béton poreux ou pavés poreux),
les eaux s'infiltrent directement dans la structure. Par contre, si le revêtement est étanche,
les eaux sont injectées dans la structure par l'intermédiaire d'avaloirs.
Les eaux stockées sont ensuite évacuées soit par infiltration directe dans le sol support, soit
par restitution vers un exutoire (par exemple le réseau d’assainissement ou le milieu naturel.
Le corps de la structure est couramment composé de grave poreux sans fine ou bien de
matériaux plastique adapté (nid d’abeille, casier réticulés, pneus…).
2. Chaussées poreuses
Choix des matériaux
Pour la chaussée réservoir, après déblais, les matériaux nécessaires sont : finition de forme,
géotextile, grave 20/80 sur 40cm (variable selon le volume d’eau à stocker), fermeture en
grave naturelle 14/20, béton bitumineux 6cm (à adapter selon le type de la chaussée et
suivant la mise en œuvre de grave bitume). [16]
Trottoirs classiques avec revêtement au choix du concepteur.
Une bouche d’injection de 240 l avec son filtre et son drain diffuseur pour 250 m2 de voirie,
un regard de pied d’immeuble par habitation avec filtre puis drain de raccordement jusqu’à la
structure, un drain central (PVC) et un regard de contrôle sont nécessaire.
En ce qui concerne le cas où il n’y a pas d’infiltration, le géotextile est à remplacer par une
géo membrane.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 58
• Implantation et mise en œuvre
Les chaussées à structure réservoir peuvent être considérées comme des bassins de
retenue enterrés. Leur réalisation requiert sur certains aspects une attention particulière
(contrôle de la granulométrie, pose des drains, diamètre des drains selon le souhait de
contrôle). Elle doit être sensible au colmatage, il est donc important d’éviter tout dépôt sur la
voirie (terre, sable…).
• Dimensionnement
La granulométrie des cailloux est choisie selon un indice de vide recherché de l’ordre
de 35%. Le dimensionnement est effectué en fonction des surfaces imperméable à gérer
(chaussées, trottoirs, parking, toitures…), de la perméabilité du sol, du débit de fuite vers l’aval,
du type de pluie retenue et du volume à stocker.
• Condition d’établissement des réseaux
Les canalisations seront groupées par réseaux partiels, orientés selon les plus grandes
pentes, se raccordant au plus près au milieu récepteur et ne remontant pas dans toutes les
voies en amont où le ruissellement peut s’opérer en surface par les caniveaux.
La capacité d’évacuation des ouvrages sera déterminée en tenant compte de l’apport des
caniveaux des rues en amont.
La profondeur des égouts correspondants pourra être réduite, du fait qu’ils n’auront à
évacuer que des eaux superficielles, et sera commandée pratiquement par la nécessité
d’éviter leur détérioration sous les effets de la circulation lourde.
Au point de vue de l’hygiène, les conditions de l’auto curage seront moins sévères que sur les
réseaux unitaires ; les pentes limites pourront donc être un peu plus faibles.
Mémoire de fin d’étude
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Mémoire de fin d’étude
Figure 9 : chaussée poreuse
Mémoire de fin d’étude
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Mémoire de fin d’étude
d. Curage
Pour la réalisation de curage, nous devons connaitre son volume. Si nous optons un
curage mécanique, nous utiliserons des engins de poids lourds. Or seules les berges situées à
Ampandrana-besarety et peu d’autres succombent à leurs poids et peuvent être accessible
au conducteur. Donc dans ce type de nous ne pouvons que d’œuvrer manuellement en
employant les riverains intéressés à l’offre.
IV.3. Etablissement des réseaux d’assainissement proposés
La mise en place des ouvrages proposés dans chaque type de solution parait difficile dans la
zone où notre étude se focalise. L’établissement d’un plan s’avère indispensable pour se
débarrasser des éventuelles difficultés dans le cas où la mise en place de ces ouvrages sera
sollicitée.
Les difficultés qu’on peut rencontrer dans la réalisation des projets comme ce si sont souvent
l’étrécissement de l’espace urbain et l’insécurité foncière. Le processus de l’établissement du
plan se présente comme suit :
IV.3.1. Consultation de l’ortho photo ou de la carte
Le but est de faciliter l’organisation de tracé en plan des ouvrages à installer et de savoir
l’occupation du sol. On peut identifier ou trouver directement les zones constructibles dans
l’ortho photo mais elle ne peut pas montrer la situation foncière de ces zones.
IV.3.2. Création des fichiers de forme
Cette fois ci, on crée des fichiers qui ont de forme géométrique (point, ligne, polygone). Ces
fichiers aussi doivent avoir une même référence spatiale que la carte géo référencée ou de
celle de l’ortho photo pour être figurés dans le plan lors du traçage.
IV.3.3. Traçage des fichiers de forme
Pour être lu ou affichés dans le plan, il faut tracer les informations (fichiers de forme) sur la
carte suivant la direction voulu. Une fois tracé, le fichier a directement un attribut et il est déjà
spatialisé. Ces fichiers vont être stockés dans un répertoire et peuvent être utilisés à tout
moment.
Le cas de notre étude est montré sur la carte dans la page suivante :
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 61
Conclusion partielle :
Des données et des études sont faites pour pouvoir proposer des solutions correspondantes
au problème d’inondation de ce quartier. Il est fort probable que la réalisation de ces solutions
soit possible malgré la déformation majeure subis par le bassin versant et l’occupation du sol.
La réalisation de ces solutions pourra naitre un grand changement dans ce quartier
pendant la période de crue que dans le quotidien mais cela dépend surtout du
comportement des habitants et des investissements. Il est donc nécessaire de faire un devis
pour pouvoir estimer leur cout.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 62
Carte 9 : réseaux d'assainissement proposés
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 63
Partie III. IMPACTS, STRUCTURES DE PEREINISATION ET COUT
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 64
CHAPITRE I. IMPACTS DU PROJET
I.1. Evaluation des impacts
Cette étape porte sur l’évaluation des impacts dans le but de déterminer si les impacts
potentiels identifiés sont suffisamment significatifs pour justifier l’application des mesures
d’atténuation, de surveillance et de suivi. L’évaluation se réalise en prenant en compte des
critères les plus objectifs possibles qui conduiront à déterminer l’importance des impacts.
L'évaluation de l'importance d'un impact dépend d’abord de la composante affectée, c’est-à-
dire de sa valeur intrinsèque pour l’écosystème (sensibilité, unicité, rareté, réversibilité), de
même que des valeurs sociales, culturelles, économiques et esthétiques attribuées à ces
composantes par la population. Les préoccupations fondamentales de la population,
notamment lorsque des éléments du projet constituent un danger pour la santé, la sécurité
ou présentent une menace pour les sites historiques et archéologiques, influencent
également cette évaluation. L'évaluation de l'importance d'un impact dépend aussi de
l’intensité du changement subi par les composantes environnementales affectées. Ainsi, plus
un impact est étendu, fréquent, durable ou intense, plus il sera important.
Il y a plusieurs critères tels qui peuvent aider à évaluer l’importance des impacts potentiels
d’un projet :
- la nature de l’impact qui peut être positif ou négatif ;
- l’intensité ou l’ampleur de l’impact relatif au degré de perturbation du milieu, de la sensibilité,
de la vulnérabilité, de l’unicité ou de la rareté de la composante affectée ;
- l’étendue ou la portée de l'impact liée à la dimension spatiale telle que la longueur ou la
superficie affectée ;
- la durée de l'impact : aspect temporel ;
- la réversibilité de l’impact indiquant son caractère réversible ou irréversible ;
- la fréquence de l'impact et la probabilité que l’impact se produise : caractère intermittent,
occasionnel ;
- la valeur de la composante pour les concernés (population potentiellement affectée) ;
- les risques pour la santé, la sécurité et le bien-être de la population ;
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 65
- l’effet d'entraînement : lien entre la composante affectée et d'autres composantes.
Parfois le projet comme ceci présente des impacts positifs et des impacts négatifs :
I.1.1. Impacts positifs
a. Impact environnemental
Les solutions que nous avons cité ci-dessus présentent des avantages sur l’environnement tel
que :
• En ralentissant l'écoulement et en stockant provisoirement l’eau, elles offrent la
possibilité d'une décantation importante des effluents et de piégeage des polluants.
Une chaussée à structure réservoir, par exemple, présente des valeurs moyennes de 80 à 90 %
pour le plomb ; [16]
• En infiltrant une partie de l'eau, elles diminuent le volume total rejeté. La pollution est
majoritairement retenue dans le premier mètre du sol ; en outre, si l’on entretient
périodiquement ces dispositifs, les polluants sont interceptés très près de la surface, dans les
dix premiers centimètres du sol. Le sol se comporte comme un piège qu’il faut
naturellement traiter ultérieurement. Les polluants retenus, principalement hydrocarbures et
métaux lourds, n’atteindront ainsi ni la nappe, ni un milieu aquatique de surface ;
• En agissant très en amont, les masses de polluants apportées à ces ouvrages sont
réduites et donc plus faciles à gérer et traiter ;
• Enfin, en permettant la mise en place de communautés bactériennes et végétales, elles
permettent la dégradation d’une grande partie de la pollution organique biodégradable, des
nutriments et même d’une partie de la pollution toxique.
L’exemple ci-dessous illustre cette capacité de dépollution selon Hirschman et al, 2008. Les
valeurs indiquées ici pour le phosphore sont voisines pour l’azote. [17]
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 66
Tableau 13. Capacité de dépollution
Technique % réduction du
volume ruisselé
% réduction en
concentration
phosphore
% réduction masse
phosphore
Toiture végétalisées 45 à 60 0 45 à 60
Infiltration des eaux
de toiture
25 à 50 0 25 à 50
Stockage des eaux
dans des citernes
40 0 40
Revêtement
perméable
45 à 75 25 59 à 81
Fossés engazonnées 10 à 20 15 23 à32
Noues engazonnées 40 à 60 20 à 40 52 à 76
Noues ou fossés en
eau
0 20 à 40 20 à 40
Zones humides
artificielles
0 50 à 75 50 à75
Lagune 0 50 à 75 50 à 75
Source : Analyse des principales causes de pathologie des ouvrages d’assainissement.
Rapport 06.P, CERIB ; 2005.
b. Impact socio-économique
La réalisation de ce projet procure de travail pour les jeunes inactifs. En plus, la
consommation en eau par la société fournisseur d’eau sera réduite ce qui entraine des
économies pour les nécessitants pendant la saison de pluie s’il collecte les eaux de pluie.
L’existence des ouvrages comme nous avons cité ci-dessus atténue la dégradation des
infrastructures routières. En outre on économiserait plusieurs journées de travail chaque
année grâce à la réduction de la morbidité liée à l'assainissement.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 67
I.1.2. Les impacts négatifs
L’exécution de projet comme ceci présente souvent des impacts négatifs surtout pendant la
durée des travaux :
L’installation des ouvrages nécessite beaucoup d’espace qui gêne parfois des servitudes.
Pendant l’exécution, il y aura une coupure de la voie de circulation en cas des ouvrages sous
la chaussée. En cas d’expropriation, l’ex occupant d’une propriété sera sans domicile pendant
qu’il trouve là où il peut s’installer et leur activité économique pourra être suspendue pendant
un certain temps malgré son indemnisation.
I.2. Structure de pérennisation
I.2.1. Organisation
Dans le contexte économique actuel ou la politique de la réhabilitation des systèmes existants
tient une grande place. Il est nécessaire d’assurer convenablement la gestion et l’entretien
des ouvrages existants ou à installer.
Un réseau en service nécessite des vérifications fréquentes à tous les niveaux pour éviter les
perturbations qui peuvent se produire dans certains points.
I.2.2. Entretien
L’efficacité de l’exploitation dépend de la gestion et de l’entretien du réseau qui dépend
aussi des matériels importés dont l’insuffisance pourrait entrainer les divers problèmes
d’ordre technique.
La recherche de la compacité maximale du béton, avec le dosage en eau juste suffisant pour
assurer la bonne mise en place du béton est indispensable.
Le dosage en ciment doit être suffisant, variant entre 300 et 350 kg par mètre cube de béton.
Pour éviter la surcharge des ouvrages à l’amont, le diamètre et la longueur des drains
doivent être choisis pour faciliter le curage et le contrôle.
Pour une chaussée à structure réservoir avec enrobé étanche, l’entretien des chaussées
classiques suffit, (simple balayage), un curage occasionnel est recommandé sur le drain.
Un curage régulier des bouches d’injection est nécessaire également pour éviter leur
colmatage (un curage par semestre, un de filtre par an)
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 68
Un contrôle occasionnel est recommandé sur les drains.
Conclusion partielle
Les ouvrages proposés présentent beaucoup d’avantage au niveau de la vie socioéconomique
et sur l’environnement des habitants. La durabilité de ces ouvrages ne réside uniquement sur
les études techniques déjà effectuées mais il faut prendre des mesures pour renforcer sa
durabilité. Pour réaliser ces ouvrages, il faut estimer soigneusement leurs coûts (coût des
ouvrages) et le coût de l’étude qui leur concerne afin de savoir le montant nécessaire pour sa
réalisation.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 69
CHAPITRE II. ESTIMATION DU COUT
Introduction
Il n'existe pas deux projets d'infrastructure identiques et, quelles que soient leurs
similitudes, leur coût sera toujours différent. En dehors des facteurs techniques de base, le
large éventail de conditions économiques et institutionnelles des différents Etats membres
entraîne toujours des variations.
Cependant, les coûts de base du projet dépendent du coût réel du terrain, des matériaux, des
équipements et de la main d'œuvre dans la région où le projet est réalisé.
Ces coûts de base varient selon un certain nombre de facteurs qui sont abordés plus loin.
II.1. Définition
L’estimation est le procédé où on établit une approximation plus ou moins précise des travaux
qui seront nécessaires pour la réalisation d’un projet.
Pour ne pas commettre des erreurs, il faut d’abord examiner le chantier avant de rédiger leurs
estimations et fournir des prix car après la fin des travaux, il est trop tard pour revenir en
arrière et réduire les coûts : on ne peut rien faire pour éliminer les coûts excessifs et les erreurs.
L’estimation de la main d’œuvre est toujours calculée en heure.
L’estimation consiste à bien définir le montant nécessaire pour la réalisation du projet.
Quelques méthodes à suivre relatives à l’estimation :
• Il faut éviter de deviner c’est à dire de prendre le temps de réfléchir et ne jamais
décider sans avoir étudié la situation calmement.
• On prévoit du temps pour l'estimation.
• On utilise des données de projets similaires précédents.
• On prendre l'avis des professionnels qui vont effectivement effectuer le travail.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 70
II.2. Devis estimatif et quantitatif
Pour savoir le montant nécessaire pour la réalisation de ce projet, il faut avant tout définir les
prix des travaux à effectuer.
Le financement d’un projet est toujours une des contraintes qui stoppe la réalisation d’un
projet. Afin de faire une brève estimation du coût du projet d’études de ce mémoire, nous
proposons une estimation du coût de l’étude. Mais avant de calculer ce coût, je vais vous citer
quelques astuces afin de pouvoir calculer le coût du curage.
Pour la réalisation du curage nous avons besoin de 3 équipes qui seront composées : -
Des manœuvres : des ouvriers qui seront utiles au topographe, des tire-barriques pour
curer la boue, des ouvriers à la pelle et des transporteurs de boues jusqu’aux camions
de dépôts.
- Des chauffeurs de camions pour le transport des boues vers la décharge prévue.
Pour cela voici les matériels prévus pour la mise en œuvre du projet : (par équipe) - Des
barriques divisés en 2, taillés de façon à obtenir une fourche et troués en raison de
filtrer l’eau.
- Des pelles
- Et des bourrettes
Remarque : Le coût de curage ne peut pas être calculé sans savoir le volume de la boue et des
ordures.
II.2.1. Coût des ressources humaines durant l’étude du projet
Le coût estimatif des ressources humaines concerne les indemnités allouées aux techniciens
d’étude. La récapitulation de la Bordereau au Détail Estimatif est la suivante :
Tableau 14. Coût des ressources humaines
DESIGNATION NOMBRE COUT /JOUR DUREE DU
TRAVAIL (JOUR)
TOTAL (AR)
Ingénieur
Topographe
1 60 000
10 600000
Ingénieur
Hydraulicien
1 60 000
5 300000
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 71
Ingénieur d’étude 1 80 000
5 400000
Technicien topographe 4 30000 8 240000
Dessinateur 1 10000 8 80000
Siguiste 1 40 000
5 200000
Total 1820000
Source : GEOINFO Ambohijatovo
II.2.2. Cout de location des matériels utilisés
Tableau 15. Cout de location des matériels
Désignation Quantité Prix unitaire (ar) Durée d’exécution (jour) Montant (ar)
Matériels
GPS de poche 1 20 000 1 20 000
Ordinateurs 2 20 000 8 320 000
Autres
Déplacement forfaitaire 50 000 8 400 000
Total 740 000
Source : GEOINFO Ambohijatovo
Au total deux million cinq cent soixante mille ariary.
II.3. Perspective du projet
En bonne état, les réseaux d’assainissement ont des influences positives.
Le bon fonctionnement des réseaux d’assainissement permet d’évaluer le développement
d’une commune et ils sont très indispensables pour les communes urbaines. L’existence des
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 72
ouvrages comme ceux-ci améliore les conditions de vie dans l’espace urbain. Ils permettent
de décroitre la quantité d’eau stagnée dans les quartiers.
Conclusion partielle
Pour faciliter la réalisation de ces ouvrages proposés, il faut appart des études techniques
déjà effectuées faire des études concertants le quartier cible. Ces études peuvent concerner
en des divers paramètres ou divers informations. Nous allons voir ci-dessous ce qui concerne
ces paramètres.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 73
CHAPITRE III. AUTRES INFORMATIONS A PRENDRE EN COMPTE
Introduction
Des nombreux facteurs doivent être pris en compte avant la réalisation de projet de la même
sorte. L’étude des quatre facteurs suivants nous aide à mettre en terme ce projet :
• Recherche d’informations pour le choix du quartier : rencontres avec les autorités
publiques/collectivités locales, rencontres avec la société civile.
• Situation foncière des quartiers défavorisés : insécurité, spéculation immobilière.
• Type de projet : urgence, développement, pilote, taille du projet.
• Informations spécifiques concernant le(s) quartier(s) ciblé(s).
III.1. Recherche d’informations pour le choix du quartier
Rencontrer les responsables municipaux et gouvernementaux de l’assainissement et de la
pauvreté afin de :
- prendre connaissance des politiques du gouvernement en matière d’assainissement et de
leur mise en œuvre ;
- prendre connaissance des zones prioritaires en matière d’assainissement et de pauvreté
dans la ville ;
- intégrer ces différents éléments au projet dans un souci de développement concerté et
durable afin que l’action du monteur de projet n’aille pas à l’encontre de ces politiques et
priorités ;
- prendre connaissance de l’attitude des autorités publiques vis-à-vis des bidonvilles ; -
signaler le projet aux autorités dans un but de coordination des actions.
Rencontrer la société civile afin de :
- compléter sa vision de l’assainissement et de la pauvreté sur la ville ;
- prendre connaissance des autres projets réalisés et en cours dans la ville, dans le domaine
de l’assainissement, et rassembler les informations sur ces projets (solutions techniques
utilisées, gestion adoptée, durabilité, etc.) ;
- profiter de l’expérience des projets précédents pour optimiser le montage du projet
(identification des erreurs, des bonnes pratiques, des structures efficaces, des risques
d’intervention, des blocages culturels, etc.).
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 74
III.2. Situation foncière des quartiers défavorisés
Les questions suivantes doivent être répondues :
Quelle est la situation foncière des quartiers pauvres ? Quel est le degré de sécurisation ?
Quelle est l’attitude des autorités publiques vis-à-vis des bidonvilles :
- Expulsion par la force ?
- Hypocrisie : incendies d’origine inconnue par exemple ?
- Passivité et non reconnaissance ?
- Relogement ?
- Amélioration du quartier ?
- Fourniture ou non des services de base ?
L’insécurité foncière
Il est indispensable, surtout dans le cas de la construction d’infrastructures, de sécuriser la
propriété foncière dans le quartier ciblé afin de :
- ne pas risquer de voir les infrastructures construites lors du projet être détruites en même
temps qu’un bidonville illégal par exemple ;
- de ne pas chasser des populations « fragiles », telles que les locataires en cas de prise de
valeur du foncier et d’augmentation des loyers.
III.3. Type de projet
La question est de savoir si le monteur de projet envisage :
- un projet d’urgence ou de développement (le projet d’urgence ne vise pas la durabilité),
notamment dans le cas de construction d’infrastructures ;
- un projet pilote afin de mettre à l’épreuve un projet dans un but de réplication à plus grande
échelle.
L’échelle du projet
Le choix de la zone d’intervention est lié à un choix de taille de projet. Dans un souci de
durabilité, il est conseillé de :
- respecter les répartitions géographiques administratives existantes puisqu’à terme on
cherche à responsabiliser les bureaux locaux sur l’assainissement du quartier (dans le cadre
de la décentralisation) ;
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 75
- respecter autant que possible les liens traditionnels existants entre quartiers ou entre
groupes d’individus (même employeur, même école, même origine géographique, etc.).
III.4. Informations spécifiques concernant le(s) quartier(s) ciblé(s)
Une fois le quartier choisi, il s’agit de recueillir des informations spécifiques à ce quartier
auprès des municipalités et gouvernements (dans la limite de leur disponibilité et de leur
exactitude) :
- informations sur les réseaux, la topographie et la géographie du milieu ;
- informations sur les responsabilités théoriques de l’assainissement et sur la réalité sur le
terrain ;
- informations socio-économiques concernant les foyers ;
- informations sur les habitats du quartier et sur les dispositifs d’assainissement ;
- informations politiques : élections et conflits d’influence ;
- informations liées aux autres projets sur le quartier : monteurs de projet, objectifs de ces
projets, durée, projets maintenant achevés qui ont encore des répercussions positives ou
négatives sur le quartier.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 76
CONCLUSION GENERALE
La position de ce quartier ainsi que la poussée de l’urbanisation et le remblayage des zones
plaine marécageuses favorise la difficulté de la gestion des eaux de pluie dans ce quartier.
L’infrastructure mise en place n’est plus suffisante vis-à-vis de l’augmentation des habitants.
La construction des nouveaux ouvrages est certainement difficile dans ce milieu à cause de la
forte concentration des maisons d’habitation et l’étrécissement de l’espace dans ce quartier.
Malgré cette difficulté, on est forcé de trouver des solutions pour alléger ce problème. Les
ouvrages mentionnés ci-dessus (Gestion au bout de tuyaux, Gestion à la parcelle et la Gestion
à la source) et le stockage de l’eau dans la citerne et dans le puits de rétention sont des
solutions que nous avons choisies à appliquer dans cette zone bien que le coût soit très élevé.
Ils sont presque en mode séparatif afin d’éviter la surcharge des ouvrages et qui sont à la fin
reliée avec des anciens ouvrages.
Tout ceci n’étant fait sans appliquer une partie du logiciel SIG. Ses apports étaient très
indispensables durant l’élaboration de ce présent ouvrage. En outre les Systèmes
d’Information Géographique (SIG) constituent aussi des outils performants d’aide à la décision
pour les acteurs d’un territoire grâce à leurs fonctionnalités de visualisation, de simulation et
d‘analyse.
Pour terminer, la gestion d’évacuation des eaux de pluie nécessite des ouvrages spécifiques
pour en finir avec l’inondation fréquente. Ce que nous avons proposé ci-dessus fait parties des
exemples de ces ouvrages. Mais la présence de ces ouvrages ne signifie pas le zéro risque,
pourtant on peut espérer que les dégâts seront atténués. Le changement de comportement,
la participation des habitants par le stockage individuel des eaux de pluie seront vivement
recommandés pour améliorer le bon fonctionnement des réseaux d’assainissement et la
durabilité des ouvrages. En outre, l’étude de la partie en avale et le levé du fond du canal, du
niveau d’eau, de la profondeur des boues et la hauteur des berges devrait être effectuée pour
déterminer le volume de curage afin de résoudre le problème d’inondation.
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL I
BIBLIOGRAPHIE
[1] RAZANAMARIA « Assainissement des eaux usées dans la ville d’Antananarivo » Mémoire
de fin d’étude en vue de l’obtention du Diplôme de Technicien Supérieur en
Environnement, page : 42, 2007
[2] Cours d’assainissement de la 5éme année du département hydraulique à l’ESPA
[3] Cahier méthodologique sur la mise en œuvre d’un SIG IAAT 2003
[4] Marc Souris, Les principes des systèmes d’information géographique.
[5] Pr KHOLLADI Mohamed-Khireddine -Cours SIG 2012
[6] Comité Fédéral de Coordination Inter-agences pour la Cartographie Numérique, 1988, USA.
[7] J-P Cherel 2010, Support de cours M1 SIIG3T - Traitement d’images
[8] Yann-Eric Boyeau – septembre 2006 – version originale Fabien Juffroy – avril 2012,
Génération du Modèle Numérique de Terrain au pas de 10m sur la Nouvelle-Calédonie
[9] Gassman P.W., Reyes M.R., Green C.H., Arnold J.G., The Soil and Water Assessment Tool :
Historical development, applications, and future research directions, American Society of
Agricultural and Biological Engineers, Vol. 50 no 4, 2007, pp, 1211-1250
[10] ORSTOM « Fleuves et rivières de Madagascar », édition1979, 125pages.
[11] Gilles M, Mesures de précipitation Octobre 2004
[12] Bouwer H., 1969. Infiltration of water into non-uniform soil. Irrigation and Drainage
Division. ASCE. 95(IR4) : 451-462.
[13] DURET Louis, Estimation des débits de crues à MADAGASCAR Université de
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL II
MADAGASCAR, 134 pages, 1976
[14] M. CARLIER, Hydraulique Générale et Appliquée, Edition Seyroles 1980, 372
[15] Thierry ADAM, DIMENSIONNEMENT DES RESEAUX D’ASSAINISSEMENT, Novembre 2006
[16] Gagnon, É. et Gangbazo, G. (2007). Efficacité des bandes riveraines : analyse de la
documentation scientifique et perspective. Fiche7 produite par le MDDEP, Québec.
[17] H. Andrieu (LCPC), S. Barraud (INSA-Lyon), Perspectives dans le domaine de l’Hydrologie
Urbaine
WEBOGRAPHIE
www.adopta.free.fr (Mai 2015)
http://www.graie.org/ecopluies (Mai 2015)
http://www.kisters.fr (Mais 2015)
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL III
ANNEXE
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL IV
Tableau 16. Nombre de population par Fokontany dans le Troisième Arrondissement
Code
Fokontany
Nom du Fokontany Superficie
en (Km2) Nombre total
d’habitant
Densité
(hab/km2)
Nombre
total
toits de
Nombre total de
ménages
3_01 Ambatomitsangana 0,06 2 579 41 627 519 970
3_02 Ambodirotra-Antsakaviro 0,21 2 640 12 287 400 594
3_03 AmbodivonaAnkadifotsy 0,08 2 193 26 086 204 520
3_04 Ambohibary-Antanimena 0,10 3 678 35 696 324 376
3_05 Ambohitrakely 0,60 9 425 15 772 1 200 1 995
3_06 Ampahibe 0,61 5 887 9 683 770 1 550
3_07 AmpandranaAndrefana 0,08 2 789 36 171 294 577
3_08 AmpandranaAtsinanana 0,13 4 148 32 383 360 840
3_09 Ampandrana-Besarety 0,14 4 150 29 893 390 1 250
3_10 Andranomahery-
Ankorondrano
1,10 9 810 8 941 2 846 2 708
3_11 AndravoahangyAndrefana 0,06 2 049 36 858 164 563
3_12 AndravoahangyAtsinanana 0,10 5 849 61 242 527 1 305
3_13 AndravoahangyTsena 0,18 3 496 19 885 418 522
3_14 Ankadifotsy-Antanifotsy 0,06 4 672 79 674 405 953
3_15 AnkaditapakaAvaratra 0,10 1 690 16 811 158 386
3_16 Ankadivato II L 0,10 1 323 13 872 140 1 100
3_17 Ankazomanga-
AndraharoAvaratra
0,60 3 343 5 606 283 916
3_18 AnkorondranoAndrefana 0,30 4 820 16 289 1 360 1 408
3_19 AnkorondranoAtsinanana 0,38 5 425 14 155 525 1 213
3_20 Antanimena 0,15 1 441 9 612 146 346
3_21 Antaninandro-
Ampandrana
0,10 3 477 34 740 239 621
3_22 Avaradoha 0,19 8 369 44 000 828 1 465
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL V
3_23 Befelatanana-Ankadifotsy 0,10 5 556 57 510 445 1 428
3_24 Behoririka 0,15 2 428 16 276 592 621
3_25 Behoririka-
Ambatomitsangana
0,07 301 4 431 231 583
3_26 Behoririka-Ankaditapaka 0,05 4 758 102 896 265 525
3_27 Besarety 0,10 4 166 42 575 400 890
3_28 Betongolo 0,27 7 993 29 656 470 1 560
3_29 Mahavoky 0,10 5 581 58 043 46 703
3_30 Mandialaza-
Ambatomitsangana
0,04 4 173 106 373 350 725
3_31 Mandialaza-Ambodivona 0,08 2 996 36 853 199 692
3_32 Mandialaza-Ankadifotsy 0,07 4 269 58 272 320 933
3_33 Soavinandriana 0,14 3 178 23 360 338 1 131
3_34 Tsaramasay 0,13 4 815 36 469 400 1 032
Total 6,69 143 467 21 435 16 556 33 001
Source : BDA (Bureau de Développement d’Antananarivo) 2012
Tableau 17. Enseignement et éducation dans le Troisième Arrondissement
Fokontany Type
d’enseignement Statut nombre Nom Niveau Nombre
d’élève
Nombre
d’enseignant
Antanimena Général public 1 CEG Collège 1147 38
Général public 1 EPP Ecole 406 91
Avaradoha Général public 1 CEG Collège 825 32
Général public 1 EPP Ecole 351 47
Ankorondrano Général public 1 EPP Ecole 801 176
Ankaditapaka Général public 1 EPP Ecole 511 55
Andravoahangy Général public 2 EPP Ecole 993 126
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL VI
Mandialaza Général public 1 EPP Ecole 360 72
Behoririka Général public 1 EPP Ecole 362 84
Besarety Général public 1 EPP Ecole 392 79
Ampandrana Général public 1 EPP Ecole 510 53
Ampahibe Général public 1 EPP Ecole 208 29
Betongolo Général public 1 EPP Ecole 509 88
privé 5 Ecole 369 46
Ecole-
Collège
579 68
Ambohitrakely Général public 1 EPP Ecole 337 133
Ankaditapaka
Avaratra
Général privé 2 Ecolecollège 233 42
Technique 2 Université 4541 135
Général-
Technique
2 Ecole-
Collège
4174 220
Antsakaviro Général public 1 EPP Ecole 221 62
Ambatomitsangana Général public 1 Jardin
Calin
Ecole 79 8
Technique 1 Lycée
Technique
Lycée 527 40
privé 1 Université 4017 79
Total 30 23679 1803
Source : BDA (Bureau de Développement d’Antananarivo) 2012
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL VII
Tableau 18. Résultat de levé
x y z FKT
516967 799569 1329 AMBOHITRAKELY
516918 799583 1326 AMBOHITRAKELY
516867 799614 1316 AMBOHITRAKELY
516823 799627 1301 AMBOHITRAKELY
516766 799647 1297 AMBOHITRAKELY
516707 799657 1286 AMBOHITRAKELY
516628 799668 1270 AVARADOHA
516575 799662 1267 AVARADOHA
516526 799643 1264 AVARADOHA
516499 799618 1261 AVARADOHA
516463 799589 1260 AVARADOHA
516431 799591 1259 AVARADOHA
516379 799615 1258 AVARADOHA
516310 799631 1258 AVARADOHA
516259 799620 1258 AVARADOHA
516190 799617 1258 AVARADOHA
516126 799621 1258 AVARADOHA
516039 799620 1258 AVARADOHA
516027 799617 1257 AVARADOHA
515934 799613 1256 BESARETY
515838 799615 1255 BESARETY
515785 799608 1253 BESARETY
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL VIII
515702 799608 1253 MAHAVOKY
515631 799610 1253 MAHAVOKY
515579 799604 1252 MAHAVOKY
515509 799604 1254 MAHAVOKY
515437 799598 1257 ANDRAVOAHANG ATSINANANA
515369 799597 1265 ANDRAVOAHANG ATSINANANA
515294 799590 1264 ANDRAVOAHANG ATSINANANA
515210 799554 1270 ANTANINANDRO AMPANDRANA
515214 799545 1270 ANTANINANDRO AMPANDRANA
515198 799687 1269 ANDRAVOAHANGY ANDREFANA
515211 799758 1268 ANDRAVOAHANGY ANDREFANA
515213 799826 1254 ANDRAVOAHANGY TSENA
515223 799937 1255 ANDRAVOAHANGY TSENA
515294 800018 1256 ANDRAVOAHANGY TSENA
515357 800087 1256 ANDRAVOAHANGY TSENA
515389 800125 1254 ANDRAVOAHANGY TSENA
515460 800161 1252 ANDRAVOAHANGY TSENA
515532 800141 1254 ANDRAVOAHANGY TSENA
515562 800137 1254 ANDRAVOAHANGY TSENA
515644 800052 1259 ANJANAHARY
515722 799998 1260 ANJANAHARY
515760 800115 1281 ANJANAHARY
515823 800267 1289 ANJANAHARY
515918 800331 1291 ANJANAHARY
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL IX
516044 800366 1295 ANJANAHARY
516152 800377 1304 ANJANAHARY
516274 800381 1311 ANJANAHARY
516403 800369 1312 ANJANAHARY
516511 800354 1315 ANJANAHARY
516566 800267 1314 ANJANAHARY
516616 800228 1314 ANJANAHARY
516748 800147 1314 ANJANAHARY
516748 800147 1304 ANJANAHARY
516786 800099 1303 ANJANAHARY
516782 800022 1280 AVARADOHA
516790 799933 1309 AMBOHITRAKELY
516857 799802 1308 AMBOHITRAKELY
516930 799712 1319 AMBOHITRAKELY
516965 799518 1339 AMBOHITRAKELY
516946 799428 1337 AMBOHITRAKELY
516949 799409 1334 AMBOHITRAKELY
516984 799308 1338 AMBOHITRAKELY
516937 799042 1350 AMBOHITRAKELY
516883 798973 1353 AMBOHITRAKELY
516744 798947 1358 AMBOHITRAKELY
516712 799001 1337 AMBOHITRAKELY
516669 799059 1322 AMBOHITRAKELY
516650 799104 1315 AMBOHITRAKELY
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL X
516605 799124 1308 AMBOHITRAKELY
516587 799133 1300 AMBOHITRAKELY
516518 799084 1283 AMBOHITRAKELY
516487 799073 1283 AMBOHITRAKELY
516444 799147 1284 AMBOHITRAKELY
516463 798984 1282 BETONGOLO
516350 799028 1279 BETONGOLO
516263 799035 1280 BETONGOLO
516171 799070 1280 BETONGOLO
516090 799105 1281 BETONGOLO
516002 799153 1279 BETONGOLO
515976 799146 1282 BETONGOLO
515941 799230 1266 AMPANDRANA ATSINANANA
515909 799320 1264 AMPANDRANA ATSINANANA
515900 799420 1255 BESARETY
515927 799511 1253 BESARETY
515401 799508 1256 ANDRAVOAHANGY ATSINANANA
515321 799445 1275 ANTANINANDRO AMPANDRANA
515248 799434 1268 ANTANINANDRO AMPANDRANA
515212 799528 1270 ANTANINANDRO AMPANDRANA
515201 799530 1270 ANTANINANDRO AMPANDRANA
515141 799547 1273 ANDRAVOAHANGY ANDREFANA
515120 799798 1273 MANDIALAZA
AMBATOMITSANGANA
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL XI
515166 799600 1270 ANDRAVOAHANGY ANDREFANA
515201 799685 1268 ANDRAVOAHANGY ANDREFANA
515244 799676 1255 ANDRAVOAHANGY ANDREFANA
515628 799650 1254 MAHAVOKY
515637 799707 1254 MAHAVOKY
515613 799736 1252 MAHAVOKY
515665 799696 1251 MAHAVOKY
515739 799718 1251 MAHAVOKY
515650 799521 1251 MAHAVOKY
516633 800135 1293 AVARADOHA
516571 800003 1287 AVARADOHA
516498 799880 1254 AVARADOHA
516367 799892 1278 SOAVINANDRIANA
516204 799864 1270 SOAVINANDRIANA
516137 799828 1267 SOAVINANDRIANA
516100 799760 1265 SOAVINANDRIANA
516140 799733 1262 SOAVINANDRIANA
516211 799708 1261 SOAVINANDRIANA
516341 799695 1257 AVARADOHA
516443 799664 1259 AVARADOHA
516492 799655 1260 AVARADOHA
516497 799679 1267 AVARADOHA
516475 799571 1274 AVARADOHA
516455 799533 1275 AVARADOHA
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL XII
516442 799448 1282 AVARADOHA
516481 799466 1280 AVARADOHA
516551 799429 1279 AVARADOHA
516544 799698 1268 AVARADOHA
516636 799737 1269 AMBOHITRAKELY
516695 799826 1282 AMBOHITRAKELY
516722 799964 1288 AVARADOHA
515783 799585 1256 BESARETY
515776 799568 1254 BESARETY
515427 799471 1261 AMPANDRANA BESARETY
515493 799368 1261 AMPANDRANA BESARETY
515501 799804 1254 MAHAVOKY
515553 799314 1257 ANDRAVOAHANGY ATSINANANA
515505 799461 1256 ANDRAVOAHANGY ATSINANANA
515541 799456 1255 ANDRAVOAHANGY ATSINANANA
515597 799491 1255 ANDRAVOAHANGY ATSINANANA
515262 799417 1264 ANTANINANDRO AMPANDRANA
516084 800065 1281 ANJANAHARY
516576 800240 1306 ANJANAHARY
515583 800325 1268 ANJANAHARY
516640 800336 1338 ANJANAHARY
516482 800368 1308 ANJANAHARY
515869 800319 1284 ANJANAHARY
515453 799132 1257 ANTANINANDRO AMPANDRANA
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL XIII
515260 799402 1258 ANTANINANDRO AMPANDRANA
515500 799598 1251 AMPANDRANA BESARETY
515756 799604 1252 BESARETY
516010 799610 1252 BESARETY
515646 799367 1251 AMPANDRANA BESARETY
515764 799147 1266 AMPANDRANA ATSINANANA
515953 799364 1265 AMPANDRANA ATSINANANA
515457 799828 1250 MAHAVOKY
515726 799836 1253 BESARETY
515450 800154 1251 ANDRAVOAHANGY TSENA
515736 800075 1272 ANJANAHARY
515989 800156 1284 ANJANAHARY
515219 799968 1250 ANDRAVOAHANGY TSENA
516774 800138 1296 AVARADOHA
516597 799255 1303 AMBOHITRAKELY
516427 799459 1281 AVARADOHA
516471 799607 1263 AVARADOHA
516635 799739 1274 AMBOHITRAKELY
516813 799517 1286 AMBOHITRAKELY
516257 799035 1288 BETONGOLO
516449 799125 1283 AMBOHITRAKELY
516201 799867 1264 SOAVINANDRIANA
516563 800001 1287 SOAVINANDRIANA
516401 800149 1287 SOAVINANDRIANA
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL XIV
516212 800230 1293 ANJANAHARY
516918 799776 1315 AMBOHITRAKELY
Processus de création des points coté
Pour avoir des points cotes, il faut créer un fichier de forme sur Arc catalogue, puis choisir la
référence spatiale et valider. Ensuite, ouvrir ArcMap et afficher le fichier de forme ; après clic
sur arc toolbox, cocher 3D analyste/3D feature et donner l’attribut 3D aux futurs points.
Tableau 19. Extrait de la pluviométrie
Pluviométrie max 24h
1961 67
1962 85
1963 73
1964 75
1965 70
1966 105
1967 65
1968 63
1969 73
1970 69
1971 84
1972 89
1973 82
Source : service de la météorologie
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL XV
Table des matières
INTRODUCTION ................................................................................................................................ 1
Partie I. GENERALITES ...................................................................................................................... 3
CHAPITRE I. GENERALITE SUR L’ASSAINISSEMENT .......................................................................... 4
I.1. Historique sur le plan d’assainissement dans la ville d’Antananarivo ................................... 4
I.2. Définition de l’assainissement ................................................................................................ 4
I.3. Les différentes modes d’assainissement ............................................................................... 4
I.3.1. Réseaux unitaires ............................................................................................................ 5
I.3.2. Réseaux séparatifs ........................................................................................................... 5
I.3.3. Réseau en système pseudo séparatif .............................................................................. 6
I.4. Morphologie des réseaux d’assainissement .......................................................................... 6
I.5. Situation actuelle des réseaux d’assainissement de la ville d’Antananarivo ......................... 7
I.5.1. Etat des réseaux d’égout ................................................................................................. 7
I.5.2. Description du système mis en place .............................................................................. 7
a. Réseaux unitaires ............................................................................................................. 7
b. Réseaux séparatifs ............................................................................................................ 8
Conclusion partielle ..................................................................................................................... 8
CHAPITRE II. GENERALITE SUR LE SIG .............................................................................................. 9
II.1. Généralité sur quelques concepts liés................................................................................... 9
II.2. La projection ........................................................................................................................ 10
II.3. Historique et évolution du SIG ............................................................................................ 10
II.3.1. Historique ..................................................................................................................... 10
II.3.2. Evolutions actuelles ...................................................................................................... 10
II.4. Définitions ........................................................................................................................... 11
II.5. Les grandes fonctionnalités du SIG ..................................................................................... 11
II.5.1. Données géographiques ........................................................................................... 12
II.5.2. Donnée alphanumérique ......................................................................................... 13
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL XVI
Conclusion partielle ............................................................................................................... 13
CHAPITRE III. GENERALITE SUR LA ZONE D’ETUDE ................................................................. 14
III.1. Localisation ......................................................................................................................... 14
III.1.1. Situation administrative ....................................................................................... 14
III.1.2. Situation géographique ........................................................................................ 14
III.2. Démographie ...................................................................................................................... 16
III.3. Les infrastructures .............................................................................................................. 16
III.3.1. Infrastructures des marchés du troisième arrondissement et ce du Besarety .......... 16
III.3.2. Enseignement et Education ........................................................................................ 17
III.4. Analyse sur les principaux facteurs de l’inondation de ce quartier ................................... 17
III.4.1. La topographie du quartier ......................................................................................... 17
III.4.2. L’urbanisation .............................................................................................................. 17
III.4.3. Le remblayage des zones marécageuses .................................................................... 18
III.4.4. Facteurs sociaux .......................................................................................................... 18
Conclusion partielle ............................................................................................................... 19
Partie II. ETUDES TECHNIQUES ............................................................................................... 20
CHAPITRE I. LEVE TOPOGRAPHIQUE ........................................................................................ 21
I.1. Appareil utilisé .................................................................................................................. 21
I.2. Calage de GPS ................................................................................................................... 21
I.3. Comparaison du levé à l’échelle mondial (GPS) avec la BD10 ......................................... 21
I.3.1. GPS ........................................................................................................................ 21
I.3.2. BD10 ...................................................................................................................... 22
I.3.3. Comparaison ......................................................................................................... 22
I.4. Différence entre altitude et la hauteur sur ellipsoïde ...................................................... 23
Conclusion partielle ............................................................................................................... 23
CHAPITRE II. APPLICATION DU LOGICIEL SIG ................................................................................. 25
II.1. Les apports du SIG ............................................................................................................... 25
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL XVII
II.2. Présentation du logiciel Arc gis ........................................................................................... 25
II.3. Processus de traitement des données ................................................................................ 26
II.4. Traitement des données ...................................................................................................... 26
II.4.1. Création des point côtés .............................................................................................. 26
II.4.2. Construction d’un MNT ................................................................................................ 27
II.5. Détermination des zones inondables .................................................................................. 33
II.5.1. Méthodologie ........................................................................................................... 33
II.5.2. Interprétation de résultat ........................................................................................ 35
II.6. Délimitation des bassins versant ..................................................................................... 35
II.6.1. Application de l’ArcSwat .......................................................................................... 35
II.6.2. Historique ................................................................................................................. 35
II.6.3. Caractéristiques ........................................................................................................ 35
II.7. Couplage avec le SIG ........................................................................................................ 36
II.8. ArcSwat ............................................................................................................................ 37
II.9. Utilité de l’ArcSwat .......................................................................................................... 37
II.10. Les paramètres en entrés ............................................................................................ 37
Conclusion partielle ............................................................................................................... 39
CHAPITRE III. ETUDES HYDROLOGIQUES ....................................................................................... 40
III.1. Etude des caractéristiques de pluie ............................................................................. 40
III.1.1. Définition ..................................................................................................................... 40
III.1.3. Pluie nette ................................................................................................................... 40
III.2. Caractéristique de pluie ............................................................................................... 40
III.3. Spécificité de l’hydrologie urbaine .............................................................................. 41
III.4. Paramètres caractérisant l’hydrologie urbaine ........................................................... 41
III.5. Type de données pour l’étude hydrologique .............................................................. 43
III.5.1. But de l’étude des données météorologique ............................................................. 43
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL XVIII
III.5.2. Les données météorologiques .................................................................................... 43
III.6. L’infiltration ...................................................................................................................... 45
III.7. Les écoulements ................................................................................................................ 45
III.7.1. Précipitation directe ............................................................................................. 46
III.7.2. Ecoulement de surface ou ruissellement ............................................................. 46
III.7.3. Ecoulement de subsurface (ou hypodermique) ................................................... 46
III.7.4. Ecoulement souterrain ......................................................................................... 46
III.8. Calcul de l’écoulement ................................................................................................. 46
III.9. Propagation de l’écoulement ...................................................................................... 47
III.10. Pertes de charge .......................................................................................................... 47
III.11. Etude de bassin versant ............................................................................................... 47
III.12. Estimation des débits de crues .................................................................................... 47
III.12.1. Méthodes applicables pour le calcul de débit de crue ......................................... 48
Conclusion partielle ............................................................................................................... 51
CHAPITRE IV. PROPOSITION DES SOLUTIONS ................................................................................ 52
IV.1. Solution type ................................................................................................................ 52
IV.1.1. Gestion "au bout du tuyau" .................................................................................. 52
IV.1.2. Stockage provisoire en surface ............................................................................. 52
IV.1.3. Gestion à la parcelle ............................................................................................. 52
IV.1.4. Gestion à la source ............................................................................................... 53
IV.1.5. Curage ................................................................................................................... 53
IV.2. Choix de solution et dimensionnement ....................................................................... 53
IV.2.1. Choix de solution et justification de l’emplacement des ouvrages proposés ...... 54
IV.2.2. Dimensionnement ................................................................................................ 54
IV.3. Etablissement des réseaux d’assainissement proposés .............................................. 60
IV.3.1. Consultation de l’ortho photo ou de la carte ............................................................. 60
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL XIX
IV.3.2. Création des fichiers de forme .................................................................................... 60
IV.3.3. Traçage des fichiers de forme ..................................................................................... 60
Conclusion partielle : ............................................................................................................. 61
Partie III. IMPACTS, STRUCTURES DE PEREINISATION ET COUT .............................................. 63
CHAPITRE I. IMPACTS DU PROJET .................................................................................................. 64
I.1. Evaluation des impacts ......................................................................................................... 64
I.1.1. Impacts positifs ........................................................................................................ 65
I.1.2. Les impacts négatifs ................................................................................................. 67
I.2. Structure de pérennisation .................................................................................................. 67
I.2.1. Organisation ............................................................................................................. 67
I.2.2. Entretien ................................................................................................................... 67
Conclusion partielle ............................................................................................................... 68
CHAPITRE II. ESTIMATION DU COUT .............................................................................................. 69
II.1. Définition ......................................................................................................................... 69
II.2. Devis estimatif et quantitatif ........................................................................................... 70
II.2.1. Coût des ressources humaines durant l’étude du projet......................................... 70
II.2.2. Cout de location des matériels utilisés .................................................................... 71
II.3. Perspective du projet ...................................................................................................... 71
Conclusion partielle ............................................................................................................... 72
CHAPITRE III. AUTRES INFORMATIONS A PRENDRE EN COMPTE ........................................... 73
III.1. Recherche d’informations pour le choix du quartier ......................................................... 73
III.2. Situation foncière des quartiers défavorisés...................................................................... 74
III.3. Type de projet .................................................................................................................... 74
III.4. Informations spécifiques concernant le(s) quartier(s) ciblé(s) .......................................... 75
CONCLUSION GENERALE ................................................................................................................ 76
BIBLIOGRAPHIE ................................................................................................................................. I
WEBOGRAPHIE ................................................................................................................................. II
Mémoire de fin d’étude
DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL XX
ANNEXE ........................................................................................................................................... III
Table des matières ......................................................................................................................... XV
Mémoire de fin d’étude
Auteur : DJAMIL Mampitohy Ruissel
Adresse : Ampasindromba Vohipeno
Téléphone : 033 70 602 00 / 034 79 913 22
Adresse email : [email protected]
Nombre de pages : 76
Nombre de cartes : 9
Nombre de figures : 9
Nombre de tableaux : 19
Thème : « APPLICATION DU SYSTEME D’INFORMATION GEOGRAPHIQUE SUR LA GESTION
D’EVACUATION DES EAUX DE PLUIE DANS LE QUARTIER DE BESARETY »
RESUME
Pendant chaque période de crue, le quartier de Besarety est toujours victime d’inondation. Des dégâts
et des pertes matérielles sont considérables au cours de cette période. Ce présent ouvrage a pour
principaux objectifs d’atténuer les dégâts et les risques causés par ce fléau. La contribution des
topographes et des hydrauliciens s’avère une option inéluctable pour aboutir à ces objectifs. Le levé
topographique, la délimitation de bassin versant, l’estimation du débit de crue : tels sont les étapes
important avant de proposer des solutions. L’outil 3D du système d’information géographique est le
plus utilisé dans les études effectuées dans ce présent mémoire. Mais les données GPS sont faibles en
précision.
Mots clés : crue, fléau, bassin versant, débit.
ABSTRACT
For each flood period, the district of Besarety is still victim of flooding. Damage and material losses are significant during this period. The present work has as main objectives to mitigate the damage and risks caused by this scourge. The contribution of surveyors and water engineers proves an inevitable option to achieve these objectives. The topographic survey, delineation of watershed, the estimated flood discharge: such are the important steps before proposing solutions. The 3D tools of geographic information system used more at the effected searches of this present the sis. But the GPS data is weak in precision.
Keywords: flood, plague, watershed, flow.
Rapporteurs : Mme NARY HERINIRINA Iarivo et Professeur RAMANANTSIZEHENA Pascal