Soutenance mémoire
La cuvette d’IFANJA était constituée de marais jusqu’au moment où vers le milieu des années 80 l’Etat malgache a pu trouver des financements pour son aménagement en rizières, construction des routes et des digues permettant de récupérer les marais existants. Actuellement, elle est devenue un des principaux greniers à riz de cette partie Ouest du Faritany d’Antananarivo. Lors de ces aménagements intégrés, une centrale hydroélectrique de 80 KW a été construite dans le petit vallon où prend source la rivière IKOTOMBOLO. Malheureusement, l’organisme auquel a été confiée la gestion des installations de cette cuvette a abandonné, pour cause de litiges entre le concédant (l’état malgache) et le concessionnaire (le SDI). De plus, le réseau de distribution est assez vaste alors la puissance de la microcentrale ne suffisait plus. La demande dépasse beaucoup l’offre et les recensements effectués par les différentes communes rurales de la cuvette d’IFANJA en 2004 montraient un nombre de prétendants aux nouveaux abonnements environ triple de ce qui ont été déjà branchés. Maintenant, la population souhaite vivement la reprise de l’exploitation et de revoir l’électricité revenir dans leur circonscription. La SERP-sarl a pris l’initiative de revoir la possibilité de réalimenter la cuvette en énergie hydroélectrique. C’est pourquoi notre sujet d’étude » Aménagement hydroélectrique pour l’Alimentation en électricité des villages de la cuvette d’IFANJA ». L’objectif principal de l’étude est d’apprécier la capacité d’un ou plusieurs sites à satisfaire la demande de la population de la cuvette, puis de déterminer s’il serait intéressant de procéder à l’exécution de l’aménagement étudié du point de vue technico-économique.
SITUATION GEOGRAPHIQUE
Localisation et accessibilité
Le périmètre d’IFANJA, objet de la présente étude se trouve dans la Cuvette d’IFANJA. Il est divisé en 2 communes rurales, la commune rurale d’ANOSYBE IFANJA et la commune rurale de SAROBARATRA dans la sous-préfecture de MIARINARIVO, Faritany d’ANTANANARIVO. Elles sont repérées sur la carte FTM 1/500.000 sur la feuille 7 et M.47 au 1/100 000 (Fig.1) avec comme cordonnées Laborde (X=434, 10, Y=802) et (X=435, Y=806,08). On accède à ces 2 communes pendant toute l’année par la route issue d’Analavory bifurquant vers l’Ouest en passant par le lac de Mahiatrondro et puis par le col d’Ingilomby. Des routes digues sillonnent la cuvette avec des passages à gué et des digues submersibles.
Limites géographiques et superficie du périmètre
La cuvette d’IFANJA se trouve sur la rive gauche de la rivière Ikotombolo. Elle est entourée par une chaîne de montagne ininterrompue. C’est pourquoi on lui a octroyé le surnom de « cuvette d’IFANJA ». Elle est piégée entre ces montagnes et prend ainsi la forme d’une cuvette. Le périmètre s’étend jusqu’à 5600 ha avec plus de 90% cultivés. C’est l’un des greniers de Madagascar en matière de riziculture.
MILIEU PHYSIQUE
CLIMAT
Pluviométrie
La pluviométrie moyenne est de 1500 mm. La pluviométrie tombant durant la saison de pluie qui s’étale du mois d’Octobre au mois d’Avril représente 85% de la pluviométrie moyenne. Aucune station météorologique n’est présente sur la zone d’étude actuellement. Alors, les pluies tombées sur le périmètre d’IFANJA sont évaluées à partir des données observées à la station pluviométrique de Miarinarivo. Cette station dispose d’une longue série d’observations (1961-1988). Les valeurs de ces données observées ont été obtenues auprès du service Météorologique National à Antananarivo .
Température
La température annuelle est nettement inférieure à 20°C. Ponctuellement, la minimale mensuelle est comprise entre 5°C et 10°C. L’évapotranspiration potentielle est comprise entre 800 et 1000mm.
Les sols
Topographiquement, le périmètre s’intègre dans le marécage de la rivière Ikotombolo qu’il longe. La rivière Ikotombolo inonde de temps en temps les rizières en période de crue. Les sols sont donc constitués d’alluvions et de sable, arrachées aux bassins versants, et évoluent par suite à la forte pluviométrie, rapidement vers une acidification et ferralitisation avancées. Ces sols sont les plus fertiles de la région. Malheureusement, les rizières commencent à s’ensabler.
L’environnement
Les bassins versants de la vallée d’Ikotombolo sont presque dénudés. Il n’existe plus que quelque couverture formée de savane herbeuse en touffes, témoin du passage répété des feux de brousse. Des apports de sable s’observent actuellement dans le périmètre, issus de ces petits bassins. Des actions environnementales sont présentes mais non encore suffisantes. Des mesures très strictes doivent maintenant être entreprises. L’étude environnementale fait l’objet d’un rapport spécifique. Un diagnostic, une recherche de solutions et les actions à entreprendre seront explicités.
CONTEXTE CLIMATIQUE
D’après la classification des régions climatologiques de Madagascar réalisée en 1993 par l’IDR, la zone d’étude appartient à la région humide avec un climat d’altitude. La région humide correspond aux Hautes Terres Centrales, et un climat d’altitude règne sur le massif montagneux de l’Ankaratra. Les précipitations moyennes sont entre 1200 et 1400 mm. La saison sèche dure 6 mois.
Nous exploiterons dans le cadre de cette étude les données du station de Miarinarivo, située à l’Ouest de la zone qui nous intéresse pour les études des caractéristiques du bassin versant et les données du livre : “Fleuve et rivière de Madagascar “ de l’ORSTOM pour les études des débits de la rivière Ikotombolo.
CONTEXE GEOLOGIQUE
Les hautes terres centrales longtemps désignées sous le terme de hauts plateaux malgaches où se trouve notre zone d’étude présente un relief très varié : « hautes plaines d’alluvions, collines monotones empâtées de latérite, massifs compacts, grands dômes isolés, crêtes aiguës et dentelles, reliefs en pain de sucre ou en cornes, buttes aux sommets tabulaires ». En fait, de véritables plateaux, il n’existe que quelques formes d’aplatissement dont l’altitude varie de 1000 à 1850 m et qui ne couvrent, en définitive, qu’une surface relativement restreinte. L’altitude minimum de notre zone d’étude est de 1050 m et le maximum relevé est de 1500 m. Notre zone d’étude forme un ensemble très complexe dont les formes de relief ont pour origine, d’une part, le jeu de l’érosion différentielle qui laisse des granites en saillie au dessus des roches encaissantes, les gneiss et les micaschistes jouant le rôle de matériaux de faible résistance et, d’autre part, les constructions volcaniques récentes qui se sont surimposées au socle. Elle est parmi les zones déprimées qui sont dues à des barrages mis en place par les éruptions volcaniques et qui ont créé des lacs dont la vidange incomplète laisse des zones plates à fond marécageux et à hydrographie indécise. Son bassin est situé sur des roches éruptives et métamorphiques latéralisées et une vaste zone alluviale dépressionnaire (10% du bassin) correspond à l’assèchement d’un ancien lac quaternaire après érosion du verrou constitué par une coulée basalitique. Néanmoins, les formations cristallines sont à prendre en considération. Les matériaux de projection (dépôts liés à des éruptions explosives) sont abondants, mais ils ont été particulièrement affectés par les processus d’altération. D’ailleurs, à l’exception de quelques affleurements, la majorité des roches volcaniques de l’IFANJA sont très altérées superficiellement et transformées en terre rouge. Ce sont les Basanitoïdes et les basanites.
Les Basanitoïdes qui sont des roches grisâtres à phénocristaux d’olivine, de magnétite titanifère et de pyroxène Les basanites qui sont des basaltes à feldspathoïdes essentiellement de néphéline. Ce sont des roches mésocrates sombres à structure microlitique c’est-àdire à cristaux allongés appelées microlites. A l’aide de la carte numérique fournit par la FTM connu sous le nom de Bd 500 et le logiciel Mapinfo qui est un logiciel de système d’information géographique très puissant (SIG), que nous pouvons déduire les répartitions statistiques des caractéristiques géologiques que constituent le bassin de la cuvette d’IFANJA en relation avec l’aménagement proposé. Le résultat est représenté sous forme de tableau pour faciliter sa lecture.
CONTEXTE HYDROLOGIQUE
La zone d’étude appartient au grand bassin versant de la Tsiribihina dont la superficie est de 49 800 km2 . La Tsiribihina est le troisième système fluvial de Madagascar de par sa longueur, et par ses débits, le deuxième fleuve après la Betsiboka. Les bassins supérieurs de la Mania et de la Mahajilo draine les hauts plateaux du socle dont le massif de l’Ankaratra fait partie. La zone d’étude appartient plus précisément au sous-bassin versant de la rivière Mahajilo. L’ Ikotombolo, affluent de la SAKAY, draine la plaine marécageuse d’IFANJA au milieu de laquelle est située la station de contrôle d’ORSTOM qui a été abandonnée à partir de l’année 1984.
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Table des matières
INTRODUCTION
CHAPITRE I GENERALITE SUR LA ZONE
I.1 SITUATION GEOGRAPHIQUE
I.1.2 Limites géographiques et superficie du périmètre
I.2 MILIEU PHYSIQUE
I.2.1 CLIMAT
I.2.1.1 Pluviométrie
I.2.1.2 Température
I.2.2 Les sols
I.2.3 L’environnement
I.3 CONTEXTE CLIMATIQUE
I.4 CONTEXE GEOLOGIQUE
1.5 CONTEXTE HYDROLOGIQUE
CHAPITRE II ASPECT DEMOGRAPHIQUE ET ACTIVITES SOCIO-ECONOMIQUES
II.1 Généralités
II.2 La population et les groupes cibles
II.3 Les caractéristiques socio-économiques de base du milieu
II.3.1 La situation foncière
II.3.2 L’exploitation agricole
II.3.2.1 La riziculture
II.3.3.2 Autres cultures existantes
II.3.3.3 L’élevage
CHAPITRE III BESOINS EN CONSOMMATION D’ENERGIE ELECTRIQUE
III.1 Consommation d’énergie électrique
III.1.1 LUM-UD (lumière à usage domestique)
III.1.1.1 Pour les particuliers
III.1.1.2 Pour les établissements scolaires
III.1.1.3 Pour les établissements sanitaires
III.1.1.4 Pour les bâtiments administratifs
III.1.2 EP (Eclairage public)
III.1.3 Clients FMBT (Force motrice basse tension)
III.1.3.1 Décortiquerie
III.1.3.2 Poste soudure
III.2 La consommation mensuelle et annuelle pour chaque appareil
III.3 Perspective d’évolution de la demande
III.3.1 Méthode tendancielle
III.3.2 Méthode analogique
III.3.3 Méthode sectorielle
III.3.4 Choix de la méthode
III.4 Interprétation des résultats
CHAPITRE IV REHABILITATION DE L’ANCIENNE CENTRALE HYDROELECTRIQUE
IV.1 SYSTEMES EXISTANTS ET ETATS DES LIEUX
IV.1.1 ACCESSIBILITE
IV.1.2 EQUIPEMENTS HYDRAULIQUES
IV.1.2.1 PRISE D’EAU
IV.1.2.2 OUVRAGE D’AMENEE
IV.1.2.3 CHAMBRE DE MISE EN CHARGE
IV.1.3 USINE
IV.1.3.1 BATIMENTS
IV.1.3.2 EQUIPEMENTS HYDRAULIQUES ET ELECTROMECANIQUES
IV.1.4 LES RESEAUX MOYENNE TENSION ET DE BASSE TENSION
IV.1.5 CAUSE PROBABLE DES VENDALISMES ET VOLS
IV.2 REHABILITATION
CHAPITRE V CONSTRUCTION D’UNE NOUVELLE CENTRALE HYDROELECTRIQUE
V.1 Généralités
V.2 Caractéristique du Site d’implantation du Barrage
V.1 Géologie du Site
V.2 Etude Topographique
V.3 Etude Hydrologique
V.3.1 Généralités
V.3.2 Bassins Versants de Surface
V.3.2.1 Délimitation du bassin versant :
V.3.2.2 Caractéristiques physiques du bassin versant
V.3.2.2.1 Répartition du bassin versant
V.3.2.2.2 Géométrie du bassin versant
V.3.2.2.3 Reliefs du bassin versant
V.3.2.2.4 La couverture végétale
V.3.3 Etude des Apports
V.3.3.1 Caractéristique de la rivière
V.3.3.2 Données hydrométriques de bases
V.3.3.3 Présentation des données Hydrométriques
V.3.4 Estimation des débits
V.3.4.1 Notion de période de retour
V.3.4.2 Débits des crues
V.3.4.3 Débits d’étiages
V.4.4 Débits caractéristiques
CHAPITRE VI DEBIT MOYEN TURBINABLE
VI.1 Généralités
VI.2 Type de courbe de débits (classés)
VI.2.1 Débit Exploitable Qe
VI.2.2 Débit réservé Qr
VI.2.3 Débit d’armement Qm
VI.3 Disponibilité du débit garanti
CHAPITRE VII ETUDE TECHNIQUE
VII.1 Types de petites centrales hydroélectriques
VII.1.1 Centrales au fil de l’eau
VII.1.2 Centrales avec réservoir
CHAPITRE VIII OUVRAGES DE GENIE CIVIL
VIII.1 Généralités
VIII.2 OUVRAGES DE PRISE ET DE REHAUSSEMENT
VIII.2.1 Ouvrage de rehaussement
VIII.2.1.1 Généralités
VIII.2.1.1.1 Rôle
VIII.2.1.1.2 Classification
VIII.2.1.1.3 Choix de l’emplacement
VIII.2.1.1.3.1 Conditions relatives à la topographie
VII.2.1.1.3.2 Conditions géologiques
VII.2.1.1.3.3 Conditions hydrologiques
VIII.2.1.1.4 Caractéristiques des barrages fixes
VIII.2.1.1.4.1 Forme des barrages poids
VIII.2.1.1.4.2 Dispositions constructives
VIII.2.1.1.4.2.1 Drainage du barrage
VIII.2.1.1.4.2.2 Ecrans d’étanchéité
VIII.2.1.1.4.2.3 Joints de contraction
VIII.2.1.1.4.2.4 Conditions d’emplois
VIII.2.1.1.4.2.5 Forces appliquées à chaque massif élémentaire
VIII.2.1.1.4.3 Autres type de barrage
VIII.2.1.1.4.3.1 Barrages en terre
VIII.2.1.1.4.3.2 Barrages en enrochements
VIII.2.1.2 Caractéristiques du barrage pour l’aménagement de l’IFANJA
VIII.2.1.2.1 Ouvrages annexes du Barrage
VIII.2.1.2.2 Ouvrages annexes du Barrage
VIII.2.1.2.2.1 Murs d’encaissement et mur d’aile
VIII.2.1.2.2.2 Enrochement anti-érosif et rideaux de pieux
VIII.2.2 Ouvrage de prise
VIII.2.2.1 Généralités
VIII.2.2.2 Ouvrage de prise d’eau pour l’aménagement de l’IFANJA
VIII.2.2.2.1 Caractéristiques de l’ouvrage
VIII.2.2.2.2 Caractéristique de la prise
VII.2.2.2.3 Radier
CONCLUSION
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