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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

« Application du Système d’Information Géographique sur la

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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

Page 2: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 3: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 4: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 5: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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)

Page 6: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 7: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 8: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 9: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 10: « Application du Système d’Information Géographique sur la

Mémoire de fin d’étude

DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 3

Partie I. GENERALITES

Page 11: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 12: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 13: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 14: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 15: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 16: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 17: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 18: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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 :

Page 19: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 20: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 21: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 22: « Application du Système d’Information Géographique sur la

Mémoire de fin d’étude

DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 15

Carte 1 : Situation administrative

Page 23: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 24: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 25: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 26: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 27: « Application du Système d’Information Géographique sur la

Mémoire de fin d’étude

DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 20

Partie II. ETUDES TECHNIQUES

Page 28: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 29: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 30: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 31: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 32: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 33: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 34: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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)

Page 35: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 36: « Application du Système d’Information Géographique sur la

Mémoire de fin d’étude

DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 29

Carte 3 : comparaison

Page 37: « Application du Système d’Information Géographique sur la

Mémoire de fin d’étude

DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 30

Carte 4 : différence d'altitudes

Page 38: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 39: « Application du Système d’Information Géographique sur la

Mémoire de fin d’étude

DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 32

Carte 5 : MNT

Page 40: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 41: « Application du Système d’Information Géographique sur la

Mémoire de fin d’étude

DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 34

Carte 6 :zone inondable

Page 42: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 43: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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).

Page 44: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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 ;

Page 45: « Application du Système d’Information Géographique sur la

Mémoire de fin d’étude

DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 38

Carte 7 : bassin versant

Page 46: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 47: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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]

Page 48: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 49: « Application du Système d’Information Géographique sur la

Mémoire de fin d’étude

DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 42

Carte 8 : paramètres caractérisant le bassin versant

Page 50: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 51: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 52: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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 :

Page 53: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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 :

Page 54: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 55: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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]

Page 56: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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 :

Page 57: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 58: « Application du Système d’Information Géographique sur la

Mémoire de fin d’étude

DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 51

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.

Page 59: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 60: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 61: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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]

Page 62: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 63: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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),

Page 64: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 65: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 66: « Application du Système d’Information Géographique sur la

Mémoire de fin d’étude

DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 59

Mémoire de fin d’étude

Figure 9 : chaussée poreuse

Page 67: « Application du Système d’Information Géographique sur la

Mémoire de fin d’étude

DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 60

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 :

Page 68: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 69: « Application du Système d’Information Géographique sur la

Mémoire de fin d’étude

DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 62

Carte 9 : réseaux d'assainissement proposés

Page 70: « Application du Système d’Information Géographique sur la

Mémoire de fin d’étude

DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL 63

Partie III. IMPACTS, STRUCTURES DE PEREINISATION ET COUT

Page 71: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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 ;

Page 72: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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]

Page 73: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 74: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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)

Page 75: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 76: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 77: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 78: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 79: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 80: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.).

Page 81: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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) ;

Page 82: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 83: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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.

Page 84: « Application du Système d’Information Géographique sur la

Mémoire de fin d’étude

DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL I

BIBLIOGRAPHIE

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[13] DURET Louis, Estimation des débits de crues à MADAGASCAR Université de

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Urbaine

WEBOGRAPHIE

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http://www.graie.org/ecopluies (Mai 2015)

http://www.kisters.fr (Mais 2015)

Page 86: « Application du Système d’Information Géographique sur la

Mémoire de fin d’étude

DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL III

ANNEXE

Page 87: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 88: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 89: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 90: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 91: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 92: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 93: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 94: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 95: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 96: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 97: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 98: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 99: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 100: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 101: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 102: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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

Page 103: « Application du Système d’Information Géographique sur la

Mémoire de fin d’étude

DJAMIL MAMPITOHY RUISSEL XX

ANNEXE ........................................................................................................................................... III

Table des matières ......................................................................................................................... XV

Page 104: « Application du Système d’Information Géographique sur la

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