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Présenté par : Marie Natacha SAHOLINIRINA
Le 26 Mars 2019
Devant le jury composé de :
Président : Monsieur Mihasina RABESIAKA, Professeur à la Faculté des Sciences de
l’Université d’Antananarivo
Examinateur : Monsieur Tojonirina ANDRIAMBININTSOA RANAIVOSON, Maitre de
conférences à la Faculté des Sciences de l’Université d’Antananarivo
Encadrante : Madame Harimisa RAVAOMANARIVO, Maitre de conférences à la Faculté des
Sciences de l’Université d’Antananarivo
Gestion intégrée de l’eau dans un bassin versant et
périmètre irrigué à Imerimandroso
Parcours : Master d’Ingénierie en Sciences et Techniques de l’Eau
UNIVERSITE D’ANTANANARIVO
DOMAINE : SCIENCES ET TECHNOLOGIES
MENTION : CHIMIE
Mémoire pour l’obtention du diplôme de Master II
Intitulé
Année Universitaire 2017-2018
i
Remerciements
Tout d’abord je tiens à remercier Monsieur Bruno RAZANAMPARANY, Professeur à la
Faculté des Sciences de l’Université d’Antananarivo, Responsable de la formation en Ingénierie
en Science et Technique de l’Eau (ISTE), pour la formation qu’il nous a attribuée au sein du
parcours.
J’adresse mes vifs remerciements à Monsieur Mihasina RABESIAKA, Professeur à la Faculté
des Sciences de l’Université d’Antananarivo de vouloir accepter d’être le président du Jury.
Je tiens tout particulièrement à remercier chaleureusement et vivement Madame Harimisa
RAVAOMANARIVO, Responsable du parcours de Licence de l’Ingénierie en Science et
Technique de l’Eau (LISTE), Maître de conférences à la Faculté des Sciences de l’Université
d’Antananarivo, pour les nombreux moments qu’elle m’a consacrés, notamment pour son aide
précieuse à la réalisation de ce mémoire. Pour ses compétences, pour m’avoir guidé et conseillé,
je lui renouvelle mes plus vifs remerciements.
Mes remerciements et reconnaissances vont également à l’examinateur Monsieur Tojonirina
ANDRIAMBININTSOA RANAIVOSON, Maitre de conférences à la Faculté des Sciences de
l’Université d’Antananarivo.
Je tiens aussi à remercier Monsieur Tovolalaina RAHOLISON ANDRIANTOMPONIRINA,
ingénieur hydraulicien à la DRAE Alaotra Mangoro pour m’avoir encadré durant le stage et à
la réalisation de ce travail.
J’exprime aussi mes sincères gratitudes :
- A tout le personnel de la DRAE Alaotra Mangoro qui, avec leur considération, m’a
acceptée pleinement comme leur collègue et m’a donné tant de savoir ;
- A toute ma famille, tous mes amis et tous ceux qui ont aidé, de près ou de loin, à la
réalisation de ce travail trouvent ici l’expression de ma sympathie.
Mes sincères remerciements.
ii
Sommaire
Remerciements ............................................................................................................................ i
Liste des abréviations ................................................................................................................ iv
Liste des tableaux ....................................................................................................................... v
Liste des figures ........................................................................................................................ vi
Liste des photos ......................................................................................................................... vi
Liste des annexes ...................................................................................................................... vii
Glossaire .................................................................................................................................. viii
Introduction ................................................................................................................................ 1
Chapitre I. Généralités ................................................................................................................ 2
I. Présentation de l’organisme d’accueil et de la zone d’étude .............................................. 3
I.1. Présentation de la DRAE ............................................................................................. 3
I.2. Présentation de la zone d’étude .................................................................................... 5
II. Notions sur le bassin versant, ressource en eau, périmètre irrigué et cycle de l’eau ......... 8
II.1. Bassin versant ............................................................................................................. 8
II.2. Ressources en eau ....................................................................................................... 9
II.3. Périmètre irrigué ......................................................................................................... 9
II.4. Processus du cycle de l’eau ........................................................................................ 9
Chapitre II. Matériels et méthodes ........................................................................................... 11
I. Description brève d’expression de l’étude ........................................................................ 12
I.1. Documentation ........................................................................................................... 12
I.2. Descente sur terrain .................................................................................................... 12
II. Méthodologie ................................................................................................................... 12
II.1. Etude des caractéristiques du bassin versant et périmètre irrigué ............................ 13
II.2. Gestion intégrée des ressources en eau (GIRE) ........................................................ 16
Chapitre III. Résultats et discussions ....................................................................................... 22
I. Résultats ............................................................................................................................ 23
iii
I.1. Portrait du bassin versant et périmètre irrigué Lovoka .............................................. 23
I.2. Caractéristique climatologique du site d’étude .......................................................... 25
I.3. Méthode d’irrigation par bassin ................................................................................. 26
II. Discussions ...................................................................................................................... 31
II.1. Gestion du bassin versant et périmètre irrigué ......................................................... 31
II.2. Gestion de l’eau agricole .......................................................................................... 34
II.3. Protection du bassin versant et du périmètre irrigué ............................................... 35
Conclusion ................................................................................................................................ 37
Bibliographies .......................................................................................................................... 39
ANNEXE A ................................................................................................................................ a
ANNEXE B ................................................................................................................................ b
.
iv
Liste des abréviations
AUE : Association des Usagers de l’Eau
BVPI : Bassin versant et périmètre irrigué
DRAE : Direction Régionale de l’Agriculture et de l’Elevage
FMR : Fikambanan’ny Mpampiasa Rano
FOFIFA : Foibe Fikarohana amin’ny Fampandrosoana ny Eny Ambanivohitra
(Centre national de recherche appliqué au développement rural)
FKT : Fokontany
GIRE : Gestion Intégrée des Ressources en Eau
ISTE : Ingénierie en Sciences et Techniques de l’Eau
MINAE : Ministère de l’Agriculture et de l’Elevage
ONU : Organisation des Nations Unies
PNUD : Programme des Nations Unies pour le Développement
RN 44 : Route Nationale numéro 44
SIDA : Agence Suédoise de Coopération pour le Développement International
v
Liste des tableaux
Tableau 1 : Nombre de population et fokontany d’Imerimandroso ........................................... 6
Tableau 2 : Production agricole.................................................................................................. 7
Tableau 3 : Classe de superficies ............................................................................................. 13
Tableau 4 : Valeur caractéristique du BV et PI Lovoka........................................................... 24
Tableau 5 : Données climatiques d’Imerimandroso ................................................................. 25
Tableau 6 : Besoin additionnel de la rizière au cours du cycle cultural ................................... 29
Tableau 7 : Besoin unitaire en eau du riz dans la zone climatique contenant l’Imerimandroso
.................................................................................................................................................. 30
vi
Liste des figures
Figure 1 : Organigramme de la DRAE………………………………………………………….4
Figure 2 : Carte de localisation d’Imerimandroso……………………………………………..5
Figure 3 : Illustration cycle de l’eau………………………………………………………….10
Figure 4 : Illustration de la nécessité d’un cadre politique…………………………………….21
Figure 5 : Portrait du bassin versant et périmètre irrigué Lovoka……………………………..23
Figure 6 : Délimitation du BVPI Lovoka……………………………………………………..25
Figure 7 : Diagramme climatique d’Imerimandroso………………………………………….26
Figure 8 : Illustration et dimension des diguettes de rétention………………………………..27
Figure 9 : Illustration de la mise en eau des bassins…………………………………………..30
Liste des photos
Photo 1 : Couverture végétale…………………………………………………………………15
Photo 2 : Diversité de la couverture végétale………………………………………………….16
Photo 3 : Parcelles (bassins) séparées par des diguettes provisoires au moment du repiquage..27
Photo 4 : Vanne principale…………………………………………………………………….28
Photo 5 : Barrage Lovoka……………………………………………………………………..31
Photo 6 : Ramification du canal principal…………………………………………………….35
vii
Liste des annexes
Annexe A : Organigramme du MPAE…………….………...…………………………………a
Annexe B : Modèle de calcul du besoin en eau d’irrigation……………………………………b
viii
Glossaire
Exutoire : Cours d’eau qui constitue le déversoir naturel d’un bassin versant
Fokontany : Vocabulaire malgache désignant les quartiers
Lavaka : Fosse creusée par l’érosion des montagnes
Tanety : Appellation malgache des montagnes
Point culminant : Endroit de la surface terrestre dont l’altitude est la plus élevée selon une
zone géographique donnée
1
Introduction
L’eau couvre 70 % de la surface terrestre [PHILIPPE, Juillet 2014]. Or, les cours d’eau, les lacs
et les fleuves, ne présentent que 0,01 % du volume total d’eau consommable et exploitable de
la planète. Cette ressource en eau est essentielle à toute forme de vie terrestre. De plus, elle est
mal répartie à travers la planète, faute d’inégalité des précipitations. En outre, les ressources en
eau douce subissent les conséquences du changement climatique, de feu de brousse et de
l’érosion qui les conduisent au tarissement total sans mesure préalable. Toujours dans cette
optique, la zone d’étude, la rive est du lac Alaotra, est une zone rizicole qui consomme une
importante quantité d’eau. Ces ressources deviennent alors une source de conflit sans une bonne
gérance, la question se pose maintenant : quelles sont les plans stratégiques établis pour mieux
partager ces ressources en eau ? Quels sont les moyens employés pour y arriver ?
Les valeurs présentées seront alors des données recueillies afin de spécifier le résultat. Lors de
la réalisation de ce travail, l’insuffisance de matériels appropriés en est une contrainte pratique
rencontrée qui ne fait obstacle pour la détermination de quelques paramètres.
La gestion intégrée des ressources en eau figure parmi les Objectifs du Millénaire de
Développement déclaré par l’ONU. L’étude de l’application de la GIRE pour gérer le bassin
versant et le périmètre irrigué dans une zone agricole comme la Commune d’Imerimandroso
dans la région Alaotra Mangoro a donc non seulement un enjeu capital pour le développement
durable à Madagascar mais aussi une idée novatrice pour la gestion des ressources en eaux.
L’objet de cette étude est à priori de contribuer à la satisfaction des besoins agricoles de la
population riveraine de la rivière Lovoka – Imerimandroso, représentée par une Fédération
nommée Ainga Vao. Il permet de promouvoir une utilisation durable des ressources naturelles.
Afin d’apporter une aide à la Fédération de Lovoka, la Direction Régionale de l’Agriculture et
de l’Elevage (DRAE) Alaotra Mangoro se préoccupe du bassin versant en définissant le
périmètre irrigué. Elle cherche à développer des politiques et stratégies adéquates. L’adoption
de la gestion intégrée des ressources en eau demeure donc incontournable.
Pour mieux cerner le sujet et afin de proposer une solution appropriée, cet ouvrage sera divisé
en 3 chapitres: en premier chapitre s’étale les généralités, suivies directement de l’établissement
des matériels et méthodes dans le deuxième chapitre. Les résultats et discussions font l’objet
du troisième chapitre
2
Chapitre I. Généralités
3
Ce premier chapitre est consacré à la présentation de la zone d’étude. De plus, il donne un
aperçu général sur les bassins versants, le périmètre irrigué ainsi que la GIRE.
I. Présentation de l’organisme d’accueil et de la zone d’étude
I.1. Présentation de la DRAE
La Direction Régionale de l’Agriculture et de l’Elevage (DRAE) au niveau de la Région
d’Alaotra Mangoro est une organisation gouvernementale. Elle est une branche représentant le
Ministère de l’agriculture et de l’élevage (MINAE) dans cette région.
La DRAE est chargée, selon l’article 9 du décret N° 2018-544 fixant l’attribution du Ministre
de l’Agriculture et de l’Elevage ainsi que l’organisation générale de son Ministère, de la mise
en œuvre de la politique du Ministère au niveau de la région administrative, suivant les normes
et les objectifs fixés par le Ministère et en tenant compte des spécificités de la Région d’Alaotra
Mangoro.
I.1.1. Localisation de la DRAE
La DRAE Alaotra Mangoro est siégée à Ambatondrazaka, dans le chef-lieu de la Région. Elle
couvre les 5 districts d'Alaotra Mangoro à savoir Ambatondrazaka, Amparafaravola,
Andilamena, Moramanga et Anosibe An'Ala.
I.1.2. Mission de la DRAE
La DRAE est en collaboration étroite avec la Région d’Alaotra Mangoro et elle a pour
principale mission de représenter le Ministre au niveau de cette région. Ensuite, elle développe
les systèmes agricoles, d’élevage (de la production à la commercialisation) et les aptitudes dans
les secteurs publics et privés. Elle assure l’établissement d’un environnement favorable au
développement de l’agriculture et de l’élevage dans cette région. Elle assure les alliances pour
négocier des ressources afin d’identifier des opportunités commerciales nécessaires.
I.1.3. Objectifs de la DRAE Alaotra Mangoro
L’objectif de l’existence de la DRAE Alaotra Mangoro est à priori l’assurance en sécurité
alimentaire. Elle vise à réduire la pauvreté rurale. De plus, elle cherche à améliorer les revenus
des producteurs agricoles. Elle prévoit et poursuit les aspects ou zones de productions et
4
infrastructures d’exploitation normalisées. C’est la DRAE aussi qui assure l’accroissement
durable de la productivité et le développement des systèmes de production compétitifs afin de
répondre aux besoins des marchés nationaux.
I.1.4. Organigramme de la DRAE Alaotra Mangoro
La Figure 1 illustre la hiérarchie et les postes auprès de la Direction Régionale de l’Agriculture
et de l’Elevage d’Alaotra Mangoro mais celui du ministère de l’agriculture et de l’élevage est
présenté en annexe A.
DGAPB : Direction Générale de l’Administration, de la Programmation et du Budget
DGE : Direction Générale de l’Elevage
DGR : Direction du Génie Rural
SRAFP : Service Régional Administratif, Financier et Personnel
SRAPV : Service Régional de l'Agriculture et de la Protection des Végétaux
SRFAP : Service régional de la Formation Agricole et du Partenariat
SREL : Service Régional de l’Elevage
SRGR : Service Régional du Génie Rural
DRAE : Direction Régionale de l’Agriculture et de l’Elevage
DGAPB DGR DGEDRAE
MINISTRE DE L’AGRICULTURE ET
DE L’ELEVAGE
SECRETARIAT GÉNÉRAL
URStatAg SRAFPSRSSRFA SRAPV SREL SRGR
Figure 1 Organigramme de la DRAE
5
I.2. Présentation de la zone d’étude
I.2.1. Localisation géographique
Imerimandroso est une commune rurale localisée à 54 km d’Ambatondrazaka sur la Route
Nationale 44 (RN 44), sur le bord Nord-Est du Lac Alaotra. Sa superficie est de 62 km2.
Du point de vue administratif, Imerimandroso est située dans la partie Centre-Est de la région
d’Alaotra Mangoro. Elle fait partie du district d’Ambatondrazaka. Elle est limitée au Nord par
la commune d’Andromba, au Sud par la commune d’Amparihitsokatra, à l’Est par la commune
d’Antanandava et à l’Ouest par le Lac Alaotra. Géographiquement, la commune
Imerimandroso a une coordonnée 17° 26’00’’ Sud de latitude et 48° 35’00’’ Est de longitude.
Elle est parcourue par deux grandes rivières : la rivière Kelivava et la rivière Lovoka qui est
l’objet de cette présente étude. La localisation de la commune Imerimandroso est présentée sur
la figure 2.
17°26’00’’S ; 48°35’00’’E
Figure 2 : Carte de localisation d’Imerimandroso
6
I.2.2. Population
La commune Imerimandroso comporte 12 885 habitants. Elle est composée de 13 fokontany.
Le tableau 1 montre l’effectif des populations et du fokontany enregistré à la commune rurale
d’Imerimandroso.
Tableau 1 : Nombre de population et fokontany d’Imerimandroso
I.2.3. Economie
L’économie de la commune rurale d’Imerimandroso repose sur l’agriculture, l’élevage et la
pêche. L’existence des terres favorables à de différentes cultures résultant à l’inclusion
d’Imerimandroso dans la plaine d’Alaotra ainsi que la présence de plusieurs réseaux
hydrographiques est le pilier de l’essor économique de la commune.
- Agriculture
L’agriculture est l’occupation principale des habitants. Les cultures agricoles se sont basées
principalement par des rizicultures, des cultures vivrières et de l’arboriculture. Dans le cas de
la zone d’étude, les filières qui ont été jugées prioritaires sont le riz, le maïs, le haricot, la
Arrondissement Commune Nom des fokontany Nombre
de fokontany
Nombre total
des
populations
Imerimandroso
Commune
Rurale
Imerimandroso
Marovato
Antanifotsy
Ankasina
Tsarahonenana
Imerimandroso
Ambodinonoka
Vohitsivalana
Ambaniala
Vohitsoa
Ambohijanaharikely
Andranomandeha
Ambohitrapirana
Amboasarimasina
13
12 885
7
pomme de terre et le maraichage (tomate). Le tableau 2 montre la superficie, la production et
le rendement de ces produits.
Tableau 2 : Production agricole
SPECULATION SUPERFICIE
(ha) PRODUCTION (t) RENDEMENT (t/ha)
Riz 127.429,12 421.047,48 3,30
Mais 11.805,00 3.698,26 31,33
Arachide 3.889,15 5.676,49 1,46
Haricot 2.545,15 4.038,33 1,58
Oignon 157,00 1.096,00 6,98
Pomme de terre 345,70 438,08 1,27
Tomates 38,50 403,50 10,48
Patates douces 829,25 2.550,50 3,07
Bananes 10.098,00 40.458,00 4,01
Canne à sucre 900,00 20.420,00 22,68
- Elevage
L’élevage constitue également une des occupations primordiales de la population locale.
Suivant l’ordre d’importance, l’élevage bovin occupe la majeure partie de cette activité, suivi
directement des élevages porcins, ovin et des volailles. Il y a aussi quelques familles qui
pratiquent l’élevage caprin et l’apiculture.
- Pêche
Riverain du grand lac de Madagascar, la population locale pratique aussi la pêche. Elle est
pratiquée de manière artisanale qui n’utilise que des filets, des pirogues, cependant des cannes
à pêche mais génère bien un revenu quotidien de plusieurs familles.
- Autres sources de revenu
8
Il existe encore différentes sources de revenu qui facilitent le bien être de la population. Le
transport, la vente, l’exploitation minière ainsi que l’artisanat constituent aussi une occupation
pour certains habitants locaux.
I.2.4. Végétation et sol
Les sols d’Imerimandroso sont formés par des marais des alluvions lacustres. Des tourbes et
argiles transportés par les cours d’eau forment ces alluvions. Ce sont donc des sols
hydromorphes minéraux à texture argilo-sableuse et limono-sableuse compatibles aux diverses
cultures vivrières, surtout la riziculture. Cette localité a été anéantie par la déforestation et le
Tavy. [TECMAD, 2008].
I.2.5. Hydrographie
Une importante partie des primordiaux fleuves d’Alaotra Mangoro traverse le district
d’Ambatondrazaka dans la commune rurale d’Imerimandroso. La plus grande, parmi ces
fleuves, est la Maningory qui s’enracine dans le Lac Alaotra et se déverse ensuite dans l’Océan
Indien. En revanche, la Lovoka et la Kelivava figurent dans la liste des plus grandes rivières
d’Imerimandroso. Elles nourrissent une dizaine de milliers de familles riveraines.
II. Notions sur le bassin versant, ressource en eau, périmètre irrigué et cycle
de l’eau
II.1. Bassin versant
En hydrologie, le terme bassin versant (ou bassin hydrographique) désigne le territoire sur
lequel toutes les eaux de surface s’écoulent vers un même point appelé exutoire du bassin
versant [BANTON et BANGOY, 1997]. Ce territoire est délimité par la ligne suivant la crête
des montagnes, des collines et des hauteurs du territoire, appelée ligne des crêtes ou ligne de
partage des eaux. L’homologue souterrain du bassin versant est appelé bassin versant
souterrain. Il désigne la zone dans laquelle toutes les eaux souterraines s’écoulent vers un même
exutoire ou groupe d’exutoires.
En revanche, en gestion intégrée de l’eau, le bassin versant est défini non seulement comme
une surface, mais comme un volume d’espace. Il comprend le territoire sur lequel toutes les
9
eaux de surface s’écoulent vers un même exutoire, et tout ce qu’il contient, c’est-à-dire les eaux
de surface, les eaux souterraines, les sols, la végétation, les animaux ainsi que les humains.
II.2. Ressources en eau
Les ressources en eau sont les eaux accessibles et utiles pour l’homme et les écosystèmes, à
différents points du cycle de l’eau.
Elles présentent sur terre 1,386 millions de km3 dont 3,5% en eaux douces et 96,5% dans les
océans.
II.3. Périmètre irrigué
Un périmètre irrigué peut être défini comme un domaine d'exploitation agricole sur lequel est
aménagée une infrastructure d'irrigation. C’est le périmètre réellement arrosé par un réseau
d’irrigation. L’irrigation est indispensable à l’agriculture et permet le contrôle et la
rentabilisation de la production. Les agriculteurs doivent rationaliser l'usage de l'eau.
II.4. Processus du cycle de l’eau
Le cycle de l'eau, appelé aussi cycle hydrologique, est l'ensemble des cheminements que peut
suivre une particule d'eau. Ces mouvements, accompagnés de changements d'état, peuvent
s'effectuer dans l'atmosphère, à la surface du sol et dans le sous-sol. Chaque particule n'effectue
qu'une partie de ce cycle et avec des durées très variables : une goutte de pluie peut retourner à
l'océan en quelques jours alors que sous forme de neige, en montagne, elle pourra mettre des
dizaines d'années [LABORDE, 2009].
Le moteur de ce cycle est l'énergie solaire qui entraîne tous les échanges en favorisant
l'évaporation de l'eau. La précipitation qui tombe dans un bassin versant peut emprunter trois
voies. Une partie est interceptée par la végétation et s’évapore ou transpire vers l’atmosphère.
D’autre partie est emmagasinée dans la glace, l’eau souterraine, les étangs ou les milieux
humides pour une période de temps variable. Après, l’eau précipitée sur les continents peut être
rejetée vers l’océan, ou retenue dans les lacs, les glaciers et les gisements profonds, avant d’être
restituée dans l’océan, ou recueillie par les fleuves.
L’eau est une source inépuisable qui se transforme tout le temps en passant par différents états :
l’état solide, l’état liquide, l’état gazeux. C’est le cycle de l’eau. Le cycle de l’eau est donné sur
la figure 3
10
Figure 3 : Illustration cycle de l’eau
Ce cycle donne le bilan hydrique de l’eau qui se conserve dans un système quelconque :
P = R + I − ET − S (Equation 1)
Avec :
P : quantité de pluie tombée (mm)
R : quantité d’eau de ruissellement (mm)
I : quantité d’eau infiltrée (mm)
ET : quantité d’eau évaporée (mm)
S : quantité d’eau stockée ou utilisée (mm)
11
Chapitre II. Matériels et méthodes
12
Ce second chapitre regroupe les matériels et méthodes utilisés à la réalisation de ce travail et
est divisé en deux grandes lignes. La première sera consacrer à une brève description de l’étude
et la seconde sera affecter aux méthodologies.
I. Description brève d’expression de l’étude
I.1. Documentation
Toutes les valeurs avancées à titre de résultats reposent sur des revues bibliographiques et
enquêtes sur terrain. L’objectif est de recueillir le maximum possible d’informations relatives
à la thématique de recherche mais aussi au cadre d’investigation. Pour ce faire, divers centres
de documentation et de ressources ont été visités pour obtenir le plus d’ouvrages ayant traité le
thème de la gestion intégrée des ressources en eau, le bassin versant et périmètre irrigué.
Figurent parmi les centres visités, la DRAE Alaotra Mangoro et le FOFIFA
d’Ambohitsilaozana dans laquelle la plupart des documents sont récoltés.
Ces données permettaient ensuite de tirer des informations sur l’utilisation des ressources en
eau dans le village, l’identité du bassin versant et des périmètres à irriguer ainsi que leurs
caractéristiques.
I.2. Descente sur terrain
La descente sur terrain est constituée par des enquêtes in situ et des observations du bassin
versant. Elle a été faite au mois de septembre 2018 dans la commune d’Imerimandroso. Durant
l’enquête, des questionnaires ont été posés à la population riveraine et au chef de la fédération
Ainga Vao Lovoka. Au total dix personnes de plus de vingt ans ont été interrogées. Les
questionnaires sont quelques peu adaptés en fonction de la personne interrogée mais ils sont
restés relativement semblables tout au long de la période d’enquête. Dans une telle étude, la
descente est inévitable car elle permettait non seulement la vérification de la véracité des revues
bibliographiques, mais aussi les récoltes de diverses informations par le biais des enquêtes
locales et des constatations superficielles.
II. Méthodologie
Avant d’entamer aux résultats obtenus, il est nécessaire de mentionner à priori les méthodes
adoptées qui donnent accès à ces résultats.
13
II.1. Etude des caractéristiques du bassin versant et périmètre irrigué
II.1.1. Localisation et aspect du bassin versant et périmètre irrigué
Le bassin versant Lovoka se situe dans la commune rurale d’Imerimandroso. Ce nom est tiré
de la rivière Lovoka qui lui traverse. Elle est limitée par le massif d’Imerimandroso. Son
exutoire se situe à Andromba où la rivière Maningory commence.
Par ailleurs, le périmètre irrigué étudié dans ce travail baptisé Lovoka se situe dans la partie
Nord-Est du bassin versant. Son extrémité supérieure est limitée par la RN44 tandis que son
bord inférieur se situe en plein centre du BV tout près du barrage. Elle est limitée à l’Est par la
rivière elle-même et à l’Ouest par le pied de la montagne d’Imerimandroso. Le périmètre irrigué
est entouré par un canal d’amenée.
II.1.2. Caractéristique morphométrique du bassin versant
- Aire de la surface A
En supposant que le contour du bassin versant est schématisé par un contour polygonal défini
par n points [MERRIEN, 2008] de coordonnées xi et yi, l'aire de la surface A en km2 est donnée
par l’équation 2:
(Equation 2)
Avec : A l’aire de la surface
xi et yi coordonnées
- Classe de superficie
La classe de superficie est donnée par le tableau 3.
Tableau 3 : Classe de superficies
Classes Caractéristiques
Classe I Superficie supérieure à 3000 Ha
Classe II Superficie entre 1000 et 3000 Ha
Classe III Superficie entre 200 et 1000 Ha
14
- Périmètre
Le périmètre est la longueur, généralement exprimée en km, de la ligne de contour du bassin;
sa mesure est faite à l'aide d'un curvimètre. Pour certaines applications, il faut tracer un
périmètre stylisé du bassin en lissant son contour [MERRIEN, 2008].
𝑷 = ∑ √(𝒙𝒊 − 𝒙𝒊−𝟏)𝟐 + (𝒚𝒊 − 𝒚𝒊−𝟏)𝟐𝒏𝒊=𝟏 (Equation 3)
Avec : P est le périmètre du bassin versant
- Indice de pente
L’indice de pente caractérise la pente globale du bassin versant. D’une part, la connaissance de
la valeur de 𝑍moyenne aide à déterminer à quelle altitude se trouve le bassin versant. D’autre
part, la valeur de la pente moyenne I contribue à l’estimation du risque d’érosion auquel le
bassin versant est exposé. Le chemin hydraulique L et les altitudes 𝑍𝑚𝑎𝑥 et 𝑍𝑚𝑖𝑛 sont connus
à partir de la délimitation du bassin versant [RAZANADRANAIVO, 2018].
L’équation 4 permet de déterminer la valeur de l’indice de pente I.
𝐼 = 0,95 ×𝑍𝑚𝑎𝑥−𝑍𝑚𝑖𝑛
𝐿 (Equation 4)
Avec : I est l’indice de pente
L est la longueur du rectangle équivalent
- Coefficient de compacité de Gravelius
L'indice admis par les hydrologues pour caractériser la forme d'un bassin versant est l'indice de
compacité de GRAVELIUS qui est le rapport du périmètre du bassin à celui d'un cercle de
même surface. Par exemple, une forme allongée favorise, pour une même pluie, les faibles
débits, ceci en raison des temps d'acheminement de l'eau à l'exutoire plus importants. En
revanche, les bassins en forme d'éventail, auront les plus forts débits [DUBREUIL, 1966].
𝐾𝑐 = 0,28𝑃
√𝐴 (Equation 5)
Avec : K : indice de compacité
P : périmètre du bassin versant
A : Aire du bassin versant
Ce paramètre est supérieur ou égal à 1 ; il est proche de 1 si le bassin versant est proche d'une
forme circulaire.
15
- Longueur du rectangle équivalent
Cette notion a été introduite pour pouvoir comparer des bassins entre eux du point de vue de
l'influence de leurs caractéristiques géométriques sur l'écoulement.
Soient L et l la longueur et la largeur du rectangle respectivement, et P et A le périmètre et l'aire
du bassin versant.
𝐿 =𝐾√𝐴
1,12(1 + √1 − (
1,12
𝐾)
2
) (Equation 6)
Avec : L : longueur du rectangle équivalent
K : indice de compacité
II.1.3. Caractéristique géologique et pédologique
Imerimandroso est constitué par un socle ancien de schistes cristallins traversés par des roches
éruptives anciennes (granites, gabbros, pegmatites). Et ces sols sont de type "ferralitique" et
peuvent être considérés comme bien homogènes sur l'ensemble du bassin du point de vue de
leurs caractéristiques physiques avec en particulier une perméabilité assez forte. Les bas-fonds
du périmètre sont recouverts d'un sol du type limon-argileux.
II.1.4. Couverture végétale
Les couvertures végétales évitent la dégradation du bassin versant. Et de ce fait, les couvertures
végétales d’un bassin versant jouent un rôle primordial dans le déroulement du cycle de l’eau
et de différentes manières. Ce sont elles qui donnent une influence sur l’évapotranspiration.
Leur feuille protège le sol contre l’insolation et contre l’érosion pluviale.
D’un côté, les humus formés par les feuilles mortes accroissent la teneur en matières organiques
des sols et augmentent leur capacité de rétention d’eau. La quasi-totalité du sol est recouverte
par du riz comme la montre la photo 1.
Photo 2: Couverture végétale
16
Mais cela n’empêche pas la présence des plantes herbacées et des plantes ligneuses sur les
digues et les montagnes voisines. Elles sont moins denses à travers le bassin versant. La photo
2 montre l’existence d’une diversité de plante.
En revanche, le sol sec qui a perdu sa végétation piège la chaleur solaire, ce qui augmente
considérablement la température locale et cause une réduction des précipitations sur la région
concernée [VAILLANT, 2014].
II.2. Gestion intégrée des ressources en eau (GIRE)
II.2.1. Définition
- Gestion Intégrée des ressources en eau
La GIRE est un processus qui encourage la mise en valeur et la gestion coordonnée de l'eau,
des terres et des ressources associées en vue de maximiser de manière équitable le bien-être
économique et social qui en résulte d’une manière équitable, sans compromettre la durabilité
d'écosystèmes vitaux [CITE, 2011]. De plus, la GIRE est considérée comme une approche
pertinente pour faire face à la vulnérabilité de la ressource en eau et à la multiplicité des usages.
- GIRE par bassin versant
La gestion intégrée de l’eau par bassin versant est un processus qui favorise la gestion
coordonnée de l’eau et des ressources connexes à l’intérieur des limites d’un bassin versant en
vue d’optimiser, de manière équitable, le bien-être socio-économique qui en résulte, sans pour
autant compromettre la pérennité des écosystèmes vitaux [GANGBAZO, 2004].
Photo 3 : Diversité de la couverture végétale
17
II.2.2. Historique de la GIRE
La gestion intégrée des ressources en eau s’est élaborée depuis 1972. Mais c’est en 1992 qu’elle
avait sa forme actuelle. Voici quelques évènements marquant l’adoption de la GIRE [Fondation
2ie, 2010].
- Conférence des nations unies sur l’Environnement de 1972
C’est depuis 1972 lors de la conférence qui s’est tenue à Stockholm, que l’idée de la nécessité
d'adopter une conception et des principes communs qui inspireront et guideront les efforts des
peuples du monde en vue de préserver et d'améliorer l'environnement est née.
- Conférence des Nations Unies sur l'Eau en 1977
La conférence de Mar Del Plata en Argentine en 1977 lance les enjeux de l'eau et propose
l'organisation d'une Décennie Internationale de l'Eau Potable et de l'Assainissement (DIEPA
1980 – 1990). Par ailleurs, elle recommande l'évaluation systématique des ressources en eau.
- Conférence de Dublin en 1992
Diverses conférences imposent la gestion des ressources en eau comme un patrimoine, en
intégrant dans l'ensemble des utilisations de l'eau, le concept de solidarité envers les générations
futures. Ces conférences préconisent aussi de prendre en compte la gestion des écosystèmes et
de tout ce qui s'y développe, de renforcer la notion d'aménagement du territoire dans laquelle
la ressource naturelle et surtout l’eau seraient prises en compte, et d'adopter en plus une
approche prospective de la ressource qui précède l'approche curative de la pollution des eaux.
Mais c’est lors de la conférence sur l’eau et l’environnement qui s’est tenue le 26 au 31 janvier
1992 à Dublin (Irlande) que l'évaluation, la mise en valeur et la gestion des ressources en eau
dans une perspective radicalement nouvelle sont abordées. Pour ce faire, il faut reconnaître
pleinement l'interdépendance de tous les peuples et leur place dans le monde naturel. Et c’est
ainsi que la notion de Gestion Intégrée des Ressources en Eau (GIRE) prend forme.
- Conférence de Rio en 1992
Lors de cette conférence de Rio, 173 Chefs d'Etat et de gouvernement décident d'intervenir pour
assurer un développement durable de la planète. Depuis lors, plusieurs conventions et
institutions internationales sont adoptées favorisant la gestion des ressources en eau. Une des
institutions créées est le Partenariat Mondial pour l'Eau (GWP) qui est créé en 1996 par la
Banque Mondiale, le PNUD et le SIDA, l’agence de coopération internationale suédoise. Le
18
Partenariat Mondial pour l'Eau ou PME est un partenariat entre toutes les entités concernées par
la gestion de l'eau (états, agences gouvernementales, administrations, institutions de formation
et de recherche, entreprises publiques et privées, société civile incluant les organisations non
gouvernementales, organisations internationales et professionnelles et agences de
développement bilatérales et multilatérales). La PME a pour mission de soutenir les pays dans
la gestion durable de leurs ressources en eau, en aidant à la conception de programmes pour
satisfaire leur besoin, en mobilisant les compétences et alliances adaptées et en favorisant
l'échange d'informations sur la gestion intégrée des ressources en eau.
II.2.3. Objectif de la GIRE
L’objectif principal de la GIRE est d’atteindre un équilibre.D’une part, l’utilisation de l’eau en
tant que fondement pour la subsistance d’une population mondiale en plein essor. D’autre part,
sa protection et sa conservation en vue de garantir la pérennité de ses fonctions et
caractéristiques [GWP, 2000].
II.2.4. Principe de la GIRE
Lors de la conférence de Dublin, quatre principes directeurs y ont été adoptés [GWP, 2000].
Ces principes composent le fondement de la gestion intégrée de la ressource en eau.
La ressource en eaux douces devient fragile face à la pollution exercée par l’homme. Le premier
principe admet que l’eau est nécessaire à des fins, des fonctions et des services variés; la gestion,
doit donc être holistique (intégrée) et implique une prise en compte des demandes de cette
ressource et des menaces qui pèsent sur elle. Il reconnaît aussi la zone de captage ou le bassin
fluvial comme l’unité logique pour la gestion des ressources en eau. L'approche intégrée à la
gestion des ressources en eau rend nécessaire la coordination de la gamme d’activités humaines
qui créent des besoins en eau. Ces activités génèrent aussi des produits de déchets connexes à
l’eau.
Tout être vivant sur terre ne peut pas s’abstenir de la ressource en eau. Le second principe
repose sur le fait que chaque personne utilisateur d’une ressource, quel que soit sa position
sociale devrait alors participer à la gestion et à la protection de cette ressource. L’approche
participative est la seule façon d’établir un consensus et des ententes durables. Cependant les
parties prenantes et responsables des organismes de gestion de l’eau doivent admettre qu’ils
sont tous concernés par le problème de la durabilité de l’eau et que chacun doit faire des
19
sacrifices pour le bien commun. La participation de divers utilisateurs conduit à
l’aboutissement de certains consensus propices au développement durable attaché à
l’exploitation de ces ressources.
L’identité sexuelle n’est pas un obstacle à la mise en place d’une gestion durable des ressources
en eau. En revanche, le troisième principe incite les femmes à participer efficacement et
entièrement. L'adoption et l'application de ce principe exigent qu’il faille s'intéresser aux
besoins particuliers des femmes et qu'il faille aussi leur donner les moyens et le pouvoir de
participer, à tous les niveaux, aux programmes conduits dans le domaine de l'eau, y compris la
prise de décisions et la mise en œuvre, selon les modalités qu'elles définiront elles-mêmes
[MORIARTY . 2007].
Le quatrième et dernier principe considère l’eau comme un bien économique qui mérite une
bonne gérance afin de la partager équitablement avec un prix abordable à tout être humain.
II.2.5. Enjeux de la GIRE
- Assurance en eau pour la population riveraine
Avant d’occuper une place importante au sein la communauté actuelle, la GIRE devra avant
tout assurer à satisfaire les besoins en eau pour la population riveraine surtout en agriculture.
En effet, il faut garantir l’alimentation en eau du périmètre irrigué de façon continuelle et
durable tout en tenant compte de la variation de précipitation causée par le changement
climatique. Toutes les activités humaines entraînent une consommation d’eau et la production
de déchets. Il est donc nécessaire de prendre en compte cette réalité lors de l’élaboration des
stratégies de développement économique.
- Protection des écosystèmes vitaux
Les plantes présentes sur les périmètres irrigués formant les écosystèmes se nourrissent
également de l’eau de Lovoka. Elles jouent un rôle important sur la protection des digues contre
toute sorte d’érosion. Elles participent à la rénovation des nappes souterraines. En ce qui
concerne la valorisation et la gestion du périmètre et du bassin versant, les décisions prises
doivent garantir la préservation de ces écosystèmes vitaux.
- Gestion des risques
Les changements climatiques caractérisés souvent par l’augmentation ou la diminution de la
précipitation sont un risque menaçant les périmètres irrigué. Ces changements climatiques
20
pourraient favoriser l’inondation ou la sécheresse. Personne ne peut pas les dévier. En revanche,
la population peut les tenir face en mettant une stratégie de gestion pertinente des ressources
grâce à la mise en place des infrastructures adéquates. En outre, l’instabilité politique en est de
plus un énorme risque qui pourrait aggraver la perte économique en termes de gestion.
- Motivation de la population
Dans la gestion intégrée de la ressource en eau, la population constitue un levier de
développement dans l’optique de mettre une gestion durable et efficace. Il faut tout simplement
l’éveiller à connaitre ces devoirs et l’inciter à participer activement dans la prise de décision
relative à la bonne gérance et la conservation de ses ressources
- Avantage agricole et environnemental de la GIRE
L’agriculture, précisément la riziculture est le principal consommateur et pollueur des
ressources en eau. Or, l’application de la GIRE dans la gestion des bassins versants et périmètre
irrigué donne de nombreux avantages. Tout d’abord, la GIRE avance que c’est par elle que
chaque cultivateur pourrait augmenter leur production. Ensuite, elle cherche à accroître la
productivité de l’eau. La gestion intégrée des ressources en eau appelle à une planification
intégrée afin d’utiliser la terre, l’eau et les autres ressources de manière durable. D’un autre
point de vue, la GIRE évoque les parties prenantes à agir sur l’environnement afin de protéger
la ressource.
II.2.6. Mise en œuvre de la GIRE
- Cadre politique
La décision à prendre dans l’application de la GIRE est souvent difficile. Il est donc nécessaire
de mettre en place une tactique efficace venant de l’état malgache. Le soutien favorise la mise
en œuvre de la GIRE car l’autorité locale compétente doit fixer des objectifs tels la définition
des responsabilités des utilisateurs de l’eau, la définition des rôles de l’état, la transmission de
l’allocation d’eau, la mise en place d’un statut juridique aux institutions de gestion de l’eau et
le financement des éléments de gestion de l’eau. La figure 4 résume la liaison entre les rôles
institutionnels et les instruments de gestion de l’eau.
21
Figure 4 : Illustration de la nécessité d'un cadre politique
22
Chapitre III. Résultats et discussions
23
I. Résultats
I.1. Portrait du bassin versant et périmètre irrigué Lovoka
Le portrait du bassin versant-périmètre irrigué consiste à déterminer les caractéristiques
morphométriques et hydrographiques de ce bassin. Cette étude concerne la description et la
mesure des formes du relief du bassin versant-Périmètre irrigué dénommé bassin versant et
périmètre irrigué Lovoka qui est une partie du bassin versant Lovoka comme étant l’unité
hydrographique. La figure 5 donne un portrait sur le bassin versant et périmètre irrigué Lovoka.
Figure 5 : Portrait du Bassin versant et Périmètre irrigué Lovoka
24
I.1.1. Résultats pour les caractéristiques géométriques
- Superficie
La surface du BVPI étudié dans ce travail est de 300 ha. A savoir que la superficie totale de
Lovoka Imerimandroso est de 2500 ha.
- Indice de pente
La Lovoka possède un point culminant de 1580 m d’altitude et une ligne de plus bas niveau
d’altitude de 1000 m [DOSSEUR, 1982]. Avec une longueur de 25 km, elle a un indice de pente
de 0,012. La rivière s’écoule donc sur une faible pente.
- Rectangle équivalent
Le rectangle équivalent se définit comme le rectangle qui a même surface et même périmètre
que le bassin versant. Ainsi, notre rectangle équivalent pour le BVPI a comme longueur
L = 3,29 km et pour largeur l = 0,91 km.
- Forme
Pour le BV Lovoka l'indice de compacité est de 1,35. Donc, le BV et le PI à l’intérieur de ce
BV possèdent en général la même forme. Ils ont une forme allongée.
Le tableau 4 récapitule les paramètres et la valeur caractéristique du bassin versant ainsi que le
périmètre irrigué Lovoka.
Tableau 4 : Valeur caractéristique du BV et PI Lovoka
Valeurs
Paramètres BV Lovoka BVPI Lovoka
Superficie (ha) 2500 300
Indice de pente (m) 0,012 -
Longueur L (km) et largeur l (km) du
rectangle équivalent -
L= 3,29
l= 0,91
Indice de compacité - 1,35
25
La carte de la figure 6 présente la forme du Bassin Versant et du Périmètre Irrigué du Lovoka
Imerimandroso.
I.2. Caractéristique climatologique du site d’étude
Le climat d’Imerimandroso est dit tempéré chaud. Les précipitations sont plus faibles en hiver
qu'elles ne le sont pas en été. La précipitation moyenne annuelle est de 1166 mm. En moyenne
la température à Imerimandroso est de 20,4 °C.
Le tableau 5 résume les données climatiques 2018 d’Imerimandroso.
Tableau 5 : Données climatiques d’Imerimandroso
Jan Fév Mar Avr Mai Jui Juil Aoû Sept Oct Nov Déc
Moyenne (C°) 23 23,1 23 21,7 19,6 17,8 16,6 17,3 18,2 20 22 22,8
Minimale (°C) 18 18 17,7 17 13,2 11,5 11,2 11,5 11,9 13,1 16,4 16,9
Maximale (°C) 28,1 28,2 28,3 27,6 26,1 24,2 22,1 23,1 24,6 27 28,7 28,8
Précipitations
(mm)
266 252 191 44 17 19 19 17 8 29 103 201
Figure 6: Délimitation du BVPI Lovoka
Tem
pér
atu
re
26
La figure 7 est un diagramme qui illustre les valeurs enregistrées dans ce tableau afin de pouvoir
mieux interpréter.
Ce diagramme montre un écart de 258 mm de précipitation entre le mois le plus sec et le mois
le plus humide. Par ailleurs, une variation de 6,5 °C est enregistrée à l’année 2018. Février est
le mois le plus chaud de l'année. La température moyenne est de 23,1 °C à cette période. Avec
une température moyenne de 16,6 °C, le mois de Juillet est le plus froid de l'année.
I.3. Méthode d’irrigation par bassin
I.3.1. Principe
Le BVPI est constitué par des bassins rectangulaires. Ce sont des cuvettes en terre à fond plat.
Elles sont entourées par des diguettes permanentes de faible hauteur environ 45 cm. Ces petites
diguettes empêchent le passage d’eau indésirable entre les bassins. La hauteur des diguettes
varie selon l’usage. Il y a des diguettes de 15 cm de hauteur qui servent à retenir l’eau
provisionnement. La figure 8 montre une illustration de ces diguettes.
Figure 7 : Diagramme climatique d’Imerimandroso
27
La technique d’irrigation par bassin (parcelles) est la plus appropriée à l’irrigation des rizières
[FAO, 1990] car la productivité des rizières est plus forte quand elles sont submergées d’eau.
En effet, il est difficile de mettre une règle standard concernant les dimensions des parcelles car
elles sont liées à la propriété du terrain. Chaque cultivateur est libre de faire les dimensions
qu’il voulait, ce qui explique la variété des dimensions de bassin. Mais en général, la taille de
la parcelle est faible. Ces bassins devraient être faciles à préparer car la plupart des travaux
agricoles sont faits manuellement. La photo 3 montre l’inégalité de dimension des parcelles
avec des personnes travaillant manuellement pendant la période de repiquage.
Figure 8 : Illustration et dimension des diguettes de rétention
Photo 3 : Parcelles (bassins) séparées par des diguettes provisoires au moment de
repiquage
28
Par ailleurs, une alimentation d’eau à faible débit est constatée. Ce débit est réglé manuellement
par la fédération à partir d’une vanne qui alimente le canal principal. La photo 4 montre le
mécanisme permettant l’ouverture et la fermeture de la vanne principale.
Le débit Q issu de cette vanne est donné par l’équation 7 :
Q = V
T (Equation 7)
Avec 𝐐 : Débit en litre en m3/s ;
V : Volume d’eau retenu par la vanne en m3 ;
T : Temps mis pour remplir ce volume V.
Le débit est fixé à 7 m3/s en saison sèche pour une superficie totale de 300 ha. Pendant la saison
de pluie à 3 m3/s, ce débit doit recouvrir les besoins en eau des rizières riveraines durant une
saison entière.
Photo 4 : Vanne principale
29
I.3.2. Besoin en eau du riz
De tout type d’activité agricole, la riziculture est le plus grand consommateur d’eau. Pour
produire une tonne de paddy il faut avoir 1000 m3 à 3000 m3 d’eau, ou autrement dit, il faut 1
à 3 m3 d’eau (équivalent à 3 tonnes) pour avoir un kilo de riz selon la FAO.
Les besoins en eau sont définis comme étant la quantité d'eau dont une culture saine poussant
a besoin pour compenser les pertes en eau à travers l'évapotranspiration dans de grands champs
sous des conditions non limitantes. C'est aussi le volume de l'eau consommée au cours de tout
le cycle de développement de la plante allant de la mise en eau à la récolte [LAGE, 1996]. Les
principaux facteurs influençant la consommation en eau sont les évaporations, les infiltrations
latérales, la préparation du sol. Les conditions agissant sur ces facteurs sont le climat, les
caractéristiques du sol, la longueur de la période d'irrigation, la profondeur de la nappe, le
rendement et la méthode de plantation comme le repiquage ainsi que l’irrigation.
Le bassin versant et périmètre irrigué Lovoka est un bassin rizicole.
En effet, le besoin technique en eau de la rizière à Madagascar est de 150 mm d’eau au moment
de la mise en boue de la parcelle, 100 mm au moment de remplissage de clos après le repiquage,
100 mm d’eau au moment de la mise à sec après sarclage et 50 mm d’eau pour l’entretien. La
répartition de ces volumes d’eau est donnée par le tableau 6.
Tableau 6 : Besoin additionnel de la rizière au cours du cycle cultural
Saison
1er mois 2ème mois 3ème mois 4ème mois 5ème mois
Repiquage Récolte
Mise en boue (mm) 100 50
Remplissage des clos (mm) 67 33
Remplissage après la mise à
sec clos (mm)
67 33
Entretien (mm) 33 17
Ainsi pour chaque cycle cultural, les besoins unitaires mensuels du riz sont calculés comme la
somme des besoins unitaires nets de la plante et des besoins techniques des cultures. Ces besoins
sont calculés en mm et en m3/ha/mois mais le modèle de calcul de celle-ci est présenté à
30
l’annexe B [WAVES, 2016]. Le tableau 7 montre les besoins unitaires du riz pour l’irrigation
en m3/ha, dans la zone climatique B contenant le BVPI Lovoka par cycle cultural.
Tableau 7 : Besoin unitaire en eau du riz dans la zone climatique contenant l’Imerimandroso
Saison Janv Févr Mars Avr. Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Déc Cycle
Saison 1 800 - 1000 500 - - - - - - - 1700 4000
Saison 2 - - - - - - 1700 800 - 1100 700 - 4300
I.3.3. Mise en eau des bassins
La mise en eau des rizières se fait par la méthode d’irrigation par bassin appelée méthode de
cascade. Cette méthode consiste à amener de l’eau vers les bassins par le canal principal puis
l’acheminer vers d’autre bassin adjacent jusqu’à ce que tous les périmètres soient irrigués. La
figure 9 illustre la mise en eau des bassins par la méthode de cascade.
Cette méthode d’irrigation par cascade est très adéquate à l'irrigation des rizières tels les BVPI
Lovoka avec des sols argileux, où les pertes par infiltration et par percolation sont faibles. Dans
ces rizières la mise en eau se fait de manière continue car le débit aussi est faible comme nous
Figure 9 : Illustration de la mise en eau des bassins
31
avons mentionné dans le paragraphe précédent. Par ailleurs, la dimension en petite quantité des
bassins améliore la gestion d’eau puisque l’aval du bassin reçoit peu de temps après celui en
amont au voisinage immédiat du canal d’amenée. Cela évite le dépérissement des plantes en
aval par manque d’eau.
II. Discussions
II.1. Gestion du bassin versant et périmètre irrigué
II.1.1. Gestion communautaire
Le barrage du Lovoka Imerimandroso est un barrage en dérivation. Il a été construit en 1950
durant la colonisation. Après cette époque, le barrage a été réhabilité et naissent ensuite des
idées pour bien gérer l’eau d’irrigation du périmètre d’Imerimandroso qui se nomme «
périmètre autonome ». Il ne comporte aucune infrastructure non-transférable et est géré
entièrement par une ou plusieurs structures d’opération. Actuellement, 900 ha sur 2500 ha du
périmètre sont irrigués.
Photo 5 : Barrage Lovoka
32
Or, les conflits et les tensions entre les usagers de l'eau et de l'espace ne peuvent être surmontés
que par l'élaboration d'un projet commun avec des choix collectifs et des moyens pour les
réaliser par le biais des ressources financières mises en commun. [LAURENT, 2011].
C’est pour cette raison que des nombreuses fédérations participantes sur la gestion de l’eau ont
vu le jour depuis 1993. Le « Fikambanamben’ny Mpamboly Mampiasa ny Tambajotra sokajy
voalohany » ou association des cultivateurs et usager du réseau de première classe est parmi les
plus anciennes des fédérations existants dans la région.
Selon le statut de la fédération, leur objectif sera la gestion et l’entretien des périmètres,
l’amélioration de la gestion de l’eau et de l’irrigation pour le profit de tous les membres.
Comme décrit précédemment, la gestion du bassin versant et périmètre irrigué Lovoka est
entretenue par plusieurs Association des Usagers de l’Eau (AUE) ou FMR (Fikambanan’ny
Mpampiasa Rano) de la fédération. Mais ce qui nous intéresse le plus dans cette étude est
l’association des usagers sur le bassin versant et périmètre irrigué FMR Lovoka Mamokatra.
Toute l’organisation est effectuée par les usagers eux-mêmes. C’est un style de gestion
généralement ajusté à la zone rurale. L’association a la capacité d’exécuter de nombreux tâches
à savoir l’entretien de toutes les infrastructures et l’application des dina aux malfaiteurs en cas
de délit.
Le fonds d’entretien du barrage et des canaux est procuré auprès des usagers à titre de cotisation
annuelle. Cette cotisation appelée taux de recouvrement est fixée à 36 000 Ar. Elle sert non
seulement au budget de fonctionnement, à fournir les matériels d’entretien nécessaires mais
aussi à réhabiliter les infrastructures en cas de dégâts climatiques. Le taux de recouvrement
enregistré FMR en 2017 est de 98 %. Cela signifie la motivation des usagers à s’intégrer à la
gestion et à la conservation de leur bassin versant et du périmètre irrigué.
Les comités de gestion communautaires doivent bénéficier d’une assistance technique que ça
vient de l’Etat ou des organismes non gouvernementales pour la fixation des débits d’eau, des
dates d’ouverture et fermeture du barrage du Lovoka Imerimandroso afin d’économiser l’eau.
II.1.2. Volonté politique de l’Etat malgache
La volonté de l’Etat rend possible l'élaboration des stratégies, des lois et des modalités de
financement, ainsi que la mise en place d'institutions publiques stables dans le domaine de la
gestion de l'eau [ADOUANI, 2009].
33
L’Etat malgache participe activement dans la mise en place des plans stratégiques dans
l’optique de la bonne gouvernance des ressources en eau à Madagascar. Depuis plus d’une
décennie, des dizaines de lois et décret sont adoptés. Conjointement, divers projets sont
exécutés dans toutes les régions de Madagascar surtout dans la région d’Alaotra Mangoro.
Que ce soit code ou projet, le seul objectif de l’Etat c’est d’améliorer la technique de gestion
de l’eau à toute forme d’usage pour un développement durable. A titre d’exemple, le code de
l’eau malgache stipule à l’article 29 que l’eau d’irrigation des terres peut provenir des eaux de
surface ou des eaux souterraines. Toutes installations d’exhaure destinées à l’irrigation des
terres respectent les normes de débit spécifique de cultures, fixées par décret. Les quantités
d’eau prélevées ne doivent pas léser les autres utilisateurs de ressource disponible. Selon
l’article 30 de ce code, les réseaux hydro agricoles financés par l’Etat sont et demeurent régis
par tous les textes législatifs et règlementaires relatifs à la gestion, à l’entretien et à la police
des réseaux, notamment par les dispositions prévues par la loi n° 90-016 du 20 juillet 1990.
Ainsi, selon l’article 31, tout projet d’irrigation initié par une personne morale ou physique de
droit privé requiert l’avis de l'Autorité Nationale de l'Eau et de l'Assainissement en ce qui
concerne l’utilisation des ressources en eaux aussi bien de surface que souterraines. Ces trois
articles incitent l’usager de l’eau d’irrigation à exploiter l’eau tout en respectant sa valeur
sociale et économique.
Dans tous les cas, tout projet visé au paragraphe précédent fait l’objet d’une étude d’impact
conformément aux dispositions de l'article 23 du présent code et de la loi n° 90-003 du 21
décembre 1990 portant Charte de l’environnement.
En 2014, les fonctions de gestion et d'entretien des réseaux ont été transférées à l'Etat Malagasy
jusqu'à présent, faute d’ouvrage stratégique. Le nom de ce périmètre deviendra ensuite
« périmètre partenaire ». C’est un périmètre comportant une ou plusieurs infrastructures non-
transférables et stratégiques dont la gestion, l’entretien, la préservation et la police demeurent
sous la responsabilité de l’Etat pour des raisons diverses comme la complexité de gestion ou
les risques en cas de rupture, avec une participation partielle des usagers. Le reste du réseau est
confié à une structure d’opération. En 1990, les charges de gestion, d’entretien et de la police
ont été confiées aux usagers regroupés dans une structure d’opération appelée communément
Association ou Fédération des Usagers de l’Eau (A.U.E). [LOI n° 2014-042]
34
II.2. Gestion de l’eau agricole
La demande réelle des riziculteurs est supérieure parce que les techniques habituelles
d’utilisation sont moins efficaces. La perte par percolation ou par infiltration latérale devrait
être minimisée en utilisant la méthode de malaxation du sol avec de l'eau au moment de la mise
en boue du périmètre. Cette méthode est la plus efficace et la plus utilisée dans la préparation
des sols des rizières. Elle permet d'augmenter la capacité du sol à retenir l'eau et diminue le taux
de percolation avec un contrôle efficace des mauvaises herbes.
Par ailleurs, l’eau des rizières est souvent recyclée pour d’autres utilisations. Toutefois, elle est
recyclée à qualité et quantité réduite. Elle peut également constituer un flux de retour en
ruissellement vers des rivières ou bien elle s'infiltre dans le sol et est stockée dans les aquifères.
Avant la mise en œuvre d’un plan de gestion intégrée des ressources en eau dans la commune
d’Imerimandroso, les riziculteurs cultivent une fois par an. Il faut alors faire coïncider les
travaux de labourage et de repiquage à la saison de pluie. En cas d’insuffisance ou de
surabondance de pluie, la diminution de la récolte s’intensifie de plus en plus. En effet, plus le
climat n’est pas favorable, plus la nécessité en irrigation est importante pour la production
agricole. Il faut donc valoriser au mieux l'eau dont nous disposons.
Le barrage à Lovoka existe depuis 1950 mais pendant presque une décennie son rendement est
faible. L’Etat malgache via la DRAE Alaotra Mangoro adopte un nouveau plan de gestion
intégrée pour améliorer ce rendement. L’objectif est d’irriguer les 300 ha de rizière. Pour cela,
des ouvrages ont été réhabilités comme les réseaux de canaux et les diguettes qui constituent
une retenue d’eau pour pouvoir le profiter au maximum. L’eau peut circuler librement dans la
conduite principale avant de prendre les ramifications par des canaux secondaires en aval de la
vanne principale. La photo 6 illustre l’écoulement d’eau dérivée du barrage.
Photo 6 : Ramification du canal principal
35
Ces canaux n’ont pas besoin de revêtement pour réduire les pertes par infiltration car le fond
est constitué par des bancs d’argile. Les couvertures végétales qui les entourent participent à la
protection de ces ouvrages.
La fédération, en outre, assure l’ouverture et la fermeture des vannes pour éviter le stress végétal
en appliquant la quantité d’eau exacte. Une des décisions inséparables à la gestion de l’eau est
l’amélioration des techniques culturales. L’amélioration de la technique de lutte contre les
mauvaises herbes et le choix de planter et de récolter au bon moment en sont des parfaits
exemples. La gestion du BVPI donne à la population locale une possibilité de cultiver deux fois
par an. Elle permet donc d’obtenir un rendement de paddy plus meilleur.
II.3. Protection du bassin versant et du périmètre irrigué
Il n’y a pas de gestion durable sans mesure de protection. Or, la population riveraine est le
premier responsable de la protection de leur bassin versant et périmètre irrigué. Il est devoir des
usagers opérant sur le bassin versant alors d’éduquer les personnes locales à entreprendre leur
environnement. La protection efficace des bassins versants repose sur la mise en place des
digues de protection, des lignes de niveau et le reboisement tout au long des montagnes voisins.
II.4.1. Digue de protection
Les digues visent à protéger les populations contre les inondations. Pour réaliser les digues,
deux méthodes sont envisagées : le barrage en remblais ou la technique des palplanches. En
amont du BV Lovoka sont aménagés des barrages en remblais. Fabriquer une digue consiste à
créer un talus suffisamment haut et réparti sur l’ensemble de la montagne pour contenir l’eau
des crues. Le barrage en remblais est donc un barrage dont la masse suffit à contenir la
contrainte exercée par la pression de l’eau.
II.4.2. Ligne de niveau
Ce sont des ouvrages formés par des petits canaux antiérosifs aménagés tout au long des
montagnes du bassin. L’espacement entre deux lignes de niveau consécutives est de 1,5 m.
Elles sont faites pour empêcher le ruissellement brusque et rapide, pour améliorer l’infiltration
dans le sol, pour augmenter et purifier la réserve en eau souterraine et pour protéger la source.
36
II.4.3. Reboisement
La couverture végétale (notamment les espèces cultivées) a une répercussion sur la distribution
physique et sur la qualité de l’eau. Elle devra donc être prise en compte lors du processus
général de planification et de gestion des ressources en eau.
Les feux de brousses et les coupes illicites des arbres ont laissé une grande séquelle sur la
couverture végétale de l’Imerimandroso. Des lavakas causés par l’érosion qui entraîne
l’ensablement des rivières et rizières diminuent fortement le rendement de la ressource en eau.
En revanche, une mesure est nécessaire pour remédier cela. La plantation des plantes potagères
de manière rotationnelle renouvelle la couche superficielle du sol. De plus, elle l’enrichisse
aussi en éléments utiles.
La plus importante c’est la plantation des arbres forestiers tels les eucalyptus ou les pins sur les
zones en amont pour empêcher les nouvelles érosions destructrices. Et que les usagers se
regroupent pour la protection.
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Conclusion
Ce travail a permis d’acquérir beaucoup de connaissance sur le bassin versant et périmètre
irrigué (BVPI) baptisé Lovoka ainsi que l’approche de la gestion intégrée des ressources en eau.
Ces ressources qui constituent une source de conflit sans une bonne gérance. De plus, l’étude
résout les problématiques concernant les plans stratégiques établis pour mieux partager ces
ressources en eau et les moyens employés pour y arriver. La gestion intégrée des ressources en
eau repose sur la gestion coordonnée de l’eau, des terres et des ressources connexes. Par ailleurs,
les résultats obtenus ont montré que le périmètre de Lovoka a une superficie totale de 2500 ha,
dont 900 ha ont été aménagés. Les valeurs des paramètres physiques du bassin versant
impliquent que le bassin versant Lovoka a une forme allongée et favorise donc les faibles débits.
D’après l’évaluation du bilan hydrique d’Imerimandroso, il est caractérisé par une pluviométrie
moyenne annuelle de 1166 mm avec une température moyenne annuelle de 20 °C. Le BVPI est
divisé en plusieurs parcelles rectangulaires de dimensions variantes selon la propriété du terrain.
C’est une zone à vocation rizicole, irriguée d’un barrage de dérivation qui s’alimente à partir
d’un canal d’amenée à trois ramifications. Le périmètre Lovoka présente donc une valeur
économique considérable qui a motivé la population riveraine à se regrouper dans une
fédération pour la gestion et l’entretien de BVPI. Sa gestion incite les cultivateurs à participer
activement à la prise de décision sur l’avenir de la ressource en eau. De plus, les infrastructures
mises en place sont suivies continuellement, selon l’approche de la gestion intégrée des
ressources en eau, afin de garder une longue vie aux ouvrages. Pour cela, les usagers devaient
faire des cotisations, ou d’apporter des mains d’œuvre en cas de besoin. Tout cela conduit à la
bonne répartition de l’eau dans tous les terrains agricoles alimentés par Lovoka. Ce travail a
offert des instructions utiles sur la mise en œuvre d’une gestion efficace intégrée d’un BVPI.
Malgré l’organisation de ces apports théoriques, la recherche présente des limites au niveau
théorique et méthodologique. Au niveau théorique, l’étude concernant le bassin versant est
limitée. L’étude en amont du barrage n’a pas été approfondie. Au niveau méthodologique, les
procédés compliqués ont été remplacés par ceux qui seraient plus simples à adopter. A titre
d’exemple, l’étude du relief a été simplifiée pour ne pas faire la courbe hypsométrique. Le
dressage de cette courbe n’est pas obligatoire dans cette étude.
Ce travail consiste à étudier le bassin versant et périmètre irrigué Lovoka afin d’attribuer un
plan de gestion intégré fiable. De plus, la Gestion Intégrée de la Ressource en Eau est une
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approche intersectorielle intégrant l’objectif écologique, économique et social pour atteindre
des bénéfices multiples. Grace à l’approche de Gestion intégrée menée par la Direction
Régionale de l’Agriculture et Elevage Alaotra Mangoro, la commune rurale Imerimandroso ne
tombera pas dans une pénurie d’eau. Elle pourra aborder l’adaptation au changement
climatique et les autres défis majeurs. Ce travail repose sur l’étude d’un système exclusivement
rizicole. Une nouvelle recherche concernant la mise en place des gestions intégrées dans
d’autre système rizière–tanety à tanety prédominant s’impose.
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Bibliographies
[ADOUANI, 2009] : ADOUANI, Manuel de Gestion Intégrée des Ressources en Eau par
Bassin, 16p
[CITE, 2011] : CITE et PS-EAU, La gestion intégrée des ressources en eau à Madagascar, 2011,
p 7
[DOSSEUR et al, 1982] : DOSSEUR et al, Etude hydrologiques sur l’Alaotra, 1982, p 13
[FAO, 1990] : FAO, Méthode d’irrigation (Gestion d’eau d’irrigation), 1990, p 5
[Fondation 2ie, 2010] : Fondation 2ie, Manuel de gestion intégrée des ressources en eau, Juillet
2010
[F. LAURENT, 2011] : F. LAURENT L'eau dans le milieu, Juin 2011, p 13
[GWP, 2000] : GWP Global water partenarship, La gestion intégrée des ressources en eau,
papier N° 4, 2000, p 15 – 20
[P.MORIARTY et al. 2007] : P. MORIARTY et al, La Gestion intégrée de la ressource en eau,
2007, p 6
[P. VAILLANT, 2014] : P. VAILLANT, Dossier thématique-Gestion Intégrée de la Ressource
en Eau (GIRE) en Afrique, 2014, 8 p
[P.DUBREUIL, 1966] : P DUBREUIL, Les caractères physiques et morphologiques des
bassins versants. ORSTOM, Marseille, 1966, 17 p
[S.PHILIPPE, Juillet 2014] : S.PHILIPPE, L’eau sur la terre, 2014, 5p
[V. MERRIEN, 2008] : V. MERRIEN, Hydrologie et Hydrogéologie, 2008, p 12, p 13
[V. RAZANADRANAIVO, 2018] : V. RAZANADRANAIVO, contribution à l’étude du
bassin versant de Ranon’andringitra à Andohapasika pour la protection des sources de captage,
Mémoire de fin d’étude, 2018, 15p
[WAVES, 2016] : WAVES, Compte de l’eau à Madagascar et Comptabilisation du capital
naturel et valorisation des services de l’écosystème, 2016, 18p
a
ANNEXE A
b
ANNEXE B
MODELE DE CALCUL DU BESOIN EN EAU D’IRRIGATION DU RIZ
(Source waves, préparation des comptes physiques de stock 2018, p 22)
A l’échelle de chaque zone climatique, le besoin unitaire net des plantes est calculé par le
modèle comme précisé ci-dessous :
Besoin théorique unitaire en irrigation de la plante i sur la zone climatique k (mm) =
Avec :
A chaque pas de temps, la valeur de RU (mm) en fin de mois est mise à jour :
La réserve utile RU est systématiquement majorée par une valeur RU max
Principales hypothèses considérées
Ce calcul est réalisé avec les deux jeux de données d’ETP.
La valeur de la réserve utile maximale (RU max) est donnée à 50 mm pour le riz
Les valeurs de la réserve utile sont initialisées en début de saison : elle est fixée à 50 en saison
de pluies et à 0 mm en saison sèche.
Auteur : SAHOLINIRINA Marie Natacha
Contact : 034 90 454 74
Mail : [email protected]
RESUME
GESTION INTEGREE DE L’EAU DANS UN BASSIN VERSANT ET PERIMETRE
IRRIGUE A IMERIMANDROSO
Ce travail a été consacré à l’application de la gestion intégrée des ressources en eau dans un
bassin versant et périmètre irrigué à Imerimandroso. La vulnérabilité des ressources en eau dans
un bassin versant et périmètre irrigué à vocation rizicole ainsi que la connaissance de la
potentialité du Bassin versant et périmètre irrigué Lovoka convoitise l’Etat malgache à définir
une politique de gestion efficiente. La DRAE Alaotra Mangoro a mis en place un processus
qui favorise la gestion coordonnée de l’eau et des ressources connexes à l’intérieur des limites
d’un bassin versant en vue d’optimiser, de manière équitable, le bien-être socio-économique
qui en résulte, sans pour autant compromettre la pérennité des écosystèmes vitaux. Par ailleurs
une bonne gestion intégrée de la ressource en eau repose sur l’amélioration des techniques
d’approche participative de tous les usagers de l’eau directe ou indirecte à opter ensemble pour
une ressource en eau durable. En outre cette pérennité de ressource ne serait pas assurée sans
une protection adéquate du bassin versant.
Mots clés : Bassin versant, Périmètre irrigué, Gestion intégrée, Ressources en eau,
Imerimandroso
ABSTRACT
GESTION INTEGREE DE L’EAU DANS UN BASSIN VERSANT ET PERIMETRE
IRRIGUE A IMERIMANDROSO
This work was devoted to the application of integrated ressources on water managment in a
watershed and irrigated perimeter in Imerimandroso. The vulnerability of water source in a rice-
irrigated watershed and perimeter as well as knowledge of the potential of the Lovoka River
bassin and irrigated area lust for the Malagasy State to define an efficient management policy.
The DRAE Alaotra Mangoro implements a process that promotes the coordinated management
of water and related resources within the boundaries of a watershed in order to achieve an
equitable, socio – economic well-being resulting without compromising the sustainability of
vital ecosystems. In addition, good integrated management of water resources relies on
improving participatory approach techniques for all direct and indirect water users to opt
together for a sustainable water ressources would not be ensured without adequate protection
of the watershed.
Keywords : Watershed, Irrigated perimeter, Integrated management, Ressource on water,
Imerimandroso
Encadrante : Madame Harimisa RAVAOMANARIVO, Maître de conférences à l’Université
d’Antananarivo
