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UNIVERSITE D’ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEUR POLYTECHNIQUE D’ANTANANARIVO DEPARTEM

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEUR POLYTECHNIQUE D’ANTANANARIVO DEPARTEMENT HYDRAULIQUE Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du diplôme d’ingénieur au grade de master en hydraulique SIMULATION DU CALAGE DES OUVRAGES HYDRAULIQUES SUR DES VOIES CONSTRUITES SUR DES PLAINES INNONDABLES - APPLICATION SUR LA NOUVELLE VOIE TSARASAOTRA IVATO Présenté par : ANDRIATSIFERANA Solotahina Josvah Promotion 2015 Date de soutenance : 08 Avril 2017 Année de soutenance 2017 UNIVERSITE D’ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEUR POLYTECHNIQUE D’ANTANANARIVO DEPARTEMENT HYDRAULIQUE Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du diplôme d’ingénieur au grade de master en hydraulique SIMULATION DU CALAGE DES OUVRAGES HYDRAULIQUES SUR DES VOIES CONSTRUITES SUR DES PLAINES INNONDABLES - APPLICATION SUR LA NOUVELLE VOIE TSARASAOTRA IVATO Membre du jury : Président du jury : Mr. RAMANARIVO Solofomampionona Chef de département hydraulique et Enseignant Chercheur à l’ESPA Encadreur : Mr. RAMBININTSOA Tahina Michel, Enseignant Chercheur à l’ESPA Examinateurs : Mr. RAKOTO DAVID Rambinintsoa, Enseignant Chercheur à l’ESPA Mr. RANDRIAMAHERISOA Alain, Enseignant Chercheur à l’ESPA Mr. RANDRIANARIVONY Charles, Enseignant Chercheur à l’ESPA Date de soutenance : 08 Avril 2017 Année de soutenance 2017 DECLARATION SUR L’HONNEUR Je soussigné, ANDRIATSIFERANA Solotahina Josvah, auteur de ce mémoire intitulé : «SIMULATION DU CALAGE DES OUVRAGES HYDRAULIQUES SUR DES VOIES CONSTRUITES SUR DES PLAINES INNONDABLES - APPLICATION SUR LA NOUVELLE VOIE TSARASAOTRA IVATO », déclaré sur l’honneur que : ➢ Ce document est le résultat de mes recherches personnelles et de mes travaux qui n’ont pas encore été publiés. ➢ Conformément à l’usage en matière de travaux destinés au public, j’ai précisé à partir de la bibliographie les ressources exactes des extraites et des documents exploités. Antananarivo, le 27 Mars 2017 ANDRIATSIFERANA Solotahina Josvah I REMERCIEMENT Avant tout, je ne saurai rendre grâce à mon Père céleste, pour son amour et toutes ses bénédictions qui ont fait de moi tel que je suis. Je désire remercier cordialement :  Monsieur ANDRIANAHARISON Yvon, Directeur de l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo, pour mes cinq années d’études au sein de l’ESPA;  Monsieur RAMANARIVO Solofomampionona, Chef de Département de la Filière Hydraulique à l’ESPA qui s’est toujours efforcé à faire bénéficier les étudiants de la meilleure des formations, et qui me fait l’honneur de présider le jury de soutenance de ce mémoire ;  Monsieur RAMBININTSOA Tahina Michel, Encadreur de ce mémoire, pour m’avoir guidé durant ce travail, et sans qui l’élaboration de ce document n’aurait jamais eu lieu. Mes vifs remerciements également vont à l’endroit de :  Monsieur RAKOTO David Rambinintsoa, Enseignant Chercheur à l’ESPA,  Monsieur RANDRIAMAHERISOA Alain, Enseignant Chercheur à l’ESPA,  Monsieur RANDRIANARIVONY Charles, Enseignant Chercheur à l’ESPA qui ont bien voulu consacré une partie de leur temps pour examiner et juger ce travail, et cela, malgré leurs maintes et innombrables occupations. Je leur suis entièrement reconnaissant de l’intérêt qu’ils ont porté à ce mémoire. J’adresse mes sincères remerciements à toute ma famille. Merci à mes parents, à mes sœurs, à mes cousins et mes cousines pour tout ce qu’ils ont fait pour moi durant ces années. II TABLE DES MATIERES REMERCIEMENT .................................................................................................................................. I TABLE DES MATIERES ...................................................................................................................... II LISTE DES TABLEAUX ...................................................................................................................... IV LISTE DES FIGURES ............................................................................................................................ V LISTE DES CARTES ............................................................................................................................ VI LISTE DES ABREAVIATIONS .........................................................................................................VII INTRODUCTION ....................................................................................................................................1 PARTIE I : DIAGNOSTIC DES OUVRAGES DE FRANCHISSEMENTS DES CAS EXISTANTS DES ROUTES EN REMBLAI A ANTANANARIVO. CHAPITRE I- ETUDES ET DIAGNOSTICS ROUTIERS DES CAS EXISTANTS SUR ANTANANARIVO : ..............................................................................................................................2 1.1. Route By pass : ............................................................................................................................2 1.2. Route Boulevard de l’Europe : ....................................................................................................4 1.3. La route Bretelle Ankadimbahoaka : ...........................................................................................6 CHAPITRE II- INTERPRETATION DES PROBLEMES DE DUALITE ENTRE ROUTE ET BARRAGE : ...........................................................................................................................................2 PARTIE II : ÉTUDE DES CAS DE LA NOUVELLE VOIE IVATO TSARASAOTRA EN TERMES DE SENS D’ECOULEMENT CHAPITRE I- GENERALITE SUR LA ZONE D’ETUDE ...................................................................9 1.1. Situation géographique de la zone d’étude : ...............................................................................9 1.2. Relief de la zone et potentialité du sol .......................................................................................11 1.3. Hydrographie .............................................................................................................................11 CHAPITRE II- CLIMATOLOGIE .......................................................................................................13 2.1. Définition : .................................................................................................................................13 2.2. Climat : ......................................................................................................................................13 CHAPITRE III-HYDROLOGIE DE LA ZONE D’ETUDE : ...............................................................16 3.1. Caractéristiques hydrologiques de la zone d’étude ...................................................................16 3.2. Etudes des crues.........................................................................................................................22 3.3. Etudes de volume de crue décennale en amont de la route : .....................................................22 3.4. Estimation du débit maximal transité par la rivière et le court d’eau avant ses débordements : ..........................................................................................................................................................23 3.5. Estimation du volume d’eau retenu à évacuer pendant le temps de ruissellement ....................23 3.6. Volume du contenu du bassin jusqu’à la hauteur de la route : .................................................23 PARTIE III- ETUDES DES OUVRAGES DE FRANCHISSEMENT DE LA NOUVELLE VOIE IVATO-TSARASAOTRA. CHAPITRE I : PRINCIPE DE CALAGE ET DE DIMENSIONNEMENT HYDRAULIQUE ...........27 CHAPITRE II- CALCULATION DE NOUVEAU DU DEBIT DE CRUE DECENNALE .................28 2.1. Bassin versant BV ......................................................................................................................28 2.2. Laminage de crue : ....................................................................................................................29 CHAPITRE III- DIMENSIONNEMENT DES OUVRAGES DE FRANCHISSEMENTS EN BETON ARME A L’AIDE DU LOGICIEL ROBOBAT : .................................................................................43 3.1. Présentation du logiciel .............................................................................................................43 3.2. Principales fonctions du Robot Millenium ................................................................................43 3.3. Etapes de fonctionnement du logiciel (robot 25) .......................................................................43 III 3.4. Dalots et Buses...........................................................................................................................45 PARTIE IV- IRRIGATION DE LA PLAINE LANIERA CHAPITRE I- ADEQUATION RESSOURCE – BESOIN ..................................................................53 1.1. Estimation des apports : .......................................................................................................53 1.2. Besoin en eau de la riziculture..............................................................................................54 1.2.1. Généralité sur le Logiciel CROPWAT 8.0 : ............................................................................54 1.3. Adequation ressource –besoin : ............................................................................................58 1.4. Débit de pointe ...........................................................................................................................59 1.6. Débit d’équipement ( e q ) ..........................................................................................................59 1.6. Débit nominal ............................................................................................................................59 PARTIE V- ETUDES ECONOMIQUES CHAPITRE I- DEVIS DESCRIPTIF ....................................................................................................62 1.1. Principe du sous détail des prix .................................................................................................62 1.2. Coefficient de déboursé K ..........................................................................................................62 CHAPITRE II- DEVIS QUANTITATIF ET ESTIMATIF : .................................................................63 PARTIE VI- ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL ET SOCIALE (EIES). CHAPITRE I- PROCEDURES POUR L’ETABLISSEMENT D’UNE ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL ET SOCIAL..................................................................................................65 1.1. Charte de l’environnement ........................................................................................................65 1.2. Décret MECIE ...........................................................................................................................66 1.3. Impacts environnementaux ........................................................................................................66 1.4. Mode de détermination et évaluation des impacts .....................................................................67 CONCLUSION .......................................................................................................................................74 BIBLIOGRAPHIE WEBOGRAPHIE ANNEXES IV LISTE DES TABLEAUX TABLEAU 1 : TEMPERATURES MENSUELLES DU SITE ...............................................................13 TABLEAU 2 : PLUVIOMETRIE MOYENNE MENSUELLE ENTRE 1961 ET 1998 .........................14 TABLEAU 3 : VALEURS DE LA PLUVIOMETRIE MENSUELLE DE DIFFERENTES FREQUENCES .........................................................................................................................................14 TABLEAU 4 : MOYENNE MENSUELLE DES VITESSES DU VENT DU SITE ...............................14 TABLEAU 5 : HUMIDITE RELATIVE DU SITE .................................................................................15 TABLEAU 6 : INSOLATION REELLE ET THEORIQUE ....................................................................15 TABLEAU 7 : RECAPITULATION DES CARACTERISTIQUES DES BV ........................................20 TABLEAU 8 : VALEURS DE TC1 ET TC2 SELON LA FORMULE DE PASSINI ................................21 TABLEAU 9 : RESULTATS DU DEBIT DE CRUE DECENNALE SELON LA METHODE LOUIS DURET .............................................................................................................22 TABLEAU 10 : VOLUME DE CRUE DECENNALE ............................................................................23 TABLEAU 11 : VOLUME DE RETENUE EN FONCTION DES COTES DE LA ZONE D’ETUDE A PARTIR DU MNT .....................................................................................26 TABLEAU 12 : CARACTERISTIQUES DU BASSIN VERSANT BV. ................................................29 TABLEAU 13 : EMPLACEMENTS DES OUVRAGES LE LONG DE LA ROUTE EN FONCTION DU TERRAIN NATUREL ...........................................................................................38 TABLEAU 14 : LES VALEURS DES COEFFICIENTS D’ELASTICITE DU SOL EN FONCTION DES CARACTERISTIQUES DU SOL, TIREES DU LIVRE FORMULAIRE DE L’INGENIEUR PAGE 151. ................................................................................................................................................46 TABLEAU 15 : REPARTITION DES COEFFICIENTS D’ALDEGHERI ............................................54 TABLEAU 16 : LES RESULTATS DES CALCULS EFFECTUES POUR LES BESOINS BRUTS DE LA CULTURE ET LE DFC SONT DONNES DANS LE TABLEAU SUIVANT : .........58 TABLEAU 17 : LES RESULTATS DE L’ADEQUATION RESSOURCE-BESOIN SONT DONNES PAR LE TABLEAU CI-DESSOUS : ..........................................................................58 TABLEAU 18 : INDICES QUI CARACTERISENT LE COEFFICIENT DE DEBOURSE ..................62 TABLEAU 19 : DEVIS DU DALOT A 03 OUVERTURES ..................................................................63 TABLEAU 20 : DEVIS DU DALOT A 02 OUVERTURES ..................................................................63 TABLEAU 21 : DEVIS DES 33 BUSES .................................................................................................63 TABLEAU 22 : RECAPITULATION DES COUTS DES OUVRAGES ...............................................64 TABLEAU 23 : NOTE D’EVALUATION DES IMPACTS ...................................................................68 TABLEAU 24 : IMPACTS NEGATIFS SUR LE MILIEU BIOPHYSIQUE .........................................68 TABLEAU 25 : IMPACTS NEGATIFS SUR LE MILIEU SOCIAL ET ECONOMIQUE ...................69 TABLEAU 26 : IMPACTS POSITIFS SUR LE MILIEU BIOPHYSIQUE : .........................................70 TABLEAU 27 : IMPACTS POSITIFS SUR LE MILIEU SOCIAL ET ECONOMIQUE ......................70 TABLEAU 28 : MESURES D’ATTENUATION DES IMPACTS NEGATIFS .....................................71 TABLEAU 29 : MESURES D’ACCOMPAGNEMENT DES IMPACTS POSITIFS ............................72 V LISTE DES FIGURES FIGURE 1 : DEBIT DE LA RIVIERE 1 ET DE LA RIVIERE 2 ............................................................23 FIGURE 2 : PHENOMENE DE LAMINAGE DE CRUE .......................................................................29 FIGURE 3 : METHODE DE RESOLUTION GRAPHIQUE SELON L’EPURE DE BLACKMORE ..31 FIGURE 4 : CONSTRUCTION PRATIQUE A L’EPURE DE BLACKMORE .....................................33 FIGURE5 : COURBE D’AJUSTEMENT DE SURFACE EN FONCTION DE LA HAUTEUR .........34 FIGURE 6 : FORME DE LA BUSE ........................................................................................................35 FIGURE 7 : HYDROGRAMME DE CRUE ............................................................................................37 FIGURE 8 : RESULTAT DU DEBIT DE SORTIE EN FONCTION DE LA HAUTEUR.....................40 FIGURE 9 : RESULTAT DE L’EPURE DE BLACKMORE : ...............................................................41 FIGURE 10: CREATION DE LIGNES DE CONSTRUCTION POUR LA MODELISATION ............44 FIGURE 11 : DETERMINATION DES CHARGES APPLIQUEES A LA STRUCTURE SUR ROBOT ..........................................................................................................44 FIGURE 12 : FENETRE DE CALCUL DES FERRAILLAGES ............................................................45 FIGURE 13 : EMPLACEMENT DE LA CHARGE ROULANTE .........................................................48 FIGURE 14 : DALLE 1 : ..........................................................................................................................48 FIGURE 15 : PANNEAU 1 : ....................................................................................................................49 FIGURE 16 : CHARGE REELLE APPLIQUER SUR LA BUSE ..........................................................51 FIGURE 17 : APPLICATION SUR ROBOT ..........................................................................................52 FIGURE 18 :LE RAYONNEMENT JOURNALIER ET L’EVAPOTRANSPIRATION POTENTIELLE : ......................................................................................................................................55 FIGURE 19 : LES RESULTATS DE CALCUL SONT PRESENTES DANS LE TABLEAU uploads/Geographie/ andriatsiferanasolotahinaj-espa-mast-17.pdf