etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’abobo samaké

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TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production Page i Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké Table des matières DEDICACE ......................................................................................................................... iii REMERCIEMENTS ............................................................................................................ iv LISTE DES ABREVIATIONS ...............................................................................................v LISTE DES FIGURES ......................................................................................................... vi LISTE DES TABLEAUX ................................................................................................... vii RESUME ........................................................................................................................... viii ABSTRACT ......................................................................................................................... ix INTRODUCTION ..................................................................................................................1 1. Contexte du projet ........................................................................................................1 2. Objectifs ......................................................................................................................2 2.1. Objectif général du projet ......................................................................................2 2.2. Objectifs spécifiques .............................................................................................2 3. Description du rapport .................................................................................................3 4. Disposition institutionnel du projet...............................................................................3 Premiere partie : GENERALITES ........................................................................................4 1. Présentation de la structure d’accueil ...........................................................................4 1.1. Historique, statut juridique et objectif ...................................................................4 1.2. Domaines d’activité ..............................................................................................4 1.3. Moyens humains ...................................................................................................5 1.4. Structure Interne ...................................................................................................5 2. Données générales sur la zone du projet .......................................................................1 2.1. Localisation du projet ...........................................................................................1 2.2. Géographie ...........................................................................................................2 2.3. Donnée Climatologique ........................................................................................2 2.4. Géologie, hydrologie et hydrographie ...................................................................3 2.5. Population.............................................................................................................5 2.6. Conditions d’assainissement .................................................................................5 3. Etat des lieux et diagnostic de la cuvette de Samaké .....................................................6 3.1. localisation............................................................................................................6 3.2. Description de la cuvette et ses environs .............................................................6 3.3. Activités économiques et sociales .........................................................................7 3.4. Infrastructures de développement ..........................................................................7 3.5. Impacts de la cuvette sur le cadre de vie des riverains ...........................................8 4. Bassins d’orage ............................................................................................................8 4.1. Définition .............................................................................................................8

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Page 1: Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Sommaire - Page i

Page i Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

Table des matières

DEDICACE ......................................................................................................................... iii

REMERCIEMENTS ............................................................................................................ iv

LISTE DES ABREVIATIONS ...............................................................................................v

LISTE DES FIGURES ......................................................................................................... vi

LISTE DES TABLEAUX ................................................................................................... vii

RESUME ........................................................................................................................... viii

ABSTRACT ......................................................................................................................... ix

INTRODUCTION ..................................................................................................................1

1. Contexte du projet ........................................................................................................1

2. Objectifs ......................................................................................................................2

2.1. Objectif général du projet ......................................................................................2

2.2. Objectifs spécifiques .............................................................................................2

3. Description du rapport .................................................................................................3

4. Disposition institutionnel du projet...............................................................................3

Premiere partie : GENERALITES ........................................................................................4

1. Présentation de la structure d’accueil ...........................................................................4

1.1. Historique, statut juridique et objectif ...................................................................4

1.2. Domaines d’activité ..............................................................................................4

1.3. Moyens humains ...................................................................................................5

1.4. Structure Interne ...................................................................................................5

2. Données générales sur la zone du projet .......................................................................1

2.1. Localisation du projet ...........................................................................................1

2.2. Géographie ...........................................................................................................2

2.3. Donnée Climatologique ........................................................................................2

2.4. Géologie, hydrologie et hydrographie ...................................................................3

2.5. Population.............................................................................................................5

2.6. Conditions d’assainissement .................................................................................5

3. Etat des lieux et diagnostic de la cuvette de Samaké .....................................................6

3.1. localisation............................................................................................................6

3.2. Description de la cuvette et ses environs .............................................................6

3.3. Activités économiques et sociales .........................................................................7

3.4. Infrastructures de développement ..........................................................................7

3.5. Impacts de la cuvette sur le cadre de vie des riverains ...........................................8

4. Bassins d’orage ............................................................................................................8

4.1. Définition .............................................................................................................8

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TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Sommaire - Page ii

Page ii Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

4.2. Types d’ouvrages de retenue .................................................................................9

4.3. Choix du type de bassin ........................................................................................9

4.4. Dimensionnement des bassins d’orages .................................................................9

Deuxième partie : MATERIELS ET METHODES ............................................................... 11

1. Matériels .................................................................................................................... 11

1.1. Matériels de Collecte de données ........................................................................ 11

1.2. Outils de traitement des données ......................................................................... 11

2. Méthodes ................................................................................................................... 12

2.1. Etudes socio-économiques .................................................................................. 12

2.2. Etudes topographiques ........................................................................................ 12

2.3. Etudes hydrologiques .......................................................................................... 12

2.4. Etudes hydrauliques ............................................................................................ 19

2.5. Difficultés rencontrées lors de l’étude ................................................................. 22

Troisième partie : RESULTATS DISCUSSIONS ET RECOMMANDATIONS ................... 23

1. Résultats .................................................................................................................... 23

1.1. Résultats des études hydrologiques ..................................................................... 23

1.2. Résultats des études hydrauliques ....................................................................... 26

2. Discussions ................................................................................................................ 29

2.1. Concernant l’estimation du débit ......................................................................... 29

2.2. Concernant le calcul du volume de la retenue ...................................................... 30

2.3. Dimensionnement des ouvrages et aménagement des cuvettes ............................ 30

2.4. Coût du projet ..................................................................................................... 32

3. Recommandation ....................................................................................................... 32

3.1. Entretiens de ces ouvrages .................................................................................. 32

3.2. Condition importante pour un bon fonctionnement des bassins ........................... 33

CONCLUSION .................................................................................................................... 34

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TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Sommaire - Page iii

Page iii Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

DEDICACE

Je dédie ce rapport

A celui qui m'a indiqué la bonne voie en me rappelant que la volonté fait toujours les

grands hommes, mais qui est plus de ce monde. Sache que je te porte à jamais dans mon

cœur.

A mon Père.

A celle qui a attendu avec patience les fruits de sa bonne éducation.

A ma Mère.

A tous mes amis et tous ceux qui me sont chers.

Que Dieu vous garde

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TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Sommaire - Page iv

Page iv Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

REMERCIEMENTS

Le présent stage s’est déroulé dans un bureau d’étude dénommé TERRABO Ingénieur

Conseil.

Docteur KOUAME Séraphin, le Directeur, n’a pas hésité un seul instant à m’accepter dans

son bureau d’étude. Je lui témoigne dans ce mémoire mon infinie reconnaissance et un

profond respect.

Au terme de ce stage, il m’est particulièrement agréable d’exprimer mon infinie

gratitude aux personnes qui m’ont apporté leur soutien, leurs conseils et leur aide. Il s’agit

de :

KOUAKOU Koffi Eugène, Professeur au département STERMI, encadreur pédagogique du

stage, d’avoir accepté de m’encadrer tout le long de ce stage.

M. DJOUKA Chef de Mission à TERRABO, Co-encadreur (partie TERRABO) pour son

accueil, sa patience, l’amabilité et le soutien technique qu’il m’a apporté. Il a mis à ma

disposition le matériel nécessaire à la réalisation de ce rapport.

Je tiens à remercier toute l’équipe du Département Hydraulique et aménagement de

TERRABO, particulièrement :

M. COULIBALY Seydou, pour toute la sollicitude, l’attention particulière et pour l’aide

précieuse qu’il m’a apporté tout le long de ce stage.

M. TRAORE Abdoulaye et Madame YAPO Sandra pour leur disponibilité, dévouement et

pour leur précieuse contribution durant les différentes phases de ce travail.

Enfin je remercie

Les Directions de l’Ecole Supérieure des Mines et de Géologie (ESMG) et de l’Ecole

Supérieure des Travaux Publics (ESTP).

Tous ceux qui d’une manière ou d’une autre, ont participé au bon déroulement de mon stage

et qui m’ont fait bénéficier de leur expérience et leur savoir-faire pendant toute la durée du

stage.

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TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Sommaire - Page v

Page v Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

LISTE DES ABREVIATIONS

APD : Avant-Projet Détaillé

APS : Avant-Projet Sommaire

DAD : Direction de l’Assainissement et du Drainage

FCFA : Franc de la Communauté Financière Africaine

GPS: Global Positioning System

HT : Hors Taxes

IDF : Intensité Durée Fréquence

MCAU : Ministère de la Construction de l’Assainissement et de l’Urbanisation

PK : Point Kilométrique

SARL : Société à Responsabilité Limitée

SODEXAM: Société de Développement et d’Exploitation Aéroportuaire et de la

Météorologie

TdR : Termes de Référence

TTC : Toutes Taxes Comprises

TVA : Taxe sur la Valeur Ajoutée

VRD: Voirie Réseaux Divers

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TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Sommaire - Page vi

Page vi Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

LISTE DES FIGURES

Figure 1: Organigramme général de TERRABO Ingénieur Conseil ........................................6

Figure 2: Géologie de la zone d’étude .....................................................................................4

Figure 3: Lit de la cuvette Samaké ..........................................................................................6

Figure 4: Atelier de soudure ...................................................................................................7

Figure 5: Etat des voies d'accès à la retenue ............................................................................7

Figure 6: Logements inondés ..................................................................................................8

Figure 7: Hyétogramme de projet discrétisé .......................................................................... 17

Figure 8: le hyétogramme de pluie projet .............................................................................. 25

Figure 9: hydrogramme de crue ............................................................................................ 26

Figure 10: courbe hauteur volume......................................................................................... 27

Figure 11: Courbes Hauteur-débit de buse ............................................................................ 29

Page 7: Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Sommaire - Page vii

Page vii Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1: Intensités maximales des averses (i en mm/h, durée t et période de retour T) à

Abidjan-Aéroport ; période d’observation : 1958 à 2001 ....................................................... 13

Tableau 2: Données d’entrée du modèle du réservoir linéaire de Bouvier .............................. 16

Tableau 3: Paramètres caractéristiques de la pluie de projet .................................................. 17

Tableau 4: débit à ruisseler issus de la pluie nette sur le bassin versant ................................. 19

Tableau 5: Valeurs des paramètres de Montana pour une durée d’averse inférieure et

supérieure à 2 heures ............................................................................................................ 23

Tableau 6: Valeurs du coefficient de ruissellement C pour différentes zones ......................... 24

Tableau 7: Débits de pointe (Q) aux exutoires des différents sous-bassins............................. 24

Tableau 8: Caractéristiques de la pluie projet Samaké ........................................................... 25

Tableau 9: le hyétogramme de pluie projet débits ruisselé issu de la pluie nette Samaké ....... 26

Tableau 10: Débits de fuite (Qf) des différents sous-bassins ................................................. 27

Tableau 11: Volume des retenues de la cuvette ..................................................................... 27

Tableau 12: Débits dans la buse ............................................................................................ 28

Tableau 13: Résultats de dimensionnement des retenues ....................................................... 29

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TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Sommaire - Page viii

Page viii Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

RESUME

Le présent rapport est le résultat d’une étude d’Avant-projet Détaillé (APD) à laquelle nous

avons participée dans le cadre de notre stage de production au Bureau d’Etudes TERRABO

Ingénieur Conseil. L’objet général de cette étude est de contribuer à la résolution des

problèmes d’inondation de la cuvette d’Abobo Samaké et à l’amélioration du cadre de vie de

la population en temps de pluie.

D’abord, une étude préalable a été faite et a permis de ressortir l’état des lieux et le

diagnostic de la cuvette, d’évaluer les impacts des travaux sur l’environnement immédiat des

populations.

Ensuite, les études hydrologiques et hydrauliques ont permis d’actualiser les paramètres

hydrologiques, de délimiter sous format AutoCAD le bassin versant qui draine les eaux dans

la cuvette, de caractériser ce bassin, de calculer le débit de pointe à l’exutoire avec deux

méthodes (méthode de CAQUOT et BOUVIER), de dimensionner le bassin de retenue par

deux méthodes (méthode des pluie et modèle à réservoir linéaire) et de faire une étude

comparative entre les différentes méthodes utilisées.

Enfin, les contraintes hydrologiques, topographiques, environnementales et les suggestions à

la validation de l’Avant-projet Sommaire (APS) ont conduit à adopter les solutions suivantes

pour éviter d’éventuelle inondation lors des saisons pluvieuses:

réalisation d’un bassin de rétention sec de volume 20 393 m3;

réalisation d’une buse de vidange de diamètre 1200 mm et de longueur 1000 m.

Toutefois, pour garantir un bon fonctionnement du bassin, nous recommandons :

le curage des ouvrages une fois dans l’année car elle servira d’aire de jeu pour la

communauté ;

entretient du talus.

Le coût total du projet est estimé à soit .

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TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Sommaire - Page ix

Page ix Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

ABSTRACT

This report is the result of a study of Draft Detailed (DD) which we participated in our

training at TERRABO Consulting Engineer. The general purpose of this study is to contribute

to solving the problems of flooding the catchment Abobo Samaké and improving the quality

of life of the population in time of rain.

First, a preliminary study was made and allowed to make the inventory of fixtures and the

diagnosis of the catchment, to evaluate the impacts of work on the immediate environment of

the populations.

Then, hydrological and hydraulic studies helped to update hydrological parameters, to delimit

under AutoCAD format catchment area which drains in the basin, characterize catchment

area, to calculate the peak flow at the outlet with two methods (method CAQUOT and

BOUVIER), to dimension the retaining tank by two methods (method of the rain and linear

reservoir model) and to make a comparative study between the different methods used.

Finally, the constraints hydrological, topographical, environmental and suggestions to the

validation of the Draft Summary (DS) led to adopt the following solutions to avoid possible

flooding during rainy seasons:

realization a retention pond dry volume 20 393 m3;

realization a drainage nozzle with a diameter 1200 mm and length 1000 m.

However, to ensure proper functioning of the basin, we recommend:

the clearing out of civil engineering structures once a year because it will serve as a

playground for the community;

maintains the embankment .

The total project cost is estimated at

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TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Sommaire - Page 1

Page 1 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

INTRODUCTION

1. Contexte du projet

La Terre se réchauffe, la sécheresse s'installe. Et pourtant, à chaque épisode pluvieux un

peu plus intense que les autres, des inondations se produisent ça et là. Comment expliquer

ces effets de plus en plus dévastateurs? Pleut-il de plus en plus, les orages sont-ils plus

violents, les infrastructures plus fragiles? Personne ne connaît réellement les causes de ces

phénomènes météorologiques.

Plus que la météo en elle-même, c'est le plus souvent l'occupation du sol qui est responsable

de ces catastrophes. La pression immobilière est telle que les constructions se sont

implantées dans des zones inondables, ainsi à Abidjan 10% de la population réside à des

endroits où le risque d'inondation existe. Pour permettre cette urbanisation massive, les cours

d'eau ont été déviés ou canalisés, leur lit a été réduit pour laisser la place aux activités

humaines et la plupart des lits majeurs sont occupés. En plus de cela, l'urbanisation quasi

systématique du moindre terrain situé dans les villes ou à proximité augmente dans de

grandes proportions l'imperméabilisation du sol. Ainsi, au lieu de s'infiltrer et de continuer

son cycle naturel, l'eau de pluie ruisselle immédiatement sur les toits, les voies de circulation

ou les parkings. Elle se retrouve alors dans les talwegs ou à l’exutoire du bassin versant

en quantité énorme et en un temps beaucoup plus court. Ceci se traduit donc inévitablement

par des inondations.

Ce sont ces cas de figures qui ont été recensés dans plusieurs dépressions naturelles que

compte la commune d’Abobo. En effet, certaines dépression de cette commune constituent

des lieux de dépôts d’ordures ménagères et d’autres sont habitées. Donc en temps de pluie on

assiste à une stagnation des eaux dans ces cuvettes, ce qui peut causer la prolifération des

moustiques, de mauvaises odeurs et aussi des maladies hydriques.

Pour limiter les impacts des événements pluvieux dans ces zones, il a fallu trouver des moyens

pour gérer au mieux les eaux pluviales ; comme d'une part on ne peut pas empêcher la pluie de

tomber et que d'autre part, il est difficile de faire revenir l'urbanisation en arrière ou de la stopper,

on s'est reposé sur des ouvrages qui permettraient de retenir une partie des eaux.

C’est dans ce contexte que l’Etat de Côte d’Ivoire a inscrit au titre de ses priorités le projet

d’aménagement des bassins d’orages d’Abobo à travers le financement des études techniques

Page 11: Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Sommaire - Page 2

Page 2 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

détaillées, de l’étude impact environnemental et social, et de l’assistance au Maître d’ouvrages

dans la passation du marché de travaux.

La Direction de l’Assainissement et du Drainage du Ministère de la Construction et de

l’Urbanisme a entrepris d’aménager dans la commune d’Abobo les dépressions naturelles ci-

dessous :

Lot 1 : Aboboté, Clouétcha, Abobo Baoulé, Santé Nord, Bokabo, Sodepalm,

Sodepalm, Samaké (derrière la pharmacie MANZAN) ;

Lot 2 : PK 18 Unicafé, PK 18 Assoumin-Agnissankoi, Route d’Akéikoi ;

Lot 3 : Cuvette C5 près de la pharmacie Matené, Cuvette C8 au carrefour de la

gendarmerie d’Abobo, C8-1 près de Gagnoa gare, C8-2 près du village SOS, C8-3 au

Banco.

A l’issue des consultations d’appels d’offre, les études relatives à l’aménagement des bassins

des lots 1 et 2 ont été confiées au Bureau d’Etudes TERRABO- Ingénieur Conseil.

Le présent rapport est le fruit de notre participation à la réalisation de cette étude dans le cadre

de notre stage de production au sein du Bureau d’Etudes TERRABO- Ingénieur Conseil.

2. Objectifs

2.1. Objectif général du projet

L’objet général de cette étude est de contribuer à la résolution des problèmes d’inondation de

cette cuvette et de contribuer à l’amélioration de l’environnement urbain de la commune

d’Abobo. Il s’agira d’établir une stratégie d’aménagement définitif de ces bassins.

2.2. Objectifs spécifiques

Conformément aux Termes de Référence (TdR), la mission du consultant a pour objectif de :

collecter les données disponibles sur les zones à étudier ;

s’imprégner de l’environnement ;

définir la configuration topographique des sites par des levés et les traiter ;

sur le plan hydraulique et hydrologique :

caractériser le bassin versant ;

établir le bilan des apports d’eau du bassin ;

calculer le débit à évacuer et le volume de bassin ;

Page 12: Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Sommaire - Page 3

Page 3 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

réaliser les études géotechniques.

3. Description du rapport

Les documents de référence attendus sont présentés en trois volumes, à savoir le dossier

d’APD, les études géotechniques et l’étude d’impact environnemental et social. Le présent

rapport présente l’étude d’APD et comporte trois parties :

La première partie qui traite des généralités présente la structure d’accueil, la zone

d’étude et les ouvrages de retenue ;

La deuxième partie est réservée à la présentation du matériel et des méthodes utilisés

pour mener à bien cette étude ;

La troisième partie présente les résultats de l’étude et les recommandations.

4. Disposition institutionnel du projet

Le dispositif institutionnel de ce projet se présente comme suit :

Autorité Contractante : Ministère de la Construction de l’Assainissement et de

l’Urbanisation (MCAU) ;

Maître d’Ouvrage délégué : Direction de l’Assainissement et du Drainage (DAD) ;

Maître d’œuvre : TERRABO-Ingénieur Conseil ;

Financement : Etat de Côte d’Ivoire.

Page 13: Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Sommaire - Page 4

Page 4 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

PREMIERE PARTIE : GENERALITES

1. Présentation de la structure d’accueil

1.1. Historique, statut juridique et objectif

Le bureau d’Etudes TERRABO Ingénieur Conseil, a été créé en 1996 et est enregistré sous

statut d’une Société A Responsabilité Limité (SARL) avec un capital de 20 000 000 FCFA.

TERRABO est reconnu comme l’une des meilleures références de l’expertise privée en Côte

d’Ivoire. Cette structure s’illustre par la qualité de son management et le professionnalisme de

ses experts. Ces atouts ont permis au bureau d’études de réaliser des performances

remarquables peu de temps après sa création.

La Société a pour objet :

Etudes techniques, Etudes stratégique, Maître d’œuvre, Maitrise d’ouvrage délégué,

Appui conseil, Evaluation de projets et Formation ;

Et plus généralement, la prise de participation dans toute entreprise d’ingénierie et de

conseil.

1.2.Domaines d’activité

Les domaines d’activité du Bureau d’Etudes sont :

INFRASTRUCTURES DE TRANSPORT : Route, Autoroute, Ouvrage d’Art,

Transport routier, Infrastructures portuaires et aéroportuaires, Chemin de fer ;

HYDRAULIQUE ET ASSAINISSEMENT : Aménagements hydro-agricoles,

Alimentation en eau potable, Hydraulique, V.R.D (Voirie et Réseaux Divers)

Assainissement et épuration ;

ENVIRONNEMENT : Etudes d’Impact Environnemental, Audit Environnemental,

Etudes socio-économiques, Déplacement de populations, Quartiers précaires,

Pollution, Traitement des déchets ;

BATIMENT : Bâtiments courants, Matériaux locaux de construction, Structures

complexes et établissements industriels ;

ASSISTANCE AUX MAITRES D’OUVRAGE ET MAITRISE D’ŒUVRE : Maîtrise

d’œuvre et Maîtrise d’ouvrage déléguée, Assistance à la mise en concession

d’infrastructures, Direction de projets, Etudes stratégiques, Appui aux Collectivités

Locales ;

Page 14: Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Sommaire - Page 5

Page 5 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

INDUSTRIE ET ENERGIE : Installations d’hydrocarbures et industrielles,

Energétique, Energies renouvelables, Electrification ;

ECONOMIE ET SOCIETE : Economie des Transports, Economie de la Santé,

Economie Rural, Socio - Economie, Lutte contre la Pauvreté.

1.3. Moyens humains

Pour répondre au mieux à l’ensemble de ses missions, TERRABO Ingénieur Conseil s’est

entouré d’un personnel spécialisé dans plusieurs domaines complémentaires.

Son effectif est de 36 personnels permanent dont :

deux docteurs Génie Civil ;

sept Ingénieur Génie Civil ;

deux Ingénieurs Génie Sanitaire ;

deux Ingénieurs Hydraulique ;

sept Techniciens Supérieurs des Travaux Publics ;

un Socio-économiste, un Environnementaliste, un Sociologue, un Economiste ;

un projecteur ;

une Secrétaire ;

dix Chauffeurs.

En plus de ce personnel, il dispose d’un réseau de consultants africains.

1.4. Structure Interne

La structure interne du Bureau d’Etudes TERRABO Ingénieur Conseil est décrite par son

organigramme général qui se présente comme suit :

Page 15: Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Page 6 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

DIRECTEUR GENERAL

ENERGIE ET

INDUSTRIE BATIMENT

INFRASTRUCT

URE DE

TRANSPORT

HYDRAULIQUE-

AMENAGEMENT ENVIRONNEMENT

DIRECTEUR ADMINISTRATIF DIRECTEUR TECHNIQUE

DIRECTEUR DES

RESSOURCES

HUMAINES

COMPTATBILITE

Figure 1: Organigramme général de TERRABO Ingénieur Conseil

Page 16: Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Annexes

Page 1 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

2. Données générales sur la zone du projet

2.1. Localisation du projet

Le projet se situe à Abidjan, qui est la capitale économique de la Côte d’Ivoire. La Côte

d’Ivoire quant à elle se situe en Afrique et est délimitée au Sud par l’océan Atlantique, au

Nord par le Burkina Faso et le Mali à l’Est par le Ghana et à l’Ouest par la Guinée et le

Libéria. Elle a une population estimée à 15 366 672 habitants selon le Recensement Général

de la Population et de l’Habitat de 1998 et à une superficie de 322 462 km2.

La ville d’Abidjan est comprise entre 5°00’ et 5°30’ de latitude Nord et 4°10’ de longitude

Ouest et s’étend sur une superficie de 137.000 hectares, dont 58 000 hectares pour la seule

ville d’Abidjan et 79 000 hectares pour les communes périphériques : Bingerville, Anyama,

Bassam, et Songon.

La création du Port d’Abidjan a sans aucun doute favorisé la rapide croissance de la ville

naguère petite ville de style colonial, devenue une grande métropole moderne. En effet, les

activités du port d’Abidjan ont contribué à la forte concentration de la population dans

l’agglomération d’Abidjan, dont la population qui était de 48 000 habitants en 1948, est

passée à 125 000 en 1955, puis à 265 000 en 1995, pour atteindre 2 877 948 habitants en

1998.

Depuis 2000, Abidjan a été érigé en District et compte treize communes dont les dix de l’ex-

ville d’Abidjan (Abobo, Adjamé, Attécoubé, Cocody, Koumassi, Marcory, Port-Bouët,

Treichville et Yopougon) et les communes de Bingerville, Anyama et Songon.

Le présent projet se trouve dans la commune d’Abobo qui est situé au Nord d’Abidjan. Abobo

a été érigé en commune le 09 Janvier 1978 par la loi N°78-07 portant institution des

communes de plein exercice créant ainsi l’organe dirigeante qui est la mairie. Elle est limitée

par la ville d'Anyama au Nord, par Williamsville, Adjamé, le quartier Deux-Plateaux de

Cocody au Sud. À l'est se trouve Angré-Cocody et à l'ouest la forêt du Banco

Cette commune comprend plusieurs quartiers et des villages notamment Aboboté, Clouétcha,

Abobo, Bakabo, Sodepalm, Akéikoi, Unicafé PK 18, Assoumin, Agnissankoi, et Abobo

Baoulé qui subissent des impacts de ruissellement d’eau pluviales dus à la présence de

nombreux bassins d’orage.

Page 17: Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Annexes

Page 2 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

2.2. Géographie

2.2.1. Relief et géomorphologie

La ville d’Abidjan couvre une superficie de 1370 km2, décomposée en 3 grandes zones :

le cordon littoral (Est et Ouest) ;

les lagunes et les îles (îles Boulay, île de Petit Bassam, île Désiré) ;

les plateaux (le plateau, les Plateaux du Banco.

Le cordon littoral : il couvre une superficie de 276,92 km2, et est divisé en deux parties

séparée par le canal de vridi qui isole la partie Ouest non urbanisée et inaccessible de la partie

Est. Les côtes varient de zéro (le niveau de la mer) à environ 80 mètres, ce qui donne dans

l’ensemble un relief relativement plat à l’intérieur duquel on retrouve, dans la partie Ouest,

des lacs d’eau douce (lac Braké).

Les lagunes et les îles : le relief rencontré dans cette zone est relativement plat. Les altitudes

varient de 60 à 120 mètres.

Les plateaux : Les hauts plateaux du Tertiaire sont entaillés par des vallées profondes des

cours d’eau issus du Centre-Nord de la région. Ce sont des plateaux entrecoupés par les

talwegs. Quatre cours d’eau se déversent dans les lagunes Ebriés et Adjin : à l’ouest le

Gbambo, au centre le Banco et au nord-est la Djibi et le Bété. Ces vallées jouent le rôle de

drain.

2.2.2. Végétation

La région d’Abidjan appartient au milieu forestier de la Côte d’Ivoire. A l’origine, la

végétation de la région d’Abidjan était constituée essentiellement de Turraeanthus Africanus

qui se développent sur des sols assez pauvres en argile. Cette forêt a été totalement détruite au

profit de l’extension de la ville. Aujourd’hui il ne reste que quelques hectares que l’on

retrouve dans le Parc National du Banco et dans quelques lambeaux forestiers.

2.3. Donnée Climatologique

La ville jouit d'un climat de type subéquatorial, chaud et humide, qui comporte une grande

saison des pluies (mai-juin-juillet), une petite saison des pluies (septembre-novembre) et deux

saisons sèches.

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Annexes

Page 3 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

En saison de pluie, il peut pleuvoir sans discontinuer pendant plusieurs jours consécutifs ou

alors pleuvoir intensément pendant une heure, période à laquelle succède un très fort

ensoleillement.

Les précipitations y sont abondantes: environ 2 mètres d'eau par an. Les précipitations

mensuelles varient entre 26 mm en janvier et 610 mm en juin et la température y est quasi-

constante environ 27 degrés Celsius. Le degré d’hydgrométrie y atteint 80 %.

2.4.Géologie, hydrologie et hydrographie

2.4.1. Géologie

Le contexte géologique de la ville d’Abidjan est celui du bassin sédimentaire de Côte

d’Ivoire. Le bassin sédimentaire à Abidjan est caractérisé par une longueur de 350 km de l’Est

à l’Ouest et une largeur Nord-Sud, très réduite, qui est comprise entre 10 et 40 km. Les

couches successives sont en position monoclinale, le pendage étant dirigé vers l’océan.

On note, au sein de ce bassin sédimentaire, un accident majeur de direction Est-Ouest

présentant un tracé qui correspond sensiblement aux lagunes. Cette faille lagunaire détermine

deux séries sédimentaires ; l’une peu épaisse (environ 100 mètres) au Nord, et l’autre, très

épaisse (3 000 mètres) au Sud. Les formations sédimentaires sont d'une grande variété :

sables, argiles, grès ferrugineux et vases.

Le log stratigraphique est constitué du haut vers le bas, par (Aghui et Biémi, 1984) :

les formations du Quaternaire qui affleurent au Sud de la faille des lagunes et dans les

dépressions fluvio-lagunaires. Elles sont constituées essentiellement de sables, de

sables graveleux, de vases ou d'argiles, de sables vaseux et de vases sableuses ou

silteuses ;

les formations du Tertiaire Continental, qui sont constituées par des sables grossiers,

des argiles bariolées, des grès ferrugineux et des minerais de fer. Toutes ces

formations sont d'âge Mio-Pliocène et sont issues de la désagrégation du socle ;

les formations du Secondaire, Jurassique Supérieur au Crétacé Supérieur et du

Tertiaire marin, sont constituées principalement des sables, des conglomérats, des

argiles versicolores, des argiles feuillées à intercalations de marnes et de grès, des

grès, des sables fluviatiles et des calcaires gréseux parfois dolomitiques. Le Paléocène

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Annexes

Page 4 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

et l'Eocène sont, par contre, formés d'argiles glauconieuses, de sables et de petits

bancs calcaires.

Figure 2: Géologie de la zone d’étude

2.4.2. Hydrogéologie

Les aquifères du bassin sédimentaire côtier sont des aquifères assez homogène et très

perméables. On distingue principalement trois (3) catégories de nappes :

la nappe du Quaternaire;

la nappe du continental terminal, encore appelée « nappe d’Abidjan » ;

la nappe fossile du Crétacé supérieur ou Maastrichtien.

Seule la nappe du Continental Terminal est exploitée par les différents champs captant. Elle

présente des caractéristiques chimiques et hydrodynamiques très intéressantes, et constitue

l’aquifère principal exploité pour l’alimentation en eau potable d’Abidjan.

Excepté des bancs argileux lenticulaires, la nappe d'Abidjan est constituée, par les sables

grossiers fluviatiles à passées d'argiles versicolores, les argiles sableuses et sables argileux.

Elle bénéficie d'une protection naturelle, notamment son inclinaison du Nord vers le Sud et

l'existence de la faille majeure des lagunes la mettant à l'abri d'une remontée d'eau salée dans

les forages. Toutefois, elle est intensément exploitée et, surtout, elle est fortement sujette à des

risques de pollution par les importants rejets de déchets industriels et domestiques dans

Page 20: Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Annexes

Page 5 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

l'environnement urbain, le manque ou l'inefficacité des réseaux d'assainissement, les accidents

de transport des produits polluants, etc.

2.4.3. Hydrographie

La région est traversée par de nombreux cours d’eau de directions variables :

l'Agnéby et la Mé, qui délimitent la zone, sont globalement de direction Nord-Sud. Ce

sont les plus grands cours d'eau de la région ;

le Banco, le Gbangbo et l'Anguédédou sont de petites rivières de direction Nord-Sud ;

la Djibi et la Bété, qui se jettent dans la lagune Aghien, sont de direction Nord-Ouest

Sud-Est.

Le littoral est entrecoupé par un système lagunaire (lagune Ebrié) parallèle à l'Océan

Atlantique.

Les coefficients de ruissellement sont variables selon les cours d'eau. Ils sont relativement

faibles pour les fleuves Mé et Agnéby ; ceci est lié à la faiblesse des pentes et à la densité du

couvert végétal. Ces coefficients sont élevés pour les autres cours d'eau du fait du

déboisement qui affecte ces zones.

2.5. Population

La population de la commune d’Abobo est passée de 134 000 habitants en 1975 à 400 000

habitants en 1988 et au dernier recensement en 1998, elle était à 638 237 habitants. Avec un

taux de croissance moyen de 4%, cette population est estimée aujourd’hui à 982 537 habitants

et représenterait plus de 30% de la population Abidjanaise. Cette estimation serait bien

inférieure à la réalité, car cette commune abrite un fort taux de déplacés de guerre depuis

2002.

2.6. Conditions d’assainissement

Le réseau d’assainissement de la ville d’Abidjan est constitué de deux (2) systèmes

(autonome et collectif).

Le système autonome, composé des latrines et des fosses septiques, est le plus développé chez

les populations d’Abidjan. Quant au système collectif, il était composé en 1996 de :

710 Km de canalisation pour l'élimination des eaux usées (système séparatif) et 150

Km de réseau unitaire, soit un total de 860 Km de canalisation ;

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Page 6 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

555 Km de canalisations enterrées pour le drainage des eaux pluviales et 490 Km de

fossés en béton à ciel ouvert et de canaux ;

33 stations d'épuration, dont 8 primaires mécaniques de 300 m3/j chacune, 23

secondaires biologiques de 600 m3/j, 2 physico-chimiques de 200 m

3/j et deux postes

de dépotage.

A travers les programmes de Banque Mondiale et de l’Union Européenne, de nombreuses

stations d’épuration ont été réhabilitées ces dernières années. Cependant, en matière de

sensibilisation sur le changement de comportement, de nombreux efforts restent à faire car les

eaux usées sont souvent rejetées dans le réseau d’eau pluvial et dans les talwegs qui sont

généralement les sites des champs captants.

3. Etat des lieux et diagnostic de la cuvette de Samaké

3.1. localisation

La cuvette d’Abobo Samaké est situé dans le quartier Samaké plus précisément entre le

carrefour Sodepalm et le carrefour Samaké derrière la pharmacie Manzan. Elle se situe dans

un quartier loti sans réseau d’évacuation d’eaux pluviales.

3.2. Description de la cuvette et ses environs

La cuvette d’Abobo Samaké est couverte d’herbes par endroit

et contient en permanence de l’eau qui noie de nombreux

bâtiments abandonnés par les occupants du fait de la montée

des eaux en saison pluvieuse. Ces environs immédiats servent

de dépotoirs d’ordures ménagères. On note également la

présence d’eau stagnante à l’entrée de certaines maisons, ce

qui rend difficile l’accès à ces domiciles. Pendant la saison des pluies, la plupart des

concessions se trouvant dans le bassin ou à proximité sont inondés par les eaux de

ruissellement.

Dans la cuvette et ses environs immédiats, on dénombre 217 ménages dont 25 sont

propriétaires du bâti qu’ils occupent. Ces ménages sont composés en moyenne de 5 personnes

ce qui donne une population moyenne de 785 personnes qui subissent directement ou

indirectement les effets des eaux du bassin durant la saison des pluies.

Figure 3: Lit de la cuvette Samaké

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Page 7 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

3.3. Activités économiques et sociales

Des activités commerciales se déroulent dans le périmètre de la retenue et ces environnements

immédiats. Ces activités commerciales se composent de la manière suivante :

01 salon de coiffure pour homme ;

02 espaces de jeux vidéo ;

03 fumoirs de poissons ;

02 espaces de vente de charbon;

01 atelier de réparation d’appareils électroménagers ;

05 boutiques ;

01 garage de soudure et de tôlerie ;

03 blanchisseries ;

02 ateliers de couture ;

03 buvettes.

3.4. Infrastructures de développement

On dénombre au total, 10 voies d’accès ou entrées par lesquelles les eaux de ruissellement

accèdent à la cuvette. Elles mesurent entre 5 et 10 m de large et sont toutes non bitumées.

Elles sont toutes dégradées dépourvues de caniveau. Ces voies sont pour la plupart couvertes

d’herbe par endroit et peu pratiquées par les automobilistes.

Il n’existe aucun ouvrage de drainage des eaux pluviales vers la cuvette. Cependant, il est

observé un caniveau 50 cm x 50 cm mal entretenu au niveau de la voie d’entrée du côté de

l’axe carrefour Samaké- zoo. Par ailleurs, sur les voies d’accès à la cuvette, des sillons en

terre réalisées par les habitants, servent de drains pour véhiculer les eaux qui stagnent devant

leurs portes vers la cuvette. Le quartier qui abrite la cuvette est connecté au réseau d’eau

potable, de téléphonie et d’électricité.

Figure 4: Atelier de soudure

Figure 5: Etat des voies d'accès à la retenue

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Page 8 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

3.5. Impacts de la cuvette sur le cadre de vie des riverains

Les ménages subissent constamment les impacts des eaux de ruissellement à chaque saison

des pluies. Les habitations sont inondées et la plupart des ménages sont obligés de déménager

pendant cette période. On note souvent des cas de décès du fait de la montée des eaux de

ruissellement dans la cuvette.

En outre, les voies qui ceinturent le bassin d’orage sont inondées pendant la saison des pluies.

Par ailleurs, cette cuvette constitue un nid des moustiques du fait de la stagnation permanente

des eaux et est le siège de dépotoir des ordures ménagères des riverains. En période pluvieuse,

de la décomposition des ordures fusent des odeurs nauséabondes. Les habitants sont donc

exposés aux maladies (paludisme, la fièvre typhoïde…) (voir photos ci-dessous).

4. Bassins d’orage

4.1. Définition

Un bassin d’orage ou de retenue est un ouvrage qui permet de stocker l’eau de ruissellement

dans une dépression naturelle ou artificielle, et de vidanger ces eaux par infiltration et/ou avec

un débit limité. La restitution des eaux peut donc s’opérer soit dans le milieu naturel (sous-

sol, talweg, cours d’eau, . . .), soit dans un réseau d’assainissement.

Fonctions et usages

Ecrêter les pointes d’orages en stockant les débits instantanés ;

protection contre le risque d’inondation ;

Figure 6: Logements inondés

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Page 9 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

maîtrise de l’impact du ruissellement pluvial urbain (stocker l’eau de pluie pour

supprimer ou prévenir les insuffisances hydrauliques à l’aval.) ;

recharge de la nappe ;

réserve écologique ;

activité de loisir ;

réserve incendie ;

Etc.

4.2. Types d’ouvrages de retenue

Les ouvrages de retenue se présentent sous diverses formes : les bassins d’orage sur les

réseaux unitaires et les bassins de stockage d’eau pluviale sur les réseaux séparatifs ou en

amont de ceux-ci.

Il existe plusieurs types de bassin. Cette variété repose en premier lieu sur leur caractère

apparent (bassins à ciel ouvert) ou non (bassins enterrés). En second lieu, sur une fonction

hydraulique : les bassins de retenue stockent l’eau lors de l’événement pluvial pour restituer

celle-ci en aval via un débit régulé, tandis que les bassins d’infiltration infiltrent in situ une

partie de ces eaux. Au sein des bassins à ciel ouvert, on distingue les bassins en eau des

bassins secs. Les premiers conservent en permanence une lame d’eau qui leur confère une

fonction paysagère, tandis que les seconds sont secs la grande majorité du temps, ce qui offre

l’avantage de pouvoir leur allouer une autre fonction (parking, aire de détente…).

4.3. Choix du type de bassin

Le choix d’un type de bassin dépend des caractéristiques du sol et du sous-sol (perméabilité,

présence d’une nappe à faible profondeur), de l’activité sur le site (existence de risque de

pollution accidentelle), des populations résidentes, de l’impact sur le paysage urbain et sur la

qualité du cadre de vie, mais également de la disponibilité d’espace : ainsi, dans les parcelles

de faible dimension ou fortement imperméabilisées, le choix se portera préférentiellement sur

des espaces alloués à un autre usage mais inondables, jouant le rôle de bassin sec.

4.4. Dimensionnement des bassins d’orages

Le dimensionnement des bassins d’orage est fonction des objectifs de protection et des

contraintes hydrauliques et suit le principe suivant :

choix du risque hydrologique ;

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Page 10 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

détermination du débit de fuite ;

détermination des surfaces drainées ;

évaluation du volume à stocker.

Plusieurs méthodes sont utilisées pour le dimensionnement des bassins de retenue, à savoir :

la méthode des volumes (à utiliser uniquement en l’absence de données

pluviométriques locales) ;

la méthode des pluies (nécessite des données pluviométriques locales) ;

la méthode des débits (à l’aide d’une modélisation).

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Page 11 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

DEUXIEME PARTIE : MATERIELS ET METHODES

1. Matériels

1.1. Matériels de Collecte de données

Pour mener à bien l’étude qui nous a été demandé, nous avons utilisé les matériels suivant :

un véhicule de type 4×4 : ce véhicule nous a permis de nous rendre aisément sur les

différents bassins versant ;

un GPS : cet outil nous a permis de prendre les coordonnées des exutoires, tous les

points d’observations. Il a aussi été un excellent moyen d’orientation ;

une carte topographique de la zone d’étude : toutes visites de terrains se préparant à

l’avance, on marquait sur la carte tous les réseaux existant pour les actualiser ;

vélocimétrie : il nous a permis de mesurer les distances des espaces réservés aux

réseaux publics ;

un carnet de terrain : dans lequel était consigné toutes les observations et

informations recueillies sur le terrain au cours de nos visites ;

un appareil photo : pour les prises des photos des bassins et des différents réseaux ;

un planimètre : pour mesurer la surface de bassin versant.

1.2. Outils de traitement des données

Un micro-ordinateur : pour le traitement des données et la rédaction du rapport.

Les logiciels suivants ont été utilisés pour l’exploitation des données, automatiser les

différents calculs, la réalisation des plans et la présentation de l’étude :

les logiciels AutoCAD, Covadis et Geomensura ;

les logiciels Microsoft Word, Excel et PowerPoint.

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Page 12 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

2. Méthodes

2.1. Etudes socio-économiques

L’étude socio-économique a porté sur la collecte des données permettant de décrire

l’environnement social, économique et culturel de la zone du projet. Elle a permis de faire

l’inventaire de l’occupation spatiale. Il s’agira d’identifier clairement si l’aménagement des

bassins aura des impacts majeurs sur :

les populations habitant sur les sites et les riverains ;

les activités commerciales et économiques ;

les équipements collectifs ;

les sites religieux ;

les réseaux d’électricité et d’eau ;

etc…

Les résultats de l’enquête socio-économique ont permis de faire l’état des lieux et le

diagnostic de la cuvette, d’évaluer les impacts des travaux sur l’environnement immédiat des

populations, et de proposer les mesures d’atténuation de ces impacts.

2.2. Etudes topographiques

Le bureau d’étude a procédé aux levés topographiques des cuvettes à l’échelle 1/500. Il a

également fait les levés topographiques des zones d’emprises des évacuateurs qui seront

dimensionnés jusqu’aux exutoires. Puis les levés topographiques ont été traités par le logiciel

GEOMENSURA (qui est propriété du bureau d’étude) ainsi que les profils en long, en travers

et les tracés en plan.

2.3. Etudes hydrologiques

Pour qu'un ouvrage de rétention soit efficace, il doit être dimensionné correctement. C'est à

dire qu'il ne doit être ni trop grand ni trop petit. S'il est trop grand, il fonctionnera quand

même mais on n'exploitera pas sa capacité totale, et dans ce cas on aurait pu réduire son

volume et donc son coût de mise en place. Si au contraire il est trop petit, il n'assurera pas la

protection prévue, il protégera des événements mineurs et courants mais les précipitations

importantes le satureront. Pour éviter ces erreurs de conception, il est indispensable de

connaître le climat local et plus précisément les précipitations.

Ainsi cette l’étude hydrologique a permis de :

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Page 13 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

actualisation les paramètres de Montana ;

définir les caractéristiques des bassins versants ;

calculer les apports d’eau dans le bassin versant.

2.3.1. Actualisation des paramètres de Montana

Les études antérieures des relations pluie-débit effectuées par TERRABO Ingénieur-Conseil

sur les données provenant de la base de données de la Société d’Exploitation et de

Développement Aéroportuaire Aéronautique et Météorologique (SODEXAM) ont permis

d’obtenir le tableau suivant :

Tableau 1: Intensités maximales des averses (i en mm/h, durée t et période de retour T)

à Abidjan-Aéroport ; période d’observation : 1958 à 2001

Durée

(mn)

Intensités maximales en fonctions des périodes de retour (mm/h)

100 ans 50 ans 25 ans 20 ans 10 ans 5 ans 3 ans 2 ans 1 an

10 406 343 290 275 231 193 168 148 130

15 310 270 234 224 193 164 143 127 110

30 188 173 157 152 137 121 108 96 83,1

45 137 129 120 117 108 97 88,1 79,6 70,4

60 121 113 105 102 93,4 83,7 75,5 67,8 59,5

90 98,7 91,4 84 81,5 73,6 65,1 58 51,4 44,4

120 83,7 77,3 70,7 68,5 61,6 54,1 47,9 42,2 36,2

180 63,7 58,5 53,2 51,4 45,9 39,9 35,1 30,7 26

240 52 47,6 43,1 41,6 36,9 32 28 24,3 20,5

Min. 52 47,6 43,1 41,6 36,9 32 28 24,3 20,5

Moy. 151,21 135,04 120,01 115,46 101,73 88,18 77,96 69,13 60,06

Max. 406 343 290 275 231 193 168 148 130

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Page 14 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

A partir de ces maxima annuels pour différentes durées, on bâtit des courbes dites ‟courbes

IDF” (courbes Intensité-Durée-Fréquence) qui permettent d’estimer une intensité moyenne I

de la pluie, pendant une durée D, avec une fréquence F (donc une période de retour T = 1/F).

On peut réaliser différents ajustements numériques sur ces courbes. En Côte d’Ivoire le plus

utilisé est celui de la formule de Montana :

Où i(t,T) est l’intensité moyenne de l’averse (en mm/h) pendant la durée t (en mn), avec

une fréquence F (donc une période de retour T = 1/F);

a(T) et b(T) des coefficients d’ajustement, appelés paramètres de Montana. Ils

dépendent des conditions climatiques locales

2.3.2. Caractéristique du bassin versant

Nous avons utilisé des cartes topographiques (1/5000) pour la délimitation du bassin versant

qui héberge la cuvette à aménager. Par ailleurs, un planimètre a été utilisé pour la

détermination des surfaces des bassins versants correspondants. L’exploitation des levés

topographiques et du fichier numérique de la zone d’étude avec le logiciel AutoCAD nous a

permis de déterminer le chemin hydraulique, la pente longitudinale, la superficie et le

périmètre du bassin.

2.3.3. Calcul du débit de pointe à l’exutoire

De nombreux modèles de prévision du débit ruisselé existent et sont déterministes,

probabilistes, mécanistes ou empiriques. Nous récapitulons ci-après les modèles courants et

développerons plus précisément ceux qui seront utilisés dans cette étude :

la méthode rationnelle ;

la méthode superficielle de CAQUOT ;

le modèle réservoir linéaire de BOUVIER.

Théoriquement, la méthode rationnelle surestime les débits à évacuer dans la mesure où elle

n’intègre en rien l’effet dynamique du réseau, et notamment les effets de stockage. Par

ailleurs, cette méthode est incapable de prendre en compte toute complexité structurelle du

réseau (notamment l’existence d’ouvrages spéciaux comme les bassins de retenue) et toute

complexité fonctionnelle du réseau (mise en charge, influence aval, . . .). Voilà pourquoi nous

i(t,T) = a(T) t b(T)

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Annexes

Page 15 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

allons écarter cette méthode et ensuite développer les deux derniers modèles car ceux-ci ont

été testés et calés sur des bassins urbains tropicaux.

2.3.3.1. Modèle superficielle de CAQUOT

La méthode superficielle de CAQUOT peut être considérée comme une évolution de la

méthode rationnelle. Elle intègre deux autres phénomènes qui interviennent dans le

ruissellement urbain :

un stockage temporaire de l’eau dans le réseau ;

le fait que le temps de concentration du bassin versant dépende du débit (donc. De la

période de retour choisie).

La formule de Caquot se présente de la manière suivante :

( ) ( ) ( ) ( )

( )

( ) ( )

( )

( )

( )

( )

Les valeurs des paramètres issues de (Sighomnou, 1986) sont les suivantes :

=1.40 ;

=0,05 ;

;

=-0,41 ;

=0,507 ;

=-0,287.

Ces coefficients s’appliquent pour les unités suivantes de la formule de Caquot :

a (T) et b(T) de la formule de Montana, exprimés avec l’intensité i en mm/min et le

temps en min ;

la pente I en m/m ;

la surface A en ha ;

le débit Q en m3/s ;

M est l’allongement du bassin (

√ ; L en hm et A en ha).

La formule de Caquot est présentée pour une valeur particulière de M=2, sachant qu’une

correction (m) devra être appliquée à la valeur trouvée du débit si M≠ 2.

Pour M=2, la valeur de serait de 0,34 ; la formule de Caquot devient donc :

Page 31: Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Annexes

Page 16 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

( ) ( ) ( )

( ) ( )

( )

( )

( )

( )

Le facteur de correction

( )

( ), et ;

( ) ( ) .

2.3.3.2. Modèle réservoir linéaire de BOUVIER

Le choix du modèle du réservoir linéaire de Bouvier pour la construction de l’hydrogramme

à l’exutoire est basé sur le fait que ce modèle est d’une part applicable au bassin versant

étudié et d’autre part ce dernier fournit un hydrogramme complet (y compris le débit de

pointe). En outre, au crédit du modèle de Bouvier, on compte :

une qualité de prévision des débits de points ;

une insertion d’ouvrages de stockage dans le réseau ;

une bonne simulation de pluies réelles (exceptionnelles) ;

la prise en compte de caractéristiques locales de la pluviométrie.

a. Données d’entrée du modèle

Le modèle du réservoir linéaire de Bouvier prend en compte les caractéristiques locales de la

pluie et les données physiques du bassin étudié. Le détail de données d’entrée du modèle est

présenté dans le tableau 2.

Tableau 2: Données d’entrée du modèle du réservoir linéaire de Bouvier

Désignation Type de données

Pluie de durée ≤ 2 heures Paramètre de Montana de

période de retour 10 ans

Pluie de durée ≥ 2 heures Paramètre de Montana de

période de retour 10 ans

Caractéristiques physiques du bassin

versant

Superficie (ha)

Pente (%)

Coefficient de ruissellement

b. Détermination des caractéristiques de la pluie de projet

Pour un hyétogramme double triangle symétrique, cinq paramètres hydrologiques sont

nécessaires à la détermination de la pluie projet. La synthèse des paramètres hydrologiques à

calculés à la lumière des données d’entrée du modèle est présentée dans le Tableau 3.

Page 32: Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

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Annexes

Page 17 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

Tableau 3: Paramètres caractéristiques de la pluie de projet

Paramètres hydrologiques Unités

Temps de base (D) minutes

Temps de montée (DM) minutes

Temps de pluie (DP) minutes

Aire du triangle de pluie intense (A1) millimètre/ minutes

Aire du triangle de pluie non intense (A2) millimètre/ minutes

c. Construction du hyétogramme de la pluie de projet

Nous choisirons un pas de temps de 1 minute et le double triangle symétrique sera simplifié

en un double rectangle symétrique, en imposant de conserver les mêmes hauteurs de pluie

intense et non intense. En pratique, on discrétise le hyétogramme de la pluie de projet en une

suite de valeur d’intensité. On montre alors aisément que l’ordonnée du rectangle correspond

à la période de pluie intense (de base DM) est égale à l’intensité de pluie intense et que

l’ordonnée de la pluie non intense (de base DP-DM) est égale à l’intensité de la pluie non

intense voir figure 7.

Figure 7: Hyétogramme de projet discrétisé

d. De la pluie nette discrétisée au Débit à ruisseler

Le hyétogramme de pluies nettes discrétisées est obtenu, pour chaque intensité, en soustrayant

les pertes dues au ruissellement sur le bassin versant, dont les lois diffèrent selon BOUVIER

pour les bassins différents.

Ainsi BOUVIER définit deux modèles pour différents bassins :

modèle I pour les bassins peu urbanisés ;

modèle II pour tous les autres bassins.

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TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Annexes

Page 18 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

BOUVIER recommande d’utiliser pour évaluer la contribution au ruissellement des surfaces

nues sont exprimés par les relations suivantes :

modèle I

modèle II .

STO perte initiale et INF perte continue d’intensité constante.

, , et sont des valeurs expérimentales déduites des mesures réalisées au

simulateur de pluie, effectuées dans les conditions décrites par BOUVIER.

En l’absence de mesures expérimentales, on pourra choisir forfaitairement les valeurs

suivantes : , ,

L’estimation du débit à ruisseler sur un sous bassin versant résulte de la somme des débits à

ruisseler sur deux sous bassins fictifs, parallèles et indépendants :

Celui constitué par les surfaces imperméabilisées ;

Celui constitué par les surfaces non imperméabilisées.

Modèle I : Pour bassin peu urbanisé

Pour les surfaces imperméabilisées de surface (IMP · A), sur lesquelles on ne considère que

la pluie brute ruissèle totalement (pas de pertes). L’apport de ce sous bassin, sur le k-ième pas

de temps, vaut donc de (k quelconque).

Pour les surfaces non imperméabilisées (de surface (1 - IMP) · A), sur lesquelles on a une

perte initiale correspondant à une lame d’eau de STO mm, puis, après satisfaction de cette

perte initiale, une perte continue d’intensité constante INF. Les débits à ruisseler seront de

( ) ( )

Modèle II : Tous les autres bassins

Pour les surfaces imperméabilisées de surface (IMP · A), l’apport de ce sous bassin, sur le

k-ième pas de temps, vaut donc (k quelconque).

Pour les surfaces non imperméabilisées (de surface (1 - IMP) · A), sur lesquelles on a une

perte initiale correspondant à une lame d’eau de STO mm, puis, après satisfaction de cette

perte initiale, une perte continue proportionnelle à l’intensité de la pluie, avec C coefficient de

proportionnalité. L’apport de ce sous bassin est de ( ) .

Soit ik l’intensité de pluie brute précipitée sur le k-ième pas de temps Δt (après discrétisation

du hyétogramme de la pluie brute). Alors l’intensité de pluie nette (perte) Pk est résumée dans

le tableau 4.

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TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Annexes

Page 19 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

Tableau 4: débit à ruisseler issus de la pluie nette sur le bassin versant

Modèles Pk

I ( ) ( )

( ) ( )

II ( ) ( )

( ) ( )

e. Temps de réponse du bassin

Dans l’équation de stockage du modèle à réservoir linéaire, le temps de réponse est une

constante homogène au temps. Le temps de réponse ou le lagtime K mesure le décalage de

temps entre le centre de l’hyétogramme entrant (représentant la fonction (t) ou en encore

la pluie nette à ruisseler ( )) et celui de l’hydrogramme sortant (représentant la fonction (t)

ou encore le débit à l’exutoire Q(t). Les paramètres que Bouvier recommande d’utiliser pour

reconstituer les hydrogrammes sont exprimés par la relation suivante :

Où :

K : temps de réponse (min) ;

A : superficie du bassin versant en (ha) ;

IMP : coefficient d’imperméabilisation ;

I : pente moyenne du bassin versant en %.

f. Hydrogramme à l’exutoire du bassin

Les ordonnées (débits ruisselés) de l’hydrogramme à l’exutoire du bassin versant étudié sont

données de proche en proche par la relation suivante qui est la solution de l’équation

différentielle du modèle du réservoir linéaire de Bouvier :

Ainsi on obtient pour à chaque temps, le débit qui arrive au niveau de l’exutoire.

2.4. Etudes hydrauliques

Les études hydrauliques, ont porté essentiellement sur le dimensionnement du bassin de

retenue et des canalisations à poser pour l’évacuation des débits de fuites vers les exutoires.

( )

(

)

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TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Annexes

Page 20 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

La méthode des pluies et celle du réservoir linéaire ont été utilisées pour le dimensionnement

de la retenue.

2.4.1. Méthode des pluies

L’application de cette méthode suppose cinq étapes :

i. La détermination de toutes les valeurs fondamentales nécessaire au calcul, à savoir :

le débit Q de fuite admissible à l’aval, en m3/s;

le débit de fuite admissible à l’aval est fonction de la section de l’ouvrage et de la

hauteur d’eau dans la retenue ; elle est déterminée à travers la formule suivante :

√ ; Avec

;

;

la valeur Sa de la surface active, en ha.

ii. La transformation du débit de fuite en hauteur équivalente q (mm/h) repartie sur toute

la surface active, soit A

360Qq=

S avec .

Ca : coefficient d’apport du bassin versant, représente la part du volume ruisselé sur

le volume précipité.

iii. Le calcul de la hauteur maximale de stockage en mm qui correspond au temps tm, où

les pentes des courbes HDF et les courbes de vidanges sont égales. Les deux équations

s’écrivent comme suite :

équation de la courbe HDF : ( ) ( ) ( ) , où a (T) et b(T) sont les

coefficients d’ajustement de Montana. Sa pente est : ( ) ( ) ( ( ) ) ( ).

équation de la hauteur vidangée : ( ) et sa pente est ( ) .

le temps tm d’égalité des deux pentes est :

( ) ( ( ) )

( )

la hauteur maximale est égale à : ( ) ( ) ; soit ,

( )

( ) ) .

iv. Le calcul du volume de la retenue à débit constant par : .

Page 36: Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

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Page 21 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

v. La correction du volume calculé à débit constant par le coefficient de majoration

( ) (

( ) en intégrant une vidange non constante, avec =0,5 pour un

orifice et =1,5 pour un seuil.

2.4.2. Modèle à réservoir linéaire

Le modèle à réservoir linéaire est un modèle conceptuel qui assimile le fonctionnement d’un

bassin versant à celui d’un réservoir se remplissant avec un débit égal à celui de la pluie

nette de perte et se vidangeant suivant un débit que l’on observe à l’exutoire du bassin

versant. Trois lois gouvernent le fonctionnement de ce modèle. Ce sont :

( ) Loi de conservation ; (1)

( ) ( ) Loi de stockage ; (2)

( ) ( ) Loi de vidange. (3)

Où:

H : hauteur d’eau dans le bassin ;

V(t) : volume d’eau stocké dans la structure à l’instant t ;

: débit écoulé par la pluie;

: débit évacué (vidange de fond).

et varient avec le temps.

Les deux dernières équations varient respectivement en fonction de la forme et du moyen de

vidange du bassin.

2.4.2.1. Démarche pour le dimensionnement

Connaissant à chaque pas de temps le débit écoulé par la pluie, les équations (1) et (2)

permettent de déterminer la hauteur d’eau et par conséquent le débit sortant (par l’équation

(3)). Le volume à donner au bassin sera la valeur maximale de V sur la durée de la vidange.

2.4.2.2. Loi de stockage

Le volume stocké est donné par :

( )

( ) ( ) ( ) ( )

: surface de la tranche i

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Page 22 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

: hauteur de la tranche i.

2.4.2.3. Loi de Vidange

Le débit de la buse , est évalué avec les méthodes suivantes :

a. Buse non en charge

Il est admis que l’écoulement reste uniforme dans la buse. Cette situation est susceptible de se

produire quand le niveau d’eau amont dans la retenue est tel que :

Où D est le diamètre de la buse, , la cote de fond du bassin et , cote surface libre à

l’instant t.

Le débit est calculé par la formule de Manning-Strickler pour une buse circulaire

partiellement remplie.

(4)

b. Buse en charge

L’équation de Bernoulli est appliquée entre le niveau d’eau dans la retenue et la sortie de la

buse. En appliquant la formule de Manning-Strickler pour une conduite en charge, on aurait ;

( )

(5)

2.5. Difficultés rencontrées lors de l’étude

Lors de l’étude nous avons eu les difficultés suivantes :

nous n’avons pas pu disposer des plans des réseaux existants à savoir les réseaux

d’AEP, téléphone, électricité pour le calage des ouvrages de drainages (conduites de

fuite) ;

nous n’avons pas pu avoir les données brutes provenant des pluviométries de

l’Aéroport.

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Page 23 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

TROISIEME PARTIE : RESULTATS DISCUSSIONS ET RECOMMANDATIONS

1. Résultats

1.1. Résultats des études hydrologiques

1.1.1. Actualisation des paramètres de Montana

Les valeurs des paramètres de Montana obtenues après ajustement du modèle aux quantiles

de pluie sont indiquées dans le tableau 5. Deux plages de régression ont été utilisées pour

déterminer les paramètres de Montana : La plage de régression où la durée de l’averse est

inférieure à 2 heures et celle où la durée est supérieure à 2 heures.

Ce choix est guidé par le fait que le modèle de Montana présente lors de l’ajustement aux

maxima annuels un changement de pente entre les durées 1 heure et 2 heures. Ce phénomène

est probablement dû au régime particulier des pluies d’Afrique tropicale. En effet, dans cette

zone, les pluies ont généralement un caractère orageux quand elles sont de durée inférieure ou

égale à 1 heure (rarement 2 heures). Les pluies de durée supérieure à 2 heures sont pour la

plupart des pluies de type « mousson », d’intensité plus faible et provenant d’une origine

climatique différente.

Tableau 5: Valeurs des paramètres de Montana pour une durée d’averse inférieure et

supérieure à 2 heures

Première plage de régression Deuxième plage de régression

Période de retour

Durée <2 heures Durée >2 heures

(ans) Paramètres Corrélation Paramètres Corrélation

a(T) b (T) R² a(T) b (T) R²

100 1828 -0,66 0,99 2177 -0,68 0,99

50 1406 -0,62 0,99 2135 -0,69 0,99

20 1012 -0,56 0,99 2100 -0,71 0,99

10 786 -0,52 0,99 2077 -0,73 0,99

5 621 -0,49 0,99 2030 -0,76 0,99

2 451 -0,47 0,99 1904 -0,8 0,99

1 399 -0,47 0,99 1835 -0,82 0,99

Les études antérieures realisées sur les differents sites ont montré que les durées des pluies

sont en moyenne inferieures à 2 h. Ainsi, pour une période de retour de 10 ans, on a : a = 786

mm/h et b = - 0,52.

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Page 24 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

1.1.2. Caractéristiques cuvettes

Dans le cadre de ce projet compte tenu du fait que nous soyons dans une zone d’habitats

évolutifs on choisir alors C =0,80

Tableau 6: Valeurs du coefficient de ruissellement C pour différentes zones

Zones C

Zones rurales 0,20

Zones industrielles 0,25

Zones grands ensembles immobiliers 0,90

Zones habitats évolutifs 0,80

1.1.3. Résultats des calculs du débit de pointe à l’exutoire

1.1.3.1. Modèle superficielle de CAQUOT

Le tableau 7 ci-dessous donne les débits de pointe de fréquence décennale aux exutoires des

différentes cuvettes en utilisant la méthode superficielle de Caquot.

Tableau 7: Débits de pointe (Q) aux exutoires des différents sous-bassins

Cuvettes A (ha) C L (m) I (m/m) M Q (m3/s)

Samaké 27,45 0,8 400 0,017 0,800 20,946

1.1.3.2. Modèle réservoir linéaire de BOUVIER

Les résultats ci-dessous sont basés sur les hypothèses suivantes :

les paramètres de Montana ajustés retenus pour une durée d’averse inférieure à 2

heures et une période de retour de 10 ans sont a (T) =786 et b(T)= -0,52 ;

le modèle choisi pour ce bassin est le modèle I ;

Imp = 70% ;

le pas de temps est de 5 mn.

Les paramètres hydrologiques nécessaires à la détermination de la pluie projet pour le

dimensionnement de chaque retenue et la synthèse des paramètres hydrologiques sont

présentés dans le Tableau 8.

Page 40: Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Annexes

Page 25 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

Tableau 8: Caractéristiques de la pluie projet Samaké

Paramètres hydrologiques Valeur

Surface du bassin en Amont 27,45 ha

Temps de base (D) 26 min

Temps de montée (DM) 13 min

Temps de pluie (DP) 130 min

Pas de temps 1 mn

Aire du triangle de pluie intense 3,45 mm/min

Aire du triangle de pluie non intense 1,07 mm/min

Le bassin versant qui alimente la cuvette de 27,45 ha. Le temps de base est de 26 minutes, le

temps de monté est d’environ 13 minutes et l’intensité maximale atteint de 3,45 mm/min. la

figure 8 présente le hyétogramme de pluie projet utilisé pour le dimensionnement de la

retenue de Samaké.

Figure 8: le hyétogramme de pluie projet

Après discrétisation des hyétogrammes de la pluie de projet en une suite de valeur d’intensité,

on en déduit, après application du schéma de pertes convenables, la suite des débits à

ruisseler. Le tableau 9, présente les débits à ruisseler sur les surfaces imperméabilisées et non

imperméabilisées du bassin en amont de la retenue.

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

1 6

11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 96

101

106

111

116

121

126

inte

nsi

té (

mm

/min

)

temps ( min)

DM :13 min

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Page 26 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

Tableau 9: le hyétogramme de pluie projet débits ruisselé issu de la pluie nette Samaké

Rang

Débit à ruisseler sur les

surfaces imperméabilisées

(IMP)

Débit à ruisseler sur les

surfaces non

imperméabilisées (1-IMP)

Débit

total (pk)

(m3/min) (m

3/min) (m

3/min)

1 206 206 206

2 206 5 211

3 à 32 206 76 282

33 à 46 663 272 935

17 à 130 206 76 282

IMP représente le débit d’apport des surfaces imperméabilisées et 1-IMP le débit d’apport des

surfaces non imperméabilisées du bassin versant. Le débit maximum à ruisseler à l’exutoire,

soit entrant dans la retenue est de 15,585 m3/s voir figure 9.

Figure 9: hydrogramme de crue

1.2. Résultats des études hydrauliques

1.2.1. Méthode des pluies

Les résultats ci-dessous sont basés sur les hypothèses suivantes :

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 20 40 60 80 100 120 140

Déb

its

( m

3/s

)

Temps ( min)

Débit entrant dans la cuvette

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Annexes

Page 27 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

les paramètres de Montana ajustés retenus pour une durée d’averse inférieure à 2

heures et une période de retour de 10 ans sont a (T) =786 et b(T)= -0,52 ;

le coefficient d’apport est 0,7 ;

la profondeur maximum de la cuvette est égale à 2 m ;

la pente d’écoulement vers l’exutoire est fixée à 0,3 % ;

la vitesse d’écoulement doit être comprise entre 0,6 m3/s et 4 m

3/s.

Ainsi on a :

Tableau 10: Débits de fuite (Qf) des différents sous-bassins

Cuvettes A (ha) Tirant

d'eau en m

Diamètre de la

conduite mm

Vitesse de

vidange Vc en

m/s

Débit de fuite

Qf (m3/s)

Samaké 27,45 2 1 200 2,12 2,396

Tableau 11: Volume des retenues de la cuvette

Cuvettes

Surface

active Sa

(ha)

Débit de

fuite Q

(m3/s)

Temps de

stockage

(mn)

Hauteur

max (mm)

Volume

du bassin

(m3)

Surface

Utile m²

Samaké 19,22 2,396 60 49 13 576 6 788

Le volume calculé est celui requis pour pouvoir écrêter les crues décennales avant de restituer

les eaux dans le milieu naturel. A cet effet il va falloir déterminer le volume disponible et le

comparer au volume requis calculés plus haut.

Pour se faire, nous avons exploité les levés topographiques avec le logiciel Covadis. Ce qui a

permis de tracer la courbe hauteur volume H= g(V) (figure 10) qui nous donne le volume

disponible offert par la topographie. Puis par ajustement sur le logiciel Excel nous avons

déterminé l’équation qui régit cette courbe.

Figure 10: courbe hauteur volume

H = 0,0002·V + 0,1161

-

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

- 5 000 10 000 15 000

hauteur-volume

Volume m3

Hau

teur

m

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Annexes

Page 28 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

1.2.2. Modèle à réservoir linéaire

A l’instant To = 0 s, le débit dans la buse de fond est 0, cote d’eau amont = cote d’eau aval =

103 m. Durant une précipitation, la relation Hauteur-Volume (figure 10) établie permet de

construire :

Le volume des apports à chaque instant

Le débit s’évacuant par la buse de fond au même instant,

Le niveau d’eau correspondant en chaque instant.

Tableau 12: Débits dans la buse

Ecoulement Uniforme Ecoulement en Charge

(Manning-Strickler)

ΔH (m) Q (m3/s) ΔH (m) Q (m

3/s)

0,270 0,216 1,330 2,773

0,491 0,681 1,612 2,832

0,766 1,433 2,145 2,940

1,048 2,040 3,050 3,115

1,104 2,086 3,983 3,286

1,161 2,074 4,551 3,386

4,851 3,437

5,134 3,485

5,416 3,532

5,698 3,578

5,980 3,624

6,262 3,669

6,544 3,714

6,826 3,758

7,108 3,802

7,390 3,845

7,672 3,888

Page 44: Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Annexes

Page 29 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

Figure 11: Courbes Hauteur-débit de buse

Tableau 13: Résultats de dimensionnement des retenues

Caractéristiques Retenue

Volume (m3/s) PHE 20 393

Surface plan d'eau PHE (m2) 10 196

Diamètre pertuis de fond (mm) 1 200

Cote amont (m) 105

Cote sortie (m) 103

Longueur pertuis (m) 1 000

2. Discussions

2.1. Concernant l’estimation du débit

La transformation de la pluie en débit n’est pas encore d’une précision absolue, et de

nombreuses vérifications expérimentales s’imposent pour mieux appréhender le phénomène.

Ainsi une étude générale de la validité des différents modèles de transformation de pluie en

débit doit être entreprise.

DEBORDES en 1975 ayant entrepris des travaux de validité de la méthode Caquot, montre

que cette méthode permet que la connaissance du débit maximal de fréquence donnée à

l’exutoire du bassin versant c’est-à-dire la connaissance d’un seul point de l’hydrogramme de

crue. Alors que l’étude de l’aménagement du bassin d’Abobo Samaké nécessite une meilleure

connaissance de l’hydrogramme de l’écoulement. De plus dans un autre domaine,

l’application de ce modèle suppose que les bassins soient aussi homogènes que possible. Cette

perspective suppose donc que la caractéristique de leur relief et de leur aptitude au

ruissellement n’implique pas l’introduction d’autres termes décrivant la répartition des pentes

et de l’imperméabilisation sur le bassin.

0,000

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

0,000 2,000 4,000 6,000

Hau

teu

r (

m)

Q (m3/s)

Débit

Uniforme

Débit

Maning-

Strickler

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TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Annexes

Page 30 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

Compte tenu de tout ce qui précède, il semble logique d’abandonner le modèle de Caquot et

s’orienter vers un modèle qui puisse tenir compte de la complexité relative du processus de

transformation de la pluie en débit. Un tel modèle devra le moins possible recourir à

l’empirisme et devra s’appuyer sur des considérations physiques du bassin. Ainsi pour ce

projet nous retiendrons le modèle de réservoir linéaire de BOUVIER car ce modèle nous

permet de connaitre hydrogramme des crues du projet. Ce modèle est adapté au contexte

urbain d’Ouest-Africain.

2.2. Concernant le calcul du volume de la retenue

Nous avons développé deux méthodes dans ce rapport à savoir :

la méthode des pluies ;

le modèle à réservoir linéaire.

Avec la méthode de pluie on obtient un volume de bassin de 13 576 m3 nettement inférieur

que celui obtenu avec le modèle à réservoir linéaire qui est de 20 393 m3. Cette différence

énorme s’explique par le fait qu’avec la méthode des pluies on a un débit de vidange constant

ce qui n’est pas vérifié. Alors qu’avec le modèle à réservoir linéaire, à chaque pas de temps de

remplissage correspond un débit. Voilà pourquoi pour ce projet nous retiendrons ce modèle.

2.3. Dimensionnement des ouvrages et aménagement des cuvettes

2.3.1. Types d’aménagement

L’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké tient compte de la première

classification (bassin sec) c'est-à-dire qu’il sera aménagé en bassin fond sec. Toutes les eaux

seront restituées en aval après l’averse. Le fond sera revêtu d’une couche d’argile compacté

d’une épaisseur de 20 cm en respectant une pente de 0,5 % vers l’ouvrage de vidange.

La pente des talus de la retenue est de 3/1 (3 unités horizontales pour 1 unité verticale).

La distance maximale entre la clôture des bassins et des habitations varie entre 2 et 5 mètres

selon les bassins. La distance de 200 m minimum préconisé dans les littératures n’a pu être

respectée. En effet, il est mené dans le périmètre immédiat de la cuvette des activités socio-

économiques et la construction de logement.

2.3.2. Ouvrage de vidange

L’ouvrage de vidange est une buse en béton armé de diamètre 1 200 mm. Le tracé de

canalisation a été calé en tenant compte des encombrements et des réseaux existants que nous

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TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Annexes

Page 31 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

avons pu identifier. Les regards de visite 1 m x 1 m ont été placés tous les 80 m sur les tracés

en plan.

2.3.3. Cuvette de Samaké

Exutoire : l’exutoire est le grand talweg de la commune d’Abobo qui passe à moins 1 000

mètres au Nord-Est de la cuvette.

Débit de vidange : le débit max de vidange de la cuvette est de 4,095 m3/s pour une buse de 1

200 mm et un tirant d’eau max de 2 m dans la retenue.

Temps tv (correspondant au temps maximal de vidange de la retenue) : 214 min soit 2h 34

min.

Volume de la retenue : 20 393 m3.

Profondeur max de la retenue : 2 m.

Surface utile calculée : 10197 m2.

Surface disponible : 11 000 m2.

Profondeur max de fouille pour la canalisation : la profondeur maximale de fouille pour la

pose du collecteur de vidange de la retenue vers l’exutoire est de 5,56 m.

Toute la surface disponible sera aménagée pour éviter que l’espace restant après

aménagement ne soit un lieu de dépotoir pour les riverains ou d’habitation.

2.3.4. Aménagement Annexes

L'installation d'une grille à l'entrée de l’ouvrage de vidange se fera pour empêcher les divers

objets transportés par l’eau d’y pénétrer. Il peut s’agit de feuilles d’arbres, d’herbes ou de

détritus pris par le ruissellement de l’eau de pluie. Pour que ce système soit efficace, nous

décidons de drainer les eaux dans le bassin par un canal en terre de dimension 50 x 30

jusqu’à l’ouvrage évacuateur. De plus l’espacement des barreaux ou de la grille doit être

suffisamment petit pour stopper tous les objets qui pourraient empêcher l’ouvrage de

fonctionner correctement. Ainsi pour ce projet nous optons pour un espacement de 10 cm et

une hauteur de grille de 2 m.

Aussi la retenue sera protégée par une clôture et un portail de 4 m. Les raidisseurs des

clôtures seront distants de 3 m. Le bassin sera accessibles aux camions de curage. Il a été

placé une distance de 3 entre la clôture du bassin et le talus pour tenir compte du passage des

véhicules.

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Annexes

Page 32 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

Par ailleurs, la retenue sera équipée d’une échelle permanente enfin d’en permettre l’accès à

tout moment.

2.4. Coût du projet

Le devis quantitatif est une évaluation quantitative des travaux par nature d’ouvrages et

équipements. Les quantités déterminées serviront de base pour l’évaluation du coût des

travaux.

Cette évaluation du coût des travaux, appelée devis estimatif, est faite sur la base des prix

unitaires appliqués sur le marché ivoirien. Ces prix unitaires tiennent compte des conditions

économiques actuelles et font référence aux prix utilisés sur des projets similaires.

Le détail du devis quantitatif et estimatif des travaux est donné en annexe 1.

Le coût total du projet est estimé à F CFA TTC et se décompose comme suit :

Montant hors taxes (HT) : F CFA ;

Montant de la TVA (à 18%) : F CFA ;

3. Recommandation

3.1. Entretiens de ces ouvrages

D’une manière générale, pour fonctionner correctement et longtemps, les ouvrages doivent

être entretenus. L’entretien peut toutefois être limité si, dès la conception, il a été prévu des

dispositifs pour empêcher les corps étrangers d’y pénétrer. Ce sont en effet eux qui sont la

principale cause de disfonctionnement des bassins de rétention.

Nous recommandons par conséquent :

le curage des ouvrages une fois dans l’année car elle servira d’aire de jeu pour la

communauté ;

l’entretient du talus ;

la présence d’un personnel de surveillance et d’entretien sur chaque site qui jouera les

rôles suivants :

surveiller les ouvrages et les équipements afin d’éviter les dépôts d’ordures et

les vols ;

remonter le dégrilleur installé dans le regard en vue de vider leur contenu en

dépôts solides ;

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TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Annexes

Page 33 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

enlever régulièrement les dépôts solides et les stocker à proximité du bassin ;

alerter le Maître d’ouvrage en cas d’incident.

pour le gazon, 8 à 12 passages par an.

3.2. Condition importante pour un bon fonctionnement des bassins

Le bon fonctionnement des bassins de retenue est conditionné par :

une sensibilisation des populations pour une bonne utilisation du bassin;

la prise de dispositions pour éviter que les eaux usées soient rejetées dans les bassins ;

la prise de dispositions pour que le bassin ne serve pas de dépôts d’ordures ménagères

et qu’elles soient enlevées le cas échéant ;

la mise à disposition de personnel pour la manipulation et l’entretien du dégrilleur.

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TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Annexes

Page 34 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

CONCLUSION

Ce rapport rédigé en 3 grandes parties, décrit les études menées en vue de l’aménagement du

bassin d’orage d’Abobo Samaké. L’objectif de cette étude était de contribuer à la résolution

des problèmes d’inondation de cette cuvette et à l’amélioration du cadre de vie de la

population, en mettant à la disposition du MCUH des documents de référence permettant de

réaliser le bassin de retenue dans cette zone.

Pour atteindre cet objectif, une approche méthodologique constituée de deux grandes phases,

à savoir, l’élaboration de l’APS et ensuite de l’APD après validation de l’APS par le Maître

d’Ouvrage, a été adoptée et a permis d’aboutir aux résultats et conclusions énoncés ci-

dessous :

l’estimation du débit de pointe par modèle du réservoir linéaire de Bouvier qui nous

donne un débit de 15,585 m3/s;

le calcul du volume du bassin versant par le modèle à réservoir linéaire et on obtient

un volume de 20 393 m3;

la construction d’une conduite de vidange de diamètre 1200 mm et de longueur 1000

m sur laquelle sera posée à chaque 80 m des regards de visites.

Toute fois pour le bon fonctionnement de la retenue, il faudra :

une sensibilisation des populations pour une bonne utilisation du bassin;

la prise de dispositions pour éviter que les eaux usées soient rejetées dans les bassins ;

la prise de dispositions pour que le bassin ne serve pas de dépôts d’ordures ménagères

et qu’elles soient enlevées le cas échéant.

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TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Annexes

Page 35 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

BIBLIOGRAPHIE

1 AGHUI N. ; BIEMI.J. (1984): Géologie et hydrogéologie des nappes de la

région d’Abidjan. Risques de contamination. Ann. Un. Nat. De Cote d’Ivoire,

Série C (Sciences), tome 20, pp313-347.

2 MOREL A L’HUISSER Alain : L’assainissement des eaux pluviales en

milieux urbain tropical subsaharien. Dossiers techniques, 166p.

3 DCAD (1979) : Etude des intensités des averses exceptionnelles. Instruction

technique relative aux réseaux d’assainissement, 53 p.

4 MINISTERE DE LA CONSTRUCTION ET DE L’URBANISME (1996) :

Actualisation du Schéma Directeur d’Abidjan. Bilan diagnostic urbain, 153p.

5 MINISTERE DE LA CONSTRUCTION ET DE L’URBANISME

(1997) : Actualisation du Schéma Directeur d’Abidjan. Schéma de structure,

171p.

6 MONHYMONT, B. & DEMAREE, G.R. (2006) : Courbes Intensité-durée-

fréquence des précipitations à Yangambi, Congo au moyen de différents

modèles de types Montana. Journal des sciences hydrologiques 51 (2), 236-

253.

7 PUECH, C. & GONNI, D., (1984): Courbes hauteur de pluie-durée-

fréquence Afrique de l’Ouest pour des pluies de durée 5 mn à 24 heures.

Ouagadougou : CIEH, 1984, 155 p.

8 SORO, G.E., GOULA, B.T.A., KOUASSI, F.W., KOFFI, K.,

KAMAGATE, B., DOUMOUYA, I., SAVANE, I. & SROHOROU, B.

(2008) : Courbes Intensité Durée Fréquence des précipitations en climat

tropical humide : Cas de la région d’Abidjan (Côte d’Ivoire). European

Journal of Scientific Research. 21(3), 394-405.

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TERRABO-Ingénieur Conseil Rapport de Stage de Production

Annexes

Page 36 Etudes de l’aménagement du bassin d’orage d’Abobo Samaké

ANNEXES

ANNEXE 1 : Caractéristiques de la retenue par la méthode du réservoir linéaire

ANNEXE 2 : Devis quantitatif et estimatif du projet

ANNEXE 3 : Pièces graphiques du projet

S01. Cuvette de Samaké plan d’aménagement

S02. Cuvette de Samaké profil en long R1 à R18

S02.1. profil en long R1 à R5

S02.1. profil en long R5 à R8

S02.1. profil en long R8 à R12

S02.1. profil en long R12 à R18

S03. Cuvette de Samaké plans d’ouvrages annexes

S02.1. ouvrage de tête et dégrilleurs

S02.1. plan type de regard