memoire sitraka projet aménagement du port de Soalara

UNIVERSITE ANTANANARIVO……………………………

ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE ……………………………

DEPARTEMENT HYDRAULIQUE MEMOIRE DE FIN D’ETUDES EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLOME D’INGENIEUR

PROJET D’AMENAGEMENT DU PORT DE SOALARA SUD

MADAGASCAR

Présenté par : ZAFITSARA Sitraka Virginie Date de soutenance : 23 Juillet 2016

Promotion 2013

UNIVERSITE ANTANANARIVO……………………………

ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE ……………………………

DEPARTEMENT HYDRAULIQUE MEMOIRE DE FIN D’ETUDES EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLOME D’INGENIEUR

PROJET D’AMENAGEMENT DU PORT DE SOALARA SUD

MADAGASCAR

MEMBRE DE JURY Président : Monsieur RAMANARIVO Solofomampionona, Chef de Département Hydraulique et Enseignant chercheur à l’ESPA. Encadreur : Monsieur RAMBININTSOA Tahina, Enseignant chercheur à l’ESPA. Examinateur : Monsieur RAKOTO David, Enseignant chercheur à l’ESPA.

: Monsieur RANDRIANARIVONY Charles, Enseignant chercheur à l’ESPA. : Monsieur, RANDRIANASOLO David Enseignant chercheur à l’ESPA.

Présentée par : ZAFITSARA Sitraka Virginie

Projet d’aménagement du port de Soalara Sud Madagascar ZAFITSARA Sitraka Virginie

Promotion 2013 A

DECLARATION SUR L’HONNEUR Je, soussignée, ZAFITSARA Sitraka Virginie, auteur de ce mémoire intitulé : « PROJET

D’AMENAGEMENT DU PORT DE SOALARA SUD MADAGASCAR » déclare sur l’honneur que : � Ce document est le résultat de mes travaux de recherches personnelles, travaux qui n’ont

pas été publiés.� Dans cet écrit, je n’ai pas copié ni reproduit les œuvres d’autrui.� Que conformément en usage en matière de travaux destinés au public, j’ai précisé à partir

de la bibliographie les sources exactes des extraits et documents exploités.

Fait à Antananarivo, le 05 Juillet 2016

ZAFITSARA Sitraka Virginie


Promotion 2013 B

REMERCIEMENTS Je tiens à remercier Dieu tout puissant qui est le Père de tout don parfait, qui m’a donné le courage, la volonté et les moyens de mener à terme mon travail. J’adresse mes sincères remerciements et ma profonde gratitude à :

� Monsieur ANDRIANAHARISON Yvon, Directeur de l’Ecole SupérieurePolytechnique d’Antananarivo ;� Monsieur RAMANARIVO Solofomampionona, Chef de Département Hydraulique,qui malgré ses lourdes responsabilités, me fait l’honneur de présider le jury de cemémoire ;� Monsieur RAMBININTSOA Tahina, Enseignant Chercheur à l’Ecole SupérieurePolytechnique d’Antananarivo, mon directeur de mémoire, grâce à son soutien, àsa patience et à sa disponibilité que j’ai pu réaliser ce travail;� Tous les membres de jury d’avoir accepté de juger ce mémoire et de bien vouloirapporter leurs éventuelles remarques et suggestions visant à son amélioration,malgré leurs nombreuses occupations ;� Tous les enseignants du Département Hydraulique de l’Ecole SupérieurePolytechnique d’Antananarivo qui nous ont donné les meilleurs d’eux-mêmes toutau long de notre formation ;� Monsieur RAOELIHARISON Wilfrid Hervé et toute l’équipe technique de l’APMF ;

Enfin je ne saurais jamais vous oublier très chère famille pour votre généreux moral et financier ; amis et collègues pour votre appui et collaboration à ce mémoire, je vous adresse mes vifs remerciements. A toutes et à tous, merci !


Promotion 2013 C

SOMMAIRE REMERCIEMENTS SOMMAIRE LISTE DES NOTATIONS ET SYMBOLES LISTE DES ABRÉVIATIONS LISTE DES TABLEAUX LISTE DES FIGURES INTRODUCTION PARTIE I: LES PORTS

CHAPITRE I : GENERALITES CHAPITRE II : LES OUVRAGES D’ACCOSTAGE ET AMARRAGE CHAPITRE III : OUVRAGES EXTERIEURS CHAPITRE IV : MANUTENTION D’UN PORT PARTIE II : ENVIRONNEMENT DU PROJET

CHAPITRE V : ETUDE SOCIO-ECONOMIQUE CHAPITRE VI : ETUDE PRELIMINAIRE PARTIE III: ETUDES TECHNIQUES

CHAPITRE VII : CARACTERISTIQUES DES MATERIAUX CHAPITRE VIII : ETUDE DE LA DIGUE DE PROTECTION CHAPITRE IX : ETUDE TECNIQUE DU QUAI PARTIE IV : ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL

CHAPITRE X : DESCRIPTION DE LA DIMENSION ENVIRONNEMENTALE CHAPITRE XI : MESURES DES IMPACTS ET AMELIORATION CONCLUSION BIBLIOGRAPHIE ANNEXES


Promotion 2013 D

NOTATIONS ET SYMBOLES Minuscules romaines : a : Coefficient de forme navire ; c’ : Cohésion ; e : Excentricité ; kK: Coefficient de poussée ; kL : Coefficient de stabilité ; k∆: Coefficient tenant compte de la nature de la sous couche ; l : Largeur du navire ; n : Nombre de couche ; q : surcharge d’exploitation ; qI : capacité portante ; qa : capacité portante admissible ; t : tirant d’eau. Majuscules romaines : A : Coefficient d’agressivité ; Amin : section minimale d’armature longitudinale ; CC : Facteur de configuration du quai; CM : Facteur de masse ; CE : Facteur d’excentricité ; Cr : Coefficient de réflexion ; Ct : Coefficient de transmission ; CS : Facteur de souples ; D : Poids de l’eau déplacé par le navire ; Dn50 : Diamètre médian ; E : Extension maximal ; EE : Energie cinétique de l’eau ; Ed : Energie absorbé par la défense ; EN : Energie cinétique du bateau ; FG : Stabilité au glissement ; FP : Facteur de sécurité portante ; FR : Stabilité au renversement ; HN O⁄ : Hauteur significative de la houle ; HN NQ⁄ : Moyenne des hauteurs du 1/10 des vagues les plus fortes ; Hi : Hauteur de la houle incidente ; Hm : Hauteur moyenne de la houle ; Hmax : Hauteur maximale de la houle ; Ht : Hauteur de la houle transmise ; I : moment d’inertie ; K : Rayon de révolution du navire ;


Promotion 2013 E

K0 : coefficient de pression au repos ; Ka : Coefficient de poussée de Rankine ; KS : Coefficient de Shoaling ; L0 : Longueur d’onde de la houle ; M50 : Masse médiane ; Mser : moment de calcul de service ; NS : Nombre de stabilité ; Nser : effort normal de service ; Nc , Nq , NT: facteurs de capacités portantes ; P : Porosité en % ; Ph : effort d’amarrage ; R : poussée des terres ; QT : Poids des terres ; S : facteur de sécurité ; S0 : cambrure nominale de la houle ; T : effort d’ancrage ; V : vitesse d’accostage ; W : Poids moyen Minuscules grecques : α : Angle de talus de l’ouvrage ρK: Poids volumique des éléments ; ρX: Poids volumique de l’eau ; σa : contrainte admissible ; σe : limite d’élasticité de l’acier ; γ : Poids volumique humide ; γ’ : Poids volumique déjaugé ; γb: masse volumique du béton armé ; γX : Poids volumique de l’eau de mer ; ξ: Paramètre de déferlement ; φ: Angle de frottement interne. Majuscules grecques : ∆: Densité déjaugée adimensionnelle ; Φ : Facteur lié a l’importance de l’ouvrage.


Promotion 2013 F

LISTE DES ABRÉVIATIONS ACORDS : Appui aux Communes et Organisations Rurales pour le Développement du Sud de Madagascar APMF : Agence Portuaire Maritime et Fluviale BAEL : Béton Armé à l’Etat Limite CERC : Coastal Engineering Research Center COMAC : Contrôle Malgache de Conformité DWT : Dead Weight Tons EIE : Etude d’Impact Environnemental ELS : Etat Limite de Service ELU : Etat Limite Ultime EVP : Equivalent Vingt Pieds LNH : Laboratoire National d’Hydraulique MECIE : Mise En Compatibilité de l’Investissement avec l’Environnement NGM : Niveau Général de référence à Madagascar PBMVE : Plus Basse Mer de Vives Eaux PHMVE : Plus Haute Mer de Vives Eaux PNUD : Programme des Nations Unies pour le Développement PREE : Programme d’Engagement Environnemental RN : Route National ROSA : Recommandation pour le calcul aux états limites des Ouvrages en Site Aquatique SAGE : Service d’Appui pour la Gestion de l’Environnement SPM: Shore Protection Manual TEU: Twenty Equivalent Unit UTM: Universal Transvesre Mercator WGS: World Geodetic System ZH: Zéro Hydrographique tpl : tonnes de port en lourd


Promotion 2013 G

LISTE DES TABLEAUX Tableau 1 : Distance de chaque fokontany par rapport au chef-lieu de la commune. ...................... 31Tableau 2 : Effectif de la population de la commune Soalara .............................................................. 33Tableau 3 : Les puits dans la commune de Soalara .............................................................................. 33Tableau 4 : Situation générale de l’enseignement dans la commune de Soalara .............................. 34Tableau 5 : Situation du service de santé dans la commune de Soalara ............................................ 35Tableau 6 : principales productions dans la commune ....................................................................... 36Tableau 7 : Effectif des cheptels dans la commune .............................................................................. 36Tableau 8 : Débits moyens mensuels et annuels du fleuve Onilahy (1951-1974) ............................ 42Tableau 9 : Caractéristiques des niveaux d'eau de marée ................................................................... 57Tableau 10: Débit franchissant critique (Allsap et al, 2005) .............................................................. 71Tableau 11 : Valeurs de coefficient c et d .............................................................................................. 73Tableau 12 : Valeurs de coefficient kΔ et P en fonction de la nature de l’enrochement ................... 76Tableau 13: Caractéristiques de la carapace ........................................................................................ 78Tableau 14 : Différentes méthodes de dimensionnement pour assurer la stabilité des ouvrages .. 78Tableau 15: Classement des ouvrages côtiers en fonction de Ns........................................................ 80Tableau 16: récapitulatif des caractéristiques de la sous couche ....................................................... 82Tableau 17 : Valeurs de stabilité en fonction du rapport ht/h............................................................ 84Tableau 18 : récapitulatif des dimensions de la buté de pied ............................................................. 85Tableau 19: récapitulatif des dimensions du talus arrière .................................................................. 88Tableau 20: Caractéristique du musoir ................................................................................................. 92Tableau 21 : Caractéristiques du mur de quai ...................................................................................... 99Tableau 22 : Caractéristiques du Remblai .......................................................................................... 100Tableau 23 : Surpression Hydrostatique ............................................................................................ 101Tableau 24 : Force statique de la dalle ................................................................................................ 103Tableau 25 : Capacité et espacements des bollards ........................................................................... 104Tableau 26 : Caractéristique des Bollards .......................................................................................... 104Tableau 27 : Stabilité du mur de quai ................................................................................................. 111Tableau 28 : Stabilité au renversement du quai à ELS et ELU .......................................................... 113Tableau 29 : Inclinaison δ dans la force résultante appliquée au sol ............................................... 114Tableau 30 : Valeur de l’excentricité ................................................................................................... 115Tableau 31 : Stabilité statique ............................................................................................................. 116Tableau 32 : Activités selon les phases du projet ............................................................................... 124Tableau 33 : Identifications des impacts ............................................................................................ 127Tableau 34 : Attribution des notes ...................................................................................................... 129Tableau 35 : Analyse des impacts air et bruits ................................................................................... 130Tableau 36 : Analyse des impacts sol .................................................................................................. 131Tableau 37 : Analyse des impacts eau ................................................................................................. 132Tableau 38 : Analyse des impacts faune et flore ................................................................................ 134Tableau 39 : Analyse des impacts santé .............................................................................................. 135Tableau 40 : Analyse des impacts économie ...................................................................................... 136Tableau 41 : Mesure d’atténuation air et bruits ................................................................................. 138


Promotion 2013 H

Tableau 42 : Mesure d’atténuation sol ................................................................................................ 139Tableau 43 : Mesure d’atténuation eau ............................................................................................... 140Tableau 44 : Mesure d’atténuation flore et faune .............................................................................. 141Tableau 45 : Mesure d’atténuation santé et social ............................................................................. 142Tableau 46 : Mesure d’optimisation .................................................................................................... 143


Promotion 2013 I

LISTE DES FIGURES Figure 1: Ouvrage d’accostage ...................................................................................................................................... 14 Figure 2 : Quai...................................................................................................................................................................... 15 Figure 3 : Quais en maçonnerie .................................................................................................................................... 15 Figure 4 : Quai en blocs de béton ................................................................................................................................. 16 Figure 5 : Quais en caissons en béton armée .......................................................................................................... 17 Figure 7 : Quais en rideau de palplanches métalliques ancrées sur un rideau arrière ......................... 17 Figure 8 : Quai en parois moulés ................................................................................................................................. 18 Figure 9 : Quai sur pieux au port de Brest ............................................................................................................... 19 Figure 10: Appontement ................................................................................................................................................. 19 Figure 11: Ducs d’albe ...................................................................................................................................................... 20 Figure 12: Digue à talus ................................................................................................................................................... 22 Figure 13: Digue verticale............................................................................................................................................... 23 Figure 14: Digue mixte ..................................................................................................................................................... 23 Figure 15 : Manutention par grue ............................................................................................................................... 25 Figure 16 : Navire porte-conteneurs et manutention par chariot ................................................................. 26 Figure 17 : Terminal a conteneur du port rapide (Le Havre) .......................................................................... 26 Figure 18 : Portique a benne pour minerais/ charbon ....................................................................................... 27 Figure 19 : Localisation de la Commune Rurale de Soalara ............................................................................. 30 Figure 20 : Diagramme de température ................................................................................................................... 38 Figure 21 : Carte des isohyètes du Sud-ouest ........................................................................................................ 39 Figure 22 : Répartition de précipitation moyenne mensuelle à Tuléar et Soalara sur 35 ans et 18 ans ............................................................................................................................................................................................ 40 Figure 23 : Bassin de l’Onilahy ..................................................................................................................................... 41 Figure 24 : Situation et contexte morphologique de la zone d’étude ........................................................... 42 Figure 25 : Grandeurs caractéristiques de la houle ............................................................................................. 44 Figure 26 : Emplacement du point de mesure 19 187........................................................................................ 45 Figure 27 : Diagramme de la hauteur de houle au GP 19 187 ......................................................................... 46 Figure 28 : Diagramme de la période de houle au GP 19 187 ......................................................................... 46 Figure 29 : Rose de la hauteur de houle (Hm0) au GP 19 187 .......................................................................... 47 Figure 30 : Rose de la période de houle (Tp) au point de mesure 19 187 ................................................. 47 Figure 31 : Rose des vents annuelle à 7h (Gauche), à 13h (Droite).............................................................. 48 Figure 32: Statistique de la hauteur des vagues au GP 19 187 ....................................................................... 49 Figure 33 : Statistique du période des vagues au GP 19 187 ........................................................................... 49 Figure 34 : Rose de la hauteur de vague (Hm0) au GP 19 187 .......................................................................... 50 Figure 35 : Rose de période de vague (Hm0) au GP 19 187 ............................................................................... 50 Figure 36 : Carte bathymétrique en 2 D et tracé des profils de la zone d’étude ...................................... 53 Figure 37 : Profil sous-marin n°1 ................................................................................................................................ 53 Figure 38 : Profil sous-marin n°2 ................................................................................................................................ 54 Figure 39 : Profil sous-marin n°3 ................................................................................................................................ 54 Figure 40 : Profil sous-marin n°4 ................................................................................................................................ 54 Figure 41 : Représentation en 3 D de la bathymétrie de la zone d’étude ................................................... 55 Figure 42 : Force qui engendre le phénomène de marée .................................................................................. 56 Figure 43 : Cycle d’une marée de type semi-diurne régulier ........................................................................... 57 Figure 44 : Exemple de roses et diagrammes de vitesses des courants de marées ............................... 59 Figure 45: Eléments constitutifs d'une digue ......................................................................................................... 65


Promotion 2013 J

Figure 46: Schéma d’une digue à talus ...................................................................................................................... 65 Figure 47 : Mode de rupture caractéristique des ouvrages en enrochement ........................................... 67 Figure 48: Types de déferlement en fonction de ξ, d’après Battjes (1974) ............................................... 69 Figure 49 : Estimation de l'extension E de la digue à talus ............................................................................... 70 Figure 50 : Dimension des blocs tétrapodes et plans de pose ......................................................................... 78 Figure 51 : Granulométrie des couches .................................................................................................................... 80 Figure 52 : Coupe transversale de la digue ............................................................................................................. 90 Figure 53 : Coupe transversale du musoir ............................................................................................................... 93 Figure 54 : Vue en plan du musoir .............................................................................................................................. 94 Figure 55 : Les dimensions usuelles d’un navire .................................................................................................. 95 Figure 56 : Méthode de détermination de la hauteur de l’ouvrage ............................................................... 96 Figure 57 : Coupe transversale du quai .................................................................................................................... 98 Figure 58 : Forces agissants sur le quai .................................................................................................................... 99 Figure 59 : Grue mobile à vide ................................................................................................................................... 101 Figure 60 : Grue mobile en charge. .......................................................................................................................... 102 Figure 61 : Chariot élévateur ...................................................................................................................................... 102 Figure 62 : Défense cylindrique ................................................................................................................................ 109 Figure 63 : Distribution des contraintes l < B/6 .............................................................................................. 114 Figure 64 : Distribution des contraintes e > o/6 ............................................................................................. 115 Figure 65 : Revêtement terre plein .......................................................................................................................... 117 Figure 66 : Plan de masse ............................................................................................................................................ 120


Promotion 2013 1

INTRODUCTION L’activité portuaire occupe à l’heure actuelle une place de choix dans l’ordre des priorités des programmes de développement, aussi bien dans les pays développés que dans les pays en voie de développement. En effet, il s’avère que 80% des échanges mondiaux en volume et plus de 75% en valeur sont transportés par mer et manutentionnés dans les ports. C’est ainsi que l’attention portée sur une amélioration des performances portuaires est importante dans la mesure où une telle initiative réduit le coût des transports et contribue à une évolution durable en favorisant des transports moins polluants. Elle constitue une porte d'ouverture vers une croissance économique ainsi bien un gain pour l'économie nationale. Etant une île, la presque totalité des échanges commerciales (environ 50% à 80%), de Madagascar se fait par voie maritime ou fluviale, d’autant plus que l’insuffisance d’infrastructures routières et les mauvais états de celles existantes rendent de nombreuses régions inaccessibles. De fait, la situation stratégique des ports de Madagascar fait bénéficier des trafics dans l'Océan Indien et offre également des opportunités d'emplois conséquentes pour une population qui s'accroît très rapidement. Cependant on constate que le mouvement portuaire reste faible et de plus irrégulièrement reparti pour les 5000 km de côtes malgaches : les ports de Tamatave ,Diégo et Majunga ,Ehoala, Toliary accaparent la plus grande partie( environ 85%)et les petits ports des autres rives à savoir Manakara, Mananjary ,Sainte-Marie, Maroantsetra, Antalaha, Vohémar, Port Saint-Louis, Nosy Be, Antsohihy ,Maintirano, Morondava, Morombe, se partagent le reste. Seul les cinq premiers ports classés « Port d’intérêt national »disposent d'infrastructures portuaires suffisamment adéquates (quai, tirant d'eau, terre-plein, magasin de stockage), permettant la réalisation des opérations commerciales de chargement et de déchargement des navires au long cours. Tandis que pour les autres, les conditions de trafics qui laissent à désirer ne sont pas en faveur d’un mouvement portuaire intense. L’on sait que la région du Sud-Ouest du pays dispose d’une ressource naturelle abondante. En particulier la localité de Soalara Sud présente des réserves inépuisables de calcaire affleurant en falaise sur une hauteur de 50 à 80 m. Elle renferme également de grand potentiel de gisement de charbon de terre dans le Bassin de la Sakoa, le bassin charbonnier recèle une potentialité de 3 milliards de tonnes de charbon de terre d’après les études réalisées. L’exploitation de ces ressources permettra l’épanouissement industriel et la mise en place des infrastructures indispensables à l’exportation seront nécessaire. La construction d’un port à Soalara Sud contribuera ainsi aux développements de cette localité. C’est ainsi que nous avons choisi comme thème de mémoire : « PROJET D’AMENAGEMENT DU PORT DE SOALARA SUD ». Au vu des études et observations préalables lors des recherches préliminaires que nous avons effectués pour la préparation du présent travail, la question suivante se pose: « Quel type d’infrastructure portuaire devrait on aménager pour Soalara Sud afin que celle-ci réponde aux besoins de l’économie de la région et des conditions naturelles dont la localité dispose sans pour autant nuire à l’environnement » ?


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Tout au long de la recherche nous nous sommes fixés comme objectif de trouver les techniques qui permettent de construire une infrastructure portuaire suivant les normes internationales pour la localité de Soalara Sud. La réalisation du présent travail s’articule autour de quatre grandes parties :

La première partie concernera les généralités sur le port ; La deuxième partie traitera l’environnement du projet ; La troisième partie sera consacrée à l’étude technique; La quatrième et dernière partie s’étalera sur les études d’impacts environnementaux.


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PARTIE I : LES PORTS


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CHAPITRE I : GENERALITES I.1 Définition

Un port est un endroit géographique par lequel transitent des marchandises et/ou des passagers. C’est une infrastructure construite par l'homme, située sur le littoral maritime, sur les berges d'un lac ou sur un cours d'eau, il est destinée à accueillir des bateaux et navires. Le port doit offrir à ses usagers un ensemble d'ouvrages et de commodités destiné à assurer au mieux le passage des marchandises et des personnes, comme les plans d'eau, les ouvrages d'accostage, les moyens de débarquement,…

I.2 Rôles des Ports Les ports ont pour fonction d’assurer le transbordement des marchandises et des personnes dans les meilleures conditions de sécurité, de rapidité et de coût, en atténuant les conséquences de la rupture de charge. Ils assurent un rôle de marché lorsque les opérations de transbordement sont suivies d’opérations commerciales ; le port doit dans ce cas offrir les capacités de stockage nécessaires. Le plus souvent ils assument un rôle industriel lorsqu’ils disposent de réserves foncières suffisantes pour permettre l’implantation d’usines traitant les matières premières importées par voie maritime. Situés à l’interface entre terre et mer, comme prolongements naturels des transports maritimes vers les transports terrestres et fluviaux, les ports ont vocation à jouer des rôles de plus en plus multiples et spécifiques au service de l’économie, qu’il s’agisse du développement propre à l’économie nationale ou des échanges avec les autres pays. Ils jouent aussi une fonction de transit, ils doivent :

- Recevoir les navires ; - Répondre aux différents besoins des différents utilisateurs que sont les transporteurs maritimes et les chargeurs ; - Assurer la meilleure réception ou expédition des marchandises par voie terrestre.

I.3 Conditions définissant l'implantation d'un port Un port est un lieu de flux, ainsi, il peut se développer ou se modifier. Pour sa construction, il réclame des besoins économiques assez grands mais il offre beaucoup de possibilités à ne pas négliger. L’ouvrage doit être prolongé au-delà de la zone haute de façon à ce que la direction du vent ne soit pas perpendiculaire au navire. Les plans d'eau portuaire doivent être abrités de la houle, mais il faut aussi protéger ce plan d'eau des courants, des dépôts ainsi que du vent, Il faut tenir en compte la direction de la houle qui ne doit pas heurter l’ouvrage sous un angle de 90°. En navigation, le franchissement des zones de la marée est principalement important et peut mettre en danger la sécurité des navires si les conditions météorologiques sont défavorables. Les ports classiques sont situés là où la nature les protège de la houle, mais pas toujours des courants ou de la sédimentation. De plus, les terre-pleins doivent recevoir des stockages, des voies de circulation et des industries.


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Ainsi, il faudra alors que les dispositions générales pour l'implantation tiennent compte de deux problèmes: un problème de protection du plan d'eau et un problème d'implantation des ouvrages d'accostage. Entre autres, on doit aussi tenir compte de la topographie du sous-sol car on ne peut fonder n'importe quel ouvrage n'importe où. En principe il faudrait avoir : • une protection totale ou partielle contre les tempêtes et les vents dominant, • une profondeur assurant un accès facile depuis la ligne de rivage • un accès convenable de la côte des terres pour les piétons et les automobiles Le choix de l'implantation d'un nouveau port résulte de la confrontation d'un certain nombre de critères. Tous ne peuvent être, en général, complètement satisfaits et il en résulte des compromis.

I.3.1 Environnement socio-économique Afin de déterminer la faisabilité économique et industrielle du projet il serait indispensable de faire les études suivantes :

I.3.1.1 Définition des trafics Ces études vont permettre de préciser les fonctions principales du port. Elles ont pour but de définir les trafics à prendre en compte pour l’élaboration du projet. Pour cela on déterminera avec le plus de précision possible pour chacun des trafics envisagés :

• la nature précise du trafic ; • le volume engendré dans chaque sens (import ou export) : • la taille des navires ; • l’importance de chaque escale... Il est essentiel d’estimer les évolutions probables et prévisibles de ce trafic car le type de trafic à recevoir conditionne le type de port à créer. L'importance du trafic déterminera la nature et le nombre de postes à créer.

I.3.1.2 Données économiques: On s’attachera à définir au mieux le contexte économique local, essentiellement dans le but de quantifier correctement les interactions entre le port et son environnement immédiat. Une zone en plein essor économique sera un facteur très positif pour le développement du port, alors qu’à l’inverse un port dynamique sera un facteur favorable pour la région avoisinante, notamment si celle-ci se trouve confrontée à des difficultés économiques. Trois facteurs sont à considérer: le développement du commerce international, le développement régional et les besoins de transport de marchandises en vrac qui requièrent de très grandes profondeurs à cause de leur tirant d'eau élevé.

I.3.1.3 Données démographiques Cette analyse va permettre de fournir des indications précieuses pour le choix du site portuaire. Lors des études d’implantation du port, on devra vérifier que l’on dispose de la main-d’œuvre voulue en nombre et qualité (pilotes, marins du remorquage, lamaneurs, assureurs maritimes, transitaires, consignataires de navires, officiers de port, douaniers, etc.). Faute de quoi, il faudra


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prévoir des mesures correctives, telles que la formation complémentaire, et en chiffrer le coût et les impacts. Implanter un port dans une zone à forte démographie constitue un atout essentiel pour celui-ci, car il bénéficiera de toutes les infrastructures existantes. Par contre, créer un port dans un désert humain demande de résoudre de très nombreux problèmes liés aux déplacements inévitables de la population nécessaire à la vie du port. Dans ce cas il faut créer non seulement toutes les installations portuaires, mais aussi toutes les infrastructures d’accompagnement comme les dessertes terrestres, réseaux divers (eau, énergie, télécommunications), logements, commerces locaux, équipements sociaux, etc. I.3.1.4 Position géographique du port

Le choix de site d’implantation du port doit tenir compte de la position du projet par rapport : • aux liaisons terrestres existantes ou prévues à court terme ; • aux routes maritimes ; • aux zones d’activité desservies par le port. Le port ne peut remplir correctement son rôle que s’il est bien situé par rapport à la chaîne de transport dont il fait partie.

I.3.2 Condition physique Les études des conditions physiques vont permettre de recueillir les données nécessaires au choix du site, puis à l’établissement l’avant-projet et, enfin à la réalisation du projet final. Ces études seront conduites par phases successives avec une précision croissante. En effet, compte tenu du coût important de ces études, on commencera par des reconnaissances globales sur la zone choisie.

I.3.2.1 Topographie et géologie: L'implantation d'un port dépend surtout des données topographiques : La topographie terrestre et sous-marine, il est nécessaire de préserver de larges possibilités de développement ultérieur:

- Du côté terrestre des superficies suffisantes pour la création de bassins ou de terre-pleins si cette superficie n'est pas disponible, il devrait y avoir un plateau sous-marin suffisamment vaste et peu profond; - Du coté mer, il faut que les fonds marins permettent la réalisation d'accès maritimes; - Il ne faut pas qu'il y ait d'obstacles notables à l'établissement de voies de communication vers l'intérieur des terres. I.3.2.2 Bathymétrie

Le but est de savoir si un site sélectionné a priori est capable d’accueillir les navires prévus. Cette reconnaissance peut, en fonction des besoins du projet, être très étendue : pour la construction. Une attention particulière sera porter au calage du zéro de référence local (zéro des cartes marines), car il peut varier d’un endroit à l’autre.


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I.3.2.3 Océanographie Il s’agit de récolter les principales données relatives aux courants, aux vents, aux marées, aux houles, aux événements rares mais importants, tels que les cyclones, les tsunamis liés aux séismes. La houle gêne à cause des efforts qu'elle crée sur les mouvements des navires qui peuvent compromettre leur amarrage et causer des chocs violents contre les ouvrages d'accostage. L'action de la houle gêne aussi la circulation des navires dans les chenaux et le franchissement des passes d'accès au port. C'est pourquoi il faut construire des ouvrages de protection appelés digues qui protègent le navire lors de ses opérations de déchargement. En plus, un courant traversier par rapport à la passe rend difficile la manœuvre d'accès au port car le navire entrant dans une passe à son avant à l'abri alors que l'arrière est encore exposé au courant; ce phénomène augmente sa dérive de façon importante. En général, il n'est pas possible de répondre complètement à toutes ces exigences. En mer, les courants vont le plus souvent dans une ou deux directions parallèles à la ligne de côte, alors que les houles dominantes tendent à aborder la côte à angle droit. C'est pourquoi, il faut chercher un compromis. L'orientation des postes est située dans la direction des vents dominants et doit faciliter la manœuvre des grands navires par des vents forts. Car un navire manœuvre mal si, en circulant à faible vitesse, il reçoit du vent par l'arrière. Et si à l'arrêt, il subit un courant traversier, alors il tendra à se mettre en travers du vent. Si un navire ne peut accéder à un port que par un vent arrière, le port devra avoir une passe assez large. La connaissance du niveau d'eau est primordiale, il est en fonction de la marée mais aussi de bien d’autres facteurs. Dans les mers où la marée est très importante, la variation du niveau d'eau peut s'avérer être très importante et avoir des grandeurs de l'ordre de 15m. Or, pour pouvoir manœuvrer, un navire a besoin d'une hauteur d'eau égale à son tirant d'eau auquel on ajoute une marge appelée pied de pilote (supérieure à 0,30 m et dépend des conditions d'exposition à la houle, aux vents, aux cotes) et parfois aussi de sur enfoncement. En conséquence, il y aura des contraintes d'entrée à l'intérieur du port et les plus grands navires ne peuvent entrer qu'en pleine mer. En plus des courants de marée très importants peuvent subsister augmentant un peu plus les contraintes d'entrée dans le port. I.3.3 Conditions nautiques: La durée d'accessibilité du port doit être le maximum possible. Aussi, sans considérer l'existence des profondeurs suffisantes, il faut donc que la mer ne pose pas des difficultés de navigation excessives à la manœuvre d'approche des navires. Il serait souhaitable que les navires ne soient pas dans les zones où ils naviguent lentement, soumis à des courants transversaux importants. L'existence des houles de grandes amplitudes conduit à des sur profondeurs coûteuses, en raison des oscillations importantes des navires. Les navires doivent accoster parallèlement aux vents dominants. Pour satisfaire la condition de bonne navigabilité, des dispositions devront être prises pour protéger le port contre l'agitation. La meilleure solution serait d'utiliser un plan d'eau naturel dont les eaux ne bougent presque pas. Mais on pourra aussi aménager un plan d'eau artificiel gagné sur la mer par la construction de jetées ou en gagnant sur la terre par dragage. Une autre solution serait aussi de construire des ouvrages de défense et de les orienter habilement pour mettre les ports à l'abri de l'agitation.


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I.3.4 Conditions relatives au maintien des profondeurs L'accès d'un port comprend généralement un chenal dragué dans les sédiments marins dans sa partie proche de la côte et c'est la profondeur de ce chenal qui devra être entretenue. Si le fond est constitué d'un matériau très mobile, comme le sable fin, l'existence d'un courant régulier ou prédominant, ou de houles obliques d'une direction dominante, provoque un transfert littoral. Il faut faire attention à cette condition car la conception des ouvrages extérieurs d'un port est fonction de la présence ou non d'un cheminement littoral. La disposition et les dimensions des ouvrages extérieurs du port, et même du port lui-même ont des effets non négligeables sur le transit des matériaux. Le transit des matériaux est un phénomène assez difficile à maîtriser, pourtant il doit être étudié pour connaître les risques d'apport dans les zones draguées et les frais d'entretien des profondeurs. On pourra également prévoir des dispositions contre l'ensablement des chenaux ou l'érosion au pied des ouvrages.

I.3.5 Considérations pour l'élaboration du plan de masse L'élaboration du plan de masse est le résultat d'une analyse des points de vue physiques et économiques du milieu. Le plan retenu sera celui qui présentera le plus d'avantages en tenant compte des critères de choix prépondérants. Chacune des considérations énumérées ci-dessus devra faire l'objet d'une étude attentive car s'il est possible de prendre des précautions contre ces effets dans la phase de conception, il serait beaucoup plus difficile et certainement plus coûteux d'y remédier. Les considérations à faire sont donc nombreuses dans l'élaboration du plan de masse et de nombreuses conditions aussi jouent un rôle pour l'implantation d'un port maritime. Ceux qui vont concevoir le port auront à choisir un certain nombre d'éléments jugés comme prédominants quitte à ce que d'autres contraintes soient peu observées.

I.4 Classification des ports Les ports peuvent être classés par de nombreux critères, selon Modesto VIGUERAS GONZALEZ dans son ouvrage “Cours sur l’exploitation et la direction d’un port”. Dont certains exemples : leur localisation, leur mission, leurs caractéristiques physiques, leur position géographique, leur mode de réalisation et d'alimentation du plan d'eau.

I.4.1 Classification des ports selon leur localisation Selon leur localisation, on distingue les ports maritimes, fluviaux, lacustres et à sec:

I.4.1.1 Ports maritime Un port maritime est un port destiné à accueillir les navires de mer. Ils sont situés sur la côte d'une mer ou d'un océan ; ce sont souvent les ports principaux pour un pays ayant une façade maritime, accueillant les plus grands tonnages. Ces ports ont besoin de protection contre les vagues et le vent en raison de leur exposition.


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I.4.1.2 Les ports fluviaux Par contre, les ports fluviaux sont situés sur le bord d'un fleuve, d'une rivière ou d'un canal. Ils sont souvent aménagés sur un bras mort, une dérivation ou un élargissement naturel du cours d'eau afin d'éviter que le courant ne gêne les activités portuaire ; certains ports fluviaux sont créés artificiellement en creusant la terre pour créer des bassins accessibles depuis le fleuve. Les grands ports fluviaux sont souvent près des embouchures de grands fleuves, accessibles à des navires venant de la mer. Toutefois, un port peut combiner les 2 caractères, représente à la fois un caractère de port maritime et un caractère de port fluvial.

I.4.1.3 Les ports lacustres Les ports lacustres sont situés en bordure d'un lac

I.4.1.4 Les ports à sec Les ports à sec sont situés à proximité d'un port de plaisance ou au moins d'une cale de mise à l'eau.

I.4.2 Classification des ports selon leurs activités Un port est en général conçu en vue d'assurer une mission principale sans pour autant que cette mission soit la seule à prendre en compte. En effet, selon les possibilités offertes, d'autres activités peuvent se greffer sur l'activité principale. On distingue:

I.4.2.1 Ports minéraliers Les ports minéraliers ou charbonniers ont pour rôle essentiel, soit de charger les marchandises extraites des mines, en vrac à bord des navires, soit de les décharger. En général ils sont implantés dans des zones qui permettent à la fois un accès maritime aisé et un acheminement terrestre facile.

I.4.2.2 Ports pétroliers Les ports pétroliers peuvent être classés en plusieurs catégories suivant la position qu’ils occupent au sein de la chaîne de production des produits raffinés.

• Ports d’expédition Charger à bord des navires le pétrole brut extrait des champs pétrolifères. Leur implantation est située au plus près des lieux de production. Les installations peuvent être constituées :

� de simples bouées de chargement ; � d’appontements spécialisés tels que ceux de Ra’sTannura (Arabie Saoudite) ; � de structures offshores sophistiquées comprenant des installations de stockage en mer comme à Ekofisk (cf. article Développement d’un champ pétrolier en mer [C 4 670] dans ce traité)


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• Ports de raffinerie Reçoivent le pétrole brut destiné aux raffineries et pouvoir réexpédier les produits raffinés. Ils sont toujours implantés à proximité des raffineries qu’ils desservent.

• Ports de réception Le pétrole brut, parfois les produits raffinés, et de les réexpédier vers les lieux de transformation ou de consommation.

I.4.2.3 Les ports militaires Les ports militaires ou ports de guerre ou aussi les bases navales accueillent les navires de guerre et peut ne comporter qu’une rade de dimension assez grande pour permettre l'évolution rapide des navires de guerre et assurer une dispersion rapide et suffisante des bâtiments. Généralement, un port militaire peut inclure un arsenal, une école navale, un chantier de réparations, des moyens de ravitaillement, de logement et d'entraînement pour les équipages. Certains navires militaires, notamment les patrouilleurs, peuvent être basés dans d'autres types de ports.

I.4.2.4 Les ports de commerce Les ports de commerce servent à accueillir les navires de commerce comme son nom l’indique : ceci inclut le trafic de passagers sur les ferries et les paquebots et le transport de marchandises pour les navires cargo. Les marchandises peuvent être liquides (pétroliers, chimiquiers) et nécessiter des réservoirs et tuyauteries dédiées ; ou solides, en vrac (vraquiers, nécessitant des silos ou des espaces de stockage) ou emballées : cargos mixtes ayant besoin d'entrepôts et de grues, ou les porte-conteneurs avec les grands espaces de stockage associés. Un port de commerce est qualifié :

• international si la zone qu’il dessert (hinterland) concerne plusieurs Etats ; • national si son hinterland couvre tout ou une grande partie du territoire de son Etat ; • régional ou local si cet hinterland ne concerne qu’une faible partie du territoire national ; • transbordement si son trafic concerne un ou plusieurs Etats sur le territoire desquels il n’est pas implanté le trafic étant acheminé depuis ou vers ces Etats par voie maritime ou voie terrestre. I.4.2.5 Les ports de pêche

Les ports de pêche sont les plus nombreux dans le monde, ils sont souvent ceux dont les dimensions sont les plus réduites. Ils sont réservés à la pêche et se consacrent aussi à la commercialisation des produits halieutiques. I.4.2.6 Les ports de plaisance

Le port de plaisance sont mise en place pour but de fournir aux plaisanciers des prestations leur permettant de profiter au mieux de leur séjour ou de leurs loisirs, ils sont de faible importance car le trafic est moindre.


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I.4.2.7 Les ports de travaux La réalisation de grands travaux nécessite la création de ports de travaux destinés à abriter les engins flottants. Ces ports sont ensuite généralement réutilisés en les intégrant dans l'ensemble qui a nécessité leur création et peuvent être affectés à d'autres fonctions que le port principal.

I.4.3 Classification des ports selon implantation géographique On peut classer les ports par leur implantation géographique. La configuration d'un port est largement conditionnée par son implantation géographique

I.4.3.1 Ports au large Ces ports peuvent prendre la forme de "Ports-Ilots" protégés, ils ne sont pas liés au rivage et peuvent servir de lieu de stockage ou d’accueil d’usines polluantes. Ceci n'est possible que lorsque les conditions naturelles sont suffisamment douces pour obtenir une exploitation normale de ces postes.

I.4.3.2 Ports en rade abritée (plan d’eau abrité) Ce sont des ports installés dans des sites protégés qui n’ont aucune besoin d'ouvrage de protection contre la houle. Les ports établis sur des lagunes peuvent être également rattachés à ce type.

I.4.3.3 Ports extérieurs Les ports extérieures consistent à aménager un plan d’eau artificiel soit en gagnant sur la mer soit en gagnant la terre par des dragages. En mer ouverte, ce genre de port est établi dans les recoins d’anfractuosités naturelles, dans les secteurs plus ou moins abrités, de rade, de baie, d’estuaire ou de golfe, devant des plages qui ne réfléchissent pas les houles, derrière les hauts fonds qui cassent les houles en profondeur.

I.4.3.4 Ports intérieurs Les ports intérieurs sont la plupart du temps des ports fluviaux. Ce sont aussi des ports construits à l’intérieur des terres en bordure des fleuves, parfois, dans le fleuve ou érigés dans des lagunes et étangs en communication avec la mer. Les ports intérieurs offrent l'avantage d'être en général reliés à l'hinterland.

I.4.3.5 Ports mixtes L'implantation d'un port peut être un mélange des divers types que l'on a énumérés. En particulier, l'avant-port peut être gagné sur la mer et l'arrière port sur la terre. En général, l'implantation d'un port est le résultat d'un compromis entre plusieurs solutions. Dans un port mixte, les bassins et les terre-pleins sont en partie gagnés sur la mer, en partie aménagés dans les terres.

I.4.4 Classification des ports d'après le mode d'alimentation de leur plan d'eau. On distingue les ports à marée, les ports à flots, les ports à niveau constant :


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I.4.4.1 Ports à marée Dans ces types de port, on laisse pénétrer librement la marée. Ceci ne pose aucun problème dans les ports à faible marée. Dans le cas où les marées sont moyennes à fortes, ce système n'est admis que suivant les exigences du trafic (nécessité d'escales très rapides, très grande dimension des navires admis). Il présente l'inconvénient de la nécessité de construire des ouvrages d'accostage plus hauts et plus coûteux. D'où le ralentissement des mouvements des navires à cause de ces ouvrages. Par contre, on n'a plus besoin de construire des écluses. Mais la superficie de ces bassins doit être limitée pour que la vitesse de remplissage et de vidange puisse aussi être limitée. Ces courants, s'ils sont élevés, sont en effet gênants pour la navigation et provoquent des érosions au pied des ouvrages ou des ensablements dans les chenaux.

I.4.4.2 Ports à flot Dans ces ports, le niveau du plan d'eau est maintenu au niveau de la marée haute par des écluses. Les pertes subies entre 2 marées sont compensées par l'ouverture de l'écluse lors de la marée haute. De ce fait le plan d'eau ne varie que de quelques décimètres entre 2 marées. Il présente l'avantage de maintenir le plan d'eau à un niveau plus ou moins constant, de pouvoir limiter la hauteur des ouvrages d'accostage, de limiter les courants de remplissage et de vidange. Par contre, il nécessite la construction d'écluses qui ralentiront le mouvement des navires

I.4.4.3 Ports à niveau constant Dans ces ports, le niveau est maintenu constant grâce à une alimentation en eau artificielle (à l'aide de pompes) ou naturelle en amont (par une rivière). Une alimentation par un moyen artificiel est nécessaire lorsque: - L'utilisation d’une écluse est rendue difficile à cause des conditions naturelles ou des conditions d'exploitation. - Le pompage permet de maintenir le niveau du plan d'eau au niveau supérieur de la marée sur tous les quais.

I.4.5 Classification des ports selon les classes des navires. On peut distinguer quatre (4) catégories de ports suivant ce critère:

I.4.5.1 Les ports de distribution Les ports de distribution sont des ports destinés à accueillir les grands navires. Les ports de ce type peuvent accueillir des navires de 20 à 24 m de tirant d'eau. Ils peuvent recevoir des pétroliers de 250 000 à 550 000 tpl.

I.4.5.2 Les ports de première classe Ce sont des grands ports qui peuvent recevoir des pétroliers jusqu'à 250 000 tpl, des porte-conteneurs, des porte-barges, des minéraliers. Les profondeurs peuvent atteindre 12 à 20 m pour les navires à divers et 20 m pour les pétroliers.


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I.4.5.3 Les ports de seconde classe Ce sont des ports limités en profondeur d'eau et ne peuvent recevoir que des navires jusqu'à 12 m de tirant d'eau, des pétroliers de 30 à 40 000 tpl.

I.4.5.4 Les ports de troisième classe Les port de troisième classe sont des ports d'un intérêt local qui peuvent recevoir des navires de produits raffinés de 1000 à 2000 tpl, de 7,5 à 9 m de tirant d'eau. Ils sont souvent créés au large des côtes et ne disposent d’aucune protection particulière, dans une condition naturelle suffisamment douce en vue d’obtenir une exploitation normale de ces postes.


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CHAPITRE II: LES OUVRAGES D’ACCOSTAGE ET AMARRAGE II.1 Les ouvrages d’accostage

Les ouvrage d’accostage sont des lignes d’appuis continus ou discontinus le long desquels on accoste les navires pour procéder aux opérations de chargement et de déchargement de marchandises ou de voyageurs, ou pour procéder à des opérations d'armement, ou de réparation des navires à flot. Les ouvrages d’accostage pourront être de diverses conceptions, selon la nature du trafic, des caractéristiques des navires et du mode de manutention. Ils peuvent remplir trois rôles: - Fournir au navire un dispositif d'accostage et d'appui, et éventuellement permettre son amarrage; - Assurer la liaison entre le navire et la terre (terre-plein des quais, plate-forme des appontements); le dispositif de liaison supporte tout ou partie de l'outillage de manutention, les installations de service, de réception et de transport de marchandises ou des voyageurs: parcs, hangars, gares maritimes, etc. - Soutenir les terres à la limite du plan d'eau. Ce soutien des terres peut faire intervenir l'ouvrage lui-même ou un ouvrage accessoire, par exemple un talus d'enrochement. Les ouvrages d'accostage comportent le plus souvent un front d'accostage vertical équipé d'un dispositif destiné à amortir les chocs d'accostage. Les défenses seront calculées en tenant compte de l'énergie à absorber dans le choc du navire type que le poste doit recevoir.

Figure 1: Ouvrage d’accostage II.1.1 Les quais :

Un quai est un ouvrage à multiple fonctions, il sert de lieu de stockage des diverses marchandises, de commerce et de circulation en plus d’être un ouvrage d’accostage. Il existe plusieurs types de quai suivant leurs conditions de mise en œuvre et de possibilité d'exécution. Ceux qui sont fondés en surface en fonction des conditions géotechniques du site et d'autre en profondeur.


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Figure 2 : Quai Il doit résister aux efforts horizontaux : d’accostage (1), d’amarrage (2), à la poussée des remblais (2’), aux efforts verticaux de son poids propre (3) ; des engins de manutention (4), des charges sur le terre-plein (5). On peut distinguer grandes variantes :

II.1.1.1 Les quais-poids Lorsque le sol de fondation offre une bonne résistance (sols rocheux, galets, sable compact),

Quais en maçonnerie de pierres ou en béton coulés sur place Ils sont conçus sous une forme de murs massifs en maçonnerie de pierre ou en béton de ciment. L'emplacement de l'ouvrage est dragué avant la construction de maçonnerie pour éviter un déséquilibre du sol qui peut déstabiliser l'ouvrage.

Figure 3 : Quais en maçonnerie


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Quais en blocs de béton Le mur des quais peut être constitué en bloc de béton, préfabriqués, empilés les uns sur les autres. L'empilage peut se faire aussi par assises imbriquées ou par piles juxtaposées, Ces assises imbriquées permettent d'assurer une meilleure répartition des efforts locaux provenant d'un tassement de la fondation, d'une poussée plus forte, ou de la réaction des amarres. Les piles juxtaposées permettront une reprise assez facile de l'ouvrage en cas de désordres limités : les piles produisent un tassement préalable sous chacune d'elles et peuvent ensuite être reprise en position définitive. Cette disposition parait être préférée pour les ouvrages de grande hauteur, d'autant plus que le tassement peut être accéléré par une charge temporaire de chaque pile au moyen de blocs, Les blocs sont de plus souvent de forme parallélépipédique sauf ceux de certaines assises qui comportent des chanfreins du côté du remblai pour former une chaise, ou ceux de l'assise de base qui comportent un patin.

Figure 4 : Quai en blocs de béton Quais en caissons

Les caissons peuvent être préfabriqués partiellement ou totalement dans une forme de radoub ou une cale de travaux. Ils sont utilisés pour constituer des quais continus ou des ouvrages à appuis discontinus et peuvent assurer le rôle de soutien des terres dans le cas des ouvrages continus. Généralement on utilise des caissons en béton armé, ou précontraint, de forme prismatique (cylindrique ou parallélépipédique) mais on peut aussi utiliser des caissons métalliques.


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Figure 5 : Quais en caissons en béton armée Quais en gabions de palplanches plates

Ils sont constitués par des palplanches métalliques plates, battues verticalement et assemblés sous forme de piles circulaires, ou d'enceintes gabionnés. Ces gabions séparés peuvent former un front d'accostage discontinu et jointif, constituant un soutènement d'un remblai arrière. II.1.1.2 Les quais avec écran plat

Les quais avec écran plat constitués sont utilisés lorsque le terrain naturel offre une portance insuffisante pour supporter un ouvrage massif, et dispose des caractéristiques géotechniques permettant d'offrir une butée au pied du rideau (côté bassin) capable d'équilibrer la poussée du remblai. C'est le cas des sols sableux, de marnes ou d'argiles suffisamment compactes. Quai en palplanche à module

Figure 6 : Quais en rideau de palplanches métalliques ancrées sur un rideau arrière


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Pour les quais en palplanches à module, leurs ancrages sont le plus souvent constitués par des tirants passifs en acier disposés en une ou deux nappes, attachés sur un ouvrage constitué par un petit rideau arrière ou une palée de pieux inclinés; les tirants peuvent parfois être précontraints et forés. L'ancrage du rideau peut aussi être assuré par une plate-forme horizontale en béton armé, ses pieux inclinés reprenant les efforts horizontaux. Cette plate-forme, supportant une partie du remblai arrière et les surcharges d'exploitation, permet de réduire, par effet de chaise, la poussée sur le rideau de palplanches. On peut même, pour la réduire davantage, constituer un talus sous la plate-forme (quai creux) à condition de prévoir une pente suffisamment faible pour ne pas risquer de fuite de matériaux fins du sol derrière la plateforme, ce qui induirait un effondrement local du terre-plein. Quai en parois moulés

Les quais en parois moulées sont constitués par un écran frontal plan en paroi moulé, buté ou encastré en pied, et ancré sur un ou deux niveaux par des tirants passifs ou actifs.

Figure 7 : Quai en parois moulés II.1.1.3 Quais fondé sur pieux

Les quais fondés sur pieux ne remplissent plus la fonction de soutènement des terres, puisque le terre-plein en arrière de l'ouvrage est limité par un talus auto-stable et protégé de la houle par un revêtement d'enrochements. La liaison entre navire et terre-plein est assurée par une plateforme nervurée en béton armé supportée par des pieux en acier, verticaux ou inclinés de 1/3 à 1/5.


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Figure 8 : Quai sur pieux au port de Brest II.1.2 Les appontements :

Les appontements ne diffèrent des quais sur pieux, ce sont surtout des quais à tabliers sans terre- plein. L’appontement est un ouvrage éloigné de la berge, ils sont le plus souvent perpendiculaires à la ligne du rivage ; il n’assure donc pas la continuité du terre-plein et ne retient pas les terres. Il peut recevoir lui-même les efforts d’accostage par l’intermédiaire de défenses ou d’amortisseurs. Le rôle de l’appontement se limite alors à supporter les outillages.

Figure 9: Appontement II.1.3 Les ducs d’Albe :

Les ducs d'Albe sont formés par des points d'appui discontinus qui garantissent les fonctions d’accostage et d’amarrage des navires. En dehors de leur utilisation dans la création de postes sur appontement, ils peuvent être utilisés seuls pour l’aménagement de postes d’attente.


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Figure 10: Ducs d’albe II.2 Les ouvrages d’amarrage :

On emploie dans les cas courants les canons ou bollards d’amarrage disposés à espacement régulier le long d’un quai ou d’un appontement ou placés sur un ouvrage d’amarrage isolé. On utilise des crocs à échappement automatique lorsque la sécurité l’impose : ces équipements libèrent automatiquement les amarres sans intervention des lamaneurs, permettant d’éloigner le navire dans le minimum de temps. Ces organes d’amarrage sont, selon les cas, scellés dans les maçonneries des quais, des appontements et des massifs isolés construits dans le sol de la berge, ou bien fixés sur la superstructure de ducs d’Albe métalliques ou de coffres d’amarrage flottants ancrés au fond du bassin au moyen de corps morts et de chaines. II.3 Efforts agissant sur les ouvrages II.3.1 Efforts horizontaux II.3.1.1 Efforts d'accostage

La force à ce niveau est générée par l'énergie cinétique due aux chocs des navires. Durant l'accostage les chocs imposent de violents efforts à l'ouvrage. La vitesse du navire est un paramètre important pour la matérialisation de la force d'accostage. Et celle-ci dérive de l’équilibre des forces motrices (action du vent, traction des remorqueurs, impulsion de quelques tours d’hélice, etc) et de la résistance à l'avancement opposée par l'eau. Un navire approche du quai avec une certaine vitesse qui lui procure une énergie cinétique. L’accostage est la manœuvre qui va lentement amener le navire de sa position de présentation jusqu’au contact, à vitesse très modérée, des appuis d’accostage. Cette manœuvre engendrera un choc au niveau des appuis d'accostage. Il s'agira alors de déterminer la réaction d'accostage. II.3.1.2 Efforts d'amarrage

Une fois à poste, ou à l’intérieur d’un sas d’écluse, le navire est soumis à l’action des houles, des seiches1, des courants et du vent, le navire doit être maintenu en place, soit pour des raisons de sécurité, soit pour permettre aux opérations portuaires de se dérouler dans de bonnes conditions. Concrètement, il s’agit de contenir les trois degrés de liberté horizontaux du navire dans des limites compatibles avec le sassement ou le type de transbordement à effectuer (manutentions, 1 Vague stationnaire entraînant une oscillation du plan d'eau


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bras de chargement liquide, passerelle à passagers.) de même qu’avec les résistances des amarres, des organes d’amarrage et de la coque du navire. II.3.1.3 Efforts du vent sur les engins de levage et les superstructures

Certains ouvrages d'accostage supportent directement des engins de levage ou les bâtiments. Il faut prendre en compte dans ce cas les efforts du vent sur les superstructures. II.3.1.4 Poussée des terres

Les ouvrages d'accostage retiennent parfois des terres ou des remblais qui exercent sur ces ouvrages des poussées. II.3.1.5 Butée de sol

Le sol situé en arrière d'un écran soumis à des forces extérieures lui oppose une résistance de butée. Divers auteurs ont calculé la valeur maximale de la butée que peut offrir un sol de caractéristiques données. Toutefois, on utilise généralement la théorie de Caquot et Kerisel. II.3.1.6 Surpression hydrostatique

L'eau dans le sol provoque des efforts sur l'ouvrage d'accostage dans le même sens que la poussée des terres lorsque le niveau du plan d'eau est inférieur à celui de la nappe. II.3.1.7 Efforts sismiques

Lorsque l'ouvrage est situé dans une zone soumise fréquemment à des séismes, l'ouvrage doit être conçu pour résister aux efforts sismiques. II.3.2 Efforts verticaux: II.3.2.1 Le poids propre de l’ouvrage

Il doit être réduit de la poussée d'Archimède déterminée dans les hypothèses les plus défavorables. C'est en pleine mer qu'on a les conditions de stabilité les plus sévères pour ces ouvrages massifs: la réduction du poids diminue en effet le moment stabilisateur et augmente le risque de glissement. Le poids propre est causé par l’accélération de pesanteur, son intensité dépend de la masse volumique et du volume de l’élément concerné. II.3.2.2 Surcharges d'exploitation

L'ouvrage est expose à une surcharge sur elle-même et sur le terreplein. Il faut tenir en compte des poussées horizontales induites. On tient aussi en compte de ces poussées même si la surcharge est appliquée seulement sur le terre-plein. Les surcharges peuvent être très variées: statique ou dynamiques, ponctuelles ou uniformément réparties. Le caractère permanent ou variable de l'action du poids propre est conditionné par la présence ou non de "l'élément" sur le site. Il peut être favorable ou défavorable. Quelques valeurs couramment admises pour les surcharges uniformément réparties sur les surfaces des ouvrages:

� 4 à 6 t/m2 pour un trafic de marchandises diverses � 6 à 20 t/m2 pour des trafics pondéreux selon les conditions d'exploitation.


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CHAPITRE III : OUVRAGES EXTERIEURS Les ouvrages extérieurs des ports sont un ensemble d'ouvrages de défense destinés à protéger une zone donnée contre la houle et les courants. Ces ouvrages permettent aux navires de trouver un plan d'eau calme avant d'atteindre les postes où ils effectuent leurs opérations. Ils sont également nécessaires pour maintenir le chenal d'accès à la mer ouvert dans le cas d'un cheminement littoral. Parmi les ouvrages extérieurs, on distingue principalement les digues à talus en enrochement et les digues verticales. Mais il existe aussi : les digues mixtes, les digues et parois verticales non réfléchissantes, les ouvrages discontinus, les brise-lames flottants et les brise-lames pneumatiques.

III.1 Les digues à talus Les digues à talus sont constituées d'un empilage d'enrochements naturels et/ou de blocs artificiels en béton, couronné par un mur plus ou moins élevé. Elles possèdent une emprise importante et nécessitent de grandes quantités de matériaux.

Figure 11: Digue à talus III.2 Les digues verticales

Les digues verticales sont des digues dont les faces du côté extérieur et intérieur sont verticales. Ces digues peuvent être en maçonnerie ou le plus souvent en blocs de béton de ciment empilés puis solidarisés. Ces digues peuvent être accostables. Elles seront en général fondées sur un sol de bonne qualité par l'intermédiaire d'une assise rocheuse. Elles s'emploient régulièrement pour les ouvrages extérieurs à grande profondeur. Le talus du côté large est protégé contre l'action de la houle par des blocs naturels ou artificiels de poids élevé.


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Figure 12: Digue verticale

III.3 Les digues mixtes Ces ouvrages peuvent être réalisés lorsque l'emploi d'une digue à talus ou d'une digue verticale pose trop d'inconvénients ou ne peut être considérée. On rencontre généralement ces ouvrages dans les mers à fort marnage dans les zones où la morphologie de la côte et du fond limitent leur exposition à la houle. Lorsque les profondeurs sont importantes, la digue est souvent de type mixte : la partie inférieure est constituée sous forme d'un ouvrage à talus, surmonté par un ouvrage de type vertical. Les dimensions et la structure de l'ouvrage vertical doivent être suffisantes pour résister aux efforts des vagues déferlantes. Ce type d'ouvrage est difficile à calculer et à entretenir. Il est cependant déconseillé de l'utiliser sauf dans certains cas particuliers où son emploi s'impose.

Figure 13: Digue mixte Les digues mixtes présentent en raison de leur couronnement vertical de grande hauteur des possibilités d'accostage que ne présente pas une digue à talus dans les mêmes conditions. Elles génèrent de fortes dépenses d'entretien dans des sites moyennement exposés, et peuvent être sujettes à de graves accidents lorsqu'elles sont soumises aux grandes houles océaniques.


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III.4 Ouvrages discontinus Les ouvrage discontinue sont basés sur le fait que la majeure partie de la houle est concentrée à la surface c’est-à-dire sur la partie supérieure de la masse liquide. Pour réduire l'agitation en aval de l'ouvrage par rapport au sens de propagation de la houle. Ils sont constitués par une forte poutre, portée par des piles ou des pieux.

III.5 Les Brise lames-flottants Les brise lames-flottants sont basés sur les mêmes principes que les ouvrages discontinus, ils considèrent aussi le fait qu'il peut être intéressant dans certains cas d'amortir une bonne part de l'énergie de la houle dans les tranches d'eau superficielles au moyen d'un système léger et peu coûteux. Ils conviennent surtout à des ouvrages provisoires, des ports de travaux ou postes militaires. La ruine de ce genre d’ouvrage est complète et l’efficacité résiduelle est nulle.

III.6 Les Brise-lames pneumatiques Ils consistent à injecter un fort courant d’air au moyen d’un tube perforé posé sur le fond du plan d’eau à sa limite extérieure. L’air comprimé sort sous forme de bulles qui s’exposent en montant à la surface. La turbulence créée par l’air absorbe une grande partie de l’énergie de la houle et amortit son amplitude. Ils ne sont intéressants que pour des ouvrages provisoires, militaires ou pour les ports de travaux car une panne de circuit pneumatique en cas de tempête laisse les installations sans aucune protection.

III.7 Les passes ou chenaux d’accès Ce sont des genres de canaux artificiels ou naturels par où passent les navires pour accéder au port. Ils doivent être maintenus à une profondeur et une largeur, exactes, pour ne pas créer d’accident car les navires font des manœuvres et peuvent se heurter. Le plus important est que les bateaux ont un tirant d’eau à respecter pour pouvoir se mouvoir.


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CHAPITRE IV: MANUTENTION D’UN PORT Dans la démarche de conception d'un port les moyens de manutention ne doivent jamais être négligés car l'efficacité ou non de la manutention aura un grand impact sur le coût d'exploitation du port. Ils sont constitués par des équipements qui permettent la liaison entre le navire et les moyens de transports terrestres ou fluviaux. Or elle dépend surtout de la nature et de l’importance du trafic ainsi que de la conception et de la taille des navires. Le trafic maritime est caractérisé généralement en 3 catégories de marchandises: - Les marchandises diverses, en petits colis parfois tous identiques; - Les pièces lourdes, en gros colis isolés (conteneurs…) - Et les marchandises en vrac (solides ou liquides), en grosses masses. Un port bien équipé offre des services rapides aux navires, mais la mauvaise qualité des conditions de manutention entraîne sans doute une augmentation du temps de séjour à quai, et augmentent fortement le coût du transport maritime et un alourdissement du coût de transport de la marchandise.

IV.1 Manutention par grue : Quand la manutention utilise des grues de quai, le poste est équipé de 3 ou 4 grues à crochet. Ces grues sont formées par :

- Un portique roulant sur des voies ferrées spéciales implantées parallèlement au quai ; - Et supportant une partie mobile, pivotant autour d’un axe vertical, sur laquelle est articulée une flèche inclinable ; Ce qui permet de dégager le gabarit du navire pendant les manœuvres d’accostage et d’atteindre tous les aplombs de la cale. La manutention à terre a pu être mécanisée en utilisant des chariots-élévateurs roulants sur la zone bord à quai et les terre-pleins.

Figure 14 : Manutention par grue


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IV.2 La conteneurisation : La conteneurisation consiste à emballer des marchandises de tailles et de dimensions les plus diverses dans des coffres rigides de grandes dimensions et de formes identiques. Ces conteneurs peuvent être manipulés pour charger et décharger le navire, être déplacés à terre et chargés ou déchargés d’un mode de transport terrestre (route, rail, voie navigable). Ce conteneur est à la fois un mode de conditionnement et un support logistique, permettant de mécaniser et accélérer les manutentions et, en outre, d’assurer la conservation de la marchandise. En 1965, l’Organisation pour la Normalisation Internationale (ISO) a recommandé des normes, l’unité de mesure devenant l’EVP (Equivalent Vingt Pieds) ou TEU (Twenty Equivalent Unit). Les dimensions des conteneurs sont de 20’x8’x8’ (1EVP) ou 40’x8’x8’ (2EVP).

Figure 15 : Navire porte-conteneurs et manutention par chariot IV.3 Portique à conteneurs :

Les portiques sont utilisés pour la manutention navire/quai roulent sur des voies ferrées parallèles au quai. Ils comportent un avant-bec qui est relevé au moment de l’accostage du navire. Le conteneur est accroché à un dispositif adapté, lequel est suspendu à un chariot qui roule sur la poutre horizontale constituée par les parties mobiles et fixe du portique. Le conteneur est amené ou enlevé de la partie située sous l’arrière-bec par des chariots qui le déposent ou le prennent sur le parc situé en arrière. La cabine de commande du système de levage se déplace également sur la partie horizontale, souvent indépendamment de ce dernier, de façon à permettre à l’opérateur de se positionner à l’emplacement où il a la meilleure visibilité de la zone où il doit saisir ou poser le conteneur.

Figure 16 : Terminal a conteneur du port rapide (Le Havre)


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IV.4 Vraquiers pour minerais : Le chargement et le déchargement du navire peut être effectué par des portiques équipés de bennes preneuses. La benne est suspendue à un chariot qui roule sur une poutre horizontale du portique constituée par un avant-bec relevable afin de dégager le gabarit du navire à l’accostage ou au départ et une partie fixe à l’aplomb du quai. Au déchargement, le produit est déversé sur des bandes transporteuses qui l’amènent au stock à terre. Le déchargement peut également être effectué au moyen de portiques équipés d’une roue-pelle: le produit est élevé par une chaîne à godets et déversé sur des bandes transporteuses qui le conduisent au stock.

Figure 17 : Portique a benne pour minerais/ charbon Conclusion partielle A travers cette partie de généralité, nous avons fait une présentation des variantes maritime. Nous ne nous sommes pas seulement limiter aux types de port mais nous avons élargir cette étude en présentant les différent ouvrages qui les constitues ainsi que les forces agissantes en général sur les ouvrages d'accostage et les différents moyens de manutentions portuaire. Les ouvrages en site maritime sont spécifiques pour plusieurs raisons. Leur distinction est notamment liée à la variété des types de structures. La réalisation de ces ouvrages est soumise à des contraintes de mise en œuvre particulières.


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PARTIE II : ENVIRONNEMENT DU PROJET

Projet d’aménagement du port de Soalara Sud Madagascar

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CHAPITRE V : DESCRIPTION DE Pour définir la construction d'un tel projet, il faut recueillir tous les éléments de la zone d'étude qui pourraient avoir un impact : c'est

V.1 Localisation du projet et délimitation de la zone d’influenceV.1.1 Localisation du projet

Le projet se situera sur la commune rurale de Soalara Sud située dans le SudMadagascar, à 40 km, de la ville de Tuléar en passant parbordure du Canal du Mozambique et près de l’embouchure du fleuve Onilahy. La appartient à la Région Atsimo Andrefana, faisant partie de District de Toliary II. Elle se situe, sur le littoral par 23°35’ de latitude Sud et 43°43’ de longitude Est.Elle couvre environ une superficie de 525,41 km² et est limitée � au Nord par la commune r� au Nord-Ouest par le Canal de Mozambique� au Sud-Ouest par la commune rurale� au Sud par la commune rurale de Beheloke� au Sud-Est par la commune rurale de Maroarivo� à l’Est par la commune rurale d’Ankazomanga


DE LA ZONE D’ETUDE Pour définir la construction d'un tel projet, il faut recueillir tous les éléments de la zone d'étude qui pourraient avoir un impact : c'est-à-dire toutes les conditions physiques du site considéré.

Localisation du projet et délimitation de la zone d’influence Localisation du projet

Le projet se situera sur la commune rurale de Soalara Sud située dans le SudMadagascar, à 40 km, de la ville de Tuléar en passant par la Commune de Saint Augustinanal du Mozambique et près de l’embouchure du fleuve Onilahy. La Andrefana, faisant partie de District de Toliary II. Elle se situe, sur le e Sud et 43°43’ de longitude Est. (cf. figure 19). Elle couvre environ une superficie de 525,41 km² et est limitée : au Nord par la commune rurale de Saint Augustin et d’Ambolofoty uest par le Canal de Mozambique uest par la commune rurale d’Anakao au Sud par la commune rurale de Beheloke st par la commune rurale de Maroarivo Ankazomanga à l’Est par la commune rurale d’Ankazomanga

Image Satellite de la zone d’étude (Source : Google Earth)


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Pour définir la construction d'un tel projet, il faut recueillir tous les éléments de la zone d'étude s du site considéré.

Le projet se situera sur la commune rurale de Soalara Sud située dans le Sud-Ouest de ommune de Saint Augustin, en anal du Mozambique et près de l’embouchure du fleuve Onilahy. La Commune Rurale Andrefana, faisant partie de District de Toliary II. Elle se situe, sur le


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Figure 18 : Localisation de la Commune Rurale de Soalara


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La commune rurale de Soalara Sud est composée des neuf (09) Fokontany suivants : Soalara-Bas, Soalara-Haut, Andranotohoke, Ankilimivony Temaromainty, Ankilimivony Temarovaly, Antsirafaly, Ankaranila, Tanambao, Andahivahy. Les villages par Fokontany et leur distance par rapport au chef-lieu de la commune sont représenté dans le tableau suivant : Tableau 1 : Distance de chaque fokontany par rapport au chef-lieu de la commune.

N° Fokontany Distance par rapport au chef-lieu de la Commune Villages par Fokontany

1 Soalara Bas 00m -Ampotaky, -Antselahatsy, -Takandrefa, -Tatsinanana

2 Soalara Haut 01 km -Soalara Haut 3 Andranotohoke 22 km -Andrangy -Andranotohoke 4 Ankilimivony Temaromainty 24 km -AnkilimivonyTemaromainty 5 Ankilimivony Temarovaly 24 km -AnkilimivonyTemarovaly 6 Antsirafaly 04km -Antsirafaly 7 Ankaranila 08 km -Ankaranila 8 Tanambao 01 km -Tanambao 9 Ambahivahy 30 km -Ambahivahy -Vatolalaky (Source : Commune de Soalara) V.1.2 Zone d’influence du projet

La réalisation de ce projet influera directement la population résidente à Soalara car il permettra un accès plus facile sur le région proprement dit, qui est un endroit touristique du partie de la Parc National de Tsimanampetsotsa, Anakao et Nosy-vé et indirectement tous les Malgaches par une amélioration des conditions économiques de Madagascar sur la possibilité d’exploitation des calcaires, de Jatropha et des charbons de terres de la Sakoa qui seraient un source de revenue. V.2 Historique de la Commune V.2.1 Origine de la Commune

Un amiral Hollandais nommé Cornelius HOUTMAN a marqué le village sur sa carte avant le XVIème siècle, mais la Commune de Soalara Sud a été créée depuis la Première République de Madagascar.


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V.2.1 Toponymie Le nom de la commune vient de l’intrusion d’un gendre chez ses beaux-parents. Comme ils ne l’aimaient pas vraiment, ils l’avaient invité en lui donnant le jus d'Euphorbialaro en guise de bienvenue. Le gendre qui avait pu constater que ce n’était pas du lait qu’on lui donnait, disait que le village de sa femme a un bon « laro », qu’on peut traduire, littéralement, Soalaro. Le laro ou latex est une espèce de fourré à Euphorbiacées parmi lesquelles prédominait l’espèce Euphorbialaro qui sert à enivrer les poissons quand le latex de l’arbuste a été répandu dans l’eau de mer. Par la suite, le village a pris le nom de Soalaro. De par un problème phonétique, les colonisateurs français avaient modifié de façon accidentelle Soalaro en Soalara. Au fil des temps, l'appellation est changée en Soalary et, des fois, en Salary par les habitants. Actuellement, la population utilise indifféremment les appellations Soalara ou Soalary ou Salary. Parfois, le nom du village est suivi de "Atsimo" pour le distinguer d'une autre localité phonétiquement de même nom qui se trouve sur le littoral au Nord de Manombo. Le nom d'origine Soalaro est complètement oublié.

V.2.2 Evénements marquants Soalara Sud était un village portuaire pour l’exportation du charbon de terre de la Sakoa du temps de la colonisation.

V.2.2 Mouvements de la population La Commune rurale de Soalara à un caractère cosmopolite, peuplée en majorité par les Vezo, les Tanalana et les Antandroy. Les Vezo avèrent être originaire de plusieurs mouvements migratoires datant qui sont vérifiés au cours des siècles passés à l'intérieur de l'ensemble méridional de Madagascar. Les Tanalana se relient à la migration mahafaly vers les XVIème siècles après une rupture avec les anciennes dynasties Mahafaly et Maroserana. Les Antandroy proviennent du plateau Karimbola et du bassin sédimentaire d'Ambovombe, Antanimora et Tsihombe. Ils se sont installés sur la plaine côtière, surtout à l'époque coloniale. Les Vezo ont tendance à migrer vers les zones plus poissonneuses pendant une certaine période de l'année tandis que les Tanalana sont des agro-éleveurs mais le contact avec la mer et l'influence des Vezo poussent plusieurs d'entre eux à s'orienter vers la pêche, par contre les Antandroy sont plutôt sédentaires.

V.3 Démographie et description du projet V.3.1 Démographie

La démographie est l’étude scientifique des populations. Une population est constituée par l’ensemble des personnes qui habitent un lieu donné. En 2012, la population de la Commune est estimée à 9 330 habitants dont 3 741 hommes et 5 489 femmes avec un accroissement de la population d’environ 2,5 % par an. Le tableau suivant donne le nombre de population enregistrée en 2012 :


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Tableau 2 : Effectif de la population de la commune Soalara

Population totale Hommes Femmes Population active (18 à 60 ans) 9 330 3741 5 489 4 756 (Source : INSTAT) V.3.2 Description du projet

Le projet prévoit la construction d’ouvrages de protection contre l’agitation, il consiste donc à mettre en place une digue à talus en enrochement de 1250 ml qui nécessiteront la mise en œuvre de matériaux divers, en provenance de carrière (enrochements, remblais sableux, granulats à béton) et un quai horizontal de 400 ml à -17 ,50 ZH qui est destinée aux activités d'embarquement et débarquement, constitué de bloc en béton préfabriqué, desservant un terre-plein arrière, il sera équipés par des système de défenses en caoutchouc et des bollards, afin de protéger le quai un cavalier en enrochements sera mise en place (protection de talus). Un dragage du chenal de navigation, de la zone d’évitage et du bassin du port sera réalisé. V.4 Etude social de la commune V.4.1 Le marché

Le seul marché de la commune se trouve à Soalara bas, il occupe une place importante, les gens viennent chaque semaine pour vendre leurs produits et pour acheter de quoi ils ont besoins. Sa puissance d’attraction peut atteindre jusqu’à 30 km. Les commerces concernent particulièrement des produits locaux (agricoles et élevages) et des produits de premières nécessités. V.4.2 Infrastructures en eau

La population s’approvisionne en eau de puits ou à partir des résurgences de sources sous terraines. Le traitement de l’eau, pour la rendre potable, est inexistant. Hors l’eau des puits et des résurgences sont saumâtres. Les puits en buse ont été construites par les organismes de développement tels que le PNUD, l’ONG Aide et Action tandis que le reste l’ont été par la population locale. Tableau 3 : Les puits dans la commune de Soalara

Fokotany Nombre de puits Buse Non buse Total Soalara Bas 02 05 07 Soalara Haut 03 02 05 Andranotohoke 05 01 06 Ankilimivony Temaromainty 01 03 04 Ankilimivony Temarovaly 00 01 01 Antsirafaly 04 02 06 Ankaranila 01 05 06 Tanambao 01 02 03


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Fokotany Nombre de puits Buse Non buse Total Ambahivahy 00 01 01 Total 17 22 39 (Source : Monographie de la commune)

Le PNUD a apporté son intervention dans la zone par l'intermédiaire du projet RPPMED/Composante Eau qui a comme activité en 1998 à 2001. Quatre (04) forages ont été réalisés dans la vallée d'Antsaitsaika, fokontany d'Antsirafaly dont deux (02) d'observation et les deux (02) autres destinés à être exploités par gravité pour alimenter en eau Antsirafaly et Anakao. Un (01) forage a été fait à Ankilimivony Temarovaly qui peut alimenter en eau deux fokontany (Temarovaly et Temaromainty). Tous ces forages sont confrontés à divers problèmes, soit d'ordre technique ou en attente de financement pour l'exploitation. L'ONG "Aide et Action" a réhabilité le puits de Soalara mais l'infrastructure a été endommagée. Le CTA/EMC de Toliara avait appuyé dans le cadre du PE2, la réhabilitation de : - deux (02) puits à Soalara; - un (01) puits à Antsirafaly; - un (01) puits et un (01) abreuvoir à Andranotohoke; - un (01) puits et un (01) abreuvoir à Ankilimivony Temaromainty.

V.4.3 Electrification rurale L’électricité est inexistante dans la commune, certains foyers utilisent des groupes électrogènes ou des panneaux solaires.

V.4.4 Les communications La commune ne dispose pas de service postal. Par contre elle est joignable par téléphone mobile (Réseau Orange, Airtel et Telma). Cinq stations radios sont bien captées dans la commune dont quatre radios locales et la radio Nationale.

V.4.5 Education Sur les neuf (09) fokontany de la commune de Soalara, seul trois (03) dispose d’écoles primaires publiques (EPP) ; dont une a été construite par Aide et Action MADA SUD dans le fokontany de Soalara Bas, une dans le fokontany d’Antsirafaly par le Fonds d’Intervention pour le Développement (FID), direction Interrégional de Toliara et une dans le fokontany d’Andranotohoke par la commune. Un (01) collège d’enseignement général (CEG) a était construit par la commune en 2004. La situation du corps enseignant dans la commune rurale de Soalara est présentée comme suit:

Tableau 4 : Situation générale de l’enseignement dans la commune de Soalara ENSEIGNANT FONCTIONNAIRE MAITRE FRAM TOTAL

CEG 03 03 06


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ENSEIGNANT FONCTIONNAIRE MAITRE FRAM TOTAL EPP Soalara 04 05 09 EPP Antsarafaly 01 01 02 EPP Andranotohoke 01 01 02 TOTAL 09 10 19

(Source : Commune rurale de Soalara) Parmi les dix-neuf (19) enseignants, neuf (09) d’entre eux sont fonctionnaires et le reste, à la charge des parents d’élèves.

V.4.6 Santé La Commune dispose de deux centres de soin : un Centre de Santé de base niveau I (CSBI) situé à Ankilimivony, à 24 km du chef-lieu de la commune, et un Centre de Santé de niveau II (CSBII) à Soalara bas. Particulièrement les malades nécessitant des opérations chirurgicales et des radiographies sont évacués à Toliara. Un médecin généraliste et une sage-femme s'occupent du CSB II par contre un infirmier et un aide sanitaire font fonctionner le CSB I d'Ankilimivony. La vente des médicaments se fait au niveau des CSB car la commune ne dispose d’aucun pharmacie ou de local de distribution de médicament agrée par l’Etat. Des Comité Villageois d’Animation (CVA) ont été mis en place dans les fokontany pour but de sensibiliser les communautés (planning familial, les maladies sexuelles transmissibles,..)

Tableau 5 : Situation du service de santé dans la commune de Soalara Etablissement Personnel de santé Nombre de consultation mensuel CSBI 1 paramédical NR CSBII 1 médecin et 1paramédical 429

(Source : monographie de la commune de Soalara) V.5 Les activités économiques V.5.1 Secteur primaire L’agriculture

La production agricole est l’une des activités principales de la région. Les techniques agricoles utilisées sont les plus simples, avec l’utilisation de l'angady. L’insuffisance d'eau reste un grand problème, car aucun aménagement hydro-agricole n'est possible du faite qu’aucun fleuve ni rivière ne traverse la commune donc le type de culture reste pluvial (seulement pendant la période de pluies). Les principaux type de culture sont: le manioc, la patate douce, le maïs, le pois vohem (lojy ou voanemba), la courgette (mody), les cucurbitacées (pastèque, voatango) et les légumineuses. Les principales productions de la commune sont données dans le tableau suivant :


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Tableau 6 : principales productions dans la commune DESIGNATION TYPE DE CULTURES SUPERFICIE (Ha) PRODUCTION (Tonne) Céréale Maïs 176 88 Légumineuse Dolique et pois vohem 810 205,5

Voandzou 100 25 Tuberculeuses racine

Manioc 246 123 Patates douces 217 108

Légumes Cucurbitacées NR NR Antsoroko 624 156

(Source, ACCORDS, 2005) La pêche

La pêche est de type traditionnel, seuls les gens des fokontany situés sur le littoral les pratiquent, ceux de Soalara haut et de Soalara bas ainsi que ceux de Tanambao (à 1km du littoral) mais les habitants des autres fokontany viennent saisonnièrement pêcher surtout pendant les périodes sèches. On peut remarquer que la production est faible et ne dépasse pas une tonne par an. L’élevage

L’élevage bovin et caprin occupe une grande place dans le système agro-pastoral de la région. Le système d’élevage est étendu. Les bœufs servent à résoudre les crises monétaires en période de soudure et ont une valeur culturelle pour la population. L’élevage ovin est réservé aux ethnies autres que les Vezo car le mouton est tabou chez eux. Le pâturage se fait dans les parcelles bocagères et dans les étendues de graminées. Le tableau ci-dessus montre l’effectif des troupeaux de la commune de Soalara.

Tableau 7 : Effectif des cheptels dans la commune FOKONTANY BOVIN CAPRIN OVIN PORCIN VOLAILLE Soalara Bas 389 2320 423 0 387 Soalara Haut 356 1 310 101 27 128 Andranotohoke 1 021 4 010 1 740 0 157 AnkilimivonyTemaromainty 345 520 175 0 102 AnkilimivonyTemarovaly 1 240 4 350 2 004 0 237 Antsirafaly 516 3 210 1 615 0 495 Ankaranila 180 3 120 1 213 0 576 Tanambao 31 252 28 5 101 Ambahivahy 157 1 435 137 0 195


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FOKONTANY BOVIN CAPRIN OVIN PORCIN VOLAILLE Total 4235 20527 7436 32 2378 (Source : Enquête pour la collecte de données de base socio-économique et culturelle au niveau des laboratoires de terrain PNUD PE3, SAGE, UTR Toliara)

V.5.2 Secteur secondaire Etant donné que le secteur secondaire regroupe les activités liées à la transformation des matières premières issues de secteur primaire. En générale la commune de Soalara Sud n’en procède aucune.

Artisanat Le mortier en roche calcaire est l’un des produits de l’artisanat qui fait la renommée de Soalara. Les villageois fabriquent également des poteries, ainsi que de la broderie, la vannerie (natte et panier), Ces produits sont vendus sur place ou collectés par des revendeurs basés à Toliara. A ces activités s’ajoute la confection de filets et de cordage en sisal, la fabrication de bêche et de machette, de charrettes et de pirogues, sur commande. Le développement de l’artisanat est fortement handicapé par l’absence de débouchés et le manque d’encadrement.

Mines Le sous-sol de la commune recèle des dalles calcaires exploitées localement pour la fabrication de mortier, des coraux subfossiles qui intéresseraient les fabricants de chaux. L'exploitation des dunes anciennes est envisageable. Longtemps méconnues, ces ressources ont été l’objet de prospection de la part de quelques sociétés (Madagascar Minerals Resources, Dynatec, Pan African Mining Madagascar pour les pierres calcaires, une société chinoise pour les dunes flandriennes).

V.5.3 Secteur tertiaire La commune dispose de potentialités touristiques. Plusieurs sites attirent les touristes étrangers et locaux, mais demeurent sous-exploités. On peut citer, entre autres : le Parc National de Tsimanampetsotsa, la mangrove de Lavenombato, les plages sur le long du littoral et le parc marin de Nosy Ve et Anakao.

V.6 Transport Soalara est fortement enclavé, pour accéder à la commune on doit faire un détour en taxi-brouse de plus de 300 km, de Toliara en passant par la RN 7 jusqu’à Andranovory, puis la RN 10 vers Betioky, Beheloka et Anakao. Le mauvais état de la route limite le déplacement des taxis brousse en période de pluies. Des charrettes sont utilisées pour se déplacer d'un fokontany à un autre et surtout pour évacuer les produits agricoles. La voie maritime est la plus utilisée, mais dépendante de l'état de la mer. Quelques piroguiers transportent des voyageurs, des produits de pêche et agricoles pour relier Soalara et la Ville de Sainte Augustin.


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CHAPITRE VI : ETUDE PRELIMINAIRE VI.1 Etude climatologique et hydrologique VI.1.1 Etude climatologique

Température La région est caractérisée par un climat tropical aride à semi-aride selon l’indice d’aridité de Thornthwaite (Battistini, 1964) à deux saisons : une saison chaude et pluvieuse de décembre à mars avec une température moyenne entre 24°C et 34°C et une saison plus fraîche et sèche d’avril à novembre avec une température moyenne entre 17°C et 28°C.

(Source : Direction de la Météorologie de Tuléar)

Figure 19 : Diagramme de température Pluviométrie

La zone d’étude est une des régions les plus sèches de Madagascar. C’est dans cette région que l’on trouve les stations les moins arrosées de Madagascar.

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)

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Diagrame de Température


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Figure On peut constater une hauteur de pluie de 275 mm/an à Soalara.La variabilité des précipitations est très importante et provoque constamment d’importantes sécheresses. Celle-ci est à la fois spatiale et temporelle :

- au niveau des totaux pluviométriques annuels qui peuvent varier d'un facteur 5 d’une année à l’autre - au niveau de la durée des précipitations (cumul des jours de pluie)- au niveau de la répartition des pluies dans l’année, pouvant faire alterner de longues périodes de sécheresse avec des épisodes pluvieux très courts mais très intenses

’aménagement du port de Soalara Sud Madagascar ZAFITSARA Sitraka Virginie

Figure 20 : Carte des isohyètes du Sud-ouest n peut constater une hauteur de pluie de 275 mm/an à Soalara. La variabilité des précipitations est très importante et provoque constamment d’importantes

ci est à la fois spatiale et temporelle : niveau des totaux pluviométriques annuels qui peuvent varier d'un facteur 5 d’une au niveau de la durée des précipitations (cumul des jours de pluie) au niveau de la répartition des pluies dans l’année, pouvant faire alterner de longues iodes de sécheresse avec des épisodes pluvieux très courts mais très intenses


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La variabilité des précipitations est très importante et provoque constamment d’importantes niveau des totaux pluviométriques annuels qui peuvent varier d'un facteur 5 d’une

au niveau de la répartition des pluies dans l’année, pouvant faire alterner de longues iodes de sécheresse avec des épisodes pluvieux très courts mais très intenses


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Figure 21 : Répartition de précipitation moyenne mensuelle à Tuléar et Soalara sur 35 ans et 18 ans

(Source : Direction de la Météorologie de Tuléar) Ensoleillement

Les durées moyennes d’ensoleillement variant de 8 à 12 heures par jour avec une moyenne de l’ordre de 10 heures. L’important ensoleillement de la région est causé par sa faible nébulosité et ses faibles précipitations avec la faible latitude de la zone. Vent

La région est caractérisée par un vent du Sud soutenu soufflant entre 15 et 20 nœuds quasi quotidiennement qui procède une caractère d’une brise marine assez forte, se levant dans le courant de la matinée et atteignant leur maximum d’intensité au milieu de l’après-midi (Pichon, 1964). Les résultats suivant sont donnés à titre indicatif afin de montrer la tendance générale des vents dans la région : Les vents du Sud dominent en toutes saisons (Tsioka Atsimo), 40% des cas en saison fraîche, 36% en saison chaude. En saison fraîche, les brises de mer (Ouest à Sud-Ouest) et brises terre (Est à Sud-Est) présentent, à quelques points près, les mêmes fréquences. En saison chaude, on observe une diminution des vents de secteurs Est et Sud-Est avec un léger renforcement du secteur Ouest et Sud-Ouest. La distribution des directions d’incidence de la station de Toliara montre également que 86 % des cas, les vents dominant proviennent du Sud, Sud-Ouest et Ouest, et atteignent en moyenne une vitesse comprise entre 14 à 16 nœuds, ces vents provoqueront sur la côte de Soalara une agitation persistante de l’eau. Seul une petite partie de la côte serait abrité par cette houle du coté d’Ambatobetanala qui ne recevra que des ondes amorties du Nord-Ouest.

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Diagramme de précipitation

moyenne mensuelle

Tuléar (moyenne sur 35 ans) Soalara (moyenne sur 18 ans)


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VI.1.2 Etude hydrologique Soalara se situe prés du débouché en mer du fleuve Onilahy dans le canal du Mozambique par un estuaire, dans la baie de Saint-Augustin. Cet estuaire se prolonge en mer, à plus de 2000 m de profondeur par un gigantesque canyon sous-marin. L’Onilahy coule selon une direction générale d’Est en Ouest, appartient au domaine hydrologique du Sud-Ouest.

Figure 22 : Bassin de l’Onilahy

Il draine un bassin d’une superficie de 31 600km², dont toute la partie supérieure, où le chevelu hydrographique est le plus développé, est située dans le socle. La branche mère du fleuve (Mangoky) prend sa source vers 1300m d’altitude. Après la traversée des terrains de l’Isalo, l’Onilahy coule vers l’Ouest dans un lit très large, perturbé par des bancs de sables à l’étiage, et présentant de nombreux méandres. Dans la zone sédimentaire, il existe deux affluents à débit constant, en rive droite, descendant du massif de l’Isalo, dont la rivière Andoharano. La traversée du plateau calcaire se fait avec des pertes importantes dont témoignent les résurgences que l’on peut voir tout le long de la côte. Le débit spécifique de crue décennale de l’Onilahy est assez faible pour un bassin de sa taille il est estimé à 2300 m3/s. Les apports du fleuve Onilahy resteraient négligeables, du fait de la présence d’un vaste canyon sous-marin, à l’embouchure de son estuaire (Battistini, 1975).


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Tableau 8 : Débits moyens mensuels et annuels du fleuve Onilahy (1951

(SourceAvec une lame d’écoulement moyennecorrespond à un déficit d‘écoulement VI.1.3 Etude géologiqueDe l’Est vers l’Ouest la zone d’étudedistincts le plateau calcaire et la plaine côtière

Figure 23 : Situation et VI.1.3.1 La plaine côtière

Cette partie est limitée par la falaise du plateau calcaire à l'Est, et à l’Ouest par le canal du Mozambique, la plaine côtière forme une bande continue. L’existence de la falaise rectiligne est liée à un accident tectonique majeur,ni la position exacte, ni le rejet dans notre zone.quaternaires de différentes générations, vive


: Débits moyens mensuels et annuels du fleuve Onilahy (1951

(Source : Fleuve et rivière de Madagascar) moyenne H de 165 mm, une pluviométrie moyenned‘écoulement DE de 635 mm (Ke= 21 %). Etude géologique la zone d’étude procure deux grandes compositions morphologiques biens distincts le plateau calcaire et la plaine côtière.

: Situation et contexte morphologique de la zone d’étudeLa plaine côtière

imitée par la falaise du plateau calcaire à l'Est, et à l’Ouest par le canal du Mozambique, la plaine côtière forme une bande continue. L’existence de la falaise rectiligne est iée à un accident tectonique majeur, qui a abaissé le compartiment Ouest mais dont on ne connait e, ni le rejet dans notre zone. La bande côtière est recouverte de dunes quaternaires de différentes générations, vives ou fixées, souvent grésifiées.


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: Débits moyens mensuels et annuels du fleuve Onilahy (1951-1974)

, une pluviométrie moyenne P de 800 mm,

procure deux grandes compositions morphologiques biens

contexte morphologique de la zone d’étude

imitée par la falaise du plateau calcaire à l'Est, et à l’Ouest par le canal du Mozambique, la plaine côtière forme une bande continue. L’existence de la falaise rectiligne est uest mais dont on ne connait La bande côtière est recouverte de dunes


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VI.1.3.2 Plateau calcaire Le plateau calcaire est tout proche de Soalara. La limite Est du plateau, marquée par une grande cuesta subméridienne culmine à environ 400 mètre. L’altitude diminue régulièrement quand on se rapproche de la mer pour atteindre une centaine de mètres au niveau de la falaise surplombant la plaine côtière. Ce plateau est globalement recouvert d’une épaisse croûte calcaire qui ne laisse apparaître qu’exceptionnellement la roche en place. L’ensemble tabulaire du plateau calcaire repose sur des terrains sédimentaires anciens.

VI.1.4 Paramètres géotechniques L’étude consiste à la détermination des coupes du sol en place afin de déterminer la qualité des couches traversées, la cote des horizons résistants et l’homogénéité ou l’hétérogénéité du sol du site pour proposer et étudier la fondation adéquate pour chaque ouvrage. Des sondages au pénétromètre dynamique avec prélèvement de carottage ont été effectués au droit des ouvrages par le laboratoire COMAC. En annexe une coupe du sondage.

VI.1.5 Justification du projet Le futur port de Soalara Sud donnera une nouvelle ardeur à l’économie de Madagascar. Il vise à ancrer la commune à une espace portuaire d'intérêt national et faire de la zone un modèle de développement régional intégré. Le port occupe en effet une position stratégique car il se situe dans l'axe qui relie les pays du Golfe Persique, de la mer d’Oman, du Golfe d’Aden, de la mer Rouge et l'Afrique par le canal de Mozambique mais aussi il permet l’ouverture de la nouvelle route maritime entre la partie Asiatique et la partie Sud-Ouest de Madagascar Le projet consiste à construire un port pour Bulkcarriers de type Cape Size et Super Panamax de 175 000 DWT, avec une capacité d’échanges allant jusqu’à 15 millions de tonnes de marchandises par an. Il a pour but de développer la commune rurale de Soalara Sud et de ses proximité en lui permettant une accessibilité à un réseau de transport maritime adéquat qui permettra le désenclavement de la commune et contribuera au développement économique et social de la zone d’influence ainsi que l’amélioration du niveau de vie de la population donc une réduction de la pauvreté, en vue de l’exportation des produits pondéreux en vrac tels que le calcaire, le charbon de terre provenant de la région, et des autres minéraux. En générale, il joue un rôle spécifique dans la politique de développement national car c’est un élément privilégié d’aménagement de territoire, elle permettra une diminution du coût de transport et un raccourcissement des distances car le port sera l’accès le plus économique pour l’exportation des productions et l’importation des divers besoins.

VI.2 Etude océanographique L’étude océanographique consiste à faire une étude scientifique des fonds océaniques et du milieu marin. Pour dimensionner au mieux l'installation des ouvrages, les connaissances des caractéristiques et données océanographiques au droit des sites du projet sont importantes.


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VI.2.1 Houle L’agitation est un paramètre indispensable à prendre en compteCette agitation peut dépendre de la houlesurface de l’eau : lors d’un coup de vent, la surface de la mer se couvre des rides,vent augmentant, la déformation de la surface s’accentue, désordonné, sans qu’il soit possible de distinguer une propagation dans une direction déterminée (agitation à trois dimensions) ; si le vent persiste, les vagues se forment et progressent dans la direction où souffle le vent ; l’agitation tend à devenir un phénomène à deux dimensions en donnant une houle cylindrique. Le profil des lames est fortement dissymétrique, les crêtes étant couchées sous le vent et les creux allongés avec de faibles pentes. A partir d’une certainecambrure, la crête des vagues se brise avec formation de rouleaux d’écume donnant à la mer un aspect moutonné. Les vents à caractères d’oscillations forcées provoquent un ébranlement de la surface de l’eau qui produit des ondes libres se propageant depuistempête. Des ondulations plus régulières que les précédentes constituent la houle proprement dite, sur laquelle a porté la plupart des études théoriques. Les vagues sont pratiquement symétriques par rapport au plan vertical passLes grandeurs caractéristiques d

Figure - β : angle entre (ox) et les plans directeurs de l’écoulement. Les équationsle repère cylindrique (O,r,- a : amplitude ; - L : Longueur d’onde (distance entre 2 crêtes)- T : période d’intervalle de temps séparant le passage de deux crêtes successives en un point ; - H : la dénivellation maximale entre une crête et - h : différence entre le fond et la surface libre au repos.- La cambrure ~� = �� - La célérité d’onde � = ��- Hauteur relative �� = ��- Longueur d’onde relative Une onde se caractérise par sa hauteur (amplitude) « H », sd’onde L0. Elle transporte de la quantité de mouvement, du moment cinétique et de l'énergie sans transporter de matière. On cherche à caractériser la houle sur le site de l'étude afin de prévoir au mieux l'installation.


L’agitation est un paramètre indispensable à prendre en compte dans la création d’un port.agitation peut dépendre de la houle ou du clapot. La houle est créée par l’action du vent à la surface de l’eau : lors d’un coup de vent, la surface de la mer se couvre des rides,vent augmentant, la déformation de la surface s’accentue, en formant des ondulations s’aspect désordonné, sans qu’il soit possible de distinguer une propagation dans une direction déterminée (agitation à trois dimensions) ; si le vent persiste, les vagues se forment et progressent dans la vent ; l’agitation tend à devenir un phénomène à deux dimensions en donnant une houle cylindrique. Le profil des lames est fortement dissymétrique, les crêtes étant couchées sous le vent et les creux allongés avec de faibles pentes. A partir d’une certainecambrure, la crête des vagues se brise avec formation de rouleaux d’écume donnant à la mer un Les vents à caractères d’oscillations forcées provoquent un ébranlement de la surface de l’eau qui produit des ondes libres se propageant depuis le lieu de formation de la tempête. Des ondulations plus régulières que les précédentes constituent la houle proprement dite, sur laquelle a porté la plupart des études théoriques. Les vagues sont pratiquement symétriques par rapport au plan vertical passant à mi-distance de deux crêtes.Les grandeurs caractéristiques d’une houle sont les suivantes :

Figure 24 : Grandeurs caractéristiques de la houle : angle entre (ox) et les plans directeurs de l’écoulement. Les équationsle repère cylindrique (O,r,ϴ,z) ; : Longueur d’onde (distance entre 2 crêtes) ; : période d’intervalle de temps séparant le passage de deux crêtes successives en un : la dénivellation maximale entre une crête et un creux successifs (H=2a) ;: différence entre le fond et la surface libre au repos.

�� Longueur d’onde relative �� = �� Une onde se caractérise par sa hauteur (amplitude) « H », sa période « T », et suivant sa longueur . Elle transporte de la quantité de mouvement, du moment cinétique et de l'énergie sans On cherche à caractériser la houle sur le site de l'étude afin de prévoir au


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dans la création d’un port. La houle est créée par l’action du vent à la surface de l’eau : lors d’un coup de vent, la surface de la mer se couvre des rides, et l’intensité du en formant des ondulations s’aspect désordonné, sans qu’il soit possible de distinguer une propagation dans une direction déterminée (agitation à trois dimensions) ; si le vent persiste, les vagues se forment et progressent dans la vent ; l’agitation tend à devenir un phénomène à deux dimensions en donnant une houle cylindrique. Le profil des lames est fortement dissymétrique, les crêtes étant couchées sous le vent et les creux allongés avec de faibles pentes. A partir d’une certaine cambrure, la crête des vagues se brise avec formation de rouleaux d’écume donnant à la mer un Les vents à caractères d’oscillations forcées provoquent un ébranlement de la le lieu de formation de la tempête. Des ondulations plus régulières que les précédentes constituent la houle proprement dite, sur laquelle a porté la plupart des études théoriques. Les vagues sont pratiquement distance de deux crêtes.

: angle entre (ox) et les plans directeurs de l’écoulement. Les équations sont écrites dans

: période d’intervalle de temps séparant le passage de deux crêtes successives en un un creux successifs (H=2a) ;

a période « T », et suivant sa longueur . Elle transporte de la quantité de mouvement, du moment cinétique et de l'énergie sans On cherche à caractériser la houle sur le site de l'étude afin de prévoir au


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Les données de la houle au large de la partie Sud-Ouest de Madagascar ont été fournies d’une part grâce à Gobal Reanalysis of Ocean Waves (GROW) une modèle exploité par Oceanweather Inc et d’autre part tirées de l’ouvrage de l’Institut Météorologique Néerlandais qui décrit par zone, pour toutes les saisons et toutes les directions les hauteurs et les périodes de la mer, du vent ou de la houle observée dans une région délimitée par 21,0° S - 26,9° S et 41,0° E – 43,9° E, représenter en annexe. La simulation rétrospective des ondes à long terme est basée sur une grille de résolution de latitude 0,625° et longitude 1,25°, s’étant sur une période de 35 ans de Janvier 1970 à Décembre 2005. Les Données de simulation rétrospective ont été obtenues par le point de mesure GP-19 187, localisé aux coordonnées suivantes : 24,375° Sud et 42,5° Est. Ils comprennent également des vitesses de vent horaire-moyennes et la direction à 10 m d'altitude.

Figure 25 : Emplacement du point de mesure 19 187 VI.2.1.1 Houle en eau profonde

La distribution de probabilité de la hauteur de houle significative est indiquée par le diagramme suivant :


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Figure 26 : Diagramme de la hauteur de houle au GP 19 187

(Source: Wave Climate Report, Sherritt International Co. – Octobre 2007) On peut constater que la hauteur des vagues dépasse 2,0 m environ 29% du temps, et de 3,0 m à 6,7% du temps. La plupart de la houle au GP-19 187 dispose d'un délai de pic spectral entre 7 et 18 secondes. La houle dépasse la période de 7 secondes environ 96% du temps, et 18 secondes d'environ 3,6% du temps. La période médiane pic de houle est d'environ 14 sec. La période de la houle peut influencer fortement les mouvements du navire.

Figure 27 : Diagramme de la période de houle au GP 19 187

(Source: Wave Climate Report, Sherritt International Co. – Octobre 2007) La figure 28 montres que la majeure partie de la houle provient du Sud-Est et du Sud-Ouest, avec le plus grand événement de la houle de Sud-Ouest.


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Figure 28 : Rose de la hauteur de houle (Hm0) au GP 19 187 (Source: Wave Climate Report, Sherritt International Co. – Octobre 2007)

La figure 29 indique que la houle excédant 14 secondes vient approximativement du Sud-Est quadrant l’Ouest Sud-Ouest.

Figure 29 : Rose de la période de houle (Tp) au point de mesure 19 187 (Source: Wave Climate Report, Sherritt International Co. – Octobre 2007)

Les plus grandes houles sont de direction Ouest Sud-Ouest avec une amplitude de 4,10 m et une période de 7 secondes avec une fréquence d'apparition de 0,01 %. Les houles observées sont généralement de la direction Sud-Ouest et Sud-Est. De périodes comprises entre 7 et 18 secondes avec des amplitudes qui ne dépassant pas 4 ,50m.


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VI.2.1.2 Mer du vent La mer se réfère aux ondes qui ont été générées localement par les vents. Pour un emplacement en eau profonde, les vagues peuvent varier de manière significative de la composante de la houle du champ d'onde locale. La mer du vent qui se forme proche de la côte de Soalara dépend essentiellement de :

• L’intensité du vent • De la durée pendant laquelle il souffle • De la longueur du Fetch (longueur sur laquelle le vent à une action sur la surface de l’eau.)

Compte tenu de la configuration de littorale, les vents du Sud-Est correspondant à l’alizé ne sont pas susceptibles de créer un clapot gênant pour la navigation ou le stationnement des embarcations dans le futur port, par contre, les vents de Sud-Ouest et Ouest vont générer un clapot important engendrant directement sur le port.

Figure 30 : Rose des vents annuelle à 7h (Gauche), à 13h (Droite) (Source : Institut Halieutique et des Sciences Marines, Toliara)

La hauteur des vagues produit par ces vents dépasse 2,0 m à environ 11% du temps, et de 3,0 m à 2,5% du temps. La distribution de probabilité d’hauteur de vague significative est représentée dans la figure suivante :

0%

5%

10%

15%

20%

25%N

NE

E

SE

S

SW

W

NW

0%

10%

20%

30%

40%

50%N

NE

E

SE

S

SW

W

NW


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Figure 31: Statistique de la hauteur des vagues au GP 19 187

(Source: Wave Climate Report, Sherritt International Co. – Octobre 2007) La plupart des vagues de la mer au GP-19 187 à pic spectral possèdent une période comprise entre 2 et 8 secondes. Les vagues dépassent la période de 2 secondes de point sec environ 79% du temps, et 8 secondes environ 4,5% du temps. On peut remarquer qu’approximativement 20% du temps, il existe des conditions calmes sans vagues.

Figure 32 : Statistique du période des vagues au GP 19 187

(Source: Wave Climate Report, Sherritt International Co. – Octobre 2007) Comme la figure suivante indique la plupart des vagues de la mer locaux proviennent de la Sud-Est, correspondant aux alizés avec une hauteur assez élevé mais ne dépasse pas 3,5 m.


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Figure 33 : Rose de la hauteur de vague (Hm0) au GP 19 187 (Source: Wave Climate Report, Sherritt International Co. – Octobre 2007)

La période de vague sur la figure suivante montre que les vagues avec la période de pointe jusqu'à 6 secondes peuvent se produire dans toutes les directions, les vagues supérieures à 8 secondes proviennent uniquement de la partie Sud-Est.

Figure 34 : Rose de période de vague (Hm0) au GP 19 187 (Source: Wave Climate Report, Sherritt International Co. – Octobre 2007)

On peut constater que la zone géographique du site étudié, est exposée à un grand régime des houles du Sud-Ouest provenant du large, tandis que l'alizé en vigueur dans la région de Sud-Est. VI.2.1.3 Houle de projet

Les mesures prises in situ montrent une certaine irrégularité relative. Il est donc difficile de caractériser les houles. L’étude des houles nécessite une prise de données successives concernant les vagues car leurs caractéristiques changent dans le temps et dans l’espace. Elles apparaissent souvent groupées en « train » comportant un certain nombre de fortes lames séparées par des


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lames d’amplitude moindre. Cependant pour les calculs, nous pouvons appliquer à ces houles réelles les procédés de la statistique mathématique et les lois de probabilités simples en se rattachant à la théorie des fonctions aléatoires. Pour la détermination de la houle de projet, nous utiliserons les données tirées de l’ouvrage de l’Institut Météorologique Néerlandais. Les données sont basées sur un ensemble de 8065 observations effectuées à bord de navires et cataloguées selon la hauteur observées (HS), la période observée, le mois de l’année, la direction de propagation (cf. annexe). En se référant sur la distribution de Rayleigh (SPM 1984) : Nous avons les relations suivantes �� = ∑ ��∑ �� H� : hauteur des vagues N�: nombre des vagues �� = �N O⁄ = 2�� La valeur moyenne du rapport H�K� H�⁄ pour un enregistrement composé de N vagues est donnée par l’équation suivante �max�~ = �lnN2 + �2√2lnN Avec C : constante d’Euler (C= 0,57722) ; N : nombre des vagues (N=8067) ; H max : hauteur de la vague la plus haute mesurée (H�K� = 8,75) AN: �� = �,��

�� ¡ �,�¢¢ √ ��= 3,99 �

Il faut considérer la surcotes due particulièrement par l’effet barométriques, la marée et le vent. Dans la condition normal la pression atmosphérique au niveau de la mer est de 1013hPa or la pression atmosphérique au niveau de la mer au voisinage de Toliara est de 915hPa. D’ou la relation entre l’augmentation statique de niveau de l’eau (zK en m) et la pression atmosphérique correspondant : zK = 0,01(1013 − 915) Donc nous prendrons une amplitude de la houle de projet centennale de Hs = 5 m et deux périodes 7 s et 18 s pour les calculs de stabilité des enrochements des ouvrages en mer. VI.2.2 Bathymétrie et topographie

Le levé bathymétrique consiste à déterminer les coordonnées tridimensionnelles des points du fond marin dans le système géodésique WGS84 à l'aide d'un récepteur GPS et d'un échosondeur. Pour la présente étude, ils ont été assemblés en combinant un levé topographique (bathymétrique et altimétrique) données fournies par Sherritt International Co. à la numérisation des contours de profondeur de la carte hydrographique de la région. La carte hydrographique utilisée était la carte 6064 (Mouillage de Soalary) du Gouvernement français avec une échelle de 1/10.000, à l'aide du logiciel Surfer 11.


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Description du logiciel: Surfer est un logiciel créé par Golden Software, il permet de réaliser des cartes à partir d’un modèle numérique de terrain (MNT). Ce logiciel permet de créer des grilles qui vont interpoler les données irrégulières des points x, y, z afin de les ordonner. Les grilles peuvent être importées depuis plusieurs sources pour produire différents types de cartes, incluant des contours, des vecteurs, des images ainsi que des cartes superficielles, dans notre cas il serait issu des données récoltées sur le terrain. Manipulation:

• Rassembler les données bathymétriques et topographiques dans une feuille d'Excel en regroupent les coordonnées métriques ainsi que la profondeur, c’est à dire créer un tableau à 3 colonnes : latitudes, longitudes et profondeurs, il faut respecter les valeurs négatives pour la bathymétrie et positives pour la topographie. • Créer une grille en allant dans : Grid => Data et parcourir le fichier Excel puis cliquer sur ok.

• Puis entré dans « Toolbar Options » pour obtenir les cartes d'isobathes en 2D et les cartes bathymétriques en 3D.

L’allure générale du littoral et du fond marin est représenté sur la figure suivante :


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Figure 35 : Carte bathymétrique en 2 D et tracé des profils de la zone d’étude

Profil : Nous avons réalisé 4 profils ; 2 perpendiculaires à la cote et 2 parallèles à cette dernière dans le but d’avoir des données plus approprié à l’évolution et aux caractéristiques morphologiques de la côte et du sous marin.

Figure 36 : Profil sous-marin n°1

Le profil 1 montre des creux sur le fond, on observe une pente très raide d'environ 16% allant jusqu'à -7 m au environ 150 m de la cote, puis suivi d’une faible pente de 3% jusqu’à 450 m suivi d’une autre pente au alentour de 27%, puis laisse place a une pente plus douce jusqu'à -20m.


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Le profil 2 correspond à un fond plus au moins régulier qui se subdivise en trois parties, la 1ere partie près de la côte présente une pente de 18 % qui s'arrête au voisinage de 10 m puis suivi d’une pente plus au mois raide et la troisième partie débute à 300m de la côte avec une pente douce de 2%.


La partie Ouest est caractérisée par un fond plus profond que l’Est. Le profil 3 a été tracé à une distance moyenne de 100m.


La profondeur s'accroit de l'Est vers l'Ouest en formant une légère pente. La figure suivante montre une représentation de surface 3D de la bathymétrie qui a été obtenue par Surfer 11 afin de visualiser et de récapituler les observations et les commentaires fait sur la


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morphologie sous-marine en nous basant sur la carte en 2D et les profiles transversaux et longitudinaux.

Figure 40 : Représentation en 3 D de la bathymétrie de la zone d’étude

VI.2.3 Régime de la marée et le niveau d’eau La marée est un mouvement oscillatoire de basse fréquence (¤� ≈ 10¦��§) de la surface de la mer engendrée principalement par l'attraction des astres sur les particules fluides de l'océan. Elle est sous la dépendance de la loi générale de l’attraction Newtonienne car la sollicitation d’un astre de masse M à la distance r de la terre est proportionnelle à ¨ ©O⁄ . Elle est due à l’action combinée de la Lune et du Soleil. L’action engendrée par la Lune est plus importante que l’action du Soleil à cause de sa position par rapport à la Terre. La force génératrice de la marée est la résultante de deux forces suivantes :

- la force d'attraction gravitationnelle exercée par l'astre Fd, proportionnellement à sa masse et en raison inverse du carré de sa distance ; - la force centrifuge identique en tout point de la Terre Fi, due au mouvement de la Terre sur son orbite autour du centre de gravite du système Terre-astre.

Légende -7.5 Côte Courbe de niveau


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Figure 41 : Force qui engendre le phénomène de marée La constante gravitationnelle qui définit l’attraction entre deux unités de masse par unité de distance est : ª = « ©¬ ¨

La hauteur de la marée varie en fonction du temps et de l’espace. Leur période dépend de la position de ces deux astres dont les jours, pour le Soleil sont de 24 h et pour la Lune de 24 h 50mn. En général leur observation se fait à l’aide de marégraphe à « bulle », à flotteur, Favé ou par le médimarimétre Lallemand. Les différents types de marées sont : � Marée diurne : une basse mer et une pleine mer par jour. � Marée semi-diurne régulière : deux pleines mers et deux basses mers en 24 heures 50 minutes. � Marée semi-diurne à inégalité importantes : deux pleines mers et deux basses mers quotidiennes d’amplitude très différentes. � Marée mixte : tantôt diurne, tantôt semi-diurne pour un mois considéré. VI.2.3.1 Régime de la marée La marée est considérée comme des ondes progressives se propageant dans les bassins océaniques dont la célérité est de gD avec g l’accélération de la pesanteur et D la profondeur supposée grande par rapport à la hauteur de la marée dont l’expression est ci-dessous :

h(t) = ZQ + ® A�� cos¯q�t + VQ° − G�± Avec Z0 : niveau moyen de la mer Ai et Gi : les constantes harmoniques de l’onde élémentaire d’indice i, respectivement l’amplitude et sa situation à Greenwich, qui ne dépendent que du port considéré. qi : la vitesse angulaire de l’onde élémentaire V0i : argument astronomique pour t = 0 de l’onde élémentaire. La période est : T� = 2π q�⁄


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L’amplitude de la marée est déterminée par la formule

Avec 2 A: amplitude de la marée An : coefficient correspondant aux différentes périodes (qnt – αn) : phase La période est de 2T³ |La marée dans la région de Toliara est du type semide marée (plein mer/basse meastronomique entre 3,00 à 3,70entre deux basses mers ou pleines mers consécutivesMadagascar dans le sens contraire d’une montrerégulier est représenté dans la figure suivante

Figure 42 : VI.2.3.2 Niveau d’eau

Les niveaux d’eau de marée de Toliara et ses environs sont résumés dans le tableau suivantTableau 9

PHMVE PBMVECote d’eau en

m 3,70

(SourcePHMVE: Plus Haute Mer de Vives EauxPBMVE: Plus Basse Mer de Vives EauxPMVEM: Plein Mer de Vives Eaux Moyenne


L’amplitude de la marée est déterminée par la formule suivante :

2 A | ® 2 A³³

cos(q³t £ α³)

2 A: amplitude de la marée : coefficient correspondant aux différentes périodes

| 2π q³⁄ La marée dans la région de Toliara est du type semi-diurne régulier, par conséquent deux cycles de marée (plein mer/basse mer) sont observables sur 24 h 50mn, avec une amplitude d’origine

3,70 mètres et de légères inégalités remarquables de l’ordre de 0,10 m entre deux basses mers ou pleines mers consécutives, l’onde de marée se propage autour de

ascar dans le sens contraire d’une montre. Un exemple de cycle de marée semiest représenté dans la figure suivante:

: Cycle d’une marée de type semi-diurne régulierNiveau d’eau

marée de Toliara et ses environs sont résumés dans le tableau suivant9 : Caractéristiques des niveaux d'eau de marée

PBMVE PMVEM PMMEM BMVEM 0,50 3,40 2,50 0,80

(Source : Direction Technique de l’APMF) PHMVE: Plus Haute Mer de Vives Eaux PBMVE: Plus Basse Mer de Vives Eaux

Mer de Vives Eaux Moyenne


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par conséquent deux cycles avec une amplitude d’origine

de légères inégalités remarquables de l’ordre de 0,10 m l’onde de marée se propage autour de

n exemple de cycle de marée semi-diurne

diurne régulier

marée de Toliara et ses environs sont résumés dans le tableau suivant :

BMMEM NM 1,70 2,10


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PMMEM: Plein Mer de Mortes Eaux Moyenne BMVEM : Base Mer de Vives Eaux Moyenne BMMEM: Base Mer de Mortes Eaux Moyenne NM: Niveau Moyen D’après le tableau ci-dessous le marnage n’excède pas 3,70-0,50|3,20 m pour une marée à fort coefficient. D’où le demi-marnage est de 1,60 m Le zéro hydrographique est donc égal à -2,10 NGM Le niveau NGM (Niveau général de référence à Madagascar : niveau de référence du levé topographique et bathymétrique effectué dans le cadre de cette étude) correspond au niveau moyen de la mer NM.

VI.2.4 Courants Le courant est le déplacement quasi-continu des particules du fluide. Il est formé par :

� Des forces extérieures au milieu marin, par exemple les vents et les tempêtes de mer. � Des forces intérieures au milieu marin (différence de salinité ou de température à

l’intérieur de la mer). � Des forces induites (la force de Coriolis due à la rotation de la terre et la force de

frottement interne). Les appareils de mesure des courants sont les flotteurs dérivants, les loches et moulinets. On distingue plusieurs sortes de courants :

- les courants de marée - les courants dans les fleuves et les estuaires - les courants jets - les courants de seiche - Les courants de dérive - les courants généraux

Les courants dus aux vents des tempêtes peuvent se superposer au mouvement de la marée, et produire d’importances surélévations du niveau de la mer. En raison de leurs faibles vitesses, les courants généraux ont le plus souvent une faible influence sur le régime des côtes, mais ils conditionnent les climats des régions côtières. La représentation des courants est établie par des courbes intensités en fonction du temps, par des roses de courants qui donnent d’heure en heure l’intensité et le cap ou par des cartes de courant.


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Figure 43 : Exemple de roses et diagrammes de vitesses des courants de marées

Madagascar possède en générale des courants de marée (jusant ou reflux) faibles qui sont masprésentent une allure générale tournant autour de l’île, dans le sens desDans la région de Toliara résulte des courants de flot orientés au SNord-Ouest. Aux alentours de la nœud et le courant de jusant porte à l’Ouest à la vitesse de 0Devant le futur port, les courants sont alVives Eaux. Conclusion partielle Les conditions socio-économiques d’adopter un appui technique, tandis que l’analyse des conditions naturelles permet de déterminer l’emplacement du poste d’amarrage. Ces caractéristiques essentielles permettent de définir la prochaine étape de l’étude.


: Exemple de roses et diagrammes de vitesses des courants de marées(Source : Rosa 2000) Madagascar possède en générale des courants de marée montant (flot ou fluxfaibles qui sont masqués par les courants généraux. Les courants généraux présentent une allure générale tournant autour de l’île, dans le sens des aiguilles

ans la région de Toliara résulte des courants de flot orientés au Sud Sud-Estde la côte de Soalara, le courant de flot porte à l’Est à la vitesse de 0,3t porte à l’Ouest à la vitesse de 0,50 nœud. port, les courants sont alternatifs et peuvent atteindre 0,90

économiques consistent à spécifier les contraintes physiques du site afin d’adopter un appui technique, tandis que l’analyse des conditions naturelles permet de déterminer l’emplacement du poste d’amarrage. Ces caractéristiques essentielles permettent de e de l’étude.


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: Exemple de roses et diagrammes de vitesses des courants de marées

montant (flot ou flux) et descendant Les courants généraux aiguilles d’une montre. t et de jusant au Nord , le courant de flot porte à l’Est à la vitesse de 0,30 nœuds en période de

spécifier les contraintes physiques du site afin d’adopter un appui technique, tandis que l’analyse des conditions naturelles permet de déterminer l’emplacement du poste d’amarrage. Ces caractéristiques essentielles permettent de


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PARTIE III : ETUDES TECHNIQUES


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CHAPITRE VII : CARACTERISTIQUES DES MATERIAUX VII.1 Le béton

Le béton est utilisé pour la construction des ouvrages ou structures situés en site maritime, qui participent à l’aménagement des infrastructures et installations portuaires de pêche ou de commerce, des bassins, des terminaux à conteneurs, des terminaux céréaliers, des bases nautiques, des ouvrages de protection et de défense des côtes (épis, brise-lame), de protection des ports (digues, jetées), des ouvrages de mise à l’eau de navires ou de construction navale, des quais et appontements pour le chargement et le déchargement… Les ouvrages peuvent être coulés en place, à l’air libre ou sous l’eau, ou constitués de produits préfabriqués en béton. Le béton peut être armé ou précontraint. Les ouvrages en béton construits en site maritime présentent de multiples particularités induites par une très grande variété.

VII.1.1 Ciment L’utilisation d'un ciment "prise-mer" n'est pas un garantie suffisant pour la construction des ouvrages, mais il faut diminuer au maximum la pénétration des éléments chimique composant l’eau de mer c’est-à-dire la limitation des sulfates et la limitation de la porosité du béton. Rappelons que l'eau de mer contient environ 35 à 44 g de sel par litre. Elle possède un pH compris entre 7,7 et 8,4 (milieu alcalin).Et que les sels sont composés de : - 89 % de chlorures (sodium, magnésium) - 10 % de sulfates (magnésium, chaux ou calcium) - 1 % d'iode, de bore, de nickel, et de fluor. La présence de dioxyde de carbone sous forme de gaz dissout le carbonate de calcium. Les principales actions de l'eau de mer sur les liants hydrauliques sont les suivantes : - la carbonatation du ciment, due à l'action du dioxyde de carbone, - la corrosion des armatures, due à l'oxygène et aux chlorures, - l'expansion du ciment, due aux sulfates, - l'attaque du ciment, due aux acides. Les processus de ces attaques ont été développés dans la note technique de Messieurs Bru (LRPC bordeaux) et Chubileau, sur l'emploi des ciments à la mer. Le ciment utilisé sera donc CEM I 52,5 prise mer.

VII.1.2 Sable Le sable est un matériau granulaire constitué de petites particules provenant de la désagrégation d'autres roches dont la dimension est comprise entre 0,063 et 2 mm selon la définition des matériaux granulaires en géologie. Sa composition peut révéler jusqu'à 180 minéraux différents (quartz, micas, feldspaths) ainsi que des débris calcaires de coquillage et de corail. Les sables peuvent être des sables de rivière ou de carrière. Les principales qualités attendues sont : une bonne résistance, une bonne adhérence, être débarrassés des impuretés tels que argile ou matières organiques et avoir un ES ≥ 80.


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VII.1.3 Granulats Nous utiliserons des 5/25 dosés à 800 l/m3 de béton. La réservation minimum entre les aciers pour obtenir un bétonnage correct sera donc de : 1,5 x 25 | 38mm

VII.1.4 Béton armé Les caractères du béton à prendre en compte pour le calcul sont les suivantes Le béton est dosé à 350 kg/m3 de ciment CEM I 52,5 prise mer, avec un contrôle strict. Son poids volumique est de 2,5T / m3 La résistance caractéristique à la compression µ¶·¸ = ¹º»¼½ La résistance caractéristique à la traction La résistance à la traction est liée à la résistance de compression: µ¾¿ = º, À + º, ºÀµ¶¿ A.N :fÁÂ = 0,6 + 0,06(30)= 2,4 MPa ftj = 2,4 MPa pour fc28 =30 MPa Le coefficient de poisson υ = 0,2 La résistance limite à la compression relative à l’ELU est ÄÅÆ = º,¸Ç ÈÅ × ÄÊ·¸ Avec ÈÅ = 1,5 coefficient de sécurité du béton pour les combinaisons fondamentales ; Ë = 0,85 coefficient qui tient compte de la durée probable T d’application des charges (T<1h pour les ponts routes) ; ÄÅÆ = ·º ÌÍÎ La résistance à la compression relative à l’ELS est ÏÅÊÐÐÐÐÐ = º, À × ÄÊ·¸ Et soit ÏÅÊÐÐÐÐÐ = Ñ¸ÌÍÎ

VII.2 Acier On utilise pour les aciers actifs des barres à haute adhérence de classe FeE500. La limite d’élasticité garantie est ¤Ò = 500 MPa Le module d’élasticité longitudinale pour les barres et les fils est alorsÓÔ = 200 000 MPa. Contrainte de calcul :

� A l’ELU ¤ÒÕ = Ö×ØÙ ¤ÒÕ =434,78MP ; avec ÚÛ = 1,15 coefficient de sécurité (cas normal). � A l’ELS : coefficient de fissuration η=1,6 La fissuration est très préjudiciable :

σ Û = �ÝÞ ß23 ¤Ò; �àá â0,5¤Ò; 110�η¤ãäåæ σ Û = 200 ¨çà pour les pièces en Béton Armé Pour notre cas nous adopterons donc un enrobage de 5 cm car d’après les règles BAEL 91 modifiée 99, l’enrobage de toutes armatures est au moins égal à 5 cm pour les ouvrages à la mer ainsi que pour les ouvrages exposés à des atmosphères très agressives.

VII.3 Les adjuvants : Nous ferons face à une conception portuaire, donc l’utilisation d’adjuvant lors de bétonnage est essentielle afin de modifier la prise et le durcissement ainsi que l’ouvrabilité du béton. C’est un produit dont l’incorporation à faible dose (inférieure à 5 % de la masse de ciment) aux bétons,


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mortiers ou coulis lors du malaxage ou avant la mise en œuvre, provoque les modifications recherchées de telle ou telle de leurs propriétés, à l’état frais ou durci.

VII.4 Caractéristique de l’enrochement : La carrière la plus proche se situe à 9 km de Soalara vers Lavenombato mais nous ferions recourt a d’autre carrières. Des essais en laboratoire ont été réalisés par COMAC sur les roches calcaires qui ont donné les caractéristiques mécaniques et physiques suivants :

- Poids spécifiques : 2,475 T/m3 - Résistance à la compression sur un cube d’arrête 5 cm : 51MPa - Coefficient Los Angeles LA (classe 15/25) : 32 - Coefficient Micro Deval Humide MDE (classe 5/15) : 18


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CHAPITRE VIII : DIMENSIONNEMENT DE LA DIGUE DE PROTECTION VIII.1 Présentation de la variante retenue

Les digues sont réalisées à l’aide de matériaux rocheux plus ou moins grossiers, arrangés globalement sous la forme d’un trapèze qui va opposer à la progression de la houle, une résistance d’autant plus efficace que le massif sera élevé et peu poreux. La houle résiduelle ou recréée derrière l’ouvrage sera composée : - de la houle transmise à travers l’ouvrage ; - de la houle qui franchira l’ouvrage soit par déversement au-dessus de celui-ci, soit par des paquets de mer jaillissant à plusieurs dizaines de mètres de hauteur et qui, poussés par le vent, retomberont derrière l’ouvrage. Donc notre digue va dissimuler la houle par destruction de son énergie. Le choix d’un aménagement de type enrochement a été prévue. Les ouvrages à talus en enrochements sont des ouvrages courants, faciles à réaliser et à réparer. En général plus économiques que les autre ouvrages de protections, ils offrent une sécurité importante car leur ruine est rarement immédiate et complète. La démolition de la carapace par les lames est progressive car les blocs de la première couche sont déplacés, puis ceux de la deuxième couche dans le cas général d’une carapace à deux couches de blocs. C’est seulement après que des matériaux plus petits sont exposés à l’attaque directe de la houle. La réparation est rapide à condition bien sûr de disposer des matériaux et des engins nécessaires. La digue prend origine à l’extrémité de la cote et aura une longueur de 1250 mètres. Une voie de roulement sera prévue qui va permettra l’accès de moyens d’entretien de la carapace jusqu’au musoir.

VIII.1.1 Revendications de l’aménagement de la digue Les digues servent surtout à mettre à la disposition des navires des eaux calmes pour faciliter l’amarrage à l’abri de la houle et des courants. Les exigences fonctionnelles de l'aménagement de notre digue sont les suivantes:

- Diminuer l'agitation dans le port - Limiter le franchissement - Stabilité de la structure - Limiter les risques de rupture - Possibilité de modifier l'ouvrage dans le temps - Hygiène et sécurité en phase de service VIII.1.2 Les différents éléments constitutifs de la digue à talus

Avant de passer à la conception, il est important de connaître les éléments constitutifs de l'ouvrage et leurs fonctions. Une digue à talus est constituée généralement d'un noyau, recouvert d'une carapace possédant un indice des vides important capables de résister à l’attaque de la houle côté extérieur, mais aussi côté intérieur. Ces éléments sont séparés par un ou plusieurs filtres ou sous-couches, et surmontés d'un couronnement en partie haute. La carapace extérieure prend appui sur une butée de pied. Cet ensemble peut reposer sur une fondation et/ou un soubassement dont le rôle est de


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protéger le pied de digue des surpressions locales ainsi que des affouillements, tout en permettant d'exercer sur le terrain naturel une pression convenable.

Figure (Source :

VIII.1.3 Détermination des paramètres à dimensionnerLes paramètres suivants sont à déterminer pour le dimensionnement d’une digue enrochements :

- Rè: la revanche de la crête (m)- B : la largeur de la crête (m)- B³éêKë : la largeur du noyau (m)- BÁ : la largeur de la butée (m)- hÁ: la hauteur de la butée (m)- tK : l'épaisseur de la carapace (m)- të: l'épaisseur la sous-couche (m)- α : angle du talus côté mer (°)- S� et SÁ : largeur des épaulements (m) Ces paramètres sont représentés dans la figure suivante

Figure (Source :


protéger le pied de digue des surpressions locales ainsi que des affouillements, tout en permettant e terrain naturel une pression convenable.

Figure 44: Eléments constitutifs d'une digue (Source : Conception des ouvrages à la mer, CETMEF)

Détermination des paramètres à dimensionner sont à déterminer pour le dimensionnement d’une digue

: la revanche de la crête (m) : la largeur de la crête (m) : la largeur du noyau (m) : la largeur de la butée (m) : la hauteur de la butée (m) : l'épaisseur de la carapace (m) couche (m) : angle du talus côté mer (°) : largeur des épaulements (m) Ces paramètres sont représentés dans la figure suivante :

Figure 45: Schéma d’une digue à talus Source : Conception des ouvrages à la mer, CETMEF)


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protéger le pied de digue des surpressions locales ainsi que des affouillements, tout en permettant

sont à déterminer pour le dimensionnement d’une digue à talus en


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Tous les paramètres devront être dimensionnés en fonction de la performance hydraulique. Pour cela, des paramètres dimensionnant vont être fixés. - La hauteur significative de la houle : H� - La période moyenne de houle : T� - L'angle d'incidence de la houle par rapport à l'ouvrage : β (en degré) - La hauteur d'eau locale : h

VIII.1.4 Les différents éléments techniques à considérer pour la construction de la digue à talus Pour le dimensionnement de l’ouvrage on doit les considérer en phase normal de service puis en situation extrême. En situation extrême, des dégradations ou des ruptures de l'ouvrage peuvent être concrète. Elles se présentent quand la réponse excède les valeurs de performance fixée au départ dans l'analyse des exigences fonctionnelles. Ces mécanismes de rupture doivent être identifiés et considérés dans le but de les éviter. Pour certains modes de rupture, comme le franchissement, ils peuvent être acceptables jusqu'à un certain seuil mais pour d’autre comme la liquéfaction du sol de fondation, ils ne seront jamais acceptables. Le travail de dimensionnement constituera à déterminer ces valeurs d'acceptabilité afin de garantir la sécurité de l’ouvrage au maximale. Les différents modes de rupture de l’ouvrage de protection sont représentés dans la figure suivante :


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Figure 46 : Mode de rupture caractéristique des ouvrages en enrochement (Source : Conception des ouvrages à la mer, CETMEF)

VIII.2 Interactions hydrauliques entre la houle et l'ouvrage Lorsque la houle rencontre l’ouvrage les principaux phénomènes suivants se produit pratiquement: le run-up, le run down, le franchissement, la transmission et la réflexion.

VIII.2.1 Estimation du Run-Up/Run-down Lorsque la vague arrive au contact avec l'ouvrage, celle-ci va s'étendre verticalement ce qui va augmenter la surface libre par rapport à la houle incidente. La houle vient alors déferler sur l'ouvrage avec une action complexe et diversifiée, elle exerce sur la carapace une action de bas en haut qui tend à soulever les blocs situés à l’extérieur, à vague montante, et à vague descendante,


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les blocs sont aspirés vers le bas et reprennent dans la plupart des cas la place qu’ils occupaient auparavant. Ce qui va entraîner une remontée de l'eau sur ce dernier : les niveaux maximum et minimum de remontée sont appelés respectivement Run-up et Run-down. Le Run-up est défini étant le niveau maximal que l’eau atteint sur le talus en fonction de l’action de la houle dans notre cas le niveau de la Run up sera utilisé pour déterminer la hauteur de la crête de l’ouvrage, il est déterminé de manière verticale par rapport au niveau d'eau au repos, cette valeur serait positif s'il dépasse le niveau d'eau et négative s’il se trouve a l’inferieure de ce niveau. En général le Run-up (Rë³%) est exprimé en fonction de l’indice supplémentaire n qui sert à exprimer le niveau de dépassement des vagues considéré. La formule de détermination du Run-up est principalement fonction du paramètre de déferlement ξ ainsi que de la hauteur de houle significative qui va décrire l'action de la houle envers l'ouvrage afin de pouvoir limiter ses effets. La cambrure nominale de la houle Sì est déterminée par la formule suivante :

~� = �íQ = 2î« �ï¬ Sì : la cambrure nominale de la houle LQ ∶ la longueur d'onde au large (m) H : la hauteur de houle locale (5m) α : l'angle du talus côté mer Pour décrire l’action de la houle sur le talus nous devrons déterminer le paramètre de déferlement ou le nombre d’Irribaren en utilisant l’équation de Galvin (1968) :

ñ = tan ò~Q La pente de talus α devrait être comprise entre 2/1 et 1/1 pour que la formule de Hudson soit valable. Nous choisissons de fixer la pente du talus côté mer à 3/2 par définition une pente de 3 unités de largeur pour 2 unités de hauteur. Pour assurer la stabilité de l'ouvrage mais aussi pour limiter les volumes d'enrochements et de matières premières lors de sa construction c’est-à-dire pour des raisons économiques. AN : ~� = ¬×(O,Nó)ô,�N × �(�) = 0,059 ñ = 0,6740,059 = 2,78 Le type de déferlement peut être déterminé en fonction du paramètre de déferlement ξ (Battjes 1974). Après calcul nous avons trouvé ξ = 2,78 ce qui montre que nous sommes face à un déferlement à effondrement.


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Figure 47: Types de déferlement en fonction de ξ, d’après Battjes (1974) (Source : Phénomène physique et outils de dimensionnent, CETMEF)

D’après les données de simulation, nous avons relevé que la hauteur significative pouvant arrivée sur la digue est de H� = 5 m pour le cas le plus catastrophique. Dans notre projet, nous adoptons une période T = 7s. H� = 5 m est donc qualifié rare. Nous parvenons à des valeurs trop élevées du Run-up si on prend une Ru2% et entraînerait une augmentation considérable de la crête de l'ouvrage. Donc nous avons choisi d’utiliser un critère de dépassement de 20% (Rë¬Q%) pour des raisons économique. La valeur du Run-up est obtenue à partir de la formule du LNH dans le cas d'une houle irrégulière:

õö(÷)�� = 0,67øùú tan ò

�¬û �üý�þ ��Q,�N

�−�Þ�2 Avec P : la probabilité de franchissement (P = 20%) T� : la période significative de la houle (T� = 7s) H� : la hauteur significative locale de la houle α : angle de talus du côté de la mer Rë: Run-up AN: õö(¬Q%) = 0,67� Q,��ó

� ×,�×��,�×(¢) Q,�N

�¦��¬Q¬ × 5 = 5,05 m Nous obtenons une valeur de 5,05 m. Donc la hauteur de crête devra être au minimum égale à 5,1m.


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Dans cette étude la valeur du Run-up dépendra uniquement de la houle incidente naturelle nous négligeons le Run-up qui pourrait être induit par la navigation car en cas de cyclone ou en forte pluie, la circulation des bateaux est strictement interdite. Par contre le Run-down ou RL³% désigne le niveau le plus bas atteint par la houle sur le talus. Il est définit verticalement par rapport au niveau de l'eau. Sa valeur sera positive lorsqu'il sera inférieur au niveau de l'eau au repos. En effet, la connaissance du Run-up et Run-down permet de conduire à l'étendue de l'ouvrage sur lequel les forces dues à la houle s'exerceront et il faut s’assurer que cette zone soit résistante. Van der Meer (1988b) a proposé la formule empirique suivante pour estimer le Run-down RL¬% pour les talus perméables:

õÕ¬%�� = 2,1√tan ò − 1,2çQ,N� + 1,5l¦(�Q��) Avec : P : la perméabilité de l'ouvrage (P = 0,37) α : l'angle de talus du côté de la mer SQ : la cambrure nominale de la houle (SQ = 0,059) AN : õÕ¬% = ¯2,1√0,674 − 1,2(0,37)Q,N� + 1,5l¦(�Q×Q,Q�ô)± × 5 = 3,67 � Après calcul nous avons obtenu la valeur suivante 3,67 m A partir des deux valeurs nous pouvons estimer l’extension minimale E de cette zone par la formule suivante.

Ó = õö�% + õÕ�%sin ò AN : Ó = �,Q� ¡O,�� Q,�� = 15,58 m � = ÑÇ, À �

Figure 48 : Estimation de l'extension E de la digue à talus


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VIII.2.2 Estimation du Franchissement Quand le Run-up dépasse le niveau de la crête de l'ouvrage, la houle franchit l'ouvrage, d’ou le phénomène de franchissement. Dans notre cas la digue sera dimensionnée de sorte à n’être franchissable que par le déferlement des lames les plus fortes. Par contre il serait plus judicieux de recommander des critères de tolérance comme le débit de franchissement limite que de sur-dimensionner l'ouvrage pour cause économique. L'estimation du franchissement, nous conduit à découvrir la hauteur de la revanche. Elle correspond à la valeur minimale de la crête qui assurera la stabilité et la protection de l'ouvrage contre d'éventuels franchissements ou transmission. Un débit de franchissement maximum sera fixé. Si la revanche est supérieure à la valeur du Run-up calculée précédemment, il faudra donc utiliser la valeur de la revanche pour le dimensionnement la crête. Le tableau suivant indique les valeurs critiques de q suggéré pour le dimensionnement des digues à talus en enrochement :

Tableau 10: Débit franchissant critique (Allsap et al, 2005) Digues à talus en enrochement « q » débit franchissant moyen (m3/s par m) Aucuns dégâts q < 2.10-3 Dégâts si la crête n’est pas protégée 2.10-3 < q < 0,02 Dégâts si le talus n’est pas protégé 0,02 < q < 0,05 Dégâts même si la protection est complète q ˃ 0,05

(Source : Phénomène physique et outils de dimensionnent, CETMEF) D’après le tableau précédent pour une digue à talus en enrochements le débit de franchissement ne devrait pas dépasser q = 2, 10¦OmO/s/m. Différentes méthodes sont disponibles pour décrire le franchissement mais elles sont applicables dans un domaine de validité très précis. Nous choisissons d'utiliser la méthode de TAW (2002a), développée par Van der Meer. Deux formules sont proposées, l'une pour une houle déferlante, et l'autre pour une houle non déferlante. Compte tenu de la valeur du nombre d'Iribarren ξ calculé précédemment, nous somme face a une houle déferlent donc nous utiliserons la formule suivante :

õ� = �Þ ��«��QO

��QØ�Ø�−� Avec : H�Q : la hauteur significative spectrale, dans notre cas égale à Hs C et D : coefficients déduits de la totalité des expériences disponibles ou de calculs de probabilités (on prendra C = 0,2 et D = 2,6) γ�: coefficient de correction pour prendre en compte la rugosité du talus (γ� = 0,4 pour un talus en enrochement naturel avec une carapace de 2 couches d'enrochements)


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γ� : coefficient de correction pour prendre en compte l'angle d'incidence de la houle arrivant sur l'ouvrage (γ� | 1 £ 0,0033|β| pour 0°≤β≤80°), la houle arrive de façon oblique par rapport à l'ouvrage en faisant une angle de 60° Rè : la revanche côté mer AN : õ� = �Þ ¬×NQ�Q,¬ô,�N×(�) × �×Q,ó×(N¦Q.QQOO|�Q|)¦¬,� = 5,03 La hauteur de crête devra avoir une hauteur de 5,03 m au minimum. On peut remarquer que la valeur du Run-up est plus élevée que cette valeur. Donc on prendra la valeur du Run-up qui est égale à 5,1 m pour que le franchissement ne cause aucun dommage à notre digue.

VIII.2.3 Estimation de la transmission de la houle On peut observer la transmission de la houle lorsque l’ouvrage est construit avec des matériaux relativement perméables. Si l’ouvrage est fortement poreux la houle arrivera à rentrer à travers et procure son énergie à une nouvelle houle appelé aussi houle transmise à l'arrière de l'ouvrage mais aussi quand le niveau de la crête est peu élevé par rapport au niveau d'eau au repos (crête abaissée) dans ce cas la houle franchit facilement l'ouvrage et donne naissance directement à l'arrière de l'ouvrage à une houle transmise. Dans certains cas les deux modes de transmission peuvent se combiner. Cette transmission peut être responsable d'une augmentation de l'agitation portuaire c’est-à-dire causé des mouvements des navires. Du fait que la houle peut transmettre son énergie à travers l'aménagement et provoquer une élévation à l'arrière de la surface libre. L’importance de la transmission de la houle est quantifiée par le coefficient CÁ. Le coefficient Ct est défini par le rapport entre la hauteur de houle incidente et la hauteur de la houle transmise. Le coefficient CÁ varie de 0 ou il n’y a aucune transmission à 1 ou il y a transmission totale.

CÁ = HÁH� Avec : HÁ : la hauteur de houle transmise H� : la hauteur de houle incidente Une méthode d’estimation du coefficient de transmission CÁ a été déduite de la guide CUR/CIRIA, 1991 en fonction de la revanche de la crête R� et la houle incident HS.

Si -2,00 < R� HS⁄ < -1,13 CÁ = 0,80 -1,13 <R� HS⁄ < 1,2 CÁ = 0,46 − 0,3 �� 1,20 < R� HS⁄ < 2,00 CÁ = 0,10

Dans notre cas la hauteur de la revanche maximale évaluée pour la transmission ne dépasse pas la valeur du Run-up qui est égale à 5,1m et la houle incident Hs est de 5 m.


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On a alors !"�ü| �,N

� | 1,02

Donc

�ã | 0,46 £ 0,3 õ#��

AN :

�ã | 0,46 £ $0,3 × �,N� % |0,15

Donc le coefficient de transmission est de CÁ | 0,15. VIII.2.4 Estimation de la réflexion

Lorsqu'une houle arrive sur une surface, celle-ci peut être absorbée en partie ou être réfléchie. Les talus en enrochement sont utilisés pour absorber l’énergie de la houle. Dans un port il est préférable que les surfaces comportent des coefficients de réflexion inférieurs à 1 pour réduire une partie de l'énergie de la houle et pour que les bateaux puissent naviguer convenablement. En revanche, ce n'est pas toujours le cas car beaucoup d'aménagements sont constitués de béton très lisse ce qui peut entraîner des phénomènes de réflexion et parfois même de résonance pour certaines périodes. La résonance va accroître l'amplitude des pics de la houle et peut causer des perturbations conséquentes au sein du port. La houle peut transmettre son énergie à travers l'aménagement et provoquer une élévation à l'arrière de la surface libre. Donc il serait important de définir le coefficient de réflexion de l’ouvrage pour réduire le phénomène de seiche. Seeling et Ahrens ont proposées une formule permettant de relier le coefficient de réflexion Cr avec le nombre de déferlement réalisées sous une houle régulière :

�& | 'ñ¬( + ñ¬

Les valeurs des coefficients c et d en fonction du type de talus sont représentées dans le tableau suivant :

Tableau 11 : Valeurs de coefficient c et d Types de talus c d Lisse 0,96 4,80 En enrochement naturel deux couches 0,64 8,85 En enrochement naturel une couche 0,64 7,22 Tétrapode ou stabit 0,48 9,62 Shed ou diodes 0,49 7,94

(Source : Phénomène physique et outils de dimensionnent, CETMEF)


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Avec : c et d : des coefficients différents selon le type de talus (talus rugueux en enrochements naturels en double couche et perméable) c|0,64 et d|8,85 ξ : le nombre d'Iribarren C) : le coefficient de réflexion AN :

�& | 0,64 × (2,78)¬8,85 + (2,78)¬ | 0,30

On trouve alors Cr|0,30. La digue devra avoir un coefficient de réflexion égale ou inférieur à cette valeur.

VIII.3 Etude de conception et dimensionnement de la digue VIII.3.1 Le soubassement

Le soubassement est destiné à asseoir le corps de la digue en le surélevant de façon à économiser les matériaux. Ici la digue à talus est réalisée en eau profonde, donc le volume de matériaux nécessaires pour réaliser l'ouvrage peut-être très important, et l'utilisation d'enrochements ou de blocs artificiels au-delà d'une certaine profondeur n'est pas justifiée vis à vis des efforts engendrés par la houle et les courants. Donc nous choisissons de réaliser un soubassement entre le terrain naturel et le corps de la digue. Il aura pour rôle de rehausser le niveau du fond jusqu'à une cote – 7 NGM (inférieure à celle où les mouvements induits par les courants et la houle commencent à être sensibles). Le soubassement est soumis à des efforts peu importants donc il sera constitué par des matériaux de granulométrie faible qui proviendra du site même par dragage en les protégeant par des matériaux plus grossiers que l’on dépose en tapis pour qu’ils ne soient remaniés, et sera mis en place par clapage. Puis nous utiliserons des géotextiles entre le soubassement et le corps de la digue afin d’éviter les risques de désordres comme la mise en suspension ou les déplacements des matériaux.

VIII.3.2 Dimensionnement de la carapace La carapace constitue l’élément clé d’une digue à talus. Elle est l'élément le plus sensible à l'attaque de la houle, c’est surtout à l’intérieur de cette couche que s’opère la dissipation de l’énergie de la houle, les caractéristiques des blocs utilisés notamment leur masse sont donc très importantes pour résister aux efforts engendrés par les vagues susceptibles de frapper la structure. Son comportement sous l’action de la houle n’est pas totalement déterminé et peut subir des incertitudes. Plusieurs formules empiriques ont été développées en fonction de la stabilité de l'ouvrage pour déterminer la taille d’enrochement indispensable, les plus utilisées sont celle d’Irribaren (1938), de Larras (1952), de Beaudevin (SOGREAH – 1955), de R. Hudson (1978). Aucune ne peut rendre


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pleinement compte de la complexité de l’attaque d’une houle par nature (creux, période et direction) sur un ouvrage. Nous avons choisi la formule de R. Hudson pour déterminer la masse médiane du bloc d’enrochement de la carapace. Cette formule peut être utilisée en eau profonde mais aussi en eau peu profonde et pour une houle déferlante ou non. La formule de Hudson a été mise en place à l'aide d'expériences dans des conditions de houle régulière sur des ouvrages en enrochements. La formule de Hudson donnant la masse médiane de l'enrochement M50 est la suivante:

¨�Q�*&*Ô*�Ò = +&�OªÕ∆O ',- ò

Avec : ρ) : Masse volumique apparente de la roche (2,475 kg/mO) Δ : Densité relative déjaugée adimensionnelle (∆= ./¦.0.0 ) ρX : Masse volumique de l'eau (1,03 kg/mO) H ∶ amplitude de la houle de projet (H = H� = 5 m) α : angle du talus côté mer (3/2 ≈ 34°) KL : coefficient de stabilité (pour l’enrochement naturel KL = 3,5 en présence de vague déferlent) M50carapace : masse médiane d'un bloc d'enrochements de la carapace AN : ∆= 2,475 − 1,031,03 = 1,40 kg/�O ¨�QèK)K�Kè1 = 2,475 × (5)O3,5 × (1,40)O × 1,48 = 21,59 t On trouve une masse estimée de 21,59 t minimum pour la carapace. C’est le poids de chaque élément constituant la carapace. Or:

��Q�*&*Ô*�Ò = ß¨�Q+& æN O2 AN : �³�QèK)K�Kè1 = ß21,592,475æN O2 = 2,05 m Donc nous pouvons avoir une estimation du diamètre médian à utiliser pour la carapace D50carapace= 2,05 m La largeur de la crête B doit être au minimum 3 à 4 fois plus grande que le diamètre médian nominal de l'enrochement constituant la carapace, cette approximation est souvent démontrée grâce à la pratique. o��ö� = 4 × ��Q�*&*Ô*�Ò


Promotion 2013 76

AN : o��ö� | 4 × 2,05 | 8,20 m Nous choisissons de prendre comme largeur de crête 8,20 m. La porosité de la carapace est estimée à 37%, c’est une valeur typique pour des blocs anguleux placés sur une double couche avec une pente de 3/2. Concernant l'épaisseur de la couche d'enrochement, nous utiliseront la formule empirique suivante:

l�*&*Ô*�Ò | Þ3ã��Q�*&*Ô*�Ò Avec : n : nombre de couche de la carapace (n|2 pour une carapace en double couche) kt : coefficient d'épaisseur de couche prenant en compte la densité de pose de la couche (kt|1,15 dans notre cas) Dn50carapace : diamètre médian nominal de la carapace AN : lèK)K�Kè1 | 2 × 1,15 × 2,05 | 4,73 � Après calcule on trouve une épaisseur de la couche de la carapace de : 4,73 m. Cette valeur est supérieure à deux fois le diamètre de la médiane de la carapace ce qui valide notre estimation.

Le nombre de blocs essentiel pour couvrir une surface de 1m2, il est définit de la façon suivante :

�4�5�Û �*&*Ô*�Ò | Þ3ã ß1 £ ç100æ ß¨�Q�*&*Ô*�Ò+& æ

¦¬ O⁄

Tableau 12 : Valeurs de coefficient 67 et P en fonction de la nature de l’enrochement Nature Nombre de couches kΔ P (%) Enrochement anguleux 2 1,15 37 Bloc cubique rainuré type Antifer 2 1,02 46

Tétrapode 2 1,04 50 Dolos 2 1,00 63 Accropode 1 1,30 (1)2 (Source : Phénomène physique et outils de dimensionnent, CETMEF)

2 non significatif


Promotion 2013 77

Avec : n : nombre de couches de la carapace (on prend n | 2) k8: coefficient empirique d'épaisseur de couche (k8 | 1,15) P : porosité de la carapace (P | 37%) M�QèK)K�Kè1 : masse médiane d'un bloc d'enrochement de la carapace ρ) : masse volumique apparente de la roche (kg/m3) N9:éè�èK)K�Kè1 : nombre de blocs nécessaire sur une surface de 1m2 AN :

�9:éè�èK)K�Kè1 | 2 × 1,15 × ß1 £ 37100æ × ß2,475

21,59æ¬ O⁄

| 0,34

Après calcul, on obtient Nblocscarapace | 0,34 blocs par m2, ce critère sera à respecter par le constructeur. Le type d’élément choisi pour la carapace sera des blocs naturels sauf si le poids des enrochements naturels dépassent 10 tonnes étant donné nous avons une mase de plus de 20 t donc le recours à des blocs artificiels est obligé. Donc nous utiliserons des tétrapodes qui ont les caractéristiques suivantes : ρ) : 2,4 kg/m3 Δ : 1,33 Kd : 7 k8|1,04 kt : 1,02 P | 50% En utilisant les mêmes formules nous trouverons ¨�QèK)K�Kè1 | 2,4 × (5)O

7 × (1,33)O cot 34 | 12,30 t

�³�QèK)K�Kè1 | ß12,302,4 æ

N O2 | 1,72 m

o��ö� | 4 × 1,72 | 6,88m lèK)K�Kè1 | 2 × 1,02 × 1,72 | 3,50 �

�9:éè�èK)K�Kè1 | 2 × 1,04 × ß1 £ 50100æ × ß 2,4

12,30æ¬ O⁄

| 0,65

La description et le plan de pose des tétrapodes sont donnés par la figure suivante.


Promotion 2013

Figure 49 : Les valeurs récapitulatives des éléments de la carapace sont représenté dans le tableau suivant

Tableau Hauteur de la crête Largeur de la crête Nombre de couche Masse médiane des blocs Epaisseur de la carapace totale Diamètre médian des blocs Nombre de blocs sur une surface de 1mPorosité

VIII.3.3 Stabilité de l’ouvrageEn générale, l’objectif des méthodes de dimensionnement classique est d’éviter tout mouvement de blocs d’enrochement sur l’ouvrage. élément de l'ouvrage, et des nombres adimensionnels sont mis en avant en fonction de la méthochoisie. Les différents paramètres de stabilité en fonction du type le tableau suivant:

Tableau 14 : Différentes méthodes de dimensionnement pour assurer la stabilité des ouvragesConcept de stabilité Paramètre de stabilité

Contrainte de cisaillement Paramètre de Shields


: Dimension des blocs tétrapodes et plans de pose des éléments de la carapace sont représenté dans le tableau suivant Tableau 13: Caractéristiques de la carapace

5,1 m au-dessus du niveau de l'eau au repos6 ,88 m 2 12,30 t 3, 50 m 1,72m Nombre de blocs sur une surface de 1m2 1 50 % Stabilité de l’ouvrage des méthodes de dimensionnement classique est d’éviter tout mouvement de blocs d’enrochement sur l’ouvrage. Des formules de stabilité sont développées pour chaque élément de l'ouvrage, et des nombres adimensionnels sont mis en avant en fonction de la méthoLes différents paramètres de stabilité en fonction du type d’ouvrage

: Différentes méthodes de dimensionnement pour assurer la stabilité des ouvragesParamètre de stabilité Type d'ouvrageParamètre de Shields, ψè) Protection de fond et de berge


78

de pose

des éléments de la carapace sont représenté dans le tableau suivant :

dessus du niveau de l'eau au repos

des méthodes de dimensionnement classique est d’éviter tout mouvement Des formules de stabilité sont développées pour chaque élément de l'ouvrage, et des nombres adimensionnels sont mis en avant en fonction de la méthode sont représenté dans : Différentes méthodes de dimensionnement pour assurer la stabilité des ouvrages

Type d'ouvrage Protection de fond et de berge


Promotion 2013 79

Concept de stabilité Paramètre de stabilité Type d'ouvrage

Déversoir et ouvrage de vidange, barrages de fermeture en enrochement Vitesse Nombre d'Isabash, <¬ «(∆�)O⁄

Protection de fond et de berge Ouvrages de fond Butée de pied et protection contre l'affouillement Débit � «(∆�)O⁄ Barrage en enrochement, seuils, barrage mobiles

Hauteur de la Houle Nombre de stabilité � (∆�)⁄ Carapace en enrochement naturel Carapace en enrochement artificiel Butée de pied et protection anti affouillement Charge hydraulique � (∆�)⁄ Barrage, seuils, barrage mobiles

(Source : Phénomène physique et outils de dimensionnent, CETMEF) Il nous conduit à la hauteur de la houle qui nous permet d’évalué le nombre de stabilité de l’ouvrage. Ce paramètre sera employé également pour déterminer la stabilisation de la butée de pied. Van Gent a proposé le nombre de stabilité en fonction de la hauteur de la houle et les caractéristiques de l’ouvrage qui s’écrit par l’expression suivante :

�� = �Û∆�

Avec : �Û : la hauteur de houle significative (�Û =5 m) ∆ : la densité relative déjaugée adimensionnelle (∆= 1,33) � : diamètre caractéristique de l'élément de la carapace (généralement le diamètre nominal médian��Q = 1,72 �) AN : �� = �N,OO × N,�¬ = 2,18 Grace à la valeur de Ns obtenue on peut évaluer le type d'ouvrage. La digue a talus doit être surtout adapté pour résister à la force de la houle même lors d'événements extrêmes c'est pourquoi des blocs d'enrochements suffisamment lourds seront utilisés. Les dommages acceptés doivent être minimes, en effet le mouvement de blocs pourrait entraîner des répercutions sur les navires. Dans le tableau suivant on peut apercevoir le classement des ouvrages côtiers en fonction de leur nombre de stabilité associé :


Promotion 2013

Tableau 15: Classement des ouvrages Ouvrage

Digues statiquement stableDigues dynamiquement stable/

Talus en enrochement dynamiquesPlages de galets

(Source : Phénomène physique et outils de dimensionnent, CETMEF)Nous somme face à une digue à talus statiquement stablecompris entre 1 et 4. Cette valeurnotre étude.

VIII.3.4 Dimensionnement de la sousLa sous-couche est une sorte d’élément de transition entre la carapace et le pratiquement essentiel de disposer un ou deux sousles éléments les plus fin du noyau pour qu’ils ne traverseront pas la carapace et vérifie les règles énoncées par Terzaghi, l’absence de cet filtre provoqueront un tassement général de l’ouvrage, un affaissement de la carapace et peuvent aller jusqu’à la destruction de la digue.D’une manière pratique, les poids moyens respectifs des enrochements sont repartis comme la figure suivante l’indique:

Figure Notre profil est préconisé avec M = poids moyen de la carapace ;M/10 = poids moyen de la sousM/200 à M/4 000 = poids moyen des éléments du n


: Classement des ouvrages côtiers en fonction de NsOuvrage => = ?> (∆⁄

Digues statiquement stable 1-4

Digues dynamiquement stable/ reprofilables 3-6

en enrochement dynamiques 6-20

Plages de galets 15-500

Phénomène physique et outils de dimensionnent, CETMEF)digue à talus statiquement stable avec un nombre de stabilitévaleur correspond à un dommage quasiment nul, c’est l’objectif de

Dimensionnement de la sous-couche couche est une sorte d’élément de transition entre la carapace et le pratiquement essentiel de disposer un ou deux sous-couches entre eux, La sousles éléments les plus fin du noyau pour qu’ils ne traverseront pas la carapace et vérifie les règles énoncées par Terzaghi, l’absence de cet filtre provoqueront un tassement général de l’ouvrage, un arapace et peuvent aller jusqu’à la destruction de la digue.

D’une manière pratique, les poids moyens respectifs des enrochements sont repartis comme la

Figure 50 : Granulométrie des couches 3 catégories de matériaux

= poids moyen de la carapace ; /10 = poids moyen de la sous-couche ; = poids moyen des éléments du noyau.


80

en fonction de Ns (∆@AÇº)

20

500

Phénomène physique et outils de dimensionnent, CETMEF) nombre de stabilité de 2,18 nul, c’est l’objectif de

couche est une sorte d’élément de transition entre la carapace et le noyau. Il serait es entre eux, La sous-couche protège les éléments les plus fin du noyau pour qu’ils ne traverseront pas la carapace et vérifie les règles énoncées par Terzaghi, l’absence de cet filtre provoqueront un tassement général de l’ouvrage, un arapace et peuvent aller jusqu’à la destruction de la digue. D’une manière pratique, les poids moyens respectifs des enrochements sont repartis comme la


Promotion 2013 81

Il n’y a donc aucune formule approprié pour le dimensionnement des sous-couches. Seules des recommandations effectuées par le SPM (Shore Protection Manual) qui nous conduit à une proportionnalité entre les éléments de la carapace et ceux de la sous-couche. En tenant compte des règles de filtre granulométrique et hydraulique.

M�Q�éë�èéëèB1 | M�QèK)K�Kè1/10 Nous utiliserons une seule sous-couche en enrochement anguleux en prenant compte des conditions requises pour une parfaite imperméabilité de ce dernier. Les blocs de la sous couche ne doivent pas être trop petits, afin d'assurer une meilleure imbrication dans la carapace et afin d'avoir une sous couche rugueuse et perméable.

M�Q�éë�èéëèB1 | 1 10⁄ × M�QèK)K�Kè1 M�Q�éë�èéëèB1 | 1 10⁄ × 21,59 t D’où M�Q�éë�èéëèB1 | 2,16 t Et

D�Q�éë�èéëèB1 | 1 2,2⁄ × D�QèK)K�Kè1 D�Q�éë�èéëèB1 | 1 2,2⁄ × 2,16 | 0,93 m Le diamètre médian utiliser pour le sous couche sera D�Q�éë�èéëèB1 | 0,93 m Pour la largeur de la crête de la sous couche, nous prendrons une valeur égale à 3fois le diamètre de la sous couche, une valeur démontré à la pratique.

o��ö� | 4 × ��QÛ5öÛ�5ö��Ò o��ö� | 4 × 0,93 | 3,72 �

L’épaisseur de la sous couche et le nombre de blocs d’enrochement au mètre carre à placer sur la couche sera déterminer comme celle de la carapace. Cette épaisseur est fonction de la forme des éléments qui la composent, du nombre de lits et de l’arrangement que l’on souhaite obtenir. La formule fournissant l'épaisseur de la sous couche est la suivante :

l�éë�èéëèB1 | Þ3∆��QÛ5öÛ�5ö��Ò

Avec : n : nombre de couche de lits (on prend n | 2) k∆: coefficient d'épaisseur de couche prenant en compte la densité de pose de la couche (k∆ | 1,15) D³�Q�éë�èéëèB1 : diamètre médian nominal de la sous couche AN : e�éë�èéëèB1 | 2 × 1,15 × 0,93 | 2,15 m


Promotion 2013 82

L'épaisseur de la couche de la sous couche est donc de : 2,15 m. De même le nombre de blocs nécessaire pour habiller une surface de 1m2 est définit de la manière suivante :

�9:éè� �éë�èéëèB1 | Þ3C ß1 £ ç100æ ß +&

¨�Q�éë�èéëèB1æ¬ O⁄

Avec : n : nombre de couches de la carapace (ici, on prend n|2) k8: coefficient empirique d'épaisseur de couche (k8|1,15 dans notre cas) P : porosité de la carapace (P | 37%) M�Q�éë�èéëèB1 : masse médiane d'un bloc d'enrochement de la sous couche ρ) : masse volumique apparente de la roche (2,475 kg/m3) N9:éè� �éë�èéëèB1: nombre de blocs nécessaire sur une surface de 1m2 AN :

�9:éè� �éë�èéëèB1 | 2 × 1,15 ß1 £ 37100æ ß2,475

2,16 æ¬ O⁄

| 1,58

On obtient alors �9:éè� �éë�èéëèB1 | 2 blocs par m2, ce critère sera à respecter par le constructeur. Les caractéristiques de la sous couche sont représentés dans le tableau suivant :

Tableau 16: récapitulatif des caractéristiques de la sous couche Largeur de la sous couche 3,72m Nombre de couche 2 Épaisseur de la sous couche totale 2,15m Masse médiane des blocs 2,6 t Diamètre médian des blocs 0,93 m Nombre de blocs sur une surface de 1m2 2 Porosité 37 %

VIII.3.5 Dimensionnement du noyau Le noyau est le remblai intérieur du massif que constitue l’ouvrage, il est généralement composé d’enrochement non classé, On utilisera un tout-venant de granulométrie étendue graduée de 0,1 à 500 kg. Il devrait avoir des caractéristiques non poreuses afin de stopper les ondes longues contenues dans la houle. Les éléments fins doivent être limités à cause du risque de tassement préjudiciable et le lessivage de ces éléments. La pente du talus du noyau sera pris égale à celui de la carapace pour les commodités de constructions, donc on prendra une pente de 3/2.


Promotion 2013 83

Le poids des éléments du noyau seront pris en fonction des dimensions des éléments de la carapace pour respecter les règles de filtration granulométrique énoncée par Terzaghi. Le poids des éléments du noyau seront donc entre : 5,4 kg à 108kg.

VIII.3.6 Dimensionnement de la butée de pied En général, la carapace coté mers d’une digue en enrochement est protégée des éventuels effets de fond par une butée pour offrir aux blocs inferieurs extérieure une assise immobile limitant les risques de glissement et permet d’offrir une sécurité supplémentaire vis-à-vis des affouillements en pied d’ouvrage. De la même manière que la carapace, cette butée de pied devra être stable. Si l’enrochement de la butée de pied a la même taille que l’enrochement de la carapace du talus côté mer, nous sommes sûrs que la butée de pied sera stable. Mais pratiquement, il vaut mieux diminuer la taille des enrochements et leur masse pour de multiples raisons et plus particulièrement économiques. Malgré cela, on ne doit pas couvrir la butée d'un enrochement trop petit pour éviter d'éventuels colmatages, inclusions à l'intérieur de la carapace et même dans le cas extrême un arrachement de la butée sous l'action de la houle si son poids est trop faible. Pour déterminer la masse médiane des blocs de la butée de pied, On peut utiliser la formule empirique suivante:

¨�Q4öãéÒ = ß 110ℎã� æ E +&�OªÕ cot(ò)∆OF

Avec : ht : Hauteur d'eau au-dessus de la butée de pied Hs : la hauteur de houle significative (�Û = 5 m) ρr : Masse volumique apparente de la roche (2,475 3«/�O) α : Angle du talus côté mer Kd : Coefficient de stabilité (KL = 3,5 pour une houle déferlante et correspondant à un niveau de dommage minime) Δ : Densité relative déjaugée (adimensionnelle) M50butée : Masse médiane des blocs de la butée de pied Pour calculer cette masse, il faut estimer la hauteur d'eau au-dessus de la butée ht. Certains chercheurs ont émis l'hypothèse qu'une relation entre le nombre de stabilité et cette hauteur était existante. Cependant, à l'heure actuelle aucune preuve n'a été démontrée et aucune relation explicite n'a été découverte. On peut remarquer que plus la butée de pied se trouve très au-dessus du fond c’est-à-dire élevée, moins la stabilité est assurée. Mais, quand la butée se rapproche du fond, la stabilité est assurée (ratio hÁ/h au-dessus de 0,5 avec h étant la profondeur d'eau). Le tableau suivant récapitule les valeurs de stabilité en fonction de ht et h :


Promotion 2013 84

Tableau 17 : Valeurs de stabilité en fonction du rapport ht/h G¾ G⁄ ?H (I@AÇº)⁄ 0,5 3,3 0,6 4,5 0,7 5,4 0,8 6,5

(Source : Phénomène physique et outils de dimensionnent, CETMEF) On constate que pour une ration de 0,6, la stabilité est parfaitement assurée, et les dommages sont réduits. On choisira de dimensionner notre butée de pied en imposant cette stabilité Ns butée= 4,5. En utilisant la formule de Pilarczyk (1998), nous pouvons remonter à ht

ℎã = �JÙKLMé×JNO�,� − 0,2

6,2 N ¬,�2

× ℎ

Avec : Nsbutée : nombre de stabilité de la butée de pied h : profondeur de l'eau au pied de l'ouvrage Nod : caractérise le niveau de dommage (on prend NéL = 2 ce qui correspond à un dommage accepté d'un léger aplanissement de la butée) ht : Hauteur d'eau au-dessus de la butée de pied AN : ℎã = E �,� �,�¦Q,¬�,¬ FN ¬,�2 × 6 = 5,03 � Après calculs, nous trouvons une hauteur d'eau au-dessus de la butée de pied de ht=5,03 m, la hauteur de l'élément de l'ouvrage sera donc de : 97cm. Nous pouvons déterminer la masse des blocs de l'élément ¨�Q4öãéÒ = ß 110 5,035 æE 2,475 × 5O3,5 × 1,48 × 1,40OF = 1,71 t En appliquons les mêmes formules que pour celle de la carapace on peut déterminer la largeur minimale de la butée o4öãéÒ, le diamètre médian nominal des blocs ��Q4öãéÒ et le nombre de blocs par m2. Le tableau suivant indique les dimensions de la butée de pied :


Promotion 2013 85

Tableau 18 : récapitulatif des dimensions de la buté de pied Hauteur de la butée 1m Largeur de la crête 3,53 m Masse médiane des blocs 1,71 t Diamètre médian des blocs 0,88 m Nombre de blocs sur une surface de 1m2 2 Porosité 37 %

VIII.3.7 Cavaliers de pieds Les cavaliers de pieds ont pour rôle de limiter l’extension latérale du noyau. Ils sont réalisés en enrochements dont la granulométrie est identique à celle des sous-couches. Ils servent surtout de transition entre les éléments de carapace ou la butée de pied et le soubassement. La dimension à donner à ces cavaliers doit tenir compte de la précision de réalisation : on prévoira un débordement de l’ordre de 3 à 5 m correspondant aux tolérances d’exécution. Ainsi les cavaliers de pieds seront constitués d’enrochement de poids moyen 2,16 t. Et une hauteur de 1m.

VIII.3.8 Dimensionnement du talus arrière Le dimensionnement du talus arrière est primordial dans la construction d’ouvrage côtière et maritime. Dans notre projet les ouvrages sont suffisamment élevés pour éviter le phénomène de franchissement de la houle, donc l’enrochement de la crête et du talus arrière peut être de dimensions inferieure à l’enrochement du côté mer puisque cette partie est moins exposée à l’attaque de la houle. Pour le talus arrière on choisit une pente de 4/3 c’est-à-dire 4 unités de largeur et 3 unités de hauteur pour réduire le volume de matière première à utiliser lors de la construction. Nous utiliserons la formule Van Gent et Pozueta (2005) pour la détermination de la taille des enrochements du talus arrière.

��Qã*�öÛ *&&�è&Ò = 0,008 ß ~ÕP�©-�æ¦N �⁄ ßQN%ï�¦N,Q√∆ æ (cot(ò*&&�è&Ò))¦¬,� �⁄ ß1 + 10l$�RS TUUVèU×WÙ %æN �⁄ Avec : Sd : coefficient de dommage (Sd=2) N : nombre de vagues pour une tempête de 6 heures avec une période de houle N= (6∗3600)/7=3086 T = 7 Hs : hauteur significative de la houle Tm−1,0 : période énergétique de la houle αarrière : angle du talus arrière Rc,arriere : revanche de la crête par rapport au niveau de l'eau à l'arrière de la crête (environ égale à Rc)


Promotion 2013 86

u1% : vitesse maximale (moyennée sur la profondeur) à l'arrière de la crête (m/s) au cours d'un franchissement dépassé par 1% des vagues incidentes (Van Gent, 2003)

QN% | 1,7 × ¯«ÚÖ_�±Q,� EõöN% £ õ#ÚÖ

FQ,�ß1 + 0,1 o

��æZ

B : la largeur de crête Rc : la revanche de la crête côté mer ÚÖ: rugosité du talus côté mer (ÚÖ = 0,55 pour des talus en enrochements rugueux) ÚÖ_�: rugosité de la crête (ÚÖ_� = 0,55 pour les crêtes en enrochements) La valeur du Run-up à 1% est une valeur fictive calculée à l'aide de la formule de Van Gent (2003) reliant le Ru1% au déferlement calculé à partir de la période énergétique Tm−1,0 et non la période moyenne. Déferlement

ñ�¦N,Q = -àÞ(ò) �2î�Û ¯«ï�¦N,Q¬ ±⁄2 Période ï�¦N,Q: ï�¦N,Q = ï÷ 1,1⁄

ïÔ = ïN O⁄ (1 − 0,132 × (Ú + 0,2)¦Q,��ô)⁄ Et γ=coefficient de réduction ( Ú = ÚÖÚ[ ) AN: ïÔ = 7 (1 − 0,132 × (0,54 + 0,2)¦Q,��ô)⁄ = 8,29 ï�¦N,Q = 8,29 1,1⁄ = 7,54 ñ�¦N,Q = 0,75 2 × 3,14 × 5 (9,81 × 7,54¬)⁄⁄ = 3,15 Le déferlement calculé ci-dessus et de l'ordre de 5,59. On choisit donc la formule suivante pour calculer Ru1% :

õöN% = 0,67\ñ�¦N,Q]Q,�N�−�Þ0,012 × �� Avec : Ru1% : Run-up à 1% fictif ñ�¦N,Q: paramètre de déferlement calculé avec la période énergétique Hs : hauteur significative locale de la houle AN : õöN% = 0,67 × ^3,15_Q,�N × �¦��Q,QN¬ × 5 = 9,14 m


Promotion 2013 87

QN% = 1,7 × (9,81 × 0,55)Q,� ß9,14 £ 5,030,55 æ

Q,�ß1 + 0,1 6,17

5 æ |Z 9,60

��Qã*�öÛ *&&�è&Ò | 0,008 ß 2P�©-3085æ¦N �⁄ E9,60 × 7,53

√1,40 F (1,33)¦¬,� �⁄ `1 + 10l$��,�� %aN �⁄

| 0,98

Le diamètre médian des blocs du talus arrière est de 0,98m soit 0,74 m de moins que celle de la carapace. Pour déterminer la masse des enrochements on utilise la formule suivante :

¨�Qã*�öÛ*&&�Ò&Ò | ��Qã*�öÛ *&&�è&ÒO ∗ +Û On obtient une valeur de 2,29t. Le nombre de blocs et l'épaisseur sont calculés avec les mêmes formules de celle de la carapace.

lã*�öÛ *&&�è&Ò | Þ3ã��Q ã*�öÛ *&&�è&Ò Avec : n : nombre de couche du talus arrière (n|2) kt : coefficient d'épaisseur de couche prenant en compte la densité de pose de la couche (kt|1,15 dans notre cas) Dn50talus arrière : diamètre médian nominal du talus arrière Après calcule on trouve une épaisseur de la couche du talus arrière de : 2,24m Concernant le nombre de blocs essentiel pour couvrir une surface de 1m2, il est définit de la façon suivante :

�4�5�Û ã*�öÛ *&&�è&Ò | 2 × 3C ß1 £ ç100æ ß +&

¨�Q ã*�öÛ *&&�è&Òæ

¬ O⁄

Avec : n : nombre de couches du talus arrière (n|2) 3C: coefficient empirique d'épaisseur de couche (3C|1,15) P : porosité du talus arrière (P | 37%) M50talus arrière : masse médiane d'un bloc d'enrochement du talus arrière ρr : masse volumique apparente de la roche (2,475 kg/m3) Nblocs talus arrière : nombre de blocs nécessaire sur une surface de 1m2 AN :

�9:éè� ÁK:ë� K))�è)1 | 2 × 1,15 ß1 £ 37100æ ß2,475

2,29 æ¬ O⁄

| 1,52 On obtient Nblocs talus arrière | 1,52 blocs par m2


Promotion 2013 88

Estimation de la largeur de la crête a protégée Il est important de déterminer la largeur qui va servir à délimiter le début du talus arrière sur la crête. La largeur Ls est la zone qu'il faudra protéger contre les éventuelles projections d'eau sur la crête, c'est-à-dire là où l'enrochement doit être encore conséquent. En utilisant la méthode de Cox et Machemehl nous allons déterminer cette largeur par la formule suivante :

í� | 0,2bï«(õc £ õ#) Avec : ϕ : facteur lié à l'importance de l'ouvrage, notre digue serait une de digue dissipant la houle, on choisit donc de prendre ϕ|2. T : période moyenne de la houle (7s) Ru : Run-up de la houle Rc : revanche côté mer de la crête Ls : longueur à protéger AN: í� = 0,2 × 2 × 7 × 9,81 × (5,05 − 5,03) = 1,30 � On trouve un Ls d'une largeur de 1,30 m. Le talus arrière débutera de ce fait à 1,30 m de la largeur de la crête. Les dimensions du talus arrière sont récapitulées dans le tableau suivant :

Tableau 19: récapitulatif des dimensions du talus arrière Longueur de la crête à protéger 1,30 m Nombre de couche 2 Épaisseur du talus 2,25 m Masse médiane des blocs 2,29t Diamètre médian des blocs 0,98 m Nombre de blocs sur une surface de 1m2 2

VIII.3.9 Le couronnement Le couronnement assure la protection de la partie supérieure de la digue. Il devra être suffisamment massif pour pouvoir résister aux lames, mises en vitesse le long de la carapace et aux surpressions provoquées par la houle à l’intérieur du noyau qui a tendances à les soulever. Ils sont généralement construits à l’aide de béton de masse non armé par éléments de 10 à 15 m de long qui comporte :

� une dalle horizontale de 1 m d’épaisseur, coulée en place pour obtenir un contact aussi bon que possible avec le massif sous-jacent ; � un mur de garde vertical, appelé mur déflecteur, ou mur chasse mer, coulé lui aussi en place, dont l’épaisseur est de 1 m, sur lequel viendront s’appuyer les blocs de la partie haute de la carapace ;


Promotion 2013 89

La cote d’arase est obtenue en fonction du creux de la houle incidente par comparaison avec la hauteur d’ascension de la houle sur un plan incliné (Run up) dans notre cas la cote d’arasage de la digue est prise égale a 5,1 m. Le récapitulatif des dimensions de l'ouvrage de protection sont classifiés sur la figure suivante :

-6.00

-5.00

0.00

+1.64

+3.93

+5.1

3

2

3

4

Côté PortCôté Mer

COUPE TRANSVERSALE DU DIGUE

4.8511.03

4.00 3.53

4.52

Ech 1/200ZAFITSARA Sitraka

COUPE TRANSVESALE DU DIGUE

Edite

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Promotion 2013 91

VIII.3.10 Aménagements particuliers Les aménagements particuliers sont en général les coudes, les zones de transition, les enracinements, et la fermeture de la digue par le musoir. Une fois que le profil de chaque tronçon de digue soit défini en fonction de la houle incidente et des autres conditions hydrographiques locales, il va falloir les relier entre eux.

VIII.3.10.1 L'enracinement L'enracinement d'une digue correspond à la jonction de la digue avec le littoral. L'intersection entre le littoral et la digue peut former un angle concave vers le large, dans lequel la combinaison de la houle incidente et de la réflexion partielle sur les secteurs voisins entraîne un surcroît d'agitation dangereux. Des hauteurs de vagues importantes peuvent être constatées, et de forts courants peuvent être générés le long de l'ouvrage. Ceci crée des efforts plus importants sur les structures et peut donc entraîner des désordres plus nombreux et plus graves. Il est donc nécessaire dans ces points de prendre en compte ces efforts supplémentaires pour la réalisation et les réparations des ouvrages.

VIII.3.10.2 Coude Les changements de direction des digues forment des points particuliers. Leurs positions le long de l'ouvrage correspondent à des endroits où les conditions de houle diffèrent des sections courantes. En effet des phénomènes de diffraction, de réflexion, ou de concentration des houles sont visibles dans ces zones c'est-à-dire que l'angle formé entre la direction de la houle incidente et celle de la carapace est différant. Donc il va falloir renforcer les carapaces sur cette partie, pour pallier les inconvénients induits par ces modifications de houle sur l’ouvrage. Nous utiliserons les même blocs que ce du musoir.

VIII.3.10.3 Musoirs de la digue Le musoir est l’extrémité côté mer a tracé circulaire d’une digue a talus, il est fortement exposés à l’action de la houle qui l’attaque directement mais aussi par derrière à cause de la diffraction des vagues et à la réfraction sur le massif de pied. Sur ce fait on peut considérer que le côté intérieur de la digue est soumis à une action de la houle équivalente à celle de la houle extérieure sur environ un quart de longueur d’onde puis diminue progressivement pour atteindre les caractéristiques de la houle intérieure à environ une longueur d’onde. Par rapport au profil courant il serait mieux d’accroitre la masse en enrochement et d’adoucir la pente du musoir. Avec le même principe de calcul que précédemment et en prenant un angle de talus de 27°, c’est-à-dire avec une pente de 60% et en utilisant la hauteur moyenne des hauteurs du 1/10 des vagues les résultats obtenus sur le dimensionnement du musoir sont représentés dans le tableau suivant :


Promotion 2013 92

Tableau 20: Caractéristique du musoir Désignation Enrochements naturels Tétrapode

Carapace Masse médiane (t) 38,22 27,06 Diamètre médian (m) 2,49 2,24 largeur de la crête 9,96 8,96 Epaisseur (m) 5,72 4,57 Sous-couche Masse médiane (t) 3,82 2,70 Diamètre médian (m) 1,13 1,02 largeur de la crête 4,52 4,07 Epaisseur (m) 2,6 2,07 Butée de pied Masse médiane (t) 3,02 2,14 Diamètre médian (m) 1,01 0,96 largeur de la crête(m) 4,04 3,84 Noyau poids (kg) 191,1 9,55 135 6,77 Les matériaux de la carapace du musoir serons constitué par des tétrapodes et les couches sous jacentes resteront en enrochements naturel. Ces caractéristiques de matériaux se retrouvent au droit du musoir jusqu’au quart de la longueur d’onde de la houle vers l’intérieur c’est-à-dire jusqu’à 19,14m vers l’intérieur. La configuration type de notre musoir est représentée sur les figures suivantes :

-6.00-5.00

0.00+0.53

+2.95

+5.10

Côté PortCôté Mer

1.03 6.93

6.00 4.04

4.52

1

Pente 60%

COUPE TRANSVESALE DU MUSOIR

ZAFITSARA Sitraka Ech 1/400

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21.27 20.37 2.01 13.41 2.19 19.42 4.13 1.95 6.25 1.64

1.7

66

.26

1.9

52

.01

6.9

16

.93

2.0

31

9.4

24

.13

1.9

56

.26

1.7

6

21.27 71.38

84

.97

23

.59

Ech 1/750ZAFITSARA Sitraka

VUE EN PLAN DU MUSOIR

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Promotion 2013

CHAPITRE IX : DIMENSIONNEMENTUn quai-poids serait la solution la plus adéquatetotalement rocheux.

IX.1 Navire de projet Les principales caractéristiques du navire de projet sont

- Longueur hors tout (Lht- Longueur flottaison (Lpp- Largeur : 50 m - Tirant d’eau : 17,5 m - Port en lourd : 175 000 t- Déplacement : 218 500 t

Figure IX.2 Hauteur des ouvrages

Pour la détermination de la hauteur de l’ouvrage il faut se référé au tirant d’eau du navire type de projet, cette dimension impose le plus grand navire reçu.La hauteur totale H est mesurée depuis le fond du bassin jusqu'au niveau supérieur de l'ouvrage appelé couronnement. En effet, la hauteur de l'ouvrage est une condition limittirant d'eau à recevoir. Le niveau supérieur de l’ouvrage doit êhautes eaux: cette marge doit tenir compte de l'importance locale des surcotes des marées de vives eaux exceptionnelles dues aux ventsde la houle des plans d'eau de submerger le quai. Et ld'accostage sera obtenue en retranchant maximale du tirant d'eau des navires entre 0,5 et 1 m.


DIMENSIONNEMENT DES ELEMENTS DU QUAI tion la plus adéquate vu que le fond marin existant présente

Les principales caractéristiques du navire de projet sont les suivantes : ht) : 300 m pp) : 284 m 000 t 218 500 t

Figure 54 : Les dimensions usuelles d’un navire Hauteur des ouvrages

Pour la détermination de la hauteur de l’ouvrage il faut se référé au tirant d’eau du navire type de projet, cette dimension impose le plus grand navire reçu. hauteur totale H est mesurée depuis le fond du bassin jusqu'au niveau supérieur de l'ouvrage appelé couronnement. En effet, la hauteur de l'ouvrage est une condition limitLe niveau supérieur de l’ouvrage doit être arasé à une cote supérieure de 1,5 à 2 m à cellcette marge doit tenir compte de l'importance locale des surcotes des marées de vives eaux exceptionnelles dues aux vents ou des crues; elle est suffisante pour éviter au clapotis d'eau de submerger le quai. Et la côte de dragage du pied des ouvrages en retranchant du niveau de la plus basse mer connuemaximale du tirant d'eau des navires prévus reçus au poste, augmentée d'une


95

existant présente un aspect

Pour la détermination de la hauteur de l’ouvrage il faut se référé au tirant d’eau du navire type de hauteur totale H est mesurée depuis le fond du bassin jusqu'au niveau supérieur de l'ouvrage appelé couronnement. En effet, la hauteur de l'ouvrage est une condition limite rigoureuse pour le

à une cote supérieure de 1,5 à 2 m à celle des plus cette marge doit tenir compte de l'importance locale des surcotes des marées de ; elle est suffisante pour éviter au clapotis a côte de dragage du pied des ouvrages du niveau de la plus basse mer connue la valeur reçus au poste, augmentée d'une marge comprise


Promotion 2013 96

Figure 55 : Méthode de détermination de la hauteur de l’ouvrage

Ainsi la valeur de la hauteur des quais de notre projet est estimée de la manière suivante: D'abord on considère que les quais et terres pleins sont arasés à +1,5 m ; Les données nautiques du port nous donnent que PHMVE|+3,70 m et PBMVE|+0,50 La hauteur de tirant d'eau de 17,5 m, la variation maximum du plan d'eau de 3,2 m et on prend une marge de 0,5 m on aura: H|17,5+3,2+1,5+0,5 H|22,7 m On considère que la longueur du quai est 400 m donc on prend L|400 m.

IX.3 Description du quai En tenant compte des spécifications du navire de projet, un quai en blocs de béton préfabriqués élégis sera conçu, assemblés par piles indépendantes de 2 m de longueur. Le joint moyen entre blocs sera de 5 cm, il sera constitué par :

− Une souille draguée à - 19,80 m ; − Une couche de fondation en moellons 1 à 50 kg Cette fondation aura une épaisseur de 2 m; − Une couche de réglage de la fondation en pierres cassées (couche de réglage 40/70mm)

de 0,30 m ; − Un mur en blocs de béton préfabriqué constitué de sept assises ; − Un mur de couronnement en béton armé en tête afin de liaisonnées les piles, de base 6,00

m et hauteur 2,00 m. Ce couronnement sera coulé en place et recevra les accessoires suivants : échelles, bollards et défenses cylindriques fixés tous les 30 m soit 12 points d’accostages de navire tout au long du quai, prises d'eau, prises électriques et potences de manutention. La poutre de couronnement est arasée à la cote +5.20 m ZH ;

− Un épaulement en tout-venant 10 à 100 kg réglé à 4/3 à l'arrière du quai ; − Un filtre en matériaux sélectionnés d'épaisseur 0, 50 m et couvert par des géotextiles − Un terre-plein en remblais sableux avec une couche de roulement 0,80 m d'épaisseur.


Promotion 2013 97

Le mur en bloc se présentera comme suit : � La première assise d’une hauteur de 3,00 m se placera de la cote -17,50 m à la cote -14,50

m avec une longueur de 17,00 m. � La deuxième assise de la cote -14,5 m, 3,00 m de hauteur et 17,00 m de longueur. � La troisième assise partant de la cote -11,50 m, de 3,00 m de hauteur et de 16,00 m de

longueur. � Une quatrième assise qui part de la cote -8,50 m à la cote -5,50 m de 3,00 m de hauteur

avec une longueur de 13,50 m. � La cinquième se placera du cote de -5,50 m à la cote -2,50 m de 3,00 m de hauteur,

longueur de 11,00 m. � La sixième se placera sur la cote -2,50 m à la cote +0,50 m, soit une hauteur de 3,00 m et

d’une longueur de 8,50 m. � La septième se placera sur la cote +0,50 m à la cote +3,20 m, soit une hauteur de 2,70 m

et d’une longueur de 6,00 m. Il faut noter que le zéro hydrographique du port de Soalara se situe a -2,10 m au dessous du zéro nivellement général de Madagascar et que le prédimensionnement du quai se réfèrent au zéro hydrographique. La coupe transversale du quai est présentée dans la figure suivante :

23

enrochementBalast (e=0.30)

Prefiltre

Géotextile

Remblai sableux4

3

Bloc n°1

Bloc n°2

Bloc n°3

Bloc n°4

Bloc n°5

Bloc n°6

Bloc n°7

Remblai terrestre compacté

Corps de chassée

Chaussée

1 3

2.7

33

33

33

25.2

3.2

0.5

-2.5

-5.5

-8.5

-11.5

-14.5

-17.5

-19.8

COUPE TRANSVERSALE DU QUAI

COUPE TRANSVERSALE DU QUAI

ZAFITSARA Sitraka Echelle 1/2000

1713

Edite

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Promotion 2013

IX.4 Poids de l’ouvrageComme nous avons décrit précédemment, le poids propre de l’ouvrage de la poussée d'Archimède déterminée dans les hypothèses les plus défavorablesLe poids du remblai est le poids vertical de la colonne de remblai reposant sur la partie saillante des blocs. Les caractéristiques des remblais sont les

- γ remblai au-dessus de l'eau=1,85 T/m- e remblai =40° L’altitude de l’assise de chaque ensemble est supposée par rapport au fond de la mer. Pour le calcul des moments, ilsagissants sur le quai sont représenter sur la figure suivante

Figure Il faut noter que la poutre de couronnement sera en béton armé et les blocs massifs en béton non armé. Leurs caractéristiques sont les suivantes Tableau

fg γbéton γbéton dans l'eau γbéton arméHauteur tHauteur remblaiHse (Mer)Hauteur bloc


Poids de l’ouvrage Comme nous avons décrit précédemment, le poids propre de l’ouvrage doit être considéré déterminée dans les hypothèses les plus défavorables

le poids vertical de la colonne de remblai reposant sur la partie saillante des remblais sont les suivantes : dessus de l'eau=1,85 T/m3 L’altitude de l’assise de chaque ensemble est supposée par rapport au fond de la mer. ils seront calculés chaque fois par rapport au point agissants sur le quai sont représenter sur la figure suivante:

Figure 57 : Forces agissants sur le quai la poutre de couronnement sera en béton armé et les blocs massifs en béton non armé. Leurs caractéristiques sont les suivantes :

Tableau 21 : Caractéristiques du mur de quai Caractéristiques du Mur 1,03 T/m3 2,40 T/m3 dans l'eau de mer 1,37 T/m3 armé 2,50 T/m3 total du mur 22,70 m remblai 20,10 m Hse (Mer) 19,60 m bloc 20,70 m


99

doit être considéré réduit déterminée dans les hypothèses les plus défavorables. le poids vertical de la colonne de remblai reposant sur la partie saillante

L’altitude de l’assise de chaque ensemble est supposée par rapport au fond de la mer. seront calculés chaque fois par rapport au point O, les forces

la poutre de couronnement sera en béton armé et les blocs massifs en béton non


Promotion 2013 100

Caractéristiques du Mur Hauteur poutre de couronnement 2,00 m Epaisseur dalle 0,75 m Longueur blocs 2,00 m

IX.5 Poussée du Remblai Pour réduire la poussée on placera un cavalier en tout-venant rocheux à fort frottement interne en arrière du mur, nous utiliserons des matériaux à granulométrie grossière pour éviter la fuite de fines particule au travers les nombreux joints du mur, surtout en bassin marnant. Les remblais retenus par l'ouvrage d'accostage sont caractérisées par:

- e : angle de frottement de 40° - c : cohésion qui sera prise nulle. Le remblai étant de particules grossières dépourvues de cohésion au contraire des particules fines - γ : poids spécifique du sol au-dessus du niveau de la nappe. Egal en moyenne à 1,85 T/m3 - γ' : poids spécifique du sol déjaugé (en présence d’infiltration d’eau de mer). Egal en moyenne à 1,12 T/m3 Cette poussée des terres peut être calculée par les formules classiques en utilisant Terzaghi, Rankine, Coulomb, etc. On se basera sur la formule de Rankine donnant Ka en fonction de l’angle de frottement e ª* = -àÞ¬ $î4 − e2% AN : KK = tan¬(45 − 40 2⁄ ) = 0,217 Les caractéristiques du remblai sont représentées dans le tableau suivant :

Tableau 22 : Caractéristiques du Remblai Caractéristiques du Remblai γ remblai au-dessus de l'eau 1,850 T/m3 γ' sous de l'eau 1,120 T/m3 eremblai 40,000 degré Ka 0,217 Ht 22,700 m Hse 19,000 m

Les pressions nécessaires pour le calcul de la force résultante et son moment sont les pressions au niveau de la surface de l’eau (P1) et à la base du mur (P2) P1 = γHB1 P2 = γhH�1 + P1 Et que : HB1 + H�1 = HÁ (hauteur total du remblai) Les forces agissant sur chaque bloc sont déterminées par la formule suivante : i = 1 2 ×⁄ ª* × (ç¬) × �

IX.6 Surpression Hydrostatique La poussée hydrostatique est définie par :


Promotion 2013

Cette force est occasionnée par la présence de la nappe. Si la mer a un niveau, à quelque distance de l'ouvrage, qui est au moins celui du niveau moyen, il en résulte lorsque le niveau du plan d'eau est inférieur à celui de la nappe, des efforts agissant sque la poussée des terres. Le cas le plus critique se présente quand le niveau de l’eau cote remblai coïncide avec la marée haute 3,70 alors qu’à l’autre côté du mur, coté de la mer, le niveau de l’eau est à son mcorrespondant à la marée basseL’eau presse des 2 côtes du mur, le cas le plus défavorable apparait quand la résultante de la pression hydrostatique est du même sens que la poussée du remblai.

Tableau

γ eau salHeau (cotHeau (cot IX.7 Surcharges L'ouvrage est expose à une surcharge sur le quaile remblai. Ces surcharges doivent être prises en compte dans la mesure qu'elles aggravent les conditions de calculs. Les types de surcharges sont :

− Surcharge uniformément répartiestockage de conteneurs sur 3 niveaux− Surcharge due par des grues mobiles à vide se déplaçant en tout point du platelage du quai qui s’appuie sur un essibarges de 150t.


j = �¬2 × ÚÒ*ö

Cette force est occasionnée par la présence de la nappe. Si la mer a un niveau, à quelque distance de l'ouvrage, qui est au moins celui du niveau moyen, il en résulte lorsque le niveau du plan d'eau est inférieur à celui de la nappe, des efforts agissant sur l'ouvrage d'accostage dans le même Le cas le plus critique se présente quand le niveau de l’eau cote remblai coïncide avec la marée alors qu’à l’autre côté du mur, coté de la mer, le niveau de l’eau est à son mcorrespondant à la marée basse 0,50 m. L’eau presse des 2 côtes du mur, le cas le plus défavorable apparait quand la résultante de la pression hydrostatique est du même sens que la poussée du remblai.

Tableau 23 : Surpression Hydrostatique Surpression Hydrostatique Données γ eau salée 1,03 T/m3 (coté Remblai) 20,70 m (coté Mer) 17,50 m

une surcharge sur le quai-même et sur la dalle de circulation reposant sur es surcharges doivent être prises en compte dans la mesure qu'elles aggravent les

uniformément répartie sur terre-plein correspondant aux surcharges de stockage de conteneurs sur 3 niveaux. Charge ponctuelle de 6 t/m² Surcharge due par des grues mobiles à vide se déplaçant en tout point du platelage du quai qui s’appuie sur un essieu avant et un essieu arrière : pour le déchargement de deux

Figure 58 : Grue mobile à vide


101

Cette force est occasionnée par la présence de la nappe. Si la mer a un niveau, à quelque distance de l'ouvrage, qui est au moins celui du niveau moyen, il en résulte lorsque le niveau du plan d'eau ur l'ouvrage d'accostage dans le même sens Le cas le plus critique se présente quand le niveau de l’eau cote remblai coïncide avec la marée alors qu’à l’autre côté du mur, coté de la mer, le niveau de l’eau est à son minimum L’eau presse des 2 côtes du mur, le cas le plus défavorable apparait quand la résultante de la

même et sur la dalle de circulation reposant sur es surcharges doivent être prises en compte dans la mesure qu'elles aggravent les

plein correspondant aux surcharges de Surcharge due par des grues mobiles à vide se déplaçant en tout point du platelage du : pour le déchargement de deux


Promotion 2013

Essieu avant g1= 10,20T/mG1= 10,20*1,75*4,30 = 76,75 T

Essieu arrière g2= 8,93T/mG2= 8,93*1,75*4,30 = 67,20 T

- Des grues mobiles en charge se déplaçant en tout point du platelage du quai qui s’appuient sur deux patins. Surface des 4 patins : 5,

g= 36 t et q= 60,30 t sur uneP= g+ q=96,30 t

- Surcharge due à un chariot élévateur de 40charge de poids propre se déplaçant en tout point du un essieu avant constitué par quatre roues deconstitué par deux roues de 6 tonnes chacune.


= 10,20T/m2 sur une surface d’impact de 1,75*4,30 m= 10,20*1,75*4,30 = 76,75 T

= 8,93T/m2 sur une surface d’impact de 1,75*4,30 m= 8,93*1,75*4,30 = 67,20 T

Des grues mobiles en charge se déplaçant en tout point du platelage du quai qui s’appuient ,5 m x 0,8m avec entre axe de 9m x 9m

g= 36 t et q= 60,30 t sur une surface d’impact de 5,5 m x 0,8mP= g+ q=96,30 t

Figure 59 : Grue mobile en charge.

due à un chariot élévateur de 40 t de capacité ayant un poids propre de 80charge de poids propre se déplaçant en tout point du platelage du quai qui s’ appuient sur un essieu avant constitué par quatre roues de 27 tonnes chacune et un essieu arrière constitué par deux roues de 6 tonnes chacune.

Figure 60 : Chariot élévateur


102

sur une surface d’impact de 1,75*4,30 m2

d’impact de 1,75*4,30 m2

Des grues mobiles en charge se déplaçant en tout point du platelage du quai qui s’appuient

8m

t de capacité ayant un poids propre de 80 t en platelage du quai qui s’ appuient sur 27 tonnes chacune et un essieu arrière


Promotion 2013 103

Charge répartie sur 4 essieux avant (4 x 27 t|108 t sur 0,6m x 0,6m) 2 essieux arrière (2 x 6 t| 12 t sur 0,3m x 0,3m)

- Il est prévu d’équiper le quai avec 2 portiques avec les principales caractéristiques suivant :

� Portée avant bec : 54 m � Entre axe des rails : 30 m � Entre axe des pieds : 16,95 m � Force de levage : 100 t � Poids à vide : 1 600 t

Pour chaque portique il est prévu 4 fosse d’ancrage et la distance entre chaque groupe de 4 fosses d’ancrage sera déterminer pour que les groupe n’interfèrent pas entre eux.

− Surcharges routières : Ce sont les surcharges du système Bc, Bt et Br.

Les surcharges sur le mur de quai-même participent à la stabilité en augmentant la charge verticale descendante stabilisante sur le quai. On peut supposer dans ce cas que la surcharge est appliquée seulement sur la dalle de circulation induisant des poussées horizontales du même sens que la poussée des terres déstabilisantes. Dans le cadre de l’étude de prédimensionnement du quai, il ne sera pas tenu compte les surcharges roulantes de la grue mobile dont les effets ne sont pas dimensionnant pour la résistance et la stabilité globale du quai en effet ces charges sont couvert par la surcharge de 6t/m2 prise en compte sur toute la surface du quai. Calcul de la pression horizontale induite par la surcharge est calculé par la formule suivante :

çh | ª* × � × � çh est la pression uniforme sur toute la hauteur du mur, on pourra donc calculer l’effort résultant et son moment renversant en lui ajoutant l’effort horizontal engendré par le poids de la dalle elle même :

ç" | ª* × Ú4éã5� *&�é × lÕ*��Ò D’où ç | çh + ç"

Tableau 24 : Force statique de la dalle Force statique de la dalle B dalle 6,000 m Ht 22,700 m Epaisseur dalle 0,750 m γ béton armé 2,500 T/m3 Charge d'exploitation 6,000 T/m² K0 0,357 Ka 0,271


Promotion 2013 104

IX.8 Effort d'amarrage

L’amarrage dépend de plusieurs facteurs pour maintenir et permettre au navire de rester bord à quai. Cette force est déterminée par le navire du projet. On s’appuiera sur le livre de référence « Port disigner handbook : Recommadations and guidelines » de Carl A Thoreseen, qui donne des valeurs de capacité de bollards et des espacements en fonction du déplacement du bateau.

Tableau 25 : Capacité et espacements des bollards

La capacité nominale des bollards est de 150 tonnes et leurs espacement est de 30 mètres, c’est une force concentrée qu’on peut répartir sur l’ouvrage par le biais d’une poutre longitudinale appelée : “poutre de couronnement” sur laquelle sont fixés les organes d’amarrage. Les bollards constituant la force de traction sur le mur. Cette force de traction notée F est aussi prise faisant un angle 30° avec l’horizontal, ce qui induit deux composantes : i� = [(Ó cos 30°) ÷ (�,Þ«QlQ© (Q �,Q-©l)] im = [(Ó sin 30°)÷ (�,Þ«QlQ© (Q �,Q-©l)]

Tableau 26 : Caractéristique des Bollards Caractéristique des Bollards Hauteur totale du mur 22,700 m Distance entre bollards 30,000 m Nombre de bollards sur quai 12,000 Force totale sur bollards 150,000 T Dh 0,600 m Dv 0,500 m β 30,000 degré Sinβ 0,500 Cosβ 0,867 La fixation des bittes d’amarrage sera réaliser avec des boulons en acier inoxydable (boulons, écrous, vices).En annexe la dimension du bollard utilisé.

Ships with displacement in tons up to Bollard load P in kN

Approximate spacing between bollards in meters 2000 100 5-10 5000 200 10-15 10000 300 15 20000 500 20 30000 600 20 50000 800 20-25 100000 1000 25 ≥200000 1500 30


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IX.9 Sollicitation d’accostage :

L’accostage est la phase finale qu’effectue le navire pour s’amarrer au quai. Il dépend de la vitesse du navire, de son angle d’approche, de la force et de la direction du vent. Les efforts d’accostage font partie des efforts dits horizontaux, agissant sur les ouvrages. Un navire approche d’un quai avec une certaine vitesse qui lui confère une énergie cinétique. Une partie de cette énergie seulement est transmise à l’ouvrage, l’autre partie est absorbée par la défense ou par la déformation de la coque du navire donc : �n | �o + �� Avec : �o: Énergie cinétique du navire; �� : Énergie cinétique de l’eau. L’énergie cinétique du navire: L’énergie cinétique du navire qui accoste est calculée à l’aide de la formule suivante :

p= | @ q··r

Avec D : poids de l’eau déplacé par le navire (tonne). V : vitesse d’accostage (m/s).

• Poids de l’eau déplacé par le navire D

Le poids du navire est généralement caractérisé par son déplacement qui est égal au volume de la carène (volume d’eau déplacée). Le déplacement peut être considéré approximativement à partir des dimensions du navire par la formule : @ | s. t. ¾. ½.fg L : la longueur du navire est de 300 m ; l : la largeur de navire est de 50 m ; t : tirant d’eau qui est de 17,5 m ; a : coefficient de forme qui est de 0,808 ; +u: Poids volumique de l’eau de mer qui est de 1,03. A.N. : D| 300× 50×17,5× 0,808× 1,03 D| ·Ñ¸vÀ¹ T Vitesse du navire Les vitesses d’accostage sont généralement comprises entre 0,05 m/s (gros pétroliers assistés de remorqueurs) et 0,8 m/s (navire faible tonnage). Dans notre cas on a :

• ELS : accostage normal V= 0,06 m/s • ELU : accostage accidentel V= 0,15 m/s Pour des raisons de sécurité, il faut déterminer la vitesse la plus faible possible.


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Dans la réalité, la vitesse restera tributaire de nombreux paramètres tels que : l’habilité des équipages ; les conditions météorologiques (vitesse de vent, visibilité) ;

• accostage normal : p= | @ q·

·r A.N : Ew | 218463 × 0,06¬

2 × 9,81 p= |40,09 x.y

• accostage accidentel: p= | @ q·

·r A.N: Ew | 218463 × 0,15¬

2 × 9,81 p= | ·Çº x.y

Energie cinétique de l’eau : Le volume d’eau entraînée est assimilé à un cylindre de longueur L qui est la longueur du navire et de diamètre t son tirant d’eau. V | t¬π4 × L

pp | Ñ·

¾·zv × s × f{r × |·

• accostage normal : E} | 1

2 × 17,5¬π4 × 300 × 1,039,81 × 0,06¬

pp | Ñ¹, À¹ x.y

• accostage accidentel: E} | 1

2 × 17,5¬π4 × 300 × 1,039,81 × 0,15¬

pp | ¸Ç, Ñ¸ x.y Donc l’énergie cinétique totale est : �n | �o + ��

• accostage normal : Et | 53,71T.m • accostage accidentel : Et = 335,72T.m L’énergie que l’ouvrage d’accostage absorbe pendant le choc est inférieure à l’énergie cinétique totale du navire, une part de cette énergie seront absorbée par la rotation du navire autour de son centre de gravité, autre part de l’énergie cinétique peut également être absorbée par la


Promotion 2013 107

déformation de la coque du navire; le reste est absorbée par le volume d’eau entre le navire et le quai et l’inertie de cet ouvrage. L’énergie absorbée par les défenses ne sera qu’une fraction de l’énergie totale; cette fraction est déterminée par le coefficient de répartition C. Energie absorbée par les défenses Ed : p~ | � × p¾ Calcul du coefficient de répartition C : � | �� × �� × �� × �# Tel que : CM : facteur de masse ; CE : facteur d’excentricité CS : facteur de souplesse Cc : facteur de configuration du quai

� Facteur de masse CM : Ce facteur exprime la pression secondaire qu’exerce l’eau contre la paroi quand il est freiné par les défenses. Il se produit lorsque les dérives s’accélèrent ou se décélèrent. Pour décélérer un corps entouré de fluide, il faut absorber l’énergie cinétique du corps mais aussi celle du fluide que le déplacement du premier a mis en mouvement. Le calcul de ce coefficient se fait à l’aide de la formule suivante : �» = @ + @Ñ@ D : volume d’eau déplacé par le navire déjà calculé D= 218 463 T D1 : tonnage supplémentaire. @Ñ = zv ¾·sfg A.N : DN = π4 × 17,5¬ × 300 × 1,03 D’où DN= 74285,53T

Et �» = 218463 + 74285,53218463 CM = 1,34

� Facteur d’excentricité CE Le facteur d’excentricité CE est du à la position relative des points de première réaction du bordé du navire par rapport au centre d’inertie où réside son énergie cinétique incidente. Ce coefficient s’obtient par la formule de VASCO COSTA : �p = �· + I·¶�H·�I· + �· K : rayon de révolution du navire ; A : distance entre le centre de gravité au point d’impact ; γ: L’angle de la vitesse du centre de gravité avec la droite joignant, le plus souvent le choc s’effectue dans des conditions telles que γ=90° et que K = 0,2 L et A = �ó


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AN: K | 0,2× 300 K | 60

A | 3004

A|75 Alors �p | Àº·�Ç· + Àº· �p | º, ¹�

� Facteur de souplesse Cs Le facteur de souplesse Cs est représenté par le rapport entre la rigidité du navire et celle des défenses, ce coefficient dépend de la nature élastique de la coque du navire. Il est du à un contact entre le navire et le système de défense. Cs : varie de 0,8 (coques élastiques) à 1 (coques très rigides) Par mesure de sécurité, on prendra une valeur de Cs | 0,9.

� Facteur de configuration du quai Cc Le facteur dépend Cc du type de quai sur lequel le navire accoste. Pour un mur de quai plein et une approche du navire parallèle au quai, Cc| 0,8 et pour une structure ajourée (exemple : quai sur pieux ou un coin de mur de quai), Cc| 1. Pour un quai en bloc de béton la valeur du coefficient de configuration Cc |1 D’où le coefficient de répartition C : � | �Ì × �� × �� × �� | 1,34 × 0,39 × 0,9 × 1 � | º,v� L’énergie absorbée par les défenses sera donc : ÓÕ | � × Óã

• accostage normal : Óã | 53,71T. m ÓÕ = 0,47 × 53,71 D’où : �� = ·Ç, ·¸ x.y

• accostage accidentel : Óã = 335,72T. m ÓÕ = 0,47 × 335,72 D’où : �� = ÑÇ�, ¸º x.y En convertissant cette énergie en réaction transmise du navire au quai. L’effort horizontal estimé dû à l’accostage est de 27,5 T en un point quelconque de la poutre de couronnement.


Promotion 2013 109

On placera des défenses cylindriques de 1,50 m de long tous les 30 m, elles seront supportées par une barre cylindrique en acier dont les deux extrémités sont reliées à des chaînes fixées sur des platines sur la paroi du quai. Elles seront fixée à 5,20-1,50m, donc à +3,50m. Dont son diamètre extérieure est de 1,60 m et son diamètre intérieure est de 8,00 m.

Figure 61 : Défense cylindrique IX.10 Efforts du vent sur les engins de levage et les superstructures :

Suivant le règlement français NV65 modifiée 99 les pressions de vent correspondant aux zones cycloniques sont :

- Vent normal : 120 daN/m² pour un vent de 44m/s - Vent extrême : 210 daN/m² pour un vent de 58 m/s - Coefficient du site : 1,0 pour les sites assez bien protégé.

Les vents limites pour l’utilisation des engins de manutention est de 23 m/s. L’ouvrage est destiné à ne supporter que des engins ayant une surface de voilure assez faible. On négligera alors dans cette étude les efforts dus au vent.

IX.11 Mur de couronnement Le couronnement du quai sera constitué par une poutre en béton armé coulée sur place pour résister aux efforts de torsion et de flexion dus à la réaction des amarres. Elle servira d’assise aux éléments d’accostage, comme les bollards et aux divers outils utiles à un port comme les échelles, etc. Pour leur conception, on tiendra compte des aspects statiques et constructifs ainsi que des exigences relatives à l’exploitation et aux techniques de mis en place. Il sera recoupé de joints de dilatation pour éviter les fissurations par retrait et par effet de température. L’ouvrage se situe en milieu agressif, alors on suppose que les fissurations sont très préjudiciables. Des échelles de sauvetage en acier galvanisé seront installées dans des niches réservées dans les murs des quais. Les échelles seront constituées :

• D’éléments plats de dimensions 70 x 20mm • De barreaux de ø25 espacés de 300 mm

Elles seront ancrées dans la poutre de couronnement et dans la première rangée des blocs du quai.


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IX.12 Stabilité de l’ouvrage Le calcul de stabilité nous permet de déterminer la stabilité globale de l’ouvrage face aux forces qui lui sont appliquées. En générale Le calcul du quai poids et sa stabilité se fait suivant 3 phases:

� Stabilité au renversement � Stabilité au glissement � Stabilité poinçonnement (capacité portante)

IX.12.1 La stabilité au renversement:

Le coefficient de sécurité FR est défini par le rapport entre le moment stabilisant et le moment renversant. �� = ∑ Ì�nÎÅ��Î�n�∑ Ì��Î�n� Le facteur de sécuritéF� doit être de 1,5 au minimum.

IX.12.2 La stabilité au glissement La stabilité au glissement est concrétisée par l’équilibre des forces. Les forces horizontales tendent à basculer le mur du quai et la somme des forces verticales s'opposent à cette action. La résistance au cisaillement Tan δ produite par la base contribue aussi à la stabilisation du quai. Le facteur de sécurité FG est défini par la relation suivante et il sera vérifié à 1,5 : �� = �Î × � + � ¾½A�� V : somme des forces verticales H : somme des forces horizontales Ca : cohésion (Ca = 0 car il n’y a pas de cohésion) � = 23e e :angle de frottement interne de l'enrochement (e = 40°) tan� = tan â23eå = tan â23 × 40å = 0,502 Les résultats des calculs sur les forces et les moments stabilisant et renversant ainsi que les stabilités au renversement et au glissement du mur de quai sont représentés dans les tableaux suivants : Avec :

- G : le poids du quai - GT : la poussée des terres - GW : la poussée hydrostatique - QU : le surcharge d’exploitation - Qam : la Charge d’amarrage


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- Qac : la charge d’accostage Tableau 27 : Stabilité du mur de quai

VALEURS DES MOMENTS STABILISANT ET RENVERSANT Désignations Effort vertical-V [T]

Effort horizontal-H [T] bras de levier - xi [m]

Moment stabilisant- Ms [Tm] Moment renversant - Mr [Tm] POIDS DE L'OUVRAGE

G

Couronnement 30,00 3,00 90,00 Bloc 1 38,88 3,00 116,64 Bloc 2 37,91 4,25 161,12 Bloc 3 45,21 5,50 248,66 Bloc 4 55,49 6,75 374,52 Bloc 5 65,76 8,00 526,08 Bloc 6 69,87 7,50 524,03 Bloc 7 106,25 7,50 796,88 POIDS REMBLAI Poids Remblai 2 22,96 7,25 166,43 Poids Remblai 3 21,35 9,75 208,14 Poids Remblai 4 29,75 12,25 364,41 Poids Remblai 5 59,96 14,75 884,35 POUSSEE DU REMBLAI GT Résultante PR 94,52 7,23 683,69 PRESSION HYDROSTATIQUE

GW Pression hydrostatique côté mer - 131,84 5,83 -769,07 Pression hydrostatique côté remblai 183,96 6,90 1 269,35

SURCHARGE Qu Surcharge stockage conteneur + dalle 28,66 10,85 310,96

SOLLICITATION D'ACCOSTAGE Qac Effort d'accostage - 27,50 3,00 -82,50 EFFORT D'AMARRAGE Qam Effort d'amarrage (H)

4,33 22,10 95,69 Effort d'amarrage (V)

- 2,50 0,50 -1,25

TOTAL 583,37 149,63 3 608,43 2 359,69 STABILITE AU RENVERSEMENT : FR = 1,53 > 1,5 : VERIFIEE STABILITE AU GLISSEMENT : FG = 1,96 > 1,5 : VERIFIEE


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Stabilité au renversement et au glissement vérifiées Ensuite nous allons introduire les méthodes semi-probabilistes (aux coefficients partiels) préconisée par les Recommandations pour le calcul aux états-limites des Ouvrages en Site Aquatique (ROSA 2000) : en introduisant les valeurs caractéristiques et les coefficients partiels, afin de déterminer les valeurs de calcul et des facteurs de dimensionnement à l’ELU fondamental, à l’ELS rare et à l’ELS quasi permanent pour un certain nombre d’états-limites intéressants les ouvrage poids. Les combinaisons que nous utiliseront sont les suivants :

� ETAT LIMITE DE SERVICE Combinaisons rares : ELS 1 : (G + GT + GW) + QU+ 0,77Qam ELS 2 : (G + GT+ GW) + 0,77QU+ Qam ELS 3 : (G + GT + GW) + 0,77QU+ 0,77Qam Combinaisons quasi-permanents : ELS 4 : (G + GT+ GW) + 0,5QU+ 0,33Qam ELS 5 : (G + GT+ GW) + 0,33QU+ 0,5Qam ELS 6 : (G + GT+ GW) + 0,33QU + 0,33Qam

� ETAT LIMITE ULTIME ELU 1 : G + 1,35GT + 1,20GW + 1,5QU + Qam ELU 2 : G + 1,35GT + 1,20GW + QU + 1,5Qam ELU 3 : 1,35 (G + GT) + 1,20GW + 1,5QU + Qam ELU 4 : 1,35 (G + GT) + 1,20GW + QU + 1.5Qam ELU 5 : 1,35 (G + GT) + 1,20GW + QU + Qam Les combinaisons ultimes seront vérifiées au facteur de sécurité de 1,5 et les combinaisons de service seront vérifiées à un facteur de 2. Les résultats sur la stabilité au renversement sur l’ensemble de l’ouvrage sont représentés dans le tableau suivant :


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Tableau 28 : Stabilité au renversement du quai à ELS et ELU Bloc 1+2+3+4+5+6+7 ELS FR ELU FR

Combinaisons rares ELS 1 2,01 ELU 1 1,52 ELS 2 2,04 ELU 2 1,57 ELS 3 2,10 ELU 3 1,93 Combinaisons quasi-permanents

ELS 4 2,11 ELU 4 1,88 ELS 5 2,14 ELU 5 2,01 ELS 6 2,18 La stabilité au renversement de l’ouvrage est vérifiée. IX.12.3 Stabilité statique Les quais poids disposent tous des fondations continues, certains sont fondés en surface et d'autre en profondeur en fonction des caractéristiques du sol. Dans notre cas, le mur en bloc exige le bon nivellement du sol d’assise, cela aura lieu en remblayant une épaisseur de 2,0 m par des enrochements (1/50kg), en suite en réglant la surface par un tapis de gravier (Ballast) 0,30 m. La fondation se comporte comme une semelle filante. C’est la partie de l’ouvrage en contact avec le sol et il va transmettre tout les charges permanentes et variables (charges, surcharges, efforts de renversement, poussée du sol, poussée hydrostatique) supportées par cet ouvrage. Donc il faut déterminer la contrainte de rupture appelée aussi « capacité portante », à partir de laquelle on définit la « capacité portante admissible » par application d’un coefficient de sécurité FP qui sera pris égal à 3. Les caractéristiques géotechniques du sol de fondation sont les suivantes : γ = 1,8 T/m3 e= 38° c = 0 (en absence de particules fines cohésives) On peut se contenter de faire le calcul en supposant que le sol est homogène avec les caractéristiques de la couche supérieure la plus défavorable. Une fois cette couche supportera les efforts auxquelles elle est soumise, le sol en sa totalité sera stable. Dans notre cas l’assise du mur de quai est totalement immergée dans l’eau de mer, a une profondeur d’eau minimum de -18 m et cette assise est formée de particules grossières donc il sera convenable d’utiliser les caractéristiques non drainées, car l’eau de mer s’infiltrera en permanence dans le sol d’assise. Le mur de quai en blocs préfabriqués est soumis à des pressions verticales (poids et surcharge due à l’activité du port…) mais aussi à des charges horizontales (Poussée de Remblai, poussée hydrostatique, Bollard d’amarrage…) ce qui crée une inclinaison δ dans la force résultante appliquée au sol. On se basera sur l’équation de Meyerhof pour déterminer la capacité portante qI. . Meyerhof propose de prendre une semelle fictive centrée sur la charge dont la largeur modifiée et en tenant compte l’excentrement et l’inclinaison de l’ouvrage.


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D’où l’équation de calcul de la capacité portante sera alors : �� | 12 Úoh�

Et oh | o £ 2l D | 0. Car il n’y a pas d’effet d’encastrement de la base du mur. Doncc | 0. Car il n’y a pas de cohésion dans l’enrochement La valeur de �Ø est en fonction de Donc �� | 12 Úoh�Ø â1 £ �eå¬ L’inclinaison δ est obtenue par tan� | ∑i�∑im Tableau 29 : Inclinaison δ dans la force

Bilan des forces ΣFv ΣFh L’excentricité « e » est obtenue en appliquant les règles du torseur de forces : e | ∑ ¨% Kë �é�³Á ì∑im Une méthode recommande de limiter les excentrements a un maximum ne dépassant pas le 1/6 de la largeur ou de la longueur de façon à ce que la charge soit toujours dans le tiers central et ceci afin d’éviter le renversement.

Figure


calcul de la capacité portante sera alors : �Ø â1 £ �eå¬ � '�� â1 £ �90å¬ � �Q�� â1 £ �90å

D | 0. Car il n’y a pas d’effet d’encastrement de la base du mur. Donc �Q | Ú Éc | 0. Car il n’y a pas de cohésion dans l’enrochement formant la base du mur.

est en fonction de e (cf. annexe)

la relation suivante :

: Inclinaison δ dans la force résultante appliquée au solT/ml fondation Inclinaison de la Force583,37 δ = ArcTan (ΣFh/ΣFv)149,63 δ 14,7

L’excentricité « e » est obtenue en appliquant les règles du torseur de forces :

de limiter les excentrements a un maximum ne dépassant pas le 1/6 de la largeur ou de la longueur de façon à ce que la charge soit toujours dans le tiers central et ceci

Figure 62 : Distribution des contraintes � m �/À


114

â å¬

É � | 0 formant la base du mur.

résultante appliquée au sol fondation Inclinaison de la Force δ = ArcTan (ΣFh/ΣFv) 70 degrés

L’excentricité « e » est obtenue en appliquant les règles du torseur de forces :

de limiter les excentrements a un maximum ne dépassant pas le 1/6 de la largeur ou de la longueur de façon à ce que la charge soit toujours dans le tiers central et ceci


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Dans le cas d’une charge excentrée mais limitée au tiers central, la répartition des contraintes sera trapézoïdale. Dont les contraintes, maximale et minimale, obéissent à l’estimation suivante : l m B/6 �N | �i o × (⁄ �¬ | �i o × (⁄Avec la contrainte à vérifier �&ÒÖ Dans d’autre cas, il est permis que la charge sorte éventuellement hors du tiers central. supporte pas de tension, les contraintes au sol peuvent être corrigées et estimées par la formule suivante : l n B/6 �N | 2 3 É �i ⁄

�¬ | 0

Avec la contrainte à vérifier �&ÒÖ

Figure

e | ΣM / ΣFv

B (Base)

B (Base)/6

La capacité portante calculée ne

sécurité et incertitude. Pour cela, la charge appliquée doit être comparée à la capacité portante

admissible pour un facteur de sécurité F

�* | (�� £ �Q) i� � �Q⁄


Dans le cas d’une charge excentrée mais limitée au tiers central, la répartition des contraintes sera trapézoïdale. Dont les contraintes, maximale et minimale, obéissent à l’estimation suivante :

(1 � 6 l o⁄ )

(1 £ 6 l o⁄ )

&ÒÖ | 142 É (3 É �N � �¬) m �* | capacité admissible

, il est permis que la charge sorte éventuellement hors du tiers central.

rte pas de tension, les contraintes au sol peuvent être corrigées et estimées par la formule

-Ò⁄ (te|e’)

&ÒÖ | �N m �*

Figure 63 : Distribution des contraintes ¡ n o/6 Tableau 30 : Valeur de l’excentricité

Excentricité de la Force | ΣM / ΣFv 2,14 m

19 m

B (Base)/6 3,16 m

l m B/6 Contrainte trapézoïdale

La capacité portante calculée ne peut être utilisé en elle-même sans l’introduction d’une certaine

sécurité et incertitude. Pour cela, la charge appliquée doit être comparée à la capacité portante

admissible pour un facteur de sécurité FP|3


115

Dans le cas d’une charge excentrée mais limitée au tiers central, la répartition des contraintes sera trapézoïdale. Dont les contraintes, maximale et minimale, obéissent à l’estimation suivante :

admissible.

, il est permis que la charge sorte éventuellement hors du tiers central. Si le sol ne rte pas de tension, les contraintes au sol peuvent être corrigées et estimées par la formule

même sans l’introduction d’une certaine sécurité et incertitude. Pour cela, la charge appliquée doit être comparée à la capacité portante


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Tableau 31 : Stabilité statique Charge transmise à la fondation te 2,14 m p1 53,67 T/m² p2 9,05 T/m² qref 47,04 T/m² Capacité portante B' 14,72 m γ 1,80 T/m3 e 38,00 degré Capacité portante admissible Nγ 69,60 F 3,00 q0 0,00 T/m² qa 156,98 T/m² qI 470,94 T/m² Condition qref <qa VERIFIEE

Conditions de stabilité statique vérifiée IX.13 Les dragages

Les caractéristique des dragages prévus concernent le bassin du futur port sont les suivantes : • Profondeur : - 18 hydro • Largeur : 650 m • Longueur : 850 m environ Le volume de matériaux à draguer pour assurer la profondeur de projet pour le chenal de navigation et le bassin du futur port devrait être de l’ordre de 2,5 à 3 millions de m3 allons jusqu'à la profondeur de -18,5m. Les matériaux concernés seront utilisés en soubassement et pour le corps de digue à talus. Le reste sera utilisé en remblai pour la constitution de terre-pleins.

IX.14 Terre-plein Les terre-pleins sont généralement conçus pour permettre l’évolution des engins de manutention et de transport qui gravitent autour du navire ainsi que le stockage des marchandises. Il se situe juste en arrière du quai. Il est composé de remblai compacté tous les 40 cm et son revêtement est :

� d’une couche de fondation de grave non traitée concassée 0/60 de 30 cm; � d’une couche de forme de grave ciment 0/31,5 de 25 cm ; � d’une couche de sable d’assise de 5 cm ; � d’une couche de pavés autobloquants de 15 cm d’épaisseur.


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Le nouveau terre-plein portuaire sera protégé par un cavalier en Le profil type du cavalier comprend un noyau en toutmoyennant un filtre en géotextile et un filtre granulaire sélectionné de 1,00 m d’épaisseur empêchant le départ des éléments fins du enrochements de 0,5/3 T de 2,50 4/3.

IX.15 Procédés de constructionCette partie comprend une petiten partant de la fondation, la préfabrication des blocs jusqu’à leur mise en œuvre dans leur emplacement définitif. En vue des travaux en grande profondeurne peuvent être accomplis uniquement par voie terrestremaritimes. IX.15.1 Préparation de la fondation Les fondations du quai serontexcavées seront remblayées par des enrochements de réglage superficiel par l’utilisation d’un ballastde gravier (40/70mm) pour obtenir une fondation des blocs en béton préfabriqué. Le réglage sera topographiquement. Nous allons effectuer de –19,8 m ZH. L’utilisation des chalands fendabletransporter les matériaux dragués, et

IX.15.2 Préfabrication des blocs de quaiLa préfabrication des blocs de quai produit par des centrales à béton et transportédirectement par leurs goulottes dans les coffrages métalliques constituant les moules des blocs de


Figure 64 : Revêtement terre plein plein portuaire sera protégé par un cavalier en enrochements.du cavalier comprend un noyau en tout-venant 1/500 kg adossé au remblai moyennant un filtre en géotextile et un filtre granulaire sélectionné de 1,00 m d’épaisseur empêchant le départ des éléments fins du remblai, puis sera protégé par une carapace en 2,50 m d’épaisseur arasée à la cote +5,20 m ZH et ayant une pente de

onstruction du quai petite aperçu sur les différents étapes de construction du mur de quai la préfabrication des blocs jusqu’à leur mise en œuvre dans leur

des travaux en grande profondeur de l’ouvrage d’accostage et des travaux de dragagesuniquement par voie terrestre, on fera aussi Préparation de la fondation

seront préparées par dragage des couches supérieures.excavées seront remblayées par des enrochements de catégorie (1/50 kg).en suiteréglage superficiel par l’utilisation d’un ballast sur une épaisseur de 30 cm eobtenir une fondation ayant un même niveau a fin d’des blocs en béton préfabriqué. Le réglage sera conçu par des plongeurs et contrôlé Nous allons effectuer une drague profonde pouvant gagner des profondeurs m ZH. L’utilisation des chalands fendable et des barges seront nécessaires dragués, et des pelles hydrauliques pour le chargement des matériauxPréfabrication des blocs de quai

La préfabrication des blocs de quai peut être effectuée sur le site prés du futur es centrales à béton et transporté ensuite par des camions malaxeurs puis coulé directement par leurs goulottes dans les coffrages métalliques constituant les moules des blocs de


117

enrochements. kg adossé au remblai moyennant un filtre en géotextile et un filtre granulaire sélectionné de 1,00 m d’épaisseur sera protégé par une carapace en ZH et ayant une pente de

de construction du mur de quai la préfabrication des blocs jusqu’à leur mise en œuvre dans leur es travaux de dragages, ils appel aux procédés

préparées par dragage des couches supérieures. Les fondations en suite on réalisera un sur une épaisseur de 30 cm en utilisant des tapis ême niveau a fin d’épauler le pose plongeurs et contrôlé une drague profonde pouvant gagner des profondeurs seront nécessaires pour des pelles hydrauliques pour le chargement des matériaux.

futur port. Le béton sera es camions malaxeurs puis coulé directement par leurs goulottes dans les coffrages métalliques constituant les moules des blocs de


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quai à ce propos il faut éviter les arrêts de coulage. Nous utiliserons des vibrateurs sur chaque 50 cm de couche coulée pour éliminer les bulles d’air. Il faut nettoyer et peindre la partie intérieure du coffrage avant chaque utilisation afin de garantir la fluidité de l’opération de bétonnage. Une fois l’opération de bétonnage sera terminée, nous passerons à la finition de sa surface supérieure et à l’application du produit de cure. Le décoffrage s’effectuera 24 heures après et les moules sont déplacés sur les bases libres pour être préparés et bétonnés. Les surfaces des blocs décoffrés sont traitées au produit de cure et chaque bloc reçoit à la peinture une marque portant le numéro et le type de bloc mais aussi la date du bétonnage. Tous les blocs doivent disposer d’acier de levage pour faciliter leur soulèvement et leur déplacement.

IX.15.3 La pose des Blocs Plusieurs types de matériel seront nécessaires à la réalisation de la pose des blocs sur leurs emplacements définitive. Des grues pour la pose des blocs. Pour leur transport il sera nécessaire d’utiliser des barges et des remorqueurs. La manutention des blocs se fera par l’utilisation des pinces de levages hydrauliques. La pose peut être effectuée une fois que le béton des blocs seront consolidé. Les blocs les plus larges seront posés en premier c’est-à-dire les blocs inferieurs suivis des blocs supérieurs. Il faut prendre en compte que la tolérance de pose entre deux blocs consécutifs voisins est de 5 cm au maximum. Il sera indispensable de faire un control topographique et bathymétrique des niveaux nécessaires avant chaque pose des blocs ou l’utilisation d’une plate-forme autoélévatrice qui va positionnée perpendiculairement à la souille par des remorqueurs à l’aide d’un système de positionnement par satellite DGPS. Sur ceux les pieds de la plate-forme seront alors abaissés sur le fond marin et la plate-forme se soulève hydrauliquement hors de l’eau pour servir de zone de travail stable durant les travaux.

IX.15.4 Contrôle qualité Le contrôle de la qualité de béton est une tâche très important avant la pose des blocs.

- Il faut s’assurer de la conformité de tous les constituants du béton (agrégats, ciment, adjuvant, produit de cure, de démoulage, réception des coffrages…) et donner une autorisation de bétonnage. - Il faut s’assurer de la conformité de la composition du béton, des slumps et des températures des bétons produits. - Il faut s’assurer que les résistances requises pour le décoffrage et la manutention des blocs sont atteintes. Vérifier si les blocs ne comportent pas des fissurations. IX.15.5 Poutre de Couronnement

La poutre de couronnement sera coulée une fois que la pose des blocs sera achevée, elle assurera la ligature des blocs. Elle sera coulée par tronçon de 6m avec de joint de dilatation tous les 12m pour éviter les épaufrures de béton elle sera équiper de chanfrein. Sa face supérieure doit être coulée avec une pente de 1% pour assurer le drainage des eaux


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Il faut ultérieurement installer les bollards et des amortisseurs cylindriques en caoutchoucs pour éviter que le bateau ou le quai soit endommagé au cours des opérations de d’accostage et du mouillage, régulièrement espacés de 30 m. Conclusion partielle Pour le projet d’infrastructure du port de Soalara Sud, nous avons opté pour la réalisation de digue de protection à l’aide de matériaux rocheux plus ou moins grossiers, arrangés globalement sous la forme d’un trapèze qui va opposer à la progression de la houle, une résistance d’autant plus efficace que le massif sera élevé et peu poreux. Cette structure pourra dissimuler la houle par destruction de son énergie. De plus, compte tenu des spécifications des navires du projet ainsi que la caractéristique du sol de fondation, un quai en blocs de béton préfabriqués élégis et assemblés par piles indépendantes sera conçu pour le futur port. Ainsi, après avoir effectué les démarches utiles pour l’élaboration du projet, on peut voir ci-dessous le plan de masse du futur port de Soalara Sud :

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PARTIE IV : ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL


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CHAPITRE X : DESCRIPTION DE LA DIMENSION ENVIRONNEMENTALE X.1 Introduction

La loi malgache reconnait l’importance de la préservation de l’environnement .par l’adoption de la loi de la charte environnementale Malagasy et la promulgation du décret relatif à la Mise En Compatibilité des Investissements avec l’Environnement (MECIE). La loi N° 90-033 du 21 Décembre 1990 portant Charte de l’Environnement Malagasy, modifiée par la loi N° 97-012 du 06 Juin 1997 fixe le cadre général d’exécution de la politique de l’environnement. Selon l’article 3, l’environnement constitue une préoccupation prioritaire de l’Etat. L’article 10 de cette loi ne stipule que les projets d’investissements publics ou privés susceptibles de porter atteinte à l’environnement doivent faire l’objet d’une Etude d’Impact Environnemental (EIE), soit à un Programme d’Engagement Environnemental (PREE), selon la nature technique, l’ampleur de ces projets et la sensibilité de leurs milieux d’implantation. Le concept « environnement » est une question de perception globalement il est perçu comme l’ensemble des éléments naturels et artificiels conditionnant la vie humaine ; il englobe tout ce qui entoure l’homme. L’environnement du projet est composé de :

- L’ensemble des éléments naturels au voisinage du projet : l’eau, l’air, la terre, tous les êtres vivants… - Le milieu humain et les facteurs socio-culturels.

L’analyse suivante portera sur les impacts de la réalisation du projet sur ces diverses entités avant, pendant et après les travaux. La démarche d’élaboration de l’étude d’impact doit permettre de satisfaire les exigences du décret. La démarche proposée à la figure suivante donne les principales étapes et les indications globales nécessaires à la mise en œuvre de l’EIE.


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Organigramme 1 : Démarche d’élaboration du rapport d’étude d’impact


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X.2 Mise en contexte du projet

Cette section décrira les composantes du projet et ses caractéristiques techniques pendant toutes les phases de réalisation du projet. Le projet consiste à l’aménagement d’une zone portuaire sis à Soalara Sud. Le projet se décomposera en trois phases dont chacune est composée de plusieurs activités résumées dans le tableau comme suit :

Tableau 32 : Activités selon les phases du projet PHASE DU PROJET ETAPE DE TRAVAIL ACTIVITES PREVUS

PHASE PREPARATOIRES Installation de chantier

Construction d’un magasin de stockage Construction d’habitat pour les mains d’œuvres recrutés. Fourniture des matériels et des matériaux de construction (équipement terrestre et équipement flottant)

PHASE DE MISE EN ŒUVRE

Travaux de dragages Dragage et clapage en mer

Travaux de construction de la digue de protection

Préparation des fondations construction des ouvrages de fondation Pose du noyau Pose du sous couche Pose de la buté de pied Pose de la carapace Implantation du musoir de la digue

Travaux de construction du quai

Préparation des fondations Préparation des coffrages métalliques Coulage de béton Pose des Blocs de béton Poutre de Couronnement Terrassement et réutilisation des matériaux PHASE D’EXPLOITATION Replis chantier Entretien périodique des infrastructures X.3 Description du milieu récepteur

Pour bien déterminer les impacts du projet, il est essentiel de décrire le milieu récepteur, cette partie de l’EIE décrit les impacts que peut avoir le projet sur le site. Décrivons alors le milieu récepteur sous ses trois composants qui sont : � Milieu physique ;


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� Milieu biologique (faunes et flores) ; � Milieu humain (Social culturel, économique et santé).

X.3.1 Description du milieu physique

La description des milieux physiques et humains est décrite dans la deuxième partie de l’ouvrage décrivant les généralités sur la zone d’étude.

X.3.2 Description du milieu biologique La Faune Dans la masse forestière on peut observer les lémuriens, les cryptoprotes féroces (fossa), les serpents, les lézards terrestres et les insectes. Les espèces de poissons présents dans la région sont les tilapia, les poissons aveugles dans la partie du lac salé de Tsimanapetsotra, tortues marines, mammifère marins. On peut aussi observer des écrevisses et des crevettes. Mais cause de la dégradation des récifs coralliens et des écosystèmes associés (herbiers et mangroves) la faune marine dans cette région est menacée. La Flore La commune de Soalara dispose encore d’espaces forestiers en bon état. La végétation dans la région est dominée par une formation forestière de type bush a Euphorbiacées se développant sur des sols calcaires ou forêts épineuses, une forêt à baobab à Ankaranila. Mais on peut aussi constatée une formation d’arborée constituée par des « kily » (Tamarindusindica), et des essences. Une mangrove bien développée à Andranotohoke.


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CHAPITRE XI : MESURES DES IMPACTS ET AMELIORATION XI.1 Identification et analyse des impacts

Pour pouvoir identifier, caractériser et évaluer méthodiquement les impacts potentiels, une détermination par phase du projet est résumée dans cette partie. Le projet est divisé en trois phases qui sont l’installation, la réalisation et l’exploitation. Chaque phase a fait l’objet d’une étude des impacts et des mesures à prendre pour divers milieux (air, sol, eau,…) .Cette étude sera ensuite condensée pour obtenir de façon générale tous les impacts potentiels du projet et les mesures à prendre pour atténuer, voire éviter ou éliminer les impacts néfastes à l’environnement concerné. Pour faciliter l’identification des impacts, le tableau suivant indique l’état, dans lequel se trouveront les phases du projet et les milieux susceptibles de subir des impacts relativement aux opérations effectuées pendant chaque phase.


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Tableau 33 : Identifications des impacts Phase de projet Activités prévues Milieu physique Milieu Biologique Milieu humaine Eau Air Sol Faune Flore Santé Economie Social

PHASE PREPARATOIRES

Construction d’un magasin de stockage X X X X X Construction d’habitat pour les mains d’œuvres recrutés X X X X X X X

Fourniture des matériels et des matériaux de construction (équipement terrestre et équipement flottant) X X X X X X

PHASE DE MISE EN ŒUVRE

Dragage des fondations X X X X X X X Préparation des fondations construction des ouvrages de fondation X X X X X

Pose du noyau X X X Pose du sous couche X X X Pose de la buté de pied X X X X Pose de la carapace X X X Implantation musoir de la digue X X X X Préparation des coffrages métalliques

Coulage de béton X X X Pose des Blocs de béton X X X X Poutre de Couronnement X X X X Remblais Dragage et clapage en mer X X X X X X X

Terrassement et réutilisation des matériaux X X X X X X

PHASE D’EXPLOITATION Entretien périodique des infrastructures X X X X X X X


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XI.2 Evaluations de l’importance des impacts L’évaluation consiste à donner pour chaque impact un ordre de grandeur. La notation se forge par l’intensité de l’effet, sa durée dans le temps et son étendue dans l’espace, ainsi on pourra déterminer si les changements prédits sont suffisamment significatifs pour justifier l’application des mesures d’atténuations, de suivi et de surveillance des impacts.

XI.2.1 Classification des impacts Les impacts seront classés selon le fait qu’ils sont nuisibles à l’environnement, donc négatifs (-), ou selon qu’ils améliorent l’environnement, donc positifs (+). Ils seront aussi classés selon le fait qu’ils sont les impacts directs (D) ou indirect (I) d’une action modifiant l’environnement.

XI.2.2 Durée de l’impact La durée de l’impact peut être très courte, temporaire ou permanente.

• L’impact est de courte durée s’il se fait ressentir momentanément au plus pendant quelques jours.

• L’impact est temporaire s ‘il se fait ressentir pendant quelques jours, semaines ou mêmes quelques mois seulement, ses impacts se font ressentir pendant les phases de réalisation du projet.

• L’impact est permanent s’il se demeure au-delà de la phase de réalisation du projet ou pendant une durée considérablement longue voire même définitif.

XI.2.3 Intensité des impacts L’intensité est la qualification de l’ampleur des impacts dans le milieu touché. Elle peut être faible, moyenne ou forte selon l’importance des modifications que subit le milieu. Ainsi :

• Un impact de faible intensité ne provoque que des modifications de moindres importances à la composante visée, ces modifications ne remettent pas en cause l’utilisation du composant source de cet impact.

• Un impact d’intensité moyenne engendre des perturbations de la composante du milieu touchée qui modifient modérément son utilisation, ses caractéristiques ou sa qualité.

• Un impact de forte intensité est associé à un impact qui résulte en des modifications importantes de la composante du milieu, qui se traduisent par des différences également importantes au niveau de son utilisation, de ses caractéristiques et sa qualité.

XI.2.4 Etendue de l’impact L’étendue est l’extension spatiale dans laquelle l’impact se fait ressentir. Elle est dite locale si la zone d’influence ne dépasse pas la zone d’étude, régionale si la zone d’influence ne dépasse pas la Commune concernée, et générale quand elle concerne le pays tout entier.

XI.2.5 Attribution de notes Pour l’analyse une évaluation multicritère des impacts : intensité, durée, étendue sera fait. Chaque critère est noté de 1 à 3 selon son degré d’implication dans le projet .L’importance des différents impacts sera déterminée par la somme des notes relatives à chaque critère. Les notes sont définies selon le tableau suivant :


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Tableau 34 : Attribution des notes NOTE DUREE INTENSITE ETENDUE 1 Courte Faible Locale 2 Temporaire Moyenne Régionale 3 Permanente Forte Générale XI.2.6 Importance des impacts

La somme des notes attribuées à chaque impact respectif donnera une notation finale de l’impact. L’appréciation globale est classée selon les trois catégories suivantes : • Impact mineur : les conséquences sur le milieu sont significatives mais réduites et exigent ou non l’application de mesures d’atténuation ; pour une note comprise dans l’intervalle [3, 4] • Impact moyen : les conséquences sur le milieu sont appréciables mais peuvent être atténuées par des mesures spécifiques ; pour une note comprise dans l’intervalle [5, 6] • Impact majeur : les conséquences sur le milieu sont très fortes et peuvent difficilement être atténuées; pour une note comprise dans l’intervalle [7, 9]

XI.2.7 Analyse des impacts Le tableau suivant informe sur les impacts, leur nature et leur importance. La matrice d’interaction ci-après présente l’importance de chaque impact. Les cases correspondant aux interactions seront marquées par la valeur du degré d’importance d’impact. L’impact positif est symbolisé par le signe (+) tandis que l’impact négatif par le signe (-).


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Tableau 35 : Analyse des impacts air et bruits Milieu Récepteur Source d’impact Identification des impacts Type d’impact Classification Intensité Durée Etendue Note Importance

AIR ET BRUITS

Stockage des matériaux de construction, travaux de construction magasin de stockage. Emission de poussières - D 2 2 1 5 Moyen

véhicules de transport de matériaux et les engins de construction. Production de poussières, fumées ou gaz polluants et bruits - D 2 2 1 5 Moyen

Matériaux dangereux (isolation, etc.) Rejet de poussière, gaz ou fumées - D 3 2 1 6 Moyen

Augmentation du trafic de bateaux et des camions Augmentation des émissions de gaz d’échappement, poussières, bruits et de substances polluantes ou toxiques

- D 3 2 2 7 Majeur


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Tableau 36 : Analyse des impacts sol Milieu Récepteur Source d’impact Identification des impacts Type d’impact Classification Intensité Durée Etendue Note Importance

SOL

Extraction des matériaux de construction (roches et sables) Epuisement / utilisation non rationnelle des carrières ; - D 3 3 2 8 Majeur

Bitumage, décapage des sols pollués par produits pétroliers (conduite des produits pétroliers) Contamination des sols par les eaux de ruissellement - D 3 2 1 6 Moyen

Huiles de vidange des véhicules et engins de construction Contamination des sols - D 2 2 1 5 Moyen Rejet des produits de drague/rejets des déchets solides issus du décapage des sols et autres travaux

Pollution bactériologique et chimique des sols - D 1 3 1 5 Moyen Déversements accidentels des produits polluants (produits chimiques, produits toxiques, peintures, matériaux isolants, décapants, lubrifiants, huiles, carburants);

Encombrement et pollution chimique des sols - D 1 2 1 4 Moyen

Construction d’un parc pour marchandises dangereuses Diminution du risque de pollution des sols par déversement de matières polluantes

+ D 2 3 1 6 Moyen


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Tableau 37 : Analyse des impacts eau Milieu Récepteur Source d’impact Identification des impacts Type d’impact Classification Intensité Durée Etendue Note Importance

EAU

Stockage de matériaux, décaissement du sol, aménagement des terre-pleins, pollution des sols

Pollution de l’eau et des sédiments: conditions anoxiques, matières en suspension, débris et particules de béton, matières organiques, germes pathogènes, et potentiellement contaminants chimiques (hydrocarbure, métaux lourds, pesticides)

- D 2 2 1 5 Moyen

Contamination des eaux de ruissellement (lavage; pluies) : matières en suspension, débris et particules de béton, contaminants chimiques - D 3 2 3 8 Majeur

Rejets des déchets solides issus du décaissement des sols et autres travaux et de déchets liquides (huiles de vidange et autres produits chimiques)

Contamination des eaux et des sédiments par les eaux de ruissellement (lavage et pluies): matières en suspension, débris et particules de béton, contaminants chimiques - D 2 3 1 6 Moyen

Rejets des produits de dragage encombrement et pollution bactériologique et chimique de l’eau - D 2 3 1 6 Moyen


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Activités de dragage d’entretien

Pollution de l’eau et des sédiments: conditions anoxiques, matières en suspension, débris et

particules de béton, matières organiques, germes

pathogènes, et potentiellement contaminants

chimiques (hydrocarbure, métaux lourds, pesticides)

- D 2 2 1 5 Moyen

peintures, décapants et rouilles des structures

métalliques

pollution des eaux et des sédiments (métaux et

substances anti-fooling) - D 2 3 1 6 Moyen

Ouvriers affectés au chantier

Augmentation de la fécale des eaux de surface, et des eaux

souterraines - D 1 2 1 4 Mineur

Construction d’un parc pour

marchandises dangereuses ou

polluantes; réhabilitation du réseau

d’hydrocarbures

Contrôle de la contamination des eaux souterraines, des

eaux de surface et des sédiments

+ D 2 3 2 7 Majeur


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Tableau 38 : Analyse des impacts faune et flore Milieu Récepteur Source d’impact Identification des impacts Type d’impact Classification Intensité Durée Etendue Note Importance

FLORE ET FAUNE

Construction (échafaudages, boiseries) & chauffage Dégradation des forêts et mangroves pour la fourniture de bois - I 1 1 1 3 Mineur

Décharges non contrôlés de déchets solides

Défrichement de la végétation - D 1 2 1 4 Mineur Perturbation de l’écosystème: étouffement de la mangrove et du corail; perturbation de la faune aquatique; perturbation des fonctions écologiques ou bioaccumulation de contaminants

- D 2 2 1 5 Moyen

Extraction de matériaux Dégradation des coraux - D 2 2 1 5 Moyen Augmentation des possibilités d’expédition des ressources naturelles

Augmentation du trafic illégal des espèces animales et végétales (bois, plantes, faune terrestre, tortues, requins, etc.) - I 2 3 2 7 Majeur

Augmentation des possibilités d’expédition des produits de la pêche Augmentation de la pression sur des ressources halieutiques sensibles

- I 3 3 1 7 Majeur


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Tableau 39 : Analyse des impacts santé

Milieu Récepteur Source d’impact Identification des impacts Type d’impact Classification Intensité Durée Etendue Note Importance

SANTE

Augmentation du trafic de bateaux, camions, conteneurs et marchandises Élévation des risques d’accidents - D 2 3 2 7 Majeur

Augmentation des pollutions de l’air, de l’eau, des sols, bruits Nuisances, intoxications aiguës ou chroniques, maladies et épidémies, dégradation des conditions de vie

- I 1 3 1 5 Moyen Forte pollution de la zone du port (eau et sédiments) Provision d’eau non potable

Risques sur la santé (maladies diarrhéiques, parasites) - D 1 3 1 5 Moyen

Augmentation du trafic de passagers et marins Augmentation des risques de transmission des maladies contagieuses et épidémies (en particulier MST, Ebola, choléra)

- I 2 3 2 7 Majeur

Organisation des activités portuaires Diminution du risque d’accident lors des opérations d’embarquement / débarquement des passagers et marchandises

+ D 2 3 2 7 Majeur


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Tableau 40 : Analyse des impacts économie Milieu Récepteur Source d’impact Identification des impacts Type d’impact Classification Intensité Durée Etendue Note Importance

ECONOMIE Activité portuaire

Augmentation de la demande en transport et opportunité de marché + D 3 3 2 8 Majeur Agrandissement des opportunités de travail pour le secteur secondaire et tertiaire non seulement dans l'activité portuaire mais aussi dans le secteur minier

+ D 3 2 2 7 Majeur

Augmentation du trafic de marchandises, bateaux et passagers, et donc une augmentation des revenus du port + D 2 3 1 6 Majeur

Augmentation des migrations, avec pression supplémentaire sur les services publics et les logements, insécurités - I 2 3 2 7 Majeur

Développement d’un terminal passager Développement d’un pôle d’activités économiques, avec circonstances supplémentaires pour les petits commerces, gargotes, restaurants et hôtel

+ I 2 3 1 6 Moyen


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Augmentation des revenus de la

Commune rurale de Soalara Sud.

Amélioration de l’assainissement urbain

(collecte des déchets municipaux et

domestiques, drainage).

+ I 2 3 1 6 Moyen

Augmentation des capacités portuaires, et organisation des activités portuaires.

Facilite l’expédition des produits hors de la région, possibilité d'exportation

minière (calcaire, charbon de terre), et l’importation

des intrants (engrais, pesticides).

+ D 3 3 2 8 Majeur

Dynamisation de la production agricole, par

augmentation des débouchés des produits, dans la limite des autres facteurs contraignants.

+ I 3 2 1 6 Moyen

Développement des capacités de transit de

passagers.

développement des activités touristiques:

accueil des paquebots de croisière, développement

des activités nautiques, développement d’une ligne

maritime passagère.

+ D 2 3 2 7 Majeur


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XI.3 Mesure d’atténuation et capitalisation des impacts Pour que le projet puisse être accordé légalement, les impacts du projet néfastes à l’environnement doivent être accompagnées d’actions ou de mesures appropriées pour prévenir, réduire ou si possible, supprimer ces impacts négatifs. Dans le cas où ces impacts seraient bénéfiques, des mesures de valorisation ou capitalisation de ces impacts positifs doivent être entrepris. Les mesures générales sont présentées dans les tableaux ci-dessous :

Tableau 41 : Mesure d’atténuation air et bruits Milieu Récepteur Source d’impact Identification des impacts Mesure d'atténuations

AIR ET BRUITS

Stockage des matériaux de construction, travaux de construction magasin de stockage. Emission de poussières.

Programmer les activités dans la matinée, lorsque le vent est plus faible de façon à minimiser la propagation des poussières et la zone d’impact; maintenir une fréquence suffisante d’arrosage ou couvrir les surfaces pouvant générer de grandes quantités de poussières (matériaux stockés, remblais, couches de base des terre-pleins). véhicules de transport de matériaux et les engins de construction.

Emission de gaz d’échappement, bruits. Tous les engins et véhicules doivent être aux normes internationales. Réparer dans les plus brefs délais les engins de chantier et le véhicules produisent des émissions de gaz d’échappement.

Matériaux dangereux (isolation, etc.) Emission de poussières toxiques / dangereuses.

Réaliser des inventaires détaillés et un plan de manipulation adéquat des matériaux dangereux. Privilégier les activités au cours des heures normales de travail. Respecter les consignes de santé et sécurité de chaque matériau dangereux. Augmentation du trafic de bateaux et des camions.

Augmentation des émissions de gaz d’échappement, poussières, bruits et de substances polluantes ou toxiques.

Maintenir les véhicules de transport et la machinerie en bon état de fonctionnement afin de minimiser les gaz d'échappement et bruit.


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Tableau 42 : Mesure d’atténuation sol Milieu Récepteur Source d’impact Identification des impacts Mesure d'atténuations

SOL

Extraction des matériaux de construction (roches et sables). Epuisement / utilisation non rationnelle des carrières.

Planifier de façon détaillée les besoins en roches, graviers et sables; évaluer la capacité (quantité, qualité, environnement) de production rationnelle des carrières et des gîtes existants ; vérifier en particulier si les gîtes d’emprunt de sables ne déstabilise les bilans sédimentologiques; si les capacités sont suffisantes, utiliser uniquement ces sites, sinon il faut faire une comparaison technique, économique et environnementale entre l’importation des matériaux. Bitumage, décapage des sols pollués par produits pétroliers (conduite des produits pétroliers).

Contamination des sols par les eaux de ruissellement. Planification des activités en saison sèche; inventaire détaillé et localisation des produits polluants/dangereux; sondage et analyse des sols (conduite hydrocarbure) Si nécessaire système de rétention des eaux de ruissellement.

Huiles de vidange des véhicules et engins de construction. Contamination des sols. Récupération de toutes les huiles de véhicules et engins de construction; Interdiction de jeter les huiles de vidange dans la nature.

Rejet des produits de drague/rejets des déchets solides issus du décapage des sols et autres travaux. Encombrement et pollution bactériologique et chimique des sols.

Analyse des sédiments (granulométrie, hydrocarbures, plomb et manganèse, pesticides, nutriments, indicateurs bactériologiques) Identification d’un site en fonction du caractère polluant des sédiments; comparaison technique, environnementale. Inventaire détaillé et plan de gestion adéquat des déchets inertes, polluants et/ou dangereux préalable au décapage des sols et autres travaux. Identification d’un site de décharge spécifique à la nature des déchets. Déversements accidentels et / ou stockage de matériaux ou produits polluants (sables, roches, ciments, peintures, matériaux isolants, décapants, lubrifiants, huiles, carburants, etc.).

encombrement et pollution chimique des sols.

Inventaire, caractéristiques et quantification de tous les matériaux de constructions nécessaires, et identification des matériaux polluants (carburants, graisses, huiles, peintures, décapants, produits chimiques divers); utilisation de produits chimiques aux normes internationales; plan de gestion des matériaux et respect des consignes de santés et de sécurité; formation du personnel.


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Tableau 43 : Mesure d’atténuation eau

Milieu Récepteur Source d’impact Identification des impacts Mesure d'atténuations

Eau

Stockage de matériaux, décaissement du sol, aménagement des terres pleines, pollution des sols

Contamination des eaux de ruissellement (lavage; pluies) : matières en suspension, débris et particules de béton, contaminants chimiques Couvrir ou stocker à l’abri de la pluie les matériaux; inventaire détaillé et localisation des produits

Rejets des déchets solides issus du décaissement des sols et autres travaux et de déchets liquides (huiles de vidange et autres produits chimiques)

Contamination des eaux et des sédiments par les eaux de ruissellement (lavage et pluies): matières en suspension, débris et particules de béton, contaminants chimiques

Inventaire détaillé et plan de gestion adéquat des déchets inertes, polluants et/ou dangereux préalable aux activités; identification et plan d’engagement environnemental de sites de décharge spécifiques à la nature des déchets

Rejets des produits de dragage Encombrement et pollution bactériologique et chimique de l’eau

Analyse des sédiments (granulométrie, hydrocarbures, plomb et manganèse, pesticides, indicateurs bactériologiques). Identification d’un site en fonction du caractère polluant des sédiments; comparaison technique, environnementale et économique entre le rejet en mer et sur site de décharge terrestre. Suivi de la concentration de la matière en suspension dans la colonne d’eau et de la turbidité par prélèvement d’eau

Activités de dragage d’entretien

Pollution de l’eau et des sédiments: conditions anoxiques, matières en suspension, débris et particules de béton, matières organiques, germes pathogènes, et potentiellement contaminants chimiques (hydrocarbure, métaux lourds, pesticides)

La technique de dragage qui sera employée sera faite pour éviter tout apport de turbidité. Limiter le dragage au strict minimum d’enlèvement des sédiments laissés par les crues et les rejets urbains. Emplois de techniques appropriées (rideaux de rétention des sédiments comme les géotextiles) pour bloquer la diffusion des sédiments à l’extérieur du port. peintures, décapants et rouilles des structures métalliques pollution des eaux et des sédiments (métaux)

Utilisation de produits chimiques aux normes internationales(en particulier, substance anti-fooling, métaux lourds); utiliser les produits les moins dommageables pour le milieu marin (produits “verts”).

Ouvriers affectés au chantier Augmentation de la fécale des eaux de surface, et des eaux souterraines

Provision d’infrastructures sanitaires avec fosses septiques, en nombre suffisant; entretien régulier; sensibilisation du personnel intégrer la construction du port dans un plan de développement qui favorise l’amélioration de l’assainissement (système d’épuration de l’eau de consommation et des eaux usées).


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Tableau 44 : Mesure d’atténuation flore et faune Milieu Récepteur Source d’impact Identification des impacts Mesure d'atténuations

FLORE ET FAUNE

Construction (échafaudages, boiseries) & chauffage Augmentation de la pression sur les forêts et mangroves pour la fourniture de bois

Prévoir la compensation de la végétation défrichée. Utiliser que du bois produit par un fournisseur officiel muni des autorisations nécessaires; interdiction d’utiliser des essences naturelles

Décharges non contrôlés de déchets solides

Dégradation de la végétation

Interdiction de jeter les déchets dans la mangrove; Inventaire détaillé et plan de gestion adéquat des déchets inertes, polluants et/ou dangereux préalable aux activités; identification et plan d’engagement environnemental de sites de décharge spécifiques à la nature des déchets. Perturbation de l’écosystème: étouffement de la mangrove et du corail; perturbation/mort de la faune aquatique; perturbation des fonctions écologiques ou bioaccumulation de contaminants

Faire l’inventaire des récifs et mangroves, et de leur état de santé actuel.

Extraction de matériaux Dégradation des coraux Interdiction d’utiliser les coraux.

Augmentation des possibilités d’expédition des ressources naturelles

Augmentation du trafic illégal des espèces animales et végétales (bois, plantes, faune terrestre, tortues, requins, etc.)

Intégrer le port dans le renforcement des barrières économiques et le contrôle des expéditions de bois, animaux sauvages (terrestres et marins), coraux, coquillages, Former les douaniers pour le contrôle de l’exportation d’espèces animales et végétales, protégées par les lois Malagasy et internationales

Augmentation des possibilités d’expédition des produits de la pêche Augmentation de la pression sur des ressources halieutiques sensibles

Intégrer le port dans le renforcement des barrières économiques et le contrôle des expéditions de bois, animaux sauvages (terrestres et marins), coraux, coquillages Former les douaniers pour le contrôle de l’exportation d’espèces animales et végétales, protégées par les lois Malagasy et internationales.


Promotion 2013 142

Tableau 45 : Mesure d’atténuation santé et social Milieu Récepteur Source d’impact Identification des impacts Mesure d'atténuations

SANTE

Travaux de construction Augmentation des risques d’accidents

Consignes strictes de sécurité pour les ouvriers (Code du Travail Malagasy et Normes Internationales); techniques de travaux aux normes internationales; Utilisation des équipements de protection collectif et individuelle (EPC et EPI) sur le chantier. Augmentation du trafic de bateaux, camions, conteneurs et marchandises Augmentation des risques d’accidents

Sensibilisation/formation du personnel et transporteurs; consignes de santé et de sécurité stricte. Augmentation des pollutions de l’air, de l’eau, des sols, bruits

Nuisances, intoxications aiguës ou chroniques, maladies et épidémies, dégradation des conditions de vie Mesures de contrôle de la pollution; sensibilisation et information du personnel et du public.

Forte pollution de la zone du port (eau et sédiments) Provision d’eau non potable Risques sur la santé (maladies diarrhéiques, parasites)

Intégrer la construction du port dans un plan de développement qui favorise l’amélioration de l’assainissement (système d’épuration de l’eau de consommation et des eaux usées) Informer le public (baignade interdite, eau non potable) Prendre toutes les mesures pour éviter des chutes dans l’eau lors de l’embarquement /débarquement des passagers (barrières le long des passerelles, surveillance et aide au passagers). Augmentation du trafic de passagers et marins

Augmentation des risques de transmission des maladies contagieuses et épidémies (en particulier MST, Ebola, Choléra)

Intégration du port dans les programmes régionaux, avec les Services de Santés régionaux. Informer/sensibiliser les passagers et marins sur les maladies, les épidémies, distribution des préservatifs.

SOCIAL Augmentation des capacités portuaires, et organisation des activités portuaires

Augmentation des migrations, avec pression supplémentaire sur les services publics et les logements, problèmes de vols Renforcement de la sécurité autour du port.


Promotion 2013 143

XI.4 Mesure d’optimisation Il faut prendre des mesures d’optimisation pour garder et améliorer les effets positifs causés par ce projet dont :

Tableau 46 : Mesure d’optimisation Milieu récepteur Impact Mesure d’optimisation

SOL

Diminution du risque de pollution des sols par déversement de matières polluantes Développer et afficher des consignes de manipulation des marchandises dangereuses.

Contrôle de la contamination des eaux souterraines, des eaux de surface et des sédiments

Inclure un bassin de rétention des sédiments et des huiles. Matériel pour récupérer les déversements accidentels Sensibilisation/formation du personnel, utilisateurs et transporteurs. SANTE

Diminution du risque d’accident lors des opérations d’embarquement / débarquement des passagers et marchandises Développer des consignes strictes pour l’organisation des opérations. Informer les transporteurs, utilisateurs et passagers de la nouvelle organisation.

ECONOMIE

Augmentation de la demande en transport et opportunité de marché

Favoriser le recours à des transporteurs locaux sans affecter la qualité des services et les normes environnementales; Favoriser la formation et le recours aux entreprises locales/régionales, sans affecter la qualité du travail et les normes environnementales. Développement d’un pôle d’activités économiques, avec opportunités supplémentaires pour les petits commerces, gargotes, restaurants et hôtel Intégrer l'aménagement du port dans un plan de développement.

Facilite l’expédition des produits hors de la région, possibilité d'exportation minières (calcaire, charbon de terre) Dynamisation des productions agricoles et minières, par augmentation des débouchés des produits, dans la limite des autres facteurs contraignants.

Augmentation des activités touristiques: accueil des paquebots de croisière, développement des activités nautiques, développement d’une ligne maritime passagère

En concertation avec la Commune, prévoir un assainissement ; Promouvoir des infrastructures pour des restaurants et boutiques sur port.


Promotion 2013 144

Conclusion partielle L'étude d'impact s'est appuyée sur les nombreux atouts et contraintes du site pour correspondre le projet de construction du port de Soalara dans la logique de la politique de développement du territoire et l'intégrer dans son environnement afin de les sauvegarder. Les impacts négatifs sont, en général, d’importance moyenne et des mesures d’atténuation sont présentées, également des propositions pour l’optimisation des impacts positifs.


Promotion 2013 145

CONCLUSION Le projet d’aménagement du port de Soalara a pour objet de promouvoir un programme d’investissement de la région en tenant compte non seulement des aspects techniques et économiques mais aussi des aspects organisationnels et institutionnels du port. La combinaison de ces différentes spécificités permettra au port d’assurer pleinement ses fonctions à savoir assurer la commercialisation des richesses naturelles de la localité dans les meilleures conditions d’une part et d’autre part de permettre à la population du Sud-Ouest de bénéficier de l’importation des produits dont elles sont besoin à des prix compétitifs. Du pont de vue technique, le choix d’implantation du port est dû à la qualité des conditions naturelles du site. La commune occupe une position stratégique que ce soit sur le plan économique ou d’aménagement de l’espace. Les conditions géographiques et océanographiques offrent dans une certaine mesure des possibilités de construction d'infrastructures portuaire. En outre, les conditions climatiques de la région sont favorables à la navigation et au mouillage des navires. Le port de Soalara étant un port extérieur gagné sur la mer, sur la côte Sud-Ouest de Madagascar, au Sud de Tuléar, un port en eau profond d’accès facile. Il peut recevoir des navires calant 57 pieds et mesurant jusqu’a 300 mètres. Les trafics s’effecturont dans des conditions optimales à travers un bassin portuaire d’une superficie de 40 hectares qui est prolongée par un chenal d’accès de 200 mètres de long et de 18,50 mètres de profondeur. Son bassin est particulièrement calme, protégé par une digue de protection longue de 1 250 mètres, il serait l’accès le plus économique pour l’exportation des produits des ressources naturelles très abondants dans cette région, faute également d’un aménagement attractif d’un point de vue touristique. Le choix sur le quai en bloc de béton offrait plus de possibilité de réalisation et présente des avantages économiques par rapport aux autres. Les essais géotechniques effectuer sur le site montre une possibilité pour la réalisation des ouvrages massifs. Et nous a permis d'orienter le sujet à un problème précis. La construction du port ne pourra s’effectuer sans tenir compte des effets néfastes que celles-ci pourraient avoir sur l’environnement. Dans le présent travail nous avons donc réalisé l’étude d’impact environnemental. Ceci nous a permis d’évaluer les conséquences et l’impact du projet non seulement sur l’environnement naturel et le paysage de Soalara Sud mais aussi sur l’environnement humain et socio économique de la localité. Nous avons préconisé des solutions qui pourraient éradiquer les impacts négatifs des travaux effectués. Il s’agit globalement de la formation de tous les acteurs afin qu’ils acceptent de suivre les consignes concernant la manipulation des produits et marchandises dangereux reçus ou utilisés dans le port. La réalisation du présent travail ne s’est pas passée sans quelques difficultés. La plus importante est l’insuffisance de documentations surtout sur les apports fluviaux (liquide et solide) au niveau du baie Saint Augustin. Cependant nous pouvons dire que les études effectuées lors des différentes recherches ont permis d’étoffer nos connaissances sur la conduite d’un projet et particulièrement sur la construction d’un ouvrage maritime. A part cela, un autre acquis non négligeable du travail est la maîtrise de la technologie et la conception des ouvrages en enrochement, qui nous ont permis également d’appliquer les connaissances théoriques essentielles durant la formation en ingéniorat Hydraulique à l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo. Il faut aussi noter que les contacts et travaux effectués nous ont


Promotion 2013 146

permis d’élargir les contacts et relations professionnelles qui sont vraiment importantes pour notre avenir en tant qu’ingénieur.

Promotion 2013 a

BIBLIOGRAPHIE • Ouvrages générales :

1. BONNEFILLE R., 1990, Cours d'hydraulique maritime, Ed. Masson 2. CAMINADE D, "Ouvrage de protection contre la houle" 3. CAMINADE D., "Principe d’implantation et d’aménagement" 4. CHAPON J., 1972, Tome 1 : "Le milieu marin – Les navires – Les ouvrages extérieurs des ports maritimes, Tome1", Travaux maritimes, Editions Eyrolles 5. CIRIA, 2009, Guide enrochement, L’utilisation des enrochements pour les ouvrages hydrauliques, Version française du rock manuel 6. GIROUD J.P., TRAN-VO-NHIEM, OBIN, J.P., 1973, "Tables pour le calcul des fondations Tome III", Dunod, Paris 7. GRAILLOT, assisté de CAMINADE, FOUGEAUD, HAUVILLE, JANOUEIX, JOLIVET, LEVENTUAL, "Cours de travaux maritimes", École Nationale des Travaux Publics de l’État (1982), Institut Portuaire d’Enseignement et de Recherche (1987) 8. LAVAL D., "Cours de travaux maritimes", École Nationale des Ponts et Chaussées (1963-1964)

• Autres ouvrages et manuels :

1. ARISTAGHES C., Octobre 1985, Théorie de la houle réelle – Propagation de la houle, Notice STC PM N°85.1, CETMEF 2. COASTAL ENGINEERING RESEARCH CENTER (CERC): Shore protection manual - 1984 3. MERLIN R., Juin 1980, "Recherche d’enrochements naturels pour les travaux maritimes", Notice PM – N°80.04, CETMEF 4. ORGERON C., Juillet 1993, Recommandation générale sur la conception des ouvrages maritimes, Notice ERPM N°93.02, CETMEF

• Support de cours :

1. RANDRIAMAHERISOA Alain, (2013), Cours d'Etudes d'impact environnemental. 5éme année Hydraulique ESPA

2. RAMBINITSOA Tahina, (2013), Cours d’aménagement portuaire. 5éme année Hydraulique ESPA

Promotion 2013 b

• Document électronique :

1. Recommandations pour le calcul aux états-limites des ouvrages en site aquatique, ROSA 2000, CETMEF.

Promotion 2013

ANNEXES

Promotion 2013 I

Liste des annexes

• Les ports de Madagascar

• Carte d'occupation du sol du terroir Soalara

• Sondage

• Répartition saisonniere des hauteurs de houle

• Distribution de l’origine des houles au large de Toliara

• Régime des vents

• Longueur d'onde L de la houle en fonction de la profondeur d et de la période T

• Mouillage de Soalara

• Coefficients Nγ, Nc, Nq donnés par Giroud, Tran-Vô-Nhien, Obin (1973)

• Dimension du bollard

Promotion 2013 II

Port d’Intérêt National

Promotion 2013 III

Promotion 2013 IV

Promotion 2013 V

Hs J F M A M J J A S O N D Somme 0cc % Hs Lim Exc %

0 100,00

0 21 15 16 20 32 30 17 16 22 22 21 19 251 3,11

0,25 96,87

0,5 57 52 54 47 73 60 86 78 82 59 50 50 748 9,27

0,75 87,60

1 99 97 86 95 113 156 154 110 112 89 114 100 1325 16,43

1,25 71,17

1,5 149 119 140 142 154 127 163 141 126 134 128 144 1667 20,67

1,75 50,50

2 106 127 124 122 130 104 154 133 104 134 149 94 1481 18,36

2,25 32,14

2,5 85 97 101 74 89 52 69 78 67 67 71 63 913 11,32

2,75 20,83

3 43 97 62 54 73 60 69 71 74 67 50 44 764 9,47

3,25 11,36

3,5 21 30 31 20 24 22 26 24 22 30 21 25 296 3,67

3,75 7,69

4 21 22 23 27 24 22 34 31 37 37 21 25 324 4,02

4,25 3,67

4,5 7 7 8 2 8 7 9 8 7 8 7 2 80 0,99

4,75 2,68

5 14 15 8 7 2 15 9 8 15 7 14 2 116 1,44

5,25 1,24

5,5 2 2 0 0 0 0 2 0 0 2 2 2 12 0,15

5,75 1,09

6 2 7 8 2 2 7 2 8 2 2 2 0 44 0,55

6,25 0,55

6,5 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 2 0,02

6,75 0,52

7 2 2 2 0 2 2 0 2 2 0 0 0 14 0,17

7,25 0,35

7,5 2 0 0 2 0 0 2 0 2 2 0 0 10 0,12

7,75 0,22

8 2 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 4 0,05

8,25 0,17

8,5 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0,02

8,75 0,15

9 0 0 2 0 2 2 2 2 2 0 0 0 12 0,15

Total 633 691 665 614 728 666 798 712 678 660 650 570 8065 99,98

Promotion 2013 VI

Dir en

deg

NOMBRE D’OBSERVATIONS

Janvier Février Mars Avril Mai Juin Juillet Aout Septembre Octobre Novembre Décembre Somme

NO

RD

350-010 14 11 4 3 13 5 3 13 5 11 5 7 94

020-040 13 14 5 4 13 8 15 13 15 15 5 12 132

050-070 36 28 38 18 24 38 35 52 40 43 27 32 411

ES

T 080-100 160 197 192 121 113 97 147 184 149 148 119 130 1757

110-130 156 173 202 138 149 106 151 145 127 153 149 88 1737

140-160 126 141 128 111 101 117 124 78 104 104 122 116 1372

SU

D 170-190 67 59 90 94 150 109 153 84 104 103 102 87 1202

200-220 60 40 51 84 126 110 112 105 91 86 84 77 1026

230-250 16 10 14 35 40 46 49 41 36 24 22 16 349

OU

ES

T 260-280 5 7 5 20 18 27 16 17 16 8 11 5 155

290-310 10 7 6 13 14 21 7 13 9 6 7 7 120

320-340 10 11 7 5 11 12 6 7 13 6 10 12 110

Somme 673 698 742 646 772 696 818 752 709 707 663 589 8465

% 8% 8% 9% 8% 9% 8% 10% 9% 8% 8% 8% 7% 100%

POURCENTAGES PAR MOIS

NO

RD

350-010 2% 2% 1% 0% 2% 1% 0% 2% 1% 2% 1% 1% 1%

020-040 2% 2% 1% 1% 2% 1% 2% 2% 2% 2% 1% 2% 2%

050-070 5% 4% 5% 3% 3% 5% 4% 7% 6% 6% 4% 5% 5%

ES

T 080-100 24% 28% 26% 19% 15% 14% 18% 24% 21% 21% 18% 22% 21%

110-130 23% 25% 27% 21% 19% 15% 18% 19% 18% 22% 22% 15% 20%

140-160 19% 20% 17% 17% 13% 17% 15% 10% 15% 15% 18% 20% 16%

SU

D 170-190 10% 8% 12% 15% 19% 16% 19% 11% 15% 15% 15% 15% 14%

200-220 9% 6% 7% 13% 16% 16% 14% 14% 13% 12% 13% 13% 12%

230-250 2% 1% 2% 5% 5% 7% 6% 5% 5% 3% 3% 3% 4%

OU

ES

T 260-280 1% 1% 1% 3% 2% 4% 2% 2% 2% 1% 2% 1% 2%

290-310 1% 1% 1% 2% 2% 3% 1% 2% 1% 1% 1% 1% 1%

320-340 1% 2% 1% 1% 1% 2% 1% 1% 2% 1% 2% 2% 1%

Somme 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%

Promotion 2013 VII

(Latitude : 23°21’S Longitude : 43°41’E Altitude : 6m)

Vent au sol à 7 h locales

Vitesse

moyenne

(km/h)

Fréquence (%)

Nord Nord-

Est Est

Sud-

Est Sud

Sud-

Ouest Ouest

Nord-

Ouest Calme

Janvier 9 5 13 20 19 5 1 0 1 36

Février 8 2 13 13 22 5 1 0 1 36

Mars 9 2 18 18 20 5 1 0 1 35

Avril 10 3 18 23 20 6 0 1 0 29

Mai 12 1 13 36 21 4 1 0 1 23

Juin 12 1 18 39 22 3 0 1 0 16

Juillet 13 1 15 33 28 4 1 1 0 17

Août 12 1 12 33 32 6 0 0 1 15

Septembre 13 2 22 21 29 12 1 0 0 13

Octobre 10 4 21 19 20 10 0 1 1 24

Novembre 8 7 14 13 25 6 0 0 1 34

Décembre 8 4 19 12 20 4 1 1 0 39

Année 10,33 2,75 16,33 23,33 23,17 5,83 0,58 0,42 0,58 26,42

Vent au sol à 13 h locales

Vitesse

moyenne

(km/h)

Fréquence (%)

Nord Nord-

Est Est

Sud-

Est Sud

Sud-

Ouest Ouest

Nord-

Ouest Calme

Janvier 22 2 1 2 3 8 36 42 6 0

Février 22 2 2 2 3 7 36 39 9 0

Mars 20 2 2 3 6 8 39 36 4 0

Avril 21 1 0 1 3 8 42 38 6 1

Mai 19 1 0 2 5 15 35 27 5 0

Juin 18 1 3 3 8 22 29 27 6 1

Juillet 18 0 1 1 9 18 35 30 6 0

Août 22 0 0 1 6 14 43 32 4 0

Septembre 25 1 0 1 3 11 47 33 4 0

Octobre 27 2 0 0 0 8 52 33 5 0

Novembre 27 1 0 0 0 9 48 36 6 0

Décembre 25 3 2 0 0 5 47 33 10 0

Année 22,17 1,33 0,92 1,33 3,83 11,08 40,75 33,83 5,92 0,17

Promotion 2013

VIII

Promotion 2013 IX

Promotion 2013 X

F NC Nq Nγ

F NC Nq Nγ

0° 5,14 1,00 0,00

27° 23,94 13,20 11,20

1° 5,38 1,09 0,00

28° 25,80 14,72 13,10

2° 5,63 1,20 0,01

29° 27,86 16,44 15,40

3° 5,90 1,31 0,03

30° 30,14 18,40 18,10

4° 6,19 1,43 0,05

31° 32,67 20,63 21,20

5° 6,49 1,57 0,09

32° 35,49 23,18 25,00

6° 6,81 1,72 0,14

33° 38,64 26,09 29,40

7° 7,16 1,88 0,19

34° 42,16 29,44 34,70

8° 7,53 2,06 0,27

35° 46,12 33,30 41,10

9° 7,92 2,25 0,36

36° 50,59 37,75 48,80

10° 8,53 2,47 0,47

37° 55,63 42,92 58,20

11° 8,80 2,71 0,60

38° 61,35 48,93 69,20

12° 9,28 2,97 0,76

39° 67,87 55,96 83,40

13° 9,81 3,26 0,94

40° 75,31 64,20 100,00

14° 10,37 3,59 1,16

41° 83,85 73,90 120,00

15° 10,98 3,94 1,42

42° 93,71 85,37 144,00

16° 11,63 4,34 1,72

43° 105,10 99,91 173,00

17° 12,34 4,77 2,08

44° 118,40 115,30 209,00

18° 13,10 5,26 2,49

45° 133,90 134,90 254,00

19° 13,93 5,80 2,97

46° 152,10 158,50 309,00

20° 14,83 6,40 3,54

47° 173,60 187,20 379,00

21° 15,81 7,07 4,19

48° 199,30 222,30 467,00

22° 16,88 7,82 4,96

49° 229,90 265,50 478,00

23° 18,05 8,66 5,85

50° 266,90 319,10 720,00

24° 19,32 9,60 6,89

51° 311,80 386,00 900,00

25° 20,72 10,66 8,11

52° 366,70 470,30 1140,00

26° 22,25 11,85 11,85

53° 434,40 577,50 1450,00

Promotion 2013

XI

Promotion 2013

TABLE DES MATIERES

DECLARATION SUR L’HONNEUR .................................................................................................................................. A REMERCIEMENTS ................................................................................................................................................................ B SOMMAIRE ............................................................................................................................................................................... C NOTATIONS ET SYMBOLES ............................................................................................................................................. D LISTE DES ABRÉVIATIONS ............................................................................................................................................... F LISTE DES TABLEAUX ........................................................................................................................................................ G LISTE DES FIGURES .............................................................................................................................................................. I INTRODUCTION ..................................................................................................................................................................... 1 PARTIE I : LES PORTS.......................................................................................................................................................... 3 CHAPITRE I : GENERALITES............................................................................................................................................. 4 I.1 Définition ................................................................................................................................................................... 4 I.2 Rôles des Ports ........................................................................................................................................................ 4 I.3 Conditions définissant l'implantation d'un port ........................................................................................ 4 I.3.1 Environnement socio-économique ............................................................................................................ 5 I.3.1.1 Définition des trafics ............................................................................................................................... 5 I.3.1.2 Données économiques: .......................................................................................................................... 5 I.3.1.3 Données démographiques .................................................................................................................... 5 I.3.1.4 Position géographique du port ........................................................................................................... 6 I.3.2 Condition physique ........................................................................................................................................... 6 I.3.2.1 Topographie et géologie: ...................................................................................................................... 6 I.3.2.2 Bathymétrie ................................................................................................................................................ 6 I.3.2.3 Océanographie........................................................................................................................................... 7 I.3.3 Conditions nautiques: ...................................................................................................................................... 7 I.3.4 Conditions relatives au maintien des profondeurs ............................................................................. 8 I.3.5 Considérations pour l'élaboration du plan de masse ......................................................................... 8 I.4 Classification des ports ........................................................................................................................................ 8 I.4.1 Classification des ports selon leur localisation ..................................................................................... 8 I.4.1.1 Ports maritime .......................................................................................................................................... 8 I.4.1.2 Les ports fluviaux ..................................................................................................................................... 9 I.4.1.3 Les ports lacustres ................................................................................................................................... 9 I.4.1.4 Les ports à sec ........................................................................................................................................... 9 I.4.2 Classification des ports selon leurs activités .......................................................................................... 9

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I.4.2.1 Ports minéraliers ...................................................................................................................................... 9 I.4.2.2 Ports pétroliers ......................................................................................................................................... 9 I.4.2.3 Les ports militaires ............................................................................................................................... 10 I.4.2.4 Les ports de commerce ....................................................................................................................... 10 I.4.2.5 Les ports de pêche ................................................................................................................................ 10 I.4.2.6 Les ports de plaisance ......................................................................................................................... 10 I.4.2.7 Les ports de travaux ............................................................................................................................. 11

I.4.3 Classification des ports selon implantation géographique ........................................................... 11 I.4.3.1 Ports au large .......................................................................................................................................... 11 I.4.3.2 Ports en rade abritée (plan d’eau abrité) .................................................................................... 11 I.4.3.3 Ports extérieurs ..................................................................................................................................... 11 I.4.3.4 Ports intérieurs ...................................................................................................................................... 11 I.4.3.5 Ports mixtes ............................................................................................................................................. 11

I.4.4 Classification des ports d'après le mode d'alimentation de leur plan d'eau. ......................... 11 I.4.4.1 Ports à marée .......................................................................................................................................... 12 I.4.4.2 Ports à flot ................................................................................................................................................ 12 I.4.4.3 Ports à niveau constant ...................................................................................................................... 12

I.4.5 Classification des ports selon les classes des navires. ..................................................................... 12 I.4.5.1 Les ports de distribution .................................................................................................................... 12 I.4.5.2 Les ports de première classe ............................................................................................................ 12 I.4.5.3 Les ports de seconde classe .............................................................................................................. 13 I.4.5.4 Les ports de troisième classe ........................................................................................................... 13 CHAPITRE II: LES OUVRAGES D’ACCOSTAGE ET AMARRAGE........................................................................ 14 II.1 Les ouvrages d’accostage ................................................................................................................................. 14 II.1.1 Les quais : ...................................................................................................................................................... 14 II.1.1.1 Les quais-poids ...................................................................................................................................... 15 II.1.1.2 Les quais avec écran plat ................................................................................................................... 17 II.1.1.3 Quais fondé sur pieux .......................................................................................................................... 18 II.1.2 Les appontements : ................................................................................................................................... 19 II.1.3 Les ducs d’Albe : ......................................................................................................................................... 19 II.2 Les ouvrages d’amarrage : ............................................................................................................................... 20 II.3 Efforts agissant sur les ouvrages ................................................................................................................... 20 II.3.1 Efforts horizontaux ................................................................................................................................... 20 II.3.1.1 Efforts d'accostage ................................................................................................................................ 20 II.3.1.2 Efforts d'amarrage ................................................................................................................................ 20

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II.3.1.3 Efforts du vent sur les engins de levage et les superstructures......................................... 21 II.3.1.4 Poussée des terres ................................................................................................................................ 21 II.3.1.5 Butée de sol ............................................................................................................................................. 21 II.3.1.6 Surpression hydrostatique ................................................................................................................ 21 II.3.1.7 Efforts sismiques ................................................................................................................................... 21

II.3.2 Efforts verticaux: ........................................................................................................................................ 21 II.3.2.1 Le poids propre de l’ouvrage ............................................................................................................ 21 II.3.2.2 Surcharges d'exploitation .................................................................................................................. 21 CHAPITRE III : OUVRAGES EXTERIEURS ................................................................................................................. 22 III.1 Les digues à talus ................................................................................................................................................. 22 III.2 Les digues verticales .......................................................................................................................................... 22 III.3 Les digues mixtes ................................................................................................................................................. 23 III.4 Ouvrages discontinus ......................................................................................................................................... 24 III.5 Les Brise lames-flottants .................................................................................................................................. 24 III.6 Les Brise-lames pneumatiques ...................................................................................................................... 24 III.7 Les passes ou chenaux d’accès ....................................................................................................................... 24 CHAPITRE IV: MANUTENTION D’UN PORT ............................................................................................................ 25 IV.1 Manutention par grue : ...................................................................................................................................... 25 IV.2 La conteneurisation : .......................................................................................................................................... 26 IV.3 Portique à conteneurs : ..................................................................................................................................... 26 IV.4 Vraquiers pour minerais : ................................................................................................................................ 27 PARTIE II : ENVIRONNEMENT DU PROJET ............................................................................................................. 28 CHAPITRE V : DESCRIPTION DE LA ZONE D’ETUDE .......................................................................................... 29 V.1 Localisation du projet et délimitation de la zone d’influence ........................................................... 29 V.1.1 Localisation du projet .............................................................................................................................. 29 V.1.2 Zone d’influence du projet ..................................................................................................................... 31 V.2 Historique de la Commune .............................................................................................................................. 31 V.2.1 Origine de la Commune ........................................................................................................................... 31 V.2.1 Toponymie .................................................................................................................................................... 32 V.2.2 Evénements marquants........................................................................................................................... 32 V.2.2 Mouvements de la population .............................................................................................................. 32 V.3 Démographie et description du projet ........................................................................................................ 32 V.3.1 Démographie ............................................................................................................................................... 32 V.3.2 Description du projet ............................................................................................................................... 33 V.4 Etude social de la commune ............................................................................................................................ 33

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V.4.1 Le marché ...................................................................................................................................................... 33 V.4.2 Infrastructures en eau.............................................................................................................................. 33 V.4.3 Electrification rurale ................................................................................................................................. 34 V.4.4 Les communications ................................................................................................................................. 34 V.4.5 Education....................................................................................................................................................... 34 V.4.6 Santé ................................................................................................................................................................ 35

V.5 Les activités économiques ............................................................................................................................... 35 V.5.1 Secteur primaire ......................................................................................................................................... 35 V.5.2 Secteur secondaire .................................................................................................................................... 37 V.5.3 Secteur tertiaire .......................................................................................................................................... 37

V.6 Transport ................................................................................................................................................................ 37 CHAPITRE VI : ETUDE PRELIMINAIRE ..................................................................................................................... 38 VI.1 Etude climatologique et hydrologique ........................................................................................................ 38 VI.1.1 Etude climatologique ................................................................................................................................ 38 VI.1.2 Etude hydrologique ................................................................................................................................... 41 VI.1.3 Etude géologique ........................................................................................................................................ 42 VI.1.3.1 La plaine côtière................................................................................................................................ 42 VI.1.3.2 Plateau calcaire ................................................................................................................................. 43 VI.1.4 Paramètres géotechniques ..................................................................................................................... 43 VI.1.5 Justification du projet ............................................................................................................................... 43 VI.2 Etude océanographique .................................................................................................................................... 43 VI.2.1 Houle ............................................................................................................................................................... 44 VI.2.1.1 Houle en eau profonde ................................................................................................................... 45 VI.2.1.2 Mer du vent ......................................................................................................................................... 48 VI.2.1.3 Houle de projet .................................................................................................................................. 50 VI.2.2 Bathymétrie et topographie .................................................................................................................. 51 VI.2.3 Régime de la marée et le niveau d’eau .............................................................................................. 55 VI.2.3.1 Régime de la marée ......................................................................................................................... 56 VI.2.3.2 Niveau d’eau ....................................................................................................................................... 57 VI.2.4 Courants ......................................................................................................................................................... 58 PARTIE III : ETUDES TECHNIQUES ............................................................................................................................ 60 CHAPITRE VII : CARACTERISTIQUES DES MATERIAUX .................................................................................... 61 VII.1 Le béton .............................................................................................................................................................. 61 VII.1.1 Ciment ............................................................................................................................................................. 61 VII.1.2 Sable ................................................................................................................................................................ 61

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VII.1.3 Granulats ....................................................................................................................................................... 62 VII.1.4 Béton armé ................................................................................................................................................... 62

VII.2 Acier ..................................................................................................................................................................... 62 VII.3 Les adjuvants : .................................................................................................................................................. 62 VII.4 Caractéristique de l’enrochement : ......................................................................................................... 63 CHAPITRE VIII : DIMENSIONNEMENT DE LA DIGUE DE PROTECTION ..................................................... 64 VIII.1 Présentation de la variante retenue ........................................................................................................ 64 VIII.1.1 Revendications de l’aménagement de la digue ......................................................................... 64 VIII.1.2 Les différents éléments constitutifs de la digue à talus ........................................................ 64 VIII.1.3 Détermination des paramètres à dimensionner ...................................................................... 65 VIII.1.4 Les différents éléments techniques à considérer pour la construction de la digue à talus………………………………………………………………………………………………………………………………… 66 VIII.2 Interactions hydrauliques entre la houle et l'ouvrage .................................................................... 67 VIII.2.1 Estimation du Run-Up/Run-down ................................................................................................. 67 VIII.2.2 Estimation du Franchissement ........................................................................................................ 71 VIII.2.3 Estimation de la transmission de la houle .................................................................................. 72 VIII.2.4 Estimation de la réflexion .................................................................................................................. 73 VIII.3 Etude de conception et dimensionnement de la digue ................................................................... 74 VIII.3.1 Le soubassement ................................................................................................................................... 74 VIII.3.2 Dimensionnement de la carapace .................................................................................................. 74 VIII.3.3 Stabilité de l’ouvrage ........................................................................................................................... 78 VIII.3.4 Dimensionnement de la sous-couche ........................................................................................... 80 VIII.3.5 Dimensionnement du noyau ............................................................................................................ 82 VIII.3.6 Dimensionnement de la butée de pied ......................................................................................... 83 VIII.3.7 Cavaliers de pieds ................................................................................................................................. 85 VIII.3.8 Dimensionnement du talus arrière ................................................................................................ 85 VIII.3.9 Le couronnement .................................................................................................................................. 88 VIII.3.10 Aménagements particuliers .............................................................................................................. 91 VIII.3.10.1 L'enracinement ............................................................................................................................. 91 VIII.3.10.2 Coude ................................................................................................................................................ 91 VIII.3.10.3 Musoirs de la digue ..................................................................................................................... 91 CHAPITRE IX : DIMENSIONNEMENT DES ELEMENTS DU QUAI ................................................................... 95 IX.1 Navire de projet .................................................................................................................................................... 95 IX.2 Hauteur des ouvrages ........................................................................................................................................ 95 IX.3 Description du quai............................................................................................................................................. 96

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IX.4 Poids de l’ouvrage ............................................................................................................................................... 99 IX.5 Poussée du Remblai ......................................................................................................................................... 100 IX.6 Surpression Hydrostatique .......................................................................................................................... 100 IX.7 Surcharges ........................................................................................................................................................... 101 IX.8 Effort d'amarrage ............................................................................................................................................. 104 IX.9 Sollicitation d’accostage : .............................................................................................................................. 105 IX.10 Efforts du vent sur les engins de levage et les superstructures : ............................................. 109 IX.11 Mur de couronnement ............................................................................................................................... 109 IX.12 Stabilité de l’ouvrage .................................................................................................................................. 110 IX.12.1 La stabilité au renversement: ............................................................................................................ 110 IX.12.2 La stabilité au glissement .................................................................................................................... 110 IX.12.3 Stabilité statique ...................................................................................................................................... 113 IX.13 Les dragages................................................................................................................................................... 116 IX.14 Terre-plein ...................................................................................................................................................... 116 IX.15 Procédés de construction du quai......................................................................................................... 117 IX.15.1 Préparation de la fondation ................................................................................................................ 117 IX.15.2 Préfabrication des blocs de quai ....................................................................................................... 117 IX.15.3 La pose des Blocs .................................................................................................................................... 118 IX.15.4 Contrôle qualité ....................................................................................................................................... 118 IX.15.5 Poutre de Couronnement .................................................................................................................... 118 PARTIE IV : ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL ..................................................................................... 121 CHAPITRE X : DESCRIPTION DE LA DIMENSION ENVIRONNEMENTALE .............................................. 122 X.1 Introduction ........................................................................................................................................................ 122 X.2 Mise en contexte du projet ........................................................................................................................... 124 X.3 Description du milieu récepteur ................................................................................................................ 124 X.3.1 Description du milieu physique ........................................................................................................ 125 X.3.2 Description du milieu biologique ..................................................................................................... 125 CHAPITRE XI : MESURES DES IMPACTS ET AMELIORATION ...................................................................... 126 XI.1 Identification et analyse des impacts ....................................................................................................... 126 XI.2 Evaluations de l’importance des impacts ............................................................................................... 128 XI.2.1 Classification des impacts.................................................................................................................... 128 XI.2.2 Durée de l’impact .................................................................................................................................... 128 XI.2.3 Intensité des impacts ............................................................................................................................. 128 XI.2.4 Etendue de l’impact................................................................................................................................ 128 XI.2.5 Attribution de notes ............................................................................................................................... 128

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XI.2.6 Importance des impacts ....................................................................................................................... 129 XI.2.7 Analyse des impacts ............................................................................................................................... 129

XI.3 Mesure d’atténuation et capitalisation des impacts ........................................................................... 138 XI.4 Mesure d’optimisation .................................................................................................................................... 143 CONCLUSION .................................................................................................................................................................... 145 BIBLIOGRAPHIE ANNEXES TABLE DES MATIERES

Nom: ZAFITSARA Prénom: Sitraka Virginie Adresse: Lot IVP 45 Befelatanana Ankadifotsy Antananarivo III Contact : +261 34 55 701 05 E-mail : [email protected] TITRE : « PROJET D’AMENAGEMENT DU PORT DE SOALARA SUD» Nombre de pages : 146 Nombre de tableaux : 46 Nombre de figures : 66 Nombre d’annexes : 10

Mots clés : Houle, bathymétrie, quai, digue, bloc de béton. Président du jury : M. RAMANARIVO Solofomampionona Chef de Département Hydraulique et Enseignant chercheur à l’ESPA Encadreur : M.RAMBININTSOA Tahina Enseignant chercheur à l’ESPA Examinateurs : M.RAKOTO David Enseignant chercheur à l’ESPA : M. RANDRIANASOLO David Enseignant chercheur à l’ESPA : M. RANDRIANARIVONY Charles Enseignant chercheur à l’ESPA

RESUME Le présent mémoire porte sur l’étude d’aménagement du port de Soalara Sud, Le projet d’installation du port se tiendra sur une surface globale d'environ 60 hectares, et vise à transformer le site en un port d’intérêt national pour l’exportation des produits pondéreux en vrac, abondante dans la région et à renforcer le positionnement touristique de la commune à l'échelle internationale. Ce document aborde l'hydraulique maritime et les principes généraux d'aménagement portuaire. Il se concentre surtout sur le dimensionnement des éléments qui constituent la digue de protection afin de maintenir un plan d’eau calme dans le bassin portuaire, cette digue à talus comporte un noyau en tout-venant recouvert d’enrochements de taille variables. Ainsi que le prédimensionnement d’un quai polyvalent en bloc de béton préfabriqués, empilés les uns sur les autres pour l’accostage des navires ainsi qu’une petite aperçu sur les étapes de construction du quai. Dans la dernière partie du travail des attentions particulières ont été porté sur l’étude d’impact environnemental.

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