Small Hydro Resource Mapping in Madagascar SMALL HYDRO MAPPING REPORT [FRENCH VERSION] April 2017 This report was prepared by SHER Ingénieurs-Conseils s.a. in association with Mhylab, under contract to The World Bank. This is the final output from the Energy Resource Mapping and Geospatial Planning [Project ID: P145350]. This activity is funded and supported by the Energy Sector Management Assistance Program (ESMAP), a multi-donor trust fund administered by The World Bank, under a global initiative on Renewable Energy Resource Mapping. Further details on the initiative can be obtained from the ESMAP website. The Small Hydro Mapping Report complements the Hydro Atlas for Madagascar and summarizes the analysis methodology and the results of the literature phase and the field phase. This is a final output and will be published, together with the Hydro Atlas for Madagascar, listed on the ESMAP website along with the other project outputs - please refer to the corresponding country page. Copyright © 2017 THE WORLD BANK Washington DC 20433 Telephone: +1-202-473-1000 Internet: www.worldbank.org The World Bank, comprising the International Bank for Reconstruction and Development (IBRD) and the International Development Association (IDA), is the commissioning agent and copyright holder for this publication. However, this work is a product of the consultants listed, and not of World Bank staff. The findings, interpretations, and conclusions expressed in this work do not necessarily reflect the views of The World Bank, its Board of Executive Directors, or the governments they represent. The World Bank does not guarantee the accuracy of the data included in this work and accept no responsibility for any consequence of their use. The boundaries, colors, denominations, and other information shown on any map in this work do not imply any judgment on the part of The World Bank concerning the legal status of any territory or the endorsement or acceptance of such boundaries. The material in this work is subject to copyright. Because The World Bank encourages dissemination of its knowledge, this work may be reproduced, in whole or in part, for non-commercial purposes as long as full attribution to this work is given. Any queries on rights and licenses, including subsidiary rights, should be addressed to World Bank Publications, The World Bank Group, 1818 H Street NW, Washington, DC 20433, USA; fax: +1-202-522-2625; e-mail: pubrights@worldbank.org. Furthermore, the ESMAP Program Manager would appreciate receiving a copy of the publication that uses this publication for its source sent in care of the address above, or to esmap@worldbank.org. Phase 3 - Production of a Validated Resource Atlas SMALL HYDRO MAPPING REPORT Renewable Energy Resource Mapping: Small Hydro – Madagascar [P145350] April 2017 Version Française IN ASSOCIATION WITH FINAL OUTPUT Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contrat n°7171214 Correspondence Table between the terms of reference and reporting and the ESMAP phases: Correspondence ESMAP General Phasing with ESMAP-Small Hydro Madagascar ToR Activity 1 - Data collection and production of Hydro Atlas, review and validation of small hydro potential Phase 1 Preliminary resource mapping output Activity 2 - Small hydro electrification planning based on satellite and site visits Activity 3 - Small hydro prioritization and workshop Activity 4 - Data collection and final validation (from the REVISED TERMS OF REFERENCES FOR THE ACTIVITY 4) : Phase 2 Ground-based data collection A - Review of previously studied small hydropower sites B - Data collection and final validation C - Pre-feasibility study of two priority sites for small hydropower development D - Support to the Ministry of Energy to build capacity and take ownership of the Phase 3 Production of a validated resource atlas created GIS database for hydropower that combines satellite and ground-based data E - Updated Small Hydro Mapping Report for Madagascar SHER Ingénieurs-conseils s.a. Rue J. Matagne, 15 5020 Namur – Belgium Phone : +32 81 32 79 80 Fax : +32 81 32 79 89 www.sher.be Project Manager: Rebecca DOTET Référence SHER : MAD04 Phone : +32 (0) 81 327 982 Fax : +32 (0) 81 327 989 E-mail : dotet@sher.be Rev.n° Date Content Drafted Verified 0 01/2015 Mapping Report - Interim Gérard CHASSARD Pierre SMITS 1 03/2015 Mapping Report - FINAL Gérard CHASSARD Pierre SMITS 2 02/2017 Mapping Report – FINAL – Quentin GOOR Pierre SMITS update Phase 3 SHER INGÉNIEURS-CONSEILS S.A. IS ISO 9001 CERTIFIED SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 5 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contrat n°7171214 Abréviations et acronymes ADEME Agence de Maîtrise de l’Energie ADER Agence de Développement de l’Electrification Rurale AO Appel d’Offre APD Avant-Projet Détaillé APIPA Autorité pour la Protection contre les Inondations de la Plaine d’Antananarivo APS Avant-Projet Sommaire BAD Banque Africaine de Développement BDHM Banque de Données Hydro pluviométriques de Madagascar BEI Banque Européenne d’Investissement BM Banque Mondiale BRGM Bureau de Recherches Géologiques et Minières CIRAD Centre International de Recherche pour l’Agriculture et Développement DGE Direction de l’Energie DGM Direction Générale de la Météorologie DGRE Direction de la Gestion des Ressources en Eau EDM Electricité de Madagascar ENR ENergie Renouvelable ERD Electrification Rurale Décentralisée ESF Electriciens Sans frontières ESMAP Energy Sector Management Assistance Program EU European Union FAD Fonds Africains de Développement FMO Société néerlandaise pour le financement du développement FONDEM Fondation Energies pour le Monde FTM Foiben-Taosarintanin'i Madagasikara FWC Framework Contract GEOSIM Logiciel de planification de l'Electrification Rurale GES Gaz à Effet de Serre GIS Geographical Information System GIZ Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit GmbH GRDC Global Runoff Data Centre GRET Groupe de Recherche et d’Echanges Technologiques GTE Groupe de Travail Energie GTZ/GIZ Deutsche Gesellschaft für Technische / Internationale Zusammenarbeit GmbH) GVEP Global Village Energy Partnership GWh Giga Watt heure, Milliards de kWh ou Millions de MW HFF Henri Fraise & Fils (société) IED Innovation Energie Développement IEPF Institut de l’Energie et de l’Environnement de la Francophonie INSTAT Institut National de la Statistique IPP’s Independent Power Producer’s IRENA International Renewable Energy Agency SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 6 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contrat n°7171214 JICA Japan International Cooperation Agency JIRAMA Jiro sy Rano Malagasy (Société d'électricité et d'eau de Madagascar) kW kilo Watt kWh kilo Watt heure LCOE Levelized Cost Of Electricity MAP Madagascar Action Plan MdE Ministère de l’Energie MDE Maîtrise De l’Energie MGA Malagasy Ariary MIGA Multilateral Investment Guarantee Agency MNT Modèle numérique de terrain MW Mega Watt MWh Mega Watt heure NEPAD NEw Partnership for Africa's Development NOAA National Oceanic and Atmospheric Administration ONE Office National de l’Environnement ONG Organisation Non Gouvernementale ORE Office de Régulation de l’Electricité ORSTOM Office de la recherche scientifique et technique outre-mer PADR Plan d’Action pour le Développement Rural PIC Projet Pôles Intégrés de Croissance PNUD Programme des Nations Unies pour le Développement PPP Partenariat Public Privé PV Solaire Photovoltaïque RFE Rainfall estimates RIAED Réseau International d’Accès aux Energies Renouvelables RTA Rio Tinto Alcan SE Système Electrique SFI Société Financière Internationale SIG Système d’Information Géographique SNAT Stratégie Nationale d’Aménagement du Territoire TWh Tera Watt heure WB World Bank WWF World Wildlife Fund SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 7 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contrat n°7171214 Table des matières 1 Introduction ..................................................................................................... 14 1.1 Contexte général du projet ESMAP - FWC ............................................................................... 14 1.2 Cadre du rapport de cartographie de la petite hydraulique à Madagascar ............................... 14 1.3 Objectifs, résultats et activités de l'étude ............................................................................... 14 2 Caractéristiques physiques de Madagascar ...................................................... 16 2.1 Géographie............................................................................................................................ 16 2.2 Géomorphologie.................................................................................................................... 16 2.3 Hydrologie............................................................................................................................. 16 3 Mise en place de la base de données géographiques ........................................ 18 3.1 Données géographiques contextuelles ................................................................................... 18 3.2 Sites de production d’électricité existants .............................................................................. 19 3.3 Sites hydroélectriques potentiels ........................................................................................... 25 3.3.1 Sources des données ................................................................................................................25 3.3.2 Mise en place de la base de données géographiques des sites potentiels ..............................27 3.4 Production de la base de données finale ................................................................................ 29 4 Processus d'identification et sélection des sites prometteurs ........................... 34 4.1 Etablissement d'un portefeuille de projets prometteurs correspondant aux critères d'étude ... 34 4.2 Critères d'étude ..................................................................................................................... 36 4.2.1 Politique Energétique et espaces de croissance ......................................................................36 4.2.2 Débit moyen interannuel .........................................................................................................36 4.2.3 Puissance potentielle................................................................................................................36 4.2.4 Productible moyen annuel .......................................................................................................36 4.2.5 Débit d’étiage ...........................................................................................................................36 4.2.6 Longueur approximative de la (des) piste(s) d’accès ...............................................................37 4.2.7 Raccordement au réseau ou à un centre isolé .........................................................................37 4.2.8 Détermination d'un coût de construction estimatif d’un PAH à Madagascar .........................37 4.2.9 Impacts environnementaux......................................................................................................40 4.3 Résultats de la sélection et portefeuille de projets hydro-électriques 1-20 MW ....................... 41 4.4 Planification sommaire .......................................................................................................... 42 5 Meilleurs sites prometteurs pour un investissement à court terme .................. 45 5.1 Organisation des visites des sites prometteurs ....................................................................... 45 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 8 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contrat n°7171214 5.2 Etude hydrologique ciblée pour les sites prometteurs ............................................................. 47 5.2.1 Objectifs et limitations de l’étude hydrologique sur les sites prometteurs .............................47 5.2.2 Base de données hydrométéorologique ..................................................................................47 5.3 Modélisation des courbes de débits classés ............................................................................ 56 5.3.1 Approche méthodologique ......................................................................................................56 5.3.2 Analyse descriptive des données hydrologiques et sélection du modèle statistique..............57 5.3.3 Détermination des paramètres caractéristiques des bassins versants jaugés et non jaugés ..58 5.4 Evaluation économique préliminaire des meilleurs sites prometteurs ..................................... 68 5.4.1 Calcul du coût des aménagements...........................................................................................68 5.4.2 Calcul de la production électrique des sites potentiels ...........................................................68 5.4.3 Calcul du LCOE (Levelized cost of energy - coût actualisé de l'énergie)...................................69 5.5 Caractéristiques principales des sites potentiels visités ........................................................... 69 5.6 Sélection des sites prioritaires pour un développement à court terme .................................... 73 5.6.1 Coûts des lignes ........................................................................................................................73 5.6.2 Identification de la demande ...................................................................................................73 5.6.3 Sélection des 20 sites prioritaires pour un développement à court terme .............................74 5.6.4 Analyse par groupe (connexion au centre de distribution/consommation) ............................80 6 Sélection de sites prometteur parmi les sites potentiels étudiés à un stade avancé dans les études antérieures ou prévus dans les plans de développement... 89 6.1 Analyse bibliographique ........................................................................................................ 89 6.2 Processus de sélection de sites prometteurs pour le développement à court terme................. 95 7 Campagne de mesures hydrologiques ............................................................ 100 7.1 Introduction et objectifs ...................................................................................................... 100 7.2 Conclusions et recommandations ......................................................................................... 102 8 Investigation complémentaires ...................................................................... 103 9 Etudes de préfaisabilité de deux aménagements hydroélectriques ................ 105 9.1 Introduction et objectifs ...................................................................................................... 105 9.2 Description des critères de sélection des sites à étudier en étude de préfaisabilité ................ 105 9.2.1 Critère 1 : Puissance estimée comprise entre 1 et 20 MW ....................................................105 9.2.2 Critère 2 : Q50% et ouvrages hydrauliques adaptés à la petite hydraulique [Q50% < 50 m³/s] 106 9.2.3 Critère 3 : Côut actualisé de la production d’énergie (LCOE) : LCOE (hors accès et hors lignes) < 70 US$/MWh ou LCOE (avec accès et lignes) < 120 US$/MWh ..........................................................106 9.2.4 Critère 4 : Disponibilité d’information hydrologique .............................................................106 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 9 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contrat n°7171214 9.2.5 Critère 5 : Pas de contrainte environnementale et sociale évidente y compris le transport solide 107 9.2.6 Critère 6 : Pas de contrainte géologique majeure identifiée .................................................107 9.3 Analyse multicritères ........................................................................................................... 107 9.4 Conclusions et sélection des sites ......................................................................................... 109 9.5 Résumé de l’étude de préfaisabilité du site de Fanovana (G407) ........................................... 112 9.6 Résumé l’étude de préfaisabilité du site de de Mahatsara (SF196) ........................................ 114 10 Renforcement des capacités et formations .................................................... 117 10.1 Système d’Information Géographique .................................................................................. 117 10.1.1 Partie 1 : Introduction au SIG .................................................................................................117 10.1.2 Partie 2 : Utilisation et mise à jour de la base de données associée à l’HydroAtlas ..............117 10.2 Suivi hydrologique de rivière ................................................................................................ 117 10.2.1 Partie 1 : Réseau de mesures hydrologique ...........................................................................117 10.2.2 Partie 2 : Notions de mesures hydrologiques appliquées à l’hydroélectricité.......................120 10.3 Concept de base en hydroélectricité..................................................................................... 120 11 Atlas Hydroélectrique de Madagascar ............................................................ 121 12 Conclusions .................................................................................................... 123 13 Annexes ......................................................................................................... 125 13.1 SiteFinder : un outil de détection de sites hydroélectriques .................................................. 125 13.2 EconEval - Un outil de calcul économique préliminaire de site hydro-électrique .................... 133 13.2.1 Données de terrain .................................................................................................................133 13.2.2 Types d’aménagements .........................................................................................................133 13.2.3 Paramètres hydrologiques .....................................................................................................134 13.2.4 Conception des ouvrages .......................................................................................................135 13.2.5 Estimation des coûts ..............................................................................................................141 13.2.6 Production électrique .............................................................................................................151 13.3 Bibliographie ....................................................................................................................... 157 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 10 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contrat n°7171214 Figures Figure 1 Processus d'analyse et de priorisation ..............................................................................................15 Figure 2. Puissance disponible par type et par région. Les portions des diagrammes représentent les contributions des différentes sources d’énergie en pourcentage de puissance disponible totale dans chaque région................................................................................................................................................................21 Figure 3. Principales centrales hydroélectriques existantes. ...........................................................................24 Figure 4 SiteFinder - tronçon intéressant signalé par des pointillé rouge (exemple pour le site SF038) .......26 Figure 5 Répartition géographique des 575 sites détectés par SiteFinder .....................................................27 Figure 6. Extrait de la base de données de l'étude dans Quantum GIS. ..........................................................33 Figure 7 : Processus de sélection des sites potentiels......................................................................................35 Figure 8 Localisation d'un site potentiel dans une zone protégée..................................................................41 Figure 9. Modèle numérique de terrain de Madagascar. ................................................................................50 Figure 10. Nombre de stations de mesure de débit pour lesquelles nous disposons des données validées, en fonction du temps. ...........................................................................................................................................54 Figure 11. Localisation des stations de jaugeage sélectionnées ......................................................................55 Figure 12. Modélisation des courbes de débits classés: représentation schématique de la méthodologie de modélisation .....................................................................................................................................................56 Figure 13. Courbe des débits classés et modèles statistiques ajustés pour la Station d'Antsindra sur la Mananjary ........................................................................................................................................................58 Figure 14. Bassins versants des 33 sites hydroélectriques prometteurs .........................................................61 Figure 15. Variables explicatives des paramètres des modèles du Versant Est...............................................64 Figure 16. Variables explicatives des paramètres des modèles du Versant Ouest. .........................................64 Figure 17. Distribution de la hauteur de chute brute disponible aux 33 sites prometteurs............................70 Figure 18. Distribution de la puissance garantie disponible aux 33 sites prometteurs ...................................70 Figure 19. Distribution de la puissance disponible considérant un débit d'équipement Q50% aux 33 sites prometteurs .....................................................................................................................................................71 Figure 20 Processus de sélection des 20 sites prioritaires ..............................................................................76 Figure 21 Carte de localisation des groupes de sites prometteurs .................................................................79 Figure 22. Sites potentiels antérieurement étudiés ou prévus dans les plans de développement .................91 Figure 23 Critères appliqués aux sites étudiés à un stade avancé ou prévus dans les plans de développement ................................................................................................................................................95 Figure 24. Localisation des stations de suivi hydrologique installées dans le cadre de l’étude ESMAP Small Hydro Madagascar .........................................................................................................................................101 Figure 25. Illustration du processus de sélection des sites ............................................................................103 Figure 26. Carte de localisation des 17 sites hydroélectriques potentiels .....................................................104 Figure 27. Formation théorique à Antananarivo (26/01/2016) .....................................................................119 Figure 28. Formation pratique sur le site de Fanovana le 27/01/2016 .........................................................119 Figure 29. Visite du site G191 (Chute d’ Andriamanjavona) sur la Rivière Namorona et jaugeage à l’ADCP avec des représentants de la JIRAMA (03/02/2016) ......................................................................................120 Figure 30 Exemple de profil en long de rivière comparé au débit .................................................................125 Figure 31: Distribution du débit spécifique minimal ......................................................................................126 Figure 32: Echelle utilisée pour la comparaison des résultats entre SRTM et ASTER ....................................129 Figure 33 : Domaine d’application des turbines (Layman. 2005) ...................................................................139 Figure 34 : Conception des barrages en remblais (USBR, design of small dams, p.250) ...............................143 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 11 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contrat n°7171214 Tableaux Tableau 1 Données géographiques (SIG) collectées. ......................................................................................19 Tableau 2. Parc de production existant en Juin 2014 (Source: site internet de l'ORE). ...................................20 Tableau 3. Caractéristiques des principales centrales hydroélectriques existantes connectées à l’un des RI. ..........................................................................................................................................................................22 Tableau 4. Sites hydroélectriques potentiels par source d'information. .........................................................25 Tableau 5 Sites hydroélectriques potentiels détectés par SiteFinder .............................................................26 Tableau 6. Contenu de la base de donnée cartographique. ............................................................................33 Tableau 7 Décompte des 49 sites correspondant aux critères d'étude ...........................................................41 Tableau 8 Liste des 33 sites potentiels prometteurs à visiter .........................................................................43 Tableau 9. Répartition des stations de mesure de débit par source. ..............................................................48 Tableau 10. Chronogramme des stations de mesure de débit disponibles. ....................................................52 Tableau 11. Répartition des stations de mesure de débit sélectionnées. .......................................................53 Tableau 12. Caractéristiques statistiques principales des stations de mesure de débit retenues. .................57 Tableau 13. Caractéristiques statistiques principales des stations de mesure de débit retenues. .................60 Tableau 14. Caractéristiques principales des bassins versants jaugés.............................................................63 Tableau 15. Débits spécifiques extrapolés aux 33 sites hydroélectriques prometteurs .................................67 Tableau 16. Caractéristiques principales des sites hydroélectriques prometteurs visités ..............................72 Tableau 17 coûts au MWh pour différentes sources de production .............................................................77 Tableau 18 Niveaux de prix des combustibles GO et FO .................................................................................77 Tableau 19 Groupes de sites suivant leur option de raccordement ...............................................................78 Tableau 20 Table synoptique des 20 sites prioritaires ....................................................................................88 Tableau 21 Talaviana : exemple de site multi-référencé ................................................................................89 Tableau 22 Sites potentiels antérieurement étudiés ou prévus dans les plans de développement : statistiques .......................................................................................................................................................90 Tableau 23 Sites potentiels antérieurement étudiés ou prévus dans les plans de développement ..............94 Tableau 24 Résultats du processus de sélection de sites prometteurs pour un développement à court terme ................................................................................................................................................................99 Tableau 25. Localisation des stations de mesure ...........................................................................................100 Tableau 26. Résultat de l'analyse multicritère ...............................................................................................108 Tableau 27. Caractéristiques principales du projet d’aménagement hydroélectrique du site de Fanovana 112 Tableau 28. Caractéristiques principales du projet d’aménagement hydroélectrique de Mahatsara (SF196) ........................................................................................................................................................................114 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 12 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 13 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 1 Introduction 1.1 CONTEXTE GÉNÉRAL DU PROJET ESMAP - FWC ESMAP (Energy Sector Management Assistance Program) est un programme d'assistance technique administré par la Banque Mondiale et soutenu par 11 donateurs bilatéraux. ESMAP a lancé, en janvier 2013, une initiative qui permet de soutenir les efforts menés par les pays pour améliorer la connaissance des ressources en énergie renouvelable (ENR), mettre en place des cadres institutionnels appropriés pour le développement des ENR, et fournir un «libre accès» aux ressources et données géospatiales. Cette initiative appuiera également le programme IRENA-GlobalAtlas en améliorant la disponibilité et la qualité des données consultables à travers un Atlas interactif. La présente étude "Renewable Energy Resource Mapping: Small Hydro Madagascar", fait partie d'un projet d'assistance technique, financé par ESMAP, mis en œuvre par la Banque Mondiale à Madagascar (le «Client»), qui vise à soutenir les ressources cartographiques et la planification géospatiale pour la petite hydraulique. Il est mené en étroite coordination avec le Ministère de l'Energie et des Hydrocarbures, l'Office de Régulation de l’Electricité (ORE), Agence de Développement de l’Electrification Rurale (ADER) et la JIRAMA. 1.2 CADRE DU RAPPORT DE CARTOGRAPHIE DE LA PETITE HYDRAULIQUE À MADAGASCAR Le Rapport de Cartographie de la Petite Hydraulique (en anglais : Hydro Mapping Report) est le résultat de la consolidation des résultats de l’étude. Il a été rédigé en interaction avec le Rapport de Planification (en anglais : Hydro Planning Report) et vient en complément de l'HydroAtlas. Il inclut la méthodologie d'analyse et les résultats de la phase documentaire et de la phase de terrain. Ce rapport présente l’ensemble des activités réalisées dans le cadre de cette étude ainsi leur articulation les unes par rapport aux autres. 1.3 OBJECTIFS, RÉSULTATS ET ACTIVITÉS DE L'ÉTUDE Les objectifs de l'étude sont :  L'amélioration de la qualité et de la disponibilité de l’information sur la ressource hydro- électrique de Madagascar;  Une revue détaillée et mise à jour du potentiel de petite hydroélectricité (1-20 MW), et  Des recommandations concernant l'implémentation de la petite hydroélectricité dans le cadre de la planification du secteur énergie. Les résultats attendus de l'étude sont :  Des données rassemblées dans une base de données géographiques (SIG);  Un atlas thématique sur l'hydroélectricité à Madagascar avec une emphase particulière sur la petite hydroélectricité, et  Des recommandations pour développer le secteur de la petite hydroélectricité à Madagascar. Les 3 phases de l'étude ESMAP sont : SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 14 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214  PHASE 1 : Cartographie préliminaire de la ressource basée sur une analyse géographique et des visites de sites  PHASE 2 : Campagne de collecte des informations de terrain  PHASE 3 : Production d’un Atlas validé des ressources combinant des données cartographiques et des mesures de terrain Pour Madagascar, ces trois phases ont été ventilées dans 4 activités :  Activité 1 : Récolte de données et production d'un HydroAtlas / Revue et validation du potentiel de la petite hydroélectricité  Activité 2 : Intégration du développement de la petite hydroélectricité dans la planification de l'électrification (rurale et interconnectée) à Madagascar  Activité 3 : Priorisation de la petite hydroélectricité, visite des sites et atelier de validation  Activité 4 : Récolte de données de terrain et validation finale (update de l'HydroAtlas/ campagne de mesures hydrologiques / études complémentaire en géologie et environnement) Un processus d'analyse et de priorisation a été proposé, débattus et approuvé avec la partie malgache lors de l'activité 1 du projet. Ce processus, présenté à la Figure 1 ci-dessous permet de comprendre les interactions entre les différentes phases d'étude. Figure 1 Processus d'analyse et de priorisation SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 15 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 2 Caractéristiques physiques de Madagascar 2.1 GÉOGRAPHIE L'île de Madagascar est située au sud-ouest de l’Océan Indien, à proximité de l’Afrique orientale, dont elle n’est séparée que par un bras de mer de 400 km de large environ, le canal de Mozambique. Suivant une orientation générale N.N.E.- S.S.W elle s’étend sur une longueur de 1 600 km, du Cap d’Ambre au Cap Sainte-Marie, entre 11°57’ et 25°39’ de latitude sud. Dans sa plus grande largeur, Madagascar mesure 570 km environ. Le méridien 47° est de Greenwich partage l’île en deux parties à peu près égales. Sa superficie est voisine de 590.000 km², soit la surface de la France, la Belgique et les Pays-Bas réunis. Antananarivo, la capitale, se trouve à environ 2000 km de l’équateur et à 8000 km du pôle sud. Les petites îles “limitrophes” du continent antarctique (îles Crozet, Kerguelen, etc.) se trouvent à 4000 km plus au sud. L’île est traversée par le tropique du Capricorne, un peu au-dessous de la latitude de Toliara, c’est-à-dire que sa partie méridionale se trouve à la hauteur des déserts africains de l’hémisphère sud. Ceci entraîne dans cette région une certaine aridité du climat modérée, cependant, par le voisinage de la mer. Madagascar est donc presque entièrement située dans la zone tropicale. Mais l’influence du relief, de la latitude, de l’exposition crée une très grande diversité du climat entraînant une complexité extrême des régimes hydrologiques. 2.2 GÉOMORPHOLOGIE Ce qui frappe immédiatement lorsqu’on examine une carte physique de Madagascar, c’est la dissymétrie de l’île normalement à son grand axe. Le versant occidental s’étale doucement vers le canal de Mozambique, tandis que la pente du versant oriental est toujours très forte, la ligne de partage des eaux étant toujours à moins de 100 km en moyenne de l’Océan Indien. Ce caractère du relief aura donc une conséquence directe sur le tracé du réseau hydrographique : les fleuves les plus longs seront ceux du versant occidental tandis que sur le versant oriental, les fleuves plus courts, auront un profil très accentué avec de nombreuses chutes parfois très importantes. L’examen plus détaillé du relief de Madagascar va montrer certaines particularités qui influenceront plus ou moins directement l’écoulement des eaux de surface. On peut diviser Madagascar en trois grands ensembles orographiques : les hautes terres centrales, le versant oriental, la zone sédimentaire du nord-ouest, de l’ouest et du sud. 2.3 HYDROLOGIE Les principaux fleuves et rivières drainent environ de 335.405 km2 de bassins versants, soit 57% de la superficie totale du pays. Les ressources en eau de surface sont estimées 332 km3/an et les ressources souterraines à 55 km3/an. Les 13 retenues les plus importantes ont une capacité totale estimée à 493 millions de m3, dont 108 millions sont destinés à l’irrigation et 385 millions à l’hydro- électricité. Les effets du changement climatique difficiles à quantifier à Madagascar. La détection des changements des précipitations annuelles s’avère difficile car les changements au cours de l’année peuvent se compenser, et c’est surtout la répartition des pluies au cours de l’année qui varie. L'effet SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 16 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 sur la période d'intérêt (20-25 ans) pour la petite hydro-électricité ne devrait pas être important. Les projets d'investissement futurs devront être attentifs aux futures études sur le sujet. Concernant les régimes hydrologiques, des phénomènes sont cités tel que « la capture » entre les deux rivières la Mahajamba et le Kamoro qui évolue actuellement vers la Mahajamba. On observe également la diminution du niveau et l’envasement du lac Alaotra. Ces 25 dernières années, le nombre moyen annuel ainsi que l’intensité des cyclones qui touchent Madagascar ont augmenté (50 cyclones de catégorie 4-5 entre 1990 et 2004 contre 23 entre 1975 et 1989). Tous ces événements perturbent énormément le calendrier cultural entraînant des chutes de rendement et provoquant également des dévastations de cultures par inondation et ensablement des parcelles. Parmi les mesures spécifiques pour lutter contre ces phénomènes, la mesure prioritaire est la réhabilitation des stations météorologiques, des stations de jaugeages des grands bassins et rivières pour le suivi des régimes hydrographiques et également pour les grands lacs afin de mieux appréhender l’importance et l’évolution des variations. Notons que seules les rivières autour de la ville d’Antananarivo disposent d’échelles limnigraphiques dans le cadre d’un système d’alerte des crues et la protection de la ville en cas d’inondation. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 17 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 3 Mise en place de la base de données géographiques Tous les éléments relatifs au secteur de l’hydroélectricité à Madagascar possédant une référence géographique sont regroupés dans un système d’information géographique (SIG) et présentées dans les sections suivantes. 3.1 DONNÉES GÉOGRAPHIQUES CONTEXTUELLES Il existe deux types de données géographiques:  Données matricielles: celles-ci représentent l’information par une grille de cellules de taille uniforme auxquelles sont assignées des attributs (valeurs). Chaque cellule couvre une aire géographique considérée comme étant homogène (valeur de l’attribut).  Données vectorielles : Il s’agit de données graphiques décrites en tant que points, lignes, ou polygones auxquels sont assignés des attributs. Les données géographiques collectées durant l'Activité 1 et qui alimentent le système d'information géographique (SIG) de l'étude, leurs caractéristiques principales ainsi que leurs sources, sont présentées dans le tableau suivant (Tableau 1): THÉMATIQUE FORMAT CARACTÉRISTIQUES PRINCIPALES SOURCES Institut Géographique et Hydrographique Pays / Provinces / Régions / Limites administratives Vectoriel de Madagascar (FTM) Districts / Communes FTM BD500, FTM BD200 Villes principales Vectoriel 32 cites and towns Open Street Map, 2014 Matriciel 1:1,000,000 FTM Matriciel 1:500,000 FTM Cartes topographiques 1:100,000 Matriciel FTM couverture complète du pays 1:50,000 Matriciel IGN France / FTM couverture partielle du pays SRTM v4.1 NASA, 2014 Matriciel résolution spatiale ~ 90m http://www2.jpl.nasa.gov/srtm/ Modèle numérique de terrain ASTER GDEM v2 (MNT) Matriciel résolution spatiale ~ 30m http://www.jspacesystems.or.jp/en_/ (expérimental) 11 classes d’occupation du Schéma National d’Aménagement du Occupation du sol Vectoriel sol Territoire (SNAT) Atlas numérique du système des aires SAPM / sites prioritaires / Zones protégées Vectoriel protégées de Madagascar (SAPM) sites potentiels http://atlas.rebioma.net/ Schéma National d’Aménagement du Matriciel 1:1,000,000 Territoire (SNAT) Géologie Digitalisation des planches au Vectoriel Service Géologique 1969 1 :500,000 Carte des sols Matriciel 1:1,000,000 ISRIC-WISE, 2006 Dégradation des sols Matriciel 1:1,000,000 ISRIC-GLASOD, 1991 Schéma National d’Aménagement du Matriciel 1:1,000,000 Territoire (SNAT) Pédologie Matriciel 1:10,000,000 Schéma National d’Aménagement du Géomorphologie Matriciel 1:1,000,000 Territoire (SNAT) SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 18 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 THÉMATIQUE FORMAT CARACTÉRISTIQUES PRINCIPALES SOURCES Bureau Du Cadastre Miniers de Madagascar Concessions minières Vectoriel - (BCMM) Matriciel Image Landsat 1999 Google Earth Image satellite Matriciel Image Landsat 2005 Google Earth Image Landscan Densité de population Matriciel Résolution ~1km (moyenne Oak Ridge National Laboratory, 2012 sur 24h) Zones bénéficiant d’actions Schéma National d’Aménagement du Pôles de développement Vectoriel d’appuis spécifiques de la Territoire (SNAT) part du gouvernement FAO, 2000 Lacs Vectoriel Inland water bodies in Africa http://www.fao.org/geonetwork River "flow accumulation" FAO, 2006 Hydrographie Vectoriel network from the HYDRO1k http://www.fao.org/geonetwork for Africa GRDC, Direction Générale de la Stations de mesure de débit Vectoriel Localisation des stations Météorologie de Madagascar, ouvrage « Fleuves et Rivières de Madagascar, 1992 » Moyenne mensuelle des WorldClim, v1.4 précipitations et des Matriciel résolution spatiale ~ 1km http://www.worldclim.org/ températures Routes nationales, routes FTM Routes Vectoriel principales et pistes BD500, FTM BD200 Reconstitué à partir de Réseaux interconnectés (RI) Vectoriel plusieurs fichiers et sources JIRAMA, ORE, SHER différentes Centres de production et de Produit à partir du document distribution d’électricité Vectoriel « Diagnostic du Secteur JIRAMA, 2012 existants Energie, 2012 » Centrales hydroélectriques Compilation de sources Vectoriel JIRAMA, ORE, MdE, SHER existantes différentes Sites hydroélectriques Compilation de sources JIRAMA, ORE, World Bank, MdE, ADER, Vectoriel potentiels différentes SHER Tableau 1 Données géographiques (SIG) collectées. 3.2 SITES DE PRODUCTION D’ÉLECTRICITÉ EXISTANTS Selon les statistiques sur les parcs des Concessionnaires et Permissionnaires publiées au mois de Juin 2014 sur le site web de l'ORE 1, Madagascar possède une capacité installée de production d’électricité de 552 MW dont 162 MW et 389 MW produits respectivement par l’hydroélectricité et le thermique. Le reste étant produit par d’autres sources d’énergie renouvelable telles que l’éolien, le solaire et la biomasse. De cette capacité installée de 552 MW, seuls 303 MW sont actuellement disponibles (juin 2014), soit 54.9%. 1 www.ore.mg SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 19 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 HYDROELECTRIQUE THERMIQUE AUTRES ER Nominale Disponible Nominale Disponible Nominale Disponible REGION (kW) (kW) (kW) (kW) (kW) (kW) Alaotra Mangoro 24160 20150 6085 3203 130 - Amoron'i Mania 213 130 4359 1958 - - Analamanga 14280 12358 132562 75312 6 6 Analanjirofo 2576 1000 6499 2630 - - Androy - - 1498 667 19 19 Anosy - - 5198 4195 305 5 Atsimo Andrefana 95 5 24151 7699 7 4 Atsimo Atsinanana - - 2364 1269 - - Atsinanana 97960 66420 51794 17636 - - Betsiboka 85 80 1414 624 - - Boeny - - 29758 16522 104 104 Bongolava - - 1452 977 - - Diana - - 61064 32227 82 82 Haute Matsiatra 6050 3840 6856 4190 1 - Ihorombe 20 15 3632 1270 81 80 Itasy 30 - - - 3 3 Melaky - - 1307 670 - - Menabe - - 5515 2935 - - SAVA - - 15878 5581 - - Sofia - - 6037 2852 - - Vakinankaratra 16720 10890 16308 3082 6 - Vatovavy Fitovinany 60 50 5237 2134 - - TOTAL (MW) 162.2 114.94 388.97 187.63 0.74 0.30 Pourcentage du total 29.4% 37.9% 70.5% 62.0% 0.1% 0.1% Tableau 2. Parc de production existant en Juin 2014 (Source: site internet de l'ORE). La répartition des puissances installées (puissance nominale) et disponibles par source et par région est décrite au Tableau 2 et illustrée à la Figure 2. On y voit que le thermique domine le mix énergétique disponible dans la plupart des régions de Madagascar à l’exception des régions de Alaotra-Mangoro, Atsinanana et Vakinankaratra dans lesquelles se trouvent les principales centrales hydroélectriques du pays. Les autres sources d’énergie renouvelable sont marginales, excepté dans la province d’Itasy où seul un groupe solaire de 3 kW est actuellement opérationnel. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 20 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Figure 2. Puissance disponible par type et par région. Les portions des diagrammes représentent les contributions des différentes sources d’énergie en pourcentage de puissance disponible totale dans chaque région SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 21 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 En juin 2014, Madagascar possédait une puissance installée de 162.25 MW de source hydroélectrique. Cette dernière était répartie entre 11 centrales hydroélectriques majeures dont la puissance installée varie entre 0.45 MW à Manandray dans la province de Fianarantsoa à 91 MW à Andekaleka dans la province de Toamasina. Les caractéristiques des 10 centrales principales raccordées aux différents réseaux interconnectés sont présentées au Tableau 3. PUISSANCE ENERGIE MOYENNE MISE EN NOM GESTIONNAIRE TYPE INSTALLÉE GARANTIE ANNUELLE RÉSEAU SERVICE (MW) (MW) (GWH) Manandona JIRAMA Fil de l'eau Total 1.6 1.0 5 RIA Gr. 1 0.5 1930 Gr. 2 0.5 1930 Gr. 3 0.6 1960 Antelomita 1 JIRAMA Réservoir Total 4.1 4.0 21 RIA Gr. 1 1.4 1930 Gr. 2 1.4 1930 Gr. 3 1.4 1952 Antelomita 2 JIRAMA Réservoir Total 4.1 4.0 20 RIA Gr. 1 1.4 1952 Gr. 2 1.4 1953 Gr. 3 1.4 1953 Mandraka JIRAMA Réservoir Total 24.0 20.0 60 RIA Gr. 1 6.0 1956 Gr. 2 6.0 1956 Gr. 3 6.0 1966 Gr. 4 6.0 1972 Andekaleka JIRAMA Fil de l'eau Total 91.0 56.0 538 RIA Gr. 1 29.0 1982 Gr. 2 29.0 1982 Gr. 3 33.0 2012 Sahanivotry IPP (HYDELEC) Fil de l'eau Total 15.0 5.0 80 RIA Gr. 1 5.0 2008 Gr. 2 5.0 2008 Gr. 3 5.0 2008 Tsiazompaniry IPP (HFF) Fil de l'eau Total 5.2 2.0 21 RIA Gr. 1 2.6 2010 Gr. 2 2.6 2010 Namorona JIRAMA Fil de l'eau Total 5.6 3.5 42 RIF Gr. 1 2.80 1980 Gr. 2 2.80 1980 Manandray JIRAMA Fil de l'eau Total 0.5 0.4 2 RIF Gr. 1 0.14 1932 Gr. 2 0.14 1932 Gr. 3 0.17 1963 Volobe JIRAMA Fil de l'eau Total 6.8 6.0 42 RIT Gr. 1 1.5 1931 Gr. 2 1.5 1931 Gr. 3 1.5 1955 Gr. 4 2.2 1977 TOTAL 157.8 101.9 830.6 Tableau 3. Caractéristiques des principales centrales hydroélectriques existantes connectées à l’un des RI. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 22 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Le fonctionnement de ces centrales est caractérisé par 125.6 MW (79.6%) au fil de l’eau et seulement 32.2 MW (20.4%) avec capacité de régulation (réservoir). En termes de gestion, 20.2 MW (12.8%) appartiennent à des producteurs indépendants (Hydelec et HFF) et 137.6 MW (82.2%) sont gérés par la JIRAMA. Toutes ces centrales sont raccordées aux réseaux interconnectés mais la majorité de la puissance produite est injectée sur le Réseau Interconnecté d’Antananarivo : 145 MW (91.8%) sont injectés sur le Réseau Interconnecté d’Antanarivo (RIA), 6.1 MW (3.9%) sur le Réseau Interconnecté de Fianarantsoa (RIF) et 6.8 MW (4.3%) sur le Réseau interconnecté de Toamasina (RIT). On remarque également que le parc est relativement ancien, avec des centrales mises en service dans les années 1930 pour les plus anciennes. En 2012, un nouveau groupe de 33 MW à été ajouté à la centrale hydroélectrique d’Andekaleka portant ainsi sa puissance installée à 91 MW. La localisation de ces centrales hydroélectriques existantes est illustrée à la Figure 3. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 23 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Figure 3. Principales centrales hydroélectriques existantes. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Mars 2015 Page 24 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 3.3 SITES HYDROÉLECTRIQUES POTENTIELS 3.3.1 Sources des données La base de données des sites hydroélectriques potentiels à Madagascar est constituée de deux sources principales d’information décrites dans les paragraphes ci-dessous : (i) la littérature reprenant diverses études et listes ainsi que (ii) un logiciel d’analyse spatiale permettant d’identifier les tronçons de rivière à fort potentiel hydroélectrique sur base de la pluviométrie et de la topographie. Ce logiciel est un outil développé par SHER Ingénieurs-Conseils. 3.3.1.1 Littérature existante Une synthèse de la littérature existante à été réalisée au travers de l’analyse de nombreuses études techniques, documents stratégiques, plans directeurs et listes. Un résumé des documents analysés se trouve dans le Rapport Hydro Atlas (draft) ainsi que les cinq listes de sites potentiels qui ont été remises au Consultant, présentées à l’Annexe 3 de ce rapport. Le Tableau 4 ci-dessous résume la répartition des sites potentiels suivant la source de l’information. SOURCE NOMBRE DE SITES Liste du secteur Energie2 501 Liste du Ministère de l’Energie 80 Liste ADER 780 Liste ORE 67 (sites communs à d'autres listes) Etudes diverses / littérature 109 TOTAL 1537 Tableau 4. Sites hydroélectriques potentiels par source d'information. Ces listes, qui possèdent des sites en commun, possèdent des coordonnées géographiques et quelques informations techniques telles que la puissance installée, une hauteur de chute brute ou un débit. Il est important de rappeler que les listes sont le plus souvent des synthèses de plusieurs documents. La plupart du temps, ces derniers ne sont pas ou plus disponibles. Très souvent, il existe des erreurs importantes sur le positionnement ou sur les paramètres techniques, et il n'est pas possible de remonter à l'origine de celles-ci et ni de les corriger. Aussi, il existe une grande incertitude sur les paramètres techniques, lorsqu’ils sont renseignés, car nous ne disposons généralement pas d’information sur les hypothèses qui ont permis de les déterminer. 3.3.1.2 Contribution de SiteFinder : outil de détection de sites hydroélectriques L'objet du logiciel SiteFinder est de détecter les chutes d'eau naturelles ou les portions de rivière à forte pente, associées à un débit, pour faire ressortir les tronçons favorables au développement de l'hydro-électricité. Le programme se base principalement sur un Modèle Numérique de Terrain (MNT) et sur un certain nombre de données climatiques et/ou hydrologiques. 2 Liste provenant des archives de la Banque Mondiale SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 25 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Le principe de base du programme est de détecter les chutes d'eau associée à une taille de bassin versant fixée suivant les besoins de l'étude. Le débit moyen des rivières est estimé à partir de la taille du bassin et/ou des données de répartition de la pluviométrie annuelle moyenne. Le programme déduit la puissance spécifique pour chaque tronçon de rivière. Ces résultats, affichés à l'écran, permettent d'identifier les sites potentiels. Un exemple de résultat (Site potentiel SF038), reporté sur la carte topographique, est présenté à la Figure 4. Figure 4 SiteFinder - tronçon intéressant signalé par des pointillé rouge (exemple pour le site SF038) Une analyse complète de la mise en place de SiteFinder dans le contexte de Madagascar est détaillée en Annexe 13.1. Un total de 575 sites a été détecté. Ces derniers sont illustrés à la Figure 5. SOURCE NOMBRE DE SITES SiteFinder 575 (dont 412 n'ont pas d'équivalence avec des sites déjà répertoriés) Tableau 5 Sites hydroélectriques potentiels détectés par SiteFinder Parmi ces 575 sites détectés, 163 sites avaient déjà été abordés dans des documents existants dont 109 sites répertoriés dans la liste des sites potentiels de l'ADER. SiteFinder a donc permis d'inclure un total de 412 nouveaux sites à la base de données de sites hydroélectriques potentiels. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 26 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Figure 5 Répartition géographique des 575 sites détectés par SiteFinder 3.3.2 Mise en place de la base de données géographiques des sites potentiels La mise en place de la base de données des sites hydroélectriques potentiels à Madagascar est le résultat d’un long et minutieux processus de consolidation de l’information recueillie via les différentes sources décrites ci-dessus. Les sections suivantes décrivent en détails les étapes de ce processus de consolidation ainsi que les résultats intermédiaires. La base de données a été consolidée à partir de 6 listes de sites potentiels :  Liste du secteur Energie : 501 sites, la plupart avec des coordonnées géographiques et quelques informations techniques;  Le Ministère de l'Energie: 84 sites avec pour chacun des sites une référence géographique;  L'ADER: 780 sites avec informations géographiques pour la plupart des sites. Néanmoins, les paramètres techniques ne sont pas toujours complets;  L'ORE: 67 sites sans références géographiques. Néanmoins, ces sites se retrouvent dans d'autres études et ont été par conséquent pris en compte. 3.3.2.1 Format de la base de données Après analyse des documents et listes de sites collectés, les paramètres suivants, lorsqu'ils existent, ont été consignés dans une base de données géographique (SIG): SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 27 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214  Localisation : nom du site, Province, Région, District, Commune ;  Nom du cours d’eau sur lequel se trouve le site ;  Coordonnées géographiques de l’ouvrage qui barre le cours d’eau ;  Bassin versant délimités à partir du MNT ;  Type d’ouvrage (au fil de l’eau, avec réservoir) ;  Hauteur de chute brute (vérifiées sur base des cartes topographiques et/ou du MNT) ;  Hydrologie : Débit moyen interannuel, débit d’équipement ;  Puissance d’équipement ;  Productible annuel moyen ;  Destination de la production : centres de consommation susceptibles d’être alimentés (réseau, villes, villages et hameaux),  Etudes réalisées : niveaux d’études, nom du Bureau d’Etudes et années de réalisation,  Autres renseignements. 3.3.2.2 Intégration La base de données provenant de l’intégration de l’information provenant des différentes sources contient 2045 sites hydroélectriques potentiels (1470 provenant de la littérature et 575 identifiés par SiteFinder). 3.3.2.3 Nettoyage et état des lieux de la base de données (first screening) des sites hydroélectriques La base de données a été nettoyée manuellement de 744 doublons et sites ne présentant aucune donnée concernant la hauteur de chute brute, le débit et la puissance. La BASE DE DONNÉES BRUTE comporte finalement un nombre de 1301 sites potentiels recensés toute puissance confondue. Notons cependant que de nombreux sites peuvent encore se retrouver en plusieurs exemplaires étant donné les erreurs liées aux coordonnées géographiques et à la toponymie. Les données collectées ne référent aucune indication quant à la source d'information et l'auteur de l'étude. Un tableau récapitulatif des sources des données est présenté dans le tableau ci-dessous. Nombre Origine Informations manquantes de sites 12 sites n'ont pas de puissance indiquée 448 sites n'ont pas de hauteur de chute Liste du secteur 501 brute Energie 442 sites n'ont pas de débit d'équipement indiqué Pas de données de débit d'équipement liste du MdE 80 Pas de données de hauteur de chute SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 28 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Nombre Origine Informations manquantes de sites 593 sites n'ont pas de puissance indiquée 317 sites n'ont pas de hauteur de chute liste ADER 780 brute 777 sites n'ont pas de débit d'équipement indiqué Hauteur mesurés sur carte topo Identifié par 575 1:100.000e, débit calculé à partir du MNT SiteFinder et hydrologie simplifiée Liste ORE Ces sites, qui n'ont pas de coordonnées, se (sites communs à 67 retrouvent dans les autres listes. d'autres listes) 18 sites n'ont pas de puissance indiquée Issus d'études 3 sites n'ont pas de hauteur de chute brute 109 diverses 14 n'ont pas de débit d'équipement indiqué Total 2045 intermédiaire Sites sans données (-) 744 et doublons Base de données Brute de sites 1301 potentiels 3.4 PRODUCTION DE LA BASE DE DONNÉES FINALE La totalité des 1301 sites recensés à partir des sources décrites ci-dessus ont fait l’objet d’une analyse sur base d’images satellite, de cartes topographiques, géologiques et d’une étude hydrologique régionale afin de juger du caractère favorable ou non de chaque site pour le développement d’un aménagement hydroélectrique. Cette analyse a notamment permis une évaluation/confirmation de la chute brute disponible, de la taille du bassin versant drainé par le site, des contraintes de développement évidentes en raison de la présence de village, de zones protégées, de terrains militaires, etc. Les cartes géologiques ont donné une première indication sur la nature des roches en présence, des éventuels accidents tectoniques et présence de failles qui pourrait complexifier la mise en œuvre d’un aménagement hydroélectrique. Le résultat est une base de données consolidée contenant 403 sites hydroélectriques potentiels répartis sur la Grande Îles. Sur base de ces éléments, une estimation de la puissance potentielle de chacun des sites a été réalisée, considérant un débit d’équipement correspondant au débit médian interannuel, estimé sur base d’une étude hydrologique régionale. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 29 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Tous les éléments relatifs au secteur de l’hydroélectricité à Madagascar possédant une référence géographique sont regroupés dans un système d’information géographique (SIG) dont le système de coordonnées de référence est GCS_WGS_1984 (Datum: D_WGS_1984 ; Prime Meridian: Greenwich ; Angular Unit: Degree). Le système d'information géographique a été conçu pour rencontrer les conditions de compatibilité et de standardisation définies dans les termes de référence afin que les données géographiques être publiées aisément sur la plateforme SIG de la Banque Mondiale. En outre, le consultant a utilisé le logiciel de système d'information géographique QuantumGIS, libre d'accès, pour le traitement et la publication des données géographique, ce qui permet sa diffusion et son transfert gratuit au terme de l’étude. La base de données contient les données spatiales vectorielles et matricielles présentées dans le Tableau 6 ci-dessous. Cette base de données a été développée aux formats internationaux standards (ESRI shapefiles et images TIFF géoréférencées). Un projet Quantum GIS3 a également été créé afin de regrouper l’ensemble de ses données spatiales dans un système d’information géographique (SIG) dont la symbologie est explicite et similaire aux cartes produites dans l’HydroAtlas. Une illustration de la base de données dans le logiciel SIG est présentée à la Figure 6. Un fichier Excel contenant les informations attributaires des couches a également été remis. Ce fichier contient l'ensemble des métadonnées relatives aux différents champs attributaires des couches. De plus, les principaux éléments sont également disponibles au format KML (Keyhole Markup Language) utilisable dans le logiciel Google Earth4 afin de faciliter l’utilisation et la dissémination de l’information à un public moins spécialisé. Caractéristiques Thématique Format Source Attributs principales Institut Géographique et Limite administrative: ESRI Hydrographique de - PAYS=Nom du pays Pays Shapefile Madagascar (FTM) - BD500 et BD200 Institut Géographique et Limites administratives: ESRI Hydrographique de PAYS=Nom du pays 6 provinces Provinces Shapefile Madagascar (FTM) - BD500 PROVINCE=Nom de la province et BD201 Institut Géographique et PAYS=Nom du pays Limites administratives: ESRI Hydrographique de 22 régions PROVINCE=Nom de la province Régions Shapefile Madagascar (FTM) - BD500 REGION= Nom de la région et BD202 Institut Géographique et PAYS=Nom du pays Limites administratives: ESRI Hydrographique de PROVINCE=Nom de la province 110 districts Districts Shapefile Madagascar (FTM) - BD500 REGION= Nom de la région et BD203 DISTRICT= Nom du district 3 Quantum GIS est un logiciel SIG puissant, gratuit et open source. (www.qgis.org). 4 https://www.google.com/earth/ SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 30 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Caractéristiques Thématique Format Source Attributs principales PAYS=Nom du pays Institut Géographique et PROVINCE=Nom de la province Limites administratives: ESRI Hydrographique de 1433 communes REGION= Nom de la région Communes Shapefile Madagascar (FTM) - BD500 DISTRICT= Nom du district et BD204 COMMUNE= Nom de la commune SITE=Nom du site PUISS_MW=Puissance installée [MW] Sites hydroélectriques ESRI 11 sites Compilation de données OPERATEUR= Nom de l'opérateur existants Shapefile principaux JIRAMA et ORE LON_DD=Longitude [Degrés décimaux] LAT_DD=Latitude [Degrés Décimaux] NOM=Nom du site REGION=Nom de la région LOCALITE=Nom de la localité 171 groupes Réalisé à partir du document Centrales thermiques ESRI déservie thermiques « Diagnostic du Secteur existantes Shapefile CONCESSION=Nom du principaux Energie, JIRAMA, 2012" concessionnaire CARBURANT=type de carburant PUISS_kW= Puissance installée [kW] ESRI 32 villes Villes Open Street Map, 2014 NOM=Nom de la ville Shapefile principales Shapefile des sites du SAPM - Arrêté interministériel n°9874/2013 Atlas numérique du système Sites du Système des ESRI modifiant des aires protégées de Aires Protégées de Shapefile certaines Madagascar (SAPM) - Madagascar (SAPM) dispositions de http://atlas.rebioma.net/ l’arrêté n°52005/2010 (version Avril 2011) Modèle numérique de résolution NASA, 2014 - GeoTiff Altitude [m] terrain (MNT) spatiale de ~90m http://www2.jpl.nasa.gov/srtm/ Routes TYPE='rnc'=Route Non Classée ; Institut Géographique et nationales, 'rn'=Route Nationale ; 'rip'=(Route ESRI Hydrographique de Réseau routier routes principales d’Intérêt Provincial ; 'cip'=Chemin Shapefile Madagascar (FTM) - BD500 et pistes d'Intérêt Provincial ; 'autre'=autre et BD200 princiaples Numéro=Numéro de la route RIA (Réseau Interconnecté RI=Nom du Réseau Interconnecté d'Antananarivo) - VOLTAGE_kV=Voltage de la ligne (si RIT (Réseau information disponible) Réseaux électriques ESRI Compilation de données Interconnecté de NOM=Nom de la ligne (si information interconnectés (RI) Shapefile JIRAMA et ORE Toamasina) - RIF disponible) (Réseau CREATION=Date de mise en service Interconnecté de de la ligne (si information disponible) Fianarantsoa) Image satellite de Image Landsat GeoTiff Google Earth - Madagascar (2005) SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 31 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Caractéristiques Thématique Format Source Attributs principales 8 classes d'occupation du sol: - Culture CLASSE=Classe d'occupation du sol - Foret Schéma National ESRI NATURE=sous classe d'occupation Occupation du sol - Fourree d’Aménagement du Territoire Shapefile du sol - Mangrove (SNAT) HA= superficie [hectares] - Marécage - Plan d'eau - Savane - Zone reboisée CODE=Code HydroAtlas NOM=Nom du site LAT_DD= Latitude [Degrés décimaux] LON_DD=Longitude [Degrés décimaux] PROVINCE=Province REGION=Région DISTRICT=District COMMUNE=Commune IGN=Feuille carte topographique RIVIERE=Nom de la rivière BASSIN_KM2=Superficie du bassin versant au niveau du site [km²] 33 sites Q95=Débit garanti 95% du temps hydroélectriques [m³/s] potentiels Sites hydroélectriques ESRI Q70=Débit garanti 70% du temps prometteurs dans SHER, 2015 potentiels Shapefile [m³/s] la gamme de Q50=Débit garanti 50% du temps puissance ~1- [m³/s] 20MW Q20=Débit garanti 20% du temps [m³/s] CONFIANCE=Indice de confiance dans l'estimation des données hydrologiques CHUTE_M=Hauteur de chute brute [m] Pgar_MW=Puissance garantie 95% du temps [MW] P_MW=Puissance installée [MW] Egar_GWh=Production d'énergie annuelle garantie à 95% [GWh] E_GWh=Production d'énergie annuelle [GWh] CODE=Code HydroAtlas NOM=Nom du site RIVIERE=Nom de la rivière LAT_DD= Latitude [Degrés décimaux] Sites LON_DD=Longitude [Degrés hydroélectriques décimaux] potentiels connus CHUTE_M=Hauteur de chute brute ou étudiés par le [m] Sites hydroélectriques ESRI Ministrère de SHER, 2015 Qeq_M3S=Débit d'équipement [m³/s] potentiels Shapefile l'Energie et des PUISS_MW=Puissance installée Hydrocarbures et [MW] ses organismes STATUS=Statde d'étude rattachés SOURCE=Source de l'étude de référence ALT_LAYOUT=Variante d'aménagement PROVINCE=Province REGION=Région SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 32 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Caractéristiques Thématique Format Source Attributs principales DISTRICT=District COMMUNE=Commune CODE=Code HydroAtlas NOM=Nom du site RIVIERE=Nom de la rivière Base de données LAT_DD= Latitude [Degrés brute des 403 décimaux] Sites hydroélectriques ESRI sites LON_DD=Longitude [Degrés SHER, 2017 potentiels Shapefile hydroélectriques décimaux] potentiels à CHUTE_M=Hauteur de chute brute Madagascar [m] Qeq_M3S=Débit d'équipement [m³/s] PUISS_MW=Puissance installée [MW] Tableau 6. Contenu de la base de donnée cartographique. Figure 6. Extrait de la base de données de l'étude dans Quantum GIS. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 33 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 4 Processus d'identification et sélection des sites prometteurs 4.1 ETABLISSEMENT D'UN PORTEFEUILLE DE PROJETS PROMETTEURS CORRESPONDANT AUX CRITÈRES D'ÉTUDE Un travail de fond a été mené pour établir un portefeuille de projets hydro-électriques correspondant aux critères de l'étude. Ce travail s'est déroulé en concertation étroite avec le Ministère de l'Energie et les organismes rattachés et dans le respect des termes de références de l'étude. Les critères retenus, et présenté ci-dessous, ont été débattus et validés à plusieurs reprises lors de la mission de présentation du rapport de démarrage et lors des réunions du 01/07/2014 et du 03/07/2014. Le gouvernement de Madagascar a fortement insisté dès le démarrage de l'étude pour que les projets puissent suivre la philosophie de développement de projet à moindre coût. Ce facteur économique a été intégré dès les premiers stades du processus malgré les contraintes liées au caractère lacunaire et hétérogène des données. Le diagramme de la page suivante présente le processus d'étude de manière schématique. Il apparait que l'avancement du processus d'étude réduit, en fonction des critères préalablement déterminés, le nombre de site et qu'en parallèle, l'information et la connaissance sur les sites potentiels augmente. Notons également que le processus de planification est un processus dynamique et itératif qui va en s'affinant en fonction de l'augmentation de la connaissance sur les sites potentiels.  Base de données brute et nettoyée : Aucune planification n'est possible car l'incertitude sur les donnes techniques et les coordonnées des sites est maximale Pour exemple, le site AD158-Vohipary a une puissance de 3,7 MW dans le listing du secteur énergie, une puissance de 1,38 MW dans le listing de l'ORE, une puissance de 18,7 MW dans le listing du Ministère de l'Energie et une puissance recalculée après visite de site à 38,9 MW.  Portefeuille de 49 sites potentiels qui correspondent aux critères d'étude : une planification sommaire est possible qui tient compte de la distance de raccordement des sites soit à l'un des trois réseaux interconnectés (Antananarivo-Antsirabe - RIA, Toamasina - RIT et Fianarantsoa - RIF) soit à un centre isolé déjà équipé d'un groupe thermique.  33 sites prometteurs visités : une planification indicative est possible car une partie des inconnues techniques sur les sites potentiels sont levées. Les calculs de puissance, de production et de couts permettent d'envisager de manière réaliste des hypothèses de raccordement. Cette planification pourra permettre à terme d'intégrer ces projets dans un futur Plan national électrique. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 34 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Figure 7 : Processus de sélection des sites potentiels SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 35 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 4.2 CRITÈRES D'ÉTUDE 4.2.1 Politique Energétique et espaces de croissance Dans le cadre de la recherche de cohérence, de synergie et de coordination du développement de la petite hydroélectricité vis-à-vis des autres objectifs de développement du gouvernement Malgache, la sélection des sites se conforme aux objectifs d’Aménagement du Territoire à moyen terme en mettant l'emphase sur les espaces de croissances tel que défini dans le Schéma National d'Aménagement du Territoire. La sélection de sites est cohérente avec ce critère en privilégiant le raccordement des sites potentiels aux agglomérations situées à l'intérieur des espaces de croissances. La philosophie étant de concentrer des efforts publics et privés en faveur d’espaces limités pour « dynamiser » le reste du pays. 4.2.2 Débit moyen interannuel Le débit a été repris des informations contenues dans les fiches et les études mises à la disposition du consultant et consigné dans la base de données. Lorsque les données d'un site sont complètes, c'est ce débit qui a été utilisé dans le processus de classification. 4.2.3 Puissance potentielle Pour les sites qui ne contiennent pas de données sur la puissance et sur le débit mais bien sur la hauteur de chute, le débit a été recalculé avec la même méthode que celle utilisée pour les sites identifiés avec SiteFinder (voir paragraphe 13.1.1.1.3). De cette valeur, une puissance est déduite. Ces sites sont retenus dans les étapes suivantes. Les sites n'ayant aucune information sur le débit, sur la chute et sur la puissance n'ont pu être considérés pour la suite du traitement. Les sites dont la puissance 'installée' est inférieure à 800 kW ou supérieure à 25MW ont été écartés. Néanmoins, pour les sites issus de SiteFinder, une tolérance plus grande a été prise (>700kW et pas de limite supérieure). Ceci est justifié par les éléments suivants. Les sites les plus faibles ont pu être sous-estimés à cause d'une hydrologie estimée défavorablement en première approche (celle-ci est en effet basée sur les débits minimum d'étiage). Les sites de puissance plus élevée ont pu être surestimés sur base d'une topographie à priori trop favorable (par exemple de longues pentes, même prononcées pourront n'être aménagées que sur un tronçon finalement plus limité). 4.2.4 Productible moyen annuel Le productible moyen annuel a été repris des informations contenues dans les fiches et les études mises à la disposition du consultant et consigné dans la base de données. Il a été jugé hasardeux, à ce stade de l'étude, de traiter le productible moyen annuel pour les sites avec très peu d'information ou les sites identifiés par SiteFinder. 4.2.5 Débit d’étiage Une approximation du débit d'étiage a été faite pour tous les sites SIteFinder et reconstruit pour les sites potentiels qui ne disposaient pas de données de débit mais disposaient d'une hauteur de chute brute. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 36 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 4.2.6 Longueur approximative de la (des) piste(s) d’accès Etant donné le très grand nombre de sites identifiés, les longueurs approximatives des pistes d'accès ont été calculées en ligne directe entre le site potentiel et la piste la plus proche. Cette valeur a ensuite été multipliée par un coefficient afin de tenir compte de la sinuosité réelle de la route/piste d’accès. 4.2.7 Raccordement au réseau ou à un centre isolé Le raccordement des sites potentiels à un point de consommation a été systématiquement évalué en fonction de la distance la plus proche soit d'un centre de consommation, soit du réseau existant. 4.2.8 Détermination d'un coût de construction estimatif d’un PAH à Madagascar L'objectif de la méthode décrite dans ce paragraphe est de permettre de comparer l'ensemble des sites hydroélectriques répertoriés à Madagascar sur base d'un coût indicatif déterminé empiriquement à partir d'un ensemble de projets similaires chiffrés. Le coût 5 complet de construction [C] d'un petit aménagement hydro-électrique (PAH) de 1 à 20 MW en fonction de sa puissance électrique installée [P] et pour de sa hauteur de chute [H] comprise entre 5 à 300 m, peut être approximativement estimé à partir de l'expression suivante avec une certaine précision : α β C = K ⋅ P ⋅ H (en Million d’Euros) Dans cette gamme de hauteur de chute et de puissance unitaire, on trouve des turbines de type Pelton, Francis, Kaplan, Bulbe ou Banki. Source: Compact Hydro Program (ANDRITZ HYDRO ) Pour établir une formule de coût spécifique à un pays, il faut disposer d’une base de données relativement récente d’aménagements réalisés ou étudiés avec une décomposition si possible détaillée des installations pour évaluer les spécificités de chacun des sites. Les petits aménagements hydroélectriques sont en général constitués d’ouvrages avec une conception la plus simple et donc 5 Mais ne comprenant pas la ligne d’évacuation d’énergie et la route principale d’accès à la centrale SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 37 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 peu complexe à réaliser mais quelquefois ils peuvent comprendre une conduite forcée ou une galerie d’amenée d’une longueur importante par rapport à la hauteur de chute et /ou une retenue de stockage saisonnier qui ont pour conséquence d’augmenter fortement le coût de construction. Pour Madagascar, on ne dispose pas actuellement d’une importante base de données homogène et cohérente compte tenu du nombre restreint de réalisations faites durant les dix dernières années et d’études (APD / APS) disponibles relativement récentes. Pour les PAH de 1 à 20 MW à Madagascar, une formule de coût (C = K Pα Hβ en M€) a été établie (hors coûts des lignes et accès) après une actualisation des prix aux conditions économiques du 1/1/2014 et d’éventuels ajustements liés aux spécificités des sites avec une précision de +/-30%. La formule proposée de coût pour les PAH compris entre 1 et 20 MW à Madagascar est la suivante : 0,97 -0,12 C = 5,0 P H (en Million d‘Euros) Remarque : A titre de comparaison, le coût par kW pour la plage de puissance comprise entre 1 et 20 MW diminue moins sensiblement que pour les microcentrales6 inférieures à 1 MW en Suisse ; ce qui explique en partie le coefficient obtenu pour la puissance de 0,97 (proche de 1) et supérieur au coefficient obtenu pour les microcentrales suisses de 0,91. La liste des aménagements retenus (12) entre 0,5 et 40 MW pour établir la fonction de coût donnée est la suivante: Aménagement Puissance Sahanivotry 15 MW Maroantsetra-Vodiriana 1.2 MW Beandrarezona 0.5 MW Farahanstana-Mahisty 12 MW Ampandriambazana 30 MW Ambodiroka 40 MW Ampitabepoky 1.2 MW Bevory-Andriamanjavona 13 MW Lokoho aval 2.0 MW Lily 3.5 MW Tsiafampiana 3 4.3 MW Tazonana aval 2 0.6 MW Une représentation graphique en log-log des PAH identifiés en fonction de la puissance installée et de la hauteur de chute est donnée ci-après. 6 Pour les petites centrales hydroélectriques en Suisse de moins de 1MW, MHyLab a établi en Juin 2000 une formule de coût en Frs Suisse : C = 34,12 + 16,99 x P0,91 x H-0,14 en 1000 FRS2000 , mais comprenant un coefficient de surcoût pour les aménagements dont la longueur (L) du circuit hydraulique est 3 fois supérieure à la hauteur (H) de chute. Ce coefficient α est égal à 1 + 0,006 x H-0,8 x (L – 3H) ; il est à titre indicatif pour une hauteur de chute de 100 m de 1,1 pour une galerie de 1km et 1,4 pour une galerie de 3 km , et pour une hauteur de chute de 200 m, il passe de 1,09 à 1,2 pour une galerie respectivement de 1km à 3km SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 38 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Une majoration (m) ou une minoration (m) de 10 à 50% doit être appliquée pour les projets hydroélectriques ayant une conception plus complexe comme par exemple l’aménagement de Bévory en projet comprenant une galerie de 4 km ou bien l’aménagement existant de Sahanivrotry dont le coût de la réalisation constatée a été peu élevé notamment grâce à des prix d’équipements relativement bas par rapport aux prix mondiaux. La formule adaptée de coût devient donc la suivante: 0,97 -0,12 C = (1+m) 5,0 P H (m = 0 si ouvrage peu complexe) Les coûts de construction obtenus en €/kW par la formule de coût (sans ajustement de complexité) pour les projets retenus de la base de données sont les suivants : PETIT AMENAGEMENT HAUTEUR PUISSANCE DEBIT RATIO HYDROELECTRIQUE : (M) (MW) (M3/S) (EN €/KW) Sahanivotry 210 15 9 2 376 Maroantsetra-Vodiriana 91.5 1.2 3.5 2 840 Beandrarezona 35.8 0.5 2 3 281 Farahanstana-Mahisty 29 12 57 3 056 Ampandriambazana 268 30 16 2 258 Ambodiroka 72 40 72 2 634 Ampitabepoky 20 1.2 9 3 429 Bevory-Andriamanjavona 89 13 19 2 656 Lokoho aval 60 2.0 5 2 947 Lily 75 3.5 6 2 819 Tsiafampiana 3 38 4.3 15 3 049 Tazonana aval 2 98.8 0.6 1 2 875 Le coût de construction d’un aménagement peu complexe varie donc entre 2300 et 3500 €/kW mais avec des ajustements il peut varier entre 1600 et 5000 €/kW. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 39 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Dans le cas où la hauteur de chute n'est pas donnée, l'approximation suivante a été faite: C = 3,95 P0,87 Les estimations du coût de la ligne d’évacuation d’énergie et du coût de la route d’accès au site sont généralement proportionnelles à la distance sauf pour les ponts et les postes d’arrivée. Pour les lignes, les niveaux de tension à Madagascar pour les PAH seront principalement le 35kV pour les plus petits projets (inférieurs à 4/5MW) et le 63kV pour les projets inférieurs à 20MW. Le niveau de tension en 138kV est plus spécifique au projet d’une puissance supérieure à 20MW. Le coût de la ligne d’évacuation d’énergie d’un PAH est fonction de sa longueur et de son niveau de tension (35 ou 63kV) et le coût des accès au site est en moyenne fonction de la distance entre le site et le poste d’arrivée. La grille de coût proposée en M€/km est la suivante : Coût des lignes et routes en M€1/1/2014 Ligne simple terne en : - 35 kV (en 75mm2) 0,08 M€/km - 63 kV (en 148mm2) 0,175 M€/km Route d’accès : 0,2 M€/km Un exemple d’application : pour l’aménagement hydroélectrique de Bévory-Andriamanjavona d’une puissance installée de 13MW comprenant une galerie d’amenée longue de 4km et situé à environ 30/40km du poste d’arrivée: BEVORY-ANDRIAMANJAVONA CARACTÉRISTIQUES ET COÛTS ESTIMATIFS Puissance 13 MW Hauteur 89 m Débit 19 m3/s Coût aménagement estimé avec 34,6 M€ (2660 €/kW) la formule de coût Galerie 4 km Coût aménagement ajusté avec 48 M€ m= 0,4 (i) Ligne 35 km Coût de la ligne (ii) 6 M€ Route 40 km Coût de la route d’accès (iii) 8 M€ Cout complet du projet (hors 62 M€ (4800 €/kW) poste d’arrivée) i + ii + iii Le seuil maximal pour lequel un site n'est pas retenu a été fixé à 5000 €/kW. 4.2.9 Impacts environnementaux Les zones protégées sont issues du Système d’Aires Protégées de Madagascar (SAPM). Celui-ci décrit la situation et répartition régionale des différentes zones mentionnées dans l’Arrêté Interministériel n°18633/2008/MEFT/MEM du 17 octobre 2008 portant mise en protection temporaire globale des sites visés par l’Arrêté interministériel n°17914/2006/MEFT/MEM du 18 octobre 2006. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 40 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Les sites situés à l'intérieur des zones protégées ont été écartés. Les sites situés en bordure de zone protégée, dont l'impact sur celle-ci n'est pas critique ont été maintenus dans la sélection. Figure 8 Localisation d'un site potentiel dans une zone protégée 4.3 RÉSULTATS DE LA SÉLECTION ET PORTEFEUILLE DE PROJETS HYDRO-ÉLECTRIQUES 1-20 MW Le décompte suivant reprend les critères tels qu'ils ont été appliqués dans le processus de sélection des sites prometteurs. CRITÈRES DE L'ÉTUDE NOMBRE DE SITES POTENTIELS RETENUS Base de données Brute des sites hydro-électriques 1301 sites potentiels de Madagascar - 168 sites avec une puissance et un débit 1133 sites manquant ou une dénivelée nulle - 5 sites existants 1128 sites - 36 sites de puissance > 25 MW 1092 sites - 646 sites de puissance < 800 kW (ou < 700 kW 446 sites pour les sites SiteFinder) - 80 sites situés en zone protégée 366 sites - 305 sites avec un coût de construction estimé au 61 sites kW installé > 5000 EUR/kW - 12 sites, ne présentant aucune caractéristique favorable ont été retirés de la liste finale après une 49 sites analyse qualité réalisée par un ingénieur senior hydro-électricité. Tableau 7 Décompte des 49 sites correspondant aux critères d'étude SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 41 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 A l'issue du processus de sélection, un portefeuille de 49 sites les plus prometteurs a pu être été identifié. Des fiches techniques ont été élaborées et présentées dans l'HydroAtlas. Ces 49 sites ont été soit peu, soit pas étudiés soit encore l'information a été perdue (cas de Tsinjoarivo). Parmi ce portefeuille de 49 sites, 24 sites ont été identifiés par SiteFinder et constituent dès lors de tout nouveaux sites pour Madagascar. L'étape suivante a consisté à retenir, parmi ce portefeuille de 49 sites, les meilleurs sites potentiels à visiter durant l'activité 3. 4.4 PLANIFICATION SOMMAIRE A ce stade de l'étude, étant donné l'absence de visites et de mesures permettant de confirmer les paramètres techniques des sites, il n'est pas possible de tirer des conclusions techniques sur les 49 sites. Les données sont très lacunaires et peu précises. Il y a cependant assez d'éléments pour nous permettre d'affirmer qu'ils présentent un potentiel hydro-électrique dans le cadre de l'étude et qu'ils méritent une visite de terrain. Le consultant a considéré les possibilités de raccordement soit au réseau, soit au centre isolé alimenté thermiquement le plus proche ainsi que l'accessibilité aux sites. Un focus particulier sur les sites pouvant être développés à court terme par des investisseurs privés. Ceux-ci constitueront probablement la part principale des prochains investissements productifs dans le secteur hydro- électrique. 9 sites parmi les 49 ont un accès très problématique et/ou une connexion au réseau en inadéquation avec leur puissance. Ces sites sont situés : soit à plus d'une journée de marche à pied à partir d'une piste, soit leur raccordement, en première approximation, est supérieures à 40 km. A moyen terme, on considère que ces sites ne seront pas visités tant que l'aménagement d'un accès raisonnable ne sera pas réalisé ou seront exclus des futures priorisations : des projets plus proches ou une extension du réseau existant leurs étant préférés. 7 sites parmi ces 49 sont situés dans des zones classées rouge du point de vue sécuritaire. Pour des raisons évidentes de sécurité, ces sites n'ont pas été visités durant la période d'étude. Ils gardent cependant leur intérêt intrinsèque et pourront faire l'objet d'investigations, dans le cadre d'études futures, lorsque le niveau de sécurité sera à nouveau favorable. Liste finale de sites à visiter comporte 33 sites prometteurs: CODE NOM DU SITE AD158 Vohipary AD160 Ilengy AD337 Tsaravao AD411 Ambodimanga AD465 Marianina AD481 Tsinjoarivo AD544 Analamanaha AD601 Antaralava AD620 Behingitika AD631 Antanjona AD644 Antaninaren SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 42 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 CODE NOM DU SITE AD652 Tambohorano AD653 Vohinaomby AD691 Ambatosada G191 Andriamanjavona G407 Fanovana SF011 SF011 SF015 SF015 SF019 SF019 SF020 SF020 SF022 SF022 SF023 SF023 SF038 SF038 SF079 SF079 SF080 SF080 SF118 SF118 SF147 SF147 SF148 SF148 SF195 SF195 SF196 SF196 SF204 SF204 SF420 SF420 SF533 SF533 Tableau 8 Liste des 33 sites potentiels prometteurs à visiter SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 43 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 44 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 5 Meilleurs sites prometteurs pour un investissement à court terme 5.1 ORGANISATION DES VISITES DES SITES PROMETTEURS À la suite du processus de sélection, les visites de terrain ont permis, outre une meilleure appréciation du site, de relever les diverses données nécessaires à l’évaluation du potentiel hydroélectrique des différents sites et d'en déterminer un coût préliminaire. Les visites ont eu lieu entre la fin septembre 2014 et la fin novembre 2014, soit une période de 2 mois. Le travail de reconnaissance a été mené par plusieurs équipes d’experts. Des équipes du Ministère de l'Energie et des organismes rattachés ont accompagné les experts du Consultant sur le terrain dans la semaine du 27 septembre 2014. Les données pour chacun des sites peuvent être classées en données primaires (mesurées sur site) et données secondaire (déduites des données primaires). On peut définir six (6) catégories de données :  Les données Administratives, permettant de valider le nom du site (ou de l’invalider le cas échéant) ;  Les données Point, obtenues à l’aide d’un GPS / altimètre, définies pas leurs coordonnées tridimensionnelles (longitude, latitude, altitude) ;  Les données Vectorielles, déduite des données de type Point et permettant d’obtenir la longueur des différents ouvrages linéaires;  Les données Mesurées, effectuées sur site à l’aide d’un décamètre pour les mesures de longueur, d’un turbidimètre pour les mesures de turbidité, ou d’un débitmètre pour les mesures de débit ;  Les données d'Appréciation, permettant de décrire textuellement des éléments particuliers au site étudié ;  Les photos, donnant au lecteur une meilleure perception du site visité. Les photos sont géoréférencées et orientées. Le tableau ci-après résume les différentes données récoltées selon leur type. Les moyens matériels utilisés pour récolter ces données ainsi que la classe à laquelle appartiennent ces données sont également précisés. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 45 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 CLASSE TYPE DE DONNÉE DONNÉE RÉCOLTÉE MOYEN MATÉRIEL UTILISÉ 1AIRE 2AIRE Administrative Nom de la rivière Questionnement des locaux  Nom du village le plus proche du site Questionnement des locaux  Point Le long de la rivière GPS / altimètre  Au site de prise GPS / altimètre  Au site de la chambre de mise en charge GPS / altimètre  Au site de la centrale GPS / altimètre  En tout point remarque identifié sur site (chute GPS / altimètre  d’eau, affluent, pont, gué,…) Trace Du trajet effectué lors de la visite de site GPS / altimètre  Du canal ou du tunnel d’amenée Programme SIG  De la conduite forcée Programme SIG  De la ligne électrique à créer Programme SIG  De la route d’accès à créer Programme SIG  De la section de route à réhabiliter afin de GPS / altimètre  permettre l’accès au site Mesure Largeur du lit majeur de la rivière Décamètre  Largeur estimée du barrage Décamètre  Hauteur estimée du barrage Carte topographique  Turbidité Turbidimètre  Débit Débitmètre  Pente des flancs de la vallée Carte topographique  Chute brute GPS / altimètre  Appréciation Description générale de l'aménagement prévu Observation  Forme de la vallée Observation  Type de barrage envisagé Observation  Type d'aménagement envisagé Observation  Type de raccordement envisagé Observation  Réseau auquel le projet sera raccordé Programme SIG  Géologie générale du site Observation  Disponibilité des matières premières à proximité Observation  du site Transport solide Observation  Impact potentiel de l'aménagement Observation et discussion avec  les locaux Accessibilité du site Observation  Infrastructures existantes Observation et discussion avec  les locaux Infrastructures futures Observation et discussion avec  les locaux Photos  SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 46 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 5.2 ETUDE HYDROLOGIQUE CIBLÉE POUR LES SITES PROMETTEURS 5.2.1 Objectifs et limitations de l’étude hydrologique sur les sites prometteurs L’objectif de cette étude hydrologique est de déterminer les caractéristiques statistiques des séries temporelles de débits au niveau des sites hydroélectriques préalablement identifiés comme les plus prometteurs au regard des objectifs de cette étude. Plus précisément, il s’agit de déterminer la courbe des débits classés (distribution statistique des débits) ainsi que d’estimer les débits de crues pour différentes périodes de retour (probabilités d’occurrence). Ces caractéristiques hydrologiques ont un rôle majeur pour l’estimation des paramètres techniques et économiques des schémas d’aménagement des sites hydroélectriques ainsi que leur planification de développement et type de raccordement pour l’évacuation de l’énergie produite. Pour la majorité des sites hydroélectriques potentiels étudiés dans cadre de cette étude, il n’existe pas ou peu d’information précise sur leur régime hydrologique. Par conséquent, nous avons développé une méthodologie permettant d’obtenir une estimation des caractéristiques statistiques des séries temporelles de débits aux sites d’intérêt, à partir de données disponibles à d’autres stations de mesure de débit réparties sur le territoire de Madagascar. Cette méthodologie de régionalisation, les données disponibles ainsi que les résultats sont explicités dans les sections ci- dessous. Les courbes de tarage (relation entre les hauteurs d’eau mesurées et les débits correspondants) ainsi que toute autre information relative à la qualité des mesures, n’ont pas été mises à notre disposition. De plus, seules des données mensuelles de débits ont été mises à notre disposition par les différentes sources. Par conséquent, l’analyse de ces données n’apportera qu’une information limitée pour l’identification des débits extrêmes en période d’étiage et de crues. La résolution temporelle et spatiale de l’information disponible sur les débits des rivières à Madagascar qui ont un intérêt dans le cadre de cette étude, ainsi que la méthodologie d’analyse qui en découle, permettent d’avoir une estimation indicative des caractéristiques hydrologiques des sites d’intérêt. Par conséquent, ces dernières ne peuvent en aucun cas être utilisées pour le dimensionnement d’infrastructures sans études hydrologiques complémentaires. 5.2.2 Base de données hydrométéorologique 5.2.2.1 Données disponibles et sources Données hydrologiques: Les historiques de mesure de débit sur le territoire de Madagascar ont été obtenus de trois sources : (i) l’ouvrage « Fleuves et Rivières de Madagascar» publié par l’ORSTOM en 1993 (FR)7, (ii) la base de donnée du Global Runoff Data Center (GRDC)8 et (iii) la Direction Générale de la Météorologie de Madagascar (DGMET). La localisation géographique des données est illustrée à la Error! Reference source not found.. Données pluviométriques : les données pluviométriques de la base de données climatique WORLDCLIM9 (version 1.4) ont été compilées dans notre base de données géographique. Ces 7 Caperon P., Danloux J. et Ferry L., Fleuves et Rivières de Madagascar, ORSTOM Editions, Paris, 1993. 8 http://www.bafg.de/GRDC/EN/Home/homepage_node.html 9 http://www.worldclim.org/ SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 47 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 données sont disponibles pour l’ensemble du territoire de Madagascar à l’échelle mensuelle et une résolution spatiale d’environ 1km. Ces données présentent l’avantage d’être disponibles en libre accès sur internet. La pluviométrie interannuelle moyenne de Madagascar est illustrée à la Error! Reference source not found.. Modèle numérique de terrain : Le modèle numérique de terrain (MNT) utilisé dans le cadre de l’étude hydrologique est le « Shuttle Radar Topography Mission. Ces données ont été acquises par l’Agence Spatiale Américaine (NASA) au travers de mesures radar à partir d’une navette spatiale en Février 2013 et disposent d’une résolution spatiale de 3 arc-seconde (environ 30m à l’équateur). Cet ensemble de donnée est particulièrement bien adapté pour la délimitation des bassins versants hydrographiques, l’identification des réseaux hydrographiques ainsi que le calcul des pentes. De plus, ces données présentent l’avantage d’être disponibles en libre accès sur internet. Le MNT de Madagascar est illustré à la Figure 9. 5.2.2.2 Compilation et consolidation de la base de données hydrologiques Les historiques de mesure de débit sur le territoire de Madagascar ont été obtenus de trois sources : (i) l’ouvrage « Fleuves et Rivières de Madagascar» publié par l’ORSTOM en 1993 (FR)10, (ii) la base de donnée du Global Runoff Data Center (GRDC)11 et (iii) la Direction Générale de la Météorologie de Madagascar (DGMET). L’ensemble de ces données ont été compilées dans une seule base de données hydrologique comprenant 149 stations. Une consolidation de cette base de données suivant les différentes sources d’information a été réalisée sur base des coordonnées géographiques des stations, du nom des stations et des rivières sur lesquelles les stations sont installées ainsi que de la taille des bassins versants jaugés par ces stations. Finalement, nous avons procédé, pour chacune de 149 stations, à une validation visuelle sur carte et images satellites au travers du SIG développé dans le cadre de cette étude. Au terme de cet exercice, 87 stations différentes ont été identifiées, sur le total de 149 stations. Un code unique, commençant par la lettre « M » et suivie de deux chiffres (de M01 à M87), à été attribué à ces 87 stations. La répartition des 149 stations, suivant leur source, est présentée dans le tableau ci-dessous : Tableau 9. Répartition des stations de mesure de débit par source. FORMAT DE DONNÉES NOMBRE DE RECOUVREMENT DE L’INFORMATION : SOURCE DES DONNÉES PAS DE TEMPS REÇU STATIONS 1 STATION 2 STATIONS 3 STATIONS Numérique : GRDC 34 Mensuel 3 13 18 fichiers .dat FR Papier 43 Mensuel 7 18 18 Numérique : DGMET 72 Mensuel 33 21 18 fichiers .xls Total 149 - 43 26 18 10 Caperon P., Danloux J. et Ferry L., Fleuves et Rivières de Madagascar, ORSTOM Editions, Paris, 1993. 11 http://www.bafg.de/GRDC/EN/Home/homepage_node.html SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 48 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 La couverture temporelle de chacune des 149 stations est représentée par un chronogramme dans le Tableau 10. On remarque que les mesures les plus anciennes en notre possession débutent en 1947 et que les mesures les plus récentes datent de 2001. Il apparait clairement que la plupart des séries temporelles de débits sont caractérisées par un faible pourcentage d’années de mesure complètes allant de 0% à rarement plus de 80%. Sur cette base, il n’est pas possible d’établir une fenêtre temporelle commune à toutes les stations ayant une durée suffisamment longue pour une analyse spatio-temporelle détaillée des données entre les stations. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 49 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Figure 9. Modèle numérique de terrain de Madagascar. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report – Février 2017 Page 50 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 First Y Last Y Length complètes Nbre data Data type* CODE SOURCE RIVER STATION MAJORE RIVER BASIN 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 M01 FR SAMBIRANO AMBANJA SAMBIRANO N N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C I I C C C I I I I C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1952 1983 32 75% 308 M M01 GRDC SAMBIRANO AMBANJA SAMBIRANO N N N N N N I C C C C I I C C C C C C C C C C C C I I C C I C C C C C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1953 1983 31 77% 329 M M01 DGMET SAMBIRANO AMBANJA SAMBIRANO N N N N I I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C I I C C C I I I I I I I I N N N N N N N N N N N N N N N N N 1951 1984 34 65% 308 M M02 DGMET SISAONY AMBATOFOTSY AU P.K. 22 BETSIBOKA N N N N N N N N N N N I I I I C I C I C I I I I I I I I I I C I I C C C C C C C C C C C C C C C C C I I I I I 1958 2001 44 48% 435 M M03 GRDC MANAMBOLO AMBATOLAHY TSIRIBIHINA N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I C C I I I I I I C I I I I I I I I N N N N N N N N N N N N N 1971 1988 18 17% 116 M M03 DGMET MANAMBOLO AMBATOLAHY TSIRIBIHINA N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I I C I I I C C C C I I I I I I N N N N N N 1979 1995 17 29% 115 M M04 GRDC MAHAVAVY AMBILOBE MAHAVAVY NORD N N N N N N N N N N N N N N N N I C I C I I C C C C C C I I C C C C C C C I I I N N N N N N N N N N N N N N N 1963 1986 24 63% 235 M M04 DGMET MAHAVAVY - NORD AMBILOBE PONT NOUV. ECHELLE ORANGE MAHAVAVY NORD N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I C I I C I C C C C C I C C C C C C C C I I I I I N N N N N N 1971 1995 25 60% 238 M M05 FR MANDRARE AMBOASARY EFAHO N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1951 1977 27 96% 0 M M05 GRDC MANDRARE AMBOASARY EFAHO N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1951 1973 23 91% 264 M M06 DGMET BESALY AMBOASARY - EST MANDRARE N N N N N N N N N N N N I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I C I C C C I C C C C I I N N N N N N N 1959 1994 36 22% 172 M M07 FR RAMENA AMBODIMANGA SAMBIRANO N N N N N I C I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1953 1976 24 88% 272 M M07 GRDC RAMENA AMBODIMANGA SAMBIRANO N N N N N N I C I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1953 1976 24 88% 270 M M07 DGMET RAMENA AMBODIMANGA SAMBIRANO N N N N I I I I I I I C I C C I I C C C C C C C C I C C C I I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1951 1977 27 52% 275 M M08 FR ISINKO AMBODIROKA BETSIBOKA N N N N N N N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C C C N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1957 1974 18 94% 204 M M09 FR BETSIBOKA AMBODIROKA BETSIBOKA N N N N N N N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1957 1975 19 89% 209 M M09 GRDC BETSIBOKA AMBODIROKA BETSIBOKA N N N N N N N N N N I C C C C C C C C C C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1957 1969 13 85% 144 M M09 DGMET BETSIBOKA AMBODIROKA AMONT BETSIBOKA N N N N N N N N N N I C I C C I C C I C C C C C I C I I I I I I I I C I I I I I I I I I I I I I N N N N N N N 1956 1994 39 32% 248 M M10 GRDC MAEVARANO AMBODIVOHITRA MAEVARANO N N N N N N N N N N N N N N N N I C C C C C C C C C C I I I I I I C C C C N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1963 1983 21 67% 180 M M10 FR MAEVARANO AMBODIVOHYTRA MAEVARANO N N N N N N N N C C C C I I I I I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N 1955 1983 29 80% 308 M M11 FR IKOPA AMBOHIMANAMBOLA BETSIBOKA N N N N N N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C I I C C N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1956 1980 25 88% 262 M M11 DGMET IKOPA AMBOHIMANAMBOLA BETSIBOKA N N N N N N N N N I C C C C C C C C C C I C C C I C C C C C I C C C C C C C C C I C C C C I C C C I I I I I I 1955 2001 47 74% 495 M M12 DGMET IHAZOLAVA AMBOHIMANDROSO RN 7 (P.K. 85) MANGORO N N N N N N N N N N N N N N N N N N N C C I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C I I I I I C C I N N N N 1966 1997 32 78% 342 M M13 GRDC BEMARIVO AMPASIMATERA SOFIA N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I C C C C C C I C I I I C I I I N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1968 1983 16 50% 150 M M13 DGMET BEMARIVO AMPASIMATERA SOFIA N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I I C C C C I I I C I I I I I I I I I I I N N N N N N N N N N N N N 1967 1988 22 23% 135 M M14 DGMET SISAONY AMPITATAFIKA BETSIBOKA N N N N N N N N N N N N N N I I C I I C I I I I I I I I I I I I I C C C C C C C C C C C C C C C C C I I I I I 1961 2001 41 46% 312 M M15 FR MANDRARE ANDABOLAVA MAEVARANO N N N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C I I C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1953 1977 25 84% 0 M M15 GRDC MANDRARE ANDABOLAVA MAEVARANO N N N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1953 1973 21 90% 240 M M16 DGMET SALOHY ANDAMPIHELY SOFIA N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I C C C C C C C I C I I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1969 1981 13 62% 117 M M17 DGMET LOKOHO ANDAPA (JIRAMA) LOKOHO N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I I I C I I I I I I I N N N N 1986 1997 12 8% 62 M M18 GRDC VOHITRA ANDEKALEKA RIANILA N I C I I I C C C C C C C C C C C C C C C I C I I C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1948 1973 26 69% 252 M M19 FR VOHITRA ANDEKALEKA AVAL RIANILA N N N N N N N N N N N N N N N N N I C C C C C C C C C N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1951 1979 29 90% 105 M M19 DGMET VOHITRA ANDEKALEKA AVAL RIANILA N N N N N N N N N N N N N N N N N I C C C C C C C C I I I I I I I I I I I I I I I I I I C I I I I N N N N N N 1963 1995 33 28% 160 M M20 FR SISAONY ANDRAMASINA BETSIBOKA N N N N N N N N N N N I C C C I C C C C C C C C C C C C I C C I C C N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1957 1980 24 83% 245 M M20 DGMET SISAONY ANDRAMASINA BETSIBOKA N N N N N N N N N N N I C C C C C C C C C C C C C C I I I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C I I C C I I 1957 2001 45 82% 494 M M21 FR MANIGORY ANDROMBA MANINGORY N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I C C I I I C C C C C C N N N N N N N N N N N N N N 1945 1979 35 67% 135 M M21 DGMET MANINGORY ANDROMBA MANINGORY N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I C C I I I C C C C C I I N N N N N N N N N N N N N 1975 1988 14 54% 135 M M22 DGMET MANANARA ANJOZOROBE BETSIBOKA N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I I I I I I I I I I I I I I I I N N 1983 1999 17 0% 62 M M23 FR ZOMANDAO ANKARAMENA MANGOKY N N N N N I C C C C C I I C C I C C C C C C I I I I I C C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1952 1976 25 62% 237 M M23 GRDC ZOMANDAO ANKARAMENA MANGOKY N N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C C I I I I C C C C C I I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1952 1979 28 75% 308 M M24 DGMET SISAONY ANKAZOBE BETSIBOKA N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I I C C C C I C C C C C C C C C I C I I I I N N N N N N N N N N N 1968 1990 23 61% 224 M M25 DGMET TSINJOMORONA ANKOBAKOBAKA TSINJOMORONA N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I I I I I C C C I C I I I I I I I I I I I I I I N N N N N N N N N N 1967 1991 25 16% 184 M M26 GRDC MANIA ANKOTROFOTSY TSIRIBIHINA N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I C C C N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1980 1983 4 75% 40 M M26 DGMET MANIA ANKOTROFOTSY TSIRIBIHINA N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I C I C I N N N N N N N N N N N N N N N N N 1979 1984 6 33% 38 M M27 DGMET IKOPA ANOSIZATO BETSIBOKA N N N N N N N N N N N I I C C I I I C C C I C I C C I C I I I I I C I I I I I I I I I C I C I C C C I I I I N 1958 2000 43 35% 393 M M28 GRDC SOFIA ANTAFIANTSALANA SOFIA N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I I I I I I I I C C C C I I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1968 1982 15 27% 82 M M28 DGMET SOFIA ANTAFIATSALANA (PONT RN 32) SOFIA N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I I C C I I C I C C C C C C C I I I I I C I I I I I I I I I N N N N 1967 1997 31 35% 214 M M29 DGMET LILY ANTAFOFO CHUTES AVAL TSIRIBIHINA N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I C C C C C C C C C C C C C C I I I I I N N N N 1977 1997 21 67% 191 M M30 DGMET ANDROMBA ANTSAHALAVA BETSIBOKA N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I C I I I C I I I I C C C I I I I I I I I I I I I I I I I I I I N N N N 1965 1997 33 15% 250 M M31 FR AMBOROMPOTSY ANTSAMPANDRANO MANGORO N N N N N N N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1956 1979 24 95% 244 M M31 DGMET AMBOROMPOTSY ANTSAMPANDRANO MANGORO N N N N N N N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C I C C I I C C I I C I I N N N N N N N N N N N N N N N N N 1956 1984 29 71% 290 M M32 FR IKOPA ANTSATRANA BETSIBOKA N I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1948 1976 29 97% 328 M M32 GRDC IKOPA ANTSATRANA BETSIBOKA N I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C I C C I I I I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1948 1982 35 83% 392 M M32 DGMET IKOPA ANTSATRANA (AMPOTAKA) BETSIBOKA N I I I I I C I C I I I C C C C C C C C C C C C I C I C C I I I I I I I I I I I C I I I I I I C I I I N N N N 1948 1997 50 38% 400 M M33 GRDC MANANJARI ANTSINDRA MANANJARY N N N N N N N N N I C I I I C C C C C C C C I I I I I I I I I C C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1956 1981 26 46% 175 M M33 FR MANANJARY ANTSINDRA MANANJARY N N N N N N N N I C C C I I C C C C C C C C C C C C C C C C N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1955 1976 22 86% 226 M M33 DGMET MANANJARY ANTSINDRA MANANJARY N N N N N N N N I C C C I I C C C C C C C C C C C C C C C C I C C C C C C I C C I I C I I I I I C I I N N N N 1954 1997 44 67% 443 M M34 DGMET MANAMPATRANA AU BAC DE MAZAVALALA AMONT (MAHAZOA) MANAMPATRANA N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I C I I I I I I I I I I I I I I I N N N N N N N N N N N N 1972 1989 18 6% 116 M M35 DGMET IVONDRO AU BAC DE RINGARINGA IVONDRO N N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C I I C C C C C I I C I I I C I I I I I I I I N N N 1951 1998 48 66% 433 M M35 GRDC IVONDRO RINGARINGA IVONDRO N N N N N N C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1953 1983 31 100% 372 M M35 FR IVONGORO RINGA-RINGAA IVONDRO N N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1952 1983 32 97% 377 M M36 DGMET FARAONY AU BAC DE VOHILAVA FARAONY N N N N N N N N N N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C I C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1959 1978 20 84% 207 M M36 FR FARAONY VOHILAVA FARAONY N N N N N N N N N N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C C N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1960 1976 17 94% 186 M M37 DGMET MANAMPANIHY AU BAC D'ELANARY MANAMPANIHY N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I N N N N N N N N N N N N 1966 1989 24 0% 127 M M38 GRDC IAROKA BAC AMPITABE RIANILA N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I C I C I I I C I C I I I I I I I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1966 1982 17 24% 172 M M39 FR IKOPA BAC DE FIADANANA BETSIBOKA N N N N N N N N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C C C C N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1958 1976 19 95% 216 M M39 DGMET IKOPA BAC DE FIADANANA BETSIBOKA N N N N N N N N N N N I C C C C C C I I I I I I I C C C C I I I C C C I I I I I I I I N N N N N N N N N N N N 1957 1989 33 41% 287 M M39 GRDC IKOPA BAC FIADANANA BETSIBOKA N N N N N N N N N N N I C C C C C C C C C C I I I I I I I I C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1958 1978 21 52% 156 M M40 FR MANGOKY BANIAN MANGOKY N N N N I C C C C C C C C C C C C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1951 1984 34 87% 0 M M40 GRDC MANGOKY BANIAN MANGOKY N N N N I C C C C C C C C C C C C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1951 1965 15 87% 168 M M40 DGMET MANGOKY VONDROVE MANGOKY N N N N I I I I I I I C C C I I C I I I C I I I I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1950 1971 22 24% 191 M M41 DGMET ANDROMBA BEHENJY BETSIBOKA N N N N N N N N N N N N N N N I I C C I C C C C C C C C C C C C C I C C C C C C C C C C C C C C C C I I I N N 1962 1999 38 82% 406 M M42 FR TSIRIBIHINA BETOMBA TSIRIBIHINA N N N N N N N N N N N I C I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1957 1983 27 92% 298 M M42 GRDC TSIRIBIHINA BETOMBA TSIRIBIHINA N N N N N N N N N N N I I I C I I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1958 1983 26 77% 291 M M42 DGMET TSIRIBIHINA BETOMBA TSIRIBIHINA N N N N N N N N N N N I I I C I I I C C I I C C C I C I I C C I I C C C I I I I I C I I I I N N N N N N N N N 1957 1992 36 37% 340 M M43 DGMET MANGOKY BETROKA ONILAHY N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I C C C C C I I C I C C I C I I I I I I C I I I I I I I N N N N N N N 1966 1994 29 34% 203 M M44 FR MANANARA BEVIA MAEVARANO N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1951 1973 23 91% 0 M M45 GRDC MANGOKY BEVOAY MANGOKY N N N N N N N N N N N N N N N N N I C C C C C C I C I C C I I I I I I C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1964 1983 20 50% 156 M M45 DGMET MANGOKY BEVOAY RIVIERE MANGOKY N N N N N N N N N N N N N I I C I C C I C I I I I I I C I I I I I I I I C I I I I I I I N N N N N N N N N N N 1960 1990 31 19% 207 M SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 51 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 First Y Last Y Length complètes Nbre data Data type* CODE SOURCE RIVER STATION MAJORE RIVER BASIN 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 M46 FR IKOPA BEVOMANGA BETSIBOKA N I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1947 1972 26 96% 290 M M46 GRDC IKOPA BEVOMANGA BETSIBOKA N N I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1949 1979 31 94% 360 M M46 DGMET IKOPA BEVOMANGA AVAL BETSIBOKA N I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C I I I I I I I I I I I I I I I I I C I I C I I C I I I N N 1947 1999 53 52% 373 M M47 DGMET IKOPA BEVOMANGA AMONT BETSIBOKA N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I C I C I C C C C C C I C C C C C C C C C I C C I I N N N N N N N N N N 1965 1991 27 70% 282 M M48 FR RIANILA BRICKAVILLE RIANILA N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C C I I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1951 1969 19 84% 206 M M48 DGMET RIANILA BRICKAVILLE (VOHIBINANY) RIANILA N N N N I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I C I I I I I I C I I I I N N 1950 1999 50 4% 216 M M49 FR MORONDAVA DABARA MORONDAVA N N N N I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I N N N N N N N N N N N N N N N N N 1951 1984 34 0% 0 M M49 GRDC MORONDAVA DABARA MORONDAVA N N N N C C I I I I I I C C I I I C C C C C I I I I I I I I I I I I I C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N 1951 1984 34 32% 178 M M49 DGMET MORONDAVA DABARA (PONT) MORONDAVA N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I C C C C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1967 1973 7 71% 60 M M50 GRDC LINTA EJEDA LINTA N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I C I C I C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1976 1982 7 43% 70 M M51 FR EFAHO FANJIHIRA EFAHO N N N N N N N N N N N N N N N C C C C C C C C C C C C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1962 1975 14 93% 148 M M52 DGMET MATSIATRA FANORO MANGOKY N N N N N N N N N N N N N N N N N N N C C C C I I C I I I C C I C I I I I I I I I I I N N N N N N N N N N N N 1969 1989 21 33% 122 M M53 FR MANIA FASIMENA TSIRIBIHINA N N N N N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1955 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N N N 1966 1972 7 14% 45 M M57 DGMET KOTOMBOLO IFANJA TSIRIBIHINA N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I I C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N 1979 1984 6 33% 42 M M58 DGMET MANDRARE IFOTAKA (AMPAIPAIKA) MANDRARE N N N N N I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I N N N N N N N N N N N N N 1952 1988 37 0% 214 M M59 FR IHOSY IHOSY MANGOKY N N N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1952 1976 25 92% 0 M M59 GRDC IHOSY IHOSY MANGOKY N N N N N N I I C C C C C C C C C C C C C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1953 1969 17 82% 195 M M59 DGMET IHOSY IHOSY MANGOKY N N N N N I I I C I I I C C C C C C C I C C I C C C C C C C I I I C I I I I I I C I I I I I I I I N N N N N N 1952 1995 44 43% 328 M M60 GRDC MATSIATRA IKIBO MANGOKY N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I C C C C C I C C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1971 1981 11 73% 109 M M60 DGMET MATSIATRA IKIBO MANGOKY N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I I I C C C C C C C I I I I I I I I N N N N N N N N N N N N N 1970 1988 19 37% 131 M M61 DGMET ONIVE ILEMPONA MANGORO N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I C C C C C C I C C C C C C C C C I I I I I I I I I I I I C I I I I N N 1965 1999 35 46% 307 M M62 DGMET ILEMPONA ILEMPONA MANGORO N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I C C C C C C I C I I I I C C C I I I I I I I C I I I I I I I C I I N N 1965 1999 35 34% 280 M M63 DGMET SANDRANGITA KALANDY SOFIA N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I C I C I C C C C C C C C I C I I I C C C C I I C C C C C C C C C C 1967 2001 35 71% 354 M M64 FR MATSIATRA MALAKIALINA MANGOKY N N N N N I C C C C C C C C C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1952 1963 12 83% 132 M M65 GRDC MANGORO MANGORO MANGORO N N N N N N N N N N N N N I C C C C C C C C C C C I C C C C C I I I I I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1960 1982 23 70% 255 M M65 FR MANGORO MANGORO GARE MANGORO N N N N N N N N N I I I I I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1956 1979 24 79% 249 M M65 DGMET MANGORO MANGORO GARE MANGORO N N N N N N N N N I I I I I C C C C C C C C C C C C C C C I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I N N N 1955 1998 44 35% 262 M M66 FR MANANARA SUD MARANGATY MANANARA N N N N N N N N C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1955 1976 22 100% 248 M M66 GRDC MANANARA MAROANGATY MANANARA N N N N N N N N N N N N N I C C C C C C C C C C C C C C I I I I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1960 1978 19 74% 192 M M67 DGMET KITSAMBY MAROFAHITRA TSIRIBIHINA N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I C C I I I I C I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I N N N N N N 1965 1995 31 10% 118 M M68 DGMET MENARAHAKA MENARAHAKA (RN27) MANANARA SUD N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I I I I C C C I I C I I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1969 1981 13 31% 111 M M69 GRDC MAHAJILO MIANDRIVAZO TSIRIBIHINA N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1981 1983 3 33% 24 M M69 DGMET MAHAJILO MIANDRIVAZO TSIRIBIHINA N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I I I I I C I I I I I I I C I I I C I I I I N N N N N N N N N N N 1968 1990 23 13% 120 M M70 DGMET KATSAOKA NIAKOTSORANO (PONT TSARATANANA) BETSIBOKA N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I N N N N N N N N N N N 1965 1990 26 0% 165 M M71 DGMET FIHERENANA NOSIARIVO (PONT ROUTE ANKAZOABO) FIHERENANA N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I C C I I I I I I I I I I I I I I C I I I 1980 2001 22 14% 80 M M72 DGMET SAHANIVOTRY P.K 197.5 TSIRIBIHINA N N N N N N N N N N N N N N N N I C C C C C C C C C C C C C I I I I I I I I I C I C I I I I I I I I I I I N N 1962 1999 38 41% 276 M M72 FR SAHANIVOTRY PK 197 TSIRIBIHINA N N N N N N N N N N N N N N N N I C C C C C C C C C C C C C I I C C N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1983 1980 -2 83% 199 M M73 FR IKOPA PONT DE MAHITSY BETSIBOKA I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1947 1975 29 97% 329 M M74 DGMET ANDROMBA PONT RTE D'ARIVONIMAMO BETSIBOKA N N N N N N N N N N N N N N N I I I C C I I C I I I I C I I I C I I I C C C C I I C I I I I I I I I C I I N N 1962 1999 38 29% 338 M M75 GRDC VOHITRA ROGEZ RIANILA N N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C I C C C N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1952 1979 28 93% 330 M M75 DGMET VOHITRA ROGEZ RIANILA N N N N N N N N N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C C I I I C C C I I I I I I I N N N N N N N N N N N N N 1959 1988 30 63% 280 M M75 FR VOHITRA ROGEZ (ANDEKALEKA) RIANILA N N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C I C C C N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1951 1980 30 93% 330 M M76 DGMET MAMBA SABOTSY-PONT GIROD BETSIBOKA N N N N N N N N N N N N N N N I I I I I I I I I I I I I I I I C I I I I I I I C I I I I I N N N N N N N N N N 1962 1991 30 7% 152 M M77 DGMET SAHAMBANO SAHAMBANO (RADIER RN 27) AMONT MANANARA SUD N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I C I I C I C I C C C C C C I I I I I I I I N N N N N N N N N N N N N 1966 1988 23 39% 164 M M78 FR MANANDONA SAHANIVOTRY TSIRIBIHINA N N N N N N N N N N N N N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C C C N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1963 1980 18 94% 204 M M78 GRDC MANANDONA SAHANIVOTRY TSIRIBIHINA N N N N N N N N N N N N N N N N N C I C C C C C C C C C C I I C C C C C I C C C C I N N N N N N N N N N N N N 1964 1988 25 80% 293 M M78 DGMET MANANDONA SAHANIVOTRY TSIRIBIHINA N N N N N N N N N N N N N N N N I C C C C C C C C C C C C C I C C C C C C I C C I C I I I I I I I I I I I N N 1962 1999 38 59% 339 M M79 DGMET SANDRANDAHY SANDRANDAHY TSIRIBIHINA N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N I I C C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N 1979 1984 6 50% 46 M M80 DGMET MAHAVAVY - SUD SITAMPIKY MAHAVAVY SUD N N N N N N I I C C C C C I C C C C C I C C I I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1953 1970 18 67% 183 M M81 FR ONILAHY TONGOBORY ONILAHY N N N N I C C C C C C I C I I I C C C C C C C C C C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1951 1974 24 75% 0 M M81 DGMET ONILAHY TONGOBORY ONILAHY N N N N I C C C C I I I C I I I C I C C C C C I C C C I C I C I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I 1950 2001 52 31% 336 M M82 FR MENARANDRA TRANOROA MENARANDRA N N N N I C C C C C C C C C C C I C C C C C C C C C C C C C C C C I I C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1951 1983 33 85% 0 M M82 GRDC MENARANDRA TRANOROA MENARANDRA N N N N I C C C I C C C C C C C I C C C C C C C C C C C C C C C C I I C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1951 1983 33 82% 357 M M82 DGMET MENARANDRA TRANOROA MENARANDRA N N N N I I I I I C C C I I I I I C C C C I I I I I I I C I C C C I I I I I I I I I I C I I I I I I I N N N N 1951 1997 47 26% 348 M M83 FR MANOMBOVO TSIHOMBE MANAMBOVO N N N N N N N N N I C I I C C C C C C C C C C C C C C C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1956 1976 21 81% 0 M M83 DGMET MANAMBOVO TSIHOMBE MANAMBOVO N N N N N N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C I I I C C I I I I I I I C C I I I I I I C I N N N N 1955 1997 43 57% 356 M M84 FR ONIVE TSINJOARIVO MANGORO N N N N N N N N N N N N N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C C C N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1963 1980 18 94% 202 M M84 GRDC ONIVE TSINJOARIVO MANGORO N N N N N N N N N N N N N N N N I C C C C C C C C C C C C I C C C C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1963 1982 20 85% 218 M M84 DGMET ONIVE TSINJOARIVO MANGORO N N N N N N N N N N N N N N N N I C C C C C C C C C C C C C C I C I C C C C C C I I C C I I C I I I I N N N N 1962 1997 36 69% 364 M M85 FR AMDROMBA TSINJONY BETSIBOKA N N N N N N N C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1953 1980 28 100% 314 M M85 DGMET ANDROMBA TSINJONY BETSIBOKA N N N N N N I I C C C C C C C C C C C C C C C C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1953 1972 20 85% 213 M M86 FR MANANANTANANA TSITONDROINA MANGOKY N N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C C I N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1952 1969 18 89% 204 M M87 FR NAMORONA VOHIPARARA NAMORONA N N N N I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 1951 1979 29 97% 338 M M87 DGMET NAMORONA VOHIPARARA NAMORONA N N N N I C I C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C I I C C I I I I C C I I N N N N N N N N N N N 1950 1990 41 75% 419 M Tableau 10. Chronogramme des stations de mesure de débit disponibles. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 52 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Etant donné l’importance des données hydrologiques dans l’estimation des paramètres techniques et économiques des schémas d’aménagement hydroélectrique et de leur développement, nous avons attribué à chacune des 149 stations un indice de confiance (bon, moyen ou faible) dans qualité de ces données. Cet indice de confiance se base sur les critères suivants : - Pour les stations disposant de plusieurs sources de donnée (FR, GRDC ou DGMET), la comparaison, suivant les sources de données, des moyennes et variances mensuelles et interannuelles calculées pour chacune des 149 stations de mesure de débit ; - La longueur de la série temporelle de mesure ; - Le pourcentage de lacune dans la série temporelle de mesure ; - La cohérence des données avec la superficie du bassin versant relatif à la station de mesure du débit et la pluviométrie ; - La disponibilité de documentation relative aux mesures effectuées à la station de mesure de débit (traitement statistique existant). Suivant ces critères, 43 stations de mesure de débit ont été retenues. Les caractéristiques statistiques principales de ces stations sont présentées dans le Tableau 13 et leur couverture spatiale est illustrée à la Figure 11. On remarque que les stations sont réparties de la manière suivante : 47% dans le versant Ouest, 33% dans le versant Est, 14% dans le versant Sud et 7% dans le versant du Tsaratanana. Cette répartition, par grands bassins versant est explicitée dans le Tableau 11. RÉGION HYDROLOGIQUE BASSIN VERSANT NOMBRE STATIONS Versant du Tsaratanana 3 Maevarano 1 Sambirano 2 Versant Est 14 Mananara 1 Rianila 1 Faraony 1 Ivondro 1 Mananjary 2 Mangoro 3 Maningory 1 Namorona 1 Rianila 3 Versant Ouest 20 Betsiboka 9 Mangoky 5 Morondava 1 Onilahy 1 Tsiribihina 4 Versant Sud 6 Efaho 2 Maevarano 2 Manambovo 1 Menarandra 1 Tableau 11. Répartition des stations de mesure de débit sélectionnées. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 53 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Ces 43 stations sélectionnées couvrent une période mesure allant de 1945 à 1989 tel qu’illustré à la Figure 10 et leurs caractéristiques principales sont explicitées dans le Tableau 14. 45 40 Number of active gauging stations 35 30 25 20 15 10 5 0 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 Figure 10. Nombre de stations de mesure de débit pour lesquelles nous disposons des données validées, en fonction du temps. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 54 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Figure 11. Localisation des stations de jaugeage sélectionnées SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 55 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 5.3 MODÉLISATION DES COURBES DE DÉBITS CLASSÉS 5.3.1 Approche méthodologique Comme indiqué précédemment dans ce chapitre, il n’existe pas ou peu d’information sur le régime hydrologique des cours d’eau au niveau des sites hydroélectriques potentiels sélectionnés. Par conséquent, nous proposons d’obtenir une estimation des caractéristiques statistiques des séries temporelles de débits aux sites d’intérêt, à partir des données disponibles aux autres stations de mesure réparties sur le territoire de Madagascar. La méthodologie de régionalisation comprend les 4 étapes suivantes : 1) Analyse descriptive des données hydrologiques et sélection du modèle statistique ; 2) Détermination des paramètres caractéristiques des bassins versants jaugés et non jaugés ; 3) Comparaison régionales ; 4) Transfert des modèles aux sites d’intérêt et estimation des débits. Ces différentes étapes sont présentées de manière schématique dans les figures ci-dessous et sont explicitées dans les paragraphes ci-dessous, avec la présentation des résultats saillants. Figure 12. Modélisation des courbes de débits classés: représentation schématique de la méthodologie de modélisation SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 56 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 5.3.2 Analyse descriptive des données hydrologiques et sélection du modèle statistique Cette étape consiste notamment en la détermination des caractéristiques statistiques mensuelles et interannuelles des séries temporelles de données hydrologiques, la visualisation des données ainsi qu’un contrôle de leur qualité. Les principales caractéristiques des stations de mesure sont présentées dans le Tableau 13 ci-dessous. Tableau 12. Caractéristiques statistiques principales des stations de mesure de débit retenues. Débit mensuel moyen [m3/s] Code Rivière Nom station Inter- Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec annuel M01 SAMBIRANO AMBANJA 275.0 368.0 336.0 214.0 105.0 56.1 35.8 26.2 20.8 19.4 36.5 120.0 133.1 M05 MANDRARE AMBOASARY 242.0 187.0 121.0 37.0 19.6 14.1 10.8 10.6 7.5 9.0 28.1 152.0 69.5 M07 RAMENA AMBODIMANGA 144.0 187.0 158.0 107.0 55.2 28.6 19.3 14.9 10.7 10.7 17.0 62.6 67.2 M08 ISINKO AMBODIROKA 51.6 65.6 58.3 21.5 9.4 7.1 5.5 4.2 3.2 2.8 12.3 26.4 22.1 M09 BETSIBOKA AMBODIROKA 625.0 737.0 695.0 295.0 167.0 136.0 112.0 95.5 74.5 70.4 159.0 414.0 296.2 M10 MAEVARANO AMBODIVOHYTRA 86.8 130.0 121.0 84.8 34.9 21.4 15.7 11.7 7.7 5.4 8.6 34.2 46.3 M11 IKOPA AMBOHIMANAMBOLA 42.0 41.2 40.0 25.9 22.8 23.0 23.9 25.0 23.4 23.1 27.2 37.4 29.5 M15 MANDRARE ANDABOLAVA 115.0 90.1 57.3 25.2 15.3 11.2 9.0 9.0 6.5 6.9 22.5 72.9 36.5 M19 VOHITRA ANDEKALEKA AVAL 234.0 256.0 274.0 151.0 105.0 97.5 105.0 110.0 81.2 66.8 77.3 127.0 139.9 M20 SISAONY ANDRAMASINA 12.2 12.7 10.8 5.5 3.7 3.3 3.2 3.0 2.4 2.2 3.9 9.6 6.0 M21 MANIGORY ANDROMBA 62.6 115.0 160.0 155.0 107.0 77.7 59.5 45.9 34.0 24.3 19.2 27.2 73.6 M23 ZOMANDAO ANKARAMENA 32.4 29.5 19.6 6.9 3.2 2.4 2.0 1.8 1.3 1.3 5.0 21.6 10.5 M31 AMBOROMPOTSY ANTSAMPANDRANO 5.5 5.8 6.5 3.5 1.9 1.5 1.2 1.0 0.9 0.9 1.8 3.8 2.9 M32 IKOPA ANTSATRANA 933.0 1050.0 1040.0 523.0 286.0 219.0 179.0 149.0 121.0 122.0 264.0 640.0 457.6 M33 MANANJARY ANTSINDRA 178.0 216.0 208.0 152.0 102.0 82.1 80.5 82.5 63.7 48.6 66.0 128.0 116.8 M35 IVONGORO RINGA-RINGAA 143.0 158.0 180.0 123.0 93.5 90.8 95.3 98.0 79.7 65.3 65.5 93.6 106.9 M36 FARAONY VOHILAVA 183.0 261.0 224.0 140.0 99.6 77.2 79.7 83.7 58.7 48.3 62.0 124.0 119.3 M39 IKOPA BAC DE FIADANANA 362.0 391.0 361.0 203.0 111.0 82.2 71.3 60.9 47.2 43.3 106.0 268.0 174.5 M40 MANGOKY BANIAN 1520.0 1370.0 999.0 419.0 221.0 181.0 154.0 129.0 101.0 97.8 234.0 858.0 519.9 M42 TSIRIBIHINA BETOMBA 2390.0 3430.0 2020.0 937.0 399.0 297.0 248.0 223.0 202.0 223.0 424.0 1200.0 985.3 M44 MANANARA BEVIA 17.8 12.8 12.2 3.6 2.5 2.8 1.9 2.1 1.7 1.3 2.6 8.9 5.8 M46 IKOPA BEVOMANGA 152.0 153.0 156.0 101.0 52.3 40.9 37.5 32.8 26.6 24.5 44.2 108.0 77.0 M48 RIANILA BRICKAVILLE 465.0 508.0 720.0 382.0 291.0 284.0 294.0 279.0 221.0 179.0 222.0 299.0 344.7 M49 MORONDAVA DABARA 144.0 151.0 95.4 21.9 16.1 19.4 12.4 10.9 9.6 9.1 18.0 106.0 50.7 M51 EFAHO FANJIHIRA 21.3 30.9 22.7 12.8 8.7 5.8 10.2 9.9 3.7 3.3 7.2 9.3 12.0 M53 MANIA FASIMENA 285.0 330.0 276.0 175.0 119.0 100.0 94.4 87.2 74.1 71.0 100.0 193.0 157.8 M54 IVOHANANA FATIHITA 73.2 104.0 96.1 67.1 52.3 33.4 31.7 31.8 25.5 20.1 26.0 47.6 50.4 M55 RIANILA FETRAOMBY 245.0 233.0 216.0 146.0 107.0 100.0 104.0 140.0 94.4 80.8 85.2 115.0 138.4 M59 IHOSY IHOSY 50.0 42.1 28.3 13.3 7.4 5.8 4.8 4.4 3.3 3.4 5.6 24.9 16.0 M64 MATSIATRA MALAKIALINA 652.0 531.0 431.0 166.0 92.6 77.4 64.0 58.8 47.3 39.1 90.2 680.0 243.4 M65 MANGORO MANGORO GARE 155.0 185.0 179.0 105.0 66.6 53.8 49.1 43.1 33.4 30.0 53.1 119.0 88.9 M66 MANANARA SUD MARANGATY 496.0 545.0 435.0 249.0 145.0 110.0 108.0 115.0 76.8 61.9 108.0 303.0 227.8 M72 SAHANIVOTRY PK 197 18.1 21.4 18.2 12.6 8.1 6.1 5.5 4.7 3.7 4.0 8.1 13.8 10.3 M73 IKOPA PONT DE MAHITSY 52.8 53.2 54.5 33.3 24.0 22.5 22.0 20.7 16.9 16.4 24.1 40.7 31.7 M75 VOHITRA ROGEZ 105.0 116.0 132.0 77.4 54.9 53.2 56.8 58.6 45.8 36.2 41.3 62.1 69.7 M78 MANANDONA SAHANIVOTRY 53.6 66.1 54.3 36.8 21.0 14.5 12.7 10.5 8.1 8.2 17.7 38.2 28.3 M81 ONILAHY TONGOBORY 373.0 327.0 229.0 87.2 56.5 51.6 45.8 43.8 40.3 48.7 121.0 327.0 145.2 M82 MENARANDRA TRANOROA 108.0 80.3 42.2 11.2 5.5 3.1 2.1 2.0 2.2 4.5 19.6 84.6 30.3 M83 MANOMBOVO TSIHOMBE 15.3 14.5 6.5 1.4 0.4 0.2 0.2 0.0 0.2 0.6 3.6 12.4 4.6 M84 ONIVE TSINJOARIVO 137.0 166.0 149.0 89.2 47.3 34.3 30.8 27.1 20.2 16.6 42.4 110.0 72.0 M85 AMDROMBA TSINJONY 17.0 18.4 18.5 10.5 6.0 4.6 4.4 3.7 3.3 3.0 5.6 13.8 9.0 M86 MANANANTANANA TSITONDROINA 261.0 224.0 172.0 64.3 31.2 27.0 20.4 19.4 14.9 13.5 42.4 208.0 91.0 M87 NAMORONA VOHIPARARA 19.6 27.6 23.6 14.3 10.0 9.6 8.9 8.9 6.3 4.8 6.8 12.3 12.6 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 57 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Ensuite, pour chacune des stations hydrométriques, la courbe des débits classés est déterminée et modélisée par trois modèles statistiques différents couramment utilisés en hydrologie : (i) Weibull, (ii) Gumbel (EV1) et (iii) Log-Normal. Chacun de ces modèles est caractérisé par deux paramètres. Les paramètres de ces trois modèles sont optimisés pour chacune des stations hydrométriques afin que ces modèles s’ajustent aux mieux à la courbe des débits classés mesurés. Rappelons ici qu’il s’agit des courbes des débits mensuels classés. A titre d’exemple, la Figure 13 montre la courbe des débits classés pour la station d’Antsindra sur la rivière Mananjary ainsi que les trois modèles statistiques ajustés. On observe que ce sont les lois de type Gumbel et Log normale qui s’ajustent le mieux aux observations avec la loi Log normale qui permet de mieux représenter les faibles débits, dont la probabilité de dépassement est supérieure à 90%. MANANJARY @ ANTSINDRA 600 Observed data 500 GUMBEL LOGNORMAL WEIBULL 400 Discharge [m³/s] 300 200 100 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 Exceedance probability [-] Figure 13. Courbe des débits classés et modèles statistiques ajustés pour la Station d'Antsindra sur la Mananjary 5.3.3 Détermination des paramètres caractéristiques des bassins versants jaugés et non jaugés 1.1.1.1 Délimitation des bassins versants Dans un premier temps, les bassins versants des sites jaugés (43 stations de mesure de débit) et non jaugés (17 sites hydroélectriques potentiels) sont délimités à l’aide de l’outil ArcHydro du logiciel d’information géographique de ESRI au travers des étapes intermédiaires suivantes: 1) Correction du modèle numérique de terrain (MNT) afin de combler par interpolation les éventuelles zones qui ne contiennent pas de valeur ainsi que d’éliminer certaines imperfections du MNT. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 58 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 2) Calcul de la direction des flux pour chacune des mailles du MNT correspondant à la direction du plus fort gradient de pentes entre mailles adjacentes. 3) Calcul de la couche d’accumulation des flux correspondant aux tracés des écoulements superficiels avec pour chacune des mailles du MNT, le calcul du nombre de mailles situées en amont s’écoulant dans chacune de ces dernières. 4) Validation visuelle de la position des points pour lesquels la délimitation des bassins versants est souhaitée (stations hydrométriques et sites hydroélectriques potentiels). Il s’agit en effet de s’assurer que ces derniers soient bien positionnés sur le bon tronçon d’accumulation des écoulements superficiels déterminés à l’étape précédence, faute de quoi la délimitation du bassin versant serait erronée. 5) Sur base des couches précédentes, calcul des limites des bassins versants. 6) Validation visuelle des limites de bassin versant sur fond de cartes topographiques. Les résultats de ces procédures d’analyses spatiales sont différentes couches SIG (au format vectoriel et matriciel) et sont un prérequis pour la suite de la détermination des caractéristiques des bassins versants. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 59 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Précipitations Basin Position Alt moyenne Débit mensuel moyen [m3/s] versant Code Rivière Nom station annuelle Lon Inter- Lat (DD) [masl] [km2] [mm/y] Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec (DD) annuel M01 13.6833 48.4500 13 SAMBIRANO AMBANJA 2830 1585.7 275.0 368.0 336.0 214.0 105.0 56.1 35.8 26.2 20.8 19.4 36.5 120.0 133.1 M05 25.0500 46.4667 17 MANDRARE AMBOASARY 12435 1445.1 242.0 187.0 121.0 37.0 19.6 14.1 10.8 10.6 7.5 9.0 28.1 152.0 69.5 M07 13.7500 48.5000 10 RAMENA AMBODIMANGA 1080 1478.6 144.0 187.0 158.0 107.0 55.2 28.6 19.3 14.9 10.7 10.7 17.0 62.6 67.2 M08 16.9489 46.9608 146 ISINKO AMBODIROKA 600 1449.3 51.6 65.6 58.3 21.5 9.4 7.1 5.5 4.2 3.2 2.8 12.3 26.4 22.1 M09 16.9333 46.9500 108 BETSIBOKA AMBODIROKA 11800 2033.9 625.0 737.0 695.0 295.0 167.0 136.0 112.0 95.5 74.5 70.4 159.0 414.0 296.2 M10 14.6000 48.5333 1284 MAEVARANO AMBODIVOHYTRA 2585 910.0 86.8 130.0 121.0 84.8 34.9 21.4 15.7 11.7 7.7 5.4 8.6 34.2 46.3 M11 18.9453 47.5989 1267 IKOPA AMBOHIMANAMBOLA 1407 1389.5 42.0 41.2 40.0 25.9 22.8 23.0 23.9 25.0 23.4 23.1 27.2 37.4 29.5 M15 24.2167 46.3167 236 MANDRARE ANDABOLAVA 4035 1548.0 115.0 90.1 57.3 25.2 15.3 11.2 9.0 9.0 6.5 6.9 22.5 72.9 36.5 M19 18.8000 48.9500 14 VOHITRA ANDEKALEKA AVAL 2615 1421.2 234.0 256.0 274.0 151.0 105.0 97.5 105.0 110.0 81.2 66.8 77.3 127.0 139.9 M20 19.1861 47.5889 1353 SISAONY ANDRAMASINA 318 1378.6 12.2 12.7 10.8 5.5 3.7 3.3 3.2 3.0 2.4 2.2 3.9 9.6 6.0 M21 17.4000 48.6333 741 MANIGORY ANDROMBA 6855 1381.7 62.6 115.0 160.0 155.0 107.0 77.7 59.5 45.9 34.0 24.3 19.2 27.2 73.6 M23 21.9500 49.6500 825 ZOMANDAO ANKARAMENA 610 1622.0 32.4 29.5 19.6 6.9 3.2 2.4 2.0 1.8 1.3 1.3 5.0 21.6 10.5 M31 19.6167 47.0833 1878 AMBOROMPOTSY ANTSAMPANDRANO 95 1859.6 5.5 5.8 6.5 3.5 1.9 1.5 1.2 1.0 0.9 0.9 1.8 3.8 2.9 M32 17.4333 46.8833 450 IKOPA ANTSATRANA 18645 1798.3 933.0 1050.0 1040.0 523.0 286.0 219.0 179.0 149.0 121.0 122.0 264.0 640.0 457.6 M33 20.9833 47.7333 423 MANANJARY ANTSINDRA 2260 1441.1 178.0 216.0 208.0 152.0 102.0 82.1 80.5 82.5 63.7 48.6 66.0 128.0 116.8 M35 18.1833 49.2500 15 IVONGORO RINGA-RINGAA 2560 1111.1 143.0 158.0 180.0 123.0 93.5 90.8 95.3 98.0 79.7 65.3 65.5 93.6 106.9 M36 21.7667 47.9167 11 FARAONY VOHILAVA 2005 854.6 183.0 261.0 224.0 140.0 99.6 77.2 79.7 83.7 58.7 48.3 62.0 124.0 119.3 M39 18.1625 46.9483 974 IKOPA BAC DE FIADANANA 9450 1150.7 362.0 391.0 361.0 203.0 111.0 82.2 71.3 60.9 47.2 43.3 106.0 268.0 174.5 M40 21.8000 44.2069 210 MANGOKY BANIAN 50000 1417.0 1520.0 1370.0 999.0 419.0 221.0 181.0 154.0 129.0 101.0 97.8 234.0 858.0 519.9 M42 19.7167 44.9667 12 TSIRIBIHINA BETOMBA 45000 1876.8 2390.0 3430.0 2020.0 937.0 399.0 297.0 248.0 223.0 202.0 223.0 424.0 1200.0 985.3 M44 24.8500 46.4500 47 MANANARA BEVIA 1085 793.9 17.8 12.8 12.2 3.6 2.5 2.8 1.9 2.1 1.7 1.3 2.6 8.9 5.8 M46 18.8083 47.3200 1236 IKOPA BEVOMANGA 4184 984.3 152.0 153.0 156.0 101.0 52.3 40.9 37.5 32.8 26.6 24.5 44.2 108.0 77.0 M48 18.8167 49.0667 12 RIANILA BRICKAVILLE 6000 994.4 465.0 508.0 720.0 382.0 291.0 284.0 294.0 279.0 221.0 179.0 222.0 299.0 344.7 M49 20.4000 44.7833 91 MORONDAVA DABARA 4640 1524.3 144.0 151.0 95.4 21.9 16.1 19.4 12.4 10.9 9.6 9.1 18.0 106.0 50.7 M51 24.9000 46.9000 21 EFAHO FANJIHIRA 195 1441.6 21.3 30.9 22.7 12.8 8.7 5.8 10.2 9.9 3.7 3.3 7.2 9.3 12.0 M53 20.2833 46.8000 1269 MANIA FASIMENA 6795 1188.1 285.0 330.0 276.0 175.0 119.0 100.0 94.4 87.2 74.1 71.0 100.0 193.0 157.8 M54 21.0500 47.7500 293 IVOHANANA FATIHITA 835 525.6 73.2 104.0 96.1 67.1 52.3 33.4 31.7 31.8 25.5 20.1 26.0 47.6 50.4 M55 18.6667 48.9333 22 RIANILA FETRAOMBY 1863 1280.2 245.0 233.0 216.0 146.0 107.0 100.0 104.0 140.0 94.4 80.8 85.2 115.0 138.4 M59 22.3833 46.1167 704 IHOSY IHOSY 1500 710.5 50.0 42.1 28.3 13.3 7.4 5.8 4.8 4.4 3.3 3.4 5.6 24.9 16.0 M64 21.0167 45.8000 527 MATSIATRA MALAKIALINA 11715 1099.5 652.0 531.0 431.0 166.0 92.6 77.4 64.0 58.8 47.3 39.1 90.2 680.0 243.4 M65 18.8833 48.1083 874 MANGORO MANGORO GARE 3600 1398.4 155.0 185.0 179.0 105.0 66.6 53.8 49.1 43.1 33.4 30.0 53.1 119.0 88.9 M66 22.9333 46.9667 545 MANANARA SUD MARANGATY 14160 783.7 496.0 545.0 435.0 249.0 145.0 110.0 108.0 115.0 76.8 61.9 108.0 303.0 227.8 M72 20.1167 47.0833 1376 SAHANIVOTRY PK 197 430 1451.2 18.1 21.4 18.2 12.6 8.1 6.1 5.5 4.7 3.7 4.0 8.1 13.8 10.3 M73 18.8631 47.4581 1260 IKOPA PONT DE MAHITSY 1684 1640.1 52.8 53.2 54.5 33.3 24.0 22.5 22.0 20.7 16.9 16.4 24.1 40.7 31.7 M75 18.8000 48.6000 374 VOHITRA ROGEZ (ANDEKALEKA) 1910 2153.8 105.0 116.0 132.0 77.4 54.9 53.2 56.8 58.6 45.8 36.2 41.3 62.1 69.7 M78 20.1333 47.0833 1426 MANANDONA SAHANIVOTRY 1450 2024.3 53.6 66.1 54.3 36.8 21.0 14.5 12.7 10.5 8.1 8.2 17.7 38.2 28.3 M81 23.5333 44.3167 79 ONILAHY TONGOBORY 27700 1413.1 373.0 327.0 229.0 87.2 56.5 51.6 45.8 43.8 40.3 48.7 121.0 327.0 145.2 M82 24.7000 45.0667 201 MENARANDRA TRANOROA 5330 1665.0 108.0 80.3 42.2 11.2 5.5 3.1 2.1 2.0 2.2 4.5 19.6 84.6 30.3 M83 25.3000 45.5000 88 MANOMBOVO TSIHOMBE 2712 1387.3 15.3 14.5 6.5 1.4 0.4 0.2 0.2 0.0 0.2 0.6 3.6 12.4 4.6 M84 19.6333 47.6833 1603 ONIVE TSINJOARIVO 3200 1419.6 137.0 166.0 149.0 89.2 47.3 34.3 30.8 27.1 20.2 16.6 42.4 110.0 72.0 M85 19.1333 47.5167 1360 AMDROMBA TSINJONY 350 2022.7 17.0 18.4 18.5 10.5 6.0 4.6 4.4 3.7 3.3 3.0 5.6 13.8 9.0 M86 21.3167 45.9861 600 MANANANTANANA TSITONDROINA 6510 1796.6 261.0 224.0 172.0 64.3 31.2 27.0 20.4 19.4 14.9 13.5 42.4 208.0 91.0 M87 21.2333 47.3833 1188 NAMORONA VOHIPARARA 445 1068.5 19.6 27.6 23.6 14.3 10.0 9.6 8.9 8.9 6.3 4.8 6.8 12.3 12.6 Tableau 13. Caractéristiques statistiques principales des stations de mesure de débit retenues. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 60 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Figure 14. Bassins versants des 33 sites hydroélectriques prometteurs SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 61 de 161 Small Hydro Madagascar Contract n°7171214 5.3.3.1 Détermination des paramètres caractéristiques des bassins versants Ces paramètres comprennent la météorologie (précipitations, température), la topographie et la morphologie (superficie, périmètre, altitude, pente, coefficient de Gravelius, dénivelée, etc.) des bassins versants. L’ensemble de ces paramètres sont calculés, par analyse spatiale, pour chacun des bassins versants jaugés et non-jaugés et sont repris dans le Tableau ci-dessous. STATION ALTITUDE (m) Précipitations annuelles (mm/y) GEOMETRIE Unité Ecart- Ecart- Superficie Périmètre ID hydrologique Min Max Moyenne type Min Max Moyenne type (km2) (km) Versant du M10 994.0 2473.0 1288.0 236.0 1367.0 1552.0 1441.1 40.7 2646.8 400.5 Tsaratanana Versant du M01 4.0 2874.0 742.0 526.0 1418.0 2081.0 1665.0 196.0 2772.5 265.5 Tsaratanana Versant du M07 5.0 2835.0 841.6 512.2 1434.0 2043.0 1640.1 167.1 1022.3 249.4 Tsaratanana M66 Versant Est 436.0 2639.0 863.1 240.7 765.0 1786.0 1150.7 245.0 14483.6 1055.2 M55 Versant Est 4.0 1543.0 674.7 345.0 1381.0 2714.0 2024.3 391.7 1874.4 364.1 M36 Versant Est 1.0 1444.0 496.1 365.7 1368.0 2421.0 2033.9 313.9 2068.2 431.9 M35 Versant Est 4.0 1462.0 730.8 359.0 1213.0 3031.0 1798.3 512.5 2109.1 417.9 M33 Versant Est 345.0 1836.0 993.3 336.7 1408.0 2392.0 1876.8 304.8 2394.7 384.0 M54 Versant Est 201.0 1696.0 927.1 330.3 1399.0 2406.0 1859.6 361.2 834.1 251.6 M31 Versant Est 1777.0 2292.0 2049.1 68.3 1544.0 1612.0 1585.7 14.6 106.3 65.2 M65 Versant Est 809.0 1619.0 1015.2 167.3 1253.0 1814.0 1524.3 137.1 3735.9 566.0 M84 Versant Est 1479.0 2626.0 1703.8 158.3 1369.0 1607.0 1451.2 51.3 3282.4 315.2 M21 Versant Est 640.0 1567.0 904.0 134.9 1071.0 1482.0 1188.1 74.5 8053.7 830.7 M87 Versant Est 1117.0 1582.0 1254.1 76.7 1285.0 1520.0 1398.4 54.9 390.6 147.6 M19 Versant Est 4.0 1538.0 775.5 342.1 1386.0 2745.0 2022.7 423.7 2613.5 399.1 M48 Versant Est 2.0 1543.0 624.2 387.5 1381.0 2903.0 2153.8 452.2 6059.7 679.6 M75 Versant Est 347.0 1538.0 956.8 153.7 1378.0 2618.0 1796.6 268.7 1895.8 378.1 M08 Versant Ouest 119.0 1364.0 725.2 367.4 1428.0 1710.0 1622.0 92.1 607.8 239.7 M09 Versant Ouest 60.0 1777.0 987.6 325.1 1221.0 1783.0 1478.6 138.2 11904.5 1092.5 M11 Versant Ouest 1226.0 1800.0 1456.4 95.3 1313.0 1469.0 1389.5 29.2 1545.5 347.0 M20 Versant Ouest 1293.0 1782.0 1513.4 84.0 1345.0 1425.0 1387.3 17.8 326.4 158.2 M32 Versant Ouest 383.0 2598.0 1189.1 272.5 1302.0 1837.0 1548.0 151.8 18515.1 1002.4 M39 Versant Ouest 921.0 2598.0 1361.0 165.6 1302.0 1642.0 1421.2 75.2 9532.8 660.7 M46 Versant Ouest 1176.0 2598.0 1433.7 151.1 1302.0 1560.0 1378.6 44.6 4221.0 402.4 M73 Versant Ouest 1224.0 1800.0 1444.4 103.8 1313.0 1471.0 1381.7 28.8 2422.6 293.3 M85 Versant Ouest 1321.0 2598.0 1584.8 205.2 1347.0 1560.0 1445.1 51.5 356.0 158.6 M23 Versant Ouest 752.0 2599.0 1257.3 406.5 923.0 1396.0 1068.5 114.5 613.3 176.9 M40 Versant Ouest 44.0 2599.0 772.1 368.9 732.0 1525.0 994.4 202.1 50354.3 1854.0 M59 Versant Ouest 684.0 1810.0 1094.0 230.8 764.0 1087.0 910.0 90.0 1542.4 417.1 M64 Versant Ouest 389.0 2001.0 1099.4 311.6 1116.0 1525.0 1280.2 61.1 11876.9 1175.7 M86 Versant Ouest 519.0 2094.0 1003.4 245.3 957.0 1385.0 1111.1 73.4 6617.4 803.7 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 62 de 161 Small Hydro Madagascar Contract n°7171214 STATION ALTITUDE (m) Précipitations annuelles (mm/y) GEOMETRIE Unité Ecart- Ecart- Superficie Périmètre ID hydrologique Min Max Moyenne type Min Max Moyenne type (km2) (km) M49 Versant Ouest 50.0 957.0 334.0 144.7 897.0 1294.0 1099.5 84.5 4705.6 541.4 M81 Versant Ouest 55.0 1815.0 705.2 293.8 551.0 1094.0 783.7 88.2 28579.3 1341.6 M42 Versant Ouest 3.0 2620.0 922.8 525.9 1092.0 1953.0 1419.6 117.2 45429.0 1528.4 M53 Versant Ouest 987.0 2376.0 1528.8 209.1 1334.0 1612.0 1441.6 53.9 7026.2 538.5 M72 Versant Ouest 1348.0 2060.0 1812.5 78.3 1392.0 1444.0 1413.1 10.2 432.8 144.6 M78 Versant Ouest 1333.0 2376.0 1701.0 167.9 1347.0 1569.0 1417.0 43.3 1437.3 211.2 M05 Versant Sud 4.0 1966.0 378.4 273.5 526.0 1296.0 793.9 169.0 13349.5 597.7 M51 Versant Sud 4.0 1299.0 283.8 287.8 1099.0 1786.0 1449.3 206.5 258.5 97.6 M15 Versant Sud 177.0 1966.0 601.6 315.9 817.0 1295.0 984.3 94.3 3870.1 475.4 M44 Versant Sud 27.0 1875.0 389.6 283.8 669.0 1138.0 854.6 104.9 1124.3 234.2 M83 Versant Sud 35.0 692.0 213.6 87.9 441.0 688.0 525.6 54.4 4076.2 423.0 M82 Versant Sud 155.0 1423.0 448.9 150.6 553.0 855.0 710.5 72.6 5368.0 532.6 Tableau 14. Caractéristiques principales des bassins versants jaugés. 5.3.3.2 Comparaison régionales Pour rappel, Madagascar est caractérisé par cinq grandes unités hydrologiques naturelles résultant de la superposition du découpage climatique et géomorphologique. Ces cinq grandes unités sont (i) le versant Nord, (ii) versant du Tsaratanana, (iii) versant Est, (iv) versant Ouest et (v) versant Sud. Les stations de mesure de débit ont été regroupées dans ces catégories et pour chacune de ces dernières, nous avons déterminé une relation entre les paramètres des modèles statistiques les plus pertinents (Weibull, GEV, Log-Normal ou Log-Peason type 3) et les caractéristiques des bassins versants déterminées lors de l’étape précédente. Bassins du Versant Est - Pour les bassins versants jaugés du versant Est (se déversant dans l’Océan Indien), il est apparu que le modèle statistique de type GEV était le plus adapté pour décrire la courbe des débits classés de ces sites. Les analyses de variance-covariance ont montrés que les paramètres de la distribution GEV étaient le plus corrélés avec l’altitude moyenne des bassins versant et la pluviométrie annuelle moyenne sur ces derniers. Les régressions entre ces variables explicatives et les paramètres des distributions de type GEV sont présentées à la Figure 15 ci- dessous. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 63 de 161 Small Hydro Madagascar Contract n°7171214 Figure 15. Variables explicatives des paramètres des modèles du Versant Est. Bassins du Versant Ouest - Pour les bassins versants jaugés du versant Ouest (se déversant dans le Canal du Mozambique), il est apparu que le modèle statistique de type Weibull était le plus adapté pour décrire la courbe des débits classés de ces sites. Les analyses de variance-covariance ont montrés que les paramètres de la distribution de Weibull étaient également le plus corrélés avec l’altitude moyenne des bassins versant et la pluviométrie annuelle moyenne sur ces derniers. Les régressions entre ces variables explicatives et les paramètres des distributions de type GEV sont présentées à la Figure 15 ci-dessous. Figure 16. Variables explicatives des paramètres des modèles du Versant Ouest. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 64 de 161 Small Hydro Madagascar Contract n°7171214 Bassins du Versant Tsaratanana – Pour les bassins versants jaugés du versant du Tsaratanana, seulement trois stations de mesure de débit ont été retenues dans notre étude hydrologique, dont une seule se trouve dans le bassin versant pour lequel des sites hydroélectriques prometteurs dans le cadre de cette étude ont été retenus. Par conséquent, l’estimation des caractéristiques statistiques des courbes des débits classés pour ces sites se fera par simple rapport de superficie de bassin versant. Bassins du Versant Sud – Aucun modèle n’a été déterminé pour ces versants étant donné qu’aucun des sites hydroélectriques prometteurs dans le cadre de cette étude n’a été retenu dans cette région. Bassins du Versant Nord – Aucun modèle n’a été déterminé pour ces versants étant donné qu’aucun des sites hydroélectriques prometteurs dans le cadre de cette étude n’a été retenu dans cette région. 5.3.3.3 Transfert des modèles aux sites d’intérêt et estimation des débits. Caractéristiques statistiques - Les caractéristiques statistiques des courbes des débits classés aux 34 sites hydroélectriques prometteurs dans le cadre de cette étude ont été estimées sur base des relations déterminées lors des étapes précédentes. Indice de confiance - Un indice de confiance sur les caractéristiques statistiques extrapolées aux sites non jaugés est finalement attribué à chacun d’eux sur base des éléments suivants : - Présence ou non d’une station de mesure à proximité raisonnable du site, dans le sous bassin versant ou plus largement dans le bassin versant ; - Présence d’une station de mesure dans un des bassins versants limitrophes ; - Comparaison avec les débits mesurés à proximité des sites lors de la campagne de visite de terrain réalisée entre septembre et Novembre 2014 (période d’étiage). Ces débits mesurés ne sont que des mesures ponctuelles mais étant réalisées à l’étiage, ces dernières permettent dans une certaine mesure de juger de la consistance des ordres de grandeurs résultant de l’extrapolation expliquée dans les sections précédentes. Les quantiles des débits extrapolés aux 33 sites hydroélectriques prometteurs identifiés dans le cadre de cette étude ainsi que les indices de confiance sont explicité dans le Tableau 15 ci-dessous. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 65 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Site Rivière Bassin versant Débit spécifique [L/s/km2] Modèle Indice de Commentaires Code Nom principal Qs95 Qs90 Qs70 Qs50 Qs30 Qs05 hydrologique confiance Ungauged sub basin (but river basin gauged elsewhere) - AD544 Analamanaha Analamanaha Tsiribihina 4.98 5.73 9.14 13.59 20.23 43.01 Weibull - Versant Ouest Medium Gauged at 0.26 m3/s in October 2014 Ungauged river basin (and no other adjacent gauged river AD158 Vohipary Mananara Mananara 15.96 18.74 26.77 35.19 47.71 106.00 GEV - Versant Est Low basin) Ungauged river basin (and no other adjacent gauged river AD160 Ilengy Mananara Mananara 11.38 13.47 19.62 26.21 36.23 85.42 GEV - Versant Est Low basin) Ungauged sub basin (but river basin gauged elsewhere) - AD337 Tsaravao Manankazo Betsiboka 5.00 5.64 8.93 13.72 21.45 50.69 Weibull - Versant Ouest Low Gauged at 1.5 m3/s in October 2014 Ungauged sub basin (but river basin gauged elsewhere) - AD411 Ambodimanga Laroka Rianila 29.08 33.39 46.02 59.47 79.81 178.28 GEV - Versant Est Medium Gauged at 10.86 m3/s in October 2014 Ungauged sub basin (river basin gauged downstream at AD465 Marianina Sahasarotra Tsiribihina 6.80 7.76 12.01 17.53 25.71 53.61 Weibull - Versant Ouest Low M42 but watershed ratio less than 10%) - Ungauged during site visit AD481 Tsinjoarivo Onive Mangoro 3.79 5.34 8.32 12.75 24.71 67.55 Gauging station at site High M84 gauging station at site location Ungauged sub basin (but river basin gauged downstream AD620 Behingitika Manandriana Mananjary 22.27 25.71 35.81 46.61 63.00 143.06 GEV - Versant Est Medium after ungauged confluence) - Gauged at 4.8 m3/s in October 2014 Ungauged sub basin (but river basin gauged downstream AD631 Antanjona Sahanofa Mananjary 17.83 20.56 28.76 37.76 51.80 124.78 GEV - Versant Est Medium after ungauged confluence) - Estimated at 7 m3/s in October 2014 Ungauged river basin (but adjacent gauged river basin) - AD644 Antaninaren Manabano Mananjary 30.85 35.97 50.33 64.78 85.38 172.71 GEV - Versant Est Medium Gauged at 3.5 m3/s in October 2014 Ungauged river basin (but adjacent gauged river basin) - AD652 Tambohorano Faravory Mananjary 25.19 29.12 40.51 52.51 70.43 154.86 GEV - Versant Est Medium Gauged at 10.0 m3/s in October 2014 Gauged river basin downstream (watershed area ratio 83%) AD691 Ambatosada Faraony Faraony 20.77 24.22 34.15 44.48 59.70 129.38 GEV - Versant Est Medium - Gauged at 14 m3/s in October 2014 Gauged river basin upstream (watershed area ratio 48%) - G191 Andriamanjavona Namorona Namorona 11.12 13.03 18.82 25.23 35.33 89.00 GEV - Versant Est High Gauged at 10.8 m3/s in October 2014 Ungauged sub basin (but river basin gauged downstream G407 Fanovana Sanatanora Rianila 17.98 20.77 29.10 38.18 52.25 124.25 GEV - Versant Est Medium after ungauged confluence) - Gauged at 8.32 m3/s in October 2014 Ungauged river basin (and no other adjacent gauged river SF011 SF011 Marimbona Marimbona 12.43 14.66 21.23 28.22 38.82 90.34 GEV - Versant Est Low basin) - Gauged at 64.23 m3/s in October 2014 Ungauged river basin (and no other adjacent gauged river SF019 SF019 Sandratsiona Maningory 5.96 7.38 11.56 16.05 22.89 56.58 GEV - Versant Est Low basin) - Gauged at 55.71 m3/s in October 2014 Ungauged river basin (and no other adjacent gauged river SF020 SF020 Sandratsio Maningory 3.49 4.59 7.85 11.38 16.80 44.00 GEV - Versant Est Low basin) - Gauged at 55.71 m3/s in October 2014 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 66 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Site Rivière Bassin versant Débit spécifique [L/s/km2] Modèle Indice de Commentaires Code Nom principal Qs95 Qs90 Qs70 Qs50 Qs30 Qs05 hydrologique confiance SF022 SF022 Nosivolo Mangoro 21.82 25.19 35.10 45.71 61.87 141.30 GEV - Versant Est Low Ungauged river basin - Gauged at 34 m3/s in October 2014 SF023 SF023 Nosivolo Mangoro 20.85 24.05 33.51 43.73 59.39 137.60 GEV - Versant Est Low Ungauged river basin - Gauged at 34 m3/s in October 2014 Gauged river basin upstream (watershed area ratio 32%) - SF038 SF038 Namorona Namorona 16.58 19.27 27.21 35.79 48.93 114.57 GEV - Versant Est Medium Gauged at 14.2 m3/s in October 2014 Ungauged river basin (but adjacent gauged river basin) - SF147 SF147 Iovay Rianila 21.66 25.11 35.17 45.78 61.67 137.04 GEV - Versant Est Medium Gauged at 4.98 m3/s in October 2014 Ungauged river basin (but adjacent gauged river basin) - SF148 SF148 Morongolo Rianila 24.08 27.94 39.07 50.68 67.85 146.95 GEV - Versant Est Medium Gauged at 8.84 m3/s in October 2014 Gauged river basin upstream (watershed area ratio 50%) - SF195 SF195 Namorona Namorona 10.53 12.37 17.94 24.12 33.88 86.07 GEV - Versant Est High Gauged at 10.27m3/s in October 2014 Ungauged river basin (but adjacent gauged river basin) - SF196 SF196 Besana Mananjary 31.24 36.35 50.73 65.29 86.20 176.23 GEV - Versant Est Medium Gauged at 2.4 m3/s in October 2014 Ungauged river basin (but adjacent gauged river basin) - SF204 SF204 Faraony Faraony 12.24 14.35 20.64 27.51 38.18 93.04 GEV - Versant Est Medium Gauged at 5.1 m3/s in October 2014 Ungauged sub basin (but river basin gauged downstream SF420 SF420 Sahatandra Rianila 16.80 19.45 27.34 35.97 49.35 118.10 GEV - Versant Est Medium after ungauged confluence) - Gauged at 8.32 m3/s in October 2014 Ungauged river basin (and no other adjacent gauged river SF533 SF533 Mananara Mananara 12.14 14.37 20.89 27.79 38.18 87.81 GEV - Versant Est Low basin) Watershed ratio with M21 gauging station (at Lake Alaotra outlet) watershed area SF118 SF118 Maningory Maningory 0.85 1.06 3.26 5.79 10.20 27.44 High M21 gauging station represents 95.6% of SF118 watershed Watershed ratio with M10 gauging station watershed area represents 90% of SF080 SF080 Maevarano Maevarano 1.79 2.23 4.57 9.39 22.65 59.56 High M10 gauging station SF080 watershed - Gauged at 12.3 m3/s in October 2014 Watershed ratio with Major affluent between M10 gauging station and SF079 site SF079 SF079 Maevarano Maevarano 1.79 2.23 4.57 9.39 22.65 59.56 Medium M10 gauging station (watershed area ratio of 59%) Watershed ratio with M21 gauging station (at Lake Alaotra outlet) watershed area SF015 SF015 Maningory Maningory 0.85 1.06 3.26 5.79 10.20 27.44 High M21 gauging station represents 99.3% of SF015 watershed Ungauged sub basin (but river basin gauged downstream - AD653 Vohinaomby Antsakoama Mongoky 2.64 3.02 5.18 8.59 14.40 38.09 Weibull - Versant Ouest Low watershed area ratio less than 10%) - Gauged at 0.3 m3/s in October 2014 Ungauged sub basin (but river basin gauged elsewhere) - AD601 Antaralava Imorona Tsiribihina 4.09 4.63 7.49 11.76 18.73 45.69 Weibull - Versant Ouest Medium Gauged at 1.2 m3/s in October 2014 Tableau 15. Débits spécifiques extrapolés aux 33 sites hydroélectriques prometteurs SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 67 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 5.4 EVALUATION ÉCONOMIQUE PRÉLIMINAIRE DES MEILLEURS SITES PROMETTEURS Afin d'évaluer économiquement les 33 site prometteurs visités, le consultant a adapté au contexte de Madagascar son logiciel "EconEval" qui permet de calculer les productions attendues et les coûts de projet à partir des caractéristiques de l'aménagement prévu, du contexte local et de l'hydrologie. À partir de la production et du coût, il déduit le LCOE (Levelized Cost of Energy - coût actualisé de l'énergie) pour chacun des sites permettant ainsi une comparaison harmonisée des sites. L’objectif du programme EconEval est la production d’une base de données complète, contenant :  Des informations de base, récoltées sur le terrain ou résultant d’un calcul préalable (pour l’hydrologie principalement),  Des informations textuelles quant à la nature du site, l’aménagement prévu, les coordonnées topographiques des ouvrages principaux,  Des informations résultant du calcul économique, tels que le productible annuel, le LCOE relatif à différents scénarios, etc. Cette base de données permet en outre la publication des fiches de sites standardisées. Un descriptif complet d'Econeval est présenté en annexe (chapitre 13.2). 5.4.1 Calcul du coût des aménagements Les éléments principaux qui sont pris en compte dans le calcul de coût sont résumés ci-dessous:  type d’aménagement (fil de l'eau / réservoir)  Crues de dimensionnement et courbe des débits classés  Conception des ouvrages (Barrage - Évacuateur de crue - Dessableur - Prise et ouvrage d’amenée (canal ou galerie) - Chambre de mise en charge ou cheminée d’équilibre - Conduite forcée - Centrale)  Équipements électromécaniques (+ types de turbines)  Accès  Ligne électrique Les prix unitaires utilisés pour l’estimation des coûts ont été déterminés sur base des coûts de matières premières observés dans la sous-région. 5.4.2 Calcul de la production électrique des sites potentiels Le calcul de la production électrique dépend du type d'aménagement envisagé (fil de l'eau ou réservoir) ainsi que du choix du débit d’équipement, lui-même fonction du mode de raccordement (réseau isolé ou interconnecté). L’énergie est estimée sur base de la courbe des débits classés disponible au terme de l’étude hydrologique explicitée à la section 5.2. On définit la puissance correspondant à chaque intervalle de débit associée au mode de fonctionnement envisagé. Pour chaque puissance ainsi définie, on peut déduire l’énergie produite sur chaque intervalle de temps. En SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 68 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 fonction du débit d’équipement, différents cas de figure existent. On considère que le débit d’équipement est toujours supérieur à 95 qui est le débit d’équipement minimum pour un aménagement au fil de l’eau fonctionnant en réseau isolé. 5.4.3 Calcul du LCOE (Levelized cost of energy - coût actualisé de l'énergie) Le coût actualisé de l’énergie (LCOE) est défini sur base des coûts d’investissements (Capex – Capital Expenditure), des coûts opérationnels (Opex – Operational expenditure) et de la production d’énergie attendue. Les coûts d’investissement concernent :  les coûts d’études et supervision des travaux (pris à 10% du coût total d’investissement),  les coûts d’investissement propres au génie civil et aux équipements (GC et EM),  les coûts de relocalisation et relatifs aux impacts environnementaux (pris à 10% du coût total d’investissement),  les coûts liés aux accès et au raccordement au réseau. Les coûts opérationnels annuels sont :  les coûts de remplacement de pièces usées : 0.25% du coût d’investissement GC et EM  les frais d’exploitation (O&M) : 10€ / kW installé  les frais d’assurance : 0.1% du coût d’investissement GC et EM Le LCOE est ensuite calculé sur base des productions attendues et des coûts suivant la formule suivante : ( + ) = ( ) Où NPV est la valeur actualisée nette (NPV : Net Present Value) qui est définie de la sorte : () = ∑ (1+) où n est le taux d’actualisation pris par défaut à 10%. Le coût actualisé de l’énergie peut être calculé sur n’importe quel intervalle de temps. Ici, il a été retenu de le calculer sur la durée de vie de l’aménagement, à savoir 50 ans. On considère que les frais de désinstallation s’élèvent à 10% du coût d’investissement GC et EM. 5.5 CARACTÉRISTIQUES PRINCIPALES DES SITES POTENTIELS VISITÉS Les 33 sites hydroélectriques prometteurs sélectionnés totalisent une puissance garantie de près de 176MW avec une production annuelle d’énergie de l’ordre de 1390GWh. Cette puissance et énergie pourraient augmenter jusqu’ à 448MW et 3260 GWh par an si l’ensemble des sites est équipé avec un débit correspondant au module (Q50%). À noter que pour trois sites AD160, SF038 et SF80 dimensionnés suivant 2 variantes (A ou B), c'est la variante avec le LCOE le plus faible qui a été retenue. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 69 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Ces 33 sites sont principalement répartis sur le Versant Est de Madagascar avec 13 et 15 sites dans les provinces de Fianarantsoa et Toamasina respectivement. Trois sites sont localisés dans la province d’Antananarivo et deux autres sites dans le Nord de la province de Mahajanga représentant 6.6% et 3.5% de la puissance garantie respectivement contre 58.7% dans la province de Toamasina et 31.2% dans la province de Fianarantsoa. Les 33 sites prometteurs (y compris 3 variantes) présentent une grande diversité en termes de schéma d’aménagement. En effet, suivant la distribution des hauteurs de chute brute illustrée à la Figure 17, on remarque que la hauteur de chute brute disponible varie de 15 mètres à 350 mètres pour le site AD544 sur la rivière Analamanaha. Vingt (20) sites ont une hauteur de chute brute supérieure ou égale à 50 mètres et 6 sites ont une hauteur de chute brute inférieure à 25 mètres. Hauteur de chute brute 400 Hauteur de chute brute (m) 350 300 250 200 150 100 50 0 AD544 AD465 AD644 AD411 AD631 AD691 AD337 AD481 AD158 AD620 AD652 AD601 AD653 SF147 SF196 SF533 SF118 SF020 G407 G191 SF011 SF079 SF195 SF019 SF015 SF023 SF148 SF420 SF022 SF080A SF204 SF038A AD160B Figure 17. Distribution de la hauteur de chute brute disponible aux 33 sites prometteurs La puissance garantie de ces sites varie quant à elle de 180kW au site AD653 à presque 20MW au site AD691 sur la rivière Faraony. Quatre (4) sites prometteurs ont une puissance garantie supérieure à 10MW et 9 sites ont une puissance garantie comprise entre 10MW et 5MW. Puissance garantie 25 Puissance garantie (MW) 20 15 10 5 0 AD644 AD691 SF533 AD158 SF023 SF011 SF118 AD631 AD481 SF020 AD411 G407 SF196 G191 AD465 SF019 SF147 AD652 SF079 SF195 AD620 SF015 SF204 SF148 AD337 AD544 AD601 AD653 SF022 SF420 SF038A AD160B SF080A Figure 18. Distribution de la puissance garantie disponible aux 33 sites prometteurs SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 70 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Dans le cas de figure où ces sites seraient équipés avec un débit d’équipement correspondant au module (Q50%), la puissance installée de ces sites varierait de 42MW au site AD691 à 600kW au site AD653. Il est à noter que les sites ayant la puissance garantie la plus importante n’ont pas nécessairement la puissance garantie la plus importante s’ils sont équipé avec un débit correspondant au Q50% en raison des caractéristiques hydrologiques différentes de chacun des sites. Puissance @Q50% 45 Puissance @Q50% (MW) 40 35 30 25 20 15 10 5 0 AD644 AD691 AD158 AD481 AD631 AD465 AD411 AD652 AD620 AD337 AD544 AD601 AD653 SF533 SF118 SF022 SF079 SF011 SF020 SF019 G407 SF015 G191 SF196 SF195 SF147 SF204 SF148 SF023 SF080A SF038A AD160B SF420 Figure 19. Distribution de la puissance disponible considérant un débit d'équipement Q50% aux 33 sites prometteurs SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 71 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 COORDONNEES BASSIN VERSANT CHUTE SITE INFORMATIONS ADMINISTRATIVES PLUIE ALTITUDE ALTITUDE GARANTIE @ Q50% LAT LON AIRE BRUTE MOYENNE MIN MAX RIVIERE PUISSANCE ENERGIE PUISSANCE ENERGIE CODE NOM (DD) (DD) PROVINCE REGION DISTRICT COMMUNE (mm/y) (m) (m) (km2) (m) (MW) (GWh/y) (MW) (GWh/y) AD544 Analamanaha -20.167 47.105 Fianarantsoa Amoron'i mania Ambositra Sahatsiho Ambohimanjaka 1406.4 1624.0 2122.0 54.1 Analamanaha 350.0 0.8 6.1 2.1 15.0 AD158 Vohipary -16.225 49.665 Toamasina Analanjirofo Mananara Antanambaobe 1780.2 80.0 1122.0 2494.8 Mananara 53.5 17.6 139.0 38.9 290.5 AD160 Ilengy - A -16.254 49.473 Toamasina Analanjirofo Mananara Tanibe 1590.8 836.0 836.0 1727.7 Mananara 24.0 3.9 30.8 9.0 66.8 AD337 Tsaravao -18.073 47.104 Antananarivo Analamanga Ankazobe Kiangara 1438.3 1190.0 1676.0 295.8 Manankazo 67.0 0.8 6.4 2.2 15.8 AD411 Ambodimanga -19.050 48.633 Toamasina Alaotra-Mangoro Moramanga Beforona 2289.0 377.0 1247.0 179.6 Laroka 123.0 5.3 41.8 10.8 81.9 AD465 Marianina -19.454 46.674 Antananarivo Vakinankaratra Faratsiho Miandrarivo 1622.8 1092.0 2315.0 415.7 Sahasarotra 187.0 4.4 34.5 11.3 81.1 AD481 Tsinjoarivo -19.638 47.683 Antananarivo Vakinankaratra Ambatolampy Tsinjoarivo 1451.5 1531.0 2606.0 3282.0 Onive 62.0 6.4 50.4 21.5 151.7 AD620 Behingitika -20.910 47.661 Fianarantsoa Vatovavy Fitovinany Ifanadiana Ambohimanga Atsimo 2018.9 530.0 1680.0 267.7 Manandriana 45.0 2.2 17.5 4.7 35.0 AD631 Antanjona -20.994 47.690 Fianarantsoa Vatovavy Fitovinany Ifanadiana Tsaratanana 1832.2 505.0 1851.0 393.6 Sahanofa 112.0 6.5 51.2 13.8 103.2 AD644 Antaninaren -21.069 47.912 Fianarantsoa Vatovavy Fitovinany Mananjary Ambodinonoka 2404.0 248.0 468.0 34.1 Manabano 180.0 1.6 12.2 3.3 24.6 AD652 Tambohorano -21.261 47.664 Fianarantsoa Vatovavy Fitovinany Ifanadiana Ifanadiana 2143.4 404.0 1289.0 413.6 Faravory 42.0 3.6 28.5 7.5 56.8 AD691 Ambatosada -21.749 47.780 Fianarantsoa Vatovavy Fitovinany Manakara-Sud Fenomby 1975.4 154.0 1438.0 1708.7 Faraony 67.5 19.8 156.1 42.4 318.3 G191 Andriamanjavona -21.382 47.600 Fianarantsoa Vatovavy Fitovinany Ifanadiana Ifanadiana 1569.3 460.0 1568.0 813.2 Namorona 61.0 4.6 36.0 10.4 76.8 G407 Fanovana -18.916 48.545 Toamasina Alaotra-Mangoro Moramanga Ambatovola 1841.3 611.0 1334.0 496.4 Sanatanora 68.0 5.0 39.6 10.7 80.0 SF011 SF011 -16.916 49.422 Toamasina Analanjirofo Soanierana-Ivongo Andapafito 1633.2 135.0 1203.0 1408.6 Marimbona 55.0 8.0 62.8 18.1 134.5 SF019 SF019 -17.184 49.268 Toamasina Analanjirofo Fenoarivo Atsinanana Vohipeno 1377.7 91.0 1361.0 2419.6 Sandratsiona 36.0 4.3 33.9 11.6 84.0 SF020 SF020 -17.145 49.202 Toamasina Analanjirofo Fenoarivo Atsinanana Vohipeno 1279.6 246.0 1361.0 2093.4 Sandratsio 90.0 5.4 43.0 17.7 126.2 SF022 SF022 -19.991 48.346 Toamasina Atsinanana Mahanoro Ambinanindrano 1999.9 191.0 1901.0 3489.7 Nosivolo 14.6 9.2 72.7 19.3 145.1 SF023 SF023 -20.003 48.201 Toamasina Atsinanana Marolambo Marolambo 1958.0 368.0 1901.0 2897.0 Nosivolo 24.0 12.0 94.8 25.2 189.5 SF038 SF038A -21.524 47.770 Fianarantsoa Vatovavy Fitovinany Ifanadiana Androrangavola 1791.5 153.0 1568.0 1224.6 Namorona 35.0 5.9 46.5 12.7 95.2 SF147 SF147 -18.403 48.933 Toamasina Atsinanana Ampasimanolotra Anjahamana 2002.0 362.0 1290.0 120.1 Iovay 170.0 3.6 28.7 7.7 57.8 SF148 SF148 -18.442 49.027 Toamasina Atsinanana Ampasimanolotra Anjahamana 2105.5 169.0 1463.0 216.7 Morongolo 24.0 1.0 8.2 2.2 16.4 SF195 SF195 -21.339 47.567 Fianarantsoa Vatovavy Fitovinany Ifanadiana Kelilalina 1546.0 551.0 1568.0 784.2 Namorona 50.0 3.4 27.0 7.8 58.1 SF196 SF196 -21.032 47.917 Fianarantsoa Vatovavy Fitovinany Mananjary Ambodinonoka 2414.3 229.0 675.0 117.4 Besana 151.0 4.6 36.1 9.6 72.2 SF204 SF204 -21.426 47.505 Fianarantsoa Vatovavy Fitovinany Ikongo Ambohimisafy 1617.5 515.0 1438.0 277.5 Faraony 45.0 1.3 9.9 2.8 21.1 SF420 SF420 -18.912 48.505 Toamasina Alaotra-Mangoro Moramanga Ambatovola 1794.8 763.0 1334.0 433.4 Sahatandra 20.0 1.2 9.5 2.6 19.4 SF533 SF533 -16.333 49.492 Toamasina Analanjirofo Mananara Sandrakatsy 1624.4 288.0 1122.0 1878.9 Mananara 95.0 17.9 141.2 41.0 304.6 SF118 SF118 -17.378 48.818 Toamasina Analanjirofo Vavatenina Andasibe 1190.0 648.0 1577.0 8422.6 Maningory 91.0 6.7 53.1 36.7 243.6 SF080 SF080A -14.598 48.441 Mahajanga Sofia Bealanana Beandrarezona 1438.1 552.0 2478.0 2952.9 Maevarano 60.0 2.6 20.7 13.7 89.3 SF079 SF079 -14.596 48.287 Mahajanga Sofia Analalava Ambaliha 1453.3 142.0 2478.0 4484.7 Maevarano 54.0 3.6 28.2 18.7 121.7 SF015 SF015 -17.402 48.726 Toamasina Alaotra-Mangoro Amparafaravola Andrebakely I 1188.4 747.0 1577.0 8109.6 Maningory 27.0 1.9 15.2 10.5 69.7 AD653 Vohinaomby -21.264 46.673 Fianarantsoa Haute matsiatra Ikalamavony Mangidy 1158.0 838.0 1819.0 381.1 Antsakoama 22.0 0.2 1.4 0.6 4.1 AD601 Antaralava -20.593 46.711 Fianarantsoa Amoron'i mania Ambatofinandrahana Itremo 1330.7 1163.0 2016.0 463.2 Imorona 32.0 0.5 4.0 1.4 10.2 AD160 Ilengy - B -16.254 49.473 Toamasina Analanjirofo Mananara Tanibe 1590.8 836.0 836.0 1727.7 Mananara 24.0 3.9 30.8 9.0 66.8 SF038 SF038B -21.524 47.770 Fianarantsoa Vatovavy Fitovinany Ifanadiana Androrangavola 1791.5 153.0 1568.0 1224.6 Namorona 35.0 10.1 79.4 21.7 162.7 SF080 SF080B -14.598 48.441 Mahajanga Sofia Bealanana Beandrarezona 1438.1 552.0 2478.0 2952.9 Maevarano 60.0 3.0 23.8 15.8 102.7 Tableau 16. Caractéristiques principales des sites hydroélectriques prometteurs visités SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 72 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 5.6 SÉLECTION DES SITES PRIORITAIRES POUR UN DÉVELOPPEMENT À COURT TERME Le processus de sélection des sites hydroélectriques prioritaires parmi les 33 sites prometteurs consiste en un processus de réflexion et d’analyse plus poussé et est explicité dans les sections ci- dessous. 5.6.1 Coûts des lignes La priorisation des sites se fait notamment par rapport au coût de production des ouvrages. Pour cela il est important de prendre en compte la distance et le coût des lignes qui peut être non négligeable dans les projets de petite hydro. Trois tensions, adaptées au système électrique malgache (35, 63 et 90 kV), ont été proposées avec les coûts unitaires suivants : Tension Section du cable Prix de la ligne au km (en kV) (en mm²) (en millier de $) 35 77.5 81.25 63 148 150 63 288 175 90 366 212.5 Le consultant n’a pas retenu les poteaux en bois pour les lignes de transport mais bien les poteaux béton. Le choix de la tension utilisée dépend à la fois de la puissance à évacuer, ainsi que de la distance à laquelle se situent les centres de consommation. Le tableau ci-dessous indique la distance maximale à laquelle on peut transporter l’énergie selon la puissance à évacuer, et la technologie utilisée. Cette limitation provient d’un critère physique (on souhaite limiter les pertes en lignes), et d’un critère économique (on impose de ne pas dépasser un certain coût pour les lignes, de peur que le projet ne soit plus rentable). Puissance Voltage (kV) Distance max (km) Voltage (kV) Distance max (km) (MW) 0 à 3 MW 35 35 63 60 3 à 5 MW 35 20 63 100 5 à 10 MW 63 75 90 160 10 à 15 MW 63 50 90 120 15 à 20 MW 63 35 90 72 20 à 30 MW 90 50 5.6.2 Identification de la demande L’attractivité d’un projet dépend de la demande énergétique qu’il va pouvoir satisfaire. Il n'est pas dans le mandat de l'étude d'analyser dans le détail la demande ni les autres sources possibles d'approvisionnement électrique (Thermique HFO, thermique GO, éolien, solaire, géothermie, biomasse, etc.) cependant, pour chaque site identifié l’énergie productible a été calculé (correspondant à l’énergie moyenne que l’on peut espérer produire). L’étape suivante consiste à SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 73 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 déterminer la production réelle : celle qui va répondre à la demande, et qui pourra donc être valorisée. Pour chaque site, il a été identifié les centres de consommation à proximité. Cela peut être :  Un réseau interconnecté auquel on peut se raccorder  Des groupes thermiques isolés appartenant à la Jirama ou à des privés. La valeur de la production actuelle de ces centres de consommation nous indique la demande énergétique que pourront satisfaire nos projets. Il est important que la puissance installée de nos projets ne soient pas démesurée par rapport aux centres de consommation à proximité, cela pourrait menacer la viabilité financière du projet. Le consultant a donc identifié :  tous les projets trop isolés, et pour lesquels il n’y a pas ou peu de demande à proximité;  tous les projets dont la puissance pour un débit Q50 est largement supérieure à la demande aux alentours. 5.6.3 Sélection des 20 sites prioritaires pour un développement à court terme Pour la sélection des 20 sites prioritaires, nous avons ensuite procédé par groupe d’ouvrages situés dans un même secteur géographique pouvant être connecté soit à un réseau existant soit à un centre isolé équipé d'un groupe thermique. En effet, tous les sites qui sont proches les uns des autres vont être en concurrence directe pour alimenter les mêmes centres de consommation. Il convient donc de les prioriser dans cette logique. Les critères retenus pour réaliser la sélection des 20 sites prioritaires sont présentés dans la grille ci- dessous : 1. Groupement de sites pour un même centre ou réseau de distribution/consommation; 2. Puissance prévue comprise entre 1 et 20 MW; 3. Q50% et ouvrages hydrauliques adaptés à la petite hydraulique [Q50% < 50 m³/s]; 4. LCOE (hors accès et hors lignes) < 70 US$/MWh ou LCOE (avec accès et lignes) < 120 US$/MWh (Réseau interconnecté) ou < 200 US$/MWh (Site isolé); 5. Pas de contrainte environnementale évidente y compris le transport solide. Nous passons en revue ci-dessous les 5 critères retenus : Groupement de sites pour un même centre ou réseau de distribution/consommation Les projets sont groupés par possibilité de connexion au centre de consommation le plus proche, soit un des 3 réseaux interconnectés, soit un réseau isolé équipé d'un groupe électrogène. Puissance prévue comprise entre 1 et 20 MW SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 74 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Ce critère est clairement énoncé dans les termes de référence. A noter cependant que ce critère avait été légèrement adapté lors des phases précédentes étant donné la grande incertitude sur les données collectées. Nous ne voulions pas risquer d'éliminer de bons projets. Remarquons tout de même que certains sites sont situés dans des régions où l'incertitude sur les données hydrologiques est très grande, ce qui peut avoir une influence positive ou négative sur la capacité installée ou la production. Q50% et ouvrages hydrauliques adaptés à la petite hydraulique [Q50% < 50 m³/s] Afin de rester dans les gammes de débits et d'équipements qui relèvent de la petite hydraulique, il est recommandé de ne pas dépasser 50 m³/s. Au dessus de ces débits, les projets commencent à être plus complexes : les crues importantes nécessite des dimensions d'ouvrages d'évacuation de crue adaptées, les ouvrages de transport d'eau devient conséquents et les risques budgétaires plus importants. LCOE (hors accès et hors lignes) < 70 US$/MWh ou LCOE (avec accès et lignes) < 120 US$/MWh Le consultant, dans le respect des contraintes économiques, a fixé un seuil de maximum 70 US$/MWh en tenant compte uniquement du projet sans les coûts d'accès et de raccordement (ce qui en fait un bon projet ou pas). De manière conservatrice nous retenons la position intermédiaire dans la fourchette des coûts au kWh de la Jirama 2011 (40 à 100 US$/MWh) soit 70 US$/MWh. Un deuxième indicateur économique consiste à regarder le LCOE du projet incluant les coûts d'accès et de raccordement au réseau ou à un centre isolé. Nous retenons comme plafond 120 US$/MWh pour les sites pouvant être raccordé à un des trois réseaux interconnectés et 200 US$/MWh pour les sites isolés connectés à un groupe thermique. Pas de contrainte environnementale évidente y compris le transport solide Les visites de sites nous ont permis d'identifier des critères immédiatement identifiables limitant le développement des sites potentiels prometteurs. Citons, la mitoyenneté avec une zone protégée, la présence de Lavaka ou encore un transport solide important même en saison sèche. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 75 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Figure 20 Processus de sélection des 20 sites prioritaires SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 76 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Les projets au coût de production avec lignes et accès les plus faibles seront les plus attractif et compétitifs par rapport au thermique. Par contre un site qui parait moins intéressant peut-être prioritaire s’il est situé dans une région où aucun autre projet n’a été identifié. Il est alors attractif si son coût de production est meilleur que celui du thermique gasoil de remplacement. A titre de comparaison, le coût au MWh pour différentes sources de production provenant d'une présentation de la JIRAMA (2011) sont reprises dans le tableau ci-dessous : Thermique Thermique Unité Hydro Eolienne Solaire HFO GO Investissement $/kW 1500 à 3000 800 à 1000 800 à 1200 Exploitation % 1,50% 14% 7,20% Coût par MWh (2011) US$/MWh 40 à 100 180 à 250 300 à 340 250 à 290 460 Tableau 17 coûts au MWh pour différentes sources de production Pour information, les prix considérés en 2012 dans l’étude de l’ouvrage Antetezambato sont présentés dans le tableau suivant. Prix JIRAMA (*) en 2012 GO HFO Densité 0,84 0,94 Prix moyen constaté en €/kg 1,03 0,71 Consommation moyenne en litre/kWh 300 240 Consommation moyenne en gramme/kWh 252 225 Coût moyen des combustibles en €/MWh 260 160 Tableau 18 Niveaux de prix des combustibles GO et FO (*) Hors TVA : 20% Actuellement les prix sont nettement inférieurs, mais c’est une situation conjoncturelle, liée à la concurrence du gaz de schiste sur le pétrole. Il est important de noter que cette priorisation a été faite sur des critères économiques (coût de production et demande énergétique locale) et techniques. Cependant des données complémentaires préliminaires à recueillir et qui n’ont pas été intégrés à ce stade des études permettrons de réaliser un classement final en fin de la phase 4 (notamment : mesures hydrologiques, géologie de surface, délais d'exécution, socio-économiques). Les tableaux ci-après présentent les différents groupes de sites regroupés en fonction des centres de consommations desservis, avec leur priorisation et les commentaires du Consultant. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 77 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Code Nom Groupe Grid / Isolated Commune Rivière SF079 SF079 Réseau isolé Ambaliha Maevarano A SF080 SF080A Réseau isolé Beandrarezona Maevarano AD158 Vohipary Réseau isolé Antanambaobe Mananara AD160 Ilengy - B B Réseau isolé Tanibe Mananara SF533 SF533 Réseau isolé Sandrakatsy Mananara SF011 SF011 Réseau isolé Andapafito Marimbona SF019 SF019 C Réseau isolé Vohipeno Sandratsiona SF020 SF020 Réseau isolé Vohipeno Sandratsio SF015 SF015 Réseau isolé Andrebakely I Maningory D SF118 SF118 Réseau isolé Andasibe Maningory AD337 Tsaravao E Réseau isolé Kiangara Manankazo SF147 SF147 RIT Anjahamana Iovay F SF148 SF148 RIT Anjahamana Morongolo AD411 Ambodimanga RIA Beforona Laroka AD465 Marianina RIA Miandrarivo Sahasarotra AD481 Tsinjoarivo RIA Tsinjoarivo Onive G Sahatsiho AD544 Analamanaha RIA Analamanaha Ambohimanjaka G407 Fanovana RIA Ambatovola Sanatanora SF420 SF420 RIA Ambatovola Sahatandra SF022 SF022 RIA Ambinanindrano Nosivolo H SF023 SF023 RIA Marolambo Nosivolo AD601 Antaralava I Réseau isolé Itremo Imorona AD653 Vohinaomby J Réseau isolé Mangidy Antsakoama AD620 Behingitika K Réseau isolé Ambohimanga Atsimo Manandriana AD644 Antaninaren Réseau isolé Ambodinonoka Manabano L SF196 SF196 Réseau isolé Ambodinonoka Besana AD631 Antanjona RIF Tsaratanana Sahanofa AD652 Tambohorano RIF Ifanadiana Faravory G191 Andriamanjavona RIF Ifanadiana Namorona M SF038 SF038A RIF Androrangavola Namorona SF195 SF195 RIF Kelilalina Namorona SF204 SF204 RIF Ambohimisafy Faraony Réseau isolé AD691 Ambatosada N Fenomby Faraony (problème puissance importante) Tableau 19 Groupes de sites suivant leur option de raccordement Les 14 groupes (notés de A à N) comprenant les 33 sites prometteurs sont représentés sur la carte de la figure suivante. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 78 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Figure 21 Carte de localisation des groupes de sites prometteurs SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 79 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 5.6.4 Analyse par groupe (connexion au centre de distribution/consommation) Groupe A : connexion à un réseau isolé (Bealanana/Antsohihy, Antsohihy/Ambanja, Nosybe) LCOE Bassin Puissance Energie LCOE @Q50% Dessablage Contrainte Q50% Hbrute CAPEX Code Nom versant @ Q50% @ Q50% @Q50% + ligne 1 - nécessaire environ- Sélection (m3/s) (m) (MUS$) (km2) (MW) (GWh/y) (US$/MWh) +accès 2 - intense nementale (US$/MWh) Transport SF079 SF079 4484,7 42,10 54,0 18,7 121,7 129,4 126,9 178,2 2 - solide SF080 SF080A 2952,9 27,72 60,0 13,7 89,3 41,9 56,9 142,4 1 Faible - Le tableau précédant regroupe les 2 sites SF079 et SF080. Ces sites d’une puissance installée de 14 MW et 19 MW se situent au nord à proximité des localités de Bealanana, Antsohihy et Ambanja. Les investissements à engager pour réaliser le réseau compris entre 200 et 300 km pénalisent beaucoup ces projets. A noter que le site SF080 devra être équipé d'un système de dessablage efficace et ce pour des débits importants. Le manque à gagner lié aux opérations de dessablage sera un critère à analyser dans le détail si un jour ce site devait être retenu. Groupe B : connexion à un réseau isolé (Ambodiatafana, Mananara Avaratra, Sainte-Marie) LCOE Bassin Puissance Energie LCOE @Q50% Dessablage Contrainte Q50% Hbrute CAPEX Code Nom versant @ Q50% @ Q50% @Q50% + ligne 1 - nécessaire environ- Sélection (m3/s) (m) (MUS$) (km2) (MW) (GWh/y) (US$/MWh) +accès 2 - intense nementale (US$/MWh) Transport AD158 Vohipary 2494,8 87,80 53,5 38,9 290,5 130,0 54,1 63,0 2 - solide Transport AD160 Ilengy - B 1727,7 45,28 24,0 9,0 66,8 29,3 53,1 120,0 2  solide Transport SF533 SF533 1878,9 52,22 95,0 41,0 304,6 108,5 43,4 54,0 2 - solide Le tableau précédant regroupe les 3 sites de AD158, AD160 et SF533. Ces sites d’une puissance installée de 9 à 40 MW se situent au nord de l’ile de Sainte Marie et à plus de 100 km ce qui les rend moins compétitif économiquement. D'un point de vue de la demande actuelle, seul le plus petit site est envisageable et pourrait soutenir le développement des activités côtières jusqu'à Maroantsetra. Une planification en plusieurs phases du site AD160 doit être envisagée au regard de la faible consommation actuelle dans la zone. AD160 pourra être raccordé dans un premier temps au centre de Mananara Avaratra qui dispose d'un groupe de 905 kW, d'un réseau de distribution et d'un peu moins de 1200 abonnés. Sainte-Marie dispose d'un groupe de 1800 kW, d'un réseau de distribution et d'un peu moins de 1500 abonnés. Ambodiatafana dispose d'un groupe de 30 kW. Il est important de garder à l’esprit que les rivières de cette zone de Madagascar ne sont actuellement pas jaugées et que l’hydrologie y est très incertaine. Par conséquent, les paramètres techniques et économiques mentionnés ci-dessus sont indicatifs et pourraient différer significativement de nouvelles estimations basées sur des informations hydrologiques disponibles dans le futur. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 80 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Groupe C : connexion à un réseau isolé (Fenoarivo, Sainte-Marie) LCOE Bassin Puissance Energie LCOE @Q50% Dessablage Contrainte Q50% Hbrute CAPEX Code Nom versant @ Q50% @ Q50% @Q50% + ligne 1 - nécessaire environ- Sélection (m3/s) (m) (MUS$) (km2) (MW) (GWh/y) (US$/MWh) +accès 2 - intense nementale (US$/MWh) SF011 SF011 1408,6 39,76 55,0 18,1 134,5 71,5 64,0 81,0 1 Faible  Transport SF019 SF019 2419,6 38,84 36,0 11,6 84,0 42,4 60,9 100,8 2  solide SF020 SF020 2093,4 23,82 90,0 17,7 126,2 43,5 42,1 77,4 1 Faible  Le tableau précédant regroupe les 3 sites SF011, SF019 et SF020. Ces sites d’une puissance installée comprise entre 12 et 18 MW se situent au sud de l’ile de Sainte Marie et au nord de la localité de Fenerife et respectivement à 60, 85 et 90 km. Ils peuvent alimenter la zone côtière et l'île de Sainte- Marie. Sainte-Marie dispose d'un groupe de 1800 kW, d'un réseau de distribution et d'un peu moins de 1500 abonnés, Fenoarivo dispose d'un groupe de 2340 kW, d'un réseau de distribution et d'un peu plus de 2300 abonnés Ces trois projets présentent de bonnes caractéristiques générales et peuvent être retenus. A noter que SF019 et SF020 sont deux sites en cascade et leur aménagement conjoint permettrait de réaliser des économies d'échelle notamment pour les pistes et routes d'accès et pour la ligne de transport. Il est important de garder à l’esprit que les rivières de cette zone de Madagascar ne sont actuellement pas jaugées et que l’hydrologie y est très incertaine. Par conséquent, les paramètres techniques et économiques mentionnés ci-dessus sont indicatifs et pourraient différer significativement de nouvelles estimations basées sur des informations hydrologiques disponibles dans le futur. Groupe D : connexion à un réseau isolé (Lac Alaotra) LCOE Bassin Puissance Energie LCOE @Q50% Dessablage Contrainte Q50% Hbrute CAPEX Code Nom versant @ Q50% @ Q50% @Q50% + ligne 1 - nécessaire environ- Sélection (m3/s) (m) (MUS$) (km2) (MW) (GWh/y) (US$/MWh) +accès 2 - intense nementale (US$/MWh) Transport SF015 SF015 8109,6 46,92 27,0 10,5 69,7 30,1 52,4 72,8 2  solide Transport SF118 SF118 8422,6 48,73 91,0 36,7 243,6 75,8 38,2 48,9 2  solide Les sites SF 015 et SF 118 ci-dessus présentent certaines spécificités. Leur hydrologie est caractérisée par un étiage particulièrement marqué, à cause du lac Alaotra situé à l’amont et de prélèvements importants pour l’irrigation en saison de basses eaux. Un réseau privé opéré par la société BETC est présent dans la zone du lac et devra être pris en compte pour tout nouveau projet dans la zone. BETC est en train de développer le projet Hydroélectrique d'Androkabe de 1.6 MW. Pour les unités de production thermiques existantes autour du Lac Alaotra, Imerimandroso dispose d'un groupe de 64 kW, Ambatosoratra dispose également d'un groupe de 64 kW, Ambatondrazaka dispose d'un groupe de 3440 kW, Ampitatsimo dispose d'un groupe de 64 kW, Tanambe dispose d'un groupe de 930 kW, Amparafaravola dispose d'un groupe de 376 kW, Andilamena dispose d'un groupe de 476 kW et Bejofo dispose d'un groupe de 60 kW. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 81 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Ainsi, choisir un débit d’équipement de Q50 peut présenter un certain risque hydrologique puisque on n’aurait que très peu de production à l’étiage. Il semble intéressant de sous dimensionner le site SF 118 pour obtenir une puissance plus faible (plus en adéquation avec la demande locale), tout en ayant une puissance garantie plus élevée. En conclusion, le site SF 118, qui aurait pu être éliminé car sa puissance est trop importante par rapport à la demande locale a été conservé dans l’idée d’être sous dimensionné pour offrir une puissance garantie intéressante. L'étude comparative des deux sites après récolte des éléments techniques complémentaires (hydrologie, géologie, etc.) permettra de mieux planifier le développement de cette zone. Groupe E : connexion à un réseau isolé (Ankazobe) LCOE Bassin Puissance Energie LCOE @Q50% Dessablage Contrainte Q50% Hbrute CAPEX Code Nom versant @ Q50% @ Q50% @Q50% + ligne 1 - nécessaire environ- Sélection (m3/s) (m) (MUS$) (km2) (MW) (GWh/y) (US$/MWh) +accès 2 - intense nementale (US$/MWh) Transport AD337 Tsaravao 295,8 4,06 67,0 2,2 15,8 30,5 228,8 287,0 2 solide - Le site AD 337 d’une puissance installée de 2 MW se situe au Nord de Tananarive. Compte tenu de sa faible capacité, des problèmes liés à la gestion du transport solide et de son coût au kWh il a été éliminé par le Consultant parce que trop coûteux. Groupe F : connexion au RIT (Toamasina) LCOE Bassin Puissance Energie LCOE @Q50% Dessablage Contrainte Q50% Hbrute CAPEX Code Nom versant @ Q50% @ Q50% @Q50% + ligne 1 - nécessaire environ- Sélection (m3/s) (m) (MUS$) (km2) (MW) (GWh/y) (US$/MWh) +accès 2 - intense nementale (US$/MWh) SF147 SF147 120,1 5,50 170,0 7,7 57,8 26,2 54,7 115,3 1 Faible  Transport SF148 SF148 216,7 10,98 24,0 2,2 16,4 8,8 64,3 205,4 2  solide Le tableau précédant regroupe les 2 sites SF 147 et SF148. Ces sites d’une puissance installée comprise entre 2 et 8 MW se situent à proximité de la localité de Toamasina et à respectivement 65 et 55km. Ils sont économiquement moyennement attractifs. Cependant, ces deux sites pourraient constituer une bonne alternative pour substituer de l'énergie thermique du réseau de Toamasina à un coût restant compétitif. Toamasina dispose de groupes thermiques de 30.6 MW et de 18 MW, d'un réseau de distribution et d'un peu plus de 28000 abonnés. Le RIT est également alimenté par la centrale de Volobe de 6,7 MW. Le site SF148 pourrait voir son indicateur économique (LCOE incluant ligne et accès) par un aménagement préalable du SF147. C'est pour cette raison qu'il n'a pas été exclu, malgré un LCOE défavorable et une gestion du transport solide qu'il faudra prendre en compte. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 82 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Groupe G : connexion au RIA (Antananarivo) LCOE Bassin Puissance Energie LCOE @Q50% Dessablage Contrainte Q50% Hbrute CAPEX Code Nom versant @ Q50% @ Q50% @Q50% + ligne 1 - nécessaire environ- Sélection (m3/s) (m) (MUS$) (km2) (MW) (GWh/y) (US$/MWh) +accès 2 - intense nementale (US$/MWh) AD411 Ambodimanga 179,6 10,68 123,0 10,8 81,9 24,6 36,7 46,3 1 Faible  Transport AD465 Marianina 415,7 7,29 187,0 11,3 81,1 38,1 56,8 72,5 2 solide / - Lavaka Transport AD481 Tsinjoarivo 3282,0 41,85 62,0 21,5 151,7 54,2 43,6 50,3 2 - solide Compétition AD544 Analamanaha 54,1 0,74 350,0 2,1 15,0 12,2 97,7 114,3 1  irrigation G407 Fanovana 496,4 18,95 68,0 10,7 80,0 22,0 33,8 39,9 1 Faible  Zone SF420 SF420 433,4 15,59 20,0 2,6 19,4 9,6 60,0 76,7 1 - protégée Le tableau précèdent regroupe 6 sites AD411, AD465, AD481, AD544, G407 et SF420 qui peuvent être connectés au RIA (Antananarivo). Ces sites d’une puissance installée comprise entre 3 et 22 MW. Les sites AD 465 et AD 544 se présentent comme des concurrents éventuels d’autres aménagements comme celui de Lily (3,5 MW). Les sites AD465- Marianina et AD481-Tsinjoarivo présentent des eaux très chargées en sédiment, même durant les étiages. Des aménagements de dessablage et dégravage sont à prévoir sur ces sites et ce pour des débits importants. Le manque à gagner lié aux opérations de dessablage sera un critère important à analyser dans le détail si un jour ce site devait être retenu. Dans le cadre de cette étude, ces sites n'ont pas été jugés prioritaires en raison de ces éléments techniques. Le site AD465- Marianina présente de nombreux Lavaka (Glissement/ravines) qui peuvent potentiellement rendre sa mise en œuvre et son exploitation difficile voir impossible. Un site, le SF420 borde une zone protégée sur sa rive gauche et ne présente pas de configuration particulièrement favorable. Le consultant recommande de ne pas retenir ce site dans les 20 sites prioritaires. Le site AD544 ne peut être envisagé que comme projet intégré irrigation/hydro-électricité car il est actuellement exploité de manière artisanale à des fins d'irrigation. Deux barrages à réhabiliter ont été construit antérieurement. Un aménagement intégré de ce site permettrait d'améliorer son LCOE en intégrant son potentiel économique agricole mais aussi son impact social. Cela permettrait également de stabiliser son environnement en constante dégradation due à l'irrigation et au drainage incontrôlé. Le site AD544 n’a donc pas été retenu comme prioritaire par le Consultant mais se classe en deuxième rang et peut être discuté pour intégrer la sélection des 20 sites prioritaires. A noter qu'il permettrait de fournir le RIA via le poste de Sahanivotry. Groupe H : connexion en isolé pour alimenter les villes et villages côtiers ou connexion au RIA (Antananarivo) LCOE Bassin Puissance Energie LCOE @Q50% Dessablage Contrainte Q50% Hbrute CAPEX Code Nom versant @ Q50% @ Q50% @Q50% + ligne 1 - nécessaire environ- Sélection (m3/s) (m) (MUS$) (km2) (MW) (GWh/y) (US$/MWh) +accès 2 - intense nementale (US$/MWh) SF022 SF022 3489,7 159,53 14,6 19,3 145,1 63,3 52,7 91,1 2 Transport - SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 83 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 solide Transport SF023 SF023 2897,0 126,69 24,0 25,2 189,5 57,1 36,9 60,5 2 solide - Le tableau précédant regroupe les 2 sites SF022 à SF023. Ces sites d’une puissance installée de l’ordre de 20 à 25 MW sont relativement éloignés des centres de consommation et difficilement connectables au RIA à partir de la localité de Moramanga. Etant donné les débits particulièrement importants constatés lors de la visite de terrain et lors de l'étude hydrologique, ces sites ne sont pas retenus par le processus de sélection. A noter que cela n'enlève rien à leur caractère intrinsèque et que dans un futur éloigné, ces sites pourront être mis en valeur lorsque les accès et lignes passeront à proximité moyennant la prise en compte préalable de la gestion du transport solide. Il est important de garder à l’esprit que les rivières de cette zone de Madagascar ne sont actuellement pas jaugées et que l’hydrologie y est très incertaine. Par conséquent, les paramètres techniques et économiques mentionnés ci-dessus sont indicatifs et pourraient différer significativement de nouvelles estimations basées sur de informations hydrologiques disponibles dans le futur. Groupe I : connexion en isolé pour alimenter Ambatofinanhandrana et Manandriana LCOE Bassin Puissance Energie LCOE @Q50% Dessablage Contrainte Q50% Hbrute CAPEX Code Nom versant @ Q50% @ Q50% @Q50% + ligne 1 - nécessaire environ- Sélection (m3/s) (m) (MUS$) (km2) (MW) (GWh/y) (US$/MWh) +accès 2 - intense nementale (US$/MWh) Transport solide / AD601 Antaralava 463,2 5,45 32,0 1,4 10,2 5,9 69,7 114,0 2  Compétition irrigation De manière relativement similaire au site AD544 - Analamanaha, le site AD601 - Antaralava ne peut être envisagé que comme projet intégré irrigation/hydro-électricité car il est actuellement exploité à des fins d'irrigation via un seuil existant. Un aménagement intégré de ce site permettrait d'améliorer son LCOE en intégrant son potentiel économique agricole mais aussi son impact social. Le site AD601 bien que moins prioritaire peut intégrer la sélection des 20 sites prioritaires car il peut être raccordé au centre d'Ambatofinandrahana qui dispose d'un groupe de 248 kW, d'un réseau de distribution et d'un peu moins de 431 abonnés. Groupe J : connexion en isolé pour alimenter Ikalamavony LCOE Bassin Puissance Energie LCOE @Q50% Dessablage Contrainte Q50% Hbrute CAPEX Code Nom versant @ Q50% @ Q50% @Q50% + ligne 1 - nécessaire environ- Sélection (m3/s) (m) (MUS$) (km2) (MW) (GWh/y) (US$/MWh) +accès 2 - intense nementale (US$/MWh) Transport AD653 Vohinaomby 381,1 3,27 22,0 0,6 4,1 4,1 117,7 175,8 2  solide Le site AD653 de ~ 1MW présente un coût peu attractif au kWh. Le site AD653 bien que moins prioritaire peut intégrer la sélection des 20 sites prioritaires car il peut être raccordé au centre de SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 84 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Ikalamavony qui dispose d'un groupe de 290 kW, d'un réseau de distribution et d'un peu moins de 400 abonnés. Groupe K : connexion en isolé pour alimenter Ambohimanga du Sud ou le RIF LCOE Bassin Puissance Energie LCOE @Q50% Dessablage Contrainte Q50% Hbrute CAPEX Code Nom versant @ Q50% @ Q50% @Q50% + ligne 1 - nécessaire environ- Sélection (m3/s) (m) (MUS$) (km2) (MW) (GWh/y) (US$/MWh) +accès 2 - intense nementale (US$/MWh) AD620 Behingitika 267,7 12,48 45,0 4,7 35,0 12,5 43,5 59,6 1 Faible  Le tableau précédant présente le site AD620. Ce site d’une puissance installée de 5 MW pourrait alimenter au sud la localité d’Ambohimanga du Sud. Un nouveau réseau est à créer, cette ville n'étant alimentée que par des petits groupes électrogènes individuels. A noter que dans le futur il existe une possibilité d'augmenter la capacité du site AD620 par l'exploitation (en cascade) d'une série de chutes en aval de la centrale planifiée. Groupe L : connexion en isolé pour alimenter Betampona et Mananjary LCOE Bassin Puissance Energie LCOE @Q50% Dessablage Contrainte Q50% Hbrute CAPEX Code Nom versant @ Q50% @ Q50% @Q50% + ligne 1 - nécessaire environ- Sélection (m3/s) (m) (MUS$) (km2) (MW) (GWh/y) (US$/MWh) +accès 2 - intense nementale (US$/MWh) Transport AD644 Antaninaren 34,1 2,21 180,0 3,3 24,6 17,5 85,3 125,8 2 solide - SF196 SF196 117,4 7,67 151,0 9,6 72,2 20,1 34,1 54,4 1 Faible  Le tableau précédant regroupe les 2 sites AD644 et SF196. Ces sites d’une puissance installée comprise entre 3 et 10 MW peuvent alimenter Mananjary en passant par Vohilava. Mananjary dispose d'un groupe de 1304 kW, d'un réseau de distribution et d'un peu plus de 2300 abonnés et Vohilava dispose d'un groupe de 30 kW. Le site AD644 n'est pas retenu car les apports solides risquent de pénaliser son fonctionnement. Groupe M : connexion au RIF (Fianarantsoa) LCOE Bassin Puissance Energie LCOE @Q50% Dessablage Contrainte Q50% Hbrute CAPEX Code Nom versant @ Q50% @ Q50% @Q50% + ligne 1 - nécessaire environ- Sélection (m3/s) (m) (MUS$) (km2) (MW) (GWh/y) (US$/MWh) +accès 2 - intense nementale (US$/MWh) AD631 Antanjona 393,6 14,86 112,0 13,8 103,2 36,0 42,4 57,3 1 Faible  AD652 Tambohorano 413,6 21,72 42,0 7,5 56,8 24,0 51,2 58,9 1 Faible  G191 Andriamanjavona 813,2 20,52 61,0 10,4 76,8 27,6 43,6 48,1 1 Faible  SF038 SF038A 1224,6 43,83 35,0 12,7 95,2 35,4 45,3 59,5 1 Faible  SF195 SF195 784,2 18,92 50,0 7,8 58,1 16,2 34,3 54,4 1 Faible  SF204 SF204 277,5 7,63 45,0 2,8 21,1 12,4 70,9 101,2 1 Faible - SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 85 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 L’ensemble des 6 sites proposés AD631, AD652, G191, SF038, SF195 et SF204 sont situés principalement à l’Est de la localité de Fianarantsoa. Ils permettraient en priorité d’alimenter et de renforcer le Réseau Interconnecté de Fianarantsoa (RIF) à moyen et long terme et d’alimenter ultérieurement les deux centres isolés de Mananjary et Manakara sur la côte Est de Madagascar. Les sites SF195, G191 et SF038 fonctionnent en cascade sur la Namorona sur laquelle est déjà aménagée la centrale de Namorona 1 au fil de l’eau de 5,6 MW. Cfr. Chapitre 2.12 du « Hydro Planning report » pour plus de renseignements. Groupe N : connexion en isolé pour alimenter un futur réseau côtier allant de Mananjary à Farafangana LCOE Bassin Puissance Energie LCOE @Q50% Dessablage Contrainte Q50% Hbrute CAPEX Code Nom versant @ Q50% @ Q50% @Q50% + ligne 1 - nécessaire environ- Sélection (m3/s) (m) (MUS$) (km2) (MW) (GWh/y) (US$/MWh) +accès 2 - intense nementale (US$/MWh) Transport AD691 Ambatosada 1708,7 76,00 67,5 42,4 318,3 144,0 54,7 63,6 2 solide - Le tableau précédant présente le site AD691. Ce site pourrait être raccordé aux localités côtières de Mananjary, Manakara, Vohipeno, Ankaramalaza et Farafaranga. Mananjary dispose d'un groupe de 1304 kW et d'un réseau de distribution et d'un peu plus de 2300 abonnés, Manakara dispose d'un groupe thermique de 3420 kW et d'un réseau de distribution et d'un peu plus de 2600 abonnés, Vohipeno dispose d'un groupe thermique de 242 kW et d'un réseau de distribution et d'un peu plus de 450 abonnés, Ankaramalaza dispose d'un groupe thermique de 32 kW et Farafaranga dispose d'un groupe thermique de 1608 kW et d'un réseau de distribution et d'un peu plus de 1500 abonnés. Ce site sort cependant du cadre de l'étude par sa puissance qui ne correspond pas à la gamme d'étude (1-20 MW) ni à la capacité des villes côtières d'absorber à moyen terme une telle quantité d'énergie. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 86 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Le tableau ci-dessous résume la sélection de sites prioritaires telle qu'elle est proposée par le consultant. CAPEX LCOE Bassin Puissance Energie ligne et LCOE @Q50% Q50% Hbrute Code Nom Groupe Rivière versant @ Q50% @ Q50% accès @Q50% + ligne Contrainte environnementale Sélection (m3/s) (m) (km²) (MW) (GWh/y) inclus (US$/MWh) +accès (MUS$) (US$/MWh) SF079 SF079 Maevarano 4484,7 42,10 54,0 18,7 121,7 181,7 126,9 178,2 Transport solide - A SF080 SF080A Maevarano 2952,9 27,72 60,0 13,7 89,3 104,9 56,9 142,4 Faible - AD158 Vohipary Mananara 2494,8 87,80 53,5 38,9 290,5 155,4 54,1 64,7 Transport solide - AD160 Ilengy - B B Mananara 1727,7 45,28 24,0 9,0 66,8 66,2 53,1 120,0 Transport solide modéré  SF533 SF533 Mananara 1878,9 52,22 95,0 41,0 304,6 140,5 43,4 56,2 Transport solide - SF011 SF011 Marimbona 1408,6 39,76 55,0 18,1 134,5 90,7 64,0 81,3 Faible  SF019 SF019 C Sandratsiona 2419,6 38,84 36,0 11,6 84,0 70,2 60,9 100,8 Transport solide modéré  SF020 SF020 Sandratsio 2093,4 23,82 90,0 17,7 126,2 80,1 42,1 77,4 Faible  SF015 SF015 Maningory 8109,6 46,92 27,0 10,5 69,7 41,8 52,4 72,8 Transport solide modéré  D SF118 SF118 Maningory 8422,6 48,73 91,0 36,7 243,6 97,1 38,2 48,9 Transport solide modéré  AD337 Tsaravao E Manankazo 295,8 4,06 67,0 2,2 15,8 38,3 228,8 287,0 Transport solide - SF147 SF147 Iovay 120,1 5,50 170,0 7,7 57,8 55,1 54,7 115,3 Faible  F SF148 SF148 Morongolo 216,7 10,98 24,0 2,2 16,4 28,0 64,3 205,4 Transport solide modéré  AD411 Ambodimanga Laroka 179,6 10,68 123,0 10,8 81,9 31,0 36,7 46,3 Faible  AD465 Marianina Sahasarotra 415,7 7,29 187,0 11,3 81,1 48,6 56,8 72,5 Transport solide / Lavaka - AD481 Tsinjoarivo Onive 3282,0 41,85 62,0 21,5 151,7 62,6 43,6 50,3 Transport solide - G AD544 Analamanaha Analamanaha 54,1 0,74 350,0 2,1 15,0 14,3 97,7 114,3 Compétition irrigation  G407 Fanovana Sanatanora 496,4 18,95 68,0 10,7 80,0 26,0 33,8 39,9 Faible  SF420 SF420 Sahatandra 433,4 15,59 20,0 2,6 19,4 12,3 60,0 76,7 Zone protégée - SF022 SF022 Nosivolo 3489,7 159,53 14,6 19,3 145,1 109,3 52,7 91,1 Transport solide - H SF023 SF023 Nosivolo 2897,0 126,69 24,0 25,2 189,5 93,7 36,9 60,5 Transport solide - Transport solide modéré / compétition AD601 Antaralava I Imorona 463,2 5,45 32,0 1,4 10,2 9,6 69,7 114,0  irrigation AD653 Vohinaomby J Antsakoama 381,1 3,27 22,0 0,6 4,1 6,1 117,7 175,8 Transport solide modéré  AD620 Behingitika K Manandriana 267,7 12,48 45,0 4,7 35,0 17,1 43,5 59,6 Faible  AD644 Antaninaren L Manabano 34,1 2,21 180,0 3,3 24,6 25,8 85,3 125,8 Transport solide - SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 87 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 CAPEX LCOE Bassin Puissance Energie ligne et LCOE @Q50% Q50% Hbrute Code Nom Groupe Rivière versant @ Q50% @ Q50% accès @Q50% + ligne Contrainte environnementale Sélection (m3/s) (m) (km²) (MW) (GWh/y) inclus (US$/MWh) +accès (MUS$) (US$/MWh) SF196 SF196 Besana 117,4 7,67 151,0 9,6 72,2 32,0 34,1 54,4 Faible  AD631 Antanjona Sahanofa 393,6 14,86 112,0 13,8 103,2 48,6 42,4 57,3 Faible  AD652 Tambohorano Faravory 413,6 21,72 42,0 7,5 56,8 27,7 51,2 58,9 Faible  G191 Andriamanjavona Namorona 813,2 20,52 61,0 10,4 76,8 30,4 43,6 48,1 Faible  M SF038 SF038A Namorona 1224,6 43,83 35,0 12,7 95,2 46,6 45,3 59,5 Faible  SF195 SF195 Namorona 784,2 18,92 50,0 7,8 58,1 25,7 34,3 54,4 Faible  SF204 SF204 Faraony 277,5 7,63 45,0 2,8 21,1 17,7 70,9 101,2 Faible - AD691 Ambatosada N Faraony 1708,7 76,00 67,5 42,4 318,3 167,4 54,7 63,6 Transport solide - Tableau 20 Table synoptique des 20 sites prioritaires Les hauteurs de chute brute varient de 22 m pour la plus faible à 350 m pour la plus importante. Le bassin versant moyen est de 1500 km² avec le plus petit ayant une surface de 54 km² et le plus grand 8420 km². Les débits (Q50%) varient de 0,75 m³/s à 48 m³/s. Nous pouvons observer dans le tableau ci-dessus que les 20 projets prioritaires de petites hydro ont un LCOE (hors ligne et accès) moyen de 54 US$/MWh compris dans une fourchette entre 33.8 US$/MWh et 117.7 US$/MWh et un LCOE (y compris ligne et accès) moyen de 85 US$/MWh compris dans une fourchette entre 39.9 US$/MWh et 205.5 US$/MWh. Les coûts d'investissement (CAPEX y compris accès et lignes) sont en moyenne de 42 MUS$ avec le plus petit projet à 6.1 MUS$ pour une capacité de 600 kW et le plus grand projet à 97.1 MUS$ pour une capacité de 36.7 MW. La puissance cumulée des 20 sites prioritaires est de 205 MW pour un productible cumulé de 1490 GWh/an. Ces projets pourraient contribuer à augmenter la capacité actuellement installée (552 MW) d'environ 37 % pour des investissements d'environ 844 MUS$. Ces 20 projets pourraient venir en énergie de substitution au thermique (389 MW) à raison d'environ 53 % si l'on considère le nominal, mais plus de 100% si l'on considère le disponible (188 MW). SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 88 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 6 Sélection de sites prometteur parmi les sites potentiels étudiés à un stade avancé dans les études antérieures ou prévus dans les plans de développement 6.1 ANALYSE BIBLIOGRAPHIQUE L'objectif de l'étude de cartographie de la petite hydraulique est d'identifier un certain nombre de sites pouvant faire l'objet de visite préliminaire et permettant d'étoffer l'offre hydro-électrique dans la gamme de puissance de 1 à 20 MW. En toute logique, les sites ayant déjà fait l'objet d'étude à des stades plus avancés que ceux envisagés par l'étude de Mapping ne doivent pas être visités : la plus- value d'une visite rapide étant très faible par rapport à une étude pluridisciplinaire de moyenne ou longue durée avec des moyens humains et matériels supérieurs. Ce paragraphe présente les sites potentiels étudiés à un stade avancé dans les études antérieures ou prévus dans les plans de développement du Ministère de l'Energie et les organismes rattachés. La collecte bibliographique et l'analyse des documents mis à la disposition du consultant a permis d'identifier 51 sites déjà étudiés et/ou prévus dans les plans de développement du Ministère de l'Energie, de l'ORE ou de la JIRAMA. A noter que le consultant n'a pas eu accès à l'ensemble des études complètes. Le consultant a réalisé un travail de recherche et de mise en correspondance de ces sites qui apparaissent parfois plusieurs fois dans les différentes listes et inventaires, sous différentes alternatives. Par exemple, le site de Talaviana sur la rivière Manandona est référencé à quatre reprises dans les inventaires : Chute Puissance Débit ATLAS_ID SITE RIVIERE SOURCE brute installée Remarques m³/s [m] MW Site avec des données cohérentes FR136 Talaviana Manandona HQI 2005 118 15 15 mais dont la localisation est erronée Site avec des données lacunaires, mais dont la localisation est FR137 Talaviana Manandona SOGREAH 0 7 15 correcte. Le débit ne correspond pas à ce que l’étude HQI 2005 mentionne. Site avec des données lacunaires de hauteur brute et de débit et une Manandona Inventaire du G665 Talaviana 0 0 7,31 localisation incorrecte (le site est à 5 (Mania) secteur energie km au Nord de l'emplacement approprié) Site avec des données lacunaires de Inventaire du débit et une localisation incorrecte G666 Talaviana - 131 0 0,09 secteur energie (le site est à 6.5 km à l'est de l'emplacement approprié) Site internet de Pas de localisation mais données - Talaviana Manandona 121 15 15 l’ORE techniques complètes. Tableau 21 Talaviana : exemple de site multi-référencé Étant donné que seul le site référencé FR137 dispose de coordonnées exactes, il est le seul retenu dans la liste des 51 sites étudiés ou planifiés. En règle générale les sites multi-référencés sont maintenus dans la base de données des 1438 sites (First screening). SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 89 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Pour les sites présentant plusieurs alternatives d’aménagement, l’ensemble de ces dernières ont été conservées dans la base de données. C’est ainsi que les 51 sites représentent un total de 76 alternatives. La répartition de ces sites potentiels par provinces et régions est illustrée à dans le Tableau 22 ci-dessous. Ce tableau présente également la somme des puissances potentielles de chacun des sites retenus, par province et par région, c'est-à-dire que lorsque plusieurs alternatives d’aménagement sont possibles, seule celle présentant la puissance installée la plus grande est retenue dans cette estimation. C’est ainsi que l’on voit que le potentiel hydroélectrique le plus étudié à Madagascar se trouve dans la province Mahajanga avec principalement les sites de Ambodiroka sur la Betsiboka (300 MW), Isandrano sur l’Ikopa (130 MW), Antanandava sur l’Ikopa (410 MW), Belavenona sur la Betsiboka (370 MW) et Antafofo sur l’Ikopa (580 MW). Vient ensuite la province d’Antananarivo avec principalement les sites de Mahavola sur l’Ikopa (520 MW), Vohitsara sur l’Ikopa (250 MW), Ranomafana sur l’Ikopa (70 MW) et Mandraka II sur la Mandraka (56 MW). Nombre de Nombre de schémas Puissance Provinces Régions Sites déjà d’aménagement potentielle (MW) étudiés alternatifs Analamanga 5 10 828.8 Bongolava 2 3 71.3 Antananarivo Itasy 1 1 3.5 Vakinankaratra 3 3 17.4 Sous-total 11 17 921.0 (21.5%) Diana 3 5 74.5 Antsiranana Sava 3 4 8.5 Sous-total 6 9 83.0 (1.9%) Amoron'i mania 4 5 327.5 Atsimo-Atsinana 2 2 360.4 Ihorombe 2 2 2.5 Fianarantsoa Vatovavy Fitovinany 2 2 38.0 Hautre Matsiara 0 0 0 Sous-total 10 11 728.4 (17.0%) Betsiboka 5 12 1790.0 Melaky 1 1 0.6 Mahajanga Sofia 4 5 5.1 Boeny 0 0 0 Sous-total 10 18 1795.7 (41.9 %) Alaotra-Mangoro 4 6 33.9 Analanjirofo 1 1 18.8 Toamasina Atsinanana 6 11 539.0 Sous-total 11 18 591.7 (13.8 %) Anosy 1 1 1.2 Menabe 2 2 159.7 Toliary Androy 0 0 0 Atsimo-Andrefana 0 0 0 Sous-total 3 3 160.9 (3.8%) Grand Total 51 76 4280.7 Tableau 22 Sites potentiels antérieurement étudiés ou prévus dans les plans de développement : statistiques SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 90 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 La liste complète des sites est présentée dans le Tableau 23 et leur localisation à la Figure 22. Figure 22. Sites potentiels antérieurement étudiés ou prévus dans les plans de développement SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 91 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 CHUTE DEBIT PUISSANCE PROVINCE REGION CODE ALTERNATIVE NOM RIVIERE BRUTE EQUIPEMENT STATUS SOURCE (MW) (m) (m³/s) FR102A 243 210 520 Pre-feasability ORE / JIRAMA FR102 FR102C Mahavola Ikopa 231 176 325 ORE / JIRAMA FR102B 231 162 300 ORE / JIRAMA AD315A 110 240 250 ORE / JIRAMA AD315 Vohitsara Ikopa Identification (map AD315B 110 284 250 ORE / JIRAMA Analamanga based) G028 G028 Mandraka II Mandraka 483 0 56 ORE G507 G507B Angadanoro Mananara 43.3 7 2.274 Pre-feasability ORE / JIRAMA AD342A 44.7 1.4 0.5 ORE/JIRAMA Antananarivo AD342 Manankazo Manankazo AD342B 46.5 1 0.349 Design (APS) ORE/JIRAMA G507 G507A Angadanoro Mananara 14 0.8 0.055 Pre-feasability ORE / JIRAMA G606 G606 Ranomafana Ikopa 70.5 120 70 Pre-feasability ORE / JIRAMA Bongolava AD386B 20.2 8.5 1.3 Design (APS) ORE / JIRAMA AD386 Ampitabepoaky Manambolo AD386A 15.6 6.5 0.765 Design (APS) ORE / JIRAMA Itasy FR092 FR092 Lily Lily 74.9 6 3.5 Design (APS) ORE / JIRAMA FR137 FR137 Talaviana Manandona 121 15 15 Pre-feasability JIRAMA Vakinankaratra AD490 AD490 Andalona Andratsay 50 0 1.2 ORE FR091 FR091 Lemena Sahanivotry 38.5 4 1.2 Design (APS) ORE / JIRAMA FR027A 150 50 53 ORE / JIRAMA FR027 Ampandriambazaha Mahavavy nord FR027B 150 10 13 ORE / JIRAMA Diana AD041 AD041 Andranomamofana Mahavavy nord 103 20 15 Reconnaissance JIRAMA G323B 89 10 6.5 Pre-feasability ORE / JIRAMA G323 Bevory Ramena G323A 77 9.7 6.35 ORE / JIRAMA Antsiranana AD077 0 16.562 6 ORE / JIRAMA AD077 Lokoho Lokoho AD077B 53 15 6 Feasibility ORE / JIRAMA Sava ORE / JIRAMA / BM - G539 G539 Mariarano Bemarivo 35 0 1.45 PERER/HYDROSCOUT ORE / JIRAMA / BM - G325 G325 Antsiafampiana Sahafihatra 10 15 1.05 Reconnaissance PERER/HYDROSCOUT SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 92 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 CHUTE DEBIT PUISSANCE PROVINCE REGION CODE ALTERNATIVE NOM RIVIERE BRUTE EQUIPEMENT STATUS SOURCE (MW) (m) (m³/s) ORE / JIRAMA / BM - FR062A 220 115 210 Pre-feasability PERER/HYDROSCOUT FR062 Antetezambato Mania ORE / JIRAMA / BM - FR062B 195 120 182.52 Pre-feasability PERER/HYDROSCOUT AD521 AD521 Ambararatavokoka Iandratsay 175 80 105 JIRAMA Amoron'i mania AD609 AD609 Tazonana Maintinandry 100 10 8 Pre-feasability ORE / JIRAMA G691 G691 Tratrambolo Tratrambolo 92 6 4.5 Pre-feasability ORE/ BM - SERMAD Fianarantsoa Identification (map AD725 AD725 Betoafo Mananara sud 400 110 360 ORE / JIRAMA based) AD734 AD734 Itete Masianaka 300 0.2 0.42 Reconnaissance ORE / JIRAMA AD711 AD711 Befanaova Sahambano 15 0 2.16 ORE / JIRAMA Ihorombe AD715 AD715 Ambatomalam Ianabono 113 0 0.35 JIRAMA AD642 AD642 Fatihita Ivoanana 217 15 24 JIRAMA Vatovavy Fitovinany G392 G392 Dangoro Maintinandry 350 5 14 Pre-feasability JIRAMA FR059B 195 395 580 Pre-feasability ORE / JIRAMA FR059 FR059A Antafofo Ikopa 120 150 160 Pre-feasability ORE / JIRAMA FR059C 130 100 105 Pre-feasability ORE / JIRAMA AD257 AD257 Antanandava Ikopa 133 396 410 Pre-feasability ORE / JIRAMA G351 G351 Belavenona Betsiboka 123 400 370 ORE / JIRAMA AD233A 134 279 300 Reconnaissance ORE / JIRAMA Betsiboka AD233B 70 72 40 Detailed design (APD) ORE / JIRAMA AD233 Ambodiroka Betsiboka Mahajanga AD233D 56 90 40 Feasibility ORE / JIRAMA AD233C 56.4 45 19.5 Feasibility ORE / JIRAMA G452A 65 240 130 Pre-feasability ORE / JIRAMA G452 G452B Isandrano Ikopa 65 242 126 Pre-feasability ORE / JIRAMA G452C 65 56 29 Pre-feasability ORE / JIRAMA Melaky AD354 AD354 Andriabe Demoka 8.6 10 0.6 Reconnaissance ORE / JIRAMA ORE / JIRAMA / BM - G023 G023 Ambatoharanana Bemarivo 25 0 1.91 Sofia PERER/HYDROSCOUT G219 G219B Androka Anjobony 16 15 1.9 Reconnaissance ORE / JIRAMA / BM - SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 93 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 CHUTE DEBIT PUISSANCE PROVINCE REGION CODE ALTERNATIVE NOM RIVIERE BRUTE EQUIPEMENT STATUS SOURCE (MW) (m) (m³/s) PERER/HYDROSCOUT ORE / JIRAMA / BM - G219A 15.9 6.4 0.815 Reconnaissance PERER/HYDROSCOUT G546 G546 Marobakoly Anjingo 20.7 5 0.83 Reconnaissance ORE / JIRAMA AD064 AD064 Beandrarezona Beandrarezona 35.8 1.6 0.47 Design (APS) ORE / JIRAMA FR128 FR128B Sahofika Onive 650 20 105 ORE / JIRAMA G166 G166 Andranotsara Mangoro 0 0 30.8 BM - Energie FR049A 162 1.3 1.7 Design (APS) ORE / JIRAMA Alaotra-Mangoro FR049 Androkabe Lovoka FR049B 75 3 1.688 Design (APS) ORE / JIRAMA AD313 AD313 Ampondrokoh Maheriara 125 0.779 0.955 JIRAMA G151 G151 Andramarolasy Mahamavo 0 0 0.41 ORE / JIRAMA Analanjirofo FR148 FR148 Vohibato Mananara 42 0 18.8 Reconnaissance ORE / JIRAMA FR128A 700 53 300 Design (APS) ORE / JIRAMA FR128 Sahofika Onive FR128C 700 28.6 160 ORE / JIRAMA Toamasina G476A 96.5 150 120 Pre-feasability ORE / JIRAMA G476 G476C Lohavanana Mangoro 109 150 120 ORE / JIRAMA G476B 106 110 93 ORE / JIRAMA Atsinanana FR150A 100 115 90 Pre-feasability ORE / JIRAMA Volobe amont FR150 FR150B Ivondro 100 56 45 ORE / JIRAMA FR150C Grand Volobe 83 47 31 ORE / JIRAMA G148 G148 Andriamamovoka Onibe 152 20 22.8 JIRAMA Chute FR078 FR078 Sndranamby 40 11 4.32 JIRAMA d'Andriamamovoka G268 G268 Anosibe Sahananga 250 0 1.89 JIRAMA Anosy AD777 AD777 Isaka-Ivondro Efaho 157 1 1.2 Design (APS) ORE Toliary G680 G680 Tazoalava Mania 100 110 88 Pre-feasability JIRAMA Menabe AD471 AD471 Angodogodon Mahajilo 26 0 71.68 ORE / JIRAMA Tableau 23 Sites potentiels antérieurement étudiés ou prévus dans les plans de développement SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 94 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 6.2 PROCESSUS DE SÉLECTION DE SITES PROMETTEURS POUR LE DÉVELOPPEMENT À COURT TERME Ce chapitre présente le processus d'analyse permettant de retenir un certain nombre de sites potentiels, parmi ceux étudiés à un stade avancé dans les études antérieures ou prévus dans les plans de développement, qui correspondent aux critères d'étude. Le graphe suivant présente les critères qui ont été appliqués pour réaliser une sélection des meilleurs sites. Figure 23 Critères appliqués aux sites étudiés à un stade avancé ou prévus dans les plans de développement Les critères utilisés sont :  Une puissance comprise en 1 et 20 MW.  L'absence d'un Memorendum of Understanding (MoU) ou protocole d'accord signé entre un potentiel développeur et le gouvernement. A noter que la liste existant au niveau du Ministère de l'Energie pourrait être actualisée.  Un stade d'étude faible. Les sites étudiés à un stade avancé, soit au niveau étude de préfaisabilité, étude de faisabilité, Avant-projet Sommaire (APS), Avant-projet Détaillé (APD), ne sont pas retenus.  Les sites doivent se situer en dehors des zones protégées. Le Tableau 24 ci-dessous présente les résultats du processus de sélection de sites prometteurs, répondants aux critères d'étude, parmi ceux étudiés à un stade avancé dans les études antérieures ou prévus dans les plans de développement. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 95 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 DEBIT Puissance MoU Stade Environnement Sélection CHUTE BRUTE PUISSANCE CODE ALTERNATIVE NOM RIVIERE EQUIPEMENT STATUS d'étude (m) (MW) (m³/s) FR102 FR102A 243 210 520 Pre-feasability - oui - hors zone - protégée FR102C Mahavola Ikopa 231 176 325 FR102B 231 162 300 AD315 AD315A 110 240 250 - non  hors zone - Vohitsara Ikopa Identification protégée AD315B 110 284 250 (map based) G028 G028 Mandraka II Mandraka 483 0 56 - oui  zone protégée -  oui - hors zone - G507 G507B Angadanoro Mananara 43.3 7 2.274 Pre-feasability protégée AD342A 44.7 1.4 0.5 - non - zone protégée - AD342 Manankazo Manankazo AD342B 46.5 1 0.349 Design (APS) - non - hors zone - G507 G507A Angadanoro Mananara 14 0.8 0.055 Pre-feasability protégée - oui - hors zone - G606 G606 Ranomafana Ikopa 70.5 120 70 Pre-feasability protégée AD386B 20.2 8.5 1.3 Design (APS)  oui - hors zone - AD386 Ampitabepoaky Manambolo protégée AD386A 15.6 6.5 0.765 Design (APS)  non - hors zone - FR092 FR092 Lily Lily 74.9 6 3.5 Design (APS) protégée FR137 FR137 Talaviana Manandona 121 15 15 Pre-feasability  oui - zone protégée -  non  hors zone  AD490 AD490 Andalona Andratsay 50 0 1.2 protégée  non - hors zone - FR091 FR091 Lemena Sahanivotry 38.5 4 1.2 Design (APS) protégée FR027A 150 50 53 - oui  hors zone - FR027 Ampandriambazaha Mahavavy nord protégée FR027B 150 10 13  non  hors zone  AD041 AD041 Andranomamofana Mahavavy nord 103 20 15 Reconnaissance protégée G323B 89 10 6.5 Pre-feasability  oui - zone protégée - G323 Bevory Ramena G323A 77 9.7 6.35 AD077 0 16.562 6  non - hors zone - AD077 Lokoho Lokoho protégée AD077B 53 15 6 Feasibility SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report – Février 2017 Page 96 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 DEBIT Puissance MoU Stade Environnement Sélection CHUTE BRUTE PUISSANCE CODE ALTERNATIVE NOM RIVIERE EQUIPEMENT STATUS d'étude (m) (MW) (m³/s)  non  hors zone  G539 G539 Mariarano Bemarivo 35 0 1.45 protégée  oui  hors zone - G325 G325 Antsiafampiana Sahafihatra 10 15 1.05 Reconnaissance protégée FR062A 220 115 210 Pre-feasability - non - hors zone - FR062 Antetezambato Mania protégée FR062B 195 120 182.52 Pre-feasability - non  hors zone - AD521 AD521 Ambararatavokoka Iandratsay 175 80 105 protégée AD609 AD609 Tazonana Maintinandry 100 10 8 Pre-feasability  oui - zone protégée -  oui - hors zone - G691 G691 Tratrambolo Tratrambolo 92 6 4.5 Pre-feasability protégée Identification - oui  hors zone - AD725 AD725 Betoafo Mananara sud 400 110 360 (map based) protégée AD734 AD734 Itete Masianaka 300 0.2 0.42 Reconnaissance - non - zone protégée -  non  hors zone  AD711 AD711 Befanaova Sahambano 15 0 2.16 protégée - non  hors zone - AD715 AD715 Ambatomalam Ianabono 113 0 0.35 protégée AD642 AD642 Fatihita Ivoanana 217 15 24 - non  zone protégée -  oui - hors zone - G392 G392 Dangoro Maintinandry 350 5 14 Pre-feasability protégée FR059B 195 395 580 Pre-feasability - oui - hors zone - protégée FR059 FR059A Antafofo Ikopa 120 150 160 Pre-feasability FR059C 130 100 105 Pre-feasability - non - hors zone - AD257 AD257 Antanandava Ikopa 133 396 410 Pre-feasability protégée - non  hors zone - G351 G351 Belavenona Betsiboka 123 400 370 protégée AD233A 134 279 300 Reconnaissance - oui - hors zone - Detailed design protégée AD233B 70 72 40 AD233 Ambodiroka Betsiboka (APD) AD233D 56 90 40 Feasibility AD233C 56.4 45 19.5 Feasibility SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report – Février 2017 Page 97 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 DEBIT Puissance MoU Stade Environnement Sélection CHUTE BRUTE PUISSANCE CODE ALTERNATIVE NOM RIVIERE EQUIPEMENT STATUS d'étude (m) (MW) (m³/s) G452A 65 240 130 Pre-feasability - non - hors zone - protégée G452 G452B Isandrano Ikopa 65 242 126 Pre-feasability G452C 65 56 29 Pre-feasability - oui  hors zone - AD354 AD354 Andriabe Demoka 8.6 10 0.6 Reconnaissance protégée  non  hors zone  G023 G023 Ambatoharanana Bemarivo 25 0 1.91 protégée G219B 16 15 1.9 Reconnaissance  non  hors zone  G219 Androka Anjobony protégée G219A 15.9 6.4 0.815 Reconnaissance - non  hors zone - G546 G546 Marobakoly Anjingo 20.7 5 0.83 Reconnaissance protégée AD064 AD064 Beandrarezona Beandrarezona 35.8 1.6 0.47 Design (APS) - non - zone protégée - - non  hors zone - G166 G166 Andranotsara Mangoro 0 0 30.8 protégée FR049A 162 1.3 1.7 Design (APS)  oui - hors zone - FR049 Androkabe Lovoka protégée FR049B 75 3 1.688 Design (APS)  non  hors zone  AD313 AD313 Ampondrokoh Maheriara 125 0.779 0.955 protégée G151 G151 Andramarolasy Mahamavo 0 0 0.41 - non  zone protégée -  oui  hors zone - FR148 FR148 Vohibato Mananara 42 0 18.8 Reconnaissance protégée FR128A 700 53 300 Design (APS) - non - zone protégée - FR128 Sahofika Onive FR128C 700 28.6 160 G476A 96.5 150 120 Pre-feasability - oui - hors zone - protégée G476 G476C Lohavanana Mangoro 109 150 120 G476B 106 110 93 FR150A 100 115 90 Pre-feasability - oui - hors zone - Volobe amont protégée FR150 FR150B Ivondro 100 56 45 FR150C Grand Volobe 83 47 31 - non  hors zone - G148 G148 Andriamamovoka Onibe 152 20 22.8 protégée SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report – Février 2017 Page 98 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 DEBIT Puissance MoU Stade Environnement Sélection CHUTE BRUTE PUISSANCE CODE ALTERNATIVE NOM RIVIERE EQUIPEMENT STATUS d'étude (m) (MW) (m³/s) Chute  non  hors zone  FR078 FR078 Sndranamby 40 11 4.32 d'Andriamamovoka protégée  non  hors zone  G268 G268 Anosibe Sahananga 250 0 1.89 protégée AD777 AD777 Isaka-Ivondro Efaho 157 1 1.2 Design (APS)  non - zone protégée - G680 G680 Tazoalava Mania 100 110 88 Pre-feasability - non - zone protégée - AD471 AD471 Angodogodon Mahajilo 26 0 71.68 - non  zone protégée - critères de sélection : 9 sites Puissance comprise en 1 et 20 MW :  correspondant Présence d'un Memorandum of Understanding aux critères (MoU) ou protocole d'accord : oui Stade d'étude faible (donc hors préfaisabilité, APS,APD) :  Site situé en dehors des zones protégées Tableau 24 Résultats du processus de sélection de sites prometteurs pour un développement à court terme SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report – Février 2017 Page 99 de 161 Small Hydro Madagascar Contract n°7171214 7 Campagne de mesures hydrologiques 7.1 INTRODUCTION ET OBJECTIFS L’objectif de cette activité réalisée dans le cadre de la PHASE 2 (Ground-based data collection) est de faire une campagne de suivi hydrologique de six rivières considérées comme prioritaires pour le développement de la petite hydroélectricité à Madagascar. Ces mesures amélioreront de manière substantielle la connaissance hydrologique de zones de Madagascar qui n’ont pas fait l’objet de mesures dans le passé. Le processus de sélection de ces six rivières s’est déroulé durant les phases précédentes de cette étude et la sélection a été validée durant l’atelier qui s’est tenu le 11 mars 2015 à Antananarivo au Ministère de l’Energie et des Hydrocarbures. La campagne de suivi hydrologique comprend non seulement l’acquisition et l’installation d’équipement de mesure de niveau d’eau, mais également la détermination des courbes de tarage préliminaires (relation entre le niveau d’eau mesuré et le débit dans la rivière) à chaque site, au travers d’opérations de jaugeages. La campagne de suivi hydrologique a couvert une année hydrologique (12 mois, d’octobre 2015 à octobre 2016) et fourni (i) des séries temporelles de hauteur d’eau au pas de temps journalier ainsi que (ii) des courbes de tarage préliminaires, pour chacun des sites, permettant de transformer ces hauteurs d’eau en débit. Finalement, un renforcement des capacités des institutions malgaches bénéficiaires du projet a été réalisé tout au long de ce dernier au travers de formations spécifiques et de la participation aux missions de jaugeage et de maintenance des stations. La localisation des six stations est présentée dans le Tableau 25 et à la Figure 24 ci-dessous. Tableau 25. Localisation des stations de mesure SUPERFICIE RIVIÈRE LONGITUDE LATITUDE DATE NOM DU SITE BASSIN VERSANT (BASSIN VERSANT MAJEUR) [DD] [DD] D’INSTALLATION [KM²] Besana (bassin de la SF196 (Mahatsara) 47.915 -21.03 124.9 22/10/2015 Mananjary) Sahatandra (bassin de la G407 (Fanovana) 48.533 -18.919 511.7 18/10/2015 Rianila) Namorona (basin de la G191 (Namorona 2) 47.597 -21.378 862.3 20/10/2015 Namorona) Manandriana (bassin de la AD620 (Amohimanga du Sud) 47.592 -20.876 250.2 25/10/2015 Mananjary) Marimbona (bassin de la SF011 (Fotsialanana) 49.458 -16.92 1495.4 21/10/2015 Marimbona) Sandratsiona (bassin de la SF020 (Ambatoharanana) 42.212 -17.151 2389.3 23/10/2015 Maningory) SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 100 de 161 Small Hydro Madagascar Contract n°7171214 Figure 24. Localisation des stations de suivi hydrologique installées dans le cadre de l’étude ESMAP Small Hydro Madagascar SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 101 de 161 Small Hydro Madagascar Contract n°7171214 Le « Hydrological Resource Report » a été produit dans le contexte de la Phase 2 (Ground based data collection) et vise à donner un aperçu du réseau de suivi hydrologique mis en place dans le contexte de cette étude ainsi qu’à commenter les données hydrologiques collectées. L’entièreté des activités réalisées ainsi que les résultats sont décrits dans ce Rapport placé en Annexe F du Hydro Mapping Repport. 7.2 CONCLUSIONS ET RECOMMANDATIONS Six stations hydrométriques ont été installées avec succès sur les six rivières sélectionnées à Madagascar. Ces installations ont permis le suivi des hauteurs d’eau ainsi que l’établissement des courbes de tarage préliminaires. Les enregistrements couvrent une année hydrologique complète (sauf pour la rivière Marimbona), d’octobre 2015 à octobre 2016, qui semble être particulièrement déficitaire cette année. Il est par conséquent important de poursuivre le suivi hydrologique de ces rivières afin de pouvoir mieux caractériser la dynamique hydrologique de ces cours d’eau durant les années normales et plus humides. En effet, seuls de longs historiques de mesures hydrologiques (au-delà de 20 années de mesure) sont pertinents pour le dimensionnement de projets d’infrastructures tels que des aménagements hydroélectriques. Tel que mis en évidence dans ce rapport, les courbes de tarage établies dans le cadre de cette étude ne sont que des résultats préliminaires dont la qualité varie d’un site à l’autre. Une courbe de tarage est par définition dynamique et peut évoluer avec le temps en raison de modifications de la géométrie de la rivière (surcreusement par exemple). L’établissement de ces courbes s’étend sur plusieurs années afin d’obtenir une bonne compréhension des sites de mesure d’un point de vue hydrologique et hydraulique. Il est par conséquent fortement recommandé que le jaugeage des rivières continue au-delà de la durée de cette étude afin de confirmer les résultats préliminaires présentés dans ce rapport et de réduire les incertitudes inhérentes à une seule année de mesure. Il est fortement recommandé que le Gouvernement de Madagascar mette en place rapidement un réseau de suivi hydrologique de ses rivières à fort potentiel hydraulique, afin de mieux appréhender la ressource en eau disponible et ainsi favoriser le développement de projets hydroélectriques à travers le pays. Ce n’est en effet que dans un contexte d’incertitudes réduites au travers de données hydrologiques fiables, récentes et acquises sur de longues périodes (plus de 20 années) que les paramètres techniques et les analyses économiques et financières des aménagements hydroélectriques peuvent être définis précisément, permettant une optimisation de leur conception et une maîtrise des crues de dimensionnement des infrastructures (temporaires et permanentes). SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 102 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 8 Investigation complémentaires Des investigations complémentaires ont été réalisées dans le cadre de la PHASE 2 (Ground-based data collection) de l’étude. Les résultats de ces investigations sont présentés dans le « Site Investigation Report » placé en Annexe E de ce rapport. Il vise à fournir une vue d'ensemble, au stade d’étude de Reconnaissance, des 17 sites potentiels de petite hydroélectricité les plus prometteurs à Madagascar. La sélection des 17 sites est le résultat d’un processus réalisé au cours de la PHASE 1 dont les résultats ont été validés lors de l'atelier tenu à Antananarivo en juin 2015 au Ministère de l'Energie et des Hydrocarbures. Cette sélection est issue d’un exercice complexe de planification spatiale qui s’est basé notamment sur des critères économiques, environnementaux et d’adéquation de l’offre et de la demande en énergie et constitue la liste des sites prioritaires pour un développement à court terme de la petite hydroélectricité à Madagascar. Parmi ces 17 sites, trois (3) ont été recommandés pour le développement de zones rurales isolées et trois (3) autres sites sont issus (après une visite des 8 sites potentiels rencontrant les critères établis en phase 1) des sites potentiels étudiés antérieurement à un stade plus ou moins avancé (jusqu’au niveau APS) et/ou prévus dans les plans de développement du secteur énergétique par le Ministère de l’Energie. Le processus de sélection présentant l’origine des 17 sites sélectionnés est illustré à la Figure 25 ci-dessous et leur localisation est illustrée à la Figure 26 ci-après. Figure 25. Illustration du processus de sélection des sites Les résultats présentés dans le « Site Investigation Report » sont fondés sur des investigations techniques préliminaires des sites qui incluent des visites de sites, des relevés topographiques (basé sur le traitement des images ortho-photogrammétriques acquis par un avion léger), la caractérisation de la géologie de surface et de l'environnement socio-économique ainsi qu’une étude hydrologique régionale. Tous les paramètres, les informations, les données et les recommandations présentées dans ce rapport sont fournies à titre indicatif seulement. Ils ne sont pas destinés à être utilisés à des fins de conception et devront être confirmés aux stades d’étude de préfaisabilité, faisabilité et de conception détaillée SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 103 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Figure 26. Carte de localisation des 17 sites hydroélectriques potentiels . SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 104 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 9 Etudes de préfaisabilité de deux aménagements hydroélectriques 9.1 INTRODUCTION ET OBJECTIFS Dans le cadre de la PHASE 2 (Ground-based data collection) de l’étude et conformément à nos termes de références (Revised Terms of References for the Phase 2 (Activité 4) of the Project, 16 April 2015), deux sites potentiels ont fait l’objet d’une étude de préfaisabilité. Les 2 sites sélectionnés pour être étudiés dans les études de préfaisabilité sont issus de la liste des 17 sites potentiels recommandés pour le développement de la petite hydroélectricité à Madagascar, présentés dans le « Site Investigation Report » (voir section précédente). 9.2 DESCRIPTION DES CRITÈRES DE SÉLECTION DES SITES À ÉTUDIER EN ÉTUDE DE PRÉFAISABILITÉ Cette section présente les différents critères de sélection les plus pertinents pour la sélection des sites qui ont l’objet des études de préfaisabilité. Ces critères se basent sur les informations et données supplémentaires acquises durant la réalisation d’investigations de terrain (Phase 2), notamment relatives à la topographie, géologie de surface ainsi que les aspects environnementaux et sociaux. Ces critères ont été présenté à la Banque Mondiale ainsi qu’au Ministère de l’Energie et des Hydrocarbures et les organismes rattachés lors d’une vidéo conférence qui s’est tenue le 17 juin 2016. Remarque importante : Il est important de noter que les incertitudes sur les données de base permettant d’évaluer le potentiel réel d’un site sont variables. La principale source d’incertitude est relative à l’hydrologie des rivières concernées. En effet, pour un grand nombre des sites hydroélectriques potentiels étudiés dans cadre de cette étude, il n’existe pas ou peu d’information précise sur leur régime hydrologique. Par conséquent, nous avons développé une méthodologie permettant d’obtenir une estimation des caractéristiques statistiques des séries temporelles de débits aux sites d’intérêt, à partir de données disponibles à d’autres stations de mesure de débit réparties sur le territoire de Madagascar. Ces caractéristiques hydrologiques ont un rôle majeur pour l’estimation des paramètres techniques et économiques des schémas d’aménagement des sites hydroélectriques ainsi que leur planification de développement et type de raccordement pour l’évacuation de l’énergie produite. C’est la raison pour laquelle le critère 4, explicité dans la section ci-dessous relative à l’analyse multicritère, est primordiale pour la sélection du nombre restreint de sites candidates pour les études de préfaisabilité qui seront réalisée dans le cadre de la présente étude ESMAP. Il n’en reste pas moins que l’ensemble des sites mentionnés dans cette étude restent de bons sites avec un potentiel intéressant, mais certains d’entre eux nécessitent plus de confiance dans leurs données de bases avant d’être candidats à des études ultérieures. Il s’agit des sites pour lesquels des données hydrologiques n’existent pas (soit par la présence d’une station installée par SHER, soit par l’existence de données historiques dans le bassin versant proche). 9.2.1 Critère 1 : Puissance estimée comprise entre 1 et 20 MW Ce critère correspond à la gamme de puissance des sites objet de cette étude, tel que clairement énoncé dans les termes de référence. A noter cependant que ce critère avait été légèrement adapté lors des phases précédentes étant donné la grande incertitude sur les données collectées. Nous ne voulions pas risquer d'éliminer de bons projets. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 105 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 9.2.2 Critère 2 : Q50% et ouvrages hydrauliques adaptés à la petite hydraulique [Q50% < 50 m³/s] Afin de rester dans les gammes de débits et d'équipements qui relèvent de la petite hydraulique, il est recommandé de ne pas dépasser 50 m³/s. Au-dessus de ces débits, les projets commencent à être plus complexes : les crues importantes nécessitent des dimensions d'ouvrages d'évacuation de crue adaptées, les ouvrages de transport d'eau deviennent conséquents et les risques budgétaires plus importants. 9.2.3 Critère 3 : Côut actualisé de la production d’énergie (LCOE) : LCOE (hors accès et hors lignes) < 70 US$/MWh ou LCOE (avec accès et lignes) < 120 US$/MWh Critère 3.1 : Le consultant, dans le respect des contraintes économiques, a fixé un seuil de maximum 70 US$/MWh en tenant compte uniquement du projet sans les coûts d'accès et de raccordement (ce qui en fait un bon projet ou pas). De manière conservatrice nous retenons la position intermédiaire dans la fourchette des coûts au kWh de la JIRAMA 2011 (40 à 100 US$/MWh) soit 70 US$/MWh. Critère 3.2 : Un deuxième indicateur économique consiste à regarder le LCOE du projet incluant les coûts d'accès et de raccordement au réseau ou à un centre isolé. A ce stade de l’étude, nous retenons comme plafond 90 US$/MWh pour les sites pouvant être raccordé à un des trois réseaux interconnectés et 200 US$/MWh pour les sites isolés connectés à un groupe thermique. 9.2.4 Critère 4 : Disponibilité d’information hydrologique Tel qu’illustré lors de la Phase 1 de l’étude, le suivi hydrologique des rivières à Madagascar est très peu développé et ce particulièrement depuis le début des années 1980. Seuls certains bassins versants disposent de mesures historiques datant de la période durant laquelle l’ORSTOM était présent à Madagascar. C’est la raison pour laquelle est a été mise en place depuis octobre 2015 une campagne de mesures hydrologiques sur 6 rivières considérées comme prioritaires pour le développement de projets hydroélectriques et dont un suivi permettra d'améliorer substantiellement la connaissance hydrologique de zones de Madagascar qui n'ont pas été ou sont peu jaugées. Dans le processus de sélection, les sites pour lesquels des données hydrologiques existent (soit par la présence d’une station installée par SHER, soit par l’existence de données historiques dans le bassin versant proche) seront favorisés afin de permettre une meilleure estimation des paramètres et séries hydrologiques nécessaires pour le dimensionnement technique des projets d’aménagements hydroélectriques sélectionnés, ainsi que leurs performances énergétiques et économiques. Les six stations installées dans le cadre de cette étude sont localisées dans les bassins versants suivants : Rivière et bassin versant principal Longitude [DD] Latitude [DD] Besana (bassin de la Mananjary) 47.915 -21.030 Sahatandra (bassin de la Rianila) 48.533 -18.919 Namorona (basin de la Namorona) 47.597 -21.378 Manandriana (bassin de la Mananjary) 47.592 -20.876 Marimbona (bassin de la Marimbona) 49.458 -16.920 Sandratsiona (bassin de la Maningory) 42.212 -17.151 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 106 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 9.2.5 Critère 5 : Pas de contrainte environnementale et sociale évidente y compris le transport solide Les premières visites de sites (Site Visit Report, 2015) nous ont permis d'identifier des critères immédiatement identifiables limitant le développement des sites potentiels prometteurs. Citons, la mitoyenneté avec une zone protégée, la présence de Lavaka ou encore un transport solide important même en saison sèche. Dans un second temps, les investigations complémentaires réalisées par l’équipe d’experts en analyse d’impact environnemental et social ont notamment permis de déterminer les politiques opérationnelles (PO) de la Banque Mondiale qui devraient s’appliquer à chacun des 17 sites pour leur développement. La contrainte environnementale et sociale a été classifiée en trois catégories : - « faible » : peu de contraintes environnementales et/ou sociales identifiées à ce stade d’étude ; - « moyenne » : des mesures d’atténuation existent pour les contraintes environnementales et/ou sociales identifiées ; - « élevée » : les contraintes environnementales et/ou sociales identifiées pourraient empêcher le développement du projet. La catégorie « élevée » est considérée comme critère d’exclusion dans notre analyse multicritère. 9.2.6 Critère 6 : Pas de contrainte géologique majeure identifiée Les investigations complémentaires réalisées par l’équipe de géologues ont permis de décrire la géologie de surface des différents sites et ainsi identifier si des contraintes majeures existaient pour le développement de ces sites. Ces contraintes ont été classifiées en deux catégories : - « faible » : contraintes géologiques inexistantes ou aisément gérables, identifiées à ce stade d’étude ; - « importante » : les contraintes géologiques identifiées pourraient empêcher le développement du projet ou alourdir significativement son coût. La catégorie « majeure » est considérée comme un critère d’exclusion dans notre analyse multicritère. 9.3 ANALYSE MULTICRITÈRES L’application des critères explicités dans les sections précédentes aux 17 sites potentiels recommandés pour le développement de la petite hydroélectricité à Madagascar est présentée dans le tableau ci-dessous. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 107 de 161 SHER Ingénieurs-Conseils Tableau 26. Résultat de l'analyse multicritère CRITERE 1 CRITERE 2 CRITERE 3.1 CRITERE 3.2 CRITERE 5 CRITERE 6 CRITERE 7 (Puissance installée) (Débit éq.) (Coût de production de l’énergie) (Données hydrologie) (Contraintes environnementales et/ou sociales) (Géologie) SITES RETENUS POUR LES ETUDES > 90$/MWh si RI Faible = peu ou pas de contraintes Faible = peu ou pas de contraintes <1MW >20 MW > 50m³/s > 70 $/MWh 2 x non Moyen = existence de mesures d’atténuation Importante = contraintes pouvant DE PREFAISABILITE Code > 200$/MWh si isolé ou Mini Grid Elevé = contraintes pouvant empêcher le développement du site empêcher le développement du site Atlas Puissance Débit Station Information Puissance LCOE (sans Contrainte garantie médian LCOE RI / Mini Grid / hydrométrique historique Transport solide Contrainte géologique [Faible / √ = site retenu Groupes de sites concurrents @Q50% lignes et accès) environnementale / sociale Remarques @Q95% (Q50%) [$/MWh] isolé ESMAP (ORSTOM) [Faible / Moyen / Elevé] Majeure] - = site non-retenu pour la fourniture d’énergie [MW] [$/MWh] [Faible / Moyen / Elevé] [MW] [m³/s] [oui/non] [oui/non] AD313 0.125 0.445 3.2 110 190 Mini Grid non oui Faible Faible Faible - - AD342 0.315 0.54 2.2 131 237 Isolé non non Faible Faible Faible - - AD411 2 5.76 7.1 54 94 RI non non Faible Faible Importante - - AD601 0.78 1.7 6.7 62 87 Isolé non non Moyen Moyen Faible - - AD620 0.65 1.94 9.7 74 229 Isolé oui non Faible Faible Faible - - AD631 3.75 10.44 13.0 64 103 RI non oui Faible Faible Faible - - A AD652 1.79 4.98 17.0 62 77 RI non oui Faible Faible Faible √ (connexion du RIF) AD653 0.305 0.66 4.7 79 229 Isolé non non Moyen Moyen Importante - - FR148 5.76 16.08 93.7 54 64 Mini Grid non non Moyen Moyen Faible - - A Ce site pourrait correspondre à G191 4.318 12.78 24.4 51 57 RI oui oui Faible Faible Faible √ (connexion du RIF) Namorona II. Possible contrainte technique liée à B G407 3.01 9.42 16.7 42 48 RI oui non Faible Moyen Faible √ la proximité du site avec la ligne (connexion du RIA) ferroviaire. SF011 12.48 33.9 45.1 75 87 Mini Grid oui non Faible Faible Faible - - D SF015 1.3 7.11 46.9 51 98 Mini Grid non oui Moyen Moyen Faible √ (Connexion au Mini Grid du Lac Alaotra) SF020 11.38 35.6 53.8 55 92 Mini Grid / RI oui non Faible Faible Faible - - SF038 2.67 7.11 44.2 49 90 RI oui non Moyen Moyen Faible - - SF195 1.64 4.9 23.0 55 86 RI oui oui Faible Faible Importante - C SF196 1.575 5.64 4.7 51 126 MiniGrid oui non Faible Faible Faible √ (connexion du Mini Grid de Mananjary + communes isolées) Légende: Critère non satisfaisant Critère satisfaisant SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 108 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 9.4 CONCLUSIONS ET SÉLECTION DES SITES Les résultats montrent que cinq (5) sites sont retenus : AD652 (Tambohorano), G191 (Andriamanjavona), G407 (Fanovana), SF015 et SF196. Leur localisation est précisée dans le tableau ci-dessous. PRODUCTION GROUPES DE PUISSANCE D’ÉNERGIE AU SITES AU DÉBIT DÉBIT MÉDIAN CONCURRENT CODE ATLAS RIVIÈRE PROVINCE RÉGION DISTRICT COMMUNE MÉDIAN [MWH/AN] S POUR LA [MW] FOURNITURE D’ÉNERGIE AD652 Vatovavy Faravory Fianarantsoa Ifanadiana Ifanadiana 5 35 710 A (Tambohorano) Fitovinany (connexion G191 Vatovavy Namorona Fianarantsoa Ifanadiana Ifanadiana 12.8 92 270 du RIF) (Andriamanjavona) Fitovinany B G407 Alaotra- Sahatandra Toamasina Moramanga Ambatovola 9.4 66 520 (connexion (Fanovana) Mangoro du RIA) D (Connexion Alaotra- SF015 Maningory Toamasina Amparafaravola Andrebakely 7.1 47 800 au Mini Grid Mangoro du Lac Alaotra) C (connexion du Mini Grid Vatovavy SF196 Besana Fianarantsoa Mananjary Ambodinonoka 5.6 40 340 de Fitovinany Mananjary + communes isolées) Selon les statistiques sur les parcs des Concessionnaires et Permissionnaires publiées au mois de Juin 2014 sur le site web de l'ORE 12 , Madagascar possède une capacité installée de production d’électricité de 552 MW dont 162 MW et 389 MW produits respectivement par l’hydroélectricité et le thermique. Le reste étant produit par d’autres sources d’énergie renouvelable telles que l’éolien, le solaire et la biomasse. De cette capacité installée de 552 MW, seuls 303 MW sont actuellement disponibles (juin 2014), soit 54.9%. Les 17 sites recommandés pour le développement à court terme de la petite hydroélectricité totalisent une puissance installée de 159 MW. Leur développement à court terme permettrait donc de doubler la puissance hydroélectrique installée actuelle. Les 5 sites retenus totalisent quant à eux près de 40 MW, soit 25% de la puissance hydroélectrique installée actuellement. Parmi les cinq sites retenus, deux (AD652 et G191) sont destinés à être connectés au Réseau Interconnecté de Fianarantsoa (RIF). Ils peuvent dès lors être considérés comme des sites concurrents en termes de point de connexion pour la fourniture de puissance et d’énergie au RIF, 12 www.ore.mg SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 109 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 dans un contexte de planification à courte terme et étant donné la contrainte budgétaire de ce projet, limitant la réalisation d’études de préfaisabilités à 2 sites maximum. Le RIF dispose actuellement13 d’une puissance installée de 9.95 MW répartie entre 6.1 MW hydroélectriques et 3.85 MW thermiques. Les projections de l’O.R.E. mentionnent une demande en puissance à la pointe de 10.9 MW en 2020 et 18.3 MW en 2030. Les deux sites retenus, G191 (~12.8 MW) et AD652 (~5 MW), pourraient par conséquent contribuer de manière significative à combler le déficit actuel et futur entre l’offre et la demande en puissance et en énergie. Il est à noter que le site G191 se trouve en aval de la centrale existante au fil de l’eau de Namorona 1 dont la puissance est de 5,6 MW. Le site G407 (~9.4 MW) est quant à lui destiné à être raccordé au Réseau Interconnecté d’Antananarivo (RIA) afin de renforcer ce dernier. Toute la puissance et l’énergie produite par ce site serait immédiatement absorbée par le RIA, étant donné les projections de demande13 : 258MW à pointe en 2020 et 381 MW à la pointe en 2030 (contre une demande de 196 MW en 2013). Les deux autres sites, à savoir le SF196 et SF015 sont destinés à être raccordés respectivement aux Mini Grid de Mananjary et du Lac Alaotra. Mananjary dispose actuellement d'un groupe thermique de 1304 kW et d'un réseau de distribution et d'un peu plus de 2300 abonnés. La commune de Vohilava, qui serait également alimentée par le SF196 car se trouvant sur la ligne d’évacuation d’énergie proposée, dispose actuellement d'un groupe de 30 kW. Le site SF196, avec une puissance installée de ~5.6 MW permettrait donc de couvrir les projections de demande en puissance et en énergie de ce Mini Grid à moyen terme. Le site SF015 présente un régime hydrologique caractérisé par un étiage particulièrement marqué, à cause du lac Alaotra situé à l’amont et de prélèvements importants pour l’irrigation en saison de basses eaux. Un réseau privé opéré par la société BETC est présent dans la zone du lac et devra être pris en compte pour tout nouveau projet dans la zone. BETC est en train de développer le projet Hydroélectrique d'Androkabe de 1.6 MW. Il existe actuellement un ensemble de groupes thermiques totalisant une puissance disponible d’environ 5 MW. Le site SF015 permettrait une substitution de la production thermique et/ou la couverture de l’augmentation de la demande locale. A l’échelle de la JIRAMA, la production totale d’énergie entre 2013 et 2014 a augmenté de 64 106 MWh (+4.5%)14. Cette augmentation de production est à comparer les productions annuelles estimées pour les cinq sites retenus : la mise en service des sites G191 ou G407 représenteraient une augmentation de production supérieure à celle de l’ensemble de la JIRAMA pour la période 2013 - 2014 alors les autres sites y contribueraient de manière néanmoins significative. Dans un contexte de développement à court terme de la petite hydroélectricité pour le secteur privé (tel qu’énoncé dans les Termes de Référence de l’Activité 4), notre recommandation serait par 13 Statistiques de l’Office de Régulation de l’Electricité (O.R.E.) de Juin 2013 disponible sur leur site internet : www.ore.mg 14Production électricité 2013-2014 (Source : Jirama, Direction de de la Production Electricité (DPE)) - http://www.jirama.mg/index.php?w=scripts&f=Jirama- page.php&act=offreselec SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 110 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 conséquent que les deux sites les plus prioritaires ne se trouvent pas parmi un même groupe concurrent, tel qu’explicité ci-dessus. Compte tenu de l’ensemble de cette analyse et de la discussion tenue par vidéoconférence entre SHER Ingénieurs-Conseils, la Banque Mondiale le Ministère de l’Energie et des Hydrocarbures et les organismes rattachés qui s’est tenue le 17 juin 2016, les discussions concluent que les sites suivants seront retenus pour les études de préfaisabilité : G407 (Fanovana) et SF196 (Mahatsara). Les études de préfaisabilités couvrent les aspects suivants :  Revue des données et informations existantes, en ce compris les données SIG ;  Visites additionnelles des deux sites sélectionnés ainsi que les centres de consommation principaux/point de connexion au réseau national, par les experts du domaine ;  Etudes topographique et géologique additionnelles, mise à jour de l’étude hydrologique et évaluation de l’impact environnemental et social afin d’atteindre le niveau d’étude de préfaisabilité.  Préparation d’une première ébauche de conception des ouvrages et des plans au niveau d’étude de préfaisabilité ; disposition schématique de la centrale hydroélectrique, du seuil ou du seuil (si applicable), chemins d’eau ainsi que des lignes de transmission jusqu’au principal centre de consommation ou point de connexion avec le réseau national ;  Préparation d’un devis estimatif des coûts incluant les coûts relatifs aux impacts environnementaux et sociaux ainsi que le coût de production de l’énergie pour une gamme de différentes capacités installées.  Analyse économique préliminaire. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 111 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 9.5 RÉSUMÉ DE L’ÉTUDE DE PRÉFAISABILITÉ DU SITE DE FANOVANA (G407) Le Tableau 27 ci-dessous résume de manière synthétique les caractéristiques principales des schémas d’aménagement alternatifs considérés pour le site de Fanovana sur la Sahatandra. Tableau 27. Caractéristiques principales du projet d’aménagement hydroélectrique du site de Fanovana CARACTÉRISTIQUE PARAMÈTRE VALEUR UNITÉS Situation Région Alaotra-Mangoro - Rivière Sahatandra - Hydrologie Superficie du bassin versant 520.4 km² Débit médian (Q50% ) 14.1 m³/s Débit garanti (Q95% ) 6.7 m³/s Seuil et prise Fermeture du bassin versant Seuil déversant à profil Creager + vannes de - chasse (3) Type Poids béton - Hauteur moyenne 3.20 m Altitude de la crête du seuil 582.20 m Longueur de la crête 123 m Évacuateur de crue Type Seuil déversant à profil Creager - Altitude de la crête de l’évacuateur 582.20 m Crue de projet (100 ans) 1351 m³/s Niveau de crue 100 ans sur déversoir 3.0 m Chemin d’eau Prise d’eau Cote radier 580.0 m Débit d’équipement 16 m³/s Nombre de passes 5 - Canal Longueur 410 m Pente moyenne 0.05 % Chambre de mise en charge Équipée d’un déversoir de sécurité - Cote de régulation à la chambre de 581.90 m mise en charge Conduite forcée Nombre 1 - Diamètre 2.0 m Longueur 95 m Centrale Type Air libre - hydroélectrique Localisation Rive droite - Nombre de baies 3 - Cote de restitution 509.40 m Cote du radier de la centrale 510.40 m Dénivellation exploitable 72.50 m Nombre de turbines 2 - Puissance individuelle 4.615 MW Débit d’équipement unitaire 8 m³/s Puissance installée 9.230 MW Productible annuel moyen 61.78 GWh Aspects économiques Coûts totaux d’investissement (CAPEX) - hors lignes et accès 13.634 M€ existant à réhabiliter Coût actualisé de l’énergie produite (LCOE) - hors lignes et accès 0.0264 €/kWh existant à réhabiliter Coûts totaux d’investissement (CAPEX) – incl. lignes et accès 22.08 M€ existant à réhabiliter Coût actualisé de l’énergie produite (LCOE) – incl. lignes et accès 0.0418 €/kWh existant à réhabiliter SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 112 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 L’étude hydrologique a mis en évidence que la rivière Sahatandra était caractérisée par un étiage soutenu qui devra être confirmé par la poursuite du suivi hydrologique réalisée durant l’année hydrologique 2015-2016 dans le cadre de l’étude ESMAP sur la cartographie du potentiel de la petite hydraulique à Madagascar. Les investigations géologiques préliminaire de surface concluent que du point de vue géologique le site n’est pas défavorable pour la réalisation du projet pour autant que les mesures et précautions adéquates soient mise en place. Le site ne présente pas de problème majeur de stabilité et d’étanchéité. Des études plus poussées seront cependant à entreprendre lors des études ultérieures. Les études socio-environnementales préliminaires montrent que le développement du site de Fanovana ne présente pas d’impacts majeurs qui ne pourraient être atténués par des mesures adéquates. L’analyse économique montre l’impact significatif des coûts de réhabilitation des accès existants et la construction des lignes d’évacuation d’énergie en 63kV vers Moramanga. L’aménagement hydroélectrique de Fanovana est un site économiquement très attrayant avec un LCOE total (incluant les lignes et réhabilitation des accès existants) de 0.0418 USD/kWh. Ce LCOE descend à 0.0264 USD/kWh hors coûts des lignes et accès existant à réhabiliter. Le site de Fanovana présente des coûts de production nettement inférieurs aux coûts de production par le thermique (0.18 à 0.25 US$/kWh pour le thermique HFO et entre 0.30 à 0.34 US$/kWh pour le thermique GO). Par conséquent, il est recommandé que la réhabilitation de la piste entre la RN2 et le village de Fanovana ainsi que la réalisation de la ligne 63kV d’évacuation de l’énergie jusqu’à Moramanga soient réalisées et financées dans le cadre des projets structurants du Gouvernement malgache. Le projet d’aménagement hydroélectrique de Fanovana pourra être développé via un Partenariat Public Privé (PPP) suivant notamment la loi du 9 décembre 2015 organisant les PPP. Les modalités de sélection et d’appel d’offre devront être très clairement définies et il conviendra de recruter un cabinet spécialisé dans les PPP pour accompagner le processus d’appel d’offre. Il est important de noter que les conclusions de cette analyse économique sont conditionnées à la validation des estimations de la courbe des débits classés estimée dans l’étude hydrologique. Cette validation ne pourra s’effectuer qu’au travers de la poursuite du suivi hydrologique de la rivière Sahatandra au niveau de la station hydrométrique installée en octobre 2015 quelques kilomètres en amont du site du projet d’aménagement hydroélectrique. Ce suivi hydrologique devra comprendre non seulement la poursuite des enregistrements de hauteurs d’eau, mais également la continuation des jaugeages de la rivière pour l’établissement d’une courbe de tarage validée. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 113 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 9.6 RÉSUMÉ L’ÉTUDE DE PRÉFAISABILITÉ DU SITE DE DE MAHATSARA (SF196) Le Tableau 27 ci-dessous résume de manière synthétique les caractéristiques principales du projet d’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara (code Atlas SF196) sur la rivière Besana. Tableau 28. Caractéristiques principales du projet d’aménagement hydroélectrique de Mahatsara (SF196) CARACTÉRISTIQUE PARAMÈTRE VALEUR UNITÉS Situation Région Vatovavy Fitovinany - Rivière Besana - Hydrologie Superficie du bassin versant 125 km² Débit médian (Q50% ) 6.6 m³/s Débit garanti (Q95% ) 2.9 m³/s Seuil et prise Fermeture du bassin versant Seuil déversant à profil Creager + vannes de - chasse (3) Type Poids béton - Hauteur moyenne 3.5 m Altitude de la crête du seuil 237.5 m Longueur de la crête 46.50 m Évacuateur de crue Type Seuil déversant à profil Creager - Altitude de la crête de l’évacuateur 237.5 m Crue de projet (100 ans) 514 m³/s Niveau de crue 100 ans sur déversoir 3.0 m Chemin d’eau Prise d’eau Cote radier 235.0 - Débit d’équipement 6.2 m³/s Nombre de passes 2 - Canal Longueur 21m (en plus du dessableur) m Pente moyenne 0.05 % Galerie Longueur 480 m Diamètre 2.20 m Cheminée d’équilibre Équipée d’un déversoir de sécurité - Cote de régulation à la cheminée 237.20 m d’équilibre Conduite forcée Nombre 1 - Diamètre 1.40 m Longueur 280 m Centrale Type Air libre - hydroélectrique Localisation Rive droite - Nombre de baies 5 - Cote de restitution 85.0 m Cote du radier de la centrale 90.0 m Dénivellation exploitable 146.70 m Nombre de turbines 4 - Puissance individuelle 1.85 MW Puissance installée 7.30 MW Production annuelle moyenne 47.8 GWh Aspects économiques Coûts totaux d’investissement (CAPEX) - hors lignes et accès 15.92 M€ existant à réhabiliter Coût actualisé de l’énergie produite (LCOE) – hors lignes et accès 0.0497 €/kWh existant à réhabiliter Coûts totaux d’investissement (CAPEX) – incl. lignes et accès 33.45 M€ existant à réhabiliter Coût actualisé de l’énergie produite (LCOE) – incl. lignes et accès 0.0983 €/kWh existant à réhabiliter SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 114 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 L’étude hydrologique a mis en évidence l’existence d’incertitudes sur l’hydrologie de la Besana. Compte tenu de ces dernières, il semble opportun d’être prudent dans le choix du débit d’équipement et il semble raisonnable de faire les choix techniques permettant d’équiper le site de manière évolutive en équipements électromécaniques : - les ouvrages de génie civil (prise, canal, dessableur, galerie et conduite forcée, bâtiment de la centrale) seront dimensionnés pour un débit d’équipement de 6.2m³/s correspondant au Q40% de la courbe des débits classés extrapolée à partir de la station de Fatihita ; - le site ne sera cependant équipé dans un premier temps qu’avec les équipements électromécaniques correspondant à un débit d’équipement garanti de 3.1 m³/s. Ces choix permettront d’ajouter les équipements électromécaniques nécessaires lorsque le régime hydrologique de la Besana sera mieux appréhendé au travers de mesures hydrologiques sur des périodes plus longues et plus récentes. Le choix final du débit d’équipement devra s’effectuer au stade d’études détaillées sur base d’une analyse économique de variantes. La courbe des débits classés devra également être validée par les données hydrologiques supplémentaires qui seront disponibles dans le futur à la station hydrométrique installée au droit du site (village de Mahatsara). L’étude hydrologique a également mis en évidence que le site de Mahatsara pourrait potentiellement présenter un transport solide important, particulièrement lors d’événements de crues, qui engendrerait des problèmes d’opération et de maintenance de la centrale hydroélectrique. Les investigations géologiques de terrain concluent que du point de vue géologique le site est favorable pour la réalisation du projet. Le site ne présente pas de problème majeur de stabilité et d’étanchéité. Des études plus poussées seront cependant à entreprendre lors des études ultérieures. Les études socio-environnementales préliminaires montrent que le développement du site de Mahatsara ne présente pas d’impacts majeurs qui ne pourraient être atténués par des mesures adéquates. L’analyse économique montre l’impact important des coûts de réhabilitation des accès existants et la construction des lignes d’évacuations d’énergie vers Mananjary. L’aménagement hydroélectrique de Mahatsara est un site économiquement attrayant avec un LCOE de 0.0497 USD/kWh (hors coûts des lignes et accès à réhabiliter). Le site de Mahatsara présente des coûts de production nettement inférieurs aux coûts de production par le thermique (0.18 à 0.25 US$/kWh pour le thermique HFO et entre 0.30 à 0.35 US$/kWh pour le thermique GO dans le cadre de réseaux isolés). Par conséquent, il est recommandé que : - la réhabilitation de la piste entre Vohilava et le village d’Ambohinanambo (21.9 km) et jusqu’au village de Mahatsara (4.7 km supplémentaires) ainsi que (une partie ou l’intégralité) la RN24 depuis son croisement avec la RN 25 (soit une distance supplémentaire d’environ 37 km) SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 115 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 - la réalisation de la ligne 63kV d’évacuation de l’énergie produite par la centre hydroélectrique de Mahatsara soient réalisées et financées dans le cadre des projets structurants du Gouvernement malgache ayant pour objectif de désenclaver notamment la région de Vohilava et par conséquent de développer l’économie locale. Le projet d’aménagement hydroélectrique de Mahatsara pourra être développé via un Partenariat Public Privé (PPP) suivant notamment la loi du 9 décembre 2015 organisant les PPP. Les modalités de sélection et d’appel d’offre devront être très clairement définies et il conviendra de recruter un cabinet spécialisé dans les PPP pour accompagner le processus d’appel d’offre. Il est important de noter que les conclusions de cette analyse économique sont conditionnées à la validation de la courbe des débits classés estimée dans l’étude hydrologique. Cette validation ne pourra s’effectuer qu’au travers de la poursuite du suivi hydrologique de la rivière Besana au niveau de la station hydrométrique installée en octobre 2015 quelques kilomètres en amont du site du projet d’aménagement hydroélectrique. Ce suivi hydrologique devra comprendre non seulement la poursuite des enregistrements de hauteurs d’eau, mais également la continuation des jaugeages de la rivière pour l’établissement d’une courbe de tarage validée. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 116 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 10 Renforcement des capacités et formations 10.1 SYSTÈME D’INFORMATION GÉOGRAPHIQUE 10.1.1 Partie 1 : Introduction au SIG Une première formation sur les Système d’Information Géographique s’est déroulée en mars 2015. Chaque séance débutera par une courte introduction théorique et une démonstration. Puis des exercices pratiques ont été proposés. La première session est orientée pour les techniciens et non-techniciens:  Présentation générale de la base de données GoogleEarth pour les gestionnaires et techniciens (facilement consultables par les non-techniciens) - présentation des capacités de base du format SIG. Les sessions suivantes sont orientées pour un public de techniciens:  l'installation de logiciels, une introduction aux SIG, une introduction à l'utilisation de couches;  Consultation et la mise à jour (édition) de la base de données;  Mise à jour de la base de données à partir des coordonnées géographiques, de données GoogleEarth, ou de données GPS. 10.1.2 Partie 2 : Utilisation et mise à jour de la base de données associée à l’HydroAtlas Les connaissances de base ayant été acquises lors des premières formations, ce module complémentaire sera dédié aux aspects suivants : - Rappel des concepts de base ; - Familiarisation avec le contenu de la base de donnée géographique associée à l’HydroAtlas ; - Mise à jour de la base de la base de données. La participation aux modules précédents n’est pas un prérequis, mais souhaitée. 10.2 SUIVI HYDROLOGIQUE DE RIVIÈRE 10.2.1 Partie 1 : Réseau de mesures hydrologique Une formation théorique et pratique sur les aspects relatifs aux réseaux de mesures hydrologiques s’est déroulée avec succès à Antananarivo les 26 et 27 janvier 2016. Dix-huit (18) ingénieurs et techniciens du Ministère de l’Energie et des Hydrocarbures, ADER, ORE, JIRAMA et de la Direction Générale de la Météorologie ont participé à cette formation (liste des participants en annexe) dont le contenu détaillé était le suivant : SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 117 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 1. Sur le plan théorique : - Critères d'identification d'un site de mesure. - Sélection de la technologie de mesure appropriée aux conditions locales. - Aperçu des différentes technologies de mesure de niveau en rivière. - Approche basique des technologies d'enregistrement de données. - Processus d'acquisition de données. - Établissement d'une courbe de tarage. - Conversion hauteur-débit. - Systèmes de télécommunication pour la transmission de données issues de phénomènes « lents ». - Les opérations de maintenance d'une station de mesure hydrologique. - Les bases de données hydrologiques. - Systèmes SCADA. - Traitement et validation de données. 2. Sur le plan pratique : - Familiarisation avec le matériel de mesure électronique (Voltmètre, ampèremètre). - Mesure des signaux électroniques générés par un capteur. - Raccordement des capteurs à une centrale d'acquisition. - Configuration d'une centrale d'acquisition. - Raccordement d'une centrale d'acquisition à un système de télécommunication GPRS. - Maintenance périodique préventive. - Maintenance curative de 1er niveau. - Collecte et transfert des données enregistrées par une centrale d'acquisition. - Réalisation de jaugeages. - Utilisation de logiciel de tarage. - Gestion d'une base de données. - Traitement des données. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 118 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 - Validation des données. - Consultation des données. Figure 27. Formation théorique à Antananarivo (26/01/2016) Figure 28. Formation pratique sur le site de Fanovana le 27/01/2016 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 119 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Figure 29. Visite du site G191 (Chute d’ Andriamanjavona) sur la Rivière Namorona et jaugeage à l’ADCP avec des représentants de la JIRAMA (03/02/2016) En plus de cette formation, une personne de la Direction Générale de la Météorologie a participé à la quasi-totalité des missions de maintenance des stations ainsi qu’aux missions de jaugeages des rivières. Cette formation continue a permis un renforcement durable des capacités ainsi que l’acquisition des connaissances théoriques et pratiques qui permettront de contribuer à la pérennité du réseau de mesure mis en place. 10.2.2 Partie 2 : Notions de mesures hydrologiques appliquées à l’hydroélectricité Les connaissances de base étant acquises, ce module complémentaire sera dédié aux aspects suivants : - Suivi hydrologique des rivières : choix technologiques adaptés au contexte ; - Jaugeage en rivière : Théorie et techniques disponibles ; - Etablissement et mise à jour des courbes de tarage ; - Application à l’hydroélectricité (courbe des débits classés). 10.3 CONCEPT DE BASE EN HYDROÉLECTRICITÉ Une exploitation et mise à jour optimale de la base de données des sites hydroélectriques potentiels de Madagascar nécessite des connaissances adéquates sur la conception des aménagements hydroélectriques. C’est la raison pour laquelle un module de formation dédié à ces aspects sera donné le 21 février 2017 à Antananarivo. Cette formation abordera notamment les thématiques suivantes : - Notions théoriques sur le calcul de puissance et d’énergie ; - Type d’aménagements et principaux composants ; - Risques associés à une mauvaise conception ; - Evaluation préliminaire du potentiel hydroélectrique d’un site. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 120 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 11 Atlas Hydroélectrique de Madagascar L’Atlas Hydroélectrique de Madagascar est un document qui contient toutes les informations directement ou indirectement liées à l'hydro-électricité recueillies lors de la phase 1 de cette étude. Ces informations ont été compilées et traitées dans un système d'information géographique (SIG) et sont présentées sous forme de cartes thématiques, tableaux, graphiques et illustrations diverses. L'Hydro Atlas inclut également les résultats de la priorisation des sites prometteurs dont les modalités ont été discutées dans la phase de pré-diagnostic et présentées dans le rapport de démarrage d'Août 2014. Les informations inclues dans cet Atlas présentent et contextualisent le potentiel hydro-électrique de Madagascar y compris les nouveaux sites potentiels identifiés par le bureau d’ingénieurs-conseils SHER/ARTELIA dans le cadre de cette étude notamment au moyen de l’outil SiteFinder ainsi que les sites hydro-électriques existants. La création de l’Atlas a débuté dès l’Activité 1 de l’étude. L'Atlas a finalement été mis à jour en fin d'Activité 4 pour inclure les nouvelles informations collectées sur le terrain (visites de sites, campagne de mesures hydrologiques) et actualiser les informations contextuelles. Le système d'information géographique a été conçu pour rencontrer les conditions de compatibilité et de standardisation définies dans les termes de référence afin que les données géographiques puissent être publiées aisément sur la plateforme SIG de la Banque Mondiale. En outre, le consultant a utilisé le logiciel SIG QuantumGIS, libre d'accès, pour le traitement et la publication des données géographique, ce qui permet sa diffusion et son transfert gratuit lors des formations réalisées dans le cadre de l’Activité 3. Le présent Atlas Hydroélectrique de Madagascar se focalise exclusivement sur les sites potentiels dans la gamme de puissance entre 1 et 20 MW. L’HydroAtlas est présenté en Annexe D de ce rapport. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 121 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 122 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 12 Conclusions Tous les éléments relatifs au secteur de l’hydroélectricité à Madagascar possédant une référence géographique ont été compilés dans un système d’information géographique (SIG). Plus spécifiquement, la base de données brute des sites hydroélectriques potentiels provenant de l’intégration de l’information provenant des différentes sources contient 1301 sites hydroélectriques potentiels dont 905 proviennent de la littérature et 396 sont de nouveaux sites identifiés par SiteFinder, d’un outil d’analyse spatiale permettant d’identifier les tronçons de rivière à fort potentiel hydroélectrique sur base de la pluviométrie et de la topographie (outil développé par SHER Ingénieurs-Conseils). Un premier screening minutieux de cette base de données a permis de supprimer les doublons et les sites inconsistants en ramenant le nombre de sites hydroélectriques potentiels à 1301 sites. Une seconde phase de validation a permis de confirmer un total de 403 sites hydroélectriques potentiels. C’est en concertation avec le Ministère de l'Energie et les organismes rattachés qu’un portefeuille de projets hydro-électriques correspondant aux critères de l'étude a été identifié. Ce processus d’analyse multicritère a considéré les paramètres suivants : la Politique Energétique et les espaces de croissance de Madagascar, des contraintes hydrologiques, un gamme de puissance correspondant aux terme de référence de cette étude (entre 1 et 20 MW), les coût de développement des projets hydroélectriques (calculés en fonction de la longueur approximative de la (des) piste(s) d’accès, du coût des lignes d’évacuation de l’énergie produite au réseau ou à un centre isolé et la détermination des coûts de construction des ouvrages) et finalement des potentiels impacts environnementaux et sociaux. Au terme de ce processus, un portefeuille de 33 sites prometteurs a été identifié qui ont bénéficié de visites de terrain. En parallèle au processus de sélection des sites, l’étude hydrologique a montré que, de manière générale, les données hydrologiques disponibles à Madagascar sont peu nombreuses et/ou inexistantes pour certains bassins versants. Pour la majorité des sites étudiés dans cadre de cette étude, il n’existe pas ou peu d’information précise sur leur régime hydrologique. Par conséquent, une méthodologie permettant d’obtenir une estimation indicative des caractéristiques statistiques des débits aux sites d’intérêt, à partir de données disponibles à d’autres stations de mesure de débit réparties sur le territoire de Madagascar a été développée et appliquée. Un indice de confiance des estimations hydrologiques a été attribué aux différents sites. Les 33 sites prometteurs ont été visités entre la fin septembre 2014 et la fin novembre 2014. Les visites de sites ont permis de valider les informations et hypothèses faites durant la phase d’étude et permettre ainsi de proposer des schémas d’aménagement pertinents et réalistes par rapport aux contraintes locales des sites visités. Le rapport comprend également une présentation des résultats de l'Activité 4 relative à la collecte de données et à la validation finale. Celle-ci a permis de valider les chiffres-clés des sites prioritaires en fonction des reconnaissances complémentaires concernant la topographie, la géologie, l'environnement naturel et social et des mesures hydrologiques. En ce qui concerne la campagne de mesures hydrologiques, six stations hydrométriques ont été installées avec succès sur les six rivières SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 123 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 sélectionnées à Madagascar. Ces installations ont permis le suivi des hauteurs d’eau ainsi que l’établissement des courbes de tarage préliminaires. Les enregistrements couvrent une année hydrologique complète (sauf pour la rivière Marimbona), d’octobre 2015 à octobre 2016, qui semble être particulièrement déficitaire cette année. Au travers des activités de cartographie du potentiel hydroélectrique de Madagascar, il apparait clairement que ce dernier est très important et encore largement sous-exploité. Le pays bénéficie d'un relief et d'une pluviométrie favorable, particulièrement dans la partie Est du pays. Des opportunités existent dans toutes les gammes de puissance. Le développement de ce potentiel est cependant freiné par la taille du pays, l'obsolescence du réseau de pistes et routes et la dispersion des zones urbaines. La dégradation des sols - érosion, orpaillage et exploitation minière artisanale, lavaka - dans certaines régions (particulièrement au Sud, Centre-Ouest et Ouest) est inquiétante et peut remettre en cause la viabilité voire même la faisabilité de certains projets hydrauliques. Ce contexte de dégradation des bassins versants ainsi que la gestion des sédiments est à prendre en compte dans tous les futurs projets hydroélectriques, qu'ils soient grands ou petits. De manière générale, tout nouveau développement doit faire partie d'une gestion intégrée des bassins versants. Ceci afin de préserver pour longtemps le patrimoine hydraulique de Madagascar. Le développement de l’HydroAtlas, en ce compris les bases de données aux formats explicités dans ce rapport (SIG), représente par conséquent un outil adéquat pour faciliter le processus de planification des différentes agences malgaches en charge de ce dernier. En effet, l’HydroAtlas est un outil unique qui intègre l’ensemble des informations provenant des différentes institutions parties prenantes dans le secteur de l’hydroélectricité. Il procure une vue d’ensemble du secteur, en terme de patrimoine existant et potentiel qui permet une meilleure visualisation de l’adéquation de l’offre et de la demande dans la priorisation du développement des projets futurs. L’HydroAtlas doit être un outil dynamique et évolutif qui devra être mis à jour en fonction des développements futurs du secteur de l’hydroélectricité à Madagascar et de la disponibilité croissante des informations (mesure hydrologiques, actualisation des études de sites, etc). SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 124 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 13 Annexes 13.1 SITEFINDER : UN OUTIL DE DÉTECTION DE SITES HYDROÉLECTRIQUES L'objet du logiciel SiteFinder est de détecter les chutes d'eau naturelles ou les portions de rivière à forte pente, associées à un débit, pour faire ressortir les tronçons favorables au développement de l'hydro-électricité. Le programme se base principalement sur un Modèle Numérique de Terrain (MNT) et sur un certain nombre de données climatiques et/ou hydrologiques. Le principe de base du programme est de détecter les chutes d'eau associée à une taille de bassin versant fixée suivant les besoins de l'étude. Le débit moyen des rivières est estimé à partir de la taille du bassin et/ou des données de répartition de la pluviométrie annuelle moyenne. Le programme déduit la puissance spécifique pour chaque tronçon de rivière. Ces résultats, affichés à l'écran, permettent d'identifier les sites potentiels. 1.4 1400 1.2 1200 Discharge [m³/s] 1 1000 Elevation [m] 0.8 800 0.6 600 0.4 Discharge 400 0.2 Elevation 200 0 0 0+000 2+000 4+000 6+000 8+000 10+000 12+000 14+000 Chainage [m] Figure 30 Exemple de profil en long de rivière comparé au débit Deux méthodes sont disponibles dans le modèle pour calculer la puissance spécifique par tronçon de rivière. La première méthode se base sur le modèle numérique de terrain (MNT) ainsi que sur la carte de pluviométrie annuelle. Le programme simule l'écoulement du volume d'eau précipité annuellement et en déduit des valeurs de débit. Cette méthode convient bien pour des zones réduites où la répartition annuelle de la précipitation est bien connue. Des zones réduites permettent de travailler sur des bassins versants réduits où l'approximation de la relation proportionnelle entre volume précipité et volume ruisselé est acceptable. La deuxième méthode consiste à attribuer une valeur de débit sur base de bassins versants voisins jaugés (dont le comportement hydrologique est connu). Lorsque l'information est disponible, la répartition des débits spécifiques peut également être utilisée pour déterminer le débit de chaque site. Cette méthode convient bien pour les territoires dont l'étendue induit une variation importante du comportement hydrologique d'un bassin versant à un autre et où la taille des bassins versants conduit à une relation annuelle de pluie-débit complexe. C'est cette méthode qui a été appliquée ici. Notons que ce sont bien les chutes d'eau naturelles qui sont détectées. C'est la raison pour laquelle les sites hydroélectriques dont la hauteur de chute est générée uniquement par surélévation SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 125 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 artificielle du plan d'eau amont n'est pas détectée ici car le programme se base nécessairement sur une hauteur de chute naturelle donnée par le MNT. 13.1.1.1.1 Détermination de la taille minimale du bassin versant La superficie minimale du bassin versant à considérer pour SiteFinder a été fixée à 16 km². Cette valeur correspond à un débit d'étiage d'environ 0.5 m³/s. Cette valeur est la valeur maximale que le débit d'étiage peut atteindre dans la région la plus hydrologiquement favorable du pays (dans le versant est du pays) obtenue pour la station hydrologique dont le débit spécifique d'étiage médian maximum est de 30 l/s/km² (Fleuves et Rivières de Madagascar, 1998). Cette valeur de bassin versant est donc une valeur conservatrice car dans la plupart des cas, le débit d'étiage d'un tel bassin versant sera inférieur à 0.5m³/s. 13.1.1.1.2 Détermination du débit Dans le cas qui nous occupe, les débits des sites localisés par SiteFinder ont été déterminés sur base de la répartition des débits spécifiques telle que renseigné par "Fleuves et Rivières de Madagascar" de Chaperon et al, 1993. Le bassin de chacun des sites est d'abord déterminé. Sur cette base, la moyenne du débit est déterminée sur le bassin versant correspondant et le débit d'étiage en est déduit. Figure 31: Distribution du débit spécifique minimal 13.1.1.1.3 Analyse individuelle des sites potentiels SiteFinder SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 126 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Lors du traitement des données, les cartes topographiques au 1:100,000ème ont été utilisées pour vérifier les résultats obtenus par le programme avec les informations disponibles sur les cartes. Si possible, et sur base des remarques sur la qualité des données MNT ci-dessus, la dénivelée des sites a été déduite des cartes. Néanmoins, dans la plupart des cas, il n'est pas possible de déduire la dénivelée sur base des cartes. Dans ce cas, le modèle numérique de terrain ASTER a été utilisé. En effet, l'échelle du 1:100,000 ème est une échelle qui donne peu de détails. Néanmoins, cette échelle permet de vérifier que des tronçons de rivières présentent un profil intéressant. Lors de l'analyse des résultats, les sites ont donc été systématiquement vérifiés à l'aide de ces cartes. 13.1.1.1.4 Estimation de la puissance La puissance a été calculée suivant la formule ci-dessous : P = η x Hbrute x Qétiage x 9.81 Sur base des remarques ci-dessus, il convient de garder à l'esprit que les puissances calculées ont pour but de déterminer un ordre de grandeur qui devra être confirmé par des analyses plus poussées. Ces valeurs ne peuvent en aucun cas être utilisées pour des études détaillées sans une vérification préalable. 13.1.1.1.5 Données hydrologiques utilisées par SiteFinder Les sources de données hydrologiques sont essentiellement les suivantes:  Monographie "Fleuves et Rivières", 1993, Chaperon et al.  Données mensuelles du GRDC (Global Runoff Data Center)  Données mensuelles du département météorologie et climatologie 13.1.1.1.6 Détermination du débit d'équipement des sites La détermination du débit d'équipement des sites est effectuée en considérant la totalité des sites en fonctionnement au fil de l'eau où l'on cherche à s'approcher du débit garanti la majeure partie du temps. Ce débit est extrapolé sur base de la répartition géographique des débits spécifiques d'étiage de Chaperon et al, 1993. Pour ce faire la moyenne du débit spécifique sur le bassin concerné est calculée dans le modèle. Cette valeur est ensuite associée à la taille du BV pour donner la valeur utilisée pour le calcul de la puissance. A noter que cette méthode a par ailleurs été étendue aux sites renseignés dans la littérature dont la hauteur de chute est précisée mais ne disposant pas d'information sur le débit. 13.1.1.1.7 Données topographiques Les sources de données topographiques sont SRTM et ASTER. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 127 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214  SRTM15 La Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) est un projet international mené par la National Geospatial-Intelligence Agency (NGA) et la National Aeronautics and Space Administration (NASA). La mission a obtenu des données topographiques sur une zone couvrant pratiquement tout les parties émergées du globe et a permis de générer la base de données topographiques haute résolution la plus complète de la Terre au moment de sa création. SRTM consistait d'un système radar spécialement modifié à bord de la navette Space Shuttle Endeavour durant un mission de 11 jours en février 2000. La résolution des données est de 3 arcsecond (~90 m - et jusque 30m au Etats-Unis). En 2013, la NASA a ouvert au public la version 2 de la SRTM (connue comme la version "finie"). La version 2 est le résultat d'un effort substantiel d'édition par la NGA et montre des caractéristiques bien définies quant aux lignes de côtes et lacs, ainsi que l'absence de spikes et de wells (erreurs sur pixel unique). Néanmoins, certaines zones contiennent encore des données manquantes (voids).  ASTER16 Le Ministère Japonais de l’Economie, du Commerce et de l’Industrie (Ministry of Economy, Trade, and Industry – METI) et la NASA (National Aeronautics and Space Administration) ont annoncé conjointement, le 17 Octobre 2011, la sortie du Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) Global Digital Elevation Model Version 2 (GDEM V2), la deuxième version du modèle numérique de terrain global ASTER. La première version de l’ASTER GDEM, sortie en juin 2009, était générée par des paires d’images stéréoscopiques collectées par les instruments ASTER, embarqués sur le satellite TERRA. Le modèle ASTER couvrait la surface terrestre entre les latitudes 83° Nord et 83° Sud, soit 99 pourcent de la surface terrestre totale. Le modèle ASTER GDEM V2 contient 260,000 paires d’images stéréographiques additionnelles, améliorant de la sorte la couverture et réduisant les occurrences d’artéfacts. L’algorithme raffiné fournit une meilleure résolution spatiale avec une précision horizontale et verticale augmentée, ainsi qu’une meilleure couverture et détection des plans d’eau. La version 2 garde le même format GeoTIFF et conserve le maillage et le découpage de la version 1, avec une taille de pixel de 30 m par 30 m et un découpage de 1° par 1°. La version 2 présente des améliorations significatives par rapport à la version précédente. Cependant, les utilisateurs sont informés que les données contiennent encore des anomalies et artéfacts qui peuvent entraver les performances du modèle pour certaines applications. Les données 15 http://www2.jpl.nasa.gov/srtm/ 16 http://www.jspacesystems.or.jp/en_/ SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 128 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 sont fournies « telles quelles » et ni la NASA, ni METI/Japan Space Systems (J-spacesystems) ne peuvent être tenus responsables des dommages résultant de l’utilisation de ces données. La résolution des données est de 30 m.  Résolution comparée La résolution d'ASTER est 9 fois plus importante que celle de SRTM: là où le SRTM a une valeur (1 pixel fait 90mx90m), ASTER en a 9 (1 pixel fait 30mx30m). Ceci ne constitue néanmoins pas le critère unique, car comme l'annonce les producteurs d'ASTER, de nombreux artefacts (erreurs locales) demeurent encore dans la version 2. Ci-dessous, on met en évidence certains aspects saillants des différences entre les 2 DEM. Les résultats reproduits sont issus de la différence algébrique entre les 2 rasters et sont exprimés en mètres ([ASTER] - [SRTM]). La légende correspondante est la suivante: Figure 32: Echelle utilisée pour la comparaison des résultats entre SRTM et ASTER  Différences globales Une vue globale des résultats montre que l'angle typique du trajet des satellites est visible. Cela met en évidence des discordances entre les 2 systèmes de prise de mesure.  Différences locales Localement, les différences sont irrégulières. Certaines régions ne possèdent pas de différences relativement peu importantes (Figure A), alors que d'autres montrent des différences significatives dans les résultats (Figure B). SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 129 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Une coupe au niveau de la figure B ci-dessus donne le profil suivant pour chacun des DEM. Ce profil met en évidence 2 artefacts (erreurs locales) de l'ASTER où sont visibles les 2 pics (points bleu sur l'image de gauche). Ces pics n'existent pas en réalité. Par ailleurs, cette coupe montre aussi les différences significatives entre les 2 systèmes pour cette zone. Rappelons ici que la région exposée est l'une des zones où les différences sont particulièrement prononcées. Enfin, sur les images qui suivent, on montre la présence d'artefacts dans le jeu de données ASTER qui peuvent être préjudiciables dans l'application de SiteFinder. La figure ci-dessous montre une série de "tâches" rouges et bleues qui représentes des différences de plusieurs dizaines de mètres entre les 2 sources de données. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 130 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Si l'on reporte ces erreurs sur la carte topo au 1:100,000ème on s'aperçoit que la distribution de ces artefacts se fait de manière aléatoire dans une zone donnée: ces erreurs se situent aussi bien au droit d'une rivière que sur une colline, etc. 13.1.1.1.8 Couverture nationale de cartes topographiques De manière générale, les résultats de SiteFinder devraient être vérifiés sur carte topographique au 1:50,000ème ou à toute autre échelle supérieure17. Ces cartes présentent en effet un niveau de détail qui permet une première appréhension du contexte physique d'une site. Cela permet également de vérifier la valeur de hauteur de chute de manière plus précise. Dans le cas de Madagascar, il n'existe qu'une couverture partielle au 1:50,000ème. Par conséquent, les cartes au 1:100,000ème ont été utilisées. Ces cartes n'ont cependant pas un bon niveau de détail et il est fréquemment difficile de déterminer la hauteur de chute sur un tronçon réduit de rivière, sauf dans les cas ou des points de niveau existent au droit des chutes. 13.1.1.1.9 Limitations dues aux données disponibles 17Petite échelle signifie un grand nombre au dénominateur (exemple : 1:1.000.000 ème = 0.000001) et grande échelle un petit nombre au dénominateur (exemple : 1:1.000ème = 0.001) SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 131 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Les résultats exposés ci-dessous montrent qu'une certaine prudence reste de mise dans l'utilisation des données. Le modèle numérique de terrain ASTER contient encore de nombreux artefacts dans certaines zones du pays. Le SRTM, bien que généralement validé, contient encore quelques zones vides et possède une résolution moindre que celle de l'ASTER. Etant donnée l'importance de la superficie du pays et sa topographie accidentée, une multitude de sites conviennent pour l'usage hydroélectrique supérieur à 1 MW. Le programme a été calibré pour cette valeur, néanmoins il convient de préciser que la qualité des données (en particulier les MNT et les cartes au 1:100,000ème) ne permet pas d'assurer que tous les sites de plus de 1MW aient été répertoriés. Les valeurs de chute et de débit qui aboutissent à une estimation de la puissance disponible ont été obtenues sur des estimations grossières. Ces valeurs seront corrigées sur base des études et reconnaissances de terrain. Le débit a été choisi sur base du débit spécifique régional d'étiage tel que déterminé dans Fleuves et Rivières (Chaperon et al, 1993). Ces valeurs ont été extrapolées pour les bassins versants non jaugés. Dès lors, des sites indiquant des dénivelées peuvent être en réalité sans dénivelée, dans d'autres cas, de longs tronçons indiquant une forte pente pourront ne pas se montrer avantageux ou économiquement réalisables. Notons en outre que tous les sites n'ont pu être trouvés et qu'une analyse affinée par région sur base d'un MNT plus précis est à conseiller dans le futur. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 132 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 13.2 ECONEVAL - UN OUTIL DE CALCUL ÉCONOMIQUE PRÉLIMINAIRE DE SITE HYDRO-ÉLECTRIQUE 13.2.1 Données de terrain L’évaluation financière préliminaire est réalisée à la suite d’une visite de terrain (faisant elle-même suite à une étude bibliographique) durant laquelle diverses données sont récoltées. Ces données sont :  La référence du site  Le nom de la rivière  Le nom du village le plus proche de la zone d’aménagement repérée  La qualité et longueur des accès : o À la zone de prise o À la zone de la centrale  La turbidité de l’eau  Le charriage observé  La chute brute  La possibilité et l’utilité d’implanter un réservoir (journalier ou régulateur)  Les dimensions du seuil : o Hauteur o Largeur  Le type de seuil et de prise à envisager  La longueur et le type d’amenée d’eau (canal ou galerie)  La longueur de la conduite forcée  La stabilité générale du massif  Le type de sol (roche indurée, fissurée, friable, sol meuble,…)  Les potentiels impacts environnementaux et sociaux 13.2.2 Types d’aménagements Trois types d’aménagements sont considérés :  Les aménagements au fil de l’eau SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 133 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214  Les réservoirs journaliers  Les réservoirs régulateurs Il est supposé que les aménagements au fil de l’eau fonctionnent 24h/24 alors que les réservoirs journaliers fonctionnent à plein régime au moins 6h/ jours. En ce qui concerne les réservoirs régulateurs, on suppose que la topographie du site permet de créer un réservoir de dimensions suffisantes que pour permettre une régulation tout au long de l’année et par conséquent un fonctionnement optimal des turbines 24h/24 et 365j/ an. Les aménagements de type « réservoir régulateur avec variation journalière » ne sont pas considérés. 13.2.3 Paramètres hydrologiques 13.2.3.1 Crues de dimensionnement L’étude hydrologique est basée sur un modèle “précipitation-débit”. Un modèle statistique est dérivé sur base des caractéristiques du bassin versant et des pluies observées. Celui-ci permet de définir l’intensité des pluies pour certaines périodes de retour et les débits résultants. Les débits ayant des périodes de retour élevées permettent de dimensionner les ouvrages de retenue. Pour les ouvrages de dérivation durant la construction, on considèrera la crue décennale. 13.2.3.2 Courbe des débits classés Cette courbe est définie soit :  par l’étude statistique des débits enregistrés sur la rivière sélectionnée  par comparaison du bassin versant sélectionné avec un bassin versant similaire pour lequel des mesures de débit ou de hauteur d’eau sont disponibles Cette courbe permet de définir :  le débit annuel moyen  le débit d’équipement Ce dernier est défini en fonction du type d’aménagement prévu et est défini au chapitre 13.2.2. Le débit disponible 95% du temps est appelé le débit garanti et est utilisé pour déterminer la puissance et l’énergie primaires de l’aménagement. Le débit écologique est pris par défaut à 25% de Q95. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 134 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 13.2.4 Conception des ouvrages Les couts d’aménagement sont principalement liés aux travaux de génie civil. Il est donc nécessaire de réaliser une estimation des travaux à effectuer afin de définir le coût de ceux-ci. Les principaux ouvrages sont :  Barrage  Évacuateur de crue  Dessableur  Prise et ouvrage d’amenée (canal ou galerie)  Chambre de mise en charge ou cheminée d’équilibre (fonction du type d’amenée)  Conduite forcée  Centrale D’autres éléments, qui ne sont pas du génie civil, entrent également en ligne de compte car ils constituent une part non-négligeable du coût d’investissement total. Il s’agit de éléments suivants :  Équipements électromécaniques  Accès  Ligne électrique 13.2.4.1 Barrage La hauteur du barrage définit le type d’aménagement hydroélectrique. Dans les zones où on observe une topographie fort prononcée18, on considère que :  H < 10m pour un aménagement au fil de l’eau  10m < H < 20 m pour un réservoir journalier  H > 20 m pour un réservoir de régulation Ce critère est indicatif et est une aide pour les ingénieurs effectuant les visites sur site. S’ils l’estiment nécessaire, ils peuvent déroger à cette règle, auquel cas une note justifiant le type d’aménagement choisi sera introduite dans le rapport de terrain. Différents types de barrage sont envisagés, à savoir : 18En d’autres endroits où la topographie est moins prononcée, un barrage de 15m peut suffire à créer une retenue permettant une régulation entre saison sèche et saison des pluies. Pour ce type de région, les critères doivent être adaptés. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 135 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214  Barrage poids béton  Barrage poids maçonnerie  Barrage remblais en enrochements (rockfill dam)  Barrage remblais en terre (earthfill dam) L’étanchéité des barrages en enrochements et en remblais est assurée au moyen d’un noyau d’argile. D’autres techniques existent (noyau bitumineux, revêtement en béton,…) mais ne sont pas explorées ici. Les dimensions et le type de barrage sont déterminés lors de la phase de terrain. Si aucune indication relative au type de barrage n’est donnée suite à la visite de terrain, le choix de l’ouvrage est dicté en fonction : De la forme de la vallée  Large : on privilégie un barrage en remblais  Étroite : on privilégie un barrage poids De la nature du sol aux alentours de la zone du barrage  Rocheux : on privilégie un barrage poids ou en enrochements  Meuble : on privilégie un barrage en terre Lorsque le barrage est placé sur un sol perméable (sable, roche calcaire,…), un voile d’étanchéité est prévu. 13.2.4.2 Evacuateur de crue Pour les barrages poids, l’évacuateur de crue se présentera sous la forme d’un seuil déversant (sur l’entièreté de la longueur du barrage ou non, en fonction de l’intensité des crues de dimensionnement). Le seuil aura un profil Craeger par défaut. Les barrages en remblais seront quant à eux équipés d’un déversoir constitué d’un seuil déversant, d’un coursier et d’un bassin de dissipation d’énergie. L’emploi de vannes ne sera prévu que lorsque le débit de crue est extrêmement élevé. Les évacuateurs de crue de type « tulipe » ne sont pas considérés dans la présente méthodologie. 13.2.4.3 Dessableur Les dessableurs sont nécessaires sur les rivières où le transport solide est important. Plus le transport solide est important, plus le dessableur devra avoir une capacité de sédimentation importante (afin de ne pas avoir à arrêter le système trop souvent pour effectuer les opérations de dessablage). Les dessableurs peuvent être équipés de deux bacs afin de ne pas avoir à interrompre la production électrique en cas de dysfonctionnement d’un des deux bacs. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 136 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 La turbidité de l’eau donne un indice quant à la charge solide dans la rivière. Un dessableur sera prévu pour toute rivière dont la turbidité dépasse 100 NTU et lorsque la visite de site confirme cette mesure par des observations de terrain, celles-ci permettant d’apprécier l’importance du dessableur à mettre en œuvre. 13.2.4.4 Prise et ouvrage d’amenée La prise d’eau est équipée d’une grille, d’un dégrilleur (manuel ou automatique) et d’une vanne levante. Un dégraveur est prévu devant la prise afin d’éviter que des graviers ne pénètrent dans le canal. Une vanne de chasse est prévue en aval de la prise pour chasser les sédiments et autres détritus afin d’éviter qu’ils ne colmatent la prise. Deux types d’ouvrage d’amenée (qui peuvent être combinés) sont considérés:  Canal à ciel ouvert  Galerie souterraine Lorsque la pente transversale naturelle du terrain dépasse 45° en moyenne sur l’ensemble du tracé de l’ouvrage d’amené, une galerie souterraine est prévue. Dans les cas où la pente moyenne est inférieure à 45°, l’ouvrage d’amenée est un canal à ciel ouvert. Dans les zones où la pente est ponctuellement supérieure à 45°, des mesures de soutènement et de stabilisation des versants au moyen de gabions devront être mises en œuvre. 13.2.4.5 Chambre de mise en charge La chambre de mise en charge est l’ouvrage joignant le canal à la conduite forcée. En présence d’eau à la turbidité élevée, celle-ci peut être conçue comme un dessableur afin de réduire encore la taille et la quantité des particules passant dans les turbines. Lorsque les observations de terrain relatives à la turbidité et au transport solide dans la rivière concluent à une importante charge sédimentaire nécessitant l’usage d’un dessableur de grande dimension, la chambre de mise en charge comprendra un organe de dessablage. La chambre de mise en charge est équipée de vannes permettant d’isoler l’entrée de la conduite forcée du reste de l’ouvrage. Une grille et un dégrilleur automatique sont également prévus afin de retirer les éventuels déchets qui n’auraient pas été captés par la grille de prise ou qui seraient tombés dans le canal. 13.2.4.6 Cheminée d’équilibre Une cheminée d’équilibre est prévue pour les aménagements comportant une galerie souterraine suivie d’une conduite forcée. La cheminée d’équilibre est prévue à l’air libre et est réalisée en béton armé. 13.2.4.7 Conduite forcée La conduite forcée relie les ouvrages d’amenée à la centrale hydroélectrique. Elle est réalisée en acier et son diamètre est défini de façon à limiter les pertes de charge à des valeurs acceptables. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 137 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 La conduite forcée est soit :  Aérienne  Enterrée  Partiellement aérienne et partiellement enterrée Les sections aériennes de conduite forcée sont posées sur des blocs support. Qu’elle soit aérienne ou enterrée, des blocs d’ancrage sont placés à chaque coude formé par la conduite forcée. Vu l’échelle des sites étudiés (0 à 20 MW), une seule conduite forcée est prévue, quel que soit le nombre de groupes dans la centrale. Le flux d’eau est distribué aux différents groupes au moyen d’une bifurcation (ou trifurcation ou plus le cas échéant). 13.2.4.8 Centrale La centrale sera de type « à l’air libre ». Les centrales en puits ou en caverne ne sont pas considérées dans cette étude. Afin d’assurer une bonne courbe de rendement, un minimum de deux groupes est prévu pour les centrales d’une capacité supérieure ou égale à 1MW. Ce dispositif assure une redondance des équipements, avec pour conséquences une économie sur les pièces de rechange et une possibilité d’opérer partiellement l’aménagement, même lorsque l’un des deux groupes doit être mis à l’arrêt. La centrale sera aménagée afin de pouvoir recevoir des batardeaux en aval des turbines, dans les canaux de fuite. 13.2.4.9 Equipements électromécaniques Trois types de turbines ont été considérés, à savoir :  Kaplan : pour les basses chutes à débit élevé  Francis : pour les moyennes et hautes chutes à débit élevé  Pelton : pour les hautes chutes à débit faible Le choix du type de turbine se fait sur base de la figure suivante qui précise le domaine d’application des différentes turbines en fonction du débit d’équipement et de la chute. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 138 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Figure 33 : Domaine d’application des turbines (Layman. 2005) Les critères suivants19 ont été choisis : Turbine Kaplan  H < 12 m  Q > 10 m³/s et H < 30 m Turbine Francis  30 m < H < 60 m  Q < 10 m³/s et H < 30 m  Q > 0.5 m³/s et 60 m < H < 100 m 19Ces critères sont valables dans le cas de petits aménagements hydroélectriques. Pour des aménagements de puissance installée supérieure à 10 MW, ils doivent être revus. D’autres types de turbine sont également envisageables et doivent être étudiés dans les phases d’études ultérieures. Par « autres types de turbine », on entend non seulement les turbines présentées ci-dessus (pour les zones intermédiaires où un choix a du être réalisé), mais également des types de turbines non-présentés ici, tels que les turbines Cross flow par exemple. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 139 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Turbine Pelton  H > 100 m  Q < 0.5 m³/s et 60 m < H < 100 m 13.2.4.10 Accès Les routes d’accès concernent les sections de route à créer ou réhabiliter afin d’accéder au site de prise et au site de la centrale. Elles contribuent à l’amélioration du réseau routier national. La largeur des routes d’accès est fixée à 5 m. 13.2.4.11 Ligne électrique Les lignes électriques sont les lignes de transport pour :  Relier l’aménagement hydroélectrique au réseau national si l’aménagement est de type raccordé.  Relier l’aménagement aux utilisateurs finaux si l’aménagement est de type isolé. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 140 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 13.2.5 Estimation des coûts Deux groupes d’ouvrages sont déterminés pour l’estimation des coûts :  Le barrage et les ouvrages de transport (canal, galerie, conduite forcée)  Les ouvrages dédiés (dessableur, chambre de mise en charge, cheminée d’équilibre, centrale,…) Les volumes à mettre en œuvre sont aisément définissables pour les ouvrages de transport et le barrage. Il est possible, pour ces ouvrages, d’établir assez rapidement un métré. Leur coût est donc estimé sur base d’un métré approximatif. Les ouvrages dédiés ont par contre une forme plus complexe, dépendant de différents facteurs, et l’estimation des volumes à mettre en œuvre est plus ardue. Leur coût a été défini sur base de l’étude comparative de plus de 50 aménagements hydroélectriques en Afrique Centrale et à Madagascar. Ils sont estimés soit en fonction du coût total de l’aménagement, soit en fonction d’une des caractéristique de l’aménagement (puissance installée, chute, débit,…) Le coût des équipements a également été fixé sur base de l’analyse comparative citée ci-dessus. Les trois types de turbines ont été dissociés afin de définir, pour chaque type de turbine, l’évolution du coût en fonction de la puissance installée. Les prix unitaires utilisés pour l’estimation des coûts ont été déterminés sur base des coûts de matières premières observés dans la sous-région. Des frais additionnels liés à cette première évaluation ont été pris en considération. Ils s’élèvent à :  20% pour les imprévus en matière de génie civil  15% pour les imprévus en matière d’équipements La supervision des travaux et la réalisation des études sont quant à elles estimées à 10% du budget total. 13.2.5.1 Barrage Le volume à mettre en œuvre dépend du profil de la vallée. Pour les vallées en U, le volume total est donné par (L est la longueur de crête) : é = 1.5 ∙ ∙ [³] Pour les vallées en V, on considère : é = 1.0 ∙ ∙ [³] Le volume des excavations est calculé similairement au volume du barrage. 13.2.5.1.1 Voile d’étanchéité SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 141 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Le voile d’étanchéité, à mettre en œuvre en cas de fondations perméables, est défini par rapport à sa surface. Celle-ci est calculée comme suit : = ( + 10) ∙ [²] 3 13.2.5.1.2 Barrage poids Les barrages poids sont soit en maçonnerie, soit en béton armé. On limite la hauteur des barrages en maçonnerie à 20 m. Les barrages poids sont conçus avec un parement amont vertical et un parement aval incliné avec une pente H/V de 0.8/1. La section du barrage, en m², est définie sur base d’une section type par (h est la hauteur du barrage) : . = 0.4 ℎ² + 5.4ℎ + 12.6 [²] La section type a une crête de 3m et on considère qu’il faut en moyenne excaver 3m sous le niveau du terrain naturel. La section d’excavations à réaliser est donnée par : . = 2.4ℎ + 12.6 [2 ] 13.2.5.1.3 Barrage en remblais Les barrages en remblais sont soit en terre, soit en enrochement. Les pentes amont et aval dépendent du type de remblais utilisé. La figure ci-dessous donne des indications quant aux pentes à appliquer pour les barrages en terre en fonction des conditions de sol. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 142 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Figure 34 : Conception des barrages en remblais (USBR, design of small dams, p.250) Pour le calcul des quantités, les parements amont et aval suivants ont été utilisés : Barrage remblais en terre  Parement amont : 3.5/1  Parement aval : 2.5/1 Barrage remblais en enrochements  Parement amont : 2.5/1  Parement aval : 2/1 On considère que le noyau central occupe 50% de la section du barrage. La largeur de crête est fixée à 3m. Tout comme pour les barrages poids, on considère qu’il faut en moyenne excaver 3m sous le niveau du terrain naturel. Par conséquent, on a les sections de barrage suivantes:  Pour les barrages remblais en terre : . = 3ℎ2 + 21ℎ + 36 [²]  Pour les barrages remblais en enrochements : .ℎ = 2.25ℎ2 + 16.5ℎ + 29.25 [²] SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 143 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Les sections d’excavations à réaliser sont données par :  Pour les barrages remblais en terre : . = 18ℎ + 36 [²]  Pour les barrages remblais en enrochements : .ℎ = 13.5ℎ + 29.25 [2 ] 13.2.5.2 Evacuateur de crue Pour les barrages de type poids, l’évacuateur de crue est totalement intégré dans le barrage. En effet, sa construction ne requiert qu’une modification partielle de la section. Il ne nécessite donc à priori pas la mise en œuvre de volumes supplémentaires. Les évacuateurs de crue des barrages en remblais sont réalisés en béton armé. Leurs dimensions sont dictées par le débit de crue qui est le débit cinq-centennal (Q500) pour les barrages en enrochements ou le débit millénal (Q1000) pour les barrages en terre. La hauteur de la lame déversante et de la revanche sont fixées en fonction de la hauteur du barrage :  Barrage < 10 m : ℎ = 2 ; revanche = 1 m  10 m < Barrage < 30 m : ℎ = 2.5 ; revanche = 2 m  Barrage > 30 m : ℎ = 4 ; revanche = 3 m On suppose que le seuil et le coursier du déversoir ont la même largeur. Celle-ci est donnée par la formule : = = [] 0.45 √2 ∙ ℎ1.5 Il importe de vérifier que la largeur ainsi définie reste inférieure à la longueur de crête du barrage. Si ce n’était pas le cas, l’usage de vannes est recommandé. On considère que les murs bajoyer du coursier font 0.8 m de large et que le radier est de 1 m d’épais (pour prévenir tous risques de fissuration et de cavitation). Dès lors, la section du coursier est donnée par : = ( + 1.6) ∙ 1 + (ℎ + ℎ) ∙ 0.8 [²] La longueur du coursier est quant à elle définie par la pente du parement aval du barrage, à savoir :  2.5 h pour les barrages en terre  2 h pour les barrages en enrochements On considère que le bassin de dissipation constitue 50 % du prix de l’évacuateur de crue ; les autres 50 % incombant au coursier et au seuil. Par conséquent, les volumes mis en œuvre pour réaliser le seuil et le coursier sont doublés afin de tenir compte du bassin de dissipation. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 144 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 13.2.5.3 Dessableur Le dessableur est un ouvrage ponctuel qui fait partie des ouvrages dont le coût est défini sur base de l’analyse comparative présentée plus haut. La taille du dessableur dépend non seulement du débit turbiné, mais également de la turbidité de la rivière. Cette dernière donnée n’étant que rarement fournie dans les études, il est très difficile de définir une courbe mettant tous ces paramètres en relation. Cependant, en comparant le coût du dessableur par rapport au cout total de l’investissement, on se rend compte que celui-ci représente entre 3% et 6 % du coût total. Cet intervalle est lié aux paramètres que sont le débit et la turbidité. Par conséquent, le coût du dessableur a été défini en fonction du coût total de l’investissement. Pour les sites où la turbidité est supérieure à 100 NTU et pour lesquels les observations de terrain précisent la nécessité d’un dessableur de taille importante, on considère que le dessableur représente 6% du coût total. Pour les sites où la turbidité est supérieure à 100 NTU et pour lesquels les observations de terrain précisent la nécessité d’un dessableur de taille moyenne, on considère que le dessableur requis représente 3% du coût d’investissement total. 13.2.5.4 Ouvrage d’amenée Les ouvrages d’amenée (canal et galerie) sont conçus avec une pente de 0.1 %. 13.2.5.4.1 Canal d’amenée Le canal d’amenée est placé sur une plateforme de 5m de large. Celle-ci est réalisée uniquement en déblais. Les remblais ne sont pas admis. En fonction de la pente transversale moyenne du terrain naturel ( ), les déblais et mesures de stabilisation à mettre en œuvre sont plus ou moins importants. On calcule le volume de déblais par mètre linéaire en fonction de la pente moyenne du terrain. Afin de prendre en compte les mesures de drainage et stabilisation (hors zones délicates), on multiplie le volume de déblais par 1.25. Des gabions sont placés dans les zones les moins stables. Le volume de gabions par mètre linéaire à mettre en œuvre dans les zones délicates (prises forfaitairement à 25% de la longueur du canal) est de 1/4 du volume de déblais. La section d’un triangle quelconque étant donnée par = 2 sin et connaissant la relation aux 2 sinus sin = sin = sin , on a = 2 sin sin sin et donc : 52 Déblais : é = 1.25 ∙ 2∙sin(45°−) ∙ sin() ∙ sin 135° [3 /] 1 1 Gabions : = 4 ∙ 25% ∙ é = 16 ∙ é [3 /] Le canal en béton armé a une section rectangulaire de hauteur (ℎ ) telle que la section d’eau contenue dans le canal ait une hauteur (ℎ ) valant 3/4 de la base ( ). La hauteur d’eau dans le canal est cependant limitée à 2 m. La vitesse d’eau dans le canal est limitée à 2 m/s. Par conséquent, on a : SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 145 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Pour des débits inférieurs à 10,7 m³/s : ℎ = √3/8 [] = 4/3 ℎ [] Pour des débits supérieurs à 10,7 m³/s : ℎ = 2 [] = /4 [] En considérant une revanche de 30 cm, un radier de 30 cm d’épais et des murs de 25 cm d’épais, on a: Pour un débit inférieur à 10,7 m³/s : = 0.3 + 0.55√ [²] Pour un débit supérieur à 10,7 m³/s : = 1.3 + 0.075 [²] 13.2.5.4.2 Galerie d’amenée Pour des raisons constructives et d’exécution, le diamètre minimal de la galerie est fixé à 2 m. Celui-ci est calculé sur base d’une vitesse maximale de l’eau dans la galerie, qu’on prendra à 3 m/s. Par conséquent, on a : 4 = √3 []. La galerie est réalisée en béton armé d’une épaisseur de 0.25 m. La galerie est d’abord creusée aux dimensions nécessaires puis l’excavation est stabilisée au moyen d’ancrages. Le béton est ensuite coulé le long des parois. On a donc : Débit inférieur à 9.4 m³/s : Diamètre de la galerie : = 2 Excavations : ≅ 5 ² Béton : é ≅ 1.8 ² Débit supérieur à 9.4 m³/s : 4 Diamètre de la galerie : = √3 [²] SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 146 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 1 Excavations : = 4 ( + 0.5)2 [²] 1 Béton : é = 4 (( + 0.5)2 − 2 ) [²] 13.2.5.4.3 Chambre de mise en charge La chambre de mise en charge est un ouvrage ponctuel qui fait partie des ouvrages dont le coût est défini sur base de l’analyse comparative présentée plus haut. La taille de la chambre de mise en charge dépend non seulement du débit turbiné, mais également de la turbidité de la rivière. Cette dernière donnée n’étant que rarement fournie dans les études, il est très difficile de définir une courbe mettant tous ces paramètres en relation. Cependant, en comparant le coût de la chambre de mise en charge par rapport au cout total de l’investissement, on se rend compte que celui-ci représente entre 1.3 % et 3 % du coût total. Cet intervalle est lié aux paramètres que sont le débit et la turbidité. Par conséquent, le coût de la chambre de mise en charge a été défini en fonction du coût total de l’investissement. Pour les sites où les observations de terrain relatives à la turbidité et au transport solide dans la rivière concluent à une importante charge sédimentaire nécessitant l’usage d’un dessableur de grande dimension, on considère que la chambre de mise en charge représente 3% du coût total. Pour les autres sites, on considère que la chambre de mise en charge requise est de taille moins importante et ne représente que 1.3% du coût d’investissement total. 13.2.5.4.4 Cheminée d’équilibre Les cheminées d’équilibres sont nécessaires lorsque l’ouvrage d’amenée est une galerie. Elles permettent de limiter les risques liés au coup de bélier. En effet, ceux-ci apparaissent en cas de fermeture soudaine des vannes. Une onde de pression remonte alors le long de la conduite. En l’absence de cheminée d’équilibre, cette onde progresserait via la galerie (pouvant mettre sa stabilité en péril) jusqu’à la retenue et y provoquerait une vague risquant de mettre à mal la stabilité de l’ouvrage de retenue. On peut calculer la surpression provoquée par un coup de bélier par la formule de Michaud, mais celle-ci surestime les résultats pour les aménagements hydroélectriques car elle ne considère pas l’effet des frottements dans la conduite. 2 La formule de Michaud est : Δ = [2 ] avec l la longueur de la conduite, v la vitesse initiale dans la conduite et T la durée de fermeture du système. La surpression provoquée par le phénomène de coup de bélier dépend du type de turbines utilisé. Il est raisonnable de l’approcher par : Pour les turbines Pelton : Δ = 0.15 [2 ] Pour les turbines Kaplan et Francis : SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 147 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 0.008 Δ = (32 + − (0.028 + ) ) [2 ] 100 Avec L = 1.1 fois la longueur de la conduite, H la chute brute et Q le débit maximum turbiné. En cas d’arrêt des turbines, l’onde va tout d’abord remonter la conduite (qui doit être dimensionnée pour pouvoir résister à la pression supplémentaire exercée par le coup de bélier). Elle va ensuite atteindre la cheminée d’équilibre, de section S [m²], où le niveau va s’élever d’une hauteur de Zm [m] au dessus de son niveau initial. Puis le niveau d’eau dans la cheminée va se rétablir en faisant remonter l’eau vers la retenue via la galerie de section s [m²]. L’onde va s’atténuer par les effets de frottement dans la galerie. On peut calculer l’amplitude de l’onde dans une cheminée de section S par : = 0 √ ∙ [] [L’énergie hydraulique, Ginocchio, collection EDF] Où 0 est la vitesse de l’eau [m/s] dans la galerie avant l’arrêt et vaut donc Q/s. Le débit Q [m³/s], la longueur de la galerie L [m], la section de la galerie s [m²] étant connus, on peut choisir de soit limiter la variation du niveau d’eau dans la cheminée, soit limiter le diamètre de la cheminée. La première option a été retenue. La variation maximale du niveau dans la cheminée d’équilibre doit être telle qu’à aucun moment la galerie ne se retrouve à l’air libre. Sachant que le niveau dans la cheminée d’équilibre s’établit naturellement au niveau de la retenue et que le niveau minimal dans la retenue est fixé à minimum 5 m au dessus de la prise (pour éviter les phénomènes de vortex), on a : , = 5 + ∙ = 5 + 0.001 ∙ [] La section de la cheminée d’équilibre est supposée circulaire. Le diamètre de la cheminée d’équilibre est fixé à minimum 2 m et est donné par : 2 ∙ = ∙√ [] , En considérant une revanche de 2m la hauteur de la cheminée d’équilibre est de 2, + 2 . La cheminée d’équilibre sera réalisée en béton armé d’une épaisseur de 80 cm. Elle sera surmontée par une grille en acier afin de prévenir l’intrusion de nuisibles. 13.2.5.5 Conduite forcée La conduite forcée est en acier et de section circulaire. Les autres matériaux (PEHD, GRP,…) n’ont pas été envisagés. Le diamètre de la conduite est défini par : 0.43 0.14 = 0.85 [] 0.2 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 148 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Avec L = 1.1 fois la longueur de la conduite [m], H la chute brute [m] et Q le débit maximum turbiné [m³/s]. La surpression due au phénomène du coup de bélier est calculée selon les formules présentées dans la section précédente. L’épaisseur de la conduite est quant à elle donnée par ( + Δ)10−2 = [] 2 ∙ Où est la limite élastique de l’acier [MPa], qui définit aussi la contrainte maximale admissible dans la conduite forcée. On peut considérer, pour les cas courants que = 235 . Le facteur 10−2 est du au fait que la pression est exprimée en mètre d’eau (1 2 = 10−2 = 0.1 ). 13.2.5.6 Centrale La centrale est un ouvrage ponctuel qui fait partie des ouvrages dont le coût [€] est défini sur base de l’analyse comparative présentée plus haut. Cette analyse a montré que le coût de la centrale (comprenant le coût du canal de fuite) varie assez peu en fonction du type de turbine utilisé, mais qu’il est fortement corrélé à la puissance installée [MW]. La meilleure approximation est linéaire, d’équation û = 121 300 ∙ é Cependant, au vu de la dispersion des résultats, il a été décidé de majorer le coût ainsi obtenu de 10 % afin de rester dans des hypothèses conservatrices. 13.2.5.7 Equipements électromécaniques Le coût des équipements électromécaniques (et de leur raccordement au réseau électrique) sont largement dépendants du type de turbine utilisé et de la puissance de celle-ci. Tout comme pour le coût de la centrale, le coût des équipements électromécaniques a été défini sur base de l’analyse comparative présentée plus haut. Pour chaque type de turbine, une régression linéaire des résultats a été réalisée avec pour but de définir l’équation reliant le coût [€] à la puissance installée [MW]. Les résultats sont les suivants : Turbines Kaplan : ûé = 694 750 ∙ é Turbines Francis : ûé = 755 800 ∙ é Turbines Pelton : ûé = 621 750 ∙ é SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 149 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 À l’exception des turbines de type Kaplan, les résultats montrent une assez forte dispersion. C’est pourquoi il a été décidé de majorer le coût ainsi obtenu de 10 % afin de rester dans des hypothèses conservatrices. 13.2.5.8 Accès Le coût des accès est estimé à 300 €/ml. Ce coût comprend l’entièreté des opérations à réaliser pour la construction d’une route d’accès (décapage, excavation, remblais, pose des couches, compactage, drainage, fossés,…). 13.2.5.9 Ligne électrique Dans le cas d’un mini grid ou si l’aménagement doit être relié au réseau national, une ligne haute tension est préférable afin de limiter les pertes électriques. Il faut au minimum installer des lignes en 33 kV (moyenne tension). En première estimation, on considère le coût des lignes électriques moyenne tension à 75 €/ml. Si des lignes haute tension sont à placer, le coût au mètre linéaire peut être estimé (en $) par le voltage de la ligne (eg : 220 kV -> 220 $/ml). En considérant un taux €/$ de 0.75 € = 1 $, le coût [€] au mètre linéaire en fonction du voltage de la ligne [kV] peut être estimé par : û = ∙ 0.75 [€] SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 150 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 13.2.6 Production électrique La puissance installée dépend du type d’ouvrage envisagé et de son mode de raccordement (s’il est prévu pour être raccordé au réseau ou pour fonctionner en réseau isolé). En effet, un aménagement fonctionnant en ilotage (réseau isolé) doit avoir une production d’énergie aussi régulière que possible tout au long de l’année alors qu’un aménagement raccordé doit pouvoir fournir un maximum d’énergie sur l’année. En fonction du degré de précision des données récoltées, le programme permet d’optimiser le débit d’équipement pour les réseaux raccordés. Cette optimisation n’a de sens que si les conditions géologiques sont définies pour les différents aménagements. En effet, elles peuvent à elles seules faire varier le coût total d’investissement du simple au double. 13.2.6.1.1 LCOE L’optimisation se fait sur le coût actualisé de l’énergie (Levelized Cost of Energy – LCOE en anglais). Ce coût actualisé est défini sur base des coûts d’investissements (Capex – Capital Expenditure), des coûts opérationnels (Opex – Operational expenditure) et de la production d’énergie attendue.  Les coûts d’investissement concernent :  les coûts d’études et supervision des travaux,  les coûts d’investissement propres au génie civil et aux équipements (GC et EM),  les coûts de relocalisation et relatifs aux impacts environnementaux,  les coûts liés aux accès et au raccordement au réseau Tous ces coûts ont été définis au chapitre précédent. Les coûts opérationnels annuels sont :  les coûts de remplacement de pièces usées  les frais d’exploitation (O&M)  les frais d’assurance Le LCOE est défini de la façon suivante : ( + ) = ( ) Où VAN est la valeur actualisée nette qui est définie de la sorte : () = ∑ (1+) où n est le taux d’actualisation et est pris à 10%. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 151 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Le coût actualisé de l’énergie peut être calculé sur n’importe quel intervalle de temps. Ici, il a été choisi de le calculer sur la durée de vie de l’aménagement, à savoir 50 ans. On considère que les frais de désinstallation s’élèvent à 10% du coût d’investissement GC et EM. 13.2.6.2 Puissance garantie, énergie garantie et puissance installée 13.2.6.2.1 Pour les aménagements au fil de l’eau La puissance installée est définie par : = é Avec le rendement des turbines (estimé à 85%), la masse volumique de l’eau (1000 kg/m³), H la chute nette et é le débit d’équipement de l’aménagement. La puissance garantie (firm power en anglais) est définie par = 95 L’énergie primaire ou garantie (firm energy en anglais) est obtenue en multipliant la puissance primaire par le nombre d’heure de fonctionnement par an (8760 h). 13.2.6.2.2 Pour les réservoirs journaliers Pour les aménagements de type réservoir, le débit d’équipement dépend du volume de la tranche utile (supposé suffisant), de la hauteur de la tranche utile (prise à la demi-hauteur du réservoir) et de la durée pendant laquelle on compte produire de l’électricité (estimée à 6h en première évaluation). Si est la hauteur de la tranche utile, la hauteur de chute moyenne20 est donnée par ( − ). La 3 puissance installée est alors de : = ( − ) é 3 Dans la mesure où les réservoirs journaliers fonctionnent un minimum de 6h par jour, le débit garanti 24 est donné par : = 95 ∙ 6 = 4 ∙ 95 . La puissance garantie est la puissance pouvant être délivrée par les turbines sous les conditions de fonctionnement correspondant au niveau d’eau minimum dans la retenue. Dans ce cas, les turbines ne fonctionnent pas à leur niveau de chute optimal. Cet effet est pris en compte en définissant un débit admis dans la turbine pour les nouvelles conditions de chute : = √ . Pour la 20 La hauteur de chute moyenne est définie en considérant que la tranche utile a une section trapézoïdale dont la petite base est beaucoup plus petite que la grande base (b <<< B). Par conséquent, le centre de gravité du trapèze s’apparente à celui d’un triangle est et en /3 à partir de sa partie supérieure. La hauteur de chute moyenne étant donnée par la hauteur d’eau moyenne du plan d’eau, elle se calcule par la hauteur H moins la hauteur moyenne de la tranche utile : − /3 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 152 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 définition de la puissance garantie, = − (le niveau d’eau minimum dans la retenue). La puissance garantie est alors donnée par : − = ( − ) √ L’énergie primaire correspond quant à elle à l’énergie pouvant être produite sous les conditions d’exploitation minimales21. Elle est donnée par : = ( − ) ∙ 4 ∙ 95 ∙ 6 ∙ 365 [ℎ] 3 = ( − ) ∙ 95 ∙ 8760 [ℎ] 3 13.2.6.2.3 Réservoir régulateur La puissance installée est calculée de la même manière que pour les réservoirs journaliers. Le débit garanti est le débit d’équipement (car on suppose que le réservoir a une dimension suff isante que pour permettre une régulation sur toute l’année). Tout comme pour les réservoirs journaliers, la puissance garantie se calcule par : − = ( − )é √ La seule différence ici est que le débit garanti correspond au débit d’équipement. En effet, le volume du réservoir étant supposé suffisant, on considère que les équipements sont prévus pour fonctionner à plein régime tout au long de l’année. Enfin, l’énergie primaire est l’énergie pouvant être délivrée sous les conditions d’exploitation minimales. Dans le cas d’un réservoir régulateur se régulant sur de longues périodes, les conditions d’exploitation minimales correspondent bien au cas où le niveau d’eau est minimal dans le réservoir22. L’énergie primaire est alors donnée par : = ( − ) ∙ é ∙ 8760 [ℎ] 13.2.6.3 Energie produite annuellement 13.2.6.3.1 Pour les aménagements au fil de l’eau 21La hauteur de chute est la hauteur de chute « moyenne » car pour les réservoirs journaliers ne fonctionnant que quelques heures par jour, on considère que même dans les conditions d’exploitation m inimale, le réservoir se remplit durant les heures de non-fonctionnement. 22En effet, si une mauvaise année hydrologique survenait, le réservoir n’aurait pas la possibilité de se remplir et le niveau d’eau resterait minimal tout au long de cette mauvaise a nnée hydrologique. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 153 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 L’énergie peut être estimée sur base de la courbe des débits classés. Admettons que 6 valeurs de débits soient connues : 2,5 , 30 , 50 , 65 , 90 , 95 . On peut définir la puissance correspondant à chaque intervalle de débit. Pour chaque puissance ainsi définie, on peut déduir l’énergie produite sur chaque intervalle de temps. En fonction du débit d’équipement, différents cas de figure existent. Ils sont représentés sur la figure suivante. Pour chacun de ces cas, les puissances P1 à P7 sont définies différemment. On commence donc par définir le cas (ou la zone) correspondant au débit choisi. Les points A et B correspondent aux limites supérieures et inférieures de la zone :  Cas 1 / zone 1 : ≥ 30 ; A = (t2.5 , Q2,5) et B = (t30 , Q30)  Cas 2 / zone 2 : 30 ≥ > 50 A = (t30 , Q30) et B = (t50 , Q50)  Cas 3 / zone 3 : 50 ≥ > 65 A = (t50 , Q50) et B = (t65 , Q65)  Cas 4 / zone 4 : 65 ≥ > 90 A = (t65 , Q65) et B = (t90 , Q90) On considère que le débit d’équipement est toujours supérieur à 90 qui est le débit d’équipement minimum pour un aménagement au fil de l’eau en réseau isolé. En fonction du cas rencontré, on calcule l’équation de la droite définissant la régression linéaire entre les limites de débit pour la zone. En effet, les coordonnées des points A et B définissant la zone sont connus. Il est alors possible de déduir le point (tEq , QEq) à partir duquel le débit utile est inférieur au débit d’équipement (et par conséquent la puissance produite est inférieure à la puissance d’équipement). ( − ) = ( − ) + − La puissance partielle correspondant à la portion de la courbe des débits classés comprise entre ti et ti+1 est donnée par : = Avec le débit moyen sur l’intervalle de temps [ti , ti+1]. L’énergie correspondant à cette portion est donnée par : = ∙ 24 ∙ 365 ∙ (+1 − ) L’énergie totale produite au cours d’une année est donc = ∑ . Les débits Qi et les pas de temps (ti+1 – ti) sont donnés, pour chaque cas, dans les tableaux ci-après. Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Cas 1 ½(QEq+Q30) ½(Q30+Q50) QEq ½(Q50+Q65) ½(Q65+Q90) ½(Q90+Q95) Q95 Cas 2 QEq ½(QEq+Q50) SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 154 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Cas 3 ½(QEq+Q65) QEq Cas 4 QEq ½(QEq+Q90) t2 - t1 t3 - t2 t4 - t3 t5 - t4 t6 - t5 t7 - t6 1 - t7 Cas 1 tEq t30-tEq 20% 15% Cas 2 tEq-t30 t50-tEq 25% 5% 5% Cas 3 30% tEq-t50 t65-tEq 20% Cas 4 15% tEq-t65 t90-tEq 13.2.6.3.2 Pour les réservoirs journaliers Pour les réservoirs journaliers, le processus est le même que pour les aménagements au fil de l’eau à l’exception près que la courbe utilisée est une courbe fictive qui correspond à la courbe des débits classés multipliée par un facteur correspondant à l’inverse de la portion de temps durant laquelle le −1 réservoir est supposé fonctionné : = ( 24 ℎ ) . L’hypothèse étant que les réservoirs journaliers doivent fonctionner un minimum de 6h par jour, le coefficient est de 4. 13.2.6.3.3 Pour les réservoirs de régulation On définit le volume d’eau maximum disponible sur base de la courbe des débits classés. Afin de rester conservateur, la première tranche de débits (occurrence inférieure à 2.5% du temps) est négligée. Le débit disponible de façon constante annuellement est alors obtenu par = [3 /] 365 ∙ 24 ∙ 3600 Le débit d’équipement est limité à la valeur du débit disponible. La puissance installée est donc _ = ( − ) é 3 L’énergie produite annuellement est quant à elle donnée par = ∙ 8760 ℎ. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 155 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 156 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 13.3 BIBLIOGRAPHIE SITES AYANT FAIT L'OBJET AU MOINS D'ETUDE DE RECONNAISSANCE POUVANT ETRE 2014 AMENAGES EN SITES HYDROELECTRIQUES 2014 Centres d'exploitation de la JIRAMA JIRAMA 2014 Sites JIRAMA JIRAMA CENTRE DE RECHERCHES, D’ETUDES ET 2014 ETUDE SUR L’ENERGIE A MADAGASCAR D’APPUI A L’ANALYSE ECONOMIQUE À MADAGASCAR DIAGNOSTIC INSTITUTIONNEL ET JURIDIQUE DU DOMAINE DE L’EAU ET DE 2014 L’ASSAINISSEMENT TONTOLO MAHARITRA TOME III : DIAGNOSTIC ET PISTES D’ORIENTATION 2014 DE L’ÉLECTRICITÉ VERTE POUR UN MILLION DE RURAUX À MADAGASCAR Fondation Énergies pour le Monde 2013? Projet d’électrification rurale sur la côte Est de Madagascar, village d’Ambodirafia Solidarité Entraide Madagascar 2013 Carte de localisation des sites potentiels à Madagascar JIRAMA Etude de préfaisabilité du grand aménagement hydroélectrique pour les réseaux 2013 Artélia interconnectés à Madagascar - Phase 2 : Présaisabilité de l'aménagement d'Antetezambato 2013 PLAN DIRECTEUR POUR L’ELECTRIFICATION RURALE DE LA REGION ALAOTRA MANGORO ADER 2013 ENERGIES DURABLES POUR TOUS / les ménages, les collectivités et les entreprises Amédée Mamy Tiana Randrianarisoa 2012 Aménagement hydroélectrique de Talaviana sur la rivière Manandona Artelia APPUI A L’ADER POUR L’ETABLISSEMENT D’UN PLAN REGIONAL D’ELECTRIFICATION 2012 IED RURALE DANS 6 REGIONS DE MADAGASCAR Activités réalisées et activités à poursuivre 2012 Diagnostic du secteur énergie à Madagascar WWF 2012 PLAN DIRECTEUR POUR L’ELECTRIFICATION RURALE DE LA REGION ITASY ADER 2012 BASELINE RENEWABLE ENERGY DATABASE FOR THE COMESA REGION COMESA Secretariat Elaboration de plans directeurs pour électrification rurale Boeny, Sava, Sofia - Rapport n°4: 2011 IED Plans régionaux d'électrification 2011 PLANS REGIONAUX D’ELECTRIFICATION RURALE - Régions BOENY, SAVA & SOFIA IED / GTZ BASE DES DONNÉES DE RÉFÉRENCE SUR LES ÉNERGIES RENOUVELABLES POUR LA RÉGION 2011 Secrétariat du COMESA, COMESA PROJET D’AMENAGEMENT DU SITE HYDROELECTRIQUE DE MANDIALAZA RIVIERE 2011 B.E.T.C Nanala SARL Unip NANANGAINA - APS PROJET D’AMENAGEMENT DU SITE HYDROELECTRIQUE D’ANDRIANA - ANKARINARIVO - 2011 B.E.T.C Nanala SARL Unip Rivière IMADY - APD PROJET D’AMENAGEMENT DU SITE HYDROELECTRIQUE DE MAHERIARA - Rivière DE 2011 B.E.T.C Nanala SARL Unip MAHERIARA - APD PROJET D’AMENAGEMENT DU SITE HYDROELECTRIQUE DE MANDIALAZA RIVIERE 2011 B.E.T.C Nanala SARL Unip NANANGAINA - APS PROJET D’AMENAGEMENT DU SITE HYDROELECTRIQUE DE SAHATONA - RIVIERE 2011 B.E.T.C Nanala SARL Unip FANINDRONA - APD ETAT D'INVENTAIRE DES SITES SUSCEPTIBLES D'ALIMENTER LA PROVINCE DE 2010 JIRAMA FIANARANTSOA 2010 ETAT D'INVENTAIRE DES SITES SUSCEPTIBLES D'ALIMENTER LA PROVINCE DE MAJUNGA JIRAMA PROJET D’AMENAGEMENT D’UNE CENTRALE HYDROELECTRIQUE SUR LA RIVIERE DE 2010 B.E.T.C Nanala SARL Unip IHAZAFOTSY-RANOHIRA-IHOROMBE - Site ANGONDONGODO - APD PROJET D’AMENAGEMENT D’UNE CENTRALE HYDROELECTRIQUE SUR LA RIVIERE DE 2010 AIDER MANDALO-CR MARITAMPONA-TSIROANOMANDIDY - Site MANDALOBE - APS 2010 ETUDE A.P.D Site MANDALOBE B.E.T.C Nanala SARL Unip PROJET D’AMENAGEMENT D’UNE CENTRALE HYDROELECTRIQUE SUR LA RIVIERE 2010 B.E.T.C Nanala SARL Unip D’ANDRIAMIHAVANA-AMBINANINDRANOATSINANANA - Site ANDRIAMIHAVANA - APS SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 157 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 PROJET D’AMENAGEMENT D’UNE CENTRALE HYDROELECTRIQUE SUR LA RIVIERE 2010 B.E.T.C Nanala SARL Unip D’ANDRIAMBOLA-ANTOBY EST-MIARINARIVO II - Site ANTOBY EST - APS ETUDE HYDROLOGIQUE D’ANDRIAMIHAVANA à MAHANORO en vue d’un Aménagement 2010 ? hydroélectrique 2010 AMENAGEMENT HYDROELECTRIQUE D’ANDRIAMIHAVANA a MAHANORO ? 2010 Mission hydrologique dans la région de Sofia Razafindrabe Simon 2010 Des potentiels naturels à exploiter Expansion Madagascar PROGRAMME RÉGIONAL DE DÉVELOPPEMENT RURAL (PRDR) Groupe de Travail pour le Développement 2010 Région ITASY Rural (GTDR) 2009 Preliminary study for expansion of Manandona Hydroelectric power plant in M/car newjec inc. PROJET D’AMENAGEMENT HYDROELECTRIQUE DU SITE D’ANGODONGODO SUR LA RIVIERE 2009 B.E.T.C Nanala SARL Unip D’IHAZOFOTSY - APS ETUDE DE PREFAISABILITE D’UN GRAND AMENAGEMENT HYDROELECTRIQUE POUR LES RESEAUX INTERCONNECTES A MADAGASCAR DANS LE CADRE DU PLAN DE 2009 RESTRUCTURATION ET DE RENOVATION DU SECTEUR DE L’ENERGIE ET DE L’ELECTRICITE - SOGREAH Phase 1 : COMPARATIF DES AMENAGEMENTS ET PROPOSITION DU SITE POUR LA PREFAISABILITE DE PHASE 2 MICP Programme National de Renforcement de la Compétitivité des Industries de Ministère de l'économie, du commerce et 2009 Madagascar de l'industrie Erosion Rates and Sediment Sources in Madagascar Inferred from Be Analysis of Lavaka, 2009 Cox et al. Slope, and River Sediment Ministère de l'économie, du commerce et 2009 Madagascar Industrial Competitiveness Plan (MICP) de l'industrie 2008 Valorisation des Potentiels hydroélectriques pour l'Electrification rurale à Madagascar ITECO Ingénieurs SA Électrification de 7 communes rurales par énergies renouvelables dans la région de 2008 Fondation Energies pour le Monde ANDROY Ministère de l'environnement, des forets et 2008 Tableau de bord environnemental - Région Atsinanana du tourisme PROGRAMME D’ENGAGEMENT ENVIRONNEMENTAL (PREE) AUDIT D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL ET SOCIAL DU P R O J E T „RIANAN’I LEMANA“ OU LEMENA, POUR 2008 ADER L’ELECTRIFICATION D’UNE ZONE RURALE A PARTIR D’UNE RESSOURCE HYDRO-ELECTRIQUE REGION DU VAKINANKARATRA 2008 DIAGNOSTICS DES INFRASTRUCTURES NATIONALES EN AFRIQUE WB SSATP 2007 Etat d'inventaire des sites susceptibles d'alimenter la région de Tuléar ORE Forest Management in Madagascar Logging within Marojejy National Park 2007 Madagascar Consrevation and Development Mining & Conservation – Contested Spatial Coincidence Velondriake Community Project Potentiel de développement de Micro/mini centrales hydroélectriques (max 200 KW)- 2006 INTEGRATION Environnement & Energie Etude régionale, district d'Andapa 2006 Country energy information MADAGASCAR Developing Renewables 2006 PNAT Politique Nationale de l'aménagement du territoire UNDP Madagascar 2006 LES ENERGIES RENOUVELABLES A MADAGASCAR MINISTERE DE L’ENERGIE ET DES MINES 2006 PROGRAMME DE DEVELOPPEMENT REGIONAL POUR LA REGION VAKINANKARATRA DSRP PROGRAMME RÉGIONAL DE DÉVELOPPEMENT RURAL (PRDR) Groupe de Travail pour le Développement 2006 Région ATSINANANA Rural (GTDR) 2006 POWER/WATER SECTORS RECOVERY AND RESTRUCTURING PROJECT WB 2005 Étude énergétique des sites du Plan d'expansion au moindre coût Hydro Québec SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 158 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Plan d'expansion au moindre coûts des réseaux 2005 Hydro Québec International Plan de développement du parc de production ETUDE D'AVANT PROJET SOMMAIRE DE L'AMENAGEMENT HYDROELECTRIQUE DU SITE DE 2003 ? BEANDRAREZONA SUR LA RIVIERE BEANDRAREZONA Ministère de l'agriculture, de l'élevage et de 2003 MONOGRAPHIE DE LA REGION DE SOFIA la peche 2002 Etat d'inventaire des sites susceptibles d'alimenter la région de Toamasina JIRAMA Etat d'inventaire des sites susceptibles d'alimenter le réseau interconnecté TANA et la 2002 JIRAMA province d'Antananarivo 2001 Aménagement hydroélectrique d'Antafofo EDF 2001 Aménagement hydroélectrique d'Antetezambato EDF 2001 Aménagement hydroélectrique de Lohavanana EDF 2001 Aménagement hydroélectrique de Volobe EDF PLAN D’EXPANSION AU MOINDRE COUT DU RESEAU INTERCONNECTE D’ANTANANARIVO 2001 RAPPORT R3-0 EDF Sogreah ETUDE PRELIMINAIRE DES CANDIDATS HYDROELECTRIQUES PLAN D’EXPANSION AU MOINDRE COUT DU RESEAU INTERCONNECTE D’ANTANANARIVO 2001 RAPPORT R3-1 EDF Sogreah PEMC du Parc de Production PLAN D’EXPANSION AU MOINDRE COUT DU RESEAU INTERCONNECTE D’ANTANANARIVO 2001 RAPPORT R3-2A EDF Sogreah ETUDE DU RESEAU CIBLE 2015 PLAN D’EXPANSION AU MOINDRE COUT DU RESEAU INTERCONNECTE D’ANTANANARIVO 2001 RAPPORT R3-2B EDF Sogreah PEMC DU RESEAU PLAN D’EXPANSION AU MOINDRE COUT DU RESEAU INTERCONNECTE D’ANTANANARIVO 2001 RAPPORT R4 EDF Sogreah PLAN D’INVESTISSEMENT A COURT TERME PLAN D’EXPANSION AU MOINDRE COUT DU RESEAU INTERCONNECTE D’ANTANANARIVO 2001 RAPPORT R5 EDF Sogreah ELABORATION DES COUTS DE FOURNITURES PLAN D’EXPANSION AU MOINDRE COUT DU RESEAU INTERCONNECTE D’ANTANANARIVO 2001 RAPPORT R6 EDF Sogreah SYNTHESE GENERALE PLAN D’EXPANSION AU MOINDRE COUT DU RESEAU INTERCONNECTE D’ANTANANARIVO 2000 RAPPORT R1 EDF Sogreah ETUDE DU MARCHE PLAN D’EXPANSION AU MOINDRE COUT DU RESEAU INTERCONNECTE D’ANTANANARIVO 2000 RAPPORT R2-1 EDF Sogreah IDENTIFICATION DES CANDIDATS HYDRAULIQUES PLAN D’EXPANSION AU MOINDRE COUT DU RESEAU INTERCONNECTE D’ANTANANARIVO 2000 RAPPORT R2-2 EDF Sogreah IDENTIFICATION DES CANDIDATS THERMIQUES 2000 Mini centrale hydroélectrique de la "Lokoho aval" à Andapa - étude de faisabilité Tractebel Engineering 2000 La dynamique du secteur privé à Madagascar AFD PLAN D’EXPANSION AU MOINDRE COUT DU RESEAU INTERCONNECTE D’ANTANANARIVO 1999 RAPPORT RM EDF Sogreah Mesures d'urgence SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 159 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 PLAN D’EXPANSION AU MOINDRE COUT DU RESEAU INTERCONNECTE D’ANTANANARIVO 1999 RAPPORT R0 EDF Sogreah DONNEES D’ENTREES DU PROJET 1998 Données hydrologiques de la rivière Vohitra JIRAMA 1993 Inventaire de la ressource en eau et mini-centrales ORSTOM ORSTOM Pierre Chaperon, Joël Danloux, Luc 1993 Fleuves et rivières de Madagascar Ferry Actes des Journées de l'Eau 1992 ANDRIAMBOAVONJY et al. Gestion des ressources en eau 1991 Etude des crues: Les données d'observations et estimation des débits maximums ORSTOM 1989 Etude d'inventaire de sites pour aménagements hydroélectriques - Recensement des sites Someah 1988 Mini et microcentrales hydroélectrique à Madagascar TOME 2 COYNE et BELLIER 1988 Etudes de mini et micro centrales hydroélectriques à Madagascar Coyne&Bellier 1986 Aménagements connexes à la construction du barrage réservoir d'Ankarahotra APD - Note hydrologique 1986 Réhabilitation de l’aménagement Hydroélectrique du Grand Volobe Coyne&Bellier 1984 Etude d’hydrologie à usage agricole ORSTOM 1982 Etude hydrologique de la Vohitra supérieure : Ankorahotra Direction de la Météorologie 1981 Aménagement Hydroélectrique du Grand Volobe Etude Préliminaire - Annexes Plan d’Equipement de la Zone Interconnectée 1981 Coyne&Bellier Volume 1 - Tome 1 - Eléments de base Plan d’Equipement de la Zone Interconnectée - Vol 2 Aménagement hydroélectrique de 1981 Coyne&Bellier Sahofika sur l'Onive Plan d’Equipement de la Zone Interconnectée - Vol 3 Aménagement hydroélectrique de 1981 Coyne&Bellier Mahavola sur l'Ikopa Etude d'hydrologie à usage agricole 1981 ORSTOM Rapport d'installation et premières mesures 1980 Barrage réservoir d'Ankorahotra - Rapport de factibilité DAFECO 1978 Cyclones intéressant Madagascar (puis Saison cyclonique) Direction de la Météorologie 1976 Etudes hydrologiques dans l'Ankaizina 1974-1976 ORSTOM 1972 Aménagement de la Vohitra - Chute d’Andekaleka DAFECO 1972 ANNUAIRE HYDROLOGIQUE DE MADAGASCAR ANNEE 1968 -1969 ORSTOM 1971 Annuaires hydrologiques ORSTOM BIOLOGIE COMPARÉE DE TILAPIA RENDALLI (BOULENGER) (Pisc. Cichl.) AU LAC ITASY ET AU 1971 ORSTOM, J. Moreau LAC DE MANTASOA 1971 Propriété des Andosols de l'Itasy et de l'Ankaratra ORSTOM ORSTOM - Ministère des Mines et de 1970 Annuaire hydrologique de Madagascar l’Industrie de Madagascar Annales de Géologie 1969 Contribution à l’étude des surfaces d’aplanissement sur les Hautes Terres centrales ORSTOM (Bourgeat et Petit) malgaches 1969 Application de la méthode de dilution (Jaugeages chimiques) sur les rivières de Madagascar ORSTOM 1968 CARACTÈRES DES SURFACES D’APLANISSEMENT SUR LES HAUTES TERRES MALGACHES ORSTOM (Bourgeat et Petit) 1967 Données hydrologiques de base ORSTOM SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 160 de 161 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Contract n°7171214 Données hydrologiques préliminaires pour 3 aménagements de Madagascar 1966 ORSTOM (Rogez/VOHITRA, Ranomafana/IKOPA, Volobe/Ivondro) 1965 Etudes hydrologiques et programme de la décennie UNESCO 1965 Bassins versants expérimentaux de l'Ankaboka ORSTOM 1965 Etude des étiages des rivières Onilahy, Linta, Ménarandra et Manambovo en 1963 et 1964 ORSTOM 1965 NOTE HYDROLOGIQUE sur les RIVIERES des HAUTS-PLATEAUX de MADAGASCAR ORSTOM 1965 L'Efaho à Fanjahira - Note Hydrologique ORSTOM 1964 Monographie Hydrologique de l'Ikopa et de la Betsiboka ORSTOM TENDANCES ACTUELLES DES i' ETUDES HYDROLOGIQUES DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE 1964 ORSTOM ET TECHNIQUE OUTRE-MER Annales de Géographie 1962 René Battistini Le massif volcanique de l'Itasy (Madagascar) 1959 Annuaire hydrologique de la France d’Outre-Mer ORSTOM Mémoires de l'insitut Scientifique de Madagascar 1954 Riquier ETUDE SUR LES "LAVAKA" ? Aménagement hydroélectrique au site d'Ampandriambazaha sur le Mahavavy nord Hydelec SA ? Inventaire des sites JIRAMA ASSESSING THE IMPACTS OF CLIMATE CHANGE ON MADAGASCAR’S BIODIVERSITY AND ? Conservation International & WWF LIVELIHOODS ? Chute de l'Onibe à Andriamamovoka EDF Etude d'inventaire de sites pour aménagements hydroélectriques - Etude de ? Someah reconnaissance de sites - rapport définitif ? Listing de sites potentiels (hydro) ADER ? Sites hydroélectriques potentiels ORE ORE SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Hydro Mapping report - Février 2017 Page 161 de 161