Small Hydro Resource Mapping in Madagascar PREFEASIBILITY STUDY: MAHATSARA [FRENCH VERSION] April 2017 This report was prepared by SHER Ingénieurs-Conseils s.a. in association with Mhylab, under contract to The World Bank. 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. This document is an interim output from the above-mentioned project. Users are strongly advised to exercise caution when utilizing the information and data contained, as this has not been subject to full peer review. The final, validated, peer reviewed output from this project will be a Madagascar Small Hydro Atlas, which will be published once the project is completed. 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 2 – Ground Based Data Collection ÉTUDE DE PRÉFAISABILITÉ DU PROJET D’AMÉNAGEMENT HYDROÉLECTRIQUE DU SITE DE MAHATSARA (SF196) Renewable Energy Resource Mapping: Small Hydro – Madagascar [P145350] April 2017 VERSION FRANÇAISE IN ASSOCIATION WITH FINAL OUTPUT 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 Phase 1 Preliminary resource mapping output small hydro potential based on satellite and site visits Activity 2 – Small hydro electrification planning Activity 3 – Small hydro prioritisation 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 Contenu Rédigé par Vérifié par 0 Décembre Étude de préfaisabilité de l’aménagement Gérard CHASSARD Pierre SMITS 2016 hydroélectrique du site de Mahatsara Vincent DENIS (SF196) - Version française, draft Quentin GOOR Jean René RATSIMBAZAFY Sandy RALAMBOMANANA Flore RABENJARISON Haja RAKOTONANAHARY Jean Clément RALIDERA Alice VANDENBUSSCHE 1 Avril 2017 Étude de préfaisabilité de l’aménagement Quentin GOOR Pierre SMITS hydroélectrique du site de Mahatsara (SF196) - Version française, Final SHER INGÉNIEURS-CONSEILS S.A. IS ISO 9001 CERTIFIED Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara ABRÉVIATIONS ET ACRONYMES ADER Agence de Développement de l’Electrification Rurale AO Appel d’Offre APD Avant-Projet Détaillé APS Avant-Projet Sommaire DGE Direction de l’Energie DGM Direction Générale de la Météorologie ENR ENergie Renouvelable ESMAP Energy Sector Management Assistance Program EU European Union FTM FOIBEN-TAOSARINTANIN'I MADAGASIKARA GRDC Global Runoff Data Centre GWh Giga Watt heure, Milliards de kWh ou Millions de MW INSTAT Institut National de la Statistique IPP’s Independent Power Producer’s IRENA International Renewable Energy 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 MEH Ministère de l’Energie et des Hydrocarbures MNS Modèle numérique de surface MW Mega Watt MWh Mega Watt heure ORE Office de Régulation de l’Electricité ORSTOM Office de la recherche scientifique et technique outre-mer PIC Projet Pôles Intégrés de Croissance PPP Partenariat Public Privé SAPM Système des Aires Protégées de Madagascar SE Système Electrique SIG Système d’Information Géographique SNAT Stratégie Nationale d’Aménagement du Territoire TWh Tera Watt heure WB World Bank SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 5 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara TABLE DES MATIÈRES TABLE DES MATIÈRES.................................................................................................................................. 6 TABLE DES FIGURES.................................................................................................................................... 9 TABLE DES TABLEAUX ............................................................................................................................... 11 1 RÉSUMÉ .......................................................................................................................................... 12 2 INTRODUCTION ................................................................................................................................. 13 2.1 Contexte général du programme ESMAP ............................................................................................ 13 2.2 Objectifs, résultats et activités de l'étude ............................................................................................. 13 2.3 Objectifs et limites du rapport............................................................................................................... 14 3 CONTEXTE DE L’AMÉNAGEMENT DU SITE DE MAHATSARA ..................................................................... 15 3.1 Localisation de la zone d’étude ............................................................................................................ 15 3.2 Accès ................................................................................................................................................... 15 3.3 Description générale du site................................................................................................................. 18 3.4 Etudes précédentes ............................................................................................................................. 19 4 TOPOGRAPHIE ET CARTOGRAPHIE ...................................................................................................... 20 4.1 Cartographie existante ......................................................................................................................... 20 4.1.1 Cartes topographiques ..................................................................................................................................... 20 4.1.2 Cartes thématiques .......................................................................................................................................... 20 4.1.3 Modèle numérique de surface .......................................................................................................................... 21 4.2 Cartographie réalisée dans le cadre de cette étude ............................................................................ 21 4.2.1 Digitalisation et géo-référencement.................................................................................................................. 21 4.2.2 Investigations topographiques complémentaires ............................................................................................. 21 5 ETUDE HYDROLOGIQUE ..................................................................................................................... 23 5.1 Objectifs et limites de l’étude hydrologique .......................................................................................... 23 5.2 Description de la zone d’étude ............................................................................................................. 23 5.2.1 Caractéristiques physiques .............................................................................................................................. 23 5.2.2 Occupation du sol et aires protégées ............................................................................................................... 24 5.2.3 Climat ............................................................................................................................................................... 27 5.3 Base de données hydrométéorologiques............................................................................................. 28 5.3.1 Données pluviométriques et météorologiques ................................................................................................. 30 5.3.2 Données hydrologiques.................................................................................................................................... 30 5.4 Etude de la pluviométrie et des débits ................................................................................................. 30 5.4.1 Pluviométrie mensuelle et annuelle.................................................................................................................. 30 5.4.2 Débits journaliers.............................................................................................................................................. 32 5.4.3 Analyse des données journalières récentes..................................................................................................... 36 5.5 Etude des crues ................................................................................................................................... 39 5.5.1 Introduction....................................................................................................................................................... 39 5.5.2 Approche méthodologique ............................................................................................................................... 39 5.5.3 Estimation des précipitations journalières ........................................................................................................ 39 5.5.4 Estimation des crues ........................................................................................................................................ 40 5.6 Etude de l’aléa d’érosion dans le bassin versant de la Besana ........................................................... 40 5.6.1 Objectifs ........................................................................................................................................................... 40 5.6.2 Approche méthodologique ............................................................................................................................... 40 5.6.3 Analyse de l’érosion potentielle et effective ..................................................................................................... 41 5.7 Résumé des paramètres hydrologiques du site ................................................................................... 46 5.8 Conclusions et recommandations ........................................................................................................ 46 5.9 Références........................................................................................................................................... 47 6 GÉOLOGIE ET GÉOTECHNIQUE ........................................................................................................... 48 6.1 Introduction .......................................................................................................................................... 48 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 6 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 6.2 Carte géologique de référence............................................................................................................. 48 6.3 Contexte géologique régional .............................................................................................................. 50 6.4 Géologie locale et description de description pétrographique des unités rocheuses ........................... 50 6.4.1 Cadre géologique du site ................................................................................................................................. 50 6.4.2 Caractéristiques géologique du site de l’aménagement................................................................................... 51 6.4.3 Matériaux de construction disponibles ............................................................................................................. 56 6.5 Séismicité............................................................................................................................................. 56 6.6 Recommandations et sondages........................................................................................................... 57 6.7 Conclusions ......................................................................................................................................... 58 7 IMPACT ENVIRONMENTAL ET SOCIAL ................................................................................................... 60 7.1 Description du milieu biophysique........................................................................................................ 60 7.1.1 Relief ................................................................................................................................................................ 60 7.1.2 Végétation ........................................................................................................................................................ 60 7.1.3 Observations .................................................................................................................................................... 62 7.1.4 Sensibilités ....................................................................................................................................................... 62 7.2 Description du milieu socio-économique.............................................................................................. 62 7.2.1 Localité ............................................................................................................................................................. 62 7.2.2 Activités ............................................................................................................................................................ 63 7.2.3 Autres ............................................................................................................................................................... 63 7.3 Politiques de sauvegarde de la Banque Mondiale applicables ............................................................ 63 7.4 Références........................................................................................................................................... 64 8 DESCRIPTION DE L’AMÉNAGEMENT PROPOSÉ ET CONCEPTION .............................................................. 65 8.1 Description de l’aménagement............................................................................................................. 65 8.1.1 Seuil, prise, amenée d’eau et centrale hydroélectrique ................................................................................... 65 8.1.2 Type d’aménagement....................................................................................................................................... 66 8.1.3 Débit d’équipement .......................................................................................................................................... 66 8.1.4 Crues de projet ................................................................................................................................................. 67 8.2 Conception des ouvrages .................................................................................................................... 68 8.2.1 Type de seuil et caractéristiques ...................................................................................................................... 68 8.2.2 Dérivation temporaire ....................................................................................................................................... 72 8.2.3 Ouvrages de vidange ....................................................................................................................................... 73 8.2.4 Chemin d’eau ................................................................................................................................................... 73 8.2.5 Equipements électromécaniques ..................................................................................................................... 76 8.2.6 Performances énergétiques de l’aménagement............................................................................................... 83 8.2.7 Centrale hydroélectrique .................................................................................................................................. 85 8.2.8 Lignes de transmission et poste ....................................................................................................................... 86 8.2.9 Accès................................................................................................................................................................ 86 8.2.10 Infrastructures temporaires durant la période de construction .................................................................... 87 8.2.11 Camp permanent ......................................................................................................................................... 87 8.3 Tableau résumé des caractéristiques du projet ................................................................................... 87 9 ESTIMATION DES QUANTITÉS ET COÛTS .............................................................................................. 89 9.1 Hypothèses .......................................................................................................................................... 89 9.1.1 Prix unitaires..................................................................................................................................................... 89 9.1.2 Armatures et bétons ......................................................................................................................................... 90 9.1.3 Coûts indirects.................................................................................................................................................. 90 9.1.4 Installation de chantier ..................................................................................................................................... 90 9.1.5 Etudes d’impact environnemental et social ...................................................................................................... 90 9.2 Estimation des quantités et coûts ........................................................................................................ 91 9.3 Coûts totaux (CAPEX) ......................................................................................................................... 93 10 ANALYSE ÉCONOMIQUE ..................................................................................................................... 94 10.1 Approche méthodologique ................................................................................................................... 94 10.2 Hypothèses et données ....................................................................................................................... 95 10.2.1 Hypothèses de la modélisation économique ............................................................................................... 95 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 7 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 10.3 Analyse économique et conclusions .................................................................................................... 96 11 CONCLUSIONS ET RECOMMANDATIONS ............................................................................................... 97 12 ANNEXES ......................................................................................................................................... 99 12.1 Annexe 1 : Schéma d’aménagement proposé ..................................................................................... 99 12.2 Annexe 2 : Données hydrologiques - station de Fatihita sur l’Ivohanana .......................................... 100 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 8 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara TABLE DES FIGURES Figure 1. Localisation de la zone d'étude et du site de Mahatsara ............................................................................................ 16 Figure 2. Accès au site de Mahatsara à partir de la RN25 et RN24 (carte routière) .................................................................. 17 Figure 3. Accès au site de Mahatsara (détail sur carte topographique 1:50 000) ...................................................................... 17 Figure 4. Vue d'ensemble de la chute (Image Landsat, Google Earth).................................................................................... 18 Figure 5. Vue vers l’amont du site de prise .............................................................................................................................. 18 Figure 6. Vue vers l’aval du site de prise ................................................................................................................................. 18 Figure 7. Vue de la descente en conduite forcée et de la zone de restitution .......................................................................... 19 Figure 8. Vue du site d’implantation de la centrale hydroélectrique ......................................................................................... 19 Figure 9. Avion et nacelle contenant les capteurs pour le levé topographique aérien ............................................................... 21 Figure 10. Ortho-photographie du site de Mahatsara et courbes de niveau (équidistance de 5m) ............................................ 22 Figure 11. Courbe hypsométrique du bassin versant de la Besana ......................................................................................... 24 Figure 12. Bassin versant de la Besana et Modèle Numérique de Surface ............................................................................... 25 Figure 13. Occupation du sol dans le bassin versant de la Besana ........................................................................................... 26 Figure 14. Diagramme climatique de Vohilava ........................................................................................................................... 27 Figure 15. Courbes de températures à la station de Vohilava .................................................................................................... 28 Figure 16. Localisation des stations hydrométriques et pluviométriques ................................................................................... 29 Figure 17. Pluviométrie annuelle sur le bassin versant .............................................................................................................. 31 Figure 18. Pluviométrie mensuelle moyenne sur le bassin versant (données WorldClim) ......................................................... 32 Figure 19. Hydrogramme de la Besana au site de Mahatsara (résultat de l’extrapolation spatiale) .......................................... 33 Figure 20. Hydrogramme de la Besana au site de Mahatsara (résultat de l’extrapolation spatiale) et pluviométrie mensuelle sur le bassin versant (WorldClim) ............................................................................................................................................ 34 Figure 21. Courbe des débits classés de la Besana au site de Mahatsara ................................................................................ 35 Figure 22. Série temporelle des débits journaliers de la Besana au site de Mahatsara (extrapolation de la station de Fatihita sur l’Ivohanana) ........................................................................................................................................................................ 35 Figure 23. Débits journaliers moyens calculés sur la Besana (2015-2016) ................................................................................ 36 Figure 24. Hydrogramme mensuel de la Besana (2015-2016) ................................................................................................... 37 Figure 25. Comparaison des courbes des débits classés pour les différentes années hydrologiques .................................... 37 Figure 26. Octobre 2015 - Février 2016: Anomalie pluviométrique (% de la moyenne 1982-2011) ........................................... 38 Figure 27. Cartographie de l’érosion potentielle ....................................................................................................................... 43 Figure 28. Cartographie de l’aléa relatif d’érosion potentielle .................................................................................................. 44 Figure 29. Cartographie de l’érosion effective .......................................................................................................................... 45 Figure 30. Extrait de la carte géologique Mananjary QRS 52-53 (1962) ................................................................................. 49 Figure 31. Vue du site de prise ................................................................................................................................................ 51 Figure 32. Matériaux rocheux de l’assise ................................................................................................................................. 51 Figure 33. Affleurement de roche sous la latérite peu épaisse ................................................................................................ 52 Figure 34. Fissuration des roches ............................................................................................................................................ 52 Figure 35. Affleurement allongé fracturé .................................................................................................................................. 53 Figure 36. Roche de la zone de la prise dans la broussaille .................................................................................................... 54 Figure 37. Blocs de roche dans la retenue ............................................................................................................................... 54 Figure 38. Zone de début de la galerie .................................................................................................................................... 55 Figure 39. Zone d’emplacement de la centrale hydroélectrique .............................................................................................. 56 Figure 40. Accélération horizontale due à la sismique (source : GSHAP) ................................................................................. 57 Figure 41. Photos représentatives de la végétation au droit du site de Mahatsara .................................................................... 60 Figure 42. Occupation du sol dans la zone du site de Mahatsara .............................................................................................. 61 Figure 43. Carte des hameaux ................................................................................................................................................... 62 Figure 44. Exploitations aurifères observées le long de l’accès vers le site ............................................................................... 63 Figure 45. Localisation des ouvrages et choix de l’axe du seuil de dérivation ......................................................................... 65 Figure 46. Localisation des ouvrages et schéma d’aménagement ............................................................................................ 66 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 9 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 47. Capacité de l’évacuateur de crue .............................................................................................................................. 70 Figure 48. Coupe type d’un déversoir à profil de type Creager .................................................................................................. 71 Figure 49. Zone inondée par l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara (cote 240.5m) ......................................... 72 Figure 50. Courbes des débits classés turbinables de la Besana au site de Mahatsara ........................................................................... 77 Figure 51. Exemple de turbine Pelton verticales à 5 injecteurs............................................................................................................. 81 Figure 52. Rendement type d'une turbine Pelton à 5 injecteurs développée en laboratoire....................................................................... 83 Figure 53. Courbe- type de rendement de l'alternateur ....................................................................................................................... 84 Figure 54. Productible mensuel moyen (période 1957-1975) .............................................................................................................. 85 Figure 55. Accès à réhabiliter et à créer pour le site de Mahatsara (sur fond Google Earth) .................................................... 87 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 10 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara TABLE DES TABLEAUX Tableau 1. Caractéristiques principales du projet d’aménagement hydroélectrique de Mahatsara (SF196) ............................. 12 Tableau 2. Données administratives ........................................................................................................................................... 15 Tableau 3. Cartes thématiques récoltées ................................................................................................................................... 20 Tableau 4. Caractéristiques physiques et morphologiques du bassin versant ........................................................................ 23 Tableau 5. Occupation du sol du bassin versant ........................................................................................................................ 24 Tableau 6. Données pluviométriques disponibles ...................................................................................................................... 30 Tableau 7. Courbe des débits classés de la Besana au site de Mahatsara ............................................................................... 34 Tableau 8. Crues décennales et centennales .......................................................................................................................... 40 Tableau 9. Paramètres hydrologiques de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara ............................................. 46 Tableau 10. Classification des tailles d'ouvrage selon l'USACE ................................................................................................ 67 Tableau 11. Classification des risques selon l'USACE ............................................................................................................... 68 Tableau 12. Crue de dimensionnement selon l'USACE ............................................................................................................. 68 Tableau 13. Caractéristiques de l’évacuateur de crue ............................................................................................................. 70 Tableau 14. Caractéristiques des vannes de chasse ............................................................................................................... 73 Tableau 15. Caractéristiques de la prise .................................................................................................................................. 74 Tableau 16. Critères de dimensionnement préliminaire du dessableur ................................................................................... 75 Tableau 17. Comparaison des turbines Pelton et Francis ................................................................................................................... 78 Tableau 18. Caractéristiques de la centrale hydroélectrique ................................................................................................... 86 Tableau 19. Résumé des caractéristiques du projet d’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara (SF196) .............. 88 Tableau 20. Liste des prix unitaires ............................................................................................................................................ 89 Tableau 21. Coûts indirects ........................................................................................................................................................ 90 Tableau 22. Devis estimatif des quantités relatives aux éléments de génie civil ........................................................................ 91 Tableau 23. Devis estimatif total ................................................................................................................................................. 93 Tableau 24. Hypothèses de modélisation économique .............................................................................................................. 95 Tableau 25. Coût actualisé de l'énergie (LCOE) ........................................................................................................................ 96 Tableau 26. Coût de production pour différentes sources de production (source : JIRAMA, 2011) .......................................... 96 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 11 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 1 RÉSUMÉ Le Tableau 1 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 1. 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 Avril 2017 Page 12 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 2 INTRODUCTION 2.1 CONTEXTE GÉNÉRAL DU PROGRAMME ESMAP 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. 2.2 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 :  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) SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 13 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 2.3 OBJECTIFS ET LIMITES DU RAPPORT Ce rapport est produit dans le cadre de la PHASE 2 (Ground-based data collection) de l’étude. Conformément à nos termes de références (Revised Terms of References for the Phase 2 (Activité 4) of the Project, 16 April 2015), l’étude de préfaisabilité couvre 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 ;  Etude topographique et géologique additionnelle, 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. Sur la piste vers le site de Mahatsara, SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 14 vallée de la rivière Intsaka Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 3 CONTEXTE DE L’AMÉNAGEMENT DU SITE DE MAHATSARA 3.1 LOCALISATION DE LA ZONE D’ÉTUDE Le site de Mahatsara est situé sur la rivière Besana environ 1km en amont de la confluence avec la rivière Intsaka, affluent de la Mananjary. Les coordonnées du site du seuil sur la Besana sont 21.0322°Sud et 47.9177° Ouest. Le bassin versant drainé par la rivière Besana au niveau du site proposé pour le seuil de prise de l’aménagement hydroélectrique SF196 est de 125km². La localisation du site est présentée à la Figure 1. Tableau 2. Données administratives Code du site (Small Hydro Atlas) SF196 Nom du site Mahatsara Rivière Besana Bassin versant principal Mananjary Province Fianarantsoa Région Vatovavy Fitovinany District Mananjary Commune Ambodinonoka Village Mahatsara Carte topographique de référence IGN Q52 Sud (échelle 1:50,000) 3.2 ACCÈS L’accès au site se fait à partir de la RN24 au niveau de Vohilava. Il faut ensuite suivre un piste longeant la rivière Intsaka jusqu’au village d’Ambodivandrika et continuer approximativement sur 7km jusqu’au village de Mahatsara (Figure 2 et Figure 3). Ces deux pistes ainsi qu’une partie de la RN24 devront être réhabilitées pour le développement du site. Les travaux de réhabilitation et de création de nouveaux accès sont détaillés dans la section 8.2.9 du chapitre décrivant la proposition d’aménagement du site hydroélectrique et sa conception. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 15 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 1. Localisation de la zone d'étude et du site de Mahatsara SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 16 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 2. Accès au site de Mahatsara à partir de la RN25 et RN24 (carte routière) Figure 3. Accès au site de Mahatsara (détail sur carte topographique 1:50 000) SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 17 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 3.3 DESCRIPTION GÉNÉRALE DU SITE Le site est caractérisé par la présence d’une chute de plus de 150m de la rivière Besana en direction Sud- Est. Le cours de la rivière au pied de la chute a évolué dans le passé, comme en témoigne la comparaison du tracé de la rivière sur la carte topographique au 1:50,000 et sur l’image satellite contemporaine (Figure 3 et Figure 4). Il n’existe à l’heure actuelle aucun aménagement hydroélectrique ou hydro agricole au droit du site. Figure 4. Vue d'ensemble de la chute (Image Landsat, Google Earth) Figure 5. Vue vers l’amont du site de prise Figure 6. Vue vers l’aval du site de prise SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 18 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 7. Vue de la descente en conduite Figure 8. Vue du site d’implantation de la forcée et de la zone de restitution centrale hydroélectrique 3.4 ETUDES PRÉCÉDENTES Il n’existe à notre connaissance pas d’études d’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara (SF196). SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 19 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 4 TOPOGRAPHIE ET CARTOGRAPHIE 4.1 CARTOGRAPHIE EXISTANTE 4.1.1 Cartes topographiques Les cartes topographiques au 1:50,000 au format JPEG (non-géoréférencées) ont été acquises auprès de l’institut Géographique et Hydrographique de Madagascar (Foiben-Taosarintanin' i Madagasikara - FTM) afin de couvrir l’ensemble du site de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara. La carte topographique au 1:100,000 a également été acquise au format JPEG (non-géoréférencées) auprès du FTM. La carte topographique au 1:50,000 d’intérêt est la feuille Q52 Sud – AMBOHINIHAONANA 1 :50,000, 1972. Les courbes de niveau sont équidistantes de 25m. L’ensemble de ces cartes a été géo-référencé, tel que décrit à la section 4.2. 4.1.2 Cartes thématiques Les cartes thématiques ainsi que leurs caractéristiques principales, source et format sont repris dans le Tableau 3 ci-dessous. Tableau 3. Cartes thématiques récoltées THÉMATIQUE FORMAT CARACTÉRISTIQUES PRINCIPALES SOURCES Institut Géographique et Hydrographique de Pays / Provinces / Régions / Limites administratives Vectoriel Madagascar (FTM) Districts / Communes FTM BD500, FTM BD200 Villes principales Vectoriel 32 cites and towns Open Street Map, 2014 Schéma National d’Aménagement du Territoire Occupation du sol Vectoriel 11 classes d’occupation du sol (SNAT) Atlas numérique du système des aires SAPM / sites prioritaires / sites Zones protégées Vectoriel protégées de Madagascar (SAPM) potentiels http://atlas.rebioma.net/ Schéma National d’Aménagement du Territoire Matriciel 1:1,000,000 (SNAT) Géologie Digitalisation des planches au Vectoriel Service Géologique 1969 1 :500,000 Carte des sols Matriciel 1:1,000,000 ISRIC-WISE, 2006 Schéma National d’Aménagement du Territoire Matriciel 1:1,000,000 (SNAT) Pédologie Matriciel 1:10,000,000 Schéma National d’Aménagement du Territoire Géomorphologie Matriciel 1:1,000,000 (SNAT) Bureau Du Cadastre Miniers de Madagascar Concessions minières Vectoriel - (BCMM) Matriciel Image Landsat 1999 Google Earth Image satellite Matriciel Image Landsat 2005 Google Earth GRDC, Direction Générale de la Météorologie Stations de mesure de Vectoriel Localisation des stations de Madagascar, ouvrage « Fleuves et Rivières débit 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 Réseaux interconnectés Reconstitué à partir de plusieurs Vectoriel JIRAMA, ORE, SHER (RI) fichiers et sources différentes SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 20 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 4.1.3 Modèle numérique de surface Le modèle numérique de surface (MNS) utilisé dans le cadre de l’étude hydrologique est basé sur le « Shuttle Radar Topography Mission » (SRTM, version 1 arc-seconde). Ces données ont été acquises en Février 2000 par l’Agence Spatiale Américaine (NASA) au travers de mesures radar réalisées à partir de la navette spatiale Endeavor. Ces données disposent d’une résolution spatiale de 1 arc-seconde (environ 30m à l’équateur). Le MNS de la zone d’étude est illustré à la Figure 12. 4.2 CARTOGRAPHIE RÉALISÉE DANS LE CADRE DE CETTE ÉTUDE 4.2.1 Digitalisation et géo-référencement Les cartes topographiques au 1:50,000 ont été géoréférencées à l’aide du logiciel SIG Quantum GIS en utilisant les paramètres de projection cartographique suivants:  Projection Laborde Madagascar (Gauss Laborde)  Latitude of origin = 49  Longitude of origin = -21  Scale factor = 0.9995  False Easting = 800 000  False Northing = 400 000  Ellipsoïde de Hayford 1909 4.2.2 Investigations topographiques complémentaires Un levé topographique du site a été réalisé par triangulation Figure 9. Avion et nacelle contenant les d'images aériennes prises à partir d’un avion léger capteurs pour le levé topographique aérien spécialement équipé (Figure 9). Le levé topographique est caractérisé par une densité de points supérieure à 5 points/m² et une précision relative des mesures de 2%. Les résultats du levé sont d'une part un modèle numérique de surface (MNS) qui inclut la végétation mais permet néanmoins de fournir une excellente représentation du contexte topographique du site et d'autre part, une ortho-photographie du site dont la taille de pixel est comprise entre 0.20m et 0.40m. L’ortho-photographie ainsi que les courbes de niveau déduites du modèle numérique de surface sont présentées à la Figure 10. Les altitudes résultant de ce levé topographique sont relatives entre-elles et n’ont pas été rattachées au système national. Dès lors, les cotes des ouvrages mentionnées dans ce rapport ne sont pas les altitudes absolues du système national malgache. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 21 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 10. Ortho-photographie du site de Mahatsara et courbes de niveau (équidistance de 5m) SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 22 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 5 ETUDE HYDROLOGIQUE 5.1 OBJECTIFS ET LIMITES DE L’ÉTUDE HYDROLOGIQUE L’objectif de l’étude hydrologique est d’établir et quantifier les caractéristiques climatologiques et hydrologiques de la zone d’étude afin de déterminer les paramètres et séries hydrologiques nécessaires pour réaliser le dimensionnement du projet d’aménagement hydroélectrique de Mahatsara, ainsi que l’analyse économique et financière de l’étude de préfaisabilité. 5.2 DESCRIPTION DE LA ZONE D’ÉTUDE 5.2.1 Caractéristiques physiques La rivière Besana prend sa source dans les hauts plateaux à une altitude supérieure à 600m. L’altitude dans le bassin versant décroit rapidement et 70% du bassin se situe en entre 400m et 300m (Figure 12). La rivière Besana s’écoule principalement en direction du nord vers le sud et se jette dans la rivière Intsaka en aval de la chute utilisée par l’aménagement hydroélectrique proposé, affluent du fleuve Mananjary qui se déverse dans l’Océan Indien. Tel qu’illustré à la Figure 12, le bassin versant de la Besana au niveau du site proposé pour le projet d’aménagement hydroélectrique présente un relief marqué avec des altitudes comprises entre 222m et 699m (365m en moyenne). Le bassin versant drainé par la rivière Besana au niveau du site du seuil est de 125.1km² (délimitation réalisée sur base du MNT SRTM de résolution spatiale 1 arc-seconde). Les principales caractéristiques physiques et morphologiques du bassin versant, sur base du MNT SRTM 1 arc- seconde1, sont présentées dans le Tableau 4. La courbe hypsométrique du bassin versant est présentée à la Figure 11. Cette courbe exprime la fraction de la superficie d'un bassin versant située au-dessus d'une altitude donnée. On observe que les pentes sont importantes dans les parties amont et avales du bassin versant et que 70% du bassin versant s’écoule sur un plateau de pente plus faible (entre les altitudes 400m et 300m). Ceci s’observe clairement aux Figure 11 et Figure 12. Tableau 4. Caractéristiques physiques et morphologiques du bassin versant PARAMÈTRE VALEUR UNITÉ Superficie 125.1 km² Altitude moyenne 365 m a.s.l. Altitude maximum 699 m a.s.l. Altitude maximum (quantile 5%) 505 m a.s.l. Altitude minimum 222 m a.s.l. Altitude minimum (quantile 95%) 294 m a.s.l. Indice des pentes 5.2 m/km Dénivelée 208 m Périmètre 86.4 km Indice de compacité (Gravelius) 2.18 - Longueur équivalente 40.8 km 1 http://www2.jpl.nasa.gov/srtm/ SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 23 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 11. Courbe hypsométrique du bassin versant de la Besana 800 700 600 Altitude (SRTM) [m] 500 400 300 200 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Surface cumulée [%] 5.2.2 Occupation du sol et aires protégées Les données du projet CCI Land Cover2 (© ESA Climate Change Initiative - Land Cover project 2016) constituent une source d’information reconnue pour l’occupation du sol au travers le monde. Il s’agit de données libres d’occupation du sol dérivées d’images satellites acquises par l’instrument MERIS de l’Agence Spatiale Européenne. L’occupation du sol intègre 5 années d’acquisition d’images satellites entre 2008 et 2012. L’information est fournie au format raster avec une résolution de 300 m et permet de distinguer les classes d’occupation du sol renseignées à la Figure 13. On observe à la Figure 13 et dans le Tableau 5 que le bassin versant de la Besana est caractérisé par une occupation du sol principalement agricole. Tableau 5. Occupation du sol du bassin versant Superficie Code Légende [%] [ha] 10 Agriculture, non-irriguée 83.0% 10378 30 Mosaïque agriculture (>50%) / végétation naturelle (<50%) 7.9% 992 Mosaïque végétation naturelle herbacée, arbustive ou arborée (>50%) / agriculture 40 1.5% 183 (<50%) 50 Forêt, arbres de type feuillus, sempervirente, couverture ouverte à fermée (>15%) 7.6% 954 TOTAL 100% 12507 L’Atlas Numérique du Système des Aires Protégées de Madagascar (SAPM3) met en évidence les aires protégées existantes, les aires protégées avec un statut de protection temporaire ainsi que les nouvelles aires protégées identifiées par les « Promoteurs ». Le bassin versant de la Besana ne contient pas de zone classée par le SAPM. 2 http://maps.elie.ucl.ac.be/CCI/viewer/ 3 http://atlas.rebioma.net/ SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 24 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 12. Bassin versant de la Besana et Modèle Numérique de Surface SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 25 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 13. Occupation du sol dans le bassin versant de la Besana SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 26 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 5.2.3 Climat Selon la classification de Köppen basée sur les précipitations et la température, la zone d’étude (bassin versant de la Besana est caractérisée par un climat tempéré chaud sans saison sèche (océanique) à été chaud (classe Cfa). Selon ce classement climatique de Köppen, le climat tempéré « C » est défini par les caractéristiques suivantes :  Températures moyennes des 3 mois les plus froids comprises entre −3 °C et 18 °C;  Température moyenne du mois le plus chaud > 10 °C;  Les saisons été et hiver sont bien définies. Le régime pluviométrique « f » (climat humide) est défini par des précipitations tous les mois de l'année, sans saison sèche. Enfin, l'amplitude du cycle annuel des températures de type « a » signifie un été chaud, avec une température moyenne du mois le plus chaud supérieure à 22 °C. Les Figure 14 et présentent le diagramme climatique ainsi que la courbe des températures pour la station météorologique de Vohilava. Les précipitations sont très importantes durant les mois d’été (de décembre à mars) mais reste significatives durant les mois d’hiver. Octobre est le mois le plus sec avec 70mm de précipitations alors que le mois le plus humide est mars avec 394 mm en moyenne. La moyenne des précipitations annuelles est de 2328 mm à Vohilava. Figure 14. Diagramme climatique de Vohilava Pluviométrie moyenne Température 400 200 380 190 360 180 340 170 320 160 300 150 280 140 260 130 Pluviométrie [mm] 240 120 Température [°C] 220 110 200 100 180 90 160 80 140 70 120 60 100 50 80 40 60 30 40 20 20 10 0 0 On observe que la température moyenne annuelle est de 23.1°C et varie significativement au cours des saisons avec une amplitude moyenne de 6.3°C. Le mois le plus chaud est février, avec 26.0°C et le mois de juillet est le plus froid, avec une température moyenne de 19.7°C. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 27 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 15. Courbes de températures à la station de Vohilava °C max °C (min) Température 35 30 25 Température [°C] 20 15 10 5 0 5.3 BASE DE DONNÉES HYDROMÉTÉOROLOGIQUES La Figure 16 présente la localisation des stations hydrométriques et pluviométriques pour lesquelles des données historiques existent. Deux types de stations pluviométriques existent : - les stations pour lesquelles des historiques de mesures ont permis une analyse statistique poussée et ainsi la détermination de probabilité d’occurrence de pluies extrêmes (stations principales). Les polygones de Thiessen de ces stations sont présentés à la Figure 16 ; - les stations pluviométriques pour lesquelles un historique de données moins important existe. On remarque sur la Figure 16 qu’il n’existe pas de pluviomètre ni de station hydrométrique dans le bassin versant du site hydroélectrique SF196. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 28 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 16. Localisation des stations hydrométriques et pluviométriques SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 29 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 5.3.1 Données pluviométriques et météorologiques Il n’existe pas de station agro-météorologique dans le bassin versant de la Besana où dans sa proximité immédiate. Les stations pluviométriques les plus proches sont celles de Vohilava et de Fatihita. Tableau 6. Données pluviométriques disponibles STATION LONG LAT ALTITUDE PÉRIODE SOURCE Vohilava 48°01’ -21°04’ ~220m 1949-1978 ORSTOM, 1992 Fatihita 47°44’ -21°03’ ~400m 1960-1985 ORSTOM, 1992 Au-delà des données disponibles aux stations pluviométriques, les données climatiques de pluviométrie et température de la base de données climatique WorldClim4 ont été utilisées dans le cadre de cette étude. Ces données, représentatives pour la période ~1950-2000 sont disponibles pour l’ensemble de la Terre à l’échelle mensuelle et une résolution spatiale d’environ 1km. Cette résolution est obtenue par interpolation de données mesurées. Ces données présentent l’avantage d’être disponibles en libre accès sur internet et de couvrir l’ensemble de la zone d’étude de manière continue. 5.3.2 Données hydrologiques Les historiques de mesures de débits 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)5, (ii) la base de donnée du Global Runoff Data Center (GRDC)6 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 et leur localisation est présentée à la Figure 16. La station hydrométrique de référence dans le cadre de cette étude sera la station hydrométrique de Fatihita, sur la rivière Ivohanana pour laquelle un historique de mesures provenant de sources diverses couvre la période de 1956 à 1975 (soit 19 années consécutives) avec des données journalières. Le bassin versant de l’Ivohanana à la station hydrométrique de Fatihita est de 835km² et présente dès lors un rapport de superficie de bassin versant de 15% avec la Besana au site de Mahatsara. Ce rapport est faible, mais c’est la station hydrométrique la plus proche du site d’intérêt se trouvant dans le même bassin versant. En effet, la station d’Antsidra sur la Mananjary draine un bassin versant trop important (2260km²) que pour être représentative du comportement hydrologique de la Besana. Dans le cadre de l’étude ESMAP Small Hydropower Resource Mapping, une station hydrométrique a été installée en octobre 2015 au niveau du site hydroélectrique potentiel SF196. L’établissement de la courbe de tarage a été réalisé de manière préliminaire durant l’année hydrologique 2015-2016. Etant donné la courte durée de l’historique disponible, ces mesures serviront à valider l’étude hydrologique réalisée sur base des mesures observées à la station de Fatihita sur l’Ivohanana. 5.4 ETUDE DE LA PLUVIOMÉTRIE ET DES DÉBITS 5.4.1 Pluviométrie mensuelle et annuelle 5.4.1.1 Variation spatiale L’analyse de la variation spatiale de la pluviométrie au sein de la zone d’étude est réalisée sur la base de données WorldClim, présentée dans la section 5.3.1. Tel qu’illustré à la Figure 17, la variation spatiale de pluviométrie annuelle au sein du bassin versant est extrêmement faible. En effet, la pluviométrie annuelle 4 www.worldclim.org 5 Caperon P., Danloux J. et Ferry L., Fleuves et Rivières de Madagascar, ORSTOM Editions, Paris, 1993. 6 http://www.bafg.de/GRDC/EN/Home/homepage_node.html SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 30 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara moyenne calculée sur le bassin versant est de 2414mm avec un minimum de 2349mm et un maximum de 2435 mm, soit un écart-type de 11.23mm. On observe sur cette figure que, dans la région, le gradient de pluviométrie est nettement orienté d’Est en Ouest au fur et à mesure que l’on se dirige de la côte vers les hauts plateaux ou la pluviométrie est nettement moins abondante. Figure 17. Pluviométrie annuelle sur le bassin versant 5.4.1.2 Variation temporelle Etant donné l’absence de stations pluviométriques dans le bassin versant et/ou dans sa proximité immédiate, l’analyse de la variation temporelle de la pluie se base également sur les données globales de la base de données WorldClim et n’est dès lors que sommaire. La variation saisonnière de la pluviométrie sur le bassin versant (source WorldClim) est illustrée à la Figure 18 ci-dessous. On y observe que les premières pluies deviennent significatives dès le mois de novembre allant en s’intensifiant jusqu’au mois janvier à mars pour ensuite diminuer fortement dès le mois d’avril. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 31 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 18. Pluviométrie mensuelle moyenne sur le bassin versant (données WorldClim) Pluviométrie moyenne 460 440 420 400 380 360 340 320 300 Pluviométrie [mm] 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 5.4.2 Débits journaliers 5.4.2.1 Remarque préliminaire Comme mentionné ultérieurement, la station hydrométrique de référence dans le cadre de cette étude sera la station hydrométrique de Fatihita sur l’Ivohanana pour laquelle un historique de mesures provenant de sources diverses couvre la période 1956 à 1975 (soit 19 années consécutives). 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 à cette station, n’ont pas été mises à notre disposition. De plus, il est important de noter que les données historiques couvrent la période 1956-1975 et sont par conséquent représentatives des conditions hydrologiques d’il y a plus de 40 ans. Dès lors, une certaine prudence devra être observée quant à l’interprétation et l’utilisation de ces données. 5.4.2.2 Analyse de la qualité et comblement des données manquantes Les données provenant des différentes sources et couvrant des périodes différentes ont été compilées en une seule série temporelle consistante. Les données ont été soumises à quelques vérifications de base (stade d’étude de préfaisabilité) afin de contrôler leur qualité. Une première analyse visuelle a montré quelques fautes de frappe dans des chiffres ou des virgules de décimale mal placées. Ces données ont été corrigées dans la base de données. 5.4.2.3 Transposition des débits au site d’intérêt La transposition des débits observés à la station de Fatihita sur l’Ivohanana vers le site de Mahatsara a été faite sur base du rapport des superficies de bassins versants, ajusté par le rapport des pluviométries annuelles sur les bassins versant. En effet, cette dernière correction s’est avérée nécessaire afin de prendre en compte le fait que la moitié du bassin versant drainé par la station de Fatihita se trouve à une altitude plus importante, nettement moins arrosée que le reste du bassin versant, tel qu’illustré à la Figure 17. Les résultats sont décrits dans les sections ci-dessous. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 32 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 5.4.2.4 Analyse des débits journaliers historiques L’hydrogramme résultant de la transposition des débits est présenté à la Figure 19. Celui-ci met en évidence une hydrologie caractérisée par deux saisons très marquées:  la saison sèche, de mai à novembre durant laquelle les débits sont en moyenne inférieurs à 5m³/s;  la saison humide de décembre à avril durant laquelle le débit mensuel moyen durant le mois de février atteint 15.1 m³/s. Figure 19. Hydrogramme de la Besana au site de Mahatsara Besana @ SF196 (résultat de l’extrapolation spatiale) Moyenne Q95% Mensuel Q05% Mensuel 40 35 Débit mensuel moyen [m³/s] 30 25 20 15 10 5 0 On observe à la Figure 18 que l’hydrogramme mensuel est très bien corrélé avec la pluviométrie mensuelle moyenne sur le bassin versant. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 33 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 20. Hydrogramme de la Besana au site de Mahatsara (résultat de l’extrapolation spatiale) et pluviométrie mensuelle sur le bassin versant (WorldClim) 16 500 450 14 400 12 Pluviométrie mensuelle moyenne [mm] 350 Débit mensuel moyen [m³/s] 10 300 8 250 200 6 150 4 100 2 50 0 0 Le Tableau 7 et la Figure 21 reprennent la courbe des débits classés ainsi que les principaux quantiles. On y observe que le débit de la Besana est inférieur à 5.1m³/s 50% du temps et qu’il est supérieur à 13.9m³/s seulement 10% du temps (sur une année). Le débit garanti 95% du temps (soit 347 jours par an) est estimé à 2.3m³/s. Tableau 7. Courbe des débits classés de la Besana au site de Mahatsara PROBABILITÉ DE DÉPASSEMENT DÉBIT [-] [m³/s] [L/s/km²] Q95% -(débit garanti) 2.3 18.08 Q90% 2.6 20.60 Q80% 3.2 25.63 Q70% 3.8 30.06 Q60% 4.4 34.97 Q50% (débit médian) 5.1 40.96 Q40% 6.2 49.46 Q30% 7.6 60.96 Q20% 10.0 80.12 Q10% 13.9 110.75 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 34 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 21. Courbe des débits classés de la Besana au site de Mahatsara Les Figure 22 mettent en évidence l’absence de tendance évidente à la baisse ou à la hausse des apports annuels sur la période d’observation. L’étude de faisabilité devra conduire une analyse plus poussée afin de déterminer l’origine de cette tendance : modification du ruissellement dans le bassin versant, augmentation des précipitations, dérive de la station de mesure résultant notamment d’une modification de la section en travers de la rivière au cours du temps, etc. Figure 22. Série temporelle des débits journaliers de la Besana au site de Mahatsara (extrapolation de la station de Fatihita sur l’Ivohanana) Besana @ SF196 Daily data Annual average 140 120 100 80 Débit [m³/s] 60 40 20 0 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 35 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 5.4.3 Analyse des données journalières récentes 5.4.3.1 Station hydrométrique ESMAP : Année hydrologique 2015-2016 Comme mentionné précédemment, une station hydrométrique a été installée en octobre 2015 en amont du site hydroélectrique potentiel SF196 (au niveau du village de Mahatsara) dans le cadre de l’étude ESMAP Small Hydropower Resource Mapping financée par la Banque Mondiale. La station est équipée d’un capteur capacitif à compensation thermique et atmosphérique (OTT PLS) pour la mesure automatique de hauteur d’eau, d’une solution intégrée d’enregistrement et de communication (OTTNetDL500) ainsi que et une échelle limnimétrique relevée quotidiennement par un observateur. La campagne de mesure s’est déroulée durant l’année hydrologique 2015-2016, du mois d’octobre 2015 à octobre 2016. Une courbe de tarage préliminaire de la station a été établie sur base de 11 jaugeages réalisés à l’ADCP (Accoustic Doppler Current Profiler). Ces jaugeages couvrent une gamme de débit mesurés entre 1.08 m³/s et 10.627 m³/s et ont été réalisés dans de bonnes conditions. La courbe de tarage préliminaire couvre une gamme de hauteur d’eau intéressante mais présente des lacunes dans la gamme de hauteurs d’eau supérieures à 0.30m. En effet, peu de crues se sont produites en 2015-2016 sur la Besana et la variabilité saisonnière de son niveau d’eau a été très faible durant l’année hydrologique 2015-2016. Des jaugeages supplémentaires seront nécessaires afin d’améliorer la qualité de cette relation. Les débits calculés à l’aide de la courbe de tarage préliminaire sont présentés ci-dessous. La Figure 23 montre l’évolution des débits moyens journaliers durant l’année hydrologique 2015-2016. On observe que l’hiver 2015-2016 est caractérisé par quelques petites crues entre novembre et février, une absence de cures en avril et mai, et quelques petites crues en mai et juin. La saison d’hiver est donc très peu marquée sur la Besana pour l’année hydrologique 2015-2016. Le graphique de la Figure 23 met également en évidence les débits maximum et minimum journaliers mesurés. On remarque que les pics de crue sont généralement élevés, mais ont une durée très limitée dans le temps (quelques dizaines de minutes). En effet, ces derniers ont un impact limité sur la moyenne journalière. Figure 23. Débits journaliers moyens calculés sur la Besana (2015-2016) SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 36 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara L’hydrogramme mensuel est présenté à la Figure 24. Il représente les moyennes mensuelles des débits journaliers présentés à la Figure 23. On y observe que les pics journaliers les plus importants se sont produits durant le mois de mars, correspondant avec le mois pour lequel le débit a été en moyenne le plus important. On remarque également que la saisonnalité des débits est très peu marquée pour l’année hydrologique 2015-2016. Figure 24. Hydrogramme mensuel de la Besana (2015-2016) La conséquence de ces observations est que la courbe des débits classés mesurée sur cette année 2015- 2016 est caractérisée par des débits faibles en comparaison des autres années hydrologiques transposées à partir de la station de Fatihita (Figure 25). De plus, la courbe 2015-2016 présente un débit garanti à 95% proche du débit médian Q50%. Ceci est la conséquence de l’absence de crues majeures durant la saison des pluies. Figure 25. Comparaison des courbes des débits classés pour les différentes années hydrologiques 35 30 1956-1957 1957-1958 1958-1959 25 1959-1960 1960-1961 1961-1962 20 1962-1963 Débit [m³/s] 1964-1965 1965-1966 1966-1967 15 1967-1968 1969-1970 1970-1971 1971-1972 10 1972-1973 1973-1974 1974-1975 5 2015-2016 1956-1975 0 0.05 0.15 0.25 0.35 0.45 0.55 0.65 0.75 0.85 0.95 Probabilité de dépassement [-] SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 37 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 5.4.3.2 Commentaires sur l’année hydrologique 2015-2016 El Niño est un phénomène naturel caractérisé par le réchauffement des températures de surface de la mer dans les régions centrales et orientales le long de la ligne équatoriale de l’Océan Pacifique. En moyenne, il se produit tous les 2 à 7 ans et peut durer jusqu’à 18 mois. El Niño a des conséquences importantes sur l’environnement et le climat à l’échelle globale. Dans certaines régions, cela peut mener à une diminution des précipitations et à la sécheresse, alors que d’autres régions sont sujettes à d’intenses précipitations et à des inondations. Les climatologues ont annoncé que l’évènement El Niño 2015-2016 pourrait être le plus sévère jamais enregistré. A Madagascar, une extrême sécheresse a frappé le Sud du pays impactant directement l’agriculture et l’accès à l’eau ce qui a entrainé de sévères problèmes sur la santé humaine et la nutrition. Quatre districts du sud du pays ont enregistré des précipitations inférieures à la moyenne qui se produit, statistiquement, tous les 20 ans avant avril 2016 et les précipitations enregistrées depuis avril 2016 dans deux districts sont arrivées trop tard pour la récolte de juin. Le Nord du pays a quant à lui été touché par des précipitations extrêmes causant de nombreuses inondations. La carte ci-dessous (Figure 26) illustre les différences de précipitations qui sont tombées entre octobre 2015 et février 2016 par rapport à la moyenne établie sur la période 1982-2011. On observe que les bassins versants étudiés dans le cadre de cette campagne de suivi hydrologique se situent tous dans la zone ou les déficits de précipitations sont plus ou moins sévères. Figure 26. Octobre 2015 - Février 2016: Anomalie pluviométrique (% de la moyenne 1982-2011)7 7 Source: FEWS NET/USGS SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 38 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 5.5 ETUDE DES CRUES 5.5.1 Introduction L’étude des crues est essentielle pour les calculs de dimensionnement des ouvrages et équipements tels que les évacuateurs de crues ou vannes mais également les infrastructures temporaires telles que les batardeaux et dérivations provisoires durant la période de construction. L’étude des crues se focalisera sur la prévision des crues de probabilité d’occurrence de 10 ans et 100 ans. Ces crues seront respectivement utilisées comme crue de projet pour la phase de construction et d’exploitation. Une justification détaillée de ces probabilités d’occurrence est présenté à la section 8.1.4 de ce rapport. 5.5.2 Approche méthodologique Etant donné que seules des données mensuelles sont disponibles pour l’ensemble des stations hydrométriques étudiées, une analyse fréquentielle de ces données n’apporterait qu’une information très limitée pour l’estimation des débits de crue et leur probabilité d’occurrence. En effet, les débits les plus importants observés durant les épisodes de crue ne se manifestent que durant quelques heures. Dès lors, ces derniers n’apparaissent pas dans les valeurs moyennes. Par conséquent, l’estimation des crues a été réalisée à l’aide de la méthode de Duret, méthode globale qui permet d’évaluer le débit de crue maximal d’un cours d’eau, pour une fréquence donnée, en fonction des caractéristiques morphologiques du bassin versant drainé et de la précipitation journalière de même fréquence tombant sur ce bassin. Cette méthode a été établie dans les années 1970 pour répondre à un besoin d’outil pratique de détermination des crues pour n’importe quelle rivière de Madagascar, compte tenu de la grande insuffisance en données historiques. La méthode a été établie principalement pour des bassins de superficie supérieure à 150 km². Une adaptation a néanmoins permis d’étendre sa validité jusqu’à une superficie de bassin de 5 km². La méthode de Duret (1973) se base sur une relation globale de la forme : Q(T) = k S I0.32 H(24,T) (1 – 36/H(24,T))2 Expression dans laquelle I est la pente moyenne (m/km) du bassin versant, S est la superficie du bassin versant (km²), T est la période de retour de l’événement (années), H(24,T) est la hauteur des précipitations journalières (durée de 24h) tombant sur le bassin versant pour une période de retour T (années), k et  sont des variables fonctions de S et de H. Pour S ≥ 150 km², on considère k = 0.025 et  = 0.8. Dès lors, la formule générale devient: Q(T) = 0.025 S0.8 I0.32 H(24,T) (1 – 36/H(24,T))2 5.5.3 Estimation des précipitations journalières Dans son ouvrage, Duret présente les précipitations journalières (sur 24 heures) pour différentes périodes de retour pour un ensemble de 105 stations réparties sur le territoire de Madagascar, estimées sur base d’une analyse fréquentielle des séries temporelles disponibles dont la durée varie de 30 à 40 ans. Etant donné l’absence de pluviomètre dans le bassin de Besana ainsi que la distance importante entre le bassin versant et les stations pluviométriques disposant de données historiques nécessaires, l’application de la méthode de Duret pour l’estimation des crues nécessite de tenir compte de la variabilité spatiale des précipitations. La méthode des polygones de Thiessen est une méthode simple d’interpolation des mesures ponctuelles des stations pluviométriques sur un territoire. Les polygones de Thiessen sont formé par les médiatrices des droites joignant des stations pluviométriques adjacentes, tel qu’illustré à la Figure 16. Suivant SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 39 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara cette méthode, les précipitations moyennes pondérées sur la surface du bassin versant sont calculées par la somme arithmétique des précipitations de chaque station, pondérée par la surface du polygone de Thiessen correspondant par rapport à la superficie totale du bassin versant. On observe sur la Figure 16 que l’entièreté du bassin versant de la Besana se trouve dans le polygone de Thiessen associé au pluviomètre d’Ifanadiana. 5.5.4 Estimation des crues L’estimation des crues décennales et centennales au droit de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara selon l’approche de Duret décrite ci-dessus, est présentée dans le Tableau 8 ci-dessous. Tableau 8. Crues décennales et centennales CODE PRÉCIPITATIONS JOURNALIÈRES H(24,T) [MM] CRUES [M³/S] NOM DU SITE ATLAS T = 10 ANS T = 100 ANS T = 10 ANS T = 100 ANS SF196 SF196 205 325 279 514 La station pluviométrie de référence est la station d’Ifanadiana. 5.6 ETUDE DE L’ALÉA D’ÉROSION DANS LE BASSIN VERSANT DE LA BESANA 5.6.1 Objectifs Aucune information concernant le transport solide dans la rivière n’est à ce stade disponible. Le transport solide est notamment fortement lié aux conditions d'occupation du sol et du type d’agriculture dans le bassin versant et aux phénomènes de pluie extrême. L’objectif de cette étude est de cartographier l’aléa érosion effectif (tenant compte de la nature de l'occupation du sol) pour les territoires non artificialisés (cultures, prairies, forêts, savanes,...) au travers d’une estimation des pertes en sols dues à l’érosion hydrique. Il ne s’agit en aucun cas de vouloir estimer le débit solide dans la rivière mais plutôt de cartographier les zones pour lesquelles l’érosion est importante afin de pouvoir y remédier par notamment des politiques de gestion de bassin versant au travers de mesures de conservation des sols. 5.6.2 Approche méthodologique Une prédiction des pertes en sols dues à l’érosion hydrique a été réalisée sur base du modèle RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equation), largement répandue et acceptée dans la communauté scientifique. Il s’agit d’un modèle empirique qui agrège sous la forme d'une équation les cinq facteurs qui influencent directement l'érosion des terres (Wischmeier et Smith, 19788). = ∙ ∙ ∙ ∙ Expression dans laquelle E est la perte en sol [t.ha-1.an-1], R l'érosivité de la pluie [MJ.mm.ha-1.h-1.an-1], K l'érodibilité du sol [t.h.mm-1.MJ-1], LS le facteur topographique (adimensionnel), C le facteur cultural (adimensionnel) et P le facteur "mesures anti-érosives" (adimensionnel). L'utilisation de la RUSLE se justifie par sa simplicité, notamment liée au nombre relativement faible de paramètres pris en compte, sa clarté et son intégration aisée dans un SIG. Toutefois, ce modèle comporte un certain nombre de limites, tant au niveau de son domaine d'application qu'au niveau de sa conception. Ces limites, inhérentes au concept même de modèle, doivent être prises en compte lors de l'analyse des résultats 8 Wischmeier W. H., Smith D. 1978. Predicting rainfall erosion losses, a guide to conservation planning, Agriculture Handbook 537, Washington D. C. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 40 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara obtenus. Une synthèse bibliographique des limites de la RUSLE est présentée ci-dessous (Yoder et al., 20019 et Roose, 199410) :  Un grand nombre de facteurs influençant l'érosion sont pris en compte, mais l'interaction entre ces paramètres est parfois négligée.  Le modèle permet de calculer des taux moyens d'érosion à long terme ; il n'est pas valable à l'échelle de l'événement pluvieux ou même d'une seule année.  Le modèle n'est validé que pour des pentes inférieures à 35% et des longueurs de pentes inférieures à 300 m. Au-delà les résultats sont incertains et indicatifs.  Les données de calibration sont issues de parcelles ne dépassant pas quelques centaines de m². Les résultats obtenus à l'échelle de bassins versants ne sont qu'indicatifs.  Seuls le détachement et le transport de terre sont pris en considération. Le dépôt des sédiments érodés dû soit à la topographie soit à la capacité de transport de l'eau de ruissellement n'est pas pris en compte. Les chiffres en sortie du modèle qui permettent de quantifier les pertes en sol sont donc à considérer avec précaution. Cependant, d’une manière relative, la méthode permet de mettre en évidence de manière pertinente la variabilité de l’intensité de l’aléa érosion sur de vastes territoires. 5.6.3 Analyse de l’érosion potentielle et effective L’érosion potentielle rend compte de l’érosion inhérente aux propriétés physiographiques du milieu (pluviométrie, type de sol, topographie) sans tenir compte de l’occupation du sol ou d’éventuels aménagements anti-érosifs. Les résultats sont présentés à la Figure 27. En raison des limites de la méthode utilisée pour le calcul des pertes en sol, mais également en raison de la qualité et de la résolution des données, il est préférable de classer les valeurs absolues d’érosion potentielle en intensité de l’aléa d’érosion. Cinq classes d’aléa d’érosion ont été définies sur base de la distribution statistique des valeurs absolues d’érosion potentielle calculées sur l’ensemble du territoire de Madagascar :  aléa faible : percentiles 0 à 25 ;  aléa moyen : percentiles 25 à 50 ;  aléa élevé : percentiles 50 à 75 ;  aléa très élevé : percentiles 75 à 95 ;  aléa extrême : percentiles 95 à 100. La cartographie de l’aléa relatif d’érosion potentiel sur le bassin versant de la Besana est présentée à la Figure 28. On observe que sur l’ensemble du bassin versant, l’aléa d’érosion potentiel est relativement élevé, particulièrement dans la partie avale du bassin versant où les pentes sont les plus fortes. D’autre part, le calcul de l’érosion effective rend compte de la situation de fait en termes de détachement de terre en tenant compte de l’occupation du sol. Celle-ci est présentée à la Figure 29. Comme mentionné précédemment, ce ne sont pas les valeurs absolues de perte en terre qui sont ici intéressantes mais bien la comparaison entre l’érosion potentielle et l’érosion effective. Cette comparaison met en évidence l’impact négatif de l’occupation du sol principalement de type agricole dans le bassin versant de la Besana. En effet, une occupation du sol de type agricole ne permet pas une protection pérenne du sol et favorise l’exposition de ce dernier à l’érosion par la pluie. 9 Yoder D. C., Foster G. R., ., Weesies G. A., Renard K. G., McCool D. K., Lown J. B. 2001. Evaluation of the RUSLE Soil Erosion Model, in Agricultural Non-Point Source Water Quality Model: Their use and application, Parsons et al., Southern Cooperative Series Bulletin 398. 10 Roose E. 1994. Introduction à la gestion conservatoire de l'eau, de la biomasse et de la fertilité des sols (GCES), Bulletin pédologique de la FAO 70. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 41 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Ces résultats permettent de conclure 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. Il est important de noter que les résultats obtenus ci-dessous ne peuvent pas être transposés directement en apports en sédiments dans les rivières. En effet, l’analyse ci-dessus est valable pour la cartographie, pixel par pixel, de l’érosion potentielle et effective et ne prend pas en considération le transport des particules de sol entre les pixels. Dès lors, une grande partie de ces particules de sol ne se retrouverons pas dans les cours d’eau car aurons sédimenté sur leur parcours vers ces derniers, en raison de modification des intensités des pentes, de l’occupation du sol, etc. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 42 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 27. Cartographie de l’érosion potentielle SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 43 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 28. Cartographie de l’aléa relatif d’érosion potentielle SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 44 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 29. Cartographie de l’érosion effective SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 45 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 5.7 RÉSUMÉ DES PARAMÈTRES HYDROLOGIQUES DU SITE Les paramètres hydrologiques principaux du site de Mahatsara sur la Besana sont résumés dans le Tableau 9 ci-dessous. Tableau 9. Paramètres hydrologiques de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara CARACTÉRISTIQUE PARAMÈTRE VALEUR UNITÉ Bassin versant Rivière Besana - Superficie 125 km² Altitude moyenne 365 m a.s.l. Altitude maximum 699 m a.s.l. Altitude minimum 222 m a.s.l. Pente moyenne 5.2 m/km Pluviométrie Moyenne sur le bassin versant 2414 mm/a (Source : WorldClim) Apports Naturels Moyenne 7.3 m³/s Débit spécifique moyen 58.3 L/s/km² Médiane 5.1 m³/s Débit spécifique médian 40.9 L/s/km² Crues 10 ans 279 m³/s (selon méthode de Duret) 100 ans 514 m³/s 5.8 CONCLUSIONS ET RECOMMANDATIONS L’étude hydrologique se base sur des données hydrologiques de la station de Fatihita sur l’Ivohanana. Sur bases des mesures effectuées durant l’année 2015-2016, on observe que cette dernière est particulièrement sèche et caractérisée par l’absence de crues majeures. Il cependant important de garder à l’esprit les éléments suivants, sources d’incertitudes : - L’année hydrologique 2015-2016 est une année El-Nino. Ce phénomène climatique global a un impact important sur l’hydrologie à Madagascar en réduisant les apports. Ceci est confirmé par l’absence de cyclones durant cette saison. - Les données hydrologiques de référence qui ont servi à l’extrapolation spatiale (station de Fatihita sur l’Ivohanana) sont très anciennes (1956-1975) et proviennent d’un bassin versant largement plus grand que celui de la Besana (rapport des surfaces de 15%). - Les débits de l’année 2015-2016 ont été calculés sur base d’une courbe de tarage préliminaire établie durant l’année 2015-2016. La courbe des débits classés obtenue par extrapolation est par conséquent à utiliser avec prudence et il est vivement recommandé de poursuivre le suivi hydrologique de la Besana au-delà de l’année 2015-2016 afin de pouvoir confirmer le caractère déficitaire de l’année 2015-2016. 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. Ce risque résulte de la combinaison des facteurs suivants : occupation du sol principalement agricole du bassin versant, présence de fortes pentes et une pluviométrie annuelle importante sur l’ensemble du bassin versant. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 46 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Au-delà de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara, 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). 5.9 RÉFÉRENCES 1. Fleuves et Rivières de Madagascar, ORSTOM 1993 2. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) : http://www.fao.org/emergencies/crisis/elnino- lanina/intro/en/ 3. Unicef : http://reliefweb.int/sites/reliefweb.int/files/resources/UNICEF%20Madagascar%20Humanitarian%20SitRep%20- %20Sep%202016.pdf 4. Famine Early Warming Systems Network (FEWS NET) : http://www.fews.net/southern-africa/special- report/march-2016 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 47 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 6 GÉOLOGIE ET GÉOTECHNIQUE 6.1 INTRODUCTION Le but de cette étude est de générer des ensembles de données géologiques préliminaires et d'autres informations de base importantes au niveau du site proposé, qui serviront pour la conception des ouvrages de l’aménagement hydroélectrique au niveau de l’étude de préfaisabilité. Ces données et informations serviront également à la définition des investigations géotechniques qui devront être réalisées aux stades d’étude ultérieurs. Cette étude vise à informer sur les conditions géologiques et les types de matériaux existants dans la région, ainsi que donner un aperçu initial des propriétés géotechniques de ces matériaux. Des recommandations appropriées sont également formulées quant à la nécessité de poursuivre les études et investigations si nécessaire. 6.2 CARTE GÉOLOGIQUE DE RÉFÉRENCE La carte géologique de référence est la suivante : Mananjary QRS 52-53 (1962) à l’échelle 1 :200,000 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 48 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 30. Extrait de la carte géologique Mananjary QRS 52-53 (1962) Aménagement hydroélectrique SF196 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 49 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 6.3 CONTEXTE GÉOLOGIQUE RÉGIONAL La région se trouve sur les formations du socle d’âge Précambrien de Madagascar. Les formations existantes appartiennent au système de Vohibory avec prédominance des roches métamorphiques. La région se caractérise par deux groupes : - le groupe de Vohilava formé de micaschiste et de gneiss. - le groupe de l’Ampasary formé de migmatite. Ces deux ensembles sont recoupés par la roche éruptive de granite de Befody constitué de granite et de granite - migmatitique. Les formations sont organisées en de vastes systèmes de synclinal et anticlinal d’axe nord/sud en générale. La région est caractérisée par une intense activité tectonique. Celle-ci est liée à l’apparition sur la côte Est de la grande faille de l’Est, qui a entrainé la formation de systèmes de failles secondaires dans toute la zone. Ces failles ont une direction Nord/Sud. L’éruption du granite a donné les failles multidirectionnelles. La région se présente sous forme de collines de moyenne altitude jusqu’à des montagnes atteignant 1000m. Suivant la nature des sols, l’érosion a façonné différentes formes de montagnes. Il se forme entre les montagnes des vallées étroites. 6.4 GÉOLOGIE LOCALE ET DESCRIPTION DE DESCRIPTION PÉTROGRAPHIQUE DES UNITÉS ROCHEUSES 6.4.1 Cadre géologique du site La zone du projet se situe entre deux montagnes de moyenne altitude. La rivière coule dans une vallée serrée entre les montagnes. En surface, les formations rencontrées sont les latérites provenant de l’altération des gneiss, des micaschistes et du substratum. La latérite est de couleur rouge à marron, elle apparait compacte et indurée en surface. Sur les talus routiers, la coupe montre une épaisseur d’une dizaine de mètre. On voit rarement la latérite structurée. Sous la couverture, on rencontre la roche du substrat de granite à granite migmatitique faiblement folié. Le granite est de couleur clair et composé de quartz, fortement feldspathique et de quelques micas. Les grains sont grossiers donnant une texture grenue. L’épaisseur de l’altération superficielle est faible : inférieure à 10cm. Sur la rive droite, le granite apparait sur un plan de glissement ayant une dimension d’une dizaine de mètre. Sur la rive gauche, la roche affleure au pied de colline sous forme massive avec des prolongements vers le lit de la rivière. En aval de la chute principale on retrouve surtout des éboulis de granite de différentes dimensions (métrique). Ces éboulis recouvrent le lit de la rivière. La tectonique cassante qui a affecté la région de l’Est a entrainé l’apparition de cassures sur les roches. Les fissures possèdent deux directions prépondérantes : - de direction N 180 et pendage 70W - de direction N 320 et pendage subvertical La deuxième est orientée dans le sens de l’écoulement. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 50 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 31. Vue du site de prise 6.4.2 Caractéristiques géologique du site de l’aménagement 6.4.2.1 Assise Sur chaque rive, l’assise est formée par des affleurements allongés à plat de granite ou de granite migmatitique, ayant une texture grenue. Le matériau est peu altéré en surface. Les roches présentent des fissures de largeur centimétrique suivant les directions générales. Parfois, la fissure est colmatée par un filon de quartz blanc. Les fissures sont de simple cassure sans changement de direction ou de pendage. Le matériau rocheux est dur. Le niveau d’eau dans la rivière était peu profond à la date de la visite (septembre 2016). Au milieu de la rivière, il n’est pas possible d’observer la nature du matériau du fond de la rivière. Par endroit des boules centimétriques recouvertes de mousse peuvent être observées. De par la présence des fissures, des essais de perméabilité seront nécessaires. De plus, des investigations supplémentaires sont à réaliser sur la zone immergée lors d’études ultérieures. Figure 32. Matériaux rocheux de l’assise SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 51 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 6.4.2.2 Appui rive droite L’appui rive droite présente un plan de glissement subvertical de longueur entre 15 et 20 m et une hauteur de 10 à 12m environ. En coupe, au sommet, on a une couche de latérite rose compacte et en dessous un affleurement massif de granite à granite migmatitique, avec des éboulis de roche granitique à la base. Le granite possède des grains grossiers de quartz et de feldspath, le mica est rare. La texture est grenue. La roche présente des fissures et diaclases orientées suivant les deux directions dominantes. Les cassures n’entrainent pas de changement de direction. Figure 33. Affleurement de roche sous la latérite peu épaisse Les affleurements se prolongent horizontalement dans le lit de la rivière avec du granite à granite migmatitique faiblement folié. La roche est fissurée suivant les deux directions. Les fractures pourraient provoquer des fuites par contournement de l’ouvrage. Des investigations complémentaires devront être menées afin de déterminer le niveau de fracturation des roches et leur perméabilité. En surface la couche altérée est faible. La roche a une texture grenue et apparait dure. Figure 34. Fissuration des roches SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 52 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 6.4.2.3 Appui rive gauche La couche latéritique est mince et indurée. Il n’y a pas de latérite structurée au contact de la roche. La pente naturelle de 50° parait stable A partir du lit de la rivière on rencontre des affleurements horizontaux allongés qui se prolongent jusqu’au pied de la montagne. La roche est formée de granite ou granite migmatitique à grains moyens. Les affleurements présentent des cassures de largeur centimétrique orientés suivant les directions générales. L’altération superficielle est mince. Parfois, on rencontre des ségrégations pegmatitiques, de gros cristaux de feldspath et de quartz. Figure 35. Affleurement allongé fracturé Au pied de talus, se trouve un massif en place de granite à grains moyens à grossiers. La texture est grenue. L’affleurement à une dimension métrique. Il est peu fracturé. Cet affleurement réapparait sur la rive opposée de la rivière sous forme d’un plan rocheux vertical. Cet ensemble de roche dure, de dimension importante, peut servir d’appui à l’ouvrage. 6.4.2.4 La prise La zone de la prise est constituée par le même type de roche : granite à granite migmatitique. La partie affleurant dans la rivière est de forme plate. Les fissures existent. La roche est faiblement altérée en surface. Par contre en pied de talus on trouve des blocs de roche déplacés. La roche en place stable n’est pas visible sous la végétation. Une zone avec des blocs déplacés limite la zone de la prise. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 53 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 36. Roche de la zone de la prise dans la broussaille 6.4.2.5 La retenue L’emplacement de la retenue n’est pas visitable, à cause de la présence d’eau. Mais on aperçoit quelques blocs de roche isolés. Figure 37. Blocs de roche dans la retenue 6.4.2.6 La galerie La galerie traversera probablement le prolongement de la roche massive de granite, dont les caractéristiques sont citées plus haut. Des investigations seront à réaliser sur les matériaux meubles et sur la roche: Des sondages à la tarière devront être effectués pour déterminer l’épaisseur et la compacité des sols ainsi que le niveau du toit rocheux. Des carottages du rocher sont à prévoir pour obtenir des échantillons pour effectuer les essais de dureté, de degré de fissuration et de perméabilité. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 54 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 38. Zone de début de la galerie 6.4.2.7 La conduite forcée Le long du tracé de la conduite forcée, on observe de la latérite selon une pente naturelle forte. Des essais géophysiques seront nécessaires afin de déterminer le niveau du substrat rocheux pour l’ancrage des assises. 6.4.2.8 La centrale L’emplacement prévu pour la centrale se trouve sur un flanc de montagne à forte pente. En surface on observe un sol à humus gris utilisé pour la culture après défrichement. On distingue des éboulis métriques de granite. Sur une des pentes d’un thalweg, un affleurement allongé en position verticale est observé. Il indique probablement la présence de roche massive sous la latérite. Des sondages ou essais géophysiques seront à réaliser pour trouver le substratum. En pied de la montagne, à la limite du lit majeur de la rivière, on retrouve des blocs déplacés de granite. Dans le fond des lavakas, les blocs se présentent en amas. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 55 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 39. Zone d’emplacement de la centrale hydroélectrique 6.4.3 Matériaux de construction disponibles Pour les matériaux d’enrochement, les blocs métriques de granite ou de granite migmatitiques sont utilisables en enrochement, en moellon et en gabion. Pour les agrégats de béton, les boules et les blocs peuvent fournir des agrégats pour béton après un concassage manuel et triage des dimensions. Pour le sable de rivière, le seul indice exploitable est localisé sur les méandres situés bien en aval du site. Pour les sols : certaines catégories de latérite sont exploitables en matériau de remblai. 6.5 SÉISMICITÉ Madagascar est caractérisé comme étant une zone stable. Ce très ancien plateau est tout de même caractérisé par quelques activités tectoniques. La Séismicité dans cette zone est relativement peu connue, principalement à cause du manque de données historiques. Dans le cadre du GSHAP (Global Sismic Hazard Assessment Program) l’évaluation de l’aléa sismique en Afrique de l’Ouest a été effectuée sur base de deux sources de données : Le catalogue de la British Geological Survey (Musson, 1994), contenant les tremblements de terre de magnitude supérieure à 4 de 1600-1993 (celui-ci est supposé complet pour les magnitudes supérieures à 5 au-delà de l’année 1950 et pour les magnitudes supérieures à 6 depuis le début du XXème siècle), Le catalogue NEIC pour les évènements plus récents (1993-1998). Une méthode statistique a été utilisée pour déterminer les valeurs d’accélération horizontales dues aux tremblements de terre. La carte ci-dessous reprend la répartition des coefficients d’accélération sismique pour l’ensemble du continent africain. On constate que la zone du projet est caractérisée par des accélérations horizontales inférieures à 0.4 m/s². Cette valeur devra bien entendu être confirmée par les études ultérieures. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 56 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 40. Accélération horizontale due à la sismique (source : GSHAP11) 6.6 RECOMMANDATIONS ET SONDAGES Pour la stabilité des appuis et assises : - Sur les roches : essais de carottage rocheux pour déterminer l’épaisseur de l’altération de surface et degré de fissuration. - Prélèvement de carottes de roche saine pour essais de dureté et de résistance en compression. - Essais géophysiques sur le tracé de la galerie et de la conduite forcée pour déterminer les caractéristiques du substrat rocheux. - 2 ou 3 carottages rocheux seront à prévoir pour calibrer la géophysique le long du tracé de la galerie. 11 http://www.seismo.ethz.ch/static/GSHAP/eu-af-me/euraf.html SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 57 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Pour l’étanchéité de la retenue et galerie : - Sur les sols : creusement à la tarière manuelle pour déterminer l’épaisseur et la nature des couches, et prélèvement d’échantillon de sol afin de déterminer les caractéristiques de stabilité des couches. - Essais de mesure de la perméabilité sur les roches fissurées et les sols. Le tableau suivant résume les différentes incertitudes à lever le type d’examen à réaliser pour les lever. ELÉMENT INCERTITUDE À LEVER TYPE D'EXAMEN Assise seuil  Fuite à travers les fracturations  Essai de perméabilité par la suite.  Nature du matériau du fond de  Mise à sec d’une section de rivière afin de pouvoir étudier rivière la nature du matériau de fond Appui RD Fuite à travers les fracturations  Essai de perméabilité in situ, insufflation et colmatage par injection à haute pression. Appui RG Idem rive droite  Idem rive droite Prise  Déterminer le type de roche en  Débroussaillage et nettoyage d’emprise place au niveau de la prise  Présence de cassures multiples  Etude de près des fracturations affectant le rocher en talus sur la masse rocheuse en talus en vue, insufflation, colmatage, injection à haute pression. Galerie  Niveau du toit rocheux  Sondages à la tarière pour déterminer l’épaisseur et la  État de fracturation interne de compacité des sols ainsi que le niveau du toit rocheux l’ossature rocheuse sous  Sondage carotté par la suite à certains points choisis pour influence de la faille régionale effectuer des essais de dureté, fissuration et perméabilité. pouvant provoquer des fuites dans la galerie Conduite forcée Niveau du substrat rocheux  Essais géophysiques. Centrale Recherche de masse rocheuse  Investigation par sondage tarière ou sondage géophysique d’appui pour le support de l’usine par réflexion de la zone circonscrite pour estimer le niveau de présence de la masse rocheuse en place. 6.7 CONCLUSIONS Les reconnaissances ont permis de tirer les conclusions suivantes : - La roche est constituée de granite à granite migmatitique homogène. La roche se présente sous forme massive en place ou blocs déplacés. La roche est fissurée mais il n’existe pas de variation de direction. Les fissures et les éboulis sont dus à l’intense activité de la tectonique cassante de la région de l’Est. - La roche dure assure une stabilité des ancrages des assises. - Les sols de couverture possèdent une pente naturelle stable. - Il est recommandé d’effectuer les sondages suivants : tarière manuelle, carottage et des essais géophysiques, et mesure de la perméabilité. - La recherche de gîte de sable est à poursuivre. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 58 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 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. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 59 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 7 IMPACT ENVIRONMENTAL ET SOCIAL L’Etude d’Impact Environnemental et Social (EIES) est la procédure d’analyse préalable des impacts qu’un projet peut avoir sur l’environnement. Elle assure l’intégration des préoccupations environnementales à la planification du projet et permet de prendre en compte les mesures environnementales probables dès la conception du projet. 7.1 DESCRIPTION DU MILIEU BIOPHYSIQUE 7.1.1 Relief Le site SF 196 se trouve dans le Sud Est de Madagascar. Il est encaissé entre deux collines : Vohijanahary au Nord à 454m d’altitude et Bedamizana au Sud à 390m d’altitude. Le relief de la zone est relativement accidenté mais les vallées sont toutefois assez développées permettant le développement des cultures de bas-fond telles que la riziculture. Le réseau hydrographique est dense comme dans la plupart des régions de la côte orientale malagasy mais c’est la rivière Besana qui constitue le principal cours d’eau qui traverse la zone. Elle coule d’abord du Nord au Sud, puis prend une direction Ouest-Est avant de se jeter dans l’Intsaka. Cette dernière est un affluent de la Mananjary. 7.1.2 Végétation Le paysage floristique de la zone est formé par : - Formation secondaire à bambou et à ravinala, ainsi que sous forme de brousse éricoide, de végétations basses et prairies graminéennes (fougères, Rubus, Lantana, Tridax, Psidium, Imperata…) ; - Formation ripicole avec Raphia farinifera, Pandanus, Typhonodorum ; - Plantations : caféiers, bananiers, jaquiers, litchi, arbres à pain, raphia ; - Cultures : riz, cultures sèches (ex : manioc) et cultures maraîchères ; - Lambeaux forestiers avec des espèces caractéristiques telles que Weinmania, Humbertia, Albizzia. Les formations secondaires (« savoka ») à bambou occupent une superficie très importante dans la zone. Ces formations succèdent aux formations primaires après défrichement et passage de feu. Figure 41. Photos représentatives de la végétation au droit du site de Mahatsara Berge cultivée et savoka à bambou sur versant en amont du S21°1'53.36" E47°54'56.55" seuil SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 60 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Brousse ericoide et savoka à bambou au niveau du seuil S21°1'54.50" E47°54'58.97" Paysage agraire en aval du site S21°2'30.08" E47°55'7.82" La Figure 42 ci-après donne un aperçu global de l’occupation et de l’utilisation du sol dans la zone. Figure 42. Occupation du sol dans la zone du site de Mahatsara SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 61 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 7.1.3 Observations Le tavy (culture sur brulis) est une pratique courante pour la population locale et impacte sur le paysage au niveau de la zone : sols dénudés, végétations secondaires. 7.1.4 Sensibilités La rivière de Mananjary, dans laquelle se jette Besana par l’intermédiaire de l’Intsaka, est définie comme un site potentiel de conservation. La zone en aval du site présente un paysage agraire relativement développé. En effet, elle s’ouvre sur un vaste bas-fond aménagé en des parcelles de cultures et de plantations arboricoles. Les versants sont également aménagés en partie en des parcelles de cultures en terrasse. 7.2 DESCRIPTION DU MILIEU SOCIO-ÉCONOMIQUE 7.2.1 Localité Le site appartient à la Commune rurale d’Ambodinonoka. Elle s’étend sur environ 350 km² et est subdivisés en 8 fokontany. La population en 2009 était de 13 28512 soit une moyenne d’un peu plus de 1 600 habitants par fokontany. En termes d’infrastructures, la Commune possède 23 EPP et 20 écoles communautaires. Toutefois, en matière de santé, elle n’a qu’un CSB 1 et un CSB 2. La population s’approvisionne en eau dans les sources d’eau et les cours d’eau. Les habitations ne sont pas encore connectées à un réseau électrique. Le village d’Imahatsara est la localité la plus proche du site. Il se trouve à moins de 400m sur la rive droite en amont du seuil. D’autres villages se répartissent dans un rayon de 1 km autour du site, particulièrement le long de la piste d’accès vers le site. Quelques-uns de ces villages regroupent plus d’une vingtaine de toits. Figure 43. Carte des hameaux 12 CREAM 2009, Monographie de la Région Analanjirofo SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 62 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 7.2.2 Activités L’agriculture est l’activité principale de la population locale. Cette activité est favorisée par la richesse du réseau hydrographique locale et de l’existence d’un bas-fond cultivable relativement vaste. Les habitants arrivent à produire du riz deux fois par an, parfois trois s’ils exploitent en même temps les parcelles sur versant. La riziculture est associée habituellement à la culture vivrière (manioc, maïs) et fréquemment à la culture maraîchère. A part les bas-fonds et les versants, les berges des cours d’eau sont également aménagées en parcelles de culture maraîchère mais aussi en rizières. 7.2.3 Autres Les groupes ethniques présentent dans la zone sont les Antambahoaka, Tanala et Antemoro. Des activités minières, particulièrement aurifères, sont observés le long de l’accès vers le site et au niveau des rivières. Les exploitants utilisent soit des engins, soit de simples outils artisanaux (utilisés surtout par les orpailleurs locaux). En effet, le site se trouve sur des carrées miniers faisant l’objet de permis de recherche aurifère. De même la zone traversée par la piste d’accès se trouve sur des carrées miniers appartenant à des sociétés ou à des individus ayant des permis de recherche et d’exploitation d’or, mais également d’autres minerais (crystal, émeraude…). Figure 44. Exploitations aurifères observées le long de l’accès vers le site 7.3 POLITIQUES DE SAUVEGARDE DE LA BANQUE MONDIALE APPLICABLES Cette section résume les politiques de sauvegarde de la Banque Mondiale qui contribuent à la viabilité et à l’efficacité du développement dans le cadre des projets et programmes de la Banque en aidant à éviter ou atténuer les méfaits de ces activités sur les populations et l’environnement. PO 4.01 – Evaluation environnementale ☒ PO 4.04 – Habitats naturels ☒ La rivière Besana constitue un habitat pour des espèces halieutiques. PO 4.11 – Patrimoine culturel ☐ Le site n’est pas connu pour contenir des ressources culturelles matérielles particulières. PO 4.12 – Réinstallation involontaire de personnes ☒ La libération d’emprise peut impacter sur les parcelles exploitées. Le village d’Imahatsara est la localité la plus proche du site en amont et longeant la rive de Besana. PO 4.37 – Sûreté des barrages ☐ Application des mesures génériques habituelles de sûreté de barrage car hauteur de barrage <15m. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 63 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 7.4 RÉFÉRENCES 1. CREAM 2009, Monographie de la Région Analanjirofo SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 64 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 8 DESCRIPTION DE L’AMÉNAGEMENT PROPOSÉ ET CONCEPTION 8.1 DESCRIPTION DE L’AMÉNAGEMENT 8.1.1 Seuil, prise, amenée d’eau et centrale hydroélectrique Tel qu’illustré à la Figure 45, deux alternatives de positionnement du seuil déversant et de l’ouvrage de prise ont été identifiées. C’est l’alternative « A » qui a finalement été retenue pour les raisons suivantes : 1) Le site est caractérisé par la présence du village de Mahatsara en rive droite en amont du site. L’amplitude des crues est telle qu’une longueur suffisante de seuil déversant est nécessaire afin de minimiser le relèvement du plan d’eau. L’axe « B », localisé environ 50m en amont de l’axe illustrée à la Figure 45 ci-dessous (Axe « A ») étant très étroit, il ne permet pas d’évacuer la crue de projet sans risquer d’inonder le village de Mahatsara. De plus, faire passer la crue de projet sur un seuil déversant au niveau de l’axe « B » nécessiterait une charge d’eau trop importante sur ce dernier. 2) Lors des phases de chantier, la localisation « B » serait plus compliquée à mettre en œuvre car les travaux en rivières ne pourraient avoir lieu que durant la période d’étiage (pas de place pour mettre en place une dérivation provisoire) et engendreraient dès lors une durée de la phase chantier plus longue. Figure 45. Localisation des ouvrages et choix de l’axe du seuil de dérivation Selon l’axe « A », le seuil bénéficiera d’appuis rocheux sur les deux rives. La longueur totale du seuil est estimée à 47m avec une hauteur de crête moyenne d’approximativement 3.5m. La prise, l’amenée d’eau et la centrale hydroélectrique seront localisées en rive droite. La prise sera équipée d’un dessableur/dégraveur afin d’éliminer les particules solides en suspension dans l’eau et les graviers et cailloux charriés qui ont un effet néfaste sur le bon fonctionnement de l’aménagement hydroélectrique. Des vannes de chasse seront nécessaires afin d’éviter que les sédiments ne s’accumulent devant la prise jusqu’au niveau de cette dernière. Le dessableur sera localisé directement après la prise d’eau avant l’entrée SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 65 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara en galerie qui acheminera l’eau jusqu’à la chambre de mise en charge qui sera située avant le départ en conduite forcée. Les coordonnées géographiques de la localisation des ouvrages principaux sont présentées dans le tableau ci-dessous : OUVRAGE LATITUDE* LONGITUDE* Seuil -21.032° 47.917° Prise d’eau -21.032° 47.917° Centrale hydroélectrique -21.036° 47.923° * Exprimé en degrés décimaux, WGS1984 La cote de restitution du canal de fuite (niveau normal) est de 85m et le schéma d’aménagement proposé est présenté à la Figure 46 ci-dessous. Figure 46. Localisation des ouvrages et schéma d’aménagement 8.1.2 Type d’aménagement Le site de Mahatsara sera un aménagement hydroélectrique au fil de l’eau, sans possibilité de modulation. 8.1.3 Débit d’équipement A ce stade d’étude et compte tenu des incertitudes sur l’hydrologie de la Besana mises en évidence par l’étude hydrologique (chapitre 5), il semble opportun d’être prudent dans le choix du débit d’équipement. En effet, les mesures effectuées durant l’année 2015-2016 montrent qu’un débit de 3m³/s est garanti 35% du temps (soit 128 jours par an) et qu’un débit de 2m³/s est garanti 90% du temps (soit 328 jours par an). Dans ce contexte d’incertitudes hydrologiques, il semble raisonnable de faire les choix techniques permettant d’équiper le site de manière évolutive en équipements électromécaniques : SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 66 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara - 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’étude de faisabilité 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). 8.1.4 Crues de projet Le bassin versant de la Besana est localisé sur le versant Est de l’île de Madagascar qui est caractérisé par de fortes pentes, des précipitations importantes ainsi qu’une exposition aux nombreux cyclones arrivant de l’Océan Indien. Il en résulte des débits de crues élevés dont la charge en sédiment est probablement importante étant donné l’occupation du sol principalement agricole du bassin versant (voir section 5.6). Plusieurs organismes nationaux se sont penchés sur la problématique de la définition de la crue à considérer pour le dimensionnement des évacuateurs de crues. Seules les méthodes américaines et françaises sont développées ci-dessous. Selon l’USACE (United States Army Corps of Engineers) dans Recommended guidelines for safety inspection of dams13, un barrage peut être classifié selon 2 paramètres : la taille de l’ouvrage et le risque potentiel. Les tableaux ci-dessous présentent les classifications. Tableau 10. Classification des tailles d'ouvrage selon l'USACE CATÉGORIE DE VOLUME DE LA RETENUE HAUTEUR DU BARRAGE TAILLE (AC-FT – HM³) (FT – M) < 1000 Ac-ft < 40 Ft Petit < 1.2 hm³ < 12.19 m > 1000 Ac-ft et < 50 000 Ac-ft > 40 Ft et < 100 Ft Moyen >1.2 hm³ et < 61.7 hm³ 12.19 m et < 30.48 m > 50 000 Ac-ft > 100 Ft Grand > 61.7 hm³ > 30.48 m Dans le tableau ci-avant, la hauteur du barrage est calculée du point le plus bas de l’ouvrage au niveau maximum de la retenue. La classe d’ouvrage est définie soit par le volume de la retenue, soit par la hauteur du barrage, en fonction de la caractéristique présentant la plus grande catégorie. L’ouvrage prévu sur la Besana sera de moins de 12m de hauteur. Pour cette cote, le volume du réservoir sera inférieur à 1.2 hm³. Par conséquent, la catégorie de taille de l’ouvrage est « Petit ». 13 Recommended Guidelines for Safety Inspection of Dams, USACE - Department of the Army - Office of the chief of engineers, ER 1110-2-106 , 26 Sept 1979 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 67 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara En ce qui concerne le risque, ce dernier peut être considéré comme étant « Bas » suivant le tableau ci- dessous : il n’y a pas de risque de pertes humaines par rupture des ouvrages. De même, aucune industrie ou zone cultivée significative n’a pu être observée en aval du site retenu pour le seuil. Tableau 11. Classification des risques selon l'USACE CATÉGORIE DE PERTES HUMAINES PERTES ÉCONOMIQUES RISQUE Aucune Minimes Bas (Pas de constructions habitables permanentes) (Zones rurale non ou peu aménagées) Quelques-unes Appréciable Notable (Pas de développement urbain et seules quelques (Zones agricoles, industrielles ou constructions habitables) aménagements notables) Excessive Haut Au-delà de quelques-unes (Zone importante d’industrie ou d’agriculture) Le Tableau 12 présente les recommandations de l’USACE quant à la crue de dimensionnement à considérer en fonction du risque présenté par la rupture de l’ouvrage et de la taille de celui-ci. La crue de dimensionnement est exprimée soit par sa période de retour, soit par rapport à la PMF. La PMF (Probable Maximum Flood ou Crue Maximale Probable) correspond à la plus grande crue qui puisse survenir par la combinaison la plus grave des conditions météorologiques, géographiques, géologiques et hydrologiques critiques, raisonnablement possibles dans un bassin versant. Tableau 12. Crue de dimensionnement selon l'USACE RISQUE TAILLE CRUE DE DIMENSIONNEMENT Petit Crue de période de retour de 50 ans à 100 ans Bas Moyen Crue de période de retour de 100ans à ½ PMF Grand ½ PMF à PMF Petit Crue de période de retour 100ans à ½ PMF Notable Moyen ½ PMF à PMF Grand PMF Petit ½ PMF à PMF Haut Moyen PMF Grand PMF Dans le cas de l’aménagement hydroélectrique de Mahatsara, l’USACE recommande considérer comme crue de projet une crue de période de retour de 50 ans à 100 ans. C’est la crue centennale, estimée à 514 m³/s (4112 L/s/km²) par l’étude hydrologique présentée à la section 5.5 (la crue décennale étant estimée à 279 m³/s) qui sera considérée comme crue de projet. En effet, l’amplitude de cette crue est telle, comparée au débit médian de 5.1 m³/s, que la crue centennale semble un compromis raisonnable entre risque et coûts pour le dimensionnement des ouvrages. 8.2 CONCEPTION DES OUVRAGES 8.2.1 Type de seuil et caractéristiques Etant donné la nature des roches en présence sur lesquelles s’appuieront les fondations ainsi que la charge d’eau estimée sur le seuil déversant, un ouvrage poids en béton à seuil déversant semble le mieux adaptée. Comme mentionné à la section précédente, il est recommandé que le profil hydraulique du seuil soit tel qu’il SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 68 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara minimise le relèvement du plan d’eau. Une structure en béton est également particulièrement recommandée pour les ouvrages submersibles. Ce choix est motivé par les éléments suivants : - La géologie locale montre que le rocher est de bonne qualité, adapté aux fondations d’un seuil en béton (voir chapitre 6 de ce rapport) ; - Etant donné les débits de crue importants, il est nécessaire que le seuil soit le moins haut possible afin de minimiser l’impact du relèvement du plan d’eau sur les terres situées en amont ; - Un seuil à écoulement libre (non vanné) sera plus aisé à construire et sera de conception plus sûre étant donné l’absence d’un risque de dysfonctionnement ou de mauvaise opération des vannes, particulièrement pendant les épisodes de crues, qui sont généralement imprévisibles étant donné l’absence d’un réseau de mesures pluviométrique et hydrométrique dans le bassin versant. Le seuil sera équipé en rive droite de vannes de chasses afin de permettre la chasse des sédiments qui s’accumuleraient devant la prise d’eau (voir section 8.2.3). La fonction principale d’un évacuateur de crues, ou déversoir de sécurité, est de permettre le passage des débits de crues exceptionnelles au droit d’un seuil, sans que celui-ci et/ou ses fondations ne soient endommagées et sans que le niveau d’eau dans la retenue ne dépasse le niveau d’eau exceptionnel. L’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara sera équipé d’un évacuateur de crue de dont le profil hydraulique sera de type « Creager ». Le profil de ce type de déversoir se rapproche du profil hydraulique de la nappe déversante par un déversoir à crête mince. L’avantage d’un tel profil est que, à débit équivalent, le déversoir à profil Creager est caractérisé par un relèvement du plan d’eau inférieur à celui engendré par un déversoir à crête épaisse. De manière équivalente, à charge hydraulique identique, il faudra une longueur de déversoir plus longue pour un déversoir à crête épaisse que pour un déversoir à profil Creager. Le débit transitant par un seuil déversant est calculé suivant l’expression suivante : 3 = ℎ2 √2 dans laquelle Q est le débit [m³/s], Cd le coefficient de débit [-], L la longueur de la crête déversante [m], h la charge d’eau totale (énergie statique et dynamique) sur le déversoir [m] et g l’accélération de la gravité [m/s²]. La comparaison de la capacité de l’évacuateur de crue a été faite sur base d’un coefficient de débit de 0.325 pour le déversoir à crête épaisse et d’un coefficient de 0.4796 pour le déversoir profilé et pour le débit de dimensionnement (crue de projet). Il est important de noter que le coefficient de débit d’un déversoir de type Creager varie en fonction de la charge d’eau (pris en compte dans les calculs de cette étude). La différence d’efficacité entre les deux types de déversoir est illustrée à la Figure 47 ou l’on observe que pour la crue de projet (514 m³/s), un déversoir à profil Creager permet de diminuer le niveau du plan d’eau d’environ 1mètre. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 69 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 47. Capacité de l’évacuateur de crue Compte-tenu de la côte altimétrique à partir de laquelle le village de Mahatsara est inondé (cote 242.5m), d’une marge de sécurité de 2.0m au-dessus de la charge d’eau correspondant à la crue de projet (3.0m), la crête du seuil déversant est fixée à la cote 237.5m. Le radier des vannes de chasse est fixé à la côte 234.5. Le seuil déversant aura une longueur de 46.5m afin de pouvoir évacuer la crue de projet de 514m³/s sous les contraintes évoquées ci-dessus. L’impact de l’aménagement sur le relèvement du plan d’eau est présenté à la Figure 45 pour le niveau d’exploitation normal et celui correspondant à la crue de projet. La stabilité du seuil résulte de la forme choisie pour ce dernier. Pour le site de Mahatsara, la face amont du seuil sera verticale dans le contexte de l’étude préfaisabilité mais devra être confirmée lors de l’étude de faisabilité en fonction d’une topographie plus détaillée. La crête de l’évacuateur de crue aura un profil hydraulique conforme aux standards et recommandations de la US Army Engineer Waterways Experimental Station (WES) dans le but de minimiser les risques potentiels décollements de la nappe déversante ainsi que de cavitation. Les caractéristiques principales de l’évacuateur de crue sont reprises dans le Tableau 13 et une coupe type du profil est présentée à la Figure 48. Tableau 13. Caractéristiques de l’évacuateur de crue PARAMÈTRE UNITÉ VALEUR Niveau crête déversoir m 237.5 Cote inondation village m 242.5 Marge de sécurité m 2.0 Niveau d'eau crue de projet m 240.5 Niveau radier vanne de chasse m 234.5 Charge de dimensionnement sur déversoir m 3.0 Crue de dimensionnement m³/s 514 Longueur déversante nécessaire m 46.5 Hauteur de pelle du déversoir (par rapport à Zvc) m 3.5 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 70 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 48. Coupe type d’un déversoir à profil de type Creager SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 71 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 49. Zone inondée par l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara (cote 240.5m) 8.2.2 Dérivation temporaire La dérivation temporaire a pour objectif la mise à sec d’une partie de la rivière afin de permettre la construction des ouvrages de dérivation décris dans la section précédente. Le site de Mahatsara nécessitera une dérivation temporaire permettant d’isoler successivement une rive et puis l’autre. Il est recommandé de commencer à travailler sur la rive droite afin de construire l’ouvrage de chasse. Celui-ci pouvant permettre la dérivation d’une partie du débit (et l’abaissement de la lame d’eau) lors de la mise à sec de la moitié gauche du lit de la rivière pour la construction du reste du seuil. La dérivation sera réalisée au moyen d’un batardeau en remblais compactés ou, si les conditions de terrain le permettent, en un ensemble de palplanches vibro-foncées. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 72 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 8.2.3 Ouvrages de vidange L’ouvrage de vidange est destiné à permettre l’inspection de l’ouvrage de retenue (déversoir) ainsi que la prise d’eau. L’ouvrage de vidange permet de réaliser des purges en créant un courant fort ayant pour effet d’emporter les sédiments accumulés à proximité de l’ouvrage de prise. La chasse sera assurée par deux vannes de chasse (vannes segments) dont le radier est positionné à une cote proche de celle du lit naturel de la rivière. Celles-ci seront placées à l’extrême droite du déversoir, afin de jouxter les ouvrages de prise et de permettre une purge efficace. Le nombre de passes vannées ainsi que leur dimension ont été calculés afin de pouvoir assurer une mise à sec des ouvrages de prise durant au moins 90% du temps, soit 329 jours par an. Cet objectif est atteint avec la mise en place de deux passes vannées de section carrée de 1.80m de côté. Tableau 14. Caractéristiques des vannes de chasse PARAMÈTRE UNITÉ VALEUR Niveau d'eau crue de projet m 240.5 Niveau crête déversoir m 237.5 Niveau radier vanne de chasse m 234.5 Niveau max vanne de chasse m 236.7 Nombre de passes vannées - 2 Coefficient de débit (vanne en charge) - 0.6 Coefficient de débit (écoulement surface libre) - 0.35 Largeur m 1.80 Hauteur m 1.80 Débit évacué par VC @ Zintake - écoulement libre m³/s 10.1 Débit évacué par VC @ ZCRT - en charge m³/s 34.9 Débit évacué par VC @ ZRWS - en charge m³/s 45.9 8.2.4 Chemin d’eau 8.2.4.1 Prise d’eau La prise d’eau sera localisée en rive droite dans la continuité du seuil déversant. La prise sera suivie d’un canal et d’un dessableur avant le passage en galerie. Le canal sera recouvert dès la sortie du dessableur et ce jusqu’à l’entrée en galerie. Des vannes de chasse seront localisées dans la continuité du seuil déversant, à gauche de la prise afin d’éviter l’accumulation de sédiments devant cette dernière. La conception des vannes de chasse est détaillée à la section 8.2.3 ci-dessous. La prise sera équipée d’une vanne de chasse dans la zone de transition vers le canal afin de permettre une chasse des sédiments qui seraient éventuellement entrés dans la prise vers la rivière. Elle sera également équipée d’un dégrilleur automatique à l’amont des vannes de prise, afin d’éviter que des débris flottants ou de grosses pierres ne viennent obstruer les vannes de prise. La section des barres et leur espacement seront déterminés durant les études ultérieures. La prise est dimensionnée en tenant compte des contraintes suivantes : - Le niveau du radier de la prise sera calé 1m au-dessus du radier des vannes de chasse. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 73 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara - La vitesse de l’eau à l’entrée du dégrilleur et des grilles ne devra pas être supérieure à 0.8m/s afin de minimiser les turbulences et de faciliter le dégrillage. Les pertes de charge seront également réduites. - Un déversoir de sécurité sera intégré à la cheminée d’équilibre/chambre de mise en charge afin de rediriger l’eau de manière contrôlée vers la rivière en cas de besoin. La pertinence d’une cheminée d’équilibre ou d’une chambre de mise en charge sera calculée durant les études détaillées ultérieures. Ainsi, la prise sera constituée de 2 passes de section carrée de 2.0m de côté séparées par des piles de 0.60m de largeur, suivie d’un entonnement qui guidera les lignes de courant de manière graduelle vers le dessableur. Le radier de la prise sera calé à la cote 235.0m et les vitesses à l’entrée seront de 0.8m/s pour le débit d’équipement de 6.2m³/s. Ces détails sont explicités dans le Tableau 15 ci-dessous. Tableau 15. Caractéristiques de la prise PARAMÈTRE UNITÉ VALEUR Niveau du radier de la prise d'eau m a.s.l. 235.0 Niveau du plafond de la prise d'eau m a.s.l. 237.0 Débit d'équipement Q40% m³/s 6.2 Surface totale nécessaire pour Qe-v1 et vintake m² 11.4 Nombre de passes - 2 Largeur d’une passe m 2.0 Hauteur d’une passe m 2.0 Vitesse à l’entrée m/s 0.8 L’entonnement, qui aura pour objectif de faire converger les lignes de courant vers le canal de tête aura, pour des raisons hydrauliques, une longueur approximative de 2.5 fois la largeur de la prise, soit 10m. La future étude détaillée étudiera de manière complète le comportement hydraulique de la prise et adaptera sa conception en conséquence. 8.2.4.2 Dégraveleur, dessableur et canal L’étude de la quantification des pertes en terre du bassin versant réalisée au paragraphe 5.6 conclut que le site de Mahatsara pourrait présenter un transport solide important en raison de l’occupation du sol du bassin versant principalement agricole. Ce transport solide, s’il n’est pas pris en considération dans la conception de l’aménagement, engendrerait des problèmes d’opération et de maintenance de la centrale hydroélectrique. Les sédiments qui s’accumuleraient devant la prise seront évacués par les opérations de chasses régulières au travers des vannes de chasses conçues à cette fin. L’entonnement de la prise sera équipé d’une pente suffisante pour éviter que les particules n’y sédimentent. Toutes les particules seront de la sorte redirigées vers le dessableur où elles seront décantées. La géométrie du dessableur est définie sur base : - Des contraintes topographiques: cote altimétrique d’entrée, de sortie, profondeur maximale, … - Des contraintes hydrauliques et sédimentaires: débit entrant, débit solide moyen dans la rivière, diamètre maximum des grains devant se sédimenter, vitesse maximale dans l’ouvrage, … - Des contraintes de fonctionnement: fréquence des vidanges. Dans le cadre de cette étude de préfaisabilité du projet d’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara, les contraintes considérées sont reprises dans le tableau suivant: SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 74 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Tableau 16. Critères de dimensionnement préliminaire du dessableur PARAMÈTRE UNITÉ VALEUR Cote d’entrée dans le dessableur m a.s.l. 235.0 Cote de sortie du dessableur m a.s.l. 234.9 Débit admis m³/s 6.2 Débit solide maximum moyen kg/m³ 0.3 Diamètre minimum des grains à sédimenter mm 0.5 Vitesse de chute des grains m/s 0.06 Poids volumique des sédiments kg/m³ 1300 Vitesse horizontale maximale dans le dessableur m/s 0.4 Fréquence de purge maximale heures 24 La largeur du dessableur Bmin est déterminée de façon telle que la vitesse horizontale soit inférieure à la vitesse horizontale maximale Vh,max. La hauteur de chute hchute est fixée par le niveau d’eau dans la structure aval (la galerie dans ce cas) et est estimée à 2.5m à l’entrée du dessableur. Par conséquent le dessableur aura une largeur minimum Bmin de 6.20m. La longueur du dessableur est déterminée de façon telle qu’une particule située à la surface puisse se déposer dans le bac du dessableur. Le ratio de vitesse horizontale et verticale est proportionnel au ratio de la longueur de chute par la hauteur de chute La vitesse de chute est la différence entre la vitesse de chute des 1/6 grains et la vitesse quadratique moyenne turbulente, donnée par ∗= 4.2%ℎ, /ℎ où ℎ est le rayon hydraulique du dessableur. Dans le cas qui nous occupe la longueur Lmin du dessableur sera de 23.0m. Le dessableur aura donc une largeur hydraulique de 9.10m et sera composé de 2 sous-bassins de 3.20m de large et aura une longueur de sédimentation de 23.0m. A cela, il faut ajouter les zones de transition à l’amont et à l’aval du bac de décantation du dessableur. Le dessableur aura par conséquent une longueur totale de 35.40m et une largeur totale de 7.60m et une profondeur maximale de 5.30m. Ces dimensions offrent une capacité de stockage de 340.10m³ et suffisent à contenir le débit solide maximal décanté en 24h, à savoir 159.51m³. Le canal sera recouvert dès la sortie du dessableur et ce jusqu’à l’entrée en galerie. 8.2.4.3 Galerie L’amenée d’eau du dessableur à la conduite forcée se fera au travers d’une galerie circulaire de 2.20m de diamètre (2m étant la dimension minimale permettant une construction aisée de la galerie) et de 0.05% de pente. Le tracé de la galerie est tel que l’épaisseur de roche au-dessus du toit de la galerie soit suffisante. Selon ce tracé, la galerie aura une longueur de 480m. Le tracé définitif de la galerie sera déterminé au terme des études géologiques et géotechniques détaillées afin de s’assurer que la bonne qualité de la roche le long du tracé. L’écoulement dans cette galerie se fera à surface libre et la galerie aboutira dans une chambre de mise en charge qui sera le départ de la conduite forcée. 8.2.4.4 Conduites forcées La galerie se termine dans une chambre de mise en charge/cheminée d’équilibre qui servira de départ pour la conduite forcée. Une vanne de purge vers la rivière sera prévue afin de pouvoir vidanger le canal ainsi que les particules qui auraient sédimenter dans ce dernier. La chambre de mise en charge/cheminée d’équilibre SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 75 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara sera équipée d’un déversoir de sécurité en cas d’apports trop important en provenance du canal ou permettant l’évacuation du surplus d’eau lors de variations d’admission au niveau des turbines (réduction de la production, mise à l’arrêt d’un groupe, …). La pertinence de la construction d’un chenal permettant de rediriger les eaux provenant du déversoir de sécurité vers la rivière ou la chute sera étudiée durant les études ultérieures. Le départ de la conduite forcée sera intégré dans une structure de mise en charge comprenant une grille précédée de rainures adéquates pour les batardeaux afin de pouvoir isoler la conduite forcée lors des opérations de maintenance. Afin de maintenir les pertes de charges dans les conduites forcées à un niveau acceptable (inférieure à 2% de la charge brute) ainsi que minimiser le nombre et le diamètre des conduites, le site de Mahatsara sera équipé d’une seule conduite forcée d’un diamètre interne de 1.40m. La conduite forcée, aérienne, aura une longueur de 280m. Elle sera supportée par des blocs support en béton armé. Des blocs d’ancrage seront placés à chaque coude pour reprendre les efforts liés au changement de direction de l’écoulement. Un dispositif approprié permettant la dilatation thermique de la conduite devra être défini en phase de faisabilité. 8.2.5 Equipements électromécaniques 8.2.5.1 Données de base Les constantes de base suivantes sont considérées pour l’ensemble des calculs et considérations relatives aux équipements: CONSTANTE SYMBOLE UNITÉ VALEUR Accélération de la pesanteur g m/s2 9.787 Température moyenne de l'eau Teau C 20 Masse volumique de l'eau à 20C ρ kg/m3 998.2 8.2.5.2 Courbe des débits classés utile La courbe des débits classés de la rivière Besana a été déterminée au chapitre 8.1.3 du présent rapport. Elle ne correspond cependant pas directement au débit à disposition des équipements. En effet, la rivière Besana sera court-circuitées sur une longueur d’approximativement 1km. Il est dès lors opportun de laisser en tout temps un débit écologique de restitution dans la rivière. En l’absence de normes en la matière, il est convenu de fixer ce débit à 220 l/s, ce qui correspond à 10% du débit d’étiage (Q95%) de la rivière. Ce débit étant non disponible pour le turbinage, il est nécessaire de le retrancher de la courbe des débits classés de la rivière pour obtenir la courbe des débits classés utiles. La courbe des débits classés potentiellement turbinables s’obtient finalement en considérant le débit d’équipement retenu dans le cadre de cette étude de préfaisabilité, à savoir 3.1 m3/s en phase I, respectivement 6.2 m3/s en phase II. Cette valeur devra être affinée dans une étude de faisabilité permettant de déterminer le débit d’équipement optimal d’un point de vue technique et économique. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 76 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 50. Courbes des débits classés turbinables de la Besana au site de Mahatsara 8.2.5.3 Choix du type de turbine La dénivellation (chute brute) à disposition ainsi que le débit d’équipement envisagé se situent dans le domaine d’application des turbines Pelton. Une solution avec des turbines Francis serait cependant également envisageable. Les deux types de machine font l’objet ci-après d’une comparaison succincte :  Le départ de la conduite forcée sera protégé par une grille dont l'espacement sera déterminé au stade d’études détaillées et un dégrillage manuel est prévu. Ces conditions d'exploitation font que l'on ne peut exclure le passage de matériaux solides, végétaux ou autres filasses dans la conduite et in fine dans la turbine. La géométrie des turbines Francis les rend sensibles à la présence de végétaux et filasses pouvant conduire au blocage de la roue, ce qui nécessite un démontage complet et un nettoyage. La Pelton est beaucoup moins sensible à la présence de végétaux, tout en étant plus facile à nettoyer en cas de besoin (accès par le canal de fuite par exemple).  Les Francis nécessitent un joint d'arbre, pièce d'usure, alors qu'une turbine Pelton à axe vertical n'en a pas besoin. Cela permet par conséquent de réduire la maintenance et le besoin en pièces détachées.  De manière générale, l’exploitation des turbines Pelton est plus simple que celle des turbines Francis.  Les turbines Pelton possèdent des déflecteurs de jets automatiques qui permettent de dévier le jet de la roue de manière à ce qu'en cas de déconnexion du réseau la machine ne parte pas à l'emballement. Outre la sécurité intrinsèque que cela procure pour le groupe, il est ainsi possible de fermer lentement les injecteurs de la turbine, ce qui permet de limiter la surpression dans la conduite à un maximum de 1.2 x la pression statique due à la dénivellation. Il s'agit là d'une protection efficace contre les coups de bélier. En cas d'impossibilité de fermer un injecteur (due par exemple à une éventuelle obstruction par un solide ou par un défaut du mécanisme de manœuvre), il est alors possible de couper le débit restant par fermeture de la vanne de garde de la turbine. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 77 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara  Le niveau de rendement maximal des turbines Francis est de l’ordre de 2 points supérieur à celui des turbines Pelton. Le rendement des Pelton est cependant meilleur que celui des Francis lorsque l’on est à charge partielle.  La vitesse de rotation des turbines Francis pour ce type de débit et de chute sera élevée (supérieure ou égal à 750 t/min), tandis que celle des turbines Pelton sera basse (de l’ordre de 500 t/min).  En phase I, le facteur de variation de débit entre la pleine charge et la charge minimale est de l’ordre des 2.5. Les turbines Francis ne permettent pas de répondre de manière optimale à ces variations, leurs performances à charge partielle étant relativement faibles. En revanche, les turbines Pelton à plusieurs injecteurs permettent de suivre les variations de débit tout en conservant un niveau de performance stable. Le tableau ci-après résume de manière synthétique les divers éléments évoqués ci-dessus. Tableau 17. Comparaison des turbines Pelton et Francis PELTON FRANCIS Compatibilité variations de débit excellente moyenne Organe de réglage de débit oui oui Démarrage et synchronisation aisé aisé Sensibilité aux végétaux et filasses (flottants) basse moyenne Sensibilité aux matériaux solides faible élevée Robustesse et fiabilité excellente bonne Nombre minimum de paliers 2 2 Possibilité de roue en porte à faux oui oui Difficulté d'alignement faible faible Joint d'arbre non oui Risque d'emballement non oui Risque de coup de bélier faible moyen Niveau de rendement maximum14 0.89 - 0.92 0.92 – 0.94 Vitesse de rotation dans le cas de SF196 basse élevée Considérant que la nouvelle centrale SF196 représentera une proportion non négligeable de la puissance disponible sur le réseau isolé auquel elle sera connectée, une grande flexibilité sera nécessaire pour suivre l’évolution de la demande. Cet élément prépondérant, tout comme l’argument de la facilité d’exploitation et de maintenance, conduisent à retenir la turbine Pelton pour cet aménagement. 8.2.5.4 Choix du débit d’équipement unitaire et du nombre de turbines Si la flexibilité nécessaire pour suivre la demande peut être obtenue par une seule turbine Pelton multijets, il est toutefois proposé d’installer 2 groupes identiques. La première raison est technico-économique. Un seul groupe conduirait à une vitesse de rotation très lente (375 t/min), impliquant un équipement lourd et volumineux, donc coûteux. De plus, une telle vitesse nécessite de choisir un alternateur non standard avec ce que cela implique en termes de délais de livraison, coûts et difficulté de maintenance. 14 Valeurs pour des machines issues de développements garantis par des essais en laboratoire SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 78 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara La deuxième est qu’il est souvent intéressant de disposer de plusieurs groupes pour des raisons de sécurité d’approvisionnement et d’entretien. Avec deux groupes, par exemples, il est possible de prévoir les opérations d’entretien en période d’étiage et de ne tourner qu’avec une machine pendant la révision de la seconde. La troisième concerne les relatives difficultés d’accès favorisant l’installation de plusieurs groupes plus facilement transportables et installables qu’un seul groupe de grande taille. Ceci se ressent également au niveau des infrastructures de la centrale, notamment pour ce qui concerne le pont roulant qui pourra être de capacité moindre, les charges étant plus faibles. L’ensemble de ces raisons conduisent, au stade de la préfaisabilité, à choisir une configuration à deux turbines identique utilisant chacune 1.55 m3/s. Le nombre exact pourra être affiné dans le cadre d’une analyse comparative technique et économique en étude de faisabilité. 8.2.5.5 Définition de la chute nette La turbine Pelton est une turbine à action dont la principale caractéristique est d’utiliser l’énergie de l’eau essentiellement sous forme cinétique. Sa roue tourne dans l’air et son fonctionnement nécessite de garantir en tout temps une hauteur de dénoyage minimale, quel que soit le niveau aval. Pour une machine à axe vertical, la dénivellation est définie comme étant la différence d’altitude entre le plan d’eau amont (chambre de mis en charge) et le plan médian de la roue et des injecteurs. L’altitude du radier de la centrale étant à 90.0m, le plan médian de la roue, pour une machine à axe vertical, ne pourra donc se situer qu’au-dessus de ce niveau. En nous basant sur l’observation de projets similaires, on peut considérer que le plan médian de la roue se situera à environ 91.0 m d’altitude. La dénivellation exploitable serait ainsi de 146.7 m. La chute nette pour une turbine à action est finalement calculée comme suit : H (Q)  Z (Q)  H rc (Q) [m] Avec: H(Q): chute nette fonction du débit turbiné [m] Z(Q): dénivellation [m] Hrc(Q) : Perte de charge dans la conduite [m] g = 9.787 [m/s2] Une optimisation plus poussée de la dénivellation pourra être faite dans les phases ultérieures du projet. 8.2.5.6 Principe de fonctionnement de l'installation de turbinage La régulation des turbines sera asservie à la mesure de niveau amont effectuée dans la chambre de mise en charge de la conduite forcée. Le fonctionnement prévu de l'installation est le suivant :  Tant que le débit disponible est inférieur au débit minimum de fonctionnement d’une turbine, la centrale est à l’arrêt,  Tant que le débit disponible est compris entre les débits minimum et maximum d’une turbine, toute l'eau passe par un seul groupe hydroélectrique,  Dès que le débit disponible dépasse le débit maximum d’une turbine, la seconde machine entre en fonction. La première machine réduit son ouverture, tandis que la seconde augmente la sienne, jusqu’à ce que les deux turbines fonctionnent à la même ouverture, SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 79 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara  Le réglage des deux machines se fait alors en parallèle jusqu’à ce que chacune fonctionne à sa pleine ouverture en fonction du débit total disponible,  Dès que le débit disponible dépasse le débit maximum des deux turbines, le surplus est déversé à la chambre de mise en charge,  Lorsque le débit diminue, le système de contrôle commande réduit l’ouverture des deux turbines selon les séquences inverses. En cas d'arrêt d’un ou deux groupes, le surplus de débit est déversé à la chambre de mise en charge ou dans la cheminée d’équilibre. 8.2.5.7 Turbines Pelton De manière générale, les indications suivantes correspondent à des turbines pré-dimensionnées selon la base de données du consultant. Elles sont fournies à titre indicatif et peuvent varier en fonction du constructeur. Les performances et caractéristiques des turbines (vitesse de rotation, garanties de rendement, fiabilité, etc.) correspondent à des machines pour lesquelles le constructeur peut prouver indiscutablement la provenance de ses garanties. Ainsi, les caractéristiques annoncées sont réalistes, pour autant que les turbines soient construites conformément à un profil hydraulique issu de développements en laboratoire. Le calcul fondé sur l'énergie massique, la vitesse de rotation et le débit maximum permettent de déterminer les caractéristiques et dimensions suivantes des turbines: Débit d’équipement phase I Qinst I m3/s 3.1 Débit d’équipement phase II Qinst II m3/s 6.2 Débit par machine Qmax m3/s 1.55 Dénivellation ∆Z m 146.7 Chute nette au débit d'équipement phase I Hn I m 146.1 Chute nette au débit d'équipement phase I Hn II m 144.2 Type de turbine - Pelton à axe vertical Nombre d'injecteurs Zi 5 Puissance mécanique unitaire Pméc kW 2000 Puissance mécanique totale phase I Pméc I kW 4000 Puissance mécanique totale phase II Pméc II kW 8000 Vitesse de rotation N t/min 500 Vitesse d'emballement Ne t/min 950 Diamètre extérieur de la roue Dext mm 1260 Diamètre d'injection D1 mm 960 Largeur d'auget B2 mm 285 Diamètre du cuvelage Dc mm 3100 Diamètre des injecteurs Di mm 290 Hauteur de dénoyage minimale Ha mm 1200 Avec déflecteur, commande Type d'injecteur - hydraulique Le choix d’une disposition à axe vertical et de roue en porte à faux est fait pour simplifier les opérations de montage et d’alignement, ainsi que pour simplifier le démontage des machines lors des opérations d’entretien. Cette configuration permet de limiter le nombre de paliers du groupe à un palier et un palier butée, tous deux situés dans l’alternateur, ce qui a pour effet d’augmenter la fiabilité. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 80 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Les injecteurs seront commandés au moyen d’un système oléo-hydraulique. Ils seront équipés d’un déflecteur dont la commande devra permettre l’actionnement en l’absence de courant. Figure 51. Exemple de turbine Pelton verticales à 5 injecteurs 8.2.5.8 Alternateurs Les alternateurs de cette gamme de puissance sont généralement proposés en standard à des tensions de 690 V ou 5.5 kV. Les principales caractéristiques des alternateurs sont les suivantes : Type Synchrone triphasé Axe Vertical avec roue de turbine en porte à faux Fréquence en Hz 50 Puissance en kVA 2’100 Cos φ 0.9 Surcharge 110% de Sn pendant 2h (Echauffement selon classe F) Tension de service en V 690 V ou 5.5 kV Vitesse de rotation en t/min 500 Vitesse d'emballement en t/min 1’100 Axe Vertical avec roue de turbine en porte-à-faux Protection IP 23 Isolation Classe F, exploité en classe B 8.2.5.9 Vanne de garde et de sécurité Chaque turbine possédera une vanne de garde et de sécurité DN 700 PN 25. Elle permettra d’isoler la turbine en cas de révision et d’assurer sa sécurité en cas d’arrêt d’urgence ou de défaut de fermeture du distributeur. Elle sera de type sphérique. Son ouverture se fera par vérin oléo-hydraulique, sa fermeture par contrepoids. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 81 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 8.2.5.10 Groupe hydraulique de commande Chaque groupe possédera un groupe oléo-hydraulique de commande haute pression qui permettra de manœuvrer le pointeau des injecteurs de la turbine, les déflecteurs et la vanne de garde et de sécurité. Il sera équipé d’un accumulateur permettant d’assurer la sécurité en cas de défaut de la pompe haute pression. 8.2.5.11 Contrôle-commande La centrale étant prévue pour fonctionner de manière entièrement automatique, sa régulation et son exploitation devront être des plus simples, réduisant au minimum les interventions. La régulation de débit sera asservie au niveau d'eau amont de la chambre de mise en charge, lequel sera mesuré au moyen d’une sonde liée à la centrale par fibre optique. Chaque groupe de production possédera une armoire de contrôle et commande dédiée. Un automate de centrale sera également installé pour gérer les deux groupes. De manière à maintenir la fréquence du réseau, l'installation disposera d'une régulation de vitesse. Chaque turbine devra pouvoir fonctionner en automatique ou en manuel. La fonction manuelle sera verrouillée par clé pour éviter toute fausse manœuvre. En cas de déclenchement de réseau, le redémarrage se fera de manière automatique. Pour des raisons de sécurité du personnel d’exploitation de la centrale et du réseau électrique, le redémarrage automatique consécutif à une alarme, quand bien même celle-ci disparaîtrait sans intervention humaine, ne devra pas être autorisé. Les tableaux électriques comprendront les éléments suivants : Commande des injecteurs avec affichage de l'ouverture, réglage de Cos , de tension et de fréquence, onduleurs. Les indicateurs suivants sont prévus : voltmètres réseau et alternateur, wattmètre, fréquencemètre, mesure du Cos , synchroscope, compte tour, indicateur de niveau amont, compteur d'heures, compteur de démarrages, températures des roulements et du bobinage de l'alternateur, arrêt d'urgence, indicateur de charge de l'alimentation de secours. Les alarmes suivantes seront à considérer : niveau amont insuffisant, pression amont insuffisante, surcharges alternateur, survitesse, arrêt d'urgence, défaut de mise en marche, défaut roulement, défauts bobinages, retour de courant, surcharges batteries, défaut batteries. Une commande à distance pourra être installée 8.2.5.12 Alimentation de secours Une alimentation de secours en 48 ou 110 V CC comprenant les batteries, les chargeurs, les onduleurs, les indicateurs de charge, les protections, etc., est prévue pour assurer la sécurité en cas de perte de réseau. Les alarmes défaut batterie et surcharge batterie devront être relayées dans le contrôle commande. En fonctionnement normal, l'alimentation de secours sera alimentée par le réseau BT. Il est également prévu d'installer un groupe électrogène de 100 kVA. Sa puissance exacte sera définie dans une phase ultérieure. 8.2.5.13 Transformateurs Chaque groupe sera connecté à un transformateur triphasé immergé dans l’huile 2’100 kVA (ou d’une puissance minimale compatible avec la puissance de l’alternateur, en fonction des gammes standards du marché) permettant d'élever la tension de sortie des alternateurs à 63 kV. Il est par ailleurs prévu d’installer un transformateur 63/0.4 kV 100 kVA alimentant les services auxiliaires. Un bloc de cellules 63 kV (arrivée groupe, départ réseau) sera également installé. Ces équipements seront définis selon les standards du marché. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 82 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 8.2.5.14 Pont roulant La centrale sera équipée d’un pont roulant à déplacement et levage électrique qui permettra toutes les opérations de montage et démontage des groupes, vannes et accessoires. 8.2.5.15 Abrasion L'aménagement prévoit un dessableur, le transport solide étant défini comme important. Dans les études ultérieures, il conviendra de confirmer cette hypothèse et d’analyser la composition des matières en suspension via une analyse pétrographique. En fonction de leur nature, il conviendra de déterminer si une protection des turbines contre une abrasion excessive, par exemple en appliquant un revêtement spécifique sur les pointeaux, tuyères et roue, est nécessaire. 8.2.6 Performances énergétiques de l’aménagement La production électrique annuelle est calculée par intégration de la courbe des puissances électriques classées, grâce à l’expression: Eetot = 10-3   g Qt η(Qt) H(Qt) dt [kWh/an] où Eetot = production électrique totale annuelle [kWh/an]  = masse volumique de l’eau, soit ici 998.2 (Teau = 20 °C) [kg/m3] g = constante de gravité, soit ici 9.787 [m/s2] η(Qt) = rendement global de l'installation, produit des rendements de la turbine et de l'alternateur, fonction du débit [-] H(Qt) = chute nette fonction du débit turbiné [m] Les rendements de turbine utilisés sont issus courbes statistiques correspondant à des turbines Pelton de taille et puissance similaires, conçues sur la base de modèles testés en laboratoire. Figure 52. Rendement type d'une turbine Pelton à 5 injecteurs développée en laboratoire Le rendement de l'alternateur, donné en fonction de la puissance relative, est issu des caractéristiques d'une machine standard similaire, disponible sur le marché, comme montré sur la figure ci-dessous. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 83 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 53. Courbe- type de rendement de l'alternateur Le rendement des transformateurs est admis constant à 98.5%. Le tableau suivant présente les résultats des calculs de production. PARAMETRE PHASE I PHASE II Débit d'équipement en m3/s 3.1 6.2 Nombre de turbines 2 4 Débit unitaire en m3/s 1.55 1.55 Dénivellation en m 146.7 146.7 Chute nette au débit d'équipement en m 146.1 144.2 Puissance électrique max totale en kW avant transformateur 3750 7400 Puissance électrique max totale en kW après transformateur 3700 7300 Productible annuel en GWh 30.7 47.8 Puissance moyenne annuelle en kW 3505 5463 Puissance moyenne /puissance nominale en % 94.8 74.8 Nombre d'heures équivalentes à pleine puissance 8306 6556 La production moyenne mensuelle possible est présentée à la figure ci-dessous, pour les deux phases de développement du site de Mahatsara. Cette production correspond à la simulation de la production de la centrale sur la période 1957-1975 correspond à l’historique de données hydrologiques disponibles, tel que présenté à la section 5.3. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 84 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 54. Productible mensuel moyen (période 1957-1975) 8.2.7 Centrale hydroélectrique La centrale hydroélectrique sera positionnée en aval de la chute, sur la rive droite. Une route d’accès praticable en camion devra être aménagée afin de permettre la livraison des groupes turbine/alternateur. Une plateforme devra également être aménagée afin de permettre la manœuvre des véhicules longs. Le niveau du radier de la centrale est fixé afin d’assurer que celle-ci reste hors crues et que les équipements électromécaniques soient suffisamment haut par rapport au niveau d’eau dans le lit de la rivière (niveau de restitution augmenté du niveau maximum des crues observées (~4m) auquel se rajoute 1m de marge de sécurité). Le canal de fuite renverra l’eau turbinée dans la rivière, en aval de la centrale. Il aura une longueur de 50m. La centrale sera constituée de 5+1 baies, une par groupe turbine/alternateur et une baie destinée au montage/démontage. Un étage est prévu pour les bureaux, les sanitaires, la salle de commande et la salle de réunion. La zone située sous les bureaux permettra le rangement de l’outillage et des pièces de rechange. Un groupe électrogène de secours y sera également placé. La hauteur de la centrale sera gouvernée par la taille de la plus haute des pièces devant être manutentionnée et par les caractéristiques du pont roulant. Les dimensions de la centrale, estimées à 16m de large, 40m de long et 10m de haut devront être affinées dans les études ultérieures. Pour des raisons de sécurité (risque d’incendie) les transformateurs seront positionnés à proximité immédiate de la centrale mais dans un local séparé. Les caractéristiques de la centrale hydroélectrique sont reprises dans le tableau suivant. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 85 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Tableau 18. Caractéristiques de la centrale hydroélectrique PARAMÈTRE SYMBOLE UNITÉ VALEUR Niveau du radier Zrad m a.s.l. 90.0 Cote minimale de restitution Zrestitution m.a.s.l. 85.0 Longueur de la centrale LCentrale m 40.0 Largeur de la centrale BCentrale m 16.0 Hauteur de la centrale HCentrale m 10.0 Longueur du canal de fuite Lcanal_fuite m 50 8.2.8 Lignes de transmission et poste L’énergie produite sur le site de Mahatsara sera évacuée par une ligne d’environ 70km vers le réseau isolé de Manajary (actuellement desservi par un groupe thermique de 1.3 MW), en desservant sur son tracé les communes de Vohilava et Tsiatosika. Le raccordement au réseau existant nécessitera la mise en place de postes élévateurs au départ de la ligne et d’un poste de raccordement au réseau existant. À priori, la ligne électrique devrait être conçue en 63kV. Compte tenu que le village de Mahatsara et ses alentours ne sont actuellement pas desservis par le réseau électrique, les études détaillées devront analyser la faisabilité technique et économique d’un départ en moyenne tension à partir de la centrale de Mahatsara pour desservir les localités avoisinantes. Le tracé exact et les caractéristiques techniques de la ligne devront être définis durant les prochaines phases d’étude. 8.2.9 Accès L’accès général au site est décrit et illustrée à la section 3.2 de ce rapport. L’accès au site du seuil et de la prise d’eau nécessitera la création d’une piste d’accès d’une longueur de 500m en rive gauche à partir du pont sur la rivière au droit du village de Mahatsara. L’accès au site de la centrale hydroélectrique se fera par la création d’une piste de 2.5 km, le long du tracé actuel du sentier menant au village d’Ambohinanambo. De plus, un accès de 300m vers la cheminée d’équilibre/chambre de mise en charge devra être créé. La réalisation du projet nécessitera par ailleurs 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). Les études complémentaires devront analyser la nécessité de réhabiliter l’intégralité ou partie de la RN24 depuis son croisement avec la RN 25 (soit une distance supplémentaire d’environ 37 km). Ces différents accès à réhabiliter et à créer sont illustrés à la Figure 55 ci-dessous. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 86 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Figure 55. Accès à réhabiliter et à créer pour le site de Mahatsara (sur fond Google Earth) 8.2.10 Infrastructures temporaires durant la période de construction Les infrastructures temporaires comprennent : - Les routes d’accès au site, aussi bien en rive gauche qu’en rive droite ; - Les accès aux sites de prélèvements de matériaux ; - Le campement ; - Les bureaux de chantier. Le campement provisoire est destiné à héberger les ouvriers allochtones travaillant sur le chantier. Il sera composé de logements, de toutes les installations sanitaires nécessaires et d’une station potabilisation des eaux et d’une station de traitement des eaux usées. Celle-ci servira à la fois pour le camp provisoire et pour le camp permanent. Les bureaux de chantiers sont destinés au personnel de l’entreprise et du fournisseur et à la mission de contrôle. Ils sont constitués d’emplacement type bureau et de salles de réunion. 8.2.11 Camp permanent Le camp permanent sera situé à proximité de la centrale. Il sera composé de logements pour les opérateurs de la centrale ainsi que pour le gestionnaire de la centrale. Les stations de traitement d’eau, construites pour le campement provisoire, assureront également le traitement des eaux du campement permanent et de la centrale. 8.3 TABLEAU RÉSUMÉ DES CARACTÉRISTIQUES DU PROJET Le Tableau 16 ci-dessous présente de manière synthétique les caractéristiques principales du schéma d’aménagement considéré. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 87 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Tableau 19. Résumé des caractéristiques du projet d’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara (SF196) PHASE 1 PHASE 2 PARAMÈTRE UNITÉ VALEUR Paramètres de production Débit d’équipement m³/s 3.10 6.20 Chute brute m 154.00 154.00 Nombre de groupes turbine/alternateur pce 2 4 Débit d’équipement individuel 1.55 Puissance individuelle MW 1.85 Puissance installée MW 3.70 7.30 Productible annuel GWh/an 30.7 47.8 Seuil, chasse et prise Type de seuil - Creager Longueur du seuil m 46.50 Hauteur du seuil m 5.00 Cote de crête m 237.50 Nombre de vannes de chasse Pce 2 Section des vannes de chasse (h x b) mxm 1.8 x 1.8 Nombre de vannes de prise Pce 2 Section des vannes de prise (h x b) mxm 2.0 x 2.0 Canal et conduite forcée Longueur de la galerie m 480 Diamètre de la galerie m 2.20 Longueur de la conduite forcée m 280 Diamètre de la conduite forcée m 1.40 Centrale et canal de fuite Niveau du radier m 90.0 Cote minimale de restitution m 85.0 Longueur de la centrale m 40.0 Largeur de la centrale m 16.0 Hauteur de la centrale m 10.0 Longueur du canal de fuite m 50 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 88 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 9 ESTIMATION DES QUANTITÉS ET COÛTS 9.1 HYPOTHÈSES Au stade d’étude de préfaisabilité d’un aménagement hydroélectrique, les hypothèses détaillées dans les paragraphes suivants sont communément admises. 9.1.1 Prix unitaires La liste des prix unitaires est issue de la base de données du Consultant qui comprend des prix d’entreprises compétentes en travaux hydrauliques et pouvant prouver des travaux similaires exécutés aux normes et standards internationaux. Cette base de données est basée sur les ordres de grandeur de prix pratiqués en Afrique pour des projets d’infrastructures et actualisés pour Madagascar. Tableau 20. Liste des prix unitaires OUVRAGE DESCRIPTION UNITÉS PRIX Enrochement $/m³ 55.00 Rip-Rap $/m³ 55.00 Matériaux barrage Voile d'injection $/m³ 165.00 Maçonnerie de pierres $/m³ 126.50 Remblais tout venant $/m³ 55.00 Route Route d'accès (neuve) $/m 330.00 Réhabilitation de route $/m 88.00 Excavation roche compacte $/m³ 33.00 Excavation sol meuble $/m³ 5.50 Excavation tunnel et ancrage $/m³ 440.00 Béton de propreté $/m³ 165.00 Béton de masse $/m³ 400.00 Béton Béton armé $/m³ 550.00 Revêtement en béton tunnel (30cm d'épais) $/m³ 935.00 Remblais en terre compacté $/m³ 13.20 Vannes (2m x 2m) $/pce 16,500.00 Vannes (1.8m x 1.8m) $/pce 12,000.00 Vannes (0.8m x 0.8m) $/pce 5,000.00 Conduite forcée $/kg 13.20 Acier Tôle de toiture $/m² 16.50 Grille en acier $/kg 30.00 Acier laminé $/kg 6.60 Armatures $/kg 1.65 Maçonnerie de pierres $/m³ 115.00 Maçonnerie Maçonnerie de briques $/m³ 110.00 Dégrilleur automatique $/pce 100,000.00 Divers Pont roulant $/T 1,000.00 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 89 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 9.1.2 Armatures et bétons Les armatures nécessaires à la réalisation des bétons structurels sont prises en compte dans les prix des bétons. Aucun acier n’est prévu dans les bétons de masse (principalement utilisés pour le seuil du déversoir de sécurité et pour les radiers). 9.1.3 Coûts indirects Les coûts indirects sont pris en compte en appliquant un pourcentage aux coûts directs. Ils sont définis dans le Tableau 21 ci-dessous et couvrent : - Les contingences : les imprévus du projet dus aux incertitudes liées au niveau d’étude de la présente étude et à la nature incertaine de certains facteurs influençant les coûts du projet (prix du baril de pétrole, cours €/$, nature géologique du sous-sol, …). Pour les équipements, ces contingences incluent également les coûts de transport et les frais de montages. - Ingénierie et supervision du chantier : les frais liés aux études ultérieures (étude de faisabilité, analyse topographique, étude géotechnique, EIES…) et les frais liés à la supervision du chantier. - Coûts de développement : les frais de financement, de juriste/avocat, les coûts de permis (construire, environnemental, …), les frais liés à la formation du personnel destiné à travailler dans la centrale, … Tableau 21. Coûts indirects COÛTS INDIRECTS TAUX APPLIQUÉ Contingences Génie Civil 20% du Coût du Génie Civil Contingences Equipements Hydro- et Électromécaniques 10% du Coût des Equipements Ingénierie (en ce compris les EIES) et supervision du chantier 10% du Coût Total Coûts de développement 2% du Coût Total 9.1.4 Installation de chantier Les coûts d’Installation de chantier et campement provisoire du contractant dépendent de la taille du projet et sont fixés à 10% du coût total des travaux de Génie Civil pour le projet de Mahatsara. 9.1.5 Etudes d’impact environnemental et social À ce stade de l’étude et au regard des conclusions de la pré-étude socio-environnementale, les coûts d’atténuation d’impact environnementaux et sociaux sont pris de façon forfaitaire à 3% du coût total d’aménagement (Génie Civil et Equipements Hydro- et Électromécaniques). Ce montant couvre: - Les frais d’expropriations (dédommagement ou dotation de nouvelles terres) ; - Les frais de mitigations d’impacts environnementaux. Ces coûts devront être précisés dans l’étude d’impact environnemental et social complète qui sera réalisée à un stade ultérieur de l’étude de développement du projet. Les coûts de cette étude sont pris en compte dans les coûts indirects Ingénierie présentés à la section précédente (section 9.1.3). SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 90 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 9.2 ESTIMATION DES QUANTITÉS ET COÛTS Le détail des quantités pour la réalisation des travaux de Génie Civil, des équipements électromécaniques et autres besoins est repris dans le tableau suivant. Tableau 22. Devis estimatif des quantités relatives aux éléments de génie civil OBJET QUANTITÉ UNITÉ PRIX TOTAL ($) Accès chantier 990,000 Création accès chantier 3.00 km 990,000 Barrage poids-béton de 3.5 m de haut et 47 m de long 446,447 Béton 1005.9 m³ 374,724 Excavation sol meuble 104.66 m³ 575 Excavation roche compacte 788.20 m³ 26,004 Enrochement 820.80 m³ 45,144 Chasse 107,465 Béton armé 143.82 m³ 79,101 Excavation sol meuble 6.90 m³ 38 Excavation roche compacte 131.10 m³ 4,326 Vannes (1.8m x 1.8m) 2.00 pce 24,000 Prise et dégrilleur 373,992 Béton armé 414.75 m³ 228,112 Vannes (2m x 2m) 2.00 pce 33,000 Grille en acier 312.00 kg 9,360 Dégrilleur automatique 1.00 pce 100,000 Excavation sol meuble 25.60 m³ 141 Excavation roche compacte 102.40 m³ 3,380 Dessableur de 35.4 m de long ; 7.6 m de large et 2.8 m de haut (2 sous-bassins) 279,160 Béton armé 343.02 m³ 188,659 Vannes (2m x 2m) 4.00 pce 66,000 Vannes (0.8m x 0.8m) 2.00 pce 10,000 Excavation sol meuble 376.66 m³ 2,072 Excavation roche compacte 376.66 m³ 12,430 Tunnel en Béton armé (partiellement recouvert) de 480m de long et 2.2 m de diamètre 968,509 Revêtement en béton tunnel (30cm d'épais) 177.19 m³ 165,669 Excavation tunnel et ancrage 1,824.64 m³ 802,840 Conduite de 280 m de long ; de 1.4 m de diamètre et de 11.9 mm d'épaisseur ; blocs 1,740,025 d'ancrage (4) et blocs support (47) Acier 115,315.20 kg 1,522,160 Béton armé 276.50 m³ 152,075 Maçonnerie de pierres 352.80 m³ 40,572 Excavation sol meuble 655.00 m³ 3,602 Excavation roche compacte 655.00 m³ 21,615 Cheminée d'équilibre de 7 m de diamètre et 9.7 m de haut 84,320 Béton armé 133.52 m³ 73,435 Excavation sol meuble 282.74 m² 1,555 Excavation roche compacte 282.74 m³ 9,331 Centrale de 40 m de long ; 16 m de large et 10 m de haut 861,214 Béton armé 704.00 m³ 387,200 Maçonnerie de briques 336.00 m³ 36,960 Maçonnerie de pierres 302.40 m³ 34,776 Porte (gde) 12.25 m² 1,225 Porte (acier) 1.00 pce 350 Porte (bois) 2.00 pce 240 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 91 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Fenêtres 11.00 pce 1,650 Tôle 768.00 m² 12,672 Acier laminé 26,880.00 kg 177,408 Excavation sol meuble 8,533.33 m³ 46,933 Excavation roche compacte 4,266.67 m³ 140,800 Pont roulant 21.00 T 21,000 Canal de fuite de 50 m de long ; 3.5 m de large et 1 m de haut 279,500 Maçonnerie de pierres 2,000.00 m³ 230,000 Excavation sol meuble 3,000.00 m³ 16,500 Excavation roche compacte 1,000.00 m³ 33,000 Equipements électromécaniques 5,570,000 PHASE 1 Coût turbines 2 pce 1 100 000 Coût générateurs 2 pce 750 000 Coût système de commande + transformateurs + 1 pce 500,000 armoires électriques et protections Coût HPU 1 pce 40 000 Coût alimentation de secours 1 pce 30 000 Transport 1 pce 160 000 Montage 1 pce 180 000 Mise en service 1 pce 25 000 Formation personnel 1 pce 15 000 PHASE 2 Coût turbines 2 pce 1 100 000 Coût générateurs 2 pce 750 000 Coût système de commande + transformateurs + 1 pce 500,000 armoires électriques et protections Coût HPU 1 pce 40 000 Transport 1 pce 160 000 Montage 1 pce 180 000 Mise en service 1 pce 25 000 Formation personnel 1 pce 15 000 Autres 17,530,000 Ligne électrique 70.00 km 12,250,000 Réhabilitation 60.00 km 5,280,000 TOTAL 29,230,635 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 92 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 9.3 COÛTS TOTAUX (CAPEX) Les coûts présentés dans la section précédente (Tableau 22) ont été regroupés suivant les postes thématiques dans le Tableau 23 ci-dessous. Ce tableau présente également les coûts indirects relatifs aux études, la supervision du chantier, l’administration du projet et les mesures d’atténuation des impacts environnementaux et sociaux. Tableau 23. Devis estimatif total CATÉGORIE PRIX [USD] Travaux de génie civil 6,632,000 Mobilisation, installation, démobilisation 500,000 Accès chantier 990,000 Barrage, chasse et prise 928,000 Amenée d'eau (canal de tête, chambre de mise en 3,073,000 charge et conduite forcée) Centrale et canal de fuite 1,141,000 Equipements électromécaniques phase 1 2,800,000 Turbine 1,100,000 Générateur 750,000 Coût système de commande + transformateurs + armoires 500,000 électriques et protections Coût HPU 40,000 Coût alimentation de secours 30,000 Transport 160,000 Montage 180,000 Mise en service et formation du personnel 40,000 Equipements électromécaniques phase 2 2,770,000 Turbine 1,100,000 Générateur 750,000 Coût système de commande + transformateurs + armoires 500,000 électriques et protections Coût HPU 40,000 Transport 160,000 Montage 180,000 Mise en service 40,000 Total 12,202,000 Contingences 1,884,000 Imprévus du génie civil 20% 1,327,000 Imprévus des équipements phase 1 10% 280,000 Imprévus des équipements phase 2 10% 277,000 Frais indirects 1,833,000 Coût des mesures de mitigation socio- 3% 367,000 environnementales Coûts de développement 2% 245,000 Etudes (y.c. EIES) et supervision du chantier 10% 1,221,000 Coût total du projet hydroélectrique 15,919,000 (contingences et frais indirects inclus) Autre 17,530,000 Réhabilitation des accès existants 5,280,000 Ligne électrique 12,250,000 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 93 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 10 ANALYSE ÉCONOMIQUE 10.1 APPROCHE MÉTHODOLOGIQUE L’analyse économique est basée sur les résultats des investigations de terrain et études diverses présentées dans les chapitres précédents, qui inclut une estimation des quantités et coûts de réalisation du projet (chapitre 9) et la définition des puissances installées et production d’énergie (section 8.2.6). Sur base de ces résultats, le Consultant a estimé le coût de production de l’énergie pour l’aménagement du site de Mahatsara. Les alternatives de production d’énergie (actuellement groupes thermiques) seront comparées sur base de leur coût de production d’énergie ($/MWh) exprimé en terme de coût actualisé de l’énergie produite (Levelized Cost of Energy - LCOE en anglais). Le LCOE représente un flux de revenus constants, normalisé sur une période de production d’énergie attendue qui permettrait au propriétaire de recouvrir tous les coûts, et retour sur investissement, sur une durée de vie prédéfinie du projet. Ce coût actualisé (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. Pour rappel, les coûts d’investissement (CAPEX), estimés au chapitre 9 concernent :  les coûts d’études et supervision des travaux qui incluent : o Etudes du génie civil et coûts de supervision o Etudes des équipements électromécaniques et coûts de supervision o Etudes d’impact environnemental et social (EIES) o Coûts de développement  les coûts d’investissement propres au génie civil et aux équipements (GC et EM)  les coûts relatifs aux mesures de mitigation des impacts environnementaux et sociaux (EIES)  les coûts liés aux accès et au raccordement au réseau (avec et sans) Les coûts opérationnels (OPEX) annuels concernent :  Les frais de gestion et de maintenance (O&M) qui incluent : o les frais d’exploitation fixes (maintenance annuelle planifiée) o les coûts de remplacement de pièces usées  les frais d’assurance. Le LCOE est calculé sur base de la production d’énergie annuelle attendue selon l’équation suivante : ( + ) = ( ) SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 94 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara Expression dans laquelle VAN est la valeur actualisée nette qui est définie de la sorte : () = ∑ (1+) où n est le taux d’actualisation et i est le numéro de l’annuité. 10.2 HYPOTHÈSES ET DONNÉES 10.2.1 Hypothèses de la modélisation économique Les principales hypothèses économiques pour la modélisation économique du calcul du LCOE pour le projet d’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara sont présentées dans le Tableau 24 ci-dessous. Tableau 24. Hypothèses de modélisation économique Durée de vie économique du projet 50 ans Coût de démantèlement au terme de la durée de vie 10% des coûts d’investissement GC et EM économique du projet Ingénierie (incl. EIES) et supervision de chantier 10% des coûts d’investissement GC et EM Administration 2% des coûts d’investissement GC et EM Coûts des mesures d’atténuation de l’impact 3% des coûts d’investissement GC et EM environnemental et social Coûts O&M Remplacements des pièces usées 0,25%/an des coûts d’investissement GC et EM Frais d’exploitation fixes 10 USD/kW/an Coûts d’assurance 0,10% des coûts d’investissement GC et EM par an Répartition des coûts durant le processus de développement du projet Année -3 = 20% Année -2 = 45% Année -1 = 35% Année 0 = Réception du projet Date de référence pour l’analyse économique 2016 Coûts exprimés en devise suivante: (2016) USD Hausse des prix (inflation) Aucune hausse des prix n’a été appliqué aux coûts d’investissement GC et EC. Coûts de financement etc. Les coûts de financement, taxes, frais de douane et autres sont ignorés à ce stade de l’étude mais devront faire partie de l’étude financière à un stade ultérieur. Taux d’actualisation 10% L’analyse économique est réalisée en considérant que toute l’énergie produite est absorbée par le réseau électrique. En d’autres mots, l’analyse fait l’hypothèse qu’il existe une demande pour toute l’énergie produite par l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara. Il est considéré que l’aménagement de la phase 2 (passage de 3.7MW à 7.3MW) aura lieu 5 années après la mise en service de la phase 1. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 95 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 10.3 ANALYSE ÉCONOMIQUE ET CONCLUSIONS Le Tableau 25 présente les coûts actualisés de la production d’énergie (LCOE) pour le site de Mahatsara. Tableau 25. Coût actualisé de l'énergie (LCOE) PUISSANCE DÉBIT CAPEX LCOE ENERGIE ANNUELLE [GWH] INSTALLÉE ÉQUIPEMENT [M USD] [USD / KWH] [MW] [M³/S] Sans lignes et années 1 à 5: 30.7 GWh 7.3 6.2 15.92 0.0497 accès à réhabiliter à partir de l’année 6: 47.8 GWh Avec lignes et accès années 1 à 5: 30.7 GWh 7.3 6.2 33.45 0.0983 à réhabiliter à partir de l’année 6: 47.8 GWh L’analyse économique montre que l’aménagement hydroélectrique de Mahatsara est intrinsèquement un bon site d’un point de vue économique avec un LCOE de 0.0497 USD/kWh (sans lignes et réhabilitation des accès existants). Ce chiffre est à comparer avec le coût de production de l’énergie par les centrales thermiques actuellement en service puisque le développement du site hydroélectrique de Mahatsara viendrait substituer de la production d’énergie thermique par le l’hydroélectricité. Le coût de production des centrales thermiques est fonction en grande partie du prix du combustible. Etant donné un coût au kWh estimé entre 0.180 à 0.250 US$/kWh pour le thermique HFO et entre 0.300 à 0.350 US$/kWh pour le thermique GO dans le contexte de réseaux isolés (statistiques JIRAMA 2011), le site de Mahatsara présente des coûts de production nettement inférieurs aux coûts de production par du thermique dans ce contexte. Ces statistiques de la JIRAMA sont confirmées par le diagnostic du secteur énergie à Madagascar réalisé par WWF en 2012 qui mentionne un coût de production des centrales thermiques entre 0.3 USD/kWh pour les centrales fonctionnant au gasoil et 0.2 USD/kWh pour celles fonctionnant au fuel oil, selon le calcul de ORE. A titre de comparaison, le coût au kWh pour différentes sources de production provenant d'une présentation de la JIRAMA (2011) sont reprises dans le tableau ci-dessous : Tableau 26. Coût de production pour différentes sources de production (source : JIRAMA, 2011) Unité Hydro Thermique HFO Thermique GO Eolien Solaire USD/kWh 0.040 à 0.100 0.180 à 0.250 0.300 à 0.340 0.250 à 0.290 0.460 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 hauteur d’eau, mais également la continuation des jaugeages de la rivière pour l’établissement d’une courbe de tarage validée. SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 96 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 11 CONCLUSIONS ET RECOMMANDATIONS 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) - 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 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 97 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 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. Au-delà de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara, 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 Avril 2017 Page 98 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 12 ANNEXES 12.1 ANNEXE 1 : SCHÉMA D’AMÉNAGEMENT PROPOSÉ SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 99 250 Weir 225 250 Flushing gates 200 Intake Sand trap 175 225 275 Covered Headrace Canal 250 150 275 125 200 100 Headrace tunnel 175 150 125 100 Forebay Penstock Powerhouse Tailrace Canal 15, Rue Jean Matagne 5020 Vedrin (Namur) Belgique Renewable Energy Resource Mapping E-mail: sher@sher.be www.sher.be Small Hydro - Madagascar [P145350] Conçu ESMAP / Banque Mondiale AV-QG Dessiné AV Etude de préfaisabilité sur deux sites identifiés Vérifié PS Approuvé SHER Aménagement hydroélectrique Phase Préfaisabilité de Mahatsara (SF196) Version Finale Vue d'ensemble Echelle 1:2500 (A3) Date 12/2016 Ref. MAD04-VE-SF196 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 12.2 ANNEXE 2 : DONNÉES HYDROLOGIQUES - STATION DE FATIHITA SUR L’IVOHANANA 1956- 1957- 1958- 1959- 1960- 1961- 1962- 1963- 1964- 1965- 1966- 1967- 1968- 1969- 1970- 1971- 1972- 1973- 1974- Jour Mois 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1 11 9.3 11.6 29.5 15.0 11.4 15.6 14.5 22.9 33.0 22.2 13.8 48.6 14.7 17.3 16.9 18.4 27.7 14.6 33.8 2 11 9.2 11.4 30.0 14.6 11.1 15.6 19.5 27.8 41.7 21.8 13.3 47.4 15.9 17.9 16.7 22.5 26.5 14.4 42.7 3 11 9.2 11.3 33.5 14.4 10.9 16.0 16.6 36.2 33.4 21.6 13.3 107.0 17.9 19.0 17.4 22.0 28.8 14.2 47.9 4 11 9.1 11.6 30.1 15.2 10.8 19.3 14.6 30.7 31.9 27.1 13.3 55.3 19.1 20.2 17.3 21.8 25.9 14.0 41.5 5 11 9.1 12.7 26.9 17.5 10.6 16.2 13.4 25.9 36.0 33.2 13.1 42.5 15.8 22.7 17.2 21.4 24.3 13.8 41.0 6 11 9.0 13.9 27.3 20.7 10.5 15.9 14.4 25.7 69.0 29.7 13.2 42.0 14.9 35.4 23.2 20.8 23.2 15.1 68.8 7 11 8.9 13.0 24.5 20.9 10.3 15.7 26.6 36.6 41.9 30.8 16.5 37.7 31.0 29.0 20.1 22.6 23.3 54.2 8 11 9.5 11.9 21.1 20.3 10.2 15.8 24.6 35.0 35.1 24.9 15.5 32.7 50.0 32.3 19.6 21.7 27.9 45.2 9 11 13.3 11.3 20.5 20.2 10.2 15.4 20.0 35.6 30.9 26.4 13.5 30.2 40.0 23.5 19.1 21.0 32.8 35.6 10 11 13.8 11.1 19.6 23.1 10.0 16.3 25.6 95.3 29.2 32.3 12.6 28.9 43.8 21.3 21.5 20.3 31.1 29.8 11 11 13.6 11.1 20.6 16.9 10.0 18.6 67.6 98.0 27.6 31.8 13.8 28.3 36.0 19.9 30.2 19.6 28.5 25.4 12 11 13.4 11.0 23.8 15.3 9.9 17.1 62.3 64.8 41.2 26.0 14.6 25.5 31.9 18.6 28.6 19.0 26.3 22.2 13 11 13.2 11.6 18.3 15.0 9.8 19.1 22.1 73.9 42.8 24.0 18.0 25.4 22.1 17.4 25.8 18.7 24.2 19.6 14 11 12.9 15.0 19.3 14.8 9.7 20.3 19.6 334.0 30.5 22.4 33.2 24.6 20.1 17.1 27.4 23.6 21.9 18.4 15 11 12.6 21.3 25.2 14.8 9.6 22.0 17.9 248.0 27.6 21.0 21.2 29.8 24.4 18.5 27.9 27.0 19.7 17.8 16 11 13.6 20.9 24.5 14.9 9.6 21.8 18.2 155.0 24.0 20.6 16.2 30.3 45.3 20.0 26.1 25.6 17.8 20.4 17 11 13.4 16.4 18.3 15.8 9.5 29.2 16.1 88.3 23.9 21.1 15.2 40.7 30.9 36.1 25.6 24.2 16.9 22.6 18 11 13.0 14.5 18.4 16.4 9.4 46.6 15.8 64.3 23.1 23.8 22.9 31.8 23.4 31.8 25.8 23.5 18.8 22.1 19 11 12.9 12.8 17.4 19.1 9.4 30.1 16.1 36.7 21.9 23.8 16.1 32.8 21.6 28.6 25.8 27.9 21.0 19.5 20 11 14.0 11.6 15.3 29.3 9.3 24.4 14.4 30.9 21.5 21.1 15.4 54.1 20.8 27.3 30.1 30.4 19.1 17.0 21 11 14.2 11.2 15.0 23.7 11.7 20.8 13.6 26.8 21.1 20.3 15.6 45.4 20.3 44.4 83.6 31.3 19.1 16.1 22 11 16.0 11.2 15.1 20.5 20.2 17.5 13.5 24.0 22.5 20.8 15.5 43.5 20.1 45.6 73.2 31.8 17.6 15.9 23 11 17.6 11.1 16.2 19.3 16.1 16.1 13.5 22.2 23.5 23.1 19.4 74.9 29.7 36.8 56.3 29.2 16.7 16.3 24 11 22.1 10.9 15.2 26.1 12.1 15.9 14.1 20.7 24.1 29.5 16.9 79.2 28.3 26.4 51.5 26.8 16.2 17.1 25 11 25.1 10.9 15.0 31.4 11.1 15.5 14.0 22.0 39.2 88.8 18.5 52.9 24.7 23.6 48.0 25.9 16.6 18.4 26 11 25.1 12.0 15.1 35.5 10.6 15.0 24.5 24.3 58.2 63.4 19.1 40.7 23.0 21.4 44.1 25.1 17.4 19.3 27 11 24.4 14.3 14.7 95.6 10.5 17.3 35.0 27.5 50.7 84.5 16.6 37.8 21.6 19.0 40.8 24.3 21.2 19.3 28 11 24.1 12.8 14.5 40.0 11.9 31.5 42.2 31.2 37.9 61.5 14.7 36.4 19.8 18.0 35.8 23.2 22.0 18.5 29 11 23.1 12.2 14.7 26.9 15.5 24.2 36.9 31.7 31.2 72.8 13.9 35.4 19.0 17.9 33.7 25.2 18.3 17.3 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 100 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 30 11 22.9 12.1 14.6 31.9 22.9 25.9 27.4 29.5 28.7 43.7 13.3 38.1 19.9 17.6 31.1 24.4 17.0 16.4 1 12 24.8 12.4 14.6 37.4 24.5 62.2 18.5 27.9 29.1 37.8 14.4 74.2 31.3 17.1 45.9 23.2 17.0 15.5 2 12 23.0 13.1 14.2 23.5 25.7 30.5 52.9 27.4 40.1 41.5 12.5 71.4 26.4 16.9 50.8 22.5 18.5 14.8 3 12 21.5 27.3 13.8 19.1 29.9 28.9 50.0 33.4 56.1 33.8 12.0 124.0 19.2 16.5 47.7 22.2 17.1 14.1 4 12 20.2 90.3 13.6 24.1 17.6 35.9 22.2 34.5 65.2 34.2 12.0 58.3 17.4 16.4 45.1 21.7 16.7 13.6 5 12 19.9 80.2 13.4 22.4 13.3 44.0 19.9 33.4 47.7 43.6 11.7 59.0 18.9 18.7 59.8 21.2 18.1 13.6 6 12 19.4 50.9 13.1 19.4 13.1 51.5 21.8 36.2 37.4 33.1 11.6 86.3 37.2 17.6 54.8 21.1 17.0 15.8 7 12 18.8 36.9 13.0 16.7 12.5 239.0 24.6 47.2 37.0 32.0 11.5 64.7 26.6 16.6 51.7 20.8 16.1 22.6 8 12 18.2 27.1 16.2 15.6 16.1 97.2 30.0 49.6 30.5 36.8 11.8 55.1 22.1 16.0 48.8 20.3 15.4 28.2 9 12 17.6 21.0 33.3 14.9 18.6 64.3 27.3 39.3 40.4 76.1 12.8 54.7 21.6 15.7 44.2 23.6 17.4 33.3 10 12 17.0 15.6 23.0 14.5 27.1 48.5 23.1 42.4 33.6 58.2 13.6 53.3 40.4 15.5 41.6 26.7 28.6 40.8 11 12 16.6 16.3 17.8 14.5 35.2 50.5 16.9 42.6 41.0 48.3 14.5 82.0 65.7 15.4 38.6 31.3 26.3 36.9 12 12 17.3 16.0 20.4 16.7 42.0 56.2 14.8 51.7 34.8 55.0 12.8 52.2 79.9 15.3 34.7 27.5 21.6 33.8 13 12 22.7 19.7 26.2 26.9 51.5 146.0 15.3 63.6 30.8 60.4 11.9 43.1 70.0 15.1 32.2 28.2 19.3 31.7 14 12 23.3 17.1 67.6 21.1 88.1 140.0 17.2 43.7 26.2 58.9 11.6 46.9 137.0 15.0 28.8 29.2 18.7 28.7 15 12 23.0 23.0 134.0 15.8 38.1 129.0 34.9 46.6 24.5 51.8 12.2 43.0 100.0 14.9 27.2 28.1 17.9 28.8 16 12 22.4 22.7 105.0 16.8 36.0 135.0 132.0 166.0 25.2 45.5 23.6 40.2 96.1 14.8 35.0 26.3 17.7 52.2 17 12 22.0 31.3 83.6 15.5 24.3 114.0 90.1 137.0 40.0 39.5 17.7 38.0 98.0 14.8 49.1 28.5 17.1 68.7 18 12 21.5 45.9 72.5 14.5 33.8 87.0 44.2 88.6 36.2 34.1 16.7 43.6 84.6 17.1 59.0 32.9 17.5 78.8 19 12 20.9 41.3 140.0 14.2 48.1 80.4 23.0 38.5 57.1 32.1 16.3 68.4 58.3 20.5 52.5 32.3 21.3 86.0 20 12 20.6 29.8 77.6 14.2 32.4 70.6 24.3 32.8 56.0 34.6 32.0 54.7 49.0 19.3 53.0 31.3 38.8 96.4 21 12 20.4 25.7 43.0 14.1 27.3 65.4 23.8 32.5 45.7 48.8 43.3 68.6 44.6 17.5 52.0 30.6 26.0 75.3 22 12 22.0 20.4 35.5 13.7 22.3 87.8 22.8 35.4 48.8 87.5 64.0 58.1 52.1 16.2 79.7 27.5 30.9 68.1 23 12 22.0 17.2 34.8 13.6 17.8 77.4 21.1 48.1 69.0 112.0 139.0 51.1 46.1 15.5 102.0 25.6 34.6 64.9 24 12 21.5 15.9 35.7 16.4 16.1 61.2 23.7 44.3 118.0 95.3 68.3 70.4 41.2 15.9 85.1 24.8 61.3 62.1 25 12 21.2 16.5 42.2 32.1 15.1 89.5 23.8 36.8 85.8 82.8 89.3 65.5 95.5 27.8 76.1 31.9 92.1 59.2 26 12 20.6 21.4 48.8 28.8 18.5 306.0 23.4 33.7 86.0 59.0 50.9 43.7 89.5 42.5 51.2 36.5 123.0 51.7 27 12 20.3 38.1 51.4 20.2 29.9 166.0 21.8 35.5 66.9 48.2 72.7 43.2 62.2 42.9 40.5 34.5 160.0 48.8 28 12 20.0 40.4 47.0 17.8 43.2 121.0 17.6 50.1 53.2 55.2 97.1 50.8 59.4 43.6 37.5 31.0 184.0 47.1 29 12 19.4 80.0 57.4 17.0 83.2 92.3 17.0 71.0 47.4 69.5 162.0 51.9 152.0 44.1 34.8 27.1 141.0 56.6 30 12 18.8 85.7 66.1 26.8 43.5 198.0 15.7 94.5 42.0 62.7 187.0 56.7 204.0 43.0 32.3 35.2 86.7 77.1 31 12 18.5 60.4 123.0 66.0 34.8 262.0 16.4 116.0 40.7 55.1 98.0 86.7 108.0 37.6 38.1 32.4 78.5 83.1 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 101 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 1 1 26.7 78.1 73.7 35.2 70.0 173.0 72.0 26.2 41.0 127.0 91.8 68.6 89.1 37.2 37.4 29.1 71.6 75.5 2 1 35.2 51.3 63.8 32.1 268.0 123.0 57.9 28.7 111.0 202.0 97.0 66.9 245.0 41.2 33.5 26.7 62.1 70.9 3 1 69.2 33.7 81.5 47.9 126.0 98.6 41.7 27.2 143.0 99.4 107.0 66.6 195.0 62.6 29.5 27.0 55.6 67.9 4 1 69.2 24.2 109.0 36.9 81.8 88.1 36.8 25.7 223.0 74.1 95.8 76.3 172.0 105.0 26.1 25.5 112.0 77.1 5 1 63.2 22.4 89.2 25.7 61.1 84.3 33.1 24.6 137.0 60.0 98.8 58.6 153.0 47.6 24.4 29.2 103.0 89.4 6 1 57.2 21.2 100.0 33.9 57.8 76.4 80.8 23.8 84.8 56.0 142.0 51.0 127.0 32.0 22.7 39.2 102.0 84.7 7 1 50.7 18.6 116.0 40.8 78.4 69.8 58.3 22.4 85.6 50.9 80.5 45.5 159.0 37.8 23.3 44.6 116.0 79.6 8 1 46.0 17.9 129.0 59.3 112.0 65.5 47.9 20.6 106.0 49.7 86.4 43.6 304.0 50.8 50.7 43.3 92.5 79.4 9 1 42.3 17.8 120.0 78.3 181.0 61.2 38.4 21.8 92.3 57.9 59.3 44.0 241.0 42.3 47.7 52.5 79.5 76.4 10 1 39.3 17.0 151.0 94.1 120.0 58.3 36.5 45.9 129.0 94.2 47.0 47.1 227.0 31.2 38.2 72.3 73.3 74.3 11 1 34.8 16.3 198.0 49.6 73.2 57.0 37.4 46.7 113.0 74.9 41.7 42.2 167.0 26.2 58.3 86.8 65.9 72.4 12 1 30.0 16.3 195.0 35.2 51.8 52.9 36.8 92.6 135.0 60.0 41.7 39.0 120.0 32.3 52.1 106.0 60.1 76.9 13 1 26.3 18.5 225.0 28.7 49.5 52.3 33.7 91.4 99.2 59.1 37.9 40.6 108.0 65.9 44.7 104.0 53.4 72.0 14 1 23.4 20.3 153.0 24.7 49.1 52.7 35.5 67.9 88.0 80.9 39.4 35.5 124.0 75.7 38.2 143.0 50.7 68.2 15 1 26.8 27.9 112.0 35.1 50.8 66.7 31.9 58.2 82.3 52.0 39.4 44.7 126.0 127.0 34.5 105.0 59.4 72.1 16 1 47.0 67.0 94.0 55.3 39.6 53.7 29.9 43.7 132.0 45.7 46.8 50.6 136.0 117.0 43.9 70.0 54.9 65.9 17 1 35.9 30.0 85.2 37.5 39.7 47.6 31.5 37.8 109.0 45.1 45.3 47.4 58.4 126.0 106.0 39.7 58.4 44.9 60.3 18 1 26.9 23.1 78.9 33.3 50.7 47.0 34.7 34.7 86.8 42.2 57.8 49.2 53.8 101.0 89.5 33.9 56.2 45.1 64.3 19 1 26.5 23.5 72.5 34.8 41.5 69.5 27.5 32.1 79.5 41.9 44.1 42.8 69.6 95.2 80.9 32.2 72.1 57.1 59.6 20 1 30.0 21.5 66.7 28.1 53.5 155.0 34.2 28.9 79.7 41.5 36.3 41.8 53.3 95.6 72.4 76.1 63.8 54.9 54.2 21 1 61.0 30.8 63.8 25.4 46.3 241.0 86.5 27.4 73.7 37.3 38.7 37.1 51.9 82.6 60.9 60.3 64.0 50.6 58.5 22 1 64.7 41.7 81.3 32.4 36.5 114.0 80.4 26.7 83.9 37.7 48.3 35.2 93.6 75.3 57.6 51.6 73.8 44.2 79.7 23 1 131.0 56.6 147.0 40.3 39.0 140.0 62.8 33.9 137.0 38.9 66.9 33.5 55.9 74.4 50.6 53.3 61.3 38.9 76.9 24 1 110.0 57.3 82.6 65.1 62.3 150.0 214.0 31.3 140.0 36.0 77.0 29.7 45.9 72.5 43.8 67.2 57.1 35.5 72.3 25 1 62.0 59.7 62.0 117.0 68.5 139.0 224.0 27.4 278.0 33.9 81.0 53.1 69.5 68.2 44.4 79.0 53.8 33.1 76.4 26 1 46.5 52.3 63.7 68.3 80.3 92.6 105.0 25.1 361.0 32.1 134.0 99.0 61.2 75.6 93.8 98.9 48.2 30.0 76.4 27 1 38.9 74.1 94.4 80.3 115.0 76.9 104.0 23.1 437.0 32.8 73.5 84.3 60.2 73.9 79.6 84.5 52.5 33.8 71.9 28 1 41.5 97.3 94.3 96.2 56.4 69.0 75.6 21.4 512.0 30.0 54.4 44.3 73.5 88.6 68.7 70.8 43.7 38.3 66.9 29 1 43.5 173.0 74.7 73.2 46.1 61.7 166.0 20.1 402.0 29.3 48.3 35.5 75.6 84.4 77.2 59.0 42.4 36.7 64.2 30 1 38.2 129.0 66.4 81.2 38.1 78.6 160.0 18.8 279.0 27.2 46.4 33.6 148.0 78.3 95.8 57.7 40.0 37.5 63.4 31 1 38.5 85.1 61.9 107.0 33.6 74.3 146.0 18.5 202.0 27.2 43.1 33.1 69.9 85.3 108.0 87.9 43.0 34.8 79.7 1 2 50.0 69.7 67.4 64.3 31.9 127.0 97.4 17.4 87.4 28.0 40.8 67.6 52.8 82.0 148.0 99.0 64.3 35.4 86.7 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 102 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 2 2 95.7 111.0 63.7 44.9 30.4 77.3 81.4 21.1 89.9 30.3 42.8 106.0 47.9 73.5 172.0 74.6 90.5 51.4 86.5 3 2 87.3 198.0 54.5 40.4 28.5 87.5 65.9 20.7 89.8 33.5 40.8 82.8 55.7 67.3 185.0 67.7 82.5 70.3 98.4 4 2 161.0 144.0 50.7 37.1 27.9 84.1 79.5 19.9 92.9 39.4 37.4 81.0 242.0 93.3 157.0 60.0 86.6 98.1 93.9 5 2 164.0 105.0 48.1 37.0 27.6 86.7 99.0 19.4 101.0 47.4 34.1 71.2 491.0 101.0 126.0 53.1 90.5 224.1 107.0 6 2 118.0 77.7 47.8 39.8 28.5 76.5 77.1 22.2 109.0 59.3 31.1 70.5 560.0 203.0 118.0 48.2 100.0 150.0 118.0 7 2 94.2 67.1 48.3 38.2 25.7 67.9 74.1 39.6 115.0 38.2 31.8 51.5 626.0 254.0 108.0 51.5 109.0 120.0 115.0 8 2 83.2 82.9 63.6 40.1 25.1 63.3 77.4 67.3 98.8 30.5 30.6 45.1 758.0 232.0 131.0 50.3 116.0 106.0 118.0 9 2 77.3 87.4 82.5 45.2 27.6 62.8 75.2 67.4 79.1 28.4 31.2 43.8 558.0 184.0 123.0 51.2 114.0 89.5 133.0 10 2 63.8 103.0 99.5 38.1 26.7 109.0 69.5 72.2 99.1 27.7 30.8 44.6 424.0 324.0 110.0 52.0 98.3 88.6 168.0 11 2 56.3 76.5 228.0 37.9 30.4 111.0 81.0 109.0 29.9 28.7 66.5 320.0 164.0 101.0 48.0 96.3 127.0 179.0 12 2 51.9 56.5 122.0 34.2 29.7 88.3 87.4 124.0 46.9 35.0 69.8 298.0 117.0 91.9 57.6 102.0 167.0 169.0 13 2 52.8 49.3 86.7 49.6 25.5 77.1 89.5 133.0 116.0 47.3 56.6 283.0 104.0 86.3 141.0 95.2 146.0 162.0 14 2 65.9 44.7 121.0 66.5 23.9 74.2 102.0 126.0 120.0 45.2 48.0 356.0 122.0 81.3 393.0 106.0 114.0 154.0 15 2 62.5 42.9 92.6 60.2 22.1 70.2 100.0 125.0 88.3 43.4 42.9 292.0 115.0 80.3 393.0 115.0 102.0 149.0 16 2 55.8 47.6 73.5 42.6 23.6 70.4 91.8 120.0 86.4 36.2 46.3 306.0 188.0 173.0 256.0 210.0 91.3 145.0 17 2 48.3 46.2 64.8 36.4 43.4 64.7 74.3 140.0 84.1 42.8 58.0 272.0 159.0 280.0 219.0 192.0 82.7 159.0 18 2 44.9 39.3 59.2 40.5 34.0 89.8 50.8 143.0 94.4 120.0 206.0 211.0 209.0 253.0 194.0 180.0 71.4 159.0 19 2 42.9 35.8 54.0 45.4 25.7 112.0 42.8 143.0 78.3 207.0 103.0 178.0 138.0 215.0 163.0 169.0 65.4 152.0 20 2 45.2 37.0 52.0 40.8 25.3 106.0 38.9 111.0 57.4 103.0 90.0 153.0 131.0 166.0 142.0 136.0 60.3 145.0 21 2 50.8 58.6 50.9 67.8 23.0 108.0 37.2 86.2 89.4 109.0 83.0 141.0 180.0 117.0 126.0 120.0 57.5 138.0 22 2 58.6 81.8 50.3 58.5 20.7 225.0 36.2 71.5 79.3 114.0 55.3 90.4 410.0 97.0 114.0 114.0 55.9 124.0 23 2 62.5 57.3 52.0 106.0 19.0 221.0 35.3 54.3 55.8 73.6 122.0 104.0 543.0 76.9 112.0 111.0 87.3 117.0 24 2 63.8 47.0 64.6 103.0 18.5 190.0 34.8 47.8 65.2 64.3 75.9 118.0 727.0 76.2 173.0 107.0 83.9 111.0 25 2 54.3 43.8 62.5 59.9 19.7 133.0 34.3 41.5 76.3 54.8 66.1 122.0 518.0 124.0 156.0 108.0 76.2 102.0 26 2 50.3 69.5 71.0 52.6 20.6 112.0 33.9 41.0 73.6 50.5 59.7 100.0 258.0 108.0 124.0 115.0 70.8 102.0 27 2 47.6 149.0 103.0 55.3 21.8 104.0 33.7 48.0 57.4 57.1 53.8 90.8 212.0 74.7 113.0 120.0 59.5 98.6 28 2 44.9 183.0 153.0 71.3 23.2 93.3 33.4 74.9 48.5 77.3 49.3 84.1 186.0 69.2 106.0 125.0 57.1 95.0 29 2 50.2 33.4 53.9 104.0 1 3 39.5 143.0 83.7 43.4 19.8 89.3 33.7 169.0 48.1 58.4 47.8 78.9 148.0 87.7 101.0 116.0 51.5 96.2 2 3 37.3 145.0 133.0 45.6 18.2 83.2 33.9 198.0 51.8 86.0 90.2 76.3 175.0 83.3 81.2 110.0 48.1 93.2 3 3 37.6 169.0 124.0 43.1 17.8 78.7 34.4 421.0 46.0 122.0 90.7 73.2 160.0 79.2 69.9 97.6 45.0 101.0 4 3 46.0 315.0 162.0 38.2 31.0 70.5 35.2 489.0 45.6 150.0 63.1 72.9 215.0 73.0 65.9 94.1 43.4 95.0 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 103 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 5 3 55.4 208.0 168.0 35.5 29.5 71.6 36.3 155.0 52.5 85.9 72.0 75.5 173.0 68.9 59.7 95.5 46.5 125.0 6 3 72.6 187.0 118.0 35.7 31.8 67.7 38.2 107.0 70.0 62.0 60.9 74.5 119.0 65.7 55.6 101.0 55.4 120.0 7 3 57.5 205.0 94.0 35.2 33.8 65.8 41.1 87.6 55.5 91.2 78.4 86.8 120.0 63.5 51.2 92.8 75.3 113.0 8 3 55.3 178.0 101.0 35.5 29.4 61.2 44.5 89.8 52.6 105.0 87.9 88.1 114.0 61.6 46.6 94.4 87.2 110.0 9 3 52.3 151.0 92.4 39.7 53.8 64.4 50.4 73.8 48.4 97.1 105.0 78.8 106.0 57.7 44.1 89.3 95.0 103.0 10 3 50.9 123.0 88.7 43.1 75.3 65.1 59.5 89.2 114.0 67.0 111.0 79.3 102.0 54.3 52.3 87.9 112.0 99.1 11 3 57.2 107.0 104.0 44.6 45.7 94.6 72.4 80.1 118.0 62.4 91.0 145.0 110.0 58.8 73.5 85.7 147.0 113.0 12 3 96.7 102.0 112.0 36.0 32.5 263.0 86.7 71.6 86.0 88.7 73.7 171.0 121.0 58.3 85.9 82.3 182.0 136.0 13 3 93.2 103.0 93.3 31.4 61.7 135.0 115.0 95.5 69.4 93.4 110.0 107.0 118.0 53.3 81.1 79.8 151.0 181.0 14 3 80.0 124.0 85.6 32.3 53.1 127.0 104.0 126.0 66.9 84.5 136.0 77.1 114.0 50.3 74.0 87.4 117.0 179.0 15 3 57.4 236.0 81.2 36.9 59.3 102.0 95.8 182.0 82.7 85.9 86.4 61.4 105.0 47.6 77.8 85.5 106.0 166.0 16 3 52.4 155.0 82.0 42.1 110.0 87.0 90.7 369.0 58.6 95.1 72.6 62.3 100.0 44.7 75.5 80.3 97.2 136.0 17 3 51.7 113.0 102.0 38.2 182.0 82.2 86.5 300.0 59.4 73.9 67.5 68.3 101.0 41.2 71.2 78.2 85.1 126.0 18 3 57.8 103.0 167.0 43.5 120.0 78.8 80.2 148.0 76.1 100.0 62.9 78.8 102.0 41.0 66.4 97.0 79.5 119.0 19 3 59.0 90.0 407.0 34.7 98.8 78.0 68.8 128.0 64.5 94.1 63.2 74.7 110.0 42.8 65.9 96.2 72.8 110.0 20 3 74.9 82.2 325.0 53.4 87.0 73.8 61.6 271.0 56.6 101.0 66.3 92.9 119.0 40.1 86.4 87.5 69.8 104.0 21 3 84.9 76.1 249.0 46.8 91.8 67.3 55.6 351.0 55.9 89.9 68.1 136.0 95.4 38.0 80.7 85.3 133.0 97.1 22 3 75.1 72.4 214.0 57.2 82.8 70.9 52.0 243.0 60.9 83.3 60.9 80.1 102.0 46.0 70.0 83.0 180.0 93.5 23 3 92.5 69.4 201.0 126.0 91.0 71.9 49.5 191.0 75.9 130.0 55.6 71.2 97.7 43.9 64.8 100.0 209.0 106.0 24 3 92.0 67.6 309.0 56.3 60.7 67.7 51.3 144.0 57.4 117.0 58.1 66.7 90.4 40.5 60.0 95.1 189.0 106.0 25 3 106.0 66.8 459.0 48.4 50.2 65.4 54.3 121.0 52.1 109.0 52.2 57.8 95.7 39.3 54.2 107.0 153.0 109.0 26 3 127.0 73.8 555.0 46.7 48.0 61.6 53.5 216.0 50.0 116.0 59.8 61.0 92.8 38.4 49.4 106.0 129.0 122.0 27 3 139.0 70.9 793.0 43.8 64.4 63.1 49.5 213.0 73.4 163.0 55.3 69.9 94.7 37.1 70.5 101.0 117.0 117.0 28 3 148.0 66.5 610.0 39.7 56.2 60.3 47.9 239.0 59.7 97.6 56.5 74.3 87.6 41.3 73.5 95.6 108.0 111.0 29 3 133.0 69.2 449.0 38.8 42.6 66.8 46.5 198.0 96.8 81.0 54.6 68.2 113.0 38.3 80.3 106.0 97.4 104.0 30 3 111.0 66.0 332.0 38.6 38.9 89.6 44.2 257.0 119.0 76.0 53.1 63.0 93.1 37.9 86.9 108.0 89.2 98.4 31 3 118.0 62.3 289.0 38.5 37.1 84.9 42.7 362.0 82.0 70.6 54.5 70.6 85.8 59.3 97.0 121.0 80.2 77.1 1 4 112.0 57.7 246.0 36.4 35.1 79.9 51.0 209.0 65.5 101.0 53.1 64.2 85.1 59.4 94.7 118.0 71.6 72.5 2 4 97.6 54.8 226.0 33.7 38.7 92.1 60.0 109.0 56.7 83.9 50.3 55.8 88.0 52.4 81.8 108.0 69.4 67.1 3 4 86.1 52.6 214.0 35.9 47.5 87.6 60.7 98.1 54.9 78.0 48.1 52.0 90.4 49.1 70.4 102.0 97.3 63.2 4 4 79.4 51.3 196.0 34.7 57.0 80.0 57.3 98.6 78.3 74.5 47.0 64.5 85.8 47.7 64.0 97.8 91.4 59.8 5 4 76.5 49.8 183.0 34.8 60.9 71.7 52.6 103.0 65.0 80.5 43.9 77.9 110.0 45.4 59.9 92.5 85.9 55.7 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 104 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 6 4 78.5 51.4 165.0 32.9 54.1 64.1 48.8 91.4 52.0 68.6 44.3 59.3 111.0 43.3 55.3 87.5 81.4 58.0 7 4 78.2 50.4 154.0 31.6 34.1 69.4 45.6 93.8 60.0 68.9 43.9 51.5 108.0 41.5 50.5 79.0 76.9 53.8 8 4 77.0 49.5 144.0 31.1 31.7 60.0 43.3 105.0 52.6 69.1 43.1 66.0 105.0 52.2 45.9 73.1 73.1 47.8 9 4 77.5 47.7 140.0 32.3 34.2 54.8 41.2 93.5 69.6 84.5 42.5 81.2 126.0 55.0 41.3 67.0 74.1 44.8 10 4 86.5 47.1 143.0 29.0 82.5 53.6 39.9 79.4 78.7 121.0 44.0 62.2 120.0 123.0 38.2 60.5 72.2 43.1 11 4 83.5 62.6 131.0 27.2 69.4 63.4 41.3 71.5 61.7 114.0 73.5 88.3 113.0 80.3 29.9 60.3 67.5 41.7 12 4 84.3 114.0 125.0 27.1 60.2 53.9 44.4 73.3 52.0 86.6 47.1 113.0 99.0 57.7 27.6 64.8 72.0 40.0 13 4 79.6 66.0 123.0 28.3 46.9 50.5 47.1 88.1 51.6 79.1 43.8 77.6 88.5 49.0 47.2 64.5 71.7 38.4 14 4 77.1 49.9 119.0 33.2 43.0 51.9 46.4 88.1 48.0 77.5 48.5 69.5 84.8 43.4 43.2 61.0 69.6 35.6 15 4 78.0 46.7 112.0 29.8 54.4 49.4 44.3 97.8 45.4 69.6 41.6 63.6 89.2 45.2 40.6 57.4 66.2 33.0 16 4 92.3 46.9 105.0 26.5 46.0 47.0 41.3 110.0 43.9 63.5 40.9 77.3 86.8 81.3 36.6 51.6 64.2 35.0 17 4 103.0 55.2 100.0 25.5 38.3 42.7 39.1 100.0 41.4 64.2 45.6 94.2 81.7 116.0 31.5 46.4 61.3 44.4 18 4 96.2 58.8 95.3 26.1 42.4 42.0 37.6 84.6 42.0 114.0 44.6 90.6 76.8 74.7 55.1 54.9 71.2 55.7 19 4 83.2 57.2 90.8 38.2 42.7 58.4 36.2 69.9 40.3 102.0 43.2 73.0 74.6 53.5 52.5 61.7 81.9 77.7 20 4 75.9 48.6 87.6 33.2 68.9 54.5 34.9 63.1 43.0 82.2 37.8 74.1 75.2 44.7 50.7 73.4 80.2 71.8 21 4 71.4 47.8 85.5 29.6 48.7 43.8 33.8 60.2 92.3 67.8 37.8 56.5 79.2 40.8 53.5 80.1 88.2 65.2 22 4 69.1 46.4 83.7 29.5 39.5 41.4 33.0 51.4 53.1 53.8 37.4 58.4 74.4 38.9 65.1 84.0 86.9 60.3 23 4 67.2 43.9 82.2 27.7 51.8 41.8 32.7 53.0 43.0 52.8 36.6 65.6 72.6 37.6 100.0 71.3 83.9 55.4 24 4 65.3 41.7 80.9 26.5 41.5 42.0 34.7 47.4 39.1 54.4 35.9 59.1 69.0 39.3 101.0 65.7 79.9 52.8 25 4 61.1 39.8 80.1 24.8 36.2 41.5 39.8 45.8 37.3 51.8 33.9 53.6 67.5 38.3 88.6 62.5 87.3 51.2 26 4 59.1 39.4 83.2 24.4 32.4 42.2 48.7 68.1 37.9 55.5 32.7 51.5 67.1 39.9 79.3 71.2 84.2 49.0 27 4 56.3 38.8 90.3 24.7 32.2 39.3 48.1 71.0 38.6 107.0 35.7 57.0 67.8 38.5 69.8 74.7 80.3 49.7 28 4 54.6 37.0 83.2 24.5 31.0 36.3 42.6 66.0 49.0 55.1 34.1 153.0 65.7 36.8 61.4 72.8 78.3 141.0 29 4 59.1 36.6 79.0 25.5 29.5 36.2 38.8 71.3 57.5 54.3 37.1 86.8 61.6 35.9 58.3 63.6 82.6 160.0 30 4 79.8 36.2 75.9 24.9 29.5 36.4 36.4 76.1 48.4 50.2 32.9 66.1 73.2 34.7 53.9 60.9 74.7 124.0 1 5 87.3 39.0 74.1 23.0 32.1 37.9 35.2 72.7 56.8 45.7 32.3 60.3 70.6 33.8 52.1 58.0 68.3 61.7 2 5 81.4 41.4 71.3 22.5 34.8 42.8 33.9 65.1 51.3 45.7 32.7 51.1 65.5 33.2 49.4 55.1 66.2 50.8 3 5 69.4 39.0 68.9 24.6 30.1 42.4 33.9 57.9 49.5 45.2 31.4 47.5 60.6 34.2 47.2 54.0 66.8 49.1 4 5 59.2 36.0 66.0 27.2 29.1 39.4 39.0 53.6 53.5 45.7 30.2 46.5 58.8 34.8 42.9 51.9 66.1 47.3 5 5 56.0 34.8 63.9 28.4 28.2 38.2 38.9 50.7 59.7 44.8 29.9 45.9 56.6 34.5 41.0 47.8 66.2 47.0 6 5 53.1 33.8 62.6 28.8 26.9 35.8 37.2 50.4 70.3 43.7 28.9 45.4 53.2 40.7 47.2 47.4 65.1 47.3 7 5 50.4 32.9 61.9 27.4 26.2 39.3 35.9 51.0 52.8 50.3 28.3 44.6 50.3 34.0 49.3 46.6 64.0 49.1 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 105 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 8 5 48.8 31.9 61.1 27.5 25.7 46.0 35.8 50.0 46.1 62.7 28.0 45.2 47.7 31.4 48.0 45.9 63.7 51.0 9 5 48.1 31.0 59.8 23.8 26.0 44.1 33.8 52.6 47.8 51.7 28.1 47.3 45.5 30.8 45.5 44.9 63.0 53.4 10 5 47.6 30.3 57.6 20.8 25.5 42.4 31.1 50.4 44.8 46.3 27.0 49.7 52.4 33.6 43.7 43.9 61.5 51.9 11 5 46.8 32.1 56.2 21.9 24.9 39.2 29.3 47.6 41.5 49.8 27.0 58.8 49.6 30.2 41.6 43.2 61.1 49.9 12 5 45.0 39.8 55.5 21.6 24.3 37.1 28.1 45.1 42.8 50.5 26.3 55.0 46.3 28.9 39.9 41.4 60.6 48.6 13 5 43.6 39.7 55.3 20.9 24.0 35.0 28.1 43.8 39.4 45.9 26.2 50.8 43.8 28.9 42.9 35.8 59.8 47.0 14 5 43.5 33.6 54.7 20.3 23.5 33.4 27.4 43.1 37.2 46.0 25.9 49.7 49.1 31.4 45.0 35.0 58.9 45.0 15 5 42.3 31.4 53.6 20.0 24.3 31.6 27.6 43.7 36.3 43.9 26.5 49.1 51.4 41.9 50.2 33.9 59.1 43.3 16 5 41.6 31.9 52.9 20.2 26.5 41.8 26.5 41.0 35.5 42.6 28.3 47.2 53.3 37.1 54.1 33.0 57.7 41.6 17 5 40.6 32.3 52.0 22.6 26.7 42.7 26.9 40.0 34.5 43.7 27.3 44.0 52.0 34.3 49.8 32.8 54.5 39.8 18 5 39.6 31.7 51.7 19.6 32.0 43.3 26.4 39.5 36.7 45.6 26.9 47.0 49.9 30.2 45.6 32.0 53.4 39.8 19 5 39.0 30.5 50.4 20.0 28.3 52.2 26.7 39.3 34.0 50.8 25.9 45.0 64.3 28.9 45.1 31.8 52.5 41.6 20 5 38.6 32.1 49.6 21.0 25.4 53.4 26.2 40.6 32.4 51.1 26.8 42.5 81.1 28.9 43.2 33.3 52.2 43.0 21 5 38.1 31.8 48.2 24.8 25.4 46.0 25.6 39.6 34.0 53.7 34.6 41.5 75.5 30.7 40.1 32.5 50.8 42.3 22 5 37.6 28.5 47.0 29.6 25.5 43.5 25.4 39.2 36.3 50.2 29.8 39.7 72.0 37.9 39.0 31.9 49.3 41.8 23 5 37.8 28.4 46.1 29.9 25.1 40.8 26.1 41.8 34.0 45.2 26.5 38.5 71.5 35.8 45.8 31.5 48.2 41.4 24 5 40.9 30.4 45.4 24.9 24.2 39.2 26.3 40.1 31.9 42.4 25.9 37.2 65.1 30.7 48.7 31.3 48.0 39.2 25 5 37.5 37.6 44.4 22.3 22.9 39.8 27.0 40.8 29.9 41.0 26.2 36.3 58.8 29.6 45.1 30.5 48.3 38.2 26 5 35.0 34.7 43.4 20.8 22.4 46.2 27.4 40.1 29.7 39.6 29.3 35.8 53.9 29.0 41.8 29.3 51.6 37.6 27 5 34.2 29.8 42.7 20.3 22.3 42.9 27.3 39.3 28.2 38.5 46.5 35.8 49.5 27.6 39.7 28.9 50.8 37.4 28 5 33.3 28.3 41.8 22.1 21.9 41.2 29.4 37.8 26.5 36.6 55.1 36.1 47.1 26.6 39.0 28.9 49.3 38.8 29 5 32.6 27.6 41.0 24.3 21.9 37.7 28.4 36.9 28.6 43.5 39.3 36.1 44.1 26.4 38.7 29.6 48.8 39.0 30 5 35.5 27.6 40.0 26.4 22.3 38.9 27.7 35.2 30.0 42.8 33.3 37.8 43.7 25.9 38.5 30.0 48.6 38.6 31 5 34.9 27.9 39.1 27.5 22.3 49.8 27.6 35.5 31.9 35.8 35.2 38.0 43.4 26.1 38.2 29.9 48.0 38.0 1 6 33.8 27.9 38.6 24.0 21.5 51.7 26.3 34.7 35.4 33.8 38.3 36.9 41.3 25.5 39.0 29.3 47.1 36.7 2 6 32.5 28.2 38.2 22.3 21.0 44.8 25.0 33.0 31.7 33.0 29.3 35.2 39.7 25.1 43.9 28.9 46.4 35.2 3 6 31.4 29.7 38.0 21.1 20.8 42.3 24.4 31.9 28.8 32.6 26.3 35.5 39.1 25.4 43.7 28.7 45.6 34.0 4 6 30.2 31.2 37.7 20.3 20.1 38.9 25.7 31.0 28.9 33.0 25.5 35.3 37.4 25.3 42.3 28.0 45.9 33.7 5 6 30.0 38.0 37.6 19.7 19.7 37.0 24.9 30.1 28.0 32.2 24.6 35.8 36.9 25.7 41.0 27.4 45.4 33.3 6 6 30.0 36.6 37.5 19.3 19.4 35.0 26.3 30.0 27.5 32.4 24.2 40.0 38.4 27.1 39.6 26.5 44.5 32.5 7 6 29.8 33.1 37.2 19.3 19.1 33.5 32.2 29.6 28.9 30.4 24.4 45.1 45.5 26.6 39.0 25.6 44.0 32.3 8 6 30.3 28.8 37.1 19.4 18.8 31.0 34.0 29.3 29.4 29.9 23.6 51.2 41.1 26.5 38.0 25.2 45.0 31.4 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 106 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 9 6 30.1 27.2 36.7 18.7 18.8 33.2 30.4 29.3 31.6 29.4 22.8 56.2 38.2 27.9 36.9 24.9 46.6 30.5 10 6 30.0 26.8 36.1 18.2 18.5 32.5 28.7 30.4 28.3 30.1 22.4 60.7 39.1 27.7 36.7 26.5 49.1 29.4 11 6 29.6 27.0 35.3 17.9 18.3 31.7 30.3 33.9 31.2 31.0 22.1 61.1 42.1 28.3 36.5 28.3 50.8 29.2 12 6 28.8 28.6 34.8 17.8 18.5 30.5 33.5 37.8 29.6 29.3 21.8 54.1 44.7 29.2 35.0 30.3 52.3 28.7 13 6 28.4 30.8 34.3 18.2 19.4 31.8 33.7 36.5 33.4 28.3 21.6 43.9 48.3 29.8 34.7 33.8 53.8 27.8 14 6 28.9 27.4 33.8 20.9 24.4 30.2 29.0 31.6 30.2 29.7 21.7 41.2 50.0 28.8 34.2 34.6 56.6 28.2 15 6 29.8 26.4 33.3 26.2 23.2 29.3 33.0 32.3 27.7 30.2 21.5 38.5 46.5 27.9 33.0 33.9 59.1 28.4 16 6 29.2 26.9 33.0 35.2 20.6 28.9 29.5 30.5 28.7 30.9 21.2 36.3 44.5 27.0 32.4 33.3 59.9 29.3 17 6 28.3 27.9 32.8 71.0 19.6 29.0 34.5 28.9 30.2 30.2 20.9 32.7 54.6 25.5 31.9 32.8 59.5 30.8 18 6 27.5 27.0 32.5 77.2 19.6 27.9 42.3 30.2 32.7 36.3 20.7 30.7 78.0 26.0 31.0 31.9 53.5 33.3 19 6 26.9 26.6 32.3 74.9 19.4 26.9 35.4 27.6 33.0 37.2 20.9 29.0 47.9 29.0 30.1 31.1 52.9 34.0 20 6 26.5 25.6 32.0 58.5 18.9 26.5 29.9 26.8 28.7 41.3 21.4 27.6 41.7 28.9 30.2 31.0 52.3 37.9 21 6 26.2 24.6 31.8 41.1 18.8 28.0 26.9 26.3 26.3 37.2 21.5 37.9 37.1 28.6 31.9 33.9 50.9 38.2 22 6 26.1 24.1 31.5 29.2 21.5 28.0 26.2 26.2 25.2 30.4 22.5 34.6 43.2 27.6 33.9 35.0 50.0 38.6 23 6 25.3 24.0 31.4 26.7 36.7 26.4 25.8 25.8 28.9 30.6 29.7 38.8 51.5 27.1 35.6 36.8 47.9 41.0 24 6 25.5 24.2 31.1 26.1 24.1 25.5 25.5 25.2 46.5 32.6 28.6 51.3 62.7 26.5 33.5 36.7 47.0 40.0 25 6 28.7 24.0 30.9 24.8 20.4 24.8 36.9 25.0 24.9 50.6 32.8 27.6 42.7 86.9 26.2 29.7 36.2 47.2 38.7 26 6 29.1 25.8 30.1 23.8 20.9 25.3 35.6 23.2 24.6 51.6 32.4 25.6 36.7 71.6 26.3 28.7 35.7 53.5 38.0 27 6 8.3 27.6 30.0 22.2 20.3 25.0 33.9 22.5 24.2 42.5 34.3 25.0 33.0 61.2 26.9 27.4 34.8 53.5 36.8 28 6 27.5 25.3 29.7 23.8 21.1 24.9 32.4 22.4 23.7 38.9 33.2 22.0 30.0 49.2 26.7 25.4 33.9 52.0 36.1 29 6 26.8 26.3 30.7 24.8 22.9 24.7 31.2 22.4 25.8 34.0 31.2 21.8 28.5 44.2 27.3 24.6 33.3 50.9 34.9 30 6 26.2 40.2 36.9 23.5 23.6 24.8 30.3 22.3 30.8 33.2 30.1 22.6 27.3 71.3 26.9 24.3 32.5 47.3 34.2 1 7 25.5 60.1 34.3 22.2 23.0 24.7 29.3 21.9 29.8 33.5 29.9 28.8 29.2 53.0 26.5 24.7 32.0 45.0 33.4 2 7 24.9 77.8 32.9 22.9 28.1 24.6 29.6 21.7 27.2 27.4 29.2 36.6 29.0 45.8 25.8 29.0 31.8 43.7 32.8 3 7 24.0 67.9 31.9 22.5 27.2 23.5 30.0 21.4 28.7 26.8 28.2 32.7 26.3 41.5 25.4 32.3 31.4 41.8 32.0 4 7 23.1 48.0 30.6 21.4 23.2 24.6 33.2 21.8 29.8 25.9 26.3 26.3 25.2 38.6 28.8 34.7 30.7 42.1 31.4 5 7 24.5 39.5 29.8 20.5 20.5 24.4 30.3 22.8 29.2 25.2 25.4 26.0 25.6 47.9 48.6 35.6 31.2 50.6 30.5 6 7 35.4 36.4 28.4 20.4 19.4 23.1 29.0 23.7 26.6 24.8 25.8 25.1 25.8 42.3 60.6 33.2 31.3 58.9 29.7 7 7 29.5 35.1 30.0 21.0 19.2 22.7 28.6 23.1 26.1 25.6 27.6 23.1 25.5 38.1 64.2 31.8 32.7 81.1 29.3 8 7 25.1 35.0 31.9 20.3 20.8 23.7 28.2 22.9 25.7 26.6 25.9 22.1 24.6 35.8 50.6 30.1 33.3 70.7 29.2 9 7 24.6 31.5 31.1 21.4 19.8 23.4 28.6 22.4 26.0 24.8 26.0 23.0 26.5 34.4 40.5 29.2 33.7 67.7 29.2 10 7 24.2 29.9 30.5 27.5 17.6 24.5 29.0 22.9 25.0 22.1 28.5 23.6 54.1 33.7 37.1 28.2 33.9 66.6 28.8 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 107 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 11 7 23.2 29.7 30.3 27.5 18.4 33.2 29.8 29.8 24.3 21.9 40.7 22.1 51.9 32.9 31.6 26.7 34.3 65.7 28.4 12 7 22.9 36.2 31.6 22.4 18.9 33.5 31.5 36.2 23.6 27.5 77.2 21.8 48.3 33.7 26.8 26.4 35.2 64.5 28.2 13 7 22.2 33.3 31.0 23.2 20.0 30.1 31.4 39.4 23.0 30.8 52.2 21.9 36.4 31.7 24.4 25.6 38.2 63.1 27.5 14 7 21.8 31.4 30.2 25.7 20.5 26.9 34.7 42.5 25.6 27.2 37.0 20.9 28.6 33.5 23.1 24.9 39.3 61.3 26.9 15 7 21.5 31.8 30.3 27.3 18.9 24.2 32.2 47.6 44.9 25.3 30.6 19.9 27.0 34.2 22.4 24.3 41.3 60.1 26.5 16 7 21.4 31.4 29.2 22.8 17.8 23.1 29.2 38.6 49.7 26.8 28.9 20.2 27.5 34.0 22.1 24.3 41.0 59.9 25.9 17 7 22.5 28.3 27.9 21.3 20.5 22.9 28.6 33.3 45.0 41.6 30.4 21.6 27.3 38.7 22.0 33.3 40.0 59.7 25.5 18 7 22.4 26.9 26.3 20.1 29.8 22.4 28.5 30.6 40.7 39.0 41.1 23.5 26.0 42.8 25.3 54.8 38.7 58.6 25.2 19 7 21.8 26.2 25.5 19.7 36.7 21.9 28.1 26.7 42.7 30.9 32.8 22.7 25.2 38.5 29.3 48.5 38.1 57.1 25.2 20 7 21.5 25.6 24.7 19.1 35.1 21.9 27.4 25.5 42.6 28.2 29.2 23.1 24.8 39.0 29.2 37.2 37.6 54.4 24.9 21 7 21.2 25.2 24.3 18.7 64.3 22.3 27.1 24.9 58.3 28.0 27.3 23.7 26.4 37.8 28.1 34.3 36.8 53.0 24.6 22 7 20.8 25.0 23.6 18.2 79.7 21.8 26.8 24.6 67.5 26.5 28.0 22.7 28.7 35.0 26.0 33.7 36.1 51.6 24.5 23 7 21.4 25.2 23.3 17.8 55.5 21.5 26.5 26.4 73.5 26.0 27.4 26.3 28.9 34.1 25.2 37.3 35.2 49.0 25.5 24 7 21.2 25.1 24.5 17.6 40.4 20.9 26.5 29.1 81.3 24.3 26.7 49.7 28.0 33.5 24.4 37.1 34.7 48.0 26.5 25 7 20.6 24.0 25.0 17.9 48.0 20.1 26.2 29.8 85.2 22.9 29.3 66.2 26.9 36.4 24.0 38.3 36.5 46.5 27.3 26 7 20.6 23.1 24.3 17.9 51.7 20.6 27.5 47.2 92.6 22.9 32.4 47.1 26.6 40.9 24.0 38.0 37.3 45.0 26.5 27 7 23.6 23.0 23.4 19.5 48.8 24.1 35.2 42.4 92.4 22.5 30.6 35.6 63.0 43.0 23.7 36.6 36.3 43.8 25.8 28 7 23.0 22.9 22.7 31.8 37.2 25.2 37.6 36.8 79.0 22.3 31.1 32.2 72.7 44.5 23.9 35.0 35.4 42.6 24.9 29 7 21.5 22.5 22.6 26.4 30.7 27.7 36.0 57.5 48.6 22.3 30.1 34.9 47.5 43.5 23.6 34.4 35.5 41.2 24.3 30 7 19.9 23.1 24.6 21.3 31.1 31.7 33.1 64.6 41.1 24.6 30.2 40.1 34.3 37.8 23.3 34.2 34.8 40.0 24.3 31 7 19.5 25.6 30.0 19.2 46.6 48.0 31.1 68.5 62.0 23.9 33.2 33.0 33.5 34.4 23.2 33.9 33.8 38.7 25.6 1 8 19.9 24.9 32.0 18.2 71.8 52.5 30.1 68.3 86.7 23.7 33.1 25.3 38.1 32.4 22.5 33.6 33.0 38.0 25.7 2 8 19.7 24.0 28.7 17.6 48.0 49.3 30.5 64.2 84.0 22.3 33.2 22.7 35.9 33.2 22.6 31.9 32.4 36.7 25.2 3 8 19.2 24.5 28.8 17.4 34.7 32.1 32.4 78.0 74.8 21.6 30.8 24.2 33.3 35.8 25.1 30.0 31.9 35.2 24.3 4 8 19.2 21.9 25.6 17.3 30.2 25.1 35.6 135.0 60.7 21.5 32.2 24.0 28.5 32.4 25.9 28.3 31.4 34.0 23.4 5 8 20.6 21.1 24.0 17.5 28.0 23.4 37.8 125.0 51.2 20.3 30.3 23.0 26.8 29.1 26.5 26.4 31.0 33.7 23.3 6 8 24.9 20.4 23.1 17.9 26.6 24.4 35.5 85.6 47.3 20.6 28.9 22.1 26.8 26.9 27.2 25.5 33.6 33.3 23.0 7 8 25.7 20.1 22.5 17.4 27.2 23.2 29.6 63.8 42.9 21.3 27.4 21.5 37.3 25.8 25.9 24.7 35.8 32.4 22.4 8 8 23.0 20.8 22.4 16.7 34.2 22.9 26.9 55.2 39.8 20.9 33.2 20.9 60.4 40.3 25.2 24.6 38.4 33.0 21.9 9 8 21.2 24.1 22.4 16.5 42.3 22.7 25.5 59.5 39.1 20.9 42.6 20.5 65.9 37.2 24.6 24.6 39.6 41.9 21.8 10 8 19.8 26.5 22.1 16.3 35.4 26.4 23.9 57.7 42.4 25.3 38.3 20.7 68.6 32.1 24.3 24.3 40.8 44.1 22.0 11 8 19.1 30.0 21.8 16.0 29.8 22.3 23.8 64.9 61.2 24.5 31.0 20.1 72.1 32.5 24.0 23.9 40.1 46.9 22.9 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 108 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 12 8 18.5 40.1 21.6 15.9 28.9 20.3 23.5 56.2 55.9 21.1 29.6 19.7 74.9 29.7 23.6 23.1 39.4 49.1 23.2 13 8 18.1 46.4 22.1 15.7 32.9 22.2 23.5 43.8 45.9 22.5 29.5 19.4 80.2 27.8 23.0 22.5 38.2 50.8 22.6 14 8 17.4 46.5 22.9 15.6 43.9 30.2 23.8 43.0 42.5 24.8 32.9 19.1 81.2 28.9 22.2 22.4 37.6 51.8 21.1 15 8 17.0 84.5 23.2 15.4 57.2 29.2 23.8 39.7 45.4 24.2 34.6 18.8 75.9 27.3 21.8 22.1 37.1 49.3 20.7 16 8 16.8 85.6 22.9 15.8 71.1 26.8 23.2 37.4 51.2 21.0 33.6 18.8 71.2 27.2 21.5 21.8 37.9 47.1 22.4 17 8 16.7 60.8 21.7 15.6 52.2 27.9 23.2 36.5 57.0 19.7 29.4 18.8 69.0 28.0 21.2 21.8 35.2 45.3 22.4 18 8 16.8 43.2 21.2 15.4 39.5 28.5 24.2 34.8 98.5 18.9 30.4 19.0 53.1 28.9 20.9 21.7 33.8 42.7 22.8 19 8 17.2 36.6 21.4 15.7 34.1 25.3 23.0 33.1 126.0 18.4 26.7 20.4 45.4 36.0 20.3 20.9 33.0 40.0 24.8 20 8 18.3 36.6 22.7 15.4 31.8 25.0 22.6 32.4 135.0 17.5 24.8 20.8 42.1 51.0 19.7 20.3 32.3 37.8 24.9 21 8 18.2 34.2 22.6 15.2 31.6 22.7 23.4 32.0 84.6 21.7 24.3 20.3 41.2 61.6 19.4 20.0 31.5 36.4 24.6 22 8 17.8 32.5 21.8 15.0 30.5 21.4 22.9 31.9 74.2 39.9 30.8 19.4 53.5 90.4 19.2 19.7 31.0 33.6 24.6 23 8 17.1 38.0 20.8 15.1 33.8 20.4 22.8 31.6 64.5 54.5 34.5 18.6 53.0 67.8 19.7 19.4 30.6 32.3 24.3 24 8 16.7 36.2 19.6 16.0 52.5 21.5 22.3 29.5 57.6 39.4 35.2 18.2 49.5 51.4 20.3 19.3 30.4 33.0 24.3 25 8 16.6 33.0 19.1 16.0 86.2 21.1 22.0 28.7 53.5 39.6 37.8 17.9 44.8 43.5 20.9 18.8 30.1 29.7 24.3 26 8 16.4 30.6 18.6 15.4 79.6 19.8 21.7 27.7 54.6 49.0 68.1 17.9 46.4 38.4 21.6 18.5 30.0 28.3 24.0 27 8 16.0 31.0 18.5 15.3 53.8 20.6 21.4 27.5 48.6 43.0 90.9 17.6 82.0 35.6 20.9 18.0 29.7 27.5 24.0 28 8 16.1 27.3 18.4 15.2 46.4 20.0 21.5 27.1 44.9 35.9 79.2 17.3 79.1 34.2 20.1 17.9 29.6 26.8 24.2 29 8 18.0 25.8 17.9 14.9 44.8 19.5 23.9 26.8 44.7 28.3 87.2 17.0 52.9 32.8 19.7 17.6 29.6 26.2 24.0 30 8 18.8 25.0 17.5 14.2 43.0 19.4 27.1 26.8 46.0 25.7 118.0 17.0 41.1 30.7 19.4 17.3 29.3 25.6 23.9 31 8 18.9 24.6 18.3 14.2 42.2 19.3 25.6 26.5 60.0 26.6 92.9 16.8 41.2 28.8 18.8 17.1 29.3 25.7 23.5 1 9 18.1 24.2 17.9 13.8 38.6 18.8 24.9 26.4 72.3 25.1 67.5 16.8 39.7 27.4 18.3 17.3 29.6 25.5 24.2 2 9 17.7 23.4 17.6 13.6 35.2 18.5 24.3 25.8 58.7 23.9 54.4 16.6 38.7 26.3 18.2 17.3 30.4 24.9 24.3 3 9 16.5 22.7 17.1 13.5 34.4 18.2 24.3 25.3 55.4 22.5 48.7 16.5 36.0 25.5 18.2 17.3 33.1 24.3 24.0 4 9 16.1 22.1 17.0 13.3 37.3 18.0 23.5 25.8 50.7 21.4 44.0 16.6 34.8 25.5 18.4 17.6 34.5 24.0 23.4 5 9 20.7 21.8 16.8 13.3 38.6 18.4 22.7 29.6 50.6 21.4 41.3 17.1 33.8 24.8 21.4 17.8 33.9 23.8 23.0 6 9 43.9 21.4 16.6 13.2 38.3 18.3 21.8 30.9 65.9 20.9 42.2 18.2 32.4 24.5 24.1 17.4 33.3 22.6 22.7 7 9 33.7 20.3 16.4 13.3 42.7 17.4 21.1 26.2 63.1 20.3 41.1 22.1 31.1 24.0 25.7 17.3 33.0 22.1 22.4 8 9 22.8 20.8 16.2 15.1 35.8 18.4 19.7 26.0 46.8 21.7 40.5 27.8 30.0 25.2 26.5 17.0 32.8 22.0 22.4 9 9 19.0 24.0 16.0 14.3 32.4 18.5 18.9 34.8 41.1 22.8 45.1 23.8 29.3 38.2 27.2 16.8 32.3 21.5 22.1 10 9 17.2 41.6 16.0 13.5 30.3 17.2 18.9 44.3 42.9 22.4 45.2 19.6 28.8 41.2 28.4 16.8 31.4 21.2 22.1 11 9 16.4 28.7 15.8 13.4 29.4 17.0 19.8 51.2 41.5 22.4 45.1 16.9 28.3 37.1 30.4 16.8 30.6 20.9 21.8 12 9 16.0 27.3 15.8 13.0 27.9 16.7 22.0 59.3 47.4 27.7 40.0 16.2 27.9 33.5 34.6 17.5 30.4 20.4 21.5 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 109 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 13 9 15.7 39.8 15.8 13.0 26.3 16.6 21.1 46.0 51.2 38.3 37.1 15.8 27.5 29.8 37.5 17.9 30.0 20.3 21.5 14 9 16.1 28.1 15.6 13.8 25.6 16.3 20.5 38.9 59.5 26.0 34.9 15.6 26.8 27.0 36.8 18.2 29.4 20.0 21.3 15 9 16.0 30.2 15.6 15.5 25.5 16.2 20.1 61.0 65.2 19.9 33.0 15.2 26.2 25.4 36.0 18.8 29.6 19.4 21.5 16 9 16.0 26.2 15.4 18.3 25.6 16.0 20.4 127.0 62.8 19.8 32.2 15.0 25.6 24.6 34.0 19.4 30.0 19.1 21.9 17 9 16.0 25.8 15.6 24.9 24.7 16.0 19.7 118.0 61.1 19.4 33.8 14.8 25.2 24.1 33.2 19.6 30.6 18.8 22.8 18 9 16.2 24.6 17.2 22.9 24.2 15.8 19.1 78.5 59.5 18.8 40.2 14.6 25.9 23.6 31.9 19.4 31.6 18.8 24.3 19 9 16.4 28.1 20.8 17.6 23.1 15.7 19.1 54.8 58.4 18.4 41.8 14.4 32.4 23.2 30.5 18.9 33.1 18.8 25.5 20 9 15.7 28.6 21.5 19.0 22.8 16.0 18.9 45.2 56.8 19.0 40.2 14.2 38.0 22.6 28.9 18.7 30.5 18.5 26.5 21 9 15.1 30.2 18.2 19.7 22.9 16.2 24.0 39.7 56.8 21.0 39.5 14.2 34.5 22.3 27.7 18.2 27.8 18.2 27.5 22 9 15.1 31.8 16.5 17.8 22.4 16.5 21.6 35.9 44.4 21.4 40.3 14.0 28.6 22.1 27.4 17.9 26.4 18.2 28.0 23 9 15.5 27.1 15.6 15.9 21.8 16.3 19.5 34.0 39.3 19.0 46.7 14.0 26.4 21.5 26.5 17.9 24.5 17.9 26.5 24 9 15.1 23.6 15.6 14.6 21.7 16.2 18.8 33.7 35.3 17.7 43.4 13.8 25.8 22.2 25.3 17.9 23.3 17.6 24.3 25 9 15.0 22.2 15.5 13.9 27.1 16.7 18.5 35.2 33.8 17.1 43.5 13.8 25.5 22.2 24.3 17.6 22.5 17.6 22.3 26 9 14.8 21.5 15.0 14.1 46.2 19.5 18.4 34.0 33.3 17.0 36.8 13.6 24.9 21.8 23.9 17.6 22.4 18.8 21.5 27 9 14.4 21.2 14.6 14.7 54.8 19.5 17.5 33.2 34.5 16.6 32.6 13.6 24.3 21.4 24.7 17.6 22.1 18.8 20.9 28 9 14.0 23.1 14.4 17.6 36.9 19.3 17.4 32.1 34.2 16.2 32.4 13.4 23.7 21.1 24.6 17.6 22.1 18.5 20.6 29 9 13.8 25.8 14.3 16.9 27.4 18.6 17.2 31.8 33.4 16.0 30.3 13.4 23.3 20.5 24.1 17.3 21.8 18.8 20.3 30 9 13.4 25.7 14.4 17.0 24.3 16.9 17.9 28.7 33.5 17.1 28.7 13.2 22.5 21.1 23.9 17.0 21.2 21.2 20.5 1 10 13.0 22.8 14.2 14.4 23.0 16.6 18.3 27.6 30.8 17.8 28.0 13.2 21.3 23.4 23.6 16.8 20.7 20.3 23.9 2 10 11.7 21.5 14.0 13.8 22.9 16.0 17.4 26.5 29.2 16.7 26.9 13.0 20.1 26.7 23.3 16.6 19.7 19.0 28.2 3 10 11.5 20.7 13.8 13.8 22.2 15.8 17.1 26.3 28.0 16.4 26.4 12.9 21.0 30.7 23.2 16.6 19.3 17.9 23.8 4 10 11.4 20.8 13.6 13.7 21.8 19.4 17.0 25.9 27.3 16.6 26.2 12.7 22.5 23.8 22.8 16.4 19.0 17.1 21.4 5 10 11.2 22.4 13.6 13.1 20.6 17.4 16.8 24.8 28.1 15.9 25.5 12.7 22.2 22.4 22.7 16.2 18.9 16.6 20.8 6 10 11.2 23.7 14.1 13.0 20.7 16.0 16.8 25.5 27.6 15.9 25.4 12.9 22.1 21.4 22.5 16.2 18.3 16.2 19.3 7 10 11.1 21.8 16.0 12.8 21.1 15.3 16.7 33.1 37.2 15.5 24.1 13.6 21.7 19.6 22.4 16.1 17.5 15.8 18.7 8 10 11.1 21.1 16.7 12.8 20.3 14.9 16.7 47.0 39.4 14.8 27.7 16.3 21.0 18.8 22.1 16.4 17.0 15.6 17.9 9 10 10.9 20.1 17.5 12.8 20.2 15.3 16.5 45.6 31.3 16.2 29.0 16.0 19.9 18.2 21.8 17.3 16.8 15.4 17.3 10 10 10.8 19.4 16.3 13.7 21.3 15.2 16.5 77.8 28.2 15.9 24.7 15.2 19.7 17.9 21.7 18.3 16.4 15.6 17.3 11 10 10.5 18.8 15.1 15.7 24.5 14.7 16.5 73.0 26.2 15.5 29.6 14.6 20.0 17.6 21.2 18.2 16.2 17.0 17.5 12 10 10.3 18.3 14.6 16.8 20.5 14.5 16.5 51.6 27.5 14.7 33.1 14.3 20.0 17.6 21.0 18.2 16.0 19.6 19.5 13 10 10.2 18.4 14.4 20.8 19.0 14.1 16.3 43.6 36.9 14.6 37.8 14.3 19.4 17.4 20.3 17.7 15.8 20.2 23.4 14 10 10.0 19.3 14.2 16.6 18.8 16.0 16.8 44.0 40.3 14.5 46.3 15.4 18.8 17.3 19.5 18.9 15.6 19.2 23.8 SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 110 Small Hydro Madagascar ESMAP / The World Bank Etude de préfaisabilité de l’aménagement hydroélectrique du site de Mahatsara 15 10 9.9 19.8 14.0 14.5 18.2 39.2 22.9 48.9 44.3 14.4 39.4 21.3 18.0 17.1 19.0 19.1 15.4 17.1 21.1 16 10 10.5 18.8 14.1 14.4 18.0 29.5 21.6 43.6 38.5 14.3 74.5 42.5 17.9 17.0 18.4 19.1 15.2 15.7 18.8 17 10 14.2 17.8 14.3 13.3 18.0 22.2 18.0 35.6 32.7 16.0 52.1 36.5 17.6 16.9 20.6 19.5 15.0 15.0 17.1 18 10 14.0 18.1 14.2 12.7 18.3 19.2 16.1 35.1 30.4 20.0 36.0 28.0 17.3 16.8 54.1 20.0 16.1 14.7 16.0 19 10 16.1 21.5 14.1 13.1 28.1 22.1 16.0 31.0 27.5 21.8 33.8 23.2 17.0 18.4 33.7 20.3 22.0 15.1 15.1 20 10 16.2 23.0 15.5 13.5 26.4 17.6 16.0 35.8 33.4 18.8 29.5 20.1 16.6 21.0 24.3 19.8 27.0 17.4 14.8 21 10 14.3 24.9 21.4 13.8 22.2 16.8 16.0 29.6 31.7 16.8 27.7 17.8 16.4 22.3 22.1 19.3 20.7 22.2 14.4 22 10 14.8 43.8 21.8 13.4 19.9 15.5 15.5 27.4 28.3 18.1 27.9 16.7 16.2 21.4 21.3 18.7 17.8 25.8 14.2 23 10 13.6 33.1 21.2 12.7 19.7 14.7 15.0 26.6 29.0 17.2 26.8 16.5 16.2 19.6 21.0 18.5 16.8 31.3 14.0 24 10 13.2 43.5 20.6 12.4 18.4 19.1 14.7 24.1 34.6 16.2 25.2 19.1 17.0 18.2 20.3 18.2 16.4 54.8 13.6 25 10 12.9 29.0 20.0 12.4 17.8 15.1 14.2 23.7 30.5 16.4 23.0 21.7 21.5 17.9 19.7 17.8 16.0 37.3 13.5 26 10 13.0 29.0 19.3 12.4 16.8 16.8 14.1 23.6 30.6 16.8 20.2 20.0 24.4 18.3 19.1 17.6 15.8 26.3 14.7 27 10 14.1 26.4 17.7 12.3 16.6 17.4 15.4 23.6 25.2 15.6 21.4 17.5 20.8 18.2 19.1 18.2 15.4 22.6 20.0 28 10 12.7 24.7 16.7 12.0 16.3 15.9 15.4 23.1 23.6 14.7 27.1 16.0 18.7 17.9 18.6 18.2 15.2 21.9 25.3 29 10 11.8 28.8 16.2 11.9 16.1 15.2 15.1 25.2 22.9 14.1 33.9 15.1 17.7 17.6 18.2 18.7 14.8 21.1 25.4 30 10 11.6 27.6 15.5 11.7 15.7 14.3 15.0 32.3 22.3 14.1 40.5 14.5 17.5 17.2 17.9 28.6 14.6 26.9 23.9 31 10 11.6 29.5 15.0 11.5 15.6 14.5 22.9 29.9 22.2 13.8 48.6 14.3 17.3 16.9 18.4 26.7 14.6 33.8 #N/A SHER / Mhylab / ARTELIA-Madagascar Avril 2017 Page 111