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Analyse technico-économique du choix de la crue de projet dans le dimensionnement des ouvrages hydrauliques
THEME :
Analyse technico-économique du choix de la crue de projet pour le dimensionnement des
ouvrages hydrauliques routiers
application a l’etude de faisabilite technico-économique, environnementale et technique détaillée des travaux de

construction et de bitumage des voies de contournement de la ville de ouagadougou
MEMOIRE POUR L’OBTENTION DU DIPLOME

D’INGENIEUR DE L’EQUIPEMENT RURAL
présenté et soutenu publiquement le 02 juillet 2008 par
TIROGO Justine marie T.
Travaux dirigés par : Dr. Harouna KARAMBIRI

Enseignant- Chercheur
UTER GVEA
Dr. Mahaman OUDRAOGO
Bureau d’études AGEIM
Jury d’évaluation du stage :

Président : Dr. Hamma YACOUBA
Membres et correcteurs : Dr. Harouna KARAMBIRI

Dr. Angelbert BIAOU
Promotion 2007/2008
Année 2007/2008 TIROGO Justine
Promotion 2007/2008
Analyse technico-économique du choix de la crue de projet dans le dimensionnement des ouvrages hydrauliques routiers
Année 2007/2008 I TIROGO Justine

DEDICACE
« Comment rendrai-je au Seigneur tout le bien qu’il m’a fait ?

J’élèverai la coupe du salut, j’invoquerai le nom du Seigneur. » Ps 115
Je dédie ce mémoire
A mes parents
A mes frères et sœurs
A mon fidèle ami YOFE jean Marc
A tous mes amis
Que Dieu nous bénisse, nous protège et guide nos pas sur le chemin du Salut !!
Amen !!!
Année 2007/2008 II TIROGO Justine

REMERCIEMENTS
La rédaction de ce mémoire a été rendue possible grâce au concours de différents acteurs tant au niveau
du 2iE qu’au niveau du bureau d’études AGEIM- Ingénieurs Conseils.
C’est l’occasion pour nous, de témoigner de notre reconnaissance à toutes ces personnes qui n’ont
ménagé aucun effort pour la réussite de ce travail.
Nous adressons particulièrement nos remerciements à l’endroit de:
 M. Tiraogo Hervé OUADRAOGO, Directeur du bureau d’études AGEIM pour nous

avoir permis de faire notre mémoire de fin de formation dans sa structure ;
 Dr Mahaman OUADRAOGO qui a mis les moyens nécessaires pour l’aboutissement de

ce travail et qui nous a toujours réservé un bon accueil et un bon cadre de travail ;
 M. Harouna KARAMBIRI, enseignant- chercheur au 2iE, pour son entière

disponibilité à nous guider et orienter notre travail dans le souci d’aboutir à des
résultats fiables ;
 M. Cellou DIALLO pour son entière disponibilité et son soutien pour la réalisation de
ce travail ;
 M. Ismaïla GUEYE Enseignant au 2iE , qui n’a pas manqué de nous soutenir dans
notre travail ;
 Tout le corps professoral du 2iE ;
 Tout le personnel de AGEIM- IC.
Enfin notre gratitude va à l’endroit de nos amis de promotion pour leur solidarité.
Année 2007/2008 III TIROGO Justine

LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS
AGEIM : …………….Agence d’études d’Ingénierie et de Maîtrise d’œuvre
CIEH : ………………Comité Interafricain d’Etudes Hydraulique
FAO :……………….. Food and Agriculture Organization of the United Nations

(Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture)
IC : ………………….Intervalle de confiance
IGB :…………………Institut Géographique du Burkina
IRD :…………………Institut de Recherche pour le Développement
ORSTOM : …………Office de la Recherche Scientifique et Technique Outre-Mer
RN : ………………….Route Nationale
2iE :………………… Institut international d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement
Année 2007/2008 IV TIROGO Justine

LISTE DES TABLEAUX, FIGURES, CARTES ET EQUATIONS
 Liste des tableaux

Tableau 1: Choix de la période de retour en fonction des zones à protéger ............................. 8
Tableau 2: Récapitulatif de la détermination des paramètres de calcul de débit .................... 25
Tableau 3: Débits de crue pour toute les périodes de récurrence étudier................................ 27
Tableau 4: Section d’ouvrage, vitesse moyenne et pente critique .......................................... 28
Tableau 5 : Eléments quantifiés .............................................................................................. 30
Tableau 6 : Coût des ouvrages ................................................................................................ 31
Tableau 7: Risque de défaillance des ouvrages et surcoût du choix par rapport à la crue de
période retour de 10 ans ........................................................................................................... 42
 Liste des Figures

Figure 1: Coût des dommages, coût des ouvrages et protection optimale ................................ 8
Figure 2: Plan de localisation de la zone du projet.................................................................. 14
Figure 3: Cartographie des bassins versants de la zone d’études ............................................ 19
Figure 4: Schéma représentatif des zones urbaine et rurale .................................................... 20
Figure 5: Moyennes mobiles de la station de Ouagadougou ................................................... 23
Figure 7: coût ouvrages- surface bassins (S < 20 km²) ........................................................... 34
Figure 8: coût ouvrages- surface bassins (KR10 < 30) ........................................................... 35
Figure 9: coût ouvrages- surface bassins (40< KR10< 60) ..................................................... 35
Figure 10: période de retour – surcoût par rapport aux ouvrages dimensionné avec une crue
décennale .................................................................................................................................. 37
 Liste des équations

Équation 1: Formule de la méthode ORSTOM pour l'estimation de la crue décennale ......... 10
Équation 2: Formule de la méthode CIEH pour l'estimation de la crue décennale ................ 10
Équation 3: Formule de la méthode rationnelle pour l'estimation de la crue décennale......... 11
Équation 4: Modèle de Caquot pour l'estimation des débit de crue ........................................ 12
Équation 5: Coefficient du Gradex ......................................................................................... 21
Année 2007/2008 V TIROGO Justine

Analyse technico-économique du choix de la crue de projet pour le dimensionnement des ouvrages hydrauliques routiers
SOMMAIRE
I- INTRODUCTION ............................................................................................................................................. 3
I-1- CONTEXTE GENERAL DE L’ETUDE ............................................................................................................. 3

I-2- PROBLEMATIQUE........................................................................................................................................ 4
I-3- ORGANISATION DU MEMOIRE .................................................................................................................... 5
II- OBJECTIFS ET HYPOTHESES ................................................................................................................... 6
II- 1- OBJECTIF .................................................................................................................................................. 6

II-2- HYPOTHESES DE RECHERCHE .................................................................................................................. 6
III- REVUE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LE CALCUL DE LA CRUE DE PROJET................................... 7
III-1- CHOIX DE LA PERIODE DE RETOUR ......................................................................................................... 7

III-1-1- Choix en fonction du risque encouru ............................................................................................. 7
III-1-2- Choix en fonction des critères économiques ................................................................................. 8
III-1-3- Choix en fonction de la durée de vie de l’ouvrage ........................................................................ 9
III-2- METHODES DE CALCUL DE LA CRUE DE PROJET .................................................................................... 9
III-2-1-Méthode ORSTOM .......................................................................................................................... 9
III-2-2- Méthode CIEH .............................................................................................................................. 10
III-2-3- Méthode rationnelle ...................................................................................................................... 11
III-2-4- Modèle de Caquot.......................................................................................................................... 11
IV- MATERIEL ET METHODE .......................................................................................................................13
IV-1- PRESENTATION DU PROJET.................................................................................................................... 13

IV-2- CADRE GEOGRAPHIQUE DU PROJET DES VOIES DE CONTOURNEMENT ................................................ 13
IV-3- CHOIX DE LA ZONE D’ETUDE ................................................................................................................. 15
IV-4- CARACTERISTIQUES DU MILIEU NATUREL DE LA ZONE D’ETUDE ........................................................ 15
IV-4-1- Relief .............................................................................................................................................. 15
IV-4-2- Climat ............................................................................................................................................. 15
IV-4-3- Végétation ...................................................................................................................................... 16
IV-4-4- Hydrographie ................................................................................................................................. 16
IV-4-5- Les sols ........................................................................................................................................... 16
IV-5- COLLECTES DES DONNEES ..................................................................................................................... 17
IV-5-1- données cartographiques ............................................................................................................... 17
IV-5-1- Données pluviométriques .............................................................................................................. 17
IV-5-1- Données relatives au projet des voies de contournements ........................................................... 17
IV-6- TRAITEMENT DES DONNEES, SIMULATIONS ET CALCULS ..................................................................... 18
IV-6-1- Etude hydrologique ....................................................................................................................... 18
IV-6-2-Dimensionnement des ouvrages ..................................................................................................... 21
IV-6-3- Etudes économiques ...................................................................................................................... 22
Année 2007/2008 -1- TIROGO Justine

V-RESULTATS ET ANALYSE .........................................................................................................................23
V-1- ETUDES HYDROLOGIQUES....................................................................................................................... 23

V-1-1- Détermination des paramètres de calcul ........................................................................................ 23
V-1-2- Détermination des débits de crues ................................................................................................. 26
V-2-DIMENSIONNEMENT DES OUVRAGES ....................................................................................................... 27
V- 2- 1- Calcul des sections hydrauliques .................................................................................................. 27
V-2-2- Composant du corps de l’ouvrage et ouvrages de protection........................................................ 29
V-3- CALCUL DE QUANTITE DE MATERIAUX ET ESTIMATION DU COUT DES OUVRAGES ............................... 30
V-4- ANALYSE TECHNICO- ECONOMIQUE ....................................................................................................... 32
V-4-1- Etude de la relation entre les différents paramètres ...................................................................... 32
V-4-2- Analyse de la variation du coût des ouvrages par rapport à la crue décennale ............................ 36
VI-1- Choix de la crue de projet sur la base de l’incidence financière ................................................... 39
VI-2- Limites de l’analyse économique..................................................................................................... 39
V-3- Recommandation pour le choix de la crue de projet ........................................................................ 40
VII. CONCLUSION GENERALE ET RECOMMANDATIONS ...................................................................44
VIII. BIBLIOGRAPHIE .....................................................................................................................................46
IX. ANNEXES ......................................................................................................................................................48
A. Données de base .................................................................................................................................................. 49

B. Paramètres de calcul des débits de crue ............................................................................................................... 56
C. Détermination des débits de crue ......................................................................................................................... 61
D. Dimensionnement des ouvrages hydrauliques ..................................................................................................... 64
E. Coûts estimatifs des ouvrages .............................................................................................................................. 74
F. Glossaire............................................................................................................................................................... 83

I- INTRODUCTION
I-1- Contexte général de l’étude
L’eau constitue une des conséquences premières des problèmes de dégradations des voies.
Les problèmes liés à l’eau s’observent au niveau de la traversée de grandes rivières, du
franchissement de petits cours d’eau, de l’écoulement des eaux de pluies…
Ces problèmes trouvent leur solution dans la mise en place d’ouvrage de franchissement
(buses, dalots, radiers submersibles, ponts…). Le dimensionnement de ces ouvrages requiert
la définition d’un certain nombre de paramètres qui sont plus ou moins décisifs dans la
sécurité qu’ils offrent. L’un des paramètres important dans la conception de ces ouvrages est
la crue de dimensionnement dite "crue de projet".
Le choix de cette crue est assez délicat, surtout dans des zones ne disposant pas de longues
séries de données historiques sur les cours d’eau. C’est le cas de l’Afrique en général, et de
l’Afrique francophone en particulier, où les réseaux de mesures hydrométriques se sont
effondrés depuis le désengagement de l’ORSTOM (actuellement IRD). Dans ces régions,
l’estimation de la crue de projet fait appel à des méthodes de prédétermination. Compte tenu
des nouvelles conditions climatiques et environnementales, les conditions d’écoulement de la
plupart des petits bassins versants sahéliens ont été modifiées et l’on note une tendance à
l’augmentation des écoulements de surface (Mahé et coll., 2005).
Au Burkina, le changement climatique ne se traduit pas par une réduction des précipitations
mais par leur plus grande imprévisibilité. Il est marqué par des pluies qui tombent sous la
forme de violentes et brèves averses (Egelon, 2008). Ces dernières années, on a observé
beaucoup de dégâts liés à des crues dans l’ensemble du pays sur des ouvrages. En 2007, des
zones comme, Ouagadougou, Gorom- Gorom, Ouahigouha, etc. ont connu beaucoup de
dommages surtout matériels avec des destructions d'ouvrages (ponts, digues), de maisons, des
submersions de champs de culture, des isolements de villages, etc (Zongo, 2007).
Le choix de la crue de projet pour le dimensionnement des ouvrages hydrauliques est donc
très délicat dans ces conditions. Cependant, Les termes de références de plusieurs projets de
route au Burkina imposent l’utilisation de la crue décennale pour le dimensionnement des
ouvrages. De nos jours, avec les nouvelles conditions climatiques et environnementales, le
sous- dimensionnement des ouvrages de franchissement est très fréquent étant donné que le
choix de la période récurrence se fait très souvent de façon arbitraire. Ce choix est souvent fait

en fonction des facteurs hydrologiques et économiques mais il demeure suggestif dans la

mesure où à l’état actuel, il n’existe pas de critères clairement définis permettant de faire ce
choix.
Face à toutes ces insuffisances, nous nous proposons de mener une étude dont les résultats
vont guider le choix de la crue de projet en tenant compte du niveau de protection et des
critères économiques. Cette étude s’applique aux ouvrages du projet des voies de
contournement de la ville de Ouagadougou.
I-2- Problématique
Le dimensionnement des ouvrages pour le franchissement des cours d’eau nécessite la

définition d’une crue dite "crue de projet" et par conséquent le choix de la période de retour.
C’est ce choix qui fixe le niveau de protection que vont offrir les ouvrages. Il est donc
important de le justifier.
La mise au point bibliographique sur la question, nous montre qu’à nos jours les critères
utilisés pour le choix des périodes de retour ne sont pas clairement définis. En nous basant sur
les critères cités dans la revue bibliographique, nous pouvons dire qu’il existe une certaine
logique dans le choix de la période de retour. Cependant, nous constatons qu’il se fait dans la
pratique par tâtonnement parce que n’étant basé sur des supports fiables.
Les aménagistes sont amenés à calibrer les ouvrages sur des fréquences de crues plus faibles
pour ramener les ouvrages à une taille abordable, mais au risque de les voir déborder plus
souvent.
Le choix de la période de retour peut pourtant se faire à la suite d’une justification financière.
Cette justification doit permettre de faire un choix optimal en comparant le coût de
l’assainissement à celui des dommages pour un ensemble de périodes de retour. A défaut de
cela, ce choix peut se faire sur la base d’une analyse de l’incidence financière des crues de
période de retour croissante.
L’étude que nous menons se propose donc d’apporter un outil d’aide à la décision pour la
définition du niveau de protection (inversement du risque associé), par une analyse
économique, fonction du niveau de risque considéré.

I-3- Organisation du mémoire
Le mémoire est organisé selon le plan suivant :
 La partie II définit les objectifs et hypothèses du travail ;
 La partie III présente une synthèse de la revue bibliographique sur le calcul de la crue
de projet.
 La partie IV présente les éléments qui ont servi de supports de travail ainsi que la
méthodologie utilisée. Elle présente le projet auquel l’étude est appliquée en donnant
ses objectifs, en justifiant le choix de la zone d’étude et en présentant cette zone. Elle
décrit également les différentes étapes par lesquelles nous sommes passés pour aboutir
aux différents résultats partant de la collecte des données jusqu’à l’obtention des
résultats ;
 La partie V présente les résultats des travaux partant des calculs hydrologiques et
hydrauliques à l’estimation du coût des ouvrages et les analyse;
 Dans la partie VI, les résultats des travaux sont discutés ;
 La partie VII dresse la conclusion des travaux réalisés et fait des propositions qui
peuvent guider le choix de la crue de projet ;
 La partie VIII présente les références bibliographiques de la documentation qui a été

utilisée pour la réalisation de cette étude.
 Dans la partie IX, plusieurs annexes présentes en détails les calculs intermédiaires, les
méthodes de calculs et la cartographie utilisée.
Enfin, un glossaire des principaux termes que ont été avons employés est donné à la fin du
document de manière à orienter le lecteur dans la compréhension du texte.

II- OBJECTIFS ET HYPOTHESES
II- 1- Objectif
Objectif général :
Cette étude vise à élaborer un outil d’aide à la décision pour la définition du niveau de
protection des ouvrages à travers un choix judicieux de la période de retour pour la
détermination de la crue de projet.
Objectifs spécifiques :
A partir du cas d’étude du projet des voies de contournement de la ville de Ouagadougou, les
objectifs spécifiques suivants ont été fixés :
- Estimer les crues de projet à partir des données pluviométriques et des caractéristiques
des bassins versants ;
- Faire une étude hydraulique sur les ouvrages projetés, en les dimensionnant avec les
protections nécessaires pour différentes périodes de retour ;
- Estimer le coût des ouvrages et faire une étude sur l’incidence financière du choix de
période de retour de plus en plus élevé ;
- Faire des propositions qui peuvent guider le choix de la période de retour pour le
dimensionnement des ouvrages hydrauliques en fonction du coût et du niveau de
risque associé.
II-2- Hypothèses de recherche
 L’analyse économique occupe une place important dans le choix de la crue de projet
pour le dimensionnement des ouvrages hydrauliques ;
 Le coût d’investissement pour la réalisation des ouvrages ne croît pas de manière
proportionnelle avec la crue de projet ;
 Les ouvrages hydrauliques peuvent être dimensionnés avec une crue de projet plus
élevée (période de retour grande) sans occasionner un surcoût financier significatif ;

III- REVUE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LE CALCUL DE LA CRUE DE PROJET
Le calcul de la crue de projet inclut deux éléments importants : le choix d’une période de
retour et l’estimation de la crue par une méthode donnée.
III-1- Choix de la période de retour
Le choix de la période de retour doit se faire de façon judicieuse car c’est elle qui fixe le
niveau de protection que va offrir les ouvrages de franchissement.
La fréquence à retenir pour le dimensionnement des ouvrages devra viser un optimum entre
coût d’investissement d’un coté, et dommages et risque de ruine des ouvrages de l’autre. On
conçoit que les dommages puissent être d’autant moins élevés et inacceptables que la
circulation est forte et que le rôle économique et social de la voie est important. Ainsi la
période de retour est souvent choisie en fonction du risque encouru en cas de rupture
(importance de la voie, importance de la zone traversée…), de la taille du projet (possibilités
financières) et parfois de la durée de vie projetée de l’ouvrage.
III-1-1- Choix en fonction du risque encouru
Pour la plupart des cas, on adopte par défaut une période de retour égale à 10 ans.
Dans certains cas, le choix se fait en se référant aux indications suivantes (Hama, 1991) :
- Sur les grands axes routiers (route nationale par exemple), la crue adoptée pour le
dimensionnement des grands ouvrages est celle de fréquence centennale ou, à la rigueur
cinquantennale. Pour les petits et moyens ouvrages la période de retour de 20 ans ou de 25 ans
peut être admise.
- Sur les routes et pistes de desserte permanentes, les ouvrages sont dimensionnés pour
la crue décennale.
Ce choix dépend donc de l’importance du projet. Il peut aussi se faire par une différenciation
des zones à protéger. En effet, « si le risque est défini comme la rencontre entre un évènement
perturbateur (la pluie) et un évènement vulnérable (la zone à protéger) », on peut distinguer
trois types de zones (voir tableau 1) :

Tableau 1: Choix de la période de retour en fonction des zones à protéger
Type de zone Zones concernées

zones peu vulnérables périphérie, zones peu habitées, zones sans valeurs
économiques,….
zones vulnérables zone commerciale, zone industrielle,…
zones très vulnérables centre ville,…
Source : Cres F. (2001)
III-1-2- Choix en fonction des critères économiques
A ces considérations, pourront s’ajouter des considérations d’ordre économique dans la

mesure où une protection de période de retour élevée entraînera des coûts plus élevés pas
forcement compatibles avec les possibilités financières (Cres, 2001).
Pour des périodes de retour (T) supérieures à 10 ans, on constate que la crue de projet Qp (10)
est sensiblement proportionnelle à log (T). Ainsi le débit de crue centennal est environ le
double de la crue décennale. Si la période de retour choisie augmente, le débit de crue
augmente également ainsi que la section des ouvrages d’évacuation et leur coût.
Mais dans le même temps, le coût des dommages associé au risque d’inondation diminue
puisque le niveau de protection croit avec la grande période de retour. Il s’ensuit qu’il existe
théoriquement un choix optimal de la période de retour T, correspondant au minimum du coût
total : coût de l’assainissement + coût des dommage (figure 1).
Source : Morel A. (1996)

Figure 1: Coût des dommages, coût des ouvrages et protection optimale
Le choix de la période de retour pourrait donc se faire à la suite d’une justification

économique par le coût de l’assainissement et le coût des dommages. Les connaissances sur
l’évaluation du coût des dommages n’étant pas exactes à l’état actuel, on pourrait se contenter
d’évaluer l’incidence financière d’une période de retour plus élevée (Morel, 1996).

III-1-3- Choix en fonction de la durée de vie de l’ouvrage
Suivant la durée de vie projetée de l’ouvrage on peut se fixer une période de retour. Pour se
placer dans la sécurité il est conseillé de considérer une période de retour supérieure à la durée
de vie de l’ouvrage (Guinaudeau et coll., 2005).
D’après Guinaudeau (2005), Il y a près de 2 chances sur 3 pour qu'un ouvrage dimensionné
pour résister à une crue de durée de retour N, rencontre une crue plus importante dans les N
années à venir.
A travers ces différents points nous pouvons constater qu’il est délicat de choisir une
période de retour pour le dimensionnement des ouvrages hydrauliques. Le choix doit tenir
compte du niveau de risque admis, du coût économique et de la durée de vie projetée. Il
existe cependant des ébauches d’idées et des indications qui peuvent guider ce choix sans
toutefois le systématiser du fait du manque de support sur lequel on puisse se baser.
III-2- Méthodes de calcul de la crue de projet
Les méthodes utilisées pour l’estimation des crues sont principalement les méthodes
empiriques, historiques, déterministes et la modélisation hydrologique. La plupart de ces
méthodes ne peuvent pas être appliquées dans nos régions du fait du caractère non jaugé des
bassins.
Ainsi, nous allons nous intéresser aux méthodes déterministes qui sont les seules utilisées de
nos jours pour l’estimation des crues dans nos régions en particulier pour les bassins non
jaugés. Les principales méthodes les plus usitées en Afrique de l’Ouest dans le domaine de
l’hydraulique routière sont les méthodes ORSTOM et CIEH, la méthode rationnelle et la
méthode de Caquot (Nguyen, 1981).
III-2-1-Méthode ORSTOM
Cette méthode permet d’évaluer le débit de la crue décennale sur les bassins de la zone Sahel
et tropicale sèche. La zone géographique couverte s’étend de l’atlantique jusqu’à 24° de
latitude, entre les isohyètes annuelles 150-200 mm au nord et 1200 mm au sud. La méthode
s’applique à des bassins dont la superficie est située entre quelques dizaines d’hectares
jusqu’à 1500 km² (FAO, 1996)

Équation 1: Formule de la méthode ORSTOM pour l'estimation de la crue décennale
Q max, 10 = m x A x  x P10 x Kr10 x S/Tb
avec : Qmax10 : le débit maximum décennal en m3 /s,
m : le coefficient de majoration d'écoulement prenant en compte

le débit d'écoulement retardé estimé entre 1,03 et 1,15 au regard de la
perméabilité et de la taille des bassins ;
A : le coefficient d'abattement,
 : le coefficient de pointe,
P10 : la précipitation décennale ponctuelle journalière,
Kr10 : le coefficient de ruissellement décennal,
S : la superficie du bassin versant en km2,
Tb : le temps de base en secondes.
III-2-2- Méthode CIEH
Cette méthode a été mise au point sur la base de mesures et observations réalisées sur 162
bassins pour l’estimation de la crue décennale. Elle s’applique à des bassins versants
d’Afrique sahélienne et tropicale sèche dont la superficie est inférieure à 2500 km² et dont la
pluviométrie annuelle est inférieure à 2000 mm.
La méthode est présentée sous forme de formule de corrélation linéaire entre les différents
paramètres. Elle est traduite en abaques de deux à trois variables selon la zone climatique
dans laquelle on se trouve (FAO, 1996).
Équation 2: Formule de la méthode CIEH pour l'estimation de la crue décennale
Q10 = a Ss Panp Igi Kr10k Ddd

où : a, s, p, i, k, d... sont des coefficients à déterminer et,
Q10 : le débit de crue décennale (m3/s) ;

S : superficie du bassin (km2) ;
Ig : indice global de pente (m/km) ;
Pan : pluie annuelle moyenne (mm) ;
Kr10 : coefficient de ruissellement décennal (%) ;
Dd : densité de drainage (km-1)
Pm10 : la précipitation moyenne décennale en mm;
Année 2007/2008 - 10 - TIROGO Justine

Précisions des méthodes ORS TOM et CIEH

L’incertitude moyenne sur les valeurs observées est estimée à 20%.
D’après FAO (1996), l’erreur sur l’estimation du débit décennal est de l’ordre de grandeurs
des données (entre 50% et 100%) ; dans ces conditions, seule l’utilisation d’un grand nombre
de données peut garantir de bons résultats.
La précision avec laquelle les paramètres géomorphologiques (surface, indice globale de
pente, densité de drainage…) sont déterminés peut entraîner une erreur relativement
importante sur les résultats.
III-2-3- Méthode rationnelle
Elle s’applique aussi bien aux petits bassins versants ruraux que urbains dont les surfaces sont
limitées à 4 km².
Cette méthode est beaucoup utilisée pour l’estimation des crues sur des bassins urbains mais
elle comporte beaucoup de limites.
Théoriquement la méthode rationnelle surestime les débits dans la mesure où elle n’intègre en
rien les effets dynamiques du réseau, et notamment les effets de stockage. Par ailleurs cette
méthode est incapable de prendre toute incompatibilité structurelle du réseau (notamment
l’existence d’ouvrages spéciaux comme les bassins de retenue) et toute la complexité
fonctionnelle du réseau.
Équation 3: Formule de la méthode rationnelle pour l'estimation de la crue décennale
Q10 = 0,278 CIA

où :
C : le coefficient de ruissellement décennal
I : Intensité de l’averse en mm/h
A : superficie du bassin versant en km2
Q10 : débit à l’exutoire en m3/s
III-2-4- Modèle de Caquot
Ce modèle permet d’estimer les crues sur des bassins versants urbains et ne s’applique qu’à
des bassins ou groupement de bassins dont la surface est inférieure à 200 ha et les pentes
moyennes comprises entre 0,002 et 0,05 m/m. Elle n’est utilisée que pour des bassins versants
urbains homogènes et équipés de réseaux d’assainissement bien dimensionnés.

Elle peut être considérée comme une évolution de la méthode rationnelle. Elle intègre deux
autres phénomènes qui interviennent dans le ruissellement urbain :
- un stockage temporaire de l’eau dans le réseau
- la dépendance du temps de concentration du bassin versant au débit (elle prend en
compte donc la période de retour choisie)
Équation 4: Modèle de Caquot pour l'estimation des débit de crue
1 1 v (T ) w (T )
Q(T )  k ( M , T ) u (T )
C u (T )
I u (T )
A u (T )
où
Q (F) = débit maximal à l'exutoire de fréquence F, (en m3/s) ;
C = coefficient de ruissellement ;
I = pente moyenne du bassin (en m/m) ;
A = superficie du bassin versant en ha ;
K(M,T) , u(T), v(T), w(T) sont des fonctions dépendant des
coefficients de Caquot et de Montana.
Avec :
 b (T )
- K (M , T )  β + δ = 1.40 ; c = -0.41
6(    )
- u(T) = 1-b(T).f ε = 0.05 ; d = 0.507
0.84
- v(T) = c.b(T) µ = 0.19.M ; f = -0.287
w(T) = 1 – ε + d.b(T)
La connaissance des débits de crues est un problème fondamental pour le

dimensionnement des ouvrages. Cependant, les principales méthodes utilisées dans nos
régions peuvent présenter des résultats assez divergents pour un même bassin. Il est
difficile et délicat d’estimer avec certitude la plus part des paramètres de base intervenant
dans chacune de ces méthodes. Il s’en suit qu’il faudrait analyser les valeurs trouvées par
les différentes méthodes avant d’y opérer un quelconque choix.

IV- MATERIEL ET METHODE
IV-1- Présentation du projet
Dans sa nouvelle stratégie de développement du secteur des transports pour la période 2000-
2010, le gouvernement du Burkina Faso a élaboré un programme fixant de manière réaliste et
pragmatique les objectifs du secteur pour les cinq années à venir. Ces objectifs permettent
entre autre d’assurer une bonne structuration du réseau national afin de lui permettre de jouer
pleinement son rôle dans les actions de développement économique et des échanges
commerciaux.
Dans cet objectif de moderniser les infrastructures essentielles de transport et d’assurer de
façon durable la sécurité et la fluidité dans la circulation routière, le projet de construction et
de bitumage des voies de contournement de la ville de Ouagadougou a été initié. Ce projet
s’impose par l’observation de la dégradation des conditions de la circulation urbaine en
l’occurrence au niveau des entrées de la ville.
Le projet de construction et de bitumage des voies de contournement de la ville de
Ouagadougou permettra de résoudre essentiellement les problèmes de sécurité, de sûreté,
d’espace et de mobilité à l’intérieur de la ville de Ouagadougou.
Le groupement AGEIM/SETTING mène cette étude dont le but principal est la réalisation des
études environnementale, économique et technique d’exécution ainsi que l’élaboration d’un
dossier d’appel d’offres du projet de construction et de bitumage des voies de contournement
de la ville de Ouagadougou. Dans ces études, il y a le souci de faire des propositions assez
intéressantes techniquement et acceptables sur le plan financier. C’est dans la même optique
que nous faisons une analyse technico-économique du choix de la crue de projet dans le
dimensionnement des ouvrages hydrauliques de ce projet ; ceci, à cause de l’importance des
voies et du nombre d’ouvrages à réaliser pour assurer un franchissement des passages d’eau.
IV-2- Cadre géographique du projet des voies de contournement
La zone du projet se situe dans la région du Centre du Burkina Faso et concerne

principalement la province du Kadiogo. Elle se situe entre 2°00’ et 1°15’ de longitude ouest et
entre 12°45’ et 12°00’ de latitude nord.
La province du Kadiogo couvre une superficie de 2 854 km2 et se subdivise en une commune
urbaine à statut spécial, Ouagadougou regroupant 5 arrondissements (Baskuy, Bogodogo,

Boulmiougou, Nongr-Massom, sig-nonghin) et de six départements (Komki-Ipala, Komsilga,

Koubri, Pabré, Saaba, Tanghin-Dassouri) renfermant 148 villages.
Les voies de contournement prévues dans le cadre de ce projet, ceinturent la commune de
Ouagadougou et développent un linéaire de 125 km environ.
Le projet tel que indiqué par les termes de référence se subdivise en deux branches :
 une branche dite nord longue d’environ 65 km qui va de la RN4 à la RN1 en

traversant la RN3, la RN22 et la RN2 ;
 une branche dite sud longue de 60 km qui part de la RN4 à la RN1 en traversant
respectivement la RN5 et la RN6.
La localisation du projet de voies de contournement est présentée sur la figure 2.
Figure 2: Plan de localisation de la zone du projet

IV-3- Choix de la zone d’étude
La zone du projet est divisé en deux partie : une zone sud situé du coté de la branche sud et
une zone nord situé du coté de la branche nord comme décrit précédemment. Le nombre de
passages d’eau identifiés à partir de la cartographie et aussi par les levés topographiques sur le
terrain est au nombre de 53, soit 32 passages d’eau dans la zone Nord et 21 passages d’eau
dans la zone Sud
L’analyse technico-économique du choix d’une crue de projet pour le dimensionnement des
ouvrages hydrauliques va se faire sur la zone sud du projet des voies de contournement vu que
le nombre d’ouvrages est assez grand pour que l’étude puisse être menée jusqu’au bout .
La zone Sud du projet des voies de contournement se situe dans une zone susceptible d’être
urbanisée suivant les prévisions faites pour l’année 2010 (Nombré et coll, 1999). Les zones
urbanisées sont considérées comme étant des zones d’une grande importance nécessitant un
certain niveau de protection. De ce fait, le choix de la crue de projet doit se faire de façon
judicieuse en assurant une bonne protection de la zone sans pour autant engendrer des coûts
très élevés. C’est ce qui explique le choix de la zone sud comme zone d’application de notre
étude.
IV-4- Caractéristiques du milieu naturel de la zone d’étude
IV-4-1- Relief
A l’instar de l’ensemble du Burkina Faso, la zone du projet s’étend sur une pénéplaine
façonnée dans le massif précambrien. Ainsi le relief se caractérise par une monotonie dans la
majeure partie des cas avec des dénivellations peu marquées.
La zone du projet varie en altitude de 280 m à 350 m d’Est en Ouest. Quelques singularités
s’observent cependant dans la région par la présence de quelques points hauts constitués par
des collines birimiennes ou d’affleurements de roches nues (carte géologique du Burkina).
IV-4-2- Climat
Le climat est du type soudano- sahélien. Il est donc caractérisé par une alternance de deux
saisons: une saison sèche qui s’étend d’octobre à mai (8 mois) et une saison pluvieuse de juin
à septembre (4 mois).
De novembre jusqu’en février s’étend une saison sèche et fraîche et de mars jusqu’en mai
règnent la chaleur et l’humidité. La température moyenne oscille entre 14 et 35°C pour les
mois frais (novembre à févier) et entre 24 et 41°C pour les mois chauds (mars à mai).

La pluviométrie annuelle moyenne se situe entre 700 et 800 mm dans la zone sur la période
de juin à septembre.
IV-4-3- Végétation
Le type de climat décrit précédemment permet le développement d’une savane boisée,

arborée et arbustive avec un tapis herbacé plus ou moins discontinu. Parmi les espèces
rencontrées, on note des espèces sauvages provenant de la transformation de formations
végétales de forêts claires suite aux actions conjuguées de la péjoration climatique et de
l’anthropisation. On note aussi la présence de quelques espèces plantées. Les espèces les plus
rencontrées sont Acacia nilotica adansoni, Bauhinia rufescens, Caparis tomentosa, ,
Euphorbia balsamifera, Commiphora africana, Grewia florescens, Grewia villosa, Pterocarpus
lucens, Boscia senegalensis…
IV-4-4- Hydrographie
Le réseau hydrographique intercepté par les différentes voies de contournement projetés

appartient au bassin du fleuve Nakambé (ex. Volta blanche) qui s’étend autour de
Ouagadougou sur plus de 3 000 Km2.
Localisée plus précisément dans le sous bassin du Massili, la zone du projet est drainée par un
réseau hydrographique dense constitué essentiellement de bas-fonds et d’affluents périodiques
fortement tributaire des précipitations.
IV-4-5- Les sols
La ville de Ouagadougou est située sur une série de granites et migmatiques d’âge anté-
Birrimien fortement tectonisés et faillés. Cette caractéristique géologique permet d’identifier
des sols à majorité latéritique et argilo-latéritiques sur toute l’étendue de la zone du projet.
De façon particulière, on distingue trois (03) types:
 les sols ferrugineux tropicaux lessivés à concrétions : lessivés sur matériaux sableux,
sablo-argileux ou argilo-sableux ;
 les sols peu évolués d’érosion sur matériaux gravillonnaires: ce sont des sols à texture
généralement sableuse très grossière en surface, avec de très nombreuses concrétions ;
 les sols bruns eutrophes vertiques: on les rencontre en proportion très faible sur les
tronçons étudiés ;

IV-5- Collectes des données
Elle concerne la collecte des données nécessaires pour l’estimation des débits de crue et le
dimensionnement des ouvrages. Il s’agit essentiellement des données cartographiques, des
données pluviométriques sur la zone d’études et des données du projet des voies de
contournement.
IV-5-1- données cartographiques
Les données cartographiques qui ont été utilisées proviennent de la compilation d’une carte au
1/50 000, de photographies aériennes au 1/50 000 et d’images satellites fournis par l’IGB au
bureau d’études AGEIM. Ces données ont été traitées et mis sur support numérique grâce au
logiciel ARCVIEW. Notre travail a été réalisé sur la base de ce support numérique et plus
précisément sur les thèmes suivants :
- Découpage administratif du Burkina : pour la localisation de la zone du projet ;
- Données géologiques du Burkina : pour l’indentification des types de sols ;
- Données topographiques (courbes de niveau) : pour la délimitation des bassins
versants, la détermination des cotes amont et aval des cours d’eau et le tracé des
courbes hypsométriques ;
- Données hydrographiques (cour d’eau et affluents) : pour l’identification des passages
d’eau au niveau des voies, la délimitation des bassins versants et la mesure de la
longueur du plus long cours d’eau ;
- Données sur l’occupation des sols : pour l’estimation des coefficients de
ruissellement ;
IV-5-1- Données pluviométriques
Les données pluviométriques ont été fournies au bureau d’études par la direction de la
météorologie nationale du Burkina. Elles proviennent des deux stations les plus proches de
notre zone d’étude : station de l’aéroport de Ouagadougou et station de Tanghin Dassouri.
Ce sont des données de pluies mensuelles et de pluies maximales journalières de la période de
1959 à 2007 (Annexe III à VI).
IV-5-1- Données relatives au projet des voies de contournements
Les plans relatifs aux projets concernent les profils en long élaborés par le logiciel PISTE et le
tracé en plan disponible sur ARCVIEW. Ces différentes données vont nous permettre

d’identifier et de placer les passages d’eau sur les voies de contournement.

D’autres informations utiles ont été trouvées dans les rapports de travaux déjà réalisés dans le
cadre du projet. Il s’agit notamment du schéma d’aménagement du grand Ouaga, qui nous a
permis de connaître le projet (Nombre et coll., 1999).
IV-6- Traitement des données, simulations et calculs
Cette étude s’applique à la zone Sud des voies de contournement de la ville de Ouagadougou.
A cette phase, nous avons fait des estimations hydrologiques sur les différents bassins
versants de la zone. A la suite de ces estimations, nous avons fait le dimensionnement
hydraulique des ouvrages. Ce dimensionnement nous a permis d’estimation des coûts afin de
ressortir les incidences financières du choix de crues de plus en plus élevé.
IV-6-1- Etude hydrologique
Pour une analyse du choix de la crue de projet, nous avons dimensionné les ouvrages pour
plusieurs périodes de retour. Ainsi nous avons mené notre étude sur les crues biennale (T= 2
ans), quinquennale (T= 5 ans), décennale (T= 10 ans), vicennale (T= 20 ans), cinquantennale
(T= 50 ans) et centennale (T= 100 ans).
La démarche globale pour l’estimation des différents débits de crue est la suivante :
- Identification des passages d’eau et délimitation des bassins versants ;
- Identification des méthodes applicables à chaque bassin ;
- Détermination des paramètres d’estimation des crues ;
- Estimation de la crue décennale ;
- Estimation des autres débits de crue sur la base de la crue décennale ;
 Identification des passages d’eau et délimitation des bassins versants
Les données cartographiques élaborées sous forme de thèmes sur Arcview ont servi de
support à la délimitation du contour des bassins versants.
Les passages d’eau ont été identifiés sur le profil en long des voies de contournement. Les
passages correspondent plus ou moins à la traversée des cours d’eau que l’on peut observer
sur la cartographie existante (cf. figure 3). Nous avons identifié dix huit (18) exutoires avec
lesquels nous avons mené notre étude. Trois autres exutoires, ne s’identifie pas sur la carte
mais on été constaté sur le terrain grâce aux levés topographiques. Ces derniers ne font par
partie de notre étude.

Figure 3: Cartographie des bassins versants de la zone d’études
 Identification des méthodes de calcul applicables à chaque bassin
Quatre méthodes ont été utilisées pour l’évaluation des débits de crue en fonction de la
spécificité et de la taille des bassins versants.
Compte tenu des limites d’application des différentes méthodes, les méthodes ORSTOM et
CIEH ont été appliquées aux bassins ruraux et urbains ayant des surfaces supérieures à 2 km2.
La méthode rationnelle a été appliquée aux bassins ruraux et urbains dont la surface est
inférieure à 2 km2. Quant à la méthode de Caquot elle a été appliquée aux bassins urbains
dont la surface est inférieure à 2 km2.
Les bassins que l’on nomme bassins urbains sont situés dans la zone urbaine et les bassins
ruraux sont dans la zone rurale. (cf. figure 4).

Figure 4: Schéma représentatif des zones urbaine et rurale
 Détermination des paramètres d’estimation des crues

Les paramètres qui ont été utilisés dans les différentes méthodes sont : la pluie journalière
décennale, la pluie annuelle moyenne, la surface et le périmètre des bassins versants, l’indice
globale de pente, le coefficient de ruissellement décennale, le temps de base décennale, la
pente moyenne, l’infiltrabilité du sol, le coefficient de pointe décennale, le coefficient de
correction du débit décennale, etc. La définition et le principe de détermination de ces
paramètres sont présentés dans le glossaire en annexe.
La pluie journalière décennale et la pluie annuelle moyenne ont été déterminées par une loi
d’ajustement sur les échantillons de pluies de la station de Ouagadougou qui est la plus
complète. Les données pluviométriques ont d’abord fait l’objet d’un contrôle (lacunes et
homogénéité) avant l’ajustement à partir du logiciel HYFRAM. Les lois utilisées pour les
ajustements sont : la loi normale pour la pluie annuelle moyenne (Pan) et la loi de Gumbel
(loi de valeurs extrêmes) pour la pluie journalière décennale (P10).
La surface et le périmètre des bassins sont calculés directement sur le logiciel Arcview après
leur délimitation. La pente moyenne qui est déduite des mesures directes effectuées sur la
carte sur ARCVIEW. Le reste des paramètres a été calculé par les méthodes décrites dans
FAO (1996).
 Estimation des débits de crues

La crue décennale a été estimée par les méthodes ORSTOM, CIEH, rationnelle et le modèle
de Caquot.
Les équations retenues pour le calcul des débits par la méthode CIEH sont :

Équation N° 12 : Q10 = 0.095*S0.643*Ig0.406*Kr1.038

Équation N° 39 : Q10 = 0.41*S0. 425*Kr0.923
Équation N° 44 : Q10 = 203*S0.459* Pm10-1.301*Kr0.813
Les résultats obtenus par les différentes méthodes ont été analysés pour une détermination de
la crue décennale.
La crue centennale a été déterminée à partir de la crue décennale par la méthode simplifiée du
Gradex : Q100  C Q10
P100  P10 Tb10 / 24

0.12
Avec le coefficient C  1   Équation 5: Coefficient du Gradex
P10 Kr10
Compte tenu du fait que nous traitons des valeurs extrêmes, nous avons posé comme
hypothèse que la crue centennale et la crue décennale sont issues d’un échantillon qui suit une
loi de valeurs extrêmes. Sur le papier de Gumbel, ils sont situés sur une même droite. Ainsi,
les autres débits de crue ont été déterminés par la loi de Gumbel (cf. glossaire).
Avec ces deux débits de crue déjà déterminés (Q10 et Q100) nous avons déterminé les
paramètres de cette loi et calculé les autres débits de crue.
IV-6-2-Dimensionnement des ouvrages
Il existe plusieurs types d’ouvrages sur lesquels nous pouvons nous baser pour faire une étude
analytique (ponts, radiers submersibles, dalots, buses). Compte tenu du fait que cette étude
s’applique à un projet, nous avons fait un choix qui cadre avec celui-ci. Les ponts sont utilisés
dans le cas d’ouvrages très grands. Les radiers submersibles vont impliquer une interruption
de la circulation en cas de fortes crues. A cause de cela et vu l’importance des voies de
contournement, nous avons écarté ce type d’ouvrage. Les buses quant à elles, nécessitent un
grand entretien et ils sont beaucoup plus coûteux que les dalots lorsque le débit est très élevé.
Ainsi, nous avons retenu les dalots qui sont adaptés pour des débits dépassant 10 m 3/s et qui
ne nécessite pas beaucoup d’entretiens. Nous optons pour les dalots cadres qui conviennent
bien aux ouvrages de franchissement importants (à partir de 1,50 m de hauteur et 2 m
d’ouverture) et aux types de sols peu résistants.
Les ouvrages sont dimensionnés pour un écoulement à sortie libre avec une pente minimale
de 1% et une vitesse moyenne inférieure à 3 m/s. La condition à vérifier pour avoir une sortie

dénoyée est que la hauteur d’eau amont H1 soit inférieure à 1,25 fois la hauteur H de
l’ouvrage.
Le calcul des différentes sections est basé sur la formule de Manning :
Q  K  S  RH2 / 3  I c1 / 2 Équation 6: formule de Manning Strickler
où :
K : Rugosité
S : Section mouillée de l’ouvrage
RH : Rayon hydraulique
IC : Pente critique
Pour les dalots cadres, toute la structure de l’ouvrage est en béton armé. Ainsi la rugosité K de
Strickler est de 70.
La hauteur totale de l’ouvrage tient compte d’une revanche de 0.5 m.
Le dimensionnement de ces ouvrages commence par la détermination de leur section à partir
du débit calculé. Pour chaque exutoire, les sections sont calculées pour les différentes
périodes de retour.
Ce calcul nous fournit le nombre d’ouverture, la hauteur de l’ouvrage et la largeur des travées.
Les dimensions des différents composants de l’ouvrage a été déterminé à la suite du calcul de
la section (tablier, pied droit, radier, ouvrages de protections…).
IV-6-3- Etudes économiques
Dans cette étude, nous avons estimé le coût des ouvrages après un avant métré détaillé. Les
coûts unitaires que nous avons utilisés sont ceux appliqués au niveau du bureau d’étude
AGEIM. Avec le coût estimatif des ouvrages nous avons tracé des graphiques qui font
ressortir la relation entre le coût des ouvrages et la période de retour (risque associé) ainsi que
d’autres paramètres.
L’analyse et l’interprétation des ces résultats nous ont permis de répondre à la question de
l’étude.

V-RESULTATS ET ANALYSE
V-1- Etudes hydrologiques
V-1-1- Détermination des paramètres de calcul
 Pluie annuelle moyenne et pluie journalière décennale

La station de Ouagadougou a été retenue pour la détermination de ces paramètres parce
qu’elle présente une série de données continues sur toute la période d’observation. La non
continuité des données de la seconde station de Tanghin Dassouri confère un caractère
douteux quant à la fiabilité des données. (Annexe V et VI)
La pluie annuelle moyenne a été déterminée à partir des données de pluies mensuelles
relevées sur la station de l’aéroport de Ouagadougou.
Ces données ont d’abord fait l’objet d’un contrôle avec la méthode des moyennes mobiles.
L’analyse du graphique de la figure N°5 nous montre que les données de cette station sont
assez homogènes pour que nous puissions les utiliser dans notre étude.
1100.0
1000.0
900.0
PLUIE (mm)
800.0
P luie annuelle (mm)
M o y. M o b. 5 ans
M o y. M o b. 11ans
700.0 M o y. M o b. 25 ans
M o y pluie annuellle
600.0
500.0
400.0
68
72
74
76
78
82
84
86
88
92
94
96
98
02
04
06
1970
1980
1990
2000
ANNEE
Figure 5: Moyennes mobiles de la station de Ouagadougou
Après contrôle des données, l’ajustement par la loi normale nous a permis de déterminer les
pluies moyennes annuelles. Elle nous donne une pluie moyenne de 747 mm ± 17.4 mm (IC
95%).

La pluie journalière décennale a été déterminée sur la base des données de pluies maximales
journalières par la loi de Gumbel. Elle donne une pluie journalière décennale de 85.3 mm ±
4.88 mm (IC 95%).
Les valeurs retenues sont de 747mm pour la pluie annuelle moyenne et 95mm pour la pluie
journalière décennale.
 Infiltrabilité du sol
La typologie des sols observés sur la carte géologique du Burkina nous révèle que les sols
sont à majorité argilo- sableux. Ce type de sol peut être classé dans la catégorie des sols
relativement imperméables.
Pour les bassins urbains, nous avons supposé que leurs sols sont imperméables. Nous avons
donc de catégories de bassins versants: bassins Relativement Imperméables (RI) pour les
bassins ruraux et bassins Imperméables (I) pour les bassins urbains.
 Coefficient de pointe correspondant à la crue décennale

Les coefficients de pointe varient en fonction de la structure du réseau hydrographique. Nous
avons essentiellement utilisé trois valeurs de coefficients de pointe selon la Check list (FAO,
1996).
α=1,9 : Bassins versants dont la structure du réseau hydrographique est en arête de poisson
unilatérale.
α=2.4 : Bassins versants dont la structure du réseau hydrographique est en arête de poisson
unilatérale mais moins marqué que le premier cas.
α=2.6 : Bassins versants dont la structure du réseau hydrographique ne présente aucune
particularité
 Coefficient de correction
Le coefficient de correction est fonction de la perméabilité et de la taille du bassin versant.
Nous avons les valeurs suivantes (FAO, 1996) :
m= 1.0 3 : Petits bassins versants imperméables
m= 1.04 : Petits bassins versants relativement imperméables
m= 1.10 : Grands bassins versants imperméables

Tableau 2: Récapitulatif de la détermination des paramètres de calcul de débit
BV S P L ce Z1 Z2 Pmoy Lrect D Ig Kr10 A Tb10 Pan P10 α m

(Km2) (Km) (km) (m) (m) m/m (m) (m) (m/km) % (mn) (mm) (mm)
BV1 15.18 18.06 6.600 294.44 271.60 0.003 6.79 24.50 3.6 43.97 0.85 869 747 95 2.4 1.03
BV2 2.29 7.89 1.760 294.52 270.90 0.013 3.24 12.00 3.7 53.15 0.95 523 747 95 2.4 1.03
BV3 0.76 3.90 0.540 286.39 269.42 0.031 1.42 14.80 10.4 64.60 1.02 184 747 95 2.4 1.03
BV4 186.47 63.35 26.900 320.49 266.42 0.002 23.86 40.50 1.7 23.68 0.71 2175 747 95 2.6 1.10
BV5 2.30 6.31 0.570 301.81 289.72 0.021 2.01 10.30 5.1 55.67 0.95 408 747 95 2.4 1.03
BV6 1.24 6.39 0.490 302.98 289.19 0.028 2.75 10.30 3.8 54.39 0.99 441 747 95 2.4 1.03
BV7 6.37 11.13 2.640 307.50 287.84 0.007 3.95 20.00 5.1 52.11 0.90 538 747 95 2.4 1.03
BV8 10.59 14.70 3.670 312.68 281.37 0.009 5.38 27.40 5.1 49.12 0.87 618 747 95 2.6 1.03
BV9 16.65 17.61 4.960 308.79 276.35 0.007 6.05 27.40 4.5 44.73 0.84 766 747 95 2.6 1.03
BV10 20.14 20.70 6.840 321.90 279.52 0.006 7.75 26.60 3.4 41.41 0.83 955 747 95 2.4 1.03
BV11 4.41 9.43 1.120 295.39 283.30 0.011 3.43 14.60 4.3 52.27 0.92 568 747 95 2.4 1.03
BV12 18.75 18.87 6.730 319.66 279.17 0.006 6.59 30.00 4.6 43.91 0.83 786 747 95 1.9 1.03
BV13 143.14 54.90 18.750 330.00 277.35 0.003 20.45 42.00 2.1 26.82 0.72 1935 747 95 2.6 1.10
BV14 4.96 9.13 2.430 306.98 288.22 0.008 2.78 20.80 7.5 27.12 0.91 290 747 95 2.4 1.04
BV15 4.68 9.84 2.960 314.74 290.82 0.008 3.63 21.40 5.9 25.35 0.91 412 747 95 2.6 1.04
BV16 18.97 18.33 6.040 325.65 289.96 0.006 6.01 36.00 6.0 21.28 0.83 591 747 95 2.6 1.04
BV17 10.05 13.90 2.920 326.02 297.14 0.010 4.90 33.60 6.9 24.55 0.87 400 747 95 2.6 1.04
BV18 1.13 4.45 0.350 333.39 322.11 0.032 1.44 15.10 10.5 32.17 0.99 178 747 95 2.4 1.04
S : Superficie du bassin versant Pmoy : Pente moyenne de l’écoulement Kr10 : Coefficient de ruissellement décennale P10 : Pluie maximale journalière décennale
P : Périmètre du bassin versant Lrect : Longueur du rectangle équivalent A : Coefficient d'abattement α : Coefficient de pointe du débit décennal
L ce (km) : Longueur du plus long cours d’eau D : Dénivelé entre Z5% et Z95% de la surface Tb10 : Temps de base décennale m : Coefficient de correction du débit
Z1 et Z2 : Cotes extrémités du plus long cours Ig : Indice global de pente Pan : pluie annuelle moyenne décennale
d’eau

Lrect : Longueur du rectangle équivalent
A : Coefficient d'abattement
V-1-2- Détermination des débits de crues
 Détermination de la crue décennale

L’estimation du débit par les différentes méthodes nous a permis de trouver des valeurs assez
divergentes. Après analyse des résultats, nous avons constaté que la méthode la Caquot est la
seule qui se distingue des trois autres méthodes par des valeurs plus élevées (Annexe XI et
XII). Pour les autres méthodes on peut observer un écart moindre entre les différents résultats.
Avec les nouvelles conditions climatiques et environnementale, il est possible que les
méthodes de calcul des débits utilisées sous- estiment les débits des bassins versants.
Plusieurs études ont déjà montré que les écoulements des bassins ont augmenté depuis un
certain nombre d’année. Une étude faite sur le bassin du Nakambé a montré que les
conditions d’écoulements des bassins versants ont changé avec une tendance à l’augmentation
des écoulements de surface du fait de la dégradation des états de surface (Mahé et coll., 2005).
Il s’en suit qu’une crue décennale est plus forte aujourd’hui qu’il y a quelques dizaines
d’années.
Ainsi, pour des raisons de sécurité, nous avons retenu le maximum des valeurs trouvées par
les trois méthodes.
 Détermination des débits des autres crues

A la suite du calcul du débit décennal nous avons déterminé les crues biennale, Quinquennale,
décennale, vicennale, cinquantennale et centennale.
La crue centennale a été déterminée par la méthode simplifiée du Gradex avec une pluie
journalière centennale dont la valeur est de 133 mm (Cf. annexe X).
Les autres crues ont été déterminées par la loi de Gumbel, à partir des valeurs de crues
décennales et crues centennales trouvées.
Pour les bassins dont le coefficient de ruissellement est relativement faible, la crue biennale
n’a pas pu être estimée du fait de leur valeur relativement très faible.

Tableau 3: Débits de crue pour toute les périodes de récurrence étudier

BASSINS Q10 C Q100 Q2 Q5 Q20 Q50
(m3/s) (m3/s) (m3/s) (m3/s) (m3/s) (m3/s)
BV1 44.50 1.9 82.59 13.96 32.33 56.17 71.27
BV2 19.37 1.7 32.28 9.03 15.25 23.33 28.45
BV3 12.16 1.5 18.04 7.45 10.28 13.96 16.29
BV4 91.49 2.7 242.44 - 43.30 137.74 197.59
BV5 21.36 1.6 34.56 10.79 17.15 25.41 30.64
BV6 17.08 1.6 27.98 8.34 13.60 20.42 24.74
BV7 34.64 1.7 58.27 15.71 27.10 41.88 51.25
BV8 43.23 1.7 75.04 17.73 33.08 52.98 65.59
BV9 49.59 1.8 90.70 16.64 36.46 62.18 78.48
BV10 48.61 1.9 93.31 12.78 34.34 62.30 80.03
BV11 27.65 1.7 46.57 12.48 21.61 33.45 40.95
BV12 52.07 1.8 96.18 16.72 37.99 65.58 83.07
BV13 91.64 2.5 233.23 - 46.44 135.02 191.16
BV14 20.66 2.1 43.97 - 13.22 27.80 37.05
BV15 16.25 2.3 36.79 - 9.69 22.54 30.69
BV16 33.52 2.4 80.90 - 18.40 48.04 66.83
BV17 31.03 2.2 67.92 - 19.25 42.33 56.96
BV18 9.36 2.1 19.75 - 6.04 12.54 16.66
V-2-Dimensionnement des ouvrages
V- 2- 1- Calcul des sections hydrauliques
Les sections retenues respectent les conditions de vitesse et de pente critique citées
précédemment (cf. tableau 4). Le nombre d’ouverture varie de 1 à 4, la hauteur de l’ouvrage
de 1.5 à 3m et la largeur hydraulique de 2 à 4 m. Pour les cas où le nombre d’ouverture est
supérieure à quatre, l’ouvrage est divisé en bloc de 2, 3 ou 4 ouvertures. C’est le cas des
ouvrages des bassins n°4 et n°13 pour les périodes de 50 et 100 ans. Les ouvrages de six
ouvertures ont été divisés en deux blocs de trois ouvertures et ceux de huit en deux blocs de
quatre ouvertures. Ainsi, nous avons au total 22 types d’ouvrages.
Le détail du calcul des sections est présenté en annexe (Annexe XIII à XVIII).

Tableau 4: Section d’ouvrage, vitesse moyenne et pente critique

Bassins T= 5ans T= 10ans T=20ans T= 50ans T= 100ans
N°BV nxLxH Vmoy Ic nxLxH Vmoy Ic nxLxH Vmoy Ic nxLxH Vmoy Ic nxLxH Vmoy Ic
BV1 2 x 250 x 150 2.79 0.009 3 x 250 x 200 2.87 0.013 2 x 400 x 250 2.78 0.015 3 x 350 x 250 2.67 0.015 4 x 400 x 200 2.97 0.011
BV2 1 x 200 x 200 3.01 0.014 2 x 250 x 150 3.05 0.009 3 x 250 x 150 2.58 0.009 4 x 200 x 150 2.92 0.009 2 x 250 x 250 2.84 0.017
BV3 1 x 250 x 150 2.98 0.009 2 x 200 x 150 2.57 0.009 2 x 200 x 150 3.04 0.010 2 x 250 x 150 2.79 0.009 3 x 200 x 150 2.72 0.009
BV4 - - 0.010 2 x 400 x 250 2.71 0.015 4 x 400 x 250 2.86 0.015 6 x 400 x 250 2.87 0.015 8 x 400 x 250 3.09 0.015
BV5 2 x 200 x 150 2.70 0.009 3 x 200 x 150 2.86 0.009 3 x 250 x 150 2.85 0.009 3 x 200 x 200 2.82 0.014 2 x 250 x 250 3.06 0.017
BV6 1 x 200 x 200 2.78 0.014 2 x 250 x 150 2.72 0.009 3 x 200 x 150 2.85 0.009 3 x 250 x 150 2.72 0.009 4 x 200 x 150 3.09 0.010
BV7 3 x 200 x 150 2.62 0.009 3 x 200 x 200 3.01 0.014 2 x 300 x 250 2.89 0.016 2 x 400 x 250 2.62 0.014 3 x 400 x 200 2.85 0.011
BV8 3 x 200 x 150 2.96 0.009 3 x 250 x 200 2.94 0.013 2 x 350 x 250 3.09 0.015 2 x 400 x 300 2.65 0.018 4 x 400 x 200 2.73 0.011
BV9 3 x 200 x 150 2.77 0.009 2 x 300 x 250 3.04 0.016 3 x 400 x 200 2.75 0.011 4 x 350 x 200 2.96 0.012 4 x 350 x 250 2.80 0.015
BV10 2 x 250 x 150 2.56 0.009 3 x 250 x 200 3.05 0.013 2 x 400 x 250 3.04 0.015 4 x 350 x 200 2.97 0.012 4 x 350 x 250 2.86 0.015
BV11 2 x 250 x 150 2.50 0.009 3 x 250 x 150 2.88 0.009 3 x 200 x 200 3.07 0.014 3 x 250 x 200 2.97 0.013 3 x 300 x 200 3.03 0.012
BV12 3 x 200 x 150 2.79 0.009 3 x 300 x 200 2.81 0.012 3 x 400 x 200 2.89 0.011 4 x 400 x 200 2.73 0.011 4 x 350 x 250 2.97 0.015
BV13 - - - 2 x 400 x 250 2.90 0.015 4 x 400 x 250 2.86 0.015 6 x 400 x 250 2.81 0.015 8 x 400 x 250 2.99 0.015
BV14 - - - 2 x 250 x 150 2.64 0.009 3 x 250 x 150 2.76 0.009 3 x 200 x 200 3.09 0.014 2 x 300 x 250 3.09 0.016
BV15 - - - 2 x 200 x 150 2.42 0.009 3 x 200 x 150 2.71 0.009 3 x 250 x 150 3.01 0.009 2 x 250 x 250 3.07 0.017
BV16 - - - 3 x 200 x 150 3.07 0.010 2 x 300 x 250 2.79 0.016 3 x 400 x 200 2.67 0.011 4 x 400 x 200 2.78 0.011
BV17 - - - 3 x 250 x 150 2.57 0.009 2 x 300 x 250 2.59 0.016 2 x 400 x 250 2.65 0.015 3 x 350 x 250 2.71 0.015
BV18 - - - 1 x 200 x 150 3.02 0.010 2 x 200 x 150 2.34 0.009 2 x 250 x 150 2.51 0.009 3 x 200 x 150 2.78 0.009
n : nombre d’ouverture H (cm) : hauteur hydraulique L (cm) : largueur hydraulique Vmoy (m/s) : Vitesse moyenne Ic : Pente critique

V-2-2- Composant du corps de l’ouvrage et ouvrages de protection

Les éléments qui compose le corps de l’ouvrages sont : le tablier, les pieds droits, le radier, les
murs en aile, les gardes roues et la bêche.
 Tablier, pieds droit, radier

Ce sont ces éléments qui forment le cadre en béton armé. Ils sont dimensionnés comme des
éléments de structures et leur épaisseur est fonction de la portée de l’ouvrage. Les épaisseurs
considérées dans notre cas sont des valeurs proposées par le manuel d’exécution des petits
ouvrages en Afrique (BCEOM, 1975). Le calcul béton armé n’a pas été fait dans le cadre de
notre étude.
Le radier est réalisé sur un béton de propreté de 10 cm qui repose sur un remblai de 30 cm. Ce
remblai est mis en place pour améliorer la qualité du sol qui supporte l’ouvrage.
 Les murs en ailes, garde roue et bêche

Les dimensions de ces éléments respectent les dispositions constructives décrites par
BCEOM (1975).
Leurs dimensions sont présentées en annexe (cf. annexe XX)
Les ouvrages de protection sont principalement le bassin de dissipation, les protections aval et
amont et la protection des talus.
 Bassin de dissipation
Le calcul des sections a vérifié les conditions de vitesse. Ainsi les vitesses d’eau à l’entrée et
à la sortie de l’ouvrage sont telles que l’énergie de l’eau ne présente pas risque
d’affouillement. Nous pouvons le constater par le nombre de Froude (Annexe XIII à XVIII).
Les valeurs du nombre de Froude sont inférieures à un (1). L’écoulement est donc fluvial et il
n’est pas nécessaire de mettre en place un bassin de dissipation à l’aval des ouvrages.
Cependant, à la sortie l’ouvrage, le radier est prolongé sur une longueur que est fonction de la
hauteur de l’eau. Ce prolongement sert de bassin de dissipation d’énergie mais il n’est pas
dimensionné comme telle. Sa largeur vaut la largeur total de l’ouvrage plus celle de
l’ouverture des murs en aile.
 Protection aval et amont

Une protection est prévue à l’amont et à l’aval de l’ouvrage pour lutter contre les
affouillements. La protection aval est en gabion et la protection amont en enrochement. A
l’aval, la protection fait une longueur de 2 m et une profondeur de 0.5 m. A l’amont, elle fait
1.5 m de long et 0.3 m de profondeur.

 Protection des talus

Cette disposition vise à protéger les talus contre les dommages occasionnés par l’eau. Ainsi,
les talus aval et amont sont protégés par un perré maçonné qui couvre la longueur du bloc
technique. Pour notre étude qui se fait pour un cadre général, nous avons protégé les talus sur
deux (2) mètres de chaque coté de l’ouvrage (aval et amont).
Les dimensions des différents éléments qui composent l’ouvrage sont présentées en annexe
sur un tableau accompagné d’un plan type de dalot (annexe XIX et XX).
V-3- Calcul de quantité de matériaux et estimation du coût des ouvrages

Les éléments qui ont été évalués en termes de quantité sont listés dans le tableau 5.
La fouille pour la mise en place de l’ouvrage est faite sur une profondeur qui prend en compte
l’épaisseur de radier, du béton de propreté et celui du remblai. Le béton de propreté est dosé à
150 kg/m3 et le béton pour le perré maçonné est dosé à 250 kg/m3. Le béton dosé à 350 kg/m3
est un béton armé utilisé pour le corps de l’ouvrage. L’estimation de la quantité d’acier a été
fait sur la base d’un ratio de dalots déjà réalisés. Ce ratio nous donne environ 100 kg d’acier
par m3 de béton
Tableau 5 : Eléments quantifiés
N° DESIGNATIONS
1 Fouille en pleine masse
2 Béton de propreté dosé à 150 kg/m3
3 Béton dosé à 250 kg/m3
4 Béton pour béton armé dosé à 350 kg/m3
5 Acier pour béton armé
6 Remblais d'ouvrage
7 Enrochements
8 Perrés maçonnés
9 Gabions
10 Parements enterrés
Compte tenu de la variabilité de la longueur du corps de l’ouvrage, le coût est estimé pour les
deux têtes plus un (1) mètre linéaire du corps de l’ouvrage pour que les résultats de l’étude
puisse être généralisée. Les quantités des matériaux ont été estimées pour les 22 types
d’ouvrages retenus. Les prix unitaires appliqués à ces quantités sont des prix utilisés par le
bureau d’études AGEIM.
Le détail de l’estimation des coûts est présenté en annexe (cf. annexe XXI). Le tableau 6
présente un récapitulatif du coût des ouvrages.

Tableau 6 : Coût des ouvrages
N°BV T=2ANS T=5ANS T=10ANS T=20ANS T=50ANS T=100ANS

nxLxH Coût nxLxH Coût nxLxH Coût nxLxH Coût nxLxH Coût nxLxH Coût
BV1 2 x 200 x 150 5 387 047 2 x 300 x 250 12 973 910 2 x 400 x 250 16 989 747 3 x 350 x 250 20 962 160 4 x 400 x 200 24 004 616 4 x 350 x 250 26 068 753
BV2 2 x 200 x 150 5 387 047 2 x 200 x 200 7 085 267 3 x 250 x 150 8 143 703 3 x 250 x 150 8 143 703 2 x 250 x 250 9 568 604 2 x 300 x 250 12 973 910
BV3 2 x 250 x 150 6 192 622 2 x 200 x 150 5 387 047 2 x 250 x 150 6 192 622 2 x 250 x 150 6 192 622 2 x 200 x 200 7 085 267 2 x 250 x 200 7 784 317
BV4 3 x 400 x 200 19 056 262 2 x 400 x 250 16 989 747 4 x 400 x 250 28 560 113 6 x 400 x 250 45 326 859 8 x 400 x 250 57 120 225 8 x 400 x 300 66 275 581
BV5 2 x 250 x 150 6 192 622 3 x 200 x 200 9 049 129 2 x 300 x 250 12 973 910 2 x 400 x 200 14 107 908 2 x 350 x 250 15 855 567 2 x 400 x 250 16 989 747
BV6 2 x 250 x 150 6 192 622 2 x 250 x 150 6 192 622 2 x 200 x 200 7 085 267 2 x 250 x 200 7 784 317 3 x 200 x 200 9 049 129 2 x 250 x 250 9 568 604
BV7 2 x 250 x 150 6 192 622 2 x 250 x 250 9 568 604 2 x 300 x 250 12 973 910 2 x 400 x 250 16 989 747 3 x 400 x 200 19 056 262 3 x 350 x 250 20 962 160
BV8 3 x 200 x 150 7 046 841 2 x 300 x 250 12 973 910 2 x 400 x 250 16 989 747 3 x 400 x 200 19 056 262 3 x 400 x 250 22 663 430 4 x 350 x 250 26 068 753
BV9 3 x 200 x 150 7 046 841 2 x 300 x 250 12 973 910 3 x 300 x 250 16 963 066 3 x 350 x 250 20 962 160 4 x 350 x 250 26 068 753 4 x 400 x 250 28 560 113
BV10 2 x 200 x 150 5 387 047 2 x 300 x 250 12 973 910 2 x 400 x 250 16 989 747 3 x 350 x 250 20 962 160 4 x 350 x 250 26 068 753 4 x 400 x 250 28 560 113
BV11 2 x 200 x 150 5 387 047 3 x 250 x 150 8 143 703 2 x 300 x 250 12 973 910 2 x 400 x 200 14 107 908 2 x 350 x 250 15 855 567 2 x 400 x 250 16 989 747
BV12 2 x 250 x 150 6 192 622 2 x 350 x 250 15 855 567 3 x 400 x 200 19 056 262 3 x 400 x 250 22 663 430 4 x 350 x 250 26 068 753 4 x 400 x 250 28 560 113
BV13 3 x 200 x 150 7 046 841 2 x 400 x 250 16 989 747 4 x 400 x 250 28 560 113 6 x 400 x 250 45 326 859 8 x 400 x 250 57 120 225 8 x 400 x 300 66 275 581
BV14 1 x 150 x 150 2 932 543 2 x 250 x 150 6 192 622 3 x 250 x 150 8 143 703 2 x 250 x 250 9 568 604 2 x 350 x 250 15 855 567 2 x 400 x 250 16 989 747
BV15 1 x 200 x 100 2 748 695 2 x 200 x 150 5 387 047 3 x 200 x 150 7 046 841 2 x 250 x 200 7 784 317 3 x 300 x 150 11 351 018 2 x 350 x 250 15 855 567
BV16 1 x 250 x 150 4 018 541 2 x 250 x 200 7 784 317 2 x 300 x 250 12 973 910 4 x 300 x 200 17 424 654 3 x 400 x 250 22 663 430 4 x 350 x 250 26 068 753
BV17 1 x 200 x 150 3 727 253 2 x 250 x 200 7 784 317 2 x 300 x 250 12 973 910 2 x 400 x 250 16 989 747 3 x 350 x 250 20 962 160 3 x 400 x 250 22 663 430
BV18 1 x 150 x 100 1 923 444 1 x 250 x 150 4 018 541 2 x 200 x 150 5 387 047 2 x 250 x 150 6 192 622 3 x 200 x 150 7 046 841 2 x 250 x 200 7 784 317

V-4- Analyse technico- économique
V-4-1- Etude de la relation entre les différents paramètres

L’estimation du coût des ouvrages par bassin versant et par période de retour, permet de
représenter un graphique des périodes retour en fonction du coût. Chaque bassin est ainsi
représenté par une courbe qui montre l’incidence financière lorsque l’on passe d’une période
de retour donnée à une autre plus élevée (Figure 6).
L’examen de ce graphique, permet de constater que les courbes des différents bassins ne
suivent pas tout à fait la même allure. En effet la variation du coût des ouvrages d’une période
de retour à une autre, varie suivant certaines caractéristiques des bassins versants.
Selon la taille du bassin versant la variation du coût des ouvrages est sensible d’une période
de retour à l’autre ou non. Nous avons pu distinguer trois groupes de bassins versants.
 Surface inférieure à 5 km2

La variation du coût est sensible pour des ouvrages dimensionnés avec des débits de crues de
période de retour inférieure à 10 ans et très peu sensible pour celles de période retour
supérieure à 10 ans.
 Surface comprise entre 5 km2 et 20 km2

La variation du coût des ouvrages est sensible jusqu’à la période de retour 20 ans et peu
sensible pour ceux dimensionnés avec des débits de crues plus importantes.
 Surface supérieure à 20 km2

La variation du coût des ouvrages est assez élevée jusqu’à la période de retour de 50 ans.
Cette constatation nous amène à représenter le coût en fonction de la taille des bassins pour y
examiner plus clairement la relation entre les deux.

Figure 6: graphique période de retour – coût des ouvrages
80 000 000
75 000 000
70 000 000 BV3 ; 0.76 km²

BV18 ; 1.13 km²
65 000 000 BV6 ; 1.24 km²
BV2 ; 2.29 km²
60 000 000
BV5 ; 2.30 km²
55 000 000 BV15 ; 4.68 km²
BV14 ; 4.96 km²
50 000 000 BV11 ; 4.41 km²
COUT (FCFA)
BV7 ; 6.37 km²

45 000 000
BV17 ; 10.05 km²
40 000 000 BV8 ; 10.59 km²
BV16 ; 18.97 km²
35 000 000 BV1 ; 15.18 km²
BV10 ; 20.14 km²
30 000 000 BV9 ; 16.65 km²
25 000 000 BV12 ; 18.75 km²

BV13 ; 143.14 km²
20 000 000 BV4 ; 186.47 km²
15 000 000
10 000 000
5 000 000
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
PERIODE DE RETOUR (ANS)

Figure 7: coût ouvrages- surface bassins (S < 20 km²)
30 000 000
25 000 000
20 000 000
100
COUT (FCFA)
50
20
15 000 000
10
5
2
10 000 000
5 000 000
0
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00
SURFACE (km²)
On remarque que d’une période de retour à une autre, les coûts varie de moins en moins de la
crue biennale à la crue centennale.
Par rapport à la relation entre le coût et la taille des bassins versants, on ne parvient pas à
observer quelque chose, à cause de l’irrégularité de l’allure des courbes. En analysant ces
courbes, nous avons constaté que cette irrégularité est due à la variation du coefficient de
ruissellement entre les différents bassins versants. En effet, pour deux bassins qui ont la même
superficie et des coefficients de ruissellement différents, le coût des ouvrages est plus faible
pour le bassin dont le coefficient est faible (figure 7).
En regroupant les bassins suivant la valeur du coefficient de ruissellement on peut voir que
l’allure des courbes est assez régulière (figure 8 et 9).
Par ces observations, nous pouvons dire que le coefficient de ruissellement est un paramètre
qui influence le coût des ouvrages.

Figure 8: coût ouvrages- surface bassins (KR10 < 30)
30 000 000
25 000 000
20 000 000
COUT (FCFA)
100
50
15 000 000 20
10
5
10 000 000
5 000 000
0
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00
SURFACE (km²)
Figure 9: coût ouvrages- surface bassins (40< KR10< 60)
30 000 000
100 ans
25 000 000
50 ans
20 000 000 20 ans

100
Coût (FCFA)
50
20
10 ans
15 000 000 10
5
2
10 000 000
5 ans
2 ans
5 000 000
0
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00
Surface (km²)

A la suite de toutes ces observations, nous pouvons dire que la taille des bassins et le
coefficient de ruissellement influence l’incidence financière. En effet, plus le bassin versant
est grand, plus la variation du coût est grande et plus son coefficient de ruissellement est
faible, plus la variation est élevée.
Selon la taille des bassins, nous distinguons trois catégories de bassins versants:
 S < 5 km2
 5 < S < 20 km2
 S > 100 km2
Suivant le coefficient de ruissellement, nous avons distingué deux catégories de bassins :
 Kr10 < 30%
 40% <Kr10< 60%
En distinguant les bassins de cette façon, on peut analyser plus aisément l’incidence
financière du choix de la crue de projet.
V-4-2- Analyse de la variation du coût des ouvrages par rapport au coût des ouvrages
dimensionnés avec la crue décennale
Dans la plupart des cas, les ouvrages sont dimensionnés avec la crue décennale. Nous allons
donc analyser la variation du coût pour les périodes de retour supérieure à 10 ans, en prenant
comme référence la période de retour de 10 ans (figure 10). Le calcul est fait en distinguant
les différentes catégories qui ont été identifiées plus haut.
Cela peut aider à une prise de décision dans la mesure où il permet de voir comment le coût
des ouvrages varie par rapport à cette référence. Pour une période de retour donnée, suivant
que la variation du coût soit acceptable ou pas pour le projeteur, il peut choisir d’augmenter
ou pas le niveau de sécurité.

Figure 10: période de retour – surcoût par rapport aux ouvrages dimensionné avec une crue décennale
140%
130%
120%
110%
100%
VARIATION DE COUT (%)
S > 100 km2

90% Kr10 < 30%
80%
5 < S < 20 km2
70% Kr10 < 30%
60% S < 5 km2

Kr10 < 30%
50%
5 < S < 20 km2
40% 40< Kr10 > 60%
30% S < 5 km2

40< Kr10 > 60%
20%
10%
0%
0 20 40 60 80 100 120
PERIODE DE RETOUR (ANS)

L’analyse de ce graphique nous révèle que la variation des coûts est assez remarquable. Elle
n’est pas la même pour tous les cas et donc les courbes seront analysées selon les cas qu’on
distingue. Nous considérons que la variation du coût est acceptable, si elle demeure inférieure
à 50% du coût de l’ouvrage dimensionné avec une crue décennale.
 S < 5 km2 et 40% <Kr10< 60% (cas de figure correspondant à des bassins
urbanisés).
L’incidence financière du choix de la crue n’est pas très grande jusqu’à la crue centennale.
Elle varie de 10% pour la crue vicennale, 25% pour la crue cinquantennale et 40% pour la
crue centennale.
 S< 5 km2 et Kr10 < 30%

Pour la crue vicennale et cinquantennale, le surcoût est relativement faible ; par contre pour
une crue centennale, il est assez élevé. Il est de 15% pour la crue vicennale, 40% pour la crue
cinquantennale et 75% pour la crue centennale. Le surcoût étant donc inférieur à 50% pour les
ouvrages dimensionnés avec la crue vicennale et la crue cinquantennale le choix de la crue de
projet peut porté sur ces deux crues sans une très grande incidence sur le coût des ouvrages.
 5 < S< 20 km2 et Kr10 < 30%

Pour cette catégorie de bassins versants, c’est seulement avec la crue vicennale que la
variation est relativement faible (40%). Pour la crue cinquantennale et centennale, elle est
respectivement de 73% et 83%. Pour que le choix de la crue de projet se fasse sans une
grande incidence financière, on pourrait se limiter à la crue vicennale pour laquelle le surcoût
est inférieur à 50%.
 5< S < 20 km2 et 40% <Kr10< 60% (cas de figure correspondant à des bassins
urbanisés)
Les variations sont relativement faibles pour la crue vicennale et cinquantennale (25% et
45%) et relativement élevé pour la crue centennale (58%). Jusqu’à la crue cinquantennale on
peut dire que l’incidence financière n’est pas très élevée
 S > 100 km2 et Kr10 < 30%

L’incidence financière est très grande pour toutes les crues supérieures à la crue décennale :
60% pour la crue vicennale, 100% pour la crue cinquantennale et 132% pour la crue
centennale.
Il faut noter que dans tous les coûts l’appréciation de la valeur du surcoût dépend des
possibilités financières du décideur.

VI- DISCUSSION
VI-1- Choix de la crue de projet sur la base de l’incidence financière
L’analyse faite sur l’incidence financière du choix de la crue de projet nous fait remarquer que
pour bien des cas, l’augmentation du niveau de protection ne peut pas se faire sans que le
surcoût par rapport aux ouvrages dimensionnés pour la crue décennale n’atteigne au moins
20%. Pour les bassins dont la surfaces est relativement faibles (< 20km2) on peut facilement
atteindre un niveau de protection élevé sans que l’incidence financière ne soit pas très grande
(< 50%). Pour les très grands bassins par contre, il suffit d’augmenter un peu le niveau de
protection pour que le surcoût soit très important (> 50%).
VI-2- Limites de l’analyse économique
Sur la base de l’analyse faite précédemment, nous pouvons dire qu’une analyse économique
est intéressante pour guider le choix de la crue de projet mais elle n’est pas suffisante. Il existe
des cas pour lesquels par l’analyse économique on peut arriver à un choix qui offre un niveau
de protection plus élevé sans pour autant qu’on ait à investir beaucoup plus. Cependant pour
le plupart des cas, la variation est assez considérable. Par cette variation nous pouvons
analyser l’importance du choix de crue de période de retour élevée même si l’incidence
financière est grande.
Un graphique représentatif du coût des ouvrages en fonction de la crue de projet, montre que
ces deux paramètres sont liés par une relation à peu près linéaire. Ainsi, en raisonnant en
termes de coût des ouvrages, on a à peu près des incidences proportionnelles à celles du débit.
Nous pouvons donc dire ce qui suit:
 S < 20 km2 et Kr10 < 30%

Pour ces cas, de la crue décennale à la crue centennale, on n’a pas une grande incidence
financière. Le risque de sous dimensionnement des ouvrages est faibles à cause du fait la
différence entre les ouvrages de crue centennale et de crue décennale n’est pas très grand.
 S < 20 km2 et 40% <Kr10< 60%

Pour ces bassins versants, l’incidence financière est assez grande lorsqu’on passe de la crue
décennale à des crues de période de retour plus grandes. Dans ce cas, on pourrait s’interroger
sur la nécessité de mettre en place un ouvrage qui a une période de retour supérieure à 10 ans.
La différence entre un ouvrage dimensionné avec la crue décennale et un ouvrage

dimensionné avec une crue supérieure à celle- ci est assez sensible. Ainsi, pour un ouvrage
dimensionné avec une crue décennale, il y aura un plus grand risque que dans le premier cas,
s’il survenait une crue plus élevée. Il est serait donc intéressant d’analyser la possibilité
d’augmenter le niveau de sécurité en tenant compte des disponibilités financières.
 S > 100 km2 et Kr10 < 30%

Pour ces bassins, l’incidence financière entre la crue décennale et les autres crues devient très
grande. Vu la différence de coût qui sépare les ouvrages dimensionnés avec des crues de
faibles récurrences de ceux de dimensionnés avec des crues de grandes récurrences, il serait
très risqué de dimensionner un ouvrage pour une crue décennale ou vicennale. Cette
différence est beaucoup plus accentuée, dans les cas où le coefficient de ruissellement est
faible. Le risque encouru dans ces cas est très grand s’il survenait une crue supérieure à la
crue de dimensionnement de l’ouvrage. Il serait donc prudent d’éviter de dimensionner les
ouvrages de cette catégorie de bassins avec des crues inférieures à la crue cinquantennale.
V-3- Recommandation pour le choix de la crue de projet
A la suite de toutes ces analyses, on peut dire que l’analyse économique seule ne suffit pas
pour choisir la crue de projet. La variation de coût n’étant pas toujours faible, on doit en plus
de l’incidence financière, voir ce que l’on gagne en termes de protection ou de sécurité. Ce
choix doit prendre en compte les aspects économiques mais aussi les aspects sociaux,
environnementaux, etc., la valeur environnementale, la Il doit prendre en compte la spécificité
des cas étudiés : caractéristiques du bassin versant, niveau sociale et économique de la zone
du projet…
 Prise en compte des aspects économiques

Le graphique de la figure 10 peut orienter les décideurs en leur permettant de voir l’incidence
financière lorsqu’on passe de la crue décennale à une crue de période de retour plus grande.
En tenant compte des disponibilités financières et de la proportion dans lesquels les coûts
augmentent, ils pourront décider d’augmenter ou non le niveau de sécurité.
 Prise en compte de la nécessité d’une grande protection

La même figure peut orienter les décideurs par rapport à la nécessité de prendre une grande
protection. Dans les cas où l’incidence financière entre la crue décennale et les autres crues
est grande, il y a un grand risque à dimensionner les ouvrages pour cette crue. Si une crue

plus grande que la crue décennale survenait, il y’aurait beaucoup de risques. Il est donc
important d’aller dans le sens de la sécurité en dimensionnant les ouvrages avec des crues de
périodes de retour plus élevées. On peut avoir les cas suivants :
 Pour les bassins dont la taille est inférieure à 20 km2 et dont le coefficient de
ruissellement est compris entre 40 et 60%, l’incidence financière du choix d’une crue de
projet élevé n’est pas très élevé. Les variations du débit de crue ne sont pas très significatives
entre deux périodes de retour différentes. Les ouvrages peuvent même être dimensionné avec
une crue vicennale sans que le risque ne soit très grand.
 Pour les bassins versants dont la taille est inférieure à 20 km2 et dont le coefficient de
ruissellement est inférieur à 30%, les variations de coût par rapport à la crue décennale sont
élevé. Il convient donc de porter une attention particulière au choix de la crue de projet pour
qu’elle soit économiquement acceptable et que le niveau de protection soit élevé. La variation
de coût étant grande, il serait plus prudent d’éviter de dimensionner les ouvrages avec la crue
décennale vu que le comportement des bassins versants changent énormément lorsqu’on
passe des faibles crues aux grandes crues. Le choix de la crue de projet dans ce cas devrait
porter sur des crues supérieures ou égales à la crue vicennale pour que le risque ne soit pas
très grand si éventuellement une grande crue survenait.
 Pour les très grands bassins de l’ordre de 140 à 190 km2 avec de faible coefficient de
ruissellement (Kr10< 30%), l’incidence financière du choix des grandes crues par rapport à la
cure décennale est très grandes. Cependant, on ne doit pas ignorer le risque que l’on prend en
dimensionnant les ouvrages avec les faibles crues. Le comportement de ces bassins versants
est tel que les faibles crues ont un impact moindre alors que les grandes crues pourraient
causer d’énormes dommages. On devrait donc dimensionner les ouvrages avec le maximum
de sécurité possible en prenant la crue centennale ou à la rigueur la crue cinquantennale.
 Prise en compte de la durée de vie de l’ouvrage
La durée de vie de l’ouvrage peut aussi guider le choix de la crue de projet. Selon la durée de
vie souhaitée, le risque global accepté n’est pas le même (N. Guinaudeau et coll.). On peut
estimer le risque global de défaillance accepté selon la durée de vie souhaité : Risque% ≥1-
(1- 1/T)durée. Ainsi, par cette relation on peut mesurer grossièrement le niveau de risque pour
un ouvrage dimensionné avec une période de retour (T) donnée.

Les projets routiers sont pour la plupart des cas dimensionnés pour une durée de vie de 20
ans. On peut donc observer les niveaux de risque associés à chaque période de retour dans le
tableau 7 :
Tableau 7: Risque de défaillance des ouvrages et surcoût du choix par rapport à la crue de
période retour de 10 ans
PERIODE DE RETOUR
10 20 30 50 100
Kr10 < 30% 0% 14% 21% 40% 76%
S < 5 km2 40<Kr10< 60% 0% 11% 17% 26% 41%
Kr10 < 30% 0% 39% 52% 74% 94%
5 < S < 20 km2 40<Kr10< 60% 0% 25% 32% 45% 58%
S > 100 km2 Kr10 < 30% 0% 59% 75% 100% 133%
Risque de défaillance 88% 64% 49% 33% 18%
Les termes de référence recommandent très souvent de dimensionner les ouvrages avec une
crue décennale alors que nous constatons ici que le risque de défaillance des ouvrages pour
cette crue est de 88%. Avec un tel niveau de risque, il est fort possible que l’ouvrage
connaisse beaucoup de défaillance qui vont engendrer des coûts de réparation très élevés. Il
est même possible que l’ouvrage ne puisse pas tenir jusqu’à 20 ans.
Si on veut limiter le risque de défaillance à 50%, il faut que les ouvrages soit dimensionnés
pour une période de retour d’au moins 30 ans. A ce niveau de protection, le surcoût à payer
reste faible pour les petits ouvrages et relativement élevé pour les grands ouvrages. On
constate que plus le niveau de protection augmente, plus le risque de défaillance diminue et le
surcoût augmente. Il existe certainement un choix de crue de projet qui permet, dans chaque
cas, d’avoir un optimum entre le coût à investissement pour une période de retour donnée et le
risque encouru. Cet optimum ne peut pas être trouvé dans le cadre de étude car il nécessitera
l’utilisation du coût des dommages lié au risque qui n’est pas une donnée disponible à nos
jours.
 Prise en compte de l’importance du projet et des zones traversées

La notion de risque encouru, pour une période de retour donnée, n’est pas la même suivant
l’importance de la zone du projet (zone habitée, zone commerciale, zone de culture, terrain
non exploité…) ou suivant l’importance de la route (route nationale, piste rurale …). Le
choix devrait donc tenir compte de ces éléments. La connaissance de la valeur économique ou
sociale de la zone peut guider le choix de la crue, surtout pour les grands bassins au niveau

desquels la variation de coût est assez grande pour certaines crues. S’il n’est pas nécessaire
d’avoir un niveau de protection élevé, on éviterait de le faire dans ces cas.
En raisonnant par rapport à l’importance des voies de contournement, on pourrait dire que les
propositions du choix de crue de projet exposées précédemment sont acceptables. Nous
sommes dans le cas d’une route nationale. Comme proposé dans Hama (1991), les grands
ouvrages doivent être dimensionnés avec une crue supérieure à la crue cinquantennale et les
petits et moyens ouvrages avec une crue de vicennale.
De nos jours, avec les conséquences des changements climatiques et environnementaux, on

devrait avoir plus tendance à augmenter les niveaux de protection pour limiter les dégâts
occasionnés par les ouvrages. Sur ce, nous recommandons des choix qui correspondent
plus ou moins à ce qui est proposé ce document.

VII. CONCLUSION GENERALE ET RECOMMANDATIONS
Au terme de cette étude, nous pouvons dire avec certitude que l’analyse économique est un
élément important dans le choix de la crue de projet. La différence de coût d’une faible crue à
une forte crue n’est pas systématiquement très élevée. Elle dépende de la spécificité des
bassins versants (taille, coefficient de ruissellement). Pour les grands bassins versants, la
différence est assez remarquable surtout quand le coefficient de ruissellement est faible. Pour
les petits bassins versants, elle est relativement faible. Ainsi, pour les grands bassins à
coefficient de ruissellement faible, il y a un grand risque à dimensionner les ouvrages avec
des faibles crues.
Compte tenu de toutes ces spécificités, nous pouvons dire que le choix de la crue de projet ne
pourrait pas se faire uniquement sur la base de critères économiques. Elle doit aussi tenir
compte des aspects liés au fonctionnement de l’ouvrage et à la sécurité qu’il offre. Ainsi,
l’importance de la zone à protéger ou l’importance de la route pourront être décisif dans le
choix de la crue de projet. La durée de vie prévue pour l’ouvrage pourrait aussi guider ce
choix en nous donnant une idée du risque de défaillance de l’ouvrage.
A la suite de tout cela, nous pouvons dire que pour le choix de la crue de projet, l’analyse
économique et l’analyse du niveau de risque ne peuvent pas être dissociés. L’investissement
varie dans le même sens que le niveau de protection mais dans des proportions différentes.
Chaque cas devrait être traité suivant les disponibilités financières et le niveau de risque
admissible. Le choix devrait donc se faire de façon optimale et pour cela nous recommandons
ce qui suit :
- en plus de l’analyse sur le coût des ouvrages, faire une analyse sur le niveau de risque
accepté par l’ouvrage suivant son importance et sa durée de vie ;
- chaque cas de bassins versants devra être traité de manière spécifique en prenant en
compte aussi bien l’aspect économique que le niveau de risque lié à l’environnement
de l’ouvrage.
Particulièrement pour les voies de contournement qui sont d’une grande importance pour
assurer la fluidité du trafic sur les routes nationales, nous recommandons:
- Pour les bassins dont la taille est inférieure à 20 km2 et dont le coefficient de
ruissellement est compris entre 40 et 60%, que les ouvrages soit dimensionnés avec au
moins une crue vicennale.

- Pour les bassins versants dont la taille est inférieure à 20 km2 et dont le coefficient de
ruissellement inférieur à 30%, que les ouvrages soit dimensionnés avec au moins une
crue cinquantennale ou à la rigueur vicennale.
- Pour les très grands bassins de l’ordre de 140 à 190 km2 avec de faible coefficient de
ruissellement (Kr10< 30%), que la crue de dimensionnement des ouvrages soit une
centennale ou à la rigueur une crue cinquantennale.

VIII. BIBLIOGRAPHIE
Ouvrages et articles
Morel A., 1996. Assainissement des eaux pluviales en milieu urbain tropical subsaharien.
PNUD- Banque Mondiale- CERGRENE, 167p.
Cres F. N. 2001. Hydrologie urbaine quantitative- assainissement pluviale. Polycopié de

Cours, EIER, Ouagadougou, 127p.
FAO, 1996. Crues et apports : Manuel pour l’estimation des crues décennales et des apports
annuels pour les petits bassins versants non jaugés de l’Afrique sahélienne et tropicale
sèche. Bulletin Fao d’Irrigation et de drainage N°54
Nguyen V. T., 1981. Hydraulique routière. BCEOM, Paris, 342p.
Guinaudeau M. et Gineste P., 2005. Hydrologie tome 1 : Hydrométrie et hydrologie

statistique. Polycopié de cours, EIER, 217p.
Hama A., 1991. Hydrologie et hydraulique routière. Cours de formation continue,

ETSHER, 49 p.
BCOEM, 1975. Manuel d’exécution des petits ouvrages routiers en Afrique. République de
France, ministère de la coopération, 266p.
Mahe G. et Paturel J. E., Servat E., Conway D., Deztter A., 2005. The impact of land use
change on soil water holding capacity and river flow modelling in the Nakambe River,
Burkina-Faso. Journal of hydrology n°300, pp. 33- 43.
Nombré A., 1999. Schéma directeur d’aménagement du grand Ouaga, volume 2 : option
d’aménagement- programmation. Rapport d’études, Direction générale de l’urbanisme
et de la topographie, Ouagadougou, 101 p.
Nombré A., 1999. Schéma directeur d’aménagement du grand Ouaga, vol 1: Etat des lieux-
tendances de développement. Rapport d’études, Direction générale de l’urbanisme et
de la topographie, Ouagadougou, 199.p.
Karambiri H., 2006. Rappel statistique. Cours d’hydrologie, EIER, Ouagadougou, 24p.
Karambiri H., 2006. Prédétermination de débit et apports. Cours d’hydrologie, EIER,

Ouagadougou, 36p.
Karambiri H., 2006. Evacuateur de crue et ouvrages annexe. Cours de barrages, EIER,
Ouagadougou, 65p.
Carte géologique du Burkina
Cartes topographiques de Ouagadougou

Sites Internet
http://www.fao.org/docrep/W2570F/w2570f00.HTM
http://www.cig.ensmp.fr/~hubert/glu/aglo.htm
http://www.enpc.fr/cereve/HomePages/tassin/hydurb00/itechnique/chap2.html
http://www.reliefweb.int/rw/RWB.NSF/db900SID/EGUA-779PUA?OpenDocument
http://www.fews.net/docs/Publications/Burkina_200708fr.pdf

IX. ANNEXES
A. DONNEES DE BASE
 ANNEXE I : Plan d’ensemble de la zone du projet
 ANNEXE II : Cartographie de la zone d’étude
 ANNEXE III à VI : Données pluviométriques
B. PARAMETRES DE CALCUL
 ANNEXE VII : Cartographie des bassins versants
 ANNEXE VIII : Courbe hypsométrique des bassins versants
 ANNEXE IX à X : Ajustement de données pluviométriques
C. DETERMINATION DES CRUES

 ANNEXE XI : Méthodes ORSTOM et CIEH
 ANNEXE XII: Méthode rationnelle et méthode de Caquot
D. DIMENSIONNEMENT DES OUVRAGES HYDRAULIQUES

 ANNEXE XIII à XVIII : Calcul de section d’ouvrage
 ANNEXE XIX : Plan type d’un dalot
 ANNEXE XX : Dimensionnement des ouvrages de protection
E. ETUDE ECONOMIQUE
 ANNEXE XXI : Coût estimatif des ouvrages
F. GLOSSAIRE

A. DONNEES DE BASE
A. Données de base

Plan d’ensemble de la zone du projet

CARTOGRAPHIE DE LA ZONE D’ETUDE

ANNEXE III: Station de Ouagadougou (Aéroport)/ pluviométrie mensuelle (mm)
Année Jan Fév Mar Avr Mai Juin Juil Août Sep Oct Nov Déc TOTAL
1968 0.0 4.8 10.1 14.3 100.2 97.2 207.3 169.0 151.0 56.7 0.0 0.0 810.6
1969 0.0 0.0 11.0 27.7 67.8 117.3 228.7 320.5 169.3 41.7 0.5 0.0 984.5
1970 0.0 0.0 0.0 4.6 111.7 54.0 248.9 179.2 130.1 19.3 0.0 0.0 747.8
1971 0.0 0.0 6.0 56.5 37.4 61.7 264.5 215.9 151.1 0.0 0.0 3.7 796.8
1972 0.0 0.0 0.0 33.5 108.5 300.2 158.0 204.8 150.8 53.3 0.0 0.0 1009.1
1973 0.0 14.1 0.0 83.5 37.6 87.6 278.4 167.1 80.4 31.7 0.0 0.0 780.4
1974 0.0 0.0 0.5 7.0 91.1 60.8 143.2 342.0 207.7 37.1 0.0 0.0 889.4
1975 0.0 0.0 0.0 6.6 20.0 123.9 247.2 220.7 98.7 16.3 0.0 0.0 733.4
1976 1.5 0.0 13.6 8.1 103.0 187.8 163.1 267.0 178.0 102.0 0.0 0.0 1024.1
1977 0.0 0.0 7.2 0.6 72.4 81.5 54.3 315.4 73.2 14.8 0.0 0.0 619.4
1978 0.0 0.0 0.0 135.2 94.8 86.9 147.8 177.0 128.2 19.7 0.0 0.0 789.6
1979 0.0 0.0 4.7 23.8 48.5 100.5 177.5 181.2 163.4 14.9 14.8 0.0 729.3
1980 0.0 0.0 0.0 7.1 42.5 111.0 130.7 322.7 63.1 19.6 0.0 0.0 696.7
1981 0.0 0.0 0.0 20.5 79.7 82.0 262.1 193.4 139.5 0.0 0.0 0.0 777.2
1982 0.0 0.1 29.1 69.5 104.1 127.9 99.6 155.9 63.9 45.0 0.0 0.0 695.1
1983 0.0 0.0 0.2 1.9 63.8 124.6 230.5 208.8 101.1 4.7 0.0 0.0 735.6
1984 0.0 0.0 28.8 20.0 57.7 69.7 135.0 137.6 96.7 14.3 0.9 0.0 560.7
1985 0.0 0.0 0.0 2.8 68.1 86.2 144.6 164.3 151.5 2.4 0.0 0.0 619.9
1986 0.0 0.0 9.0 11.7 12.8 155.8 120.9 193.1 165.6 41.1 0.8 0.0 710.8
1987 0.0 0.0 13.3 0.0 67.0 163.8 148.3 221.9 131.2 39.0 0.0 0.0 784.5
1988 0.0 0.0 0.0 79.9 68.8 65.6 161.9 263.8 88.7 6.2 0.0 0.0 734.9
1989 0.0 0.0 5.5 0.0 35.7 55.3 233.5 305.3 112.4 48.4 0.0 1.7 797.8
1990 0.0 0.0 0.0 15.3 112.3 81.9 162.2 196.6 103.8 3.8 0.0 0.0 675.9
1991 0.0 0.0 0.4 65.8 235.3 95.1 158.1 248.7 47.9 49.4 0.0 0.0 900.7
1992 0.0 0.0 0.0 51.9 12.9 79.4 246.7 244.7 51.0 4.9 7.2 0.0 698.7
1993 0.0 0.0 9.4 25.7 8.4 128.8 226.2 195.8 97.8 58.5 0.0 0.0 750.6
1994 0.0 0.0 1.7 1.0 14.2 108.4 130.5 296.3 110.8 64.9 0.0 0.0 727.8
1995 0.0 0.0 0.0 9.6 50.3 114.3 118.3 258.2 136.0 13.1 0.4 0.0 700.2
1996 0.0 0.0 0.0 22.6 45.8 40.1 129.1 193.0 223.9 22.9 0.0 0.0 677.4
1997 0.0 0.0 49.2 58.0 51.6 66.4 111.3 154.9 48.0 48.1 0.0 0.0 587.5
1998 0.0 0.0 0.0 15.0 65.9 26.7 105.2 208.0 195.3 52.2 0.0 0.0 668.3
1999 0.0 0.0 0.7 17 53.9 74.7 240.7 235.7 168.6 8.9 0.0 0.0 800.2
2000 0.0 0.0 0.0 16.4 78.7 138.6 152.6 117.7 24.3 65.8 0.0 0.0 594.1
2001 0.0 0.0 0.0 0.0 70.9 26.3 183.9 208.4 114.5 14.7 0.0 0.0 618.7
2002 0.0 0.0 0.0 7.0 39.8 38.2 169.7 179.3 182.8 39.4 0.0 0.0 656.2
2003 0.0 2.4 21.9 23.9 69.1 163.8 181.8 170.3 161.3 53.2 0.0 0.0 847.7
2004 0.0 0.0 0.0 54.4 42.5 27.9 245.6 194.4 181.1 16.3 9.8 0.0 772.0
2005 0.0 0.0 0.5 29.1 50.2 88.0 250.6 282.0 123.2 21.9 0.0 0.0 845.5
2006 0.0 0.0 0.0 5.7 13.3 66.4 168.0 212.4 117.4 32.3 0.0 0.0 615.5
2007 0.0 0.0 0.0 85.7 42.7 33.2 114.3 299.2 137.7 0.3 0.1 0.0 713.2
0.0 0.6 5.9 27.0 65.7 97.4 178.9 218.7 125.4 30.7 0.9 0.1
MOY 746.9

ANNEXE IV: Station de Ouagadougou (Aéroport)/ pluviométrie maximale en 24 h (mm)
1968 * 5.9 11.1 16.1 40.2 21.8 33.6 36.2 32.7 37.9 * * 40.2
1969 * * 14.1 6.3 42.2 31.6 52.4 102.7 43.7 18.1 Tr * 102.7
1970 * * Tr 1.5 89.6 15.4 39.7 28.5 28.4 13.0 * * 89.6
1971 * 1.1 4.6 34.0 17.9 38.0 41.5 89.8 39.2 2.4 * 3.1 89.8
1972 Tr * * 23.8 34.4 52.7 46.6 39.5 59.9 48.5 * Tr 59.9
1973 * 12.8 * 57.5 12.7 37.9 59.0 33.4 49.2 8.0 * * 59.0
1974 Tr * 0.5 0.1 30.6 29.8 31.8 60.5 46.0 12.8 Tr * 60.5
1975 * * Tr 2.4 6.5 44.8 54.8 65.6 25.7 9.6 * * 65.6
1976 3.2 Tr 19.8 3.4 48.6 55.3 29.8 75.8 46.9 76.7 Tr * 76.7
1977 * * * 0.3 51.5 18.9 32.1 89.3 34.1 17.7 * * 89.3
1978 * * 2.4 67.5 32.9 29.0 47.3 40.5 35.0 10.8 * * 67.5
1979 * * 3.5 7.0 16.7 12.7 46.5 25.7 29.5 20.6 25.5 * 46.5
1980 * Tr * 13.0 17.9 27.9 37.9 45.7 19.0 10.7 * Tr 45.7
1981 * * Tr 22.9 20.8 28.6 61.5 51.9 31.5 1.1 * * 61.5
1982 0.1 14.2 37.1 34.1 34.7 18.2 28.6 36.0 18.9 25.2 * Tr 37.1
1983 * * Tr 0.5 18.6 39.7 63.3 28.5 34.4 8.1 * * 63.3
1984 * * 16.9 13.1 17.2 15.1 42.8 32.0 32.5 9.7 1.1 * 42.8
1985 Tr * * 3.1 36.4 20.7 36.9 22.9 50.4 * * * 50.4
1986 * * 4.1 5.2 30.6 32.2 35.5 47.2 33.0 36.3 * * 47.2
1987 * * 12.4 * 24.2 75.6 40.3 53.0 44.9 10.0 * * 75.6
1988 * * * 37.3 31.5 18.2 64.2 56.8 26.8 5.9 Tr * 64.2
1989 * * 4.2 * 11.6 13.5 74.9 37.3 27.6 20.9 * 1.7 74.9
1990 * * * 8.2 55.0 25.7 36.3 47.9 * 2.1 Tr * 55.0
1991 * * 0.4 29.5 105.2 33.4 45.8 35.8 19.4 16.2 * * 105.2
1992 Tr * Tr 32.8 6.1 23.0 53.9 51.9 18.4 3.1 4.8 * 53.9
1993 * Tr 9.4 21.4 4.5 41.4 54.0 47.7 27.4 44.6 * * 54.0
1994 * * 1.5 0.7 3.5 38.4 31.6 58.2 32.3 15.5 * * 58.2
1995 * Tr Tr 6.4 13.5 28.3 27.3 73.1 33.6 5.5 0.4 * 73.1
1996 * * Tr 11.2 21.4 15.4 35.6 37.1 70.3 15.3 * * 70.3
1997 * * 45.2 25.6 12.6 19.7 31.9 35.3 19.2 19.3 * * 45.2
1998 * * * 7.8 14.7 7.7 28.5 72.4 40.7 24.9 * * 72.4
1999 0.0 0.0 0.7 9.3 18.8 28.3 66.0 33.1 25.7 5.6 0.0 0.0 66.0
2000 0.0 0.0 0.0 15.9 18.7 58.6 36.5 37.1 8.2 27.9 0.0 0.0 58.6
2001 0.0 0.0 0.0 0.0 19.9 8.2 44.6 49.8 27.7 9.2 0.0 0.0 49.8
2002 0.0 0.0 0.0 5.2 19.1 21.6 39.2 58.1 38.2 28.3 0.0 0.0 58.1
2003 0.0 2.4 2.0 16.2 39.6 62.1 38.4 26.6 58.9 38.3 0.0 0.0 62.1
2004 0.0 0.0 0.0 34.6 22.4 10.3 55.1 35.2 42.2 8.7 9.8 0.0 55.1
2005 0.0 0.0 0.5 13.5 23.3 37.5 75.7 50.1 28.4 18.9 0.0 0.0 75.7
2006 51.5
P max 3.2 14.2 45.2 67.5 105.2 75.6 75.7 102.7 70.3 76.7 25.5 3.1 105.2

ANNEXE V: Station de Tanghin Dassouri (Aéroport)/ pluviométrie mensuelle (mm)
1962 0 0 0 25.4 124.6 132.3 101.7 322.4 189.1 65.9 5 0 966.4
1969 0 0 4.6 10.9 4.8 134.9 142.8 358.7 223.5 21.1 0 0 901.3
1970 0 0 0 31.7 99.9 51.6 184.5 183.8 157.2 26 0 0 734.7
1971 0 0 3.8 21 28 62 235.9 240.1 110.6 0.4 0 4.3 706.1
1972 0 6.1 0 49.3 131.6 244.1 155.7 160.8 116.6 69.8 0 0 934.0
1973 0 45.2 1.8 66 26.2 58 336 195.1 60.2 11 0 0 799.5
1974 0 0 1.5 0 82.7 88.6 199.7 276.7 169.2 32.9 0 0 851.3
1975 0 0 0 4 21.1 138.7 316.8 174 140.8 14.3 0 0 809.7
1976 0.4 0 0 3 45.4 124.8 95.7 169.6 105.7 81.9 0 0 626.5
1977 0 0 15.4 0 31 70.4 43.5 346 151.8 56.9 0 0 715.0
1978 0 0 0.7 85.8 90.5 80.8 144.2 231.5 144.4 47.8 0 0 825.7
1979 0 0 9.5 9.1 71.6 168.9 154.3 236.7 221.3 28.6 0 0 900.0
1980 0 0 0 13.7 27.7 141.8 232.9 222.3 57.1 36 0 0 731.5
1981 0 0 0 3.8 71.2 161.8 196.6 185.3 133.2 3.9 0 0 755.8
1982 0 3.7 18.7 16.3 91 110.6 78.7 187.4 45.4 60.6 1.5 0 613.9
1983 0 0 0 2.1 66.1 147.6 108.4 162.7 200 0.4 0 0 687.3
1984 0 0 0 10.7 120.8 56.7 147.6 93.8 126.4 25.2 10.6 0 591.8
1985 0 0 0.6 3.4 34.4 93.2 212.1 170.8 144.2 1.4 0 0 660.1
1986 0 0 6.8 14.3 80.6 174.9 173.8 178.9 164.8 26.3 0 0 820.4
1987 0 0 39.2 0 40.3 92.5 186.9 152 91.3 39.4 0 0 641.6
1988 0 0 0 0 53.2 0 262.1 280.7 78.4 0 1.5 0 675.9
1989 0 0 20 0 18.6 44.4 156.8 211.7 141.5 16.3 0 6 615.3
1990 0 0 0 16.4 85.6 94.7 179.3 153.3 105.4 32.4 1.3 2.3 670.7
1991 0 0 3.8 25.8 154.6 76.2 165.4 197.1 34.5 56.4 0 0 713.8
1992 0 0 0 26.6 26.2 66.4 233.6 164.7 99.2 2 18.9 0 637.6
1993 0 0 8 11.5 45.7 105.2 244.7 276.7 179 32.5 0 0 903.3
1994 0 0 10.7 27 23.8 132.9 115.2 466.5 131 110.9 0 0 1018.0
1995 0 0 1.8 30.4 75 134.2 121.9 211.9 104 31.8 0 0 711.0
1996 0 0 0 8.5 71.1 75 125.5 260.1 110.5 24.2 0 0 674.9
1997 0 0 9.2 52.4 49.7 63.3 167.4 163.8 120.2 1.7 0 0 627.7
1998 0 0 0 7.6 55.6 36.5 183.2 209.1 182.2 42.8 0 0 717.0
1999 0 0 2.2 16 123.6 133.3 109.3 247.1 242.5 13.8 0 0 887.8
2000 0 0 1 16 28 72 138.8 228.8 207.3 33.8 0 0 725.7
2001 0 0 3 4 40 55 185.4 251.8 83.7 42.1 0 0 665.0
2002 0 0 0 3.5 75 113 173 203 158.2 27.7 0 0 749.9
2003 0 0 0 9 39 94 123.7 114.4 152.6 45.2 0 0 577.9
2004 0 0 4.3 7 51 98 164.2 225.1 178.7 41.9 0 0 770.2
2005 0 0 6 15 80 93 91.7 221.1 112.3 34.4 0 0 653.5
2006 0 0 1.5 5 55 76 167.2 213.3 99.6 54.3 0 0 671.9

2007 0 0 0 39.6 12.5 79.1 184.4 307.4 164.8 2.5 0 0 790.3
0.3
MOY
0.0 1.4 4.4 17.6 61.3 99.4 168.5 221.4 136.0 32.4 1.0 743.3

ANNEXE VI: Station de Tanghin Dassouri (Aéroport)/ pluviométrie maximale en 24 h (mm)
ANNEE PLUIE JOURNALIERE MAX

1955
1956
1957 73
1958
1959
1960
1961 100
1962 54
1963
1964
1965
1966
1967
1968
1969 126.3
1970
1971 30
1972 39
1973 71
1974 57.4
1975 63
1976 28
1977 41
1978 31
1979 39
1980 61
1981 42
1982 40
1983 76
1984 34
1985 45
1986 42
1987 59
1988 112.9
1989 65
1990 57
1991 142
1993 53
1994 51
1995 91
1995 49
1996 51
1997 64
1998
2000
2001 50
2002 48
2003 56
2004 63
2005 49
2006 57

B. PARAMETRES DE CALCUL DES DEBITS DE

CRUE
B. Paramètres de calcul des débits de crue

ANNEXE VII : CARTOGRAPHIE DES BASSINS VERSANTS

ANNEXE VIII: COURBES HYPSOMETRIQUE DE QUELQUES BASSINS

ANNEXE IX: Ajustement loi normale/ Pluie annuelle moyenne
Période de Probabilité au non

retour (T) dépassement XT Ecart-type Intervalle de confiance (95%)
10000 0.9999 1160 49.4 1060 1250
2000 0.9995 1110 44.5 1020 1200
1000 0.999 1090 42.2 1000 1170
200 0.995 1030 36.5 959 1100
100 0.99 1000 33.8 936 1070
50 0.98 973 30.9 912 1030
20 0.95 928 26.8 875 980
10 0.9 888 23.6 842 934
5 0.8 839 20.3 800 879
3 0.6667 794 18.2 759 830
2 0.5 747 17.4 713 781
1.4286 0.3 689 18.6 653 726
1.25 0.2 654 20.3 615 694
1.1111 0.1 606 23.6 560 652
1.0526 0.05 566 26.8 514 619
1.0204 0.02 521 30.9 461 582
1.0101 0.01 491 33.8 425 557
1.005 0.005 464 36.5 392 535
1.001 0.001 407 42.2 325 490
1.0005 0.0005 385 44.5 298 473
1.0001 0.0001 338 49.4 241 435

ANNEXE X: Ajustement loi de Gumbel/ Pluie journalière décennale
Période de Probabilité au non

retour (T) dépassement XT Ecart-type Intervalle de confiance (95%)
10000 0.9999 1160 49.4 1060 1250
2000 0.9995 1110 44.5 1020 1200
1000 0.999 1090 42.2 1000 1170
200 0.995 1030 36.5 959 1100
100 0.99 1000 33.8 936 1070
50 0.98 973 30.9 912 1030
20 0.95 928 26.8 875 980
10 0.9 888 23.6 842 934
5 0.8 839 20.3 800 879
3 0.6667 794 18.2 759 830
2 0.5 747 17.4 713 781
1.4286 0.3 689 18.6 653 726
1.25 0.2 654 20.3 615 694
1.1111 0.1 606 23.6 560 652
1.0526 0.05 566 26.8 514 619
1.0204 0.02 521 30.9 461 582
1.0101 0.01 491 33.8 425 557
1.005 0.005 464 36.5 392 535
1.001 0.001 407 42.2 325 490
1.0005 0.0005 385 44.5 298 473
1.0001 0.0001 338 49.4 241 435

C. DETERMINATION DES DEBITS DE CRUE
C. Détermination des débits de crue

ANNEXE XI: Calculs des débits de crue/ Méthodes ORSTOM et CIEH
Caractéristiques des bassins

Méthode CIEH Méthode ORSTOM actualisée
versants
BV S Kr10 ou C Ig Pm10 Eq 39 Eq 12 Eq 27 Eq 42 Eq 44 Eq 40 Q10moy a m P10 Tb A Q10
(Km2) (%) (m/km) (mm) (m3/s) (m3/s) (m3/s) (m3/s) (m3/s) (m3/s) (m3/s) (mm) (mn) (m3/s)
BV1 15.18 44 3.61 80 42.8 46.7 29.7 41.3 50.9 40.8 44.5 2.40 1.03 95 869 0.85 29.3
BV2 2.29 53 3.71 91 22.8 17.1 10.2 15.0 21.4 20.6 19.4 2.40 1.03 95 523 0.95 10.0
BV3 0.76 65 - - - - - - - - - - - - -
BV4 186.47 24 1.70 67 70.2 90.7 82.9 81.7 123.3 65.8 91.5 2.60 1.1 95 2175 0.71 74.6
BV5 2.30 56 5.13 91 23.9 20.5 11.5 18.0 22.2 22.3 21.4 2.40 1.03 95 408 0.95 13.5
BV6 1.24 54 - - - - - - - - - - - - - - -
BV7 6.37 52 5.06 85 34.6 36.6 20.8 32.2 36.5 33.4 34.6 2.40 1.03 95 538 0.90 24.9
BV8 10.59 49 5.09 82 40.7 47.8 27.7 42.1 45.8 39.8 43.2 2.60 1.03 95 618 0.87 35.6
BV9 16.65 45 4.53 80 45.2 55.3 33.8 48.9 54.3 44.3 49.6 2.60 1.03 95 766 0.84 39.9
BV10 20.14 41 3.43 79 45.7 51.5 33.8 45.7 56.5 43.6 48.6 2.40 1.03 95 955 0.83 32.6
BV11 4.41 52 4.26 87 29.7 27.0 15.8 23.8 30.0 27.8 27.6 2.40 1.03 95 568 0.92 16.8
BV12 18.75 44 4.55 79 46.8 58.7 36.1 51.9 57.0 46.0 52.1 1.90 1.03 95 786 0.83 31.2
BV13 143.14 27 2.05 68 70.4 94.1 79.1 84.4 117.6 67.1 91.6 2.60 1.1 95 1935 0.72 74.5
BV14 4.96 29 7.49 86 18.3 20.0 14.8 17.8 19.9 17.6 18.7 2.40 1.04 95 290 0.91 20.7
BV15 4.68 27 5.90 87 16.7 16.3 12.9 14.5 18.2 15.6 16.2 2.60 1.04 95 412 0.91 13.9
BV16 18.97 25 5.99 79 28.4 37.5 29.7 33.4 36.8 27.9 32.8 2.60 1.04 95 591 0.83 33.5
BV17 10.05 29 6.85 83 24.3 30.0 22.2 26.7 28.8 23.8 26.7 2.60 1.04 95 400 0.87 31.0
BV18 1.13 28 178

ANNEXE XI: Calculs des débits de crue / Méthodes ORSTOM et CIEH
Caractéristiques des bassins Méthode rationnelle Méthode superficielle de Caquot
BV S Kr10 ou C i L C tc I Q10 C I A M m Q10

0 (Km2) (%) (m/m) (m) (mn) (mm/h) (m3/s) (m/km) (ha) (m3/s)
BV1 15.18 44
BV2 2.29 53
BV3 0.76 65 31.424 540 65 0.66 90 12.2 0.65 0.031 75.51 0.80 1.38 29.6
BV4 186.47 24
BV5 2.30 56
BV6 1.24 54 28.153 490 54 0.64 91 17.1 0.54 0.028 123.88 0.80 1.38 35.3
BV7 6.37 52
BV8 10.59 49
BV9 16.65 45
BV10 20.14 41
BV11 4.41 52
BV12 18.75 44
BV13 143.14 27
BV14 4.96 29
BV15 4.68 27
BV16 18.97 25
BV17 10.05 29
BV18 1.13 28 32.226 350 32 0.47 106 9.4

D. DIMENSIONNEMENT DES OUVRAGES

HYDRAULIQUES
D. Dimensionnement des ouvrages hydrauliques

ANNEXE XIII: DIMENSIONNEMENT HYDRAULIQUE DES OUVRAGES/ CRUE DE PERIODE DE RETOUR

T=2 ANS

ANNEXE XIV: DIMENSIONNEMENT HYDRAULIQUE DES OUVRAGES/ CRUE DE PERIODE DE RETOUR

T=5 ANS

ANNEXE XV: DIMENSIONNEMENT HYDRAULIQUE DES OUVRAGES/ CRUE DE PERIODE DE RETOUR

T=10 ANS

ANNEXE XVI: DIMENSIONNEMENT HYDRAULIQUE DES OUVRAGES/ CRUE DE PERIODE DE RETOUR

T=20 ANS

ANNEXE XVII: DIMENSIONNEMENT HYDRAULIQUE DES OUVRAGES/ CRUE DE PERIODE DE RETOUR

T=50 ANS

ANNEXE XVIII: DIMENSIONNEMENT HYDRAULIQUE DES OUVRAGES/ CRUE DE PERIODE DE RETOUR

T=100 ANS

ANNEXE XIX : PLAN TYPE DE DALOT

ANNEXE XX: Dimensions des composants des ouvrages
Ep. Ep. Ep. mur Grande Petite hauteur Longueur Largeur bassin Longueur mur
Ep. pieds tablier radier d'aile hauteur du mur en aile bassin de de dissipation en aile suivant
PARAMETRES n L (m) H (m) droits (m) (m) (m) (m) mur en aile (m) (m) dissipation (m) (m) angle (m)
1 x 2,00 x 1,50 1 2.00 1.50 0.25 0.25 0.25 0.20 1.75 0.25 2.25 4.60 2.60
1 x 2,00 x 2,00 1 2.00 2.00 0.25 0.25 0.25 0.20 2.25 0.25 3.00 5.46 3.46
1 x 2,50 x 1,50 1 2.50 1.50 0.25 0.25 0.25 0.20 1.75 0.25 2.25 5.10 2.60
2 x 2,00 x 1,50 2 2.00 1.50 0.25 0.25 0.25 0.20 1.75 0.25 2.25 6.85 2.60
2 x 2,50 x 1,50 2 2.50 1.50 0.25 0.25 0.25 0.20 1.75 0.25 2.25 7.85 2.60
2 x 2,50 x 2,50 2 2.50 2.50 0.25 0.25 0.25 0.20 2.75 0.25 3.75 9.58 4.33
2 x 3,00 x 2,50 2 3.00 2.50 0.30 0.30 0.30 0.25 2.80 0.25 3.83 10.71 4.42
2 x 3,50 x 2,50 2 3.50 2.50 0.35 0.35 0.35 0.25 2.85 0.25 3.90 11.85 4.50
2 x 4,00 x 2,50 2 4.00 2.50 0.35 0.35 0.35 0.25 2.85 0.25 3.90 12.85 4.50
2 x 4,00 x 3,00 2 4.00 3.00 0.35 0.35 0.35 0.25 3.35 0.25 4.65 13.72 5.37
3 x 2,00 x 1,50 3 2.00 1.50 0.25 0.25 0.25 0.20 1.75 0.25 2.25 9.10 2.60
3 x 2,00 x 2,00 3 2.00 2.00 0.25 0.25 0.25 0.20 2.25 0.25 3.00 9.96 3.46
3 x 2,50 x 1.50 3 2.50 1.50 0.25 0.25 0.25 0.25 1.75 0.25 2.25 10.60 2.60
3 x 2,50 x 2.00 3 2.50 2.00 0.25 0.25 0.25 0.20 2.25 0.25 3.00 11.46 3.46
3 x 3,00 x 2.00 3 3.00 2.00 0.30 0.30 0.30 0.30 2.30 0.25 3.08 13.15 3.55
3 x 3,50 x 2.50 3 3.50 2.50 0.35 0.35 0.35 0.25 2.85 0.25 3.90 15.70 4.50
3 x 4,00 x 2.00 3 4.00 2.00 0.35 0.35 0.35 0.25 2.35 0.25 3.15 16.34 3.64
4 x 2,00 x 1.50 4 2.00 1.50 0.25 0.25 0.25 0.20 1.75 0.25 2.25 11.35 2.60
4 x 3,50 x 2.00 4 3.50 2.00 0.35 0.35 0.35 0.25 2.35 0.25 3.15 18.69 3.64
4 x 3,50 x 2.50 4 3.50 2.50 0.35 0.35 0.35 0.25 2.85 0.25 3.90 19.55 4.50
4 x 4,00 x 2.00 4 4.00 2.00 0.35 0.35 0.35 0.35 2.35 0.25 3.15 20.69 3.64
4 x 4,00 x 2.50 4 4.00 2.50 0.35 0.35 0.35 0.25 2.85 0.25 3.90 21.55 4.50

ANNEXE XX: Dimensions des composants des ouvrages (suite)
Largeur Largeur Ep. Largeur Epaisseur

total de roulable de garde Hauteur Ep. Largeur Largeur Profondeur Profondeur protection Epaisseur béton de
l'ouvrage l'ouvrage roue garde bêche protection protection protection protection avale/amont Profondeur remblai propreté
PARAMETRES (m) (m) (m) roue (m) (m) amont (m) avale (m) amont (m) avale (m) (m) bêche (m) (m) (m)
1 x 2,00 x 1,50 2.50 1.00 0.2 0.50 0.20 1.50 2.00 0.30 0.50 6.00 1.00 0.30 0.10
1 x 2,00 x 2,00 2.50 1.00 0.2 0.50 0.20 1.50 2.00 0.30 0.50 6.00 1.00 0.30 0.10
1 x 2,50 x 1,50 3.00 1.00 0.2 0.50 0.20 1.50 2.00 0.30 0.50 6.00 1.00 0.30 0.10
2 x 2,00 x 1,50 4.75 1.00 0.2 0.50 0.20 1.50 2.00 0.30 0.50 8.00 1.00 0.30 0.10
2 x 2,50 x 1,50 5.75 1.00 0.2 0.50 0.20 1.50 2.00 0.30 0.50 10.00 1.00 0.30 0.10
2 x 2,50 x 2,50 5.75 1.00 0.2 0.50 0.20 1.50 2.00 0.30 0.50 10.00 1.00 0.30 0.10
2 x 3,00 x 2,50 6.90 1.00 0.2 0.50 0.20 1.50 2.00 0.30 0.50 12.00 1.00 0.30 0.10
2 x 3,50 x 2,50 8.05 1.00 0.2 0.50 0.20 1.50 2.00 0.30 0.50 14.00 1.00 0.30 0.10
2 x 4,00 x 2,50 9.05 1.00 0.2 0.50 0.20 1.50 2.00 0.30 0.50 14.00 1.00 0.30 0.10
2 x 4,00 x 3,00 9.05 1.00 0.2 0.50 0.20 1.50 2.00 0.30 0.50 16.00 1.00 0.30 0.10
3 x 2,00 x 1,50 7.00 1.00 0.2 0.50 0.20 1.50 2.00 0.30 0.50 10.00 1.00 0.30 0.10
3 x 2,00 x 2,00 7.00 1.00 0.2 0.50 0.20 1.50 2.00 0.30 0.50 12.00 1.00 0.30 0.10
3 x 2,50 x 1.50 8.50 1.00 0.2 0.50 0.20 1.50 2.00 0.30 0.50 12.00 1.00 0.30 0.10
3 x 2,50 x 2.00 8.50 1.00 0.2 0.50 0.20 1.50 2.00 0.30 0.50 12.00 1.00 0.30 0.10
3 x 3,00 x 2.00 10.20 1.00 0.2 0.50 0.20 1.50 2.00 0.30 0.50 14.00 1.00 0.30 0.10
3 x 3,50 x 2.50 11.90 1.00 0.2 0.50 0.20 1.50 2.00 0.30 0.50 18.00 1.00 0.30 0.10
3 x 4,00 x 2.00 13.40 1.00 0.2 0.50 0.20 1.50 2.00 0.30 0.50 18.00 1.00 0.30 0.10
4 x 2,00 x 1.50 9.25 1.00 0.2 0.50 0.20 1.50 2.00 0.30 0.50 12.00 1.00 0.30 0.10
4 x 3,50 x 2.00 15.75 1.00 0.2 0.50 0.20 1.50 2.00 0.30 0.50 20.00 1.00 0.30 0.10
4 x 3,50 x 2.50 15.75 1.00 0.2 0.50 0.20 1.50 2.00 0.30 0.50 22.00 1.00 0.30 0.10
4 x 4,00 x 2.00 17.75 1.00 0.2 0.50 0.20 1.50 2.00 0.30 0.50 22.00 1.00 0.30 0.10
4 x 4,00 x 2.50 17.75 1.00 0.2 0.50 0.20 1.50 2.00 0.30 0.50 24.00 1.00 0.30 0.10

E. COUTS ESTIMATIFS DES OUVRAGES
E. Coûts estimatifs des ouvrages

ANNEXE XXI : COUT ESTIMATIF DES OUVRAGES

COUT ESTIMATIF DES OUVRAGES (suite)







F. GLOSSAIRE
F. Glossaire

Averse : précipitation, souvent forte et de courte durée, tombant de nuages convectifs. Les
averses sont caractérisées par leur début et leur fin brusques, et par leurs variations
généralement violentes et rapides d'intensité
Bassin de dissipation : structure placée à l’aval d’un évacuateur pour dissiper l’énergie de
l’écoulement (tranquilliser l’écoulement)
Bassins versants : section droite d'un cours d'eau, est défini comme la totalité de la surface
topographique drainée par ce cours d'eau et ses affluents à l'amont de cette section. Il est
entièrement caractérisé par son exutoire, à partir duquel nous pouvons le délimiter.
Bêche : partie de la fondation destinée à protéger l’ouvrage des affouillements.
Béton de propreté : béton faiblement dosé, placé en de fouille pour améliorer la portance et
uniformiser le fond
Bloc technique : remblai qui sépare le dalot de la route
Coefficient d’abattement (A) : coefficient de réduction qui permet de passer, pour une
fréquence donnée, d’une hauteur de pluie ponctuelle à une hauteur moyenne calculée sur une
certaine superficie, situé dans une zone pluviométrique homogène. Il se calcul par l’équation :
 161  0.042  Pan  
A  1   log S  .
 1000 
Coefficient de rugosité : valeur numérique exprimant l'effet de la rugosité du lit sur la vitesse
moyenne dans une section d'un cours d'eau. Il dépend de la nature de la surface.
Coefficient de pointe décennale (α) : rapport du débit maximum ruisselé au débit moyen
précipité.
Coefficient de ruissellement décennal (Kr10) : rapport entre le volume de ruissellement

rapide et le volume précipité. Elle déterminé par la formule :
a
Kr70 ou Kr100   c , où Kr70 et Kr100 correspondent respectivement au coefficient
( S  b)
de ruissellement pour une pluie journalière décennale de 70 mm et de 100 mm.
Courbe hypsométrique : Courbe exprimant la fraction de la superficie d'un bassin située au-
dessus d'une altitude donnée.
Crue : Montée du niveau de l'eau d'une rivière nettement au-dessus des niveaux habituels.
Une crue printanière se produit lors de la fonte de la neige et de la glace au printemps. Une
crue peut aussi se produire en été lors d'une pluie abondante; on l'appelle alors crue éclair.

Crue de projet : Hydrogramme de crue ou débit maximal instantané adopté pour la

conception d'un ouvrage hydraulique ou de travaux de régularisation, compte tenu de facteurs
économiques et hydrologiques.
Garde roue : petit mur surélevé situé à l’extrémité d’un dalot en vue de protéger les véhicules
et d’indiquer les limites du dalot.
Indice global de pente (Ig) : indice caractérisant le relief d’un bassin. Il est défini par la
D
formule Ig  (m/km) où L est la longueur du rectangle équivalent et D, la dénivelé en
L
mètres, séparant les altitudes ayant approximativement 5% et 95% de la surface du bassin au
dessous d’elle. Ces altitudes sont déterminées sur la courbe hypsométrique.
Infiltrabilité du sol : aptitude du sol à l’infiltration. Ce terme, essentiellement qualitatif, est

utilisé de préférence à de perméabilité.
Intensité d’une pluie : hauteur de pluie tombée durant l’unité de temps, communément
exprimée en mm/h.
Intervalle de confiance : intervalle qui contient la valeur vraie avec une probabilité donnée;
il est fonction des caractéristiques statistiques de l'échantillon.
Loi de Gumbel : modèle fréquentiel utilisé pour décrire le comportement statistique des
valeurs extrêmes. La distribution s’écrit de la manière suivante:
F ( x)  exp  exp  u  , avec u  ln ( ln( F ( x))) .
Longueur du rectangle équivalent (L) : c’est la longueur du rectangle qui a le même indice
de compacité et la même distribution hypsométrique que le bassin versant. La formule de
P  P 2  16  S
calcul est : L  .
4
Mur en aile : mur en béton armé placé aux extrémités des dalots et servant de protection au
remblai et à canaliser l’écoulement.
Nombre de Froude : nombre sans dimension exprimant le rapport des forces d'inertie aux
forces de gravité. Dans un chenal, l'écoulement est fluviale, critique ou torrentiel selon que
son nombre de Froude est plus petit que, égal à ou plus grand que 1.
Pente critique : pente pour laquelle l’écoulement passe du régime fluviale au régime critique
ou inversement.
Pente moyenne d’un cours d’eau: valeur de la pente correspondant au rapport entre la
dénivelé des deux extrêmes d’un cours d’eau et sa longueur.

Périmètre mouillé : longueur de la ligne de contact entre le cours d'eau et l’ouvrage qui le
contient, mesurée dans un plan perpendiculaire à la direction de l'écoulement.
Période de retour : moyenne à long terme du temps ou du nombre d'années séparant un

événement de grandeur donnée d'un second événement d'une grandeur égale ou supérieure
Pied- droit : chacune des parties latérales verticales de l’ouvrage qui supportent le tablier.
Pluie annuelle ( Pan ) : quantité de précipitations tombée en un site durant une année et
ramené à l’unité de surface.
Pluie annuelle moyenne ( Pan ): moyenne des hauteurs pluviométriques annuelles observées
en un site et calculé sur une période aussi longue que possible.
Pluies mensuelles : quantité de précipitations tombée en un site durant un mois et ramené à

l’unité de surface.
Radier : dalle épaisse en béton qui constitue la fondation de l’ouvrage.
Rayon hydraulique : rapport de l'aire de la surface mouillée de la section droite à la longueur

du périmètre mouillé dans un chenal ou une conduite. Il se calcul par la formule :
L y
RH  , où L est largeur de l’ouvrage et y le tirant d’eau.
2  ( L  y)
Section mouillée : section de l’ouvrage occupé par l’eau
Tablier : partie du dalot comprenant la couverture qui porte la chaussée.
Temps de base décennale : intervalle de temps entre le début et la fin du ruissellement

produit par une averse. Il est déduit le la formule : Tb10  a  S 0.36  B .
Temps de concentration : temps que met le ruissellement d'une averse pour parvenir à
l'exutoire depuis le point du bassin pour lequel la durée de parcours est la plus longue.

RESUME
Le choix de la crue de projet pour le dimensionnement des ouvrages hydrauliques est aujourd’hui un
véritable souci pour les projeteurs. D’un coté, il y a le souci d’élever le niveau de protection et de l’autre,
celui de minimiser le coût d’investissement.
Cependant, dans la plupart des cas, le niveau de protection est fixé de manière arbitraire et est égale à celle
de la crue décennale. De nos jour, ce choix pose très souvent, un problème de sous dimensionnement des
ouvrages à cause des nouvelles conditions climatiques et environnementales qui tendent à augmenter les
écoulements de surface. Cela peut nécessiter une augmentation du niveau de protection mais elle doit
rester dans la limiter des capacités financières des décideurs d’où l’analyse technico- économique du choix
de la crue de projet.
Cette étude a portée sur dix huit (18) bassins versants de la zone de Ouagadougou. Leur taille varie entre
0.76 et 186 km². Les débits étudiés en fonction de période de retour (2, 5, 10, 20, 50 et 100 ans) a permis de
dimensionner des dalots et de faire l’estimation financière de leur réalisation. C’est sur la base de ces
résultats que l’analyse technico- économique a été faite. Cette analyse nous a permis de remarquer que
suivant certaines caractéristiques des bassins versants, l’incidence financière de l’augmentation du niveau
de protection peut être faible ou élevé. Il convient de mentionner par ailleurs qu’on doit aussi tenir compte
d’autres éléments tels que le niveau de risque encouru par rapport à l’importance de la voie ou de la zone
traversée, la durée de vie de l’ouvrage…
Les propositions faites dans ce document visent à guider les décideurs vers un choix optimal de la crue de
projet.
Mots Clés : Crue de projet; Ouvrages hydrauliques ; Analyse technico-économique ; Niveau de
protection ; Bassin versant.
SUMMARY
The choice of the flood project for hydraulic work design is nowadays a genuine concern for projectors. On
one hand, there is a concern for the enhancement of the level of protection and on the other, the desire to
minimize the investment cost.
However, in most cases the level of protection is fixed in an arbitrary fashion and equal to that of ten- year
flood. Nowadays, the choice often causes a problem of under- dimensioning of works because of the new
climatic and environmental conditions that tend to increase the surface runoff. This may require an
increased level of protection but it must remain within the limit of decision- makers’ financial capacity;
therefore there is a need for the technical and economic analysis of the choice of flood projects.
This study focused on eighteen (18) catchment areas of Ouagadougou area. Their size varies from 0.76 to
186 km2. The rates of flow studied based on different return period (2, 5, 10, 20, 50 and 100 years) enabled
the design of culverts and the financial estimate of their execution. The technical an economic analysis was
based on these results. This analysis points out that according to certain features of catchment areas, the
financial impact of the increased level of protection may be low or high. Moreover, it is important to note
that we should take other factors such as the level of risk incurred in relation to the size of the road or the
area crossed, the life span of the work into account.
The suggestions made in this document serve as guidelines for decision- makers in view of an optimal
choice of flood projects.
Key words: Flood project; hydraulic work; technical and economic analysis; level of protection;
catchment areas.

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Analyse technico-économique du choix de la crue de projet dans le dimensionnement des ouvrages hydrauliques

application a l’etude de faisabilite technico-économique, environnementale et technique détaillée des travaux de

MEMOIRE POUR L’OBTENTION DU DIPLOME

présenté et soutenu publiquement le 02 juillet 2008 par

TIROGO Justine marie T.

Travaux dirigés par : Dr. Harouna KARAMBIRI

Jury d’évaluation du stage :

Membres et correcteurs : Dr. Harouna KARAMBIRI

Année 2007/2008 TIROGO Justine

Année 2007/2008 I TIROGO Justine

« Comment rendrai-je au Seigneur tout le bien qu’il m’a fait ?

A mes frères et sœurs

A mon fidèle ami YOFE jean Marc

A tous mes amis

Année 2007/2008 II TIROGO Justine

Nous adressons particulièrement nos remerciements à l’endroit de:

 M. Tiraogo Hervé OUADRAOGO, Directeur du bureau d’études AGEIM pour nous

 Dr Mahaman OUADRAOGO qui a mis les moyens nécessaires pour l’aboutissement de

 M. Harouna KARAMBIRI, enseignant- chercheur au 2iE, pour son entière

 Tout le corps professoral du 2iE ;

 Tout le personnel de AGEIM- IC.

Année 2007/2008 III TIROGO Justine

LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS

AGEIM : …………….Agence d’études d’Ingénierie et de Maîtrise d’œuvre

CIEH : ………………Comité Interafricain d’Etudes Hydraulique

FAO :……………….. Food and Agriculture Organization of the United Nations

IGB :…………………Institut Géographique du Burkina

IRD :…………………Institut de Recherche pour le Développement

ORSTOM : …………Office de la Recherche Scientifique et Technique Outre-Mer

2iE :………………… Institut international d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement

Année 2007/2008 IV TIROGO Justine

LISTE DES TABLEAUX, FIGURES, CARTES ET EQUATIONS

 Liste des tableaux

 Liste des Figures

 Liste des équations

Année 2007/2008 V TIROGO Justine

I-1- CONTEXTE GENERAL DE L’ETUDE ............................................................................................................. 3

II- OBJECTIFS ET HYPOTHESES ................................................................................................................... 6

II- 1- OBJECTIF .................................................................................................................................................. 6

III- REVUE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LE CALCUL DE LA CRUE DE PROJET................................... 7

III-1- CHOIX DE LA PERIODE DE RETOUR ......................................................................................................... 7

IV- MATERIEL ET METHODE .......................................................................................................................13

IV-1- PRESENTATION DU PROJET.................................................................................................................... 13

Année 2007/2008 -1- TIROGO Justine

V-RESULTATS ET ANALYSE .........................................................................................................................23

V-1- ETUDES HYDROLOGIQUES....................................................................................................................... 23

VII. CONCLUSION GENERALE ET RECOMMANDATIONS ...................................................................44

VIII. BIBLIOGRAPHIE .....................................................................................................................................46

IX. ANNEXES ......................................................................................................................................................48

A. Données de base .................................................................................................................................................. 49

Année 2007/2008 -2- TIROGO Justine

I-1- Contexte général de l’étude

Année 2007/2008 -3- TIROGO Justine

en fonction des facteurs hydrologiques et économiques mais il demeure suggestif dans la

Le dimensionnement des ouvrages pour le franchissement des cours d’eau nécessite la

Année 2007/2008 -4- TIROGO Justine

I-3- Organisation du mémoire

Le mémoire est organisé selon le plan suivant :

 La partie II définit les objectifs et hypothèses du travail ;