Memoire Online - Contribution des systèmes d'information géographique à la gestion du réseau de distribution de l'eau courante à Cotonou

CONTRIBUTION DES SYSTEMES D'INFORMATION GEOGRAPHIQUE A LA GESTION DU RESEAU DE DISTRIBUTION DE L'EAU COURANTE A COTONOU

Sommaire

Liste des figures

Sigles et acronymes

ASECNA : Agence pour la Sécurité et la Navigation Aérienne en Afrique et Madagascar

CENATEL : Centre National de Télédétection et de Surveillance du couvert forestier

CIFRED : Centre Interfacultaire de Formation et de Recherche en Environnement pour le Développement Durable

LECREDE : Laboratoire d'Etude des Climats, des Ressources en Eau et de la Dynamique des Ecosystèmes

MISD : Ministère de l'Intérieur, de la Sécurité et de la Décentralisation

ODBC : Open Database Connectivity (Connectivité à une base de données ouvertes)

PSNGCL : Promotion des Structures Non Gouvernementales et des Collectivités Locales

Avant-propos

L'étudiant en Géographie après quatre ans de formations se doit d'écrire et de soutenir un mémoire. Ce mémoire constitue la preuve qu'il a assimilé les règles de base de la recherche scientifique. C'est donc dans ce cadre que se situe le présent travail. Le choix du thème qui y est traité (Contribution des SIG à la gestion de la distribution de l'eau courante à l'Ouest de Cotonou) s'est pratiquement imposé à nous d'une certaine manière. En effet, la manipulation des SIG requiert une certaine compétence en matière d'informatique. Or cette science a toujours été une passion pour nous. De ce fait, traiter un sujet qui nous permettait d'allier notre passion à notre cursus académique ne pouvait qu'être l'idéal. Mais pourquoi choisir d'appliquer la thématique du SIG à l'eau en milieu urbain ? Parce qu'il y a une tendance générale qui fait croire qu'en milieu urbain, le problème de l'eau ne se pose pas avec autant d'acuité qu'en milieu rural. Ce qui fait qu'il y a plus d'études sur le milieu rural que sur le milieu urbain. C'est un peu pour mettre en avant les problèmes liés à l'hydraulique urbaine, sa gestion au jour le jour, comment résoudre ces problèmes et comment améliorer cette gestion que ce sujet a été choisi.

Ce travail est l'aboutissement de nos efforts, mais aussi de la collaboration de plusieurs personnes ressources qui nous ont aidées à y parvenir.

C'est l'occasion pour nous de remercier toutes ces personnes, qui de proche ou de loin, ont collaboré, dans la réalisation de ce travail. Il s'agit de :

- MM Cossi Jean HOUNDAGBA et Brice TENTE, pour avoir accepté d'encadrer ce travail, qu'ils reçoivent ici toute notre gratitude ;

- M. Djaffo ATAKORA, chef du service technique à la Direction Départementale du Littoral de la SONEB, pour sa disponibilité, sa patience et pour toutes les informations ;

- MM. Sanni ISSA MAMA et Camille Alex DAGBA, chefs respectivement du Département SISE et du Département PSNGCL de l'ABE ;

- Les responsables et tous les membres du LECREDE et du LABEE pour leur support, leurs conseils et leur soutien ;

- Stanislas H. AMOUSSOU et Henri V.S. TOTIN pour tout leur apport et tous les moments passés ensemble ;

- Petya MANEVA de l'Université de Redlands (Californie, Etats-Unis) pour sa disponibilité ;

- Tous les stagiaires de l'Agence Béninoise pour l'Environnement entre Février et Novembre 2005, il s'agit de : Adrienne, Constant ELEGBE, Edouard IDIETI, Elie AYENA, Elvire AMOUSSOU, Franck-Alain MONDEGNON, Ginette SOSSOU, Guy-Elvis, Hermione AMOUSSOUGA, Hervé SAGBO, Jean-Eudes ZINSOU, Karl GNONLONFIN, Martial AGOSSOU, Paul KIKI, Saraï DOKOU, Sémirath LAGNIKA, Serge-Eric HOUNDONOUGBO et Tatiana BAGLO ;

Résumé

La ville de Cotonou, située au sud du Bénin, est considérée comme la capitale économique du Bénin, du fait de son dynamisme démographique et économique. Mais elle reste confrontée à plusieurs problèmes à travers ses services publics dont le réseau d'adduction d'eau courante. Le but de ce travail est de démontrer que les SIG peuvent constituer une solution aux problèmes rencontrés par ledit réseau. La démarche adoptée a constitué en la mise en place d'une base de données et d'une cartographique numérique du réseau. Il a fallu pour cela identifier les données nécessaires puis de les digitaliser et ensuite les intégrer au SIG. Les résultats obtenus démontrent l'efficacité de la base de données à intégrer les données et à les restituer sur requête de l'utilisateur. De même, les cartes ont facilité une localisation précise d'entités du réseau et aussi de voir les endroits moins bien desservis. Ces résultats démontrent l'utilité des SIG dans la gestion des réseaux d'adduction d'eau courante, et peuvent servir d'appui ou de référence lors d'applications concrètes.

Mots clés : Cotonou, réseau de d'adduction d'eau courante, SONEB, SIG, base de données.

Abstract

Cotonou, a city in the south of Benin, is often considered as its economic heart due its demographic and economic dynamism. But this city still encounters many troubles through its public services in which water distribution remains a key sector. This work's main objective is to show that GIS can be a serious option to consider in coping with water distribution problems. To reach this objective, a database and a numeric map of the network have been created. Compulsory data have been identified and integrated to the GIS. The results show the efficiency of the database in handling data manipulation including input and output of data on user-request. Numeric maps have provided a better and easier way to locate water distribution network features and also highlighted areas that needed more attention. The results demonstrate ability of GIS to handle and facilitate management of water distribution network. This research can also serve as reference for further work on GIS and water distribution network.

Introduction

L'épistémologie nous présente la géographie comme une discipline carrefour, une science à la croisée de toutes les autres. Elle l'a largement démontré à travers les innombrables branches qui la composent et qui empiètent souvent sur le domaine de bien d'autres sciences. La naissance quotidienne de nouvelles problématiques entraîne la création de nouvelles méthodes, de nouvelles techniques et de nouveaux domaines de réflexion. Au nombre de ces multiples innovations, les Systèmes d'Informations Géographiques (SIG) prennent une place de plus en plus importante. Au point même qu'une discipline entière leur est dédiée. Il s'agit de la géomatique. Les SIG peuvent être perçus d'une manière péjorative comme le nouveau prétexte des géographes pour envahir des domaines où leur présence n'était pas remarquable, comme les banques, les entreprises, l'informatique et les sciences des nouvelles technologies. Car la géomatique exige du géographe aussi bien une maîtrise des outils de base de son domaine comme l'analyse spatiale, la cartographie, mais aussi un certain niveau de maîtrise du domaine informatique. D'ailleurs le terme « géomatique » n'est-il pas la fusion des termes « GEOgraphie » et « inforMATIQUE » ?

Dans les pays développés les SIG ont déjà pris une place capitale, au point où chaque service public, chaque municipalité dispose de son propre service SIG. C'est par exemple le cas au Canada, où le Canadian Geographic Information System - CGIS - est une véritable institution. De plus, dans ces pays, la géomatique est considérée comme une science entière et non un outil, et la demande en experts dans ce domaine est croissante. Dans les pays en voie de développement ce n'est malheureusement pas encore le cas. Si les SIG commencent à être utilisés peu à peu, c'est surtout plus dans un dessein cartographique, ignorant complètement ses deux autres aspects que sont la base de données et l'analyse spatiale. Leur utilité dans les autres domaines reste donc largement ignorée.

Le but de notre travail dans le présent exercice sera de démontrer l'utilité des SIG à travers leur application à une problématique concrète. Dans ce cas précis il s'agit d'appliquer les SIG à la gestion du réseau de distribution de l'eau courante dans la ville de Cotonou, plus précisément à sa partie Ouest.

En effet, nous avons remarqué que le service d'adduction d'eau courante de la ville était confrontée à de multiples problèmes au nombre desquels, la baisse de la pression, la vétusté du réseau, l'appauvrissement de la source, la qualité de l'eau, etc. Nous avons donc pensé qu'il serait possible de venir à bout de la plupart de ces inconvénients en recourant aux SIG, tels que l'ont déjà prouvé les villes de New York (Etats-Unis), Bruxelles (Belgique) et Genève (Suisse) qui l'ont adopté aussi bien pour leurs réseaux d'adduction d'eau que pour leurs systèmes d'égouts.

Ce travail s'articulera autour de quatre chapitres. Le premier chapitre introduira le sujet en présentant son contexte et sa justification. Le second chapitre présentera le cadre où l'étude a eu lieu. Le troisième chapitre quant à lui exposera les données et méthodologie utilisées pour le travail. Enfin, le quatrième et dernier chapitre abordera les résultats obtenus.

Chapitre 1 : Contexte et justification du sujet

Cette partie du travail abordera la problématique du sujet. Les aspects tels que les objectifs, les hypothèses de recherche et la définition des concepts principaux y seront aussi traités.

I- Problématique

« De l'eau pour tous à tout moment et pour toujours ». Ce qui ressemble à un adage devient de plus en plus un leitmotiv, (ISTEED, 2003). Surtout en ces périodes où on est de plus en plus conscient que l'eau existe en quantité limitée et les réserves varient considérablement au cours de l'année. En effet, l'eau potable est une ressource limitée, coûteuse à produire et à distribuer. Par conséquent, il devient urgent de trouver des moyens d'économiser, de réutiliser et de recycler l'eau et surtout développer des méthodes et des technologies afin d'améliorer la gestion des ressources en eau.

L'adduction d'eau est un des services indispensables pour le développement d'une société. Elle soutient l'économie et favorise le bien-être des individus. Le fonctionnement efficace de ce service est d'une importance primordiale pour permettre leur croissance et une réalisation significative de leurs plans et objectifs.

Le développement durable d'un service de distribution d'eau passe par conséquent par une gestion quotidienne performante. C'est pourquoi il est impératif d'obtenir, de maintenir, et souvent de restaurer un rendement élevé du système de distribution par une gestion adaptée, et de pratiquer une gestion efficace de l'eau facturée au client. Le hic, est que la production et la distribution de l'eau nécessitent de lourds investissements en infrastructure initiale, mais aussi en renouvellement ou réhabilitation lorsque la maintenance d'installations vétustes ne suffit plus ou devient trop coûteuse malgré une gestion performante de l'exploitation.

La société en charge de la fourniture d'eau courante fait le maximum d'efforts pour satisfaire la demande de plus en plus croissante en eau courante au Bénin et en particulier dans la ville de Cotonou. La preuve, d'après le recensement de 2002, tous les quartiers de la commune étaient dotés de l'adduction d'eau, à l'exception du quartier Missité. Malgré cela, seulement 43,6 % de la population de la ville a accès à l'eau courante de la SONEB à domicile (INSAE, 2004), le reste ne pouvant y accéder principalement à cause de la faiblesse de leur pouvoir d'achat.

Ainsi, en plus de la difficulté à accéder à l'eau courante, les populations sont confrontées à d'autres problèmes tels que les coupures répétées ou les baisses de pression, surtout aux heures de forte demande (les matins et les mi-journées des jours ouvrables). On note également le coût excessif de l'adduction d'eau, l'éloignement des principaux axes routiers, etc.

Les sociétés d'exploitation en crise réclament de ce fait des plans d'action d'urgence, mais aussi une meilleure gestion. Celle-ci est le résultat d'un travail quotidien bien organisé et conforme à l'état de l'art pour obtenir et maintenir les niveaux de performance technique et financière les plus favorables à la collectivité et au consommateur, tout en permettant à l'exploitant d'être rémunéré (ISTEED, 2003). Cela conduit les opérateurs à :

- améliorer le rendement physique du réseau par des plans de renouvellement et de réhabilitation des canalisations, équipements, branchements et compteurs ;

- gérer le service au quotidien avec une maintenance efficace des réseaux par un travail intensif ;

- augmenter les recettes par une amélioration de la gestion commerciale en éliminant les défauts de comptage et de facturation et en détectant toutes les causes de perte d'eau non comptabilisées ;

- optimiser les plans d'investissement, de renouvellement ou de réhabilitation des réseaux.

Il faut une connaissance parfaite de l'état du système hydraulique pour en tirer les éléments de réflexion pour répondre à ces contraintes. Il devient de plus en plus nécessaire aux dirigeants d'avoir à leur disposition une information précise, validée, cohérente, complète et synthétique. Mais cela ne suffit pas car cette information requiert un minimum de traitement par le tri et l'analyse afin d'en extraire les éléments essentiels d'aide à la décision. Selon Pickering et al. (1993) toute organisation qui compte exécuter une opération quotidienne efficace, contrôler et développer ses services efficacement doit connaître ses potentiels, leurs états, leurs fonctionnements et combien cela leur coûte de fournir le service. Emengini (2004) a noté qu'une connaissance du potentiel de l'entreprise est nécessaire pour prendre des décisions stratégiques et d'opération. Ainsi, pour prendre des décisions éclairées essentielles aux opérations, à la croissance et à la gestion des équipements de distribution de l'eau, l'information doit être rassemblée et analysée. Une telle information contribuant non seulement aux services efficaces, mais également à l'opération et à l'entretien des capitaux, et à la planification des extensions et des nouveaux travaux.

Avec l'arrivée à maturité des SIG appliqués aux métiers de l'eau, les exploitants disposent désormais d'outils adaptés construits à partir de plates-formes SIG standard. Ces outils sont directement utilisables par les agents de terrain sans formation informatique préalable en raison de leur ergonomie simplifiée.

La généralisation et l'abaissement des prix des postes de travail et de la disponibilité des logiciels applicatifs standards paramétrables rendent ces solutions SIG accessibles à toutes les exploitations urbaines, l'essentiel de l'investissement restant la collecte sur le terrain et la numérisation des données « fond de plan » et « réseau »

Pour arriver à cela il est nécessaire de mettre en place une base de données où seront stockées les données récoltées au cours des années précédentes et celles des années à venir. A ce niveau, d'autres problèmes se posent.

La création, la mise à jour, l'entretien et la gestion générale du réseau de distribution d'adduction d'eau en termes de données spatiales et non-spatiales constituent un travail herculéen. La nature volumineuse des données impliquées pour un suivi approprié est en effet embarrassante, et ne peut pas efficacement être manipulée par le système traditionnel de stockage de données. Le système analogue signifie l'acceptation de l'inflexibilité résultant du stockage de données dans des formes et formats fixes. Le système devient moins utile dans l'accomplissement de certains objectifs et est rarement sinon difficilement mis à jour en raison de l'aspect prohibitif des coûts. Les cartes sont facilement déplacées ou détruites parce que beaucoup de personnes à différents endroits les manipulent.

Une approche alternative de maintenir une base de données logique d'une façon scientifique et efficace au moyen de technologie avancée de l'information est donc requise. En conséquence, il y aura des améliorations de la planification, de l'exécution et de l'opération du secteur de l'eau courante par de données opportunes, fiables, suffisamment et exactement détaillées qui faciliteront les activités de prise de décision. Des études ont montré que si l'idée d'utiliser la cartographie pour la conception et l'entretien des services appropriés peut être réalisée d'une manière suffisante, le repérage automatisé ou la gestion de service sur ordinateur ou un système d'informations géographiques (SIG) doit être envisagé. Les potentiels et les défis liés à l'utilisation des SIG dans un pays en voie de développement comme le Bénin, existent forcément. Avec l'utilisation des SIG, la SONEB peut rassembler, entrer, éditer, stocker, rechercher, questionner, traiter, analyser et produire une grande quantité de données aux échelles et aux projections désirées.

II- Hypothèses de recherche

Les hypothèses suivantes ont été formulées pour aider à résoudre la problématique :

- le réseau d'adduction d'eau est affecté par plusieurs problèmes (baisse de pression, problème liés aux coupures d'électricité, qualité de l'eau etc.) ;

- une base de données facilite la manipulation et la mise à jour des données relatives au réseau d'adduction d'eau ;

- une carte numérique dynamique du réseau permet une localisation plus facile des composantes du réseau et aidera les équipes d'intervention dans leur travail ;

III- Objectifs de la recherche

III.1- Objectif principal

Montrer que les SIG peuvent faciliter la gestion du réseau de distribution de l'eau courante à Cotonou

III.2- Objectifs spécifiques :

- décrire la méthodologie de mise en place d'un SIG lié à la gestion du réseau de distribution de l'eau courante à Cotonou ;

- faire une cartographie numérique du réseau d'adduction d'eau de Cotonou Ouest.

IV- Avantages liés à la mise en place de SIG pour le réseau d'adduction d'eau de Cotonou

Les services d'adduction d'eau ont en général deux sortes d'entités ou moyens de production : les entités géographiquement dispersés tels que les systèmes de distribution d'eau et des entités groupés comme les installations de pompage ou de traitement. Intégrer un système d'information géographique (SIG) au mode de gestion traditionnel des unités de production peut améliorer de façon considérable celui-ci en procurant un moyen plus efficace d'accéder, employer, montrer et contrôler des données spatiales.

Outre cette amélioration, appliquer les SIG à la gestion des réseaux offre d'autres possibilités :

v Fournir les cartes concernant le service d'adduction d'eau : Les cartes peuvent être employées pour faciliter la localisation des problèmes, des équipements et des clients. Les cartes peuvent également permettre d'avoir des informations relatives à l'état d'entretien passé et actuel des éléments du réseau dans n'importe quel secteur, pour peu que ces informations soient disponibles. Ces cartes peuvent être imprimées et mises à la disposition des équipes d'intervention pour faciliter leur travail.

v Fournir l'analyse de réseau et la possibilité d'effectuer des tracés qui peut être employée pour trouver d'autres équipements reliés. On peut par exemple exécuter un tracé de l'eau au niveau d'une portion du réseau pour identifier la (ou les) valves qui doit être fermée pour isoler un problème (une fuite, par exemple).

v Les SIG peuvent être utilisés pour identifier les équipements hydrauliques qui desservent un endroit choisi.

v Les SIG peuvent être employés pour conduire des équipages aux endroits de travail et pour réduire le temps de déplacement. Des SIG peuvent être utilisés pour faciliter en programmant et en assignant le travail d'entretien aux équipages qui sont dans un secteur spécifique.

v Les SIG est un outil très puissant pour évaluer et projeter des améliorations du réseau. L'analyse de SIG peut être employée pour estimer de futures demandes de l'eau : Les résultats de cette analyse peuvent fournir les informations indispensables dans la prise de décision.

v Le suivi rigoureux de la consommation est désormais possible et aisé. Les SIG permettent de modéliser et de prévoir les évolutions futures des consommations, qui, croisées avec les données démographiques permettront de planifier les extensions ou renforcements futurs et éviter une gestion événementielle du réseau.

Les options offertes par la base de données, comme la manipulation des données, la visualisation, l'édition et le tracé du réseau, les potentialités des logiciels SIG (MapInfo et surtout ArcGIS) et les outils intégrés sont aussi certains des avantages offerts par l'utilisation des SIG. Plusieurs des possibilités offertes sont citées en exemple ci-dessous.

- Il devient possible à tout instant d'avoir l'état de santé du réseau et dans le même temps de faire des pronostics sur son comportement futur si on ajoute un logiciel de simulation hydraulique (du genre WaterCad ou Epanet), on peut par exemple simuler des cas de fuites, de ruptures des canaux, ou simplement d'un nouveau branchement, et donc de prévoir les cas de chutes de pressions ;

- La base de données créée dans le cadre de cet exercice peut servir d'exemple pour créer d'autres bases de données similaires pour les réseaux d'autres villes.

V- Définitions de quelques concepts

- Système d'information : C'est un ensemble de procédés opérés sur des données brutes pour produire une information qui sera utilisée pour la prise de décision. Il s'agit donc d'un ensemble d'étapes qui mèneront de l'observation et la collection des données à leur analyse ( http://fr.wikipedia.org). Un système d'informations doit comporter une gamme complète de fonctions qui permettront à l'utilisateur d'atteindre ses objectifs, entendu l'observation, l'estimation, la description, l'explication, la prévision, la prise de décision... (figure 1).

Figure 1 : Transformation de données en informations via un système d'informations

- Base de données : Une base de données (son abréviation est BD, en anglais DB, database) est une entité dans laquelle il est possible de stocker des données de façon structurée et avec le moins de redondance possible. Ces données doivent pouvoir être utilisées par des programmes, par des utilisateurs différents. Ainsi, la notion de base de données est généralement couplée à celle de réseau, afin de pouvoir mettre en commun ces informations, d'où le nom de base. On parle généralement de système d'information pour désigner toute la structure regroupant les moyens mis en place pour pouvoir partager des données ( http://www.developpez.com).

- Système de gestions de base de données (SGBD): Le SGBD est un ensemble de services (applications logicielles) permettant de gérer les bases de données, c'est-à-dire :

· manipuler les données présentes dans la base de données (insertion, suppression, modification) ( http://www.commentcamarche.net).

· le système de gestion de fichiers : il permet le stockage des informations sur un support physique ;

- Système d'information géographique (SIG) : Tout comme le domaine de la géographie, le terme SIG est difficile à définir. Il représente l'intégration de plusieurs domaines d'étude. On s'accorde souvent pour dire qu'il n'existe pas de définition qui fasse l'unanimité (deMers, 1997). Une définition largement acceptée est celle fournie par le National Centre of Géographic Information and Analysis (NCGIA) : un SIG est un système de matériels, logiciels et procédures pour faciliter la gestion, la manipulation, l'analyse, la modélisation, la représentation et l'affichage de données spatialisées pour résoudre des problèmes complexes liées à la planification et la gestion des ressources (NCGIA, 1990).

Une manière plus compréhensive et facile de définir les SIG, est celle qui se réfère à la disposition en couche des données : Groupes de cartes du même espace géographique, où un point donné a les mêmes coordonnées sur toutes les cartes et dans le système. De cette manière, il est possible d'en analyser la thématique et les caractéristiques spatiales afin d'avoir une meilleure connaissance de cet espace géographique.

- Géomatique : C'est la science et la technologie de la collecte, de l'analyse, de l'interprétation, de la distribution et de l'utilisation de l'information géographique. Elle englobe une foule de disciplines qui concourent à créer une représentation détaillée mais compréhensible du monde physique et de l'espace que l'homme y occupe. Ces disciplines sont :

La géomatique est un des secteurs de la technologie qui ont connu l'essor le plus rapide dans les années 90.

Gérer la distribution de l'eau courante avec les Systèmes d'Information Géographiques à Cotonou est un sujet complexe. Ce sont là les justifications et les principales hypothèses qui soutiennent ce sujet.

Chapitre 2 : Le cadre d'étude

Cette partie du travail présentera la zone où a été menée l'étude sur les plans géographique, administratif, physique, et économique.

I- Situation géographique et administrative

La ville de Cotonou est positionnée au croisement des parallèles 6°20 et 6°24 de latitude Nord et des méridiens 2°20 et 2°29 de longitude Est. Elle est située à l'extrémité sud du Bénin, en bordure de l'Océan Atlantique. Elle s'étend sur 10 km à l'ouest, où elle est limitée par la commune d'Abomey-Calavi, et sur 6 km à l'Est en côtoyant la commune de Sèmè-Kpodj. Au Nord et au Sud, la ville a deux limites naturelles qui sont respectivement le lac Nokoué et l'Océan Atlantique.

Sur le plan administratif, en vertu de la loi n°97-028 du 15 janvier 1999 portant organisation de l'administration territoriale de la République du Bénin et du décret 97-028 du 15 janvier 1999 portant organisation des communes en République du Bénin, qui régissent la décentralisation, Cotonou constitue à elle seule le département du Littoral. Elle est une des trois communes à statut particulier avec Porto-Novo et Parakou. Elle a une superficie de 79 km² (MISD, 2001) et constitue de ce fait le plus petit des douze départements que compte le Bénin. Elle est divisée en treize arrondissements - découpés en regroupant les anciennes communes (tableau I) - dirigés par des chefs d'arrondissement (figure 2). Ces treize arrondissements sont eux-mêmes subdivisés en 140 quartiers de ville, dirigés par des délégués. La ville est dirigée par un conseil communal qui a à sa tête un maire. En tant que département, elle a aussi à sa tête un préfet.

Tableau I : Liste des arrondissements de Cotonou et des ex-comunes qui les composent

Arrondissements	Ex-Communes
1	Avotrou
1	Dandji
2	Sènadé
2	Yénawa
3	Sègbèya
3	Ayélawadjè
4	Sodjatinmè
4	Misséssin
5*	Gbédokpo
	Gbéto
	Xwlacodji
6*	Dantokpa
	Aïdjèdo
	Ahouansori
7*	Saint-Michel
7*	Dagbédji
8*	Sainte Rita
9*	Fifadji
10*	Kouhounou
11*	Gbégamey
11*	Vodjè
12*	Cadjèhoun
12*	Djomèhountin
13*	Houénoussou

Dans le cadre de cette étude, nous nous concentrerons seulement sur la partie Ouest de la ville, c'est-à-dire les neuf arrondissements situés sur la rive droite de la lagune et marqués d'un astérisque sur le tableau ci-dessus.

II- Le cadre physique

II.1- Caractéristiques géomorphologiques et hydrographiques

Le substratum géologique de la ville de Cotonou est constitué essentiellement de sables d'origine fluvio-marine. On rencontre trois générations de sable dans la plaine : les sables jaunes, les sables gris et les sables bruns. La ville est située sur des cordons récents et subactuels (gris et bruns).

Le relief est globalement homogène. Les côtes oscillent entre 0,4 et 6,5 m. Toutefois, on relève certains endroits situés en dessous du niveau de la mer. La topographie est faite de cordons dunaires exondés séparés par dépressions interdunaires parallèles à la côte et des bas-fonds érodés par l'écoulement des eaux pluviales qui communiquent avec le lac

Sur le plan hydrographique, la ville est divisée en deux parties (Est et Ouest) par le chenal appelé « lagune de Cotonou », communication directe entre le lac Nokoué au nord de la ville et l'Océan Atlantique au sud. Quelques bas-fonds limitrophes du lac s'y ajoutent pour constituer l'essentiel du réseau hydrographique de Cotonou. A noter que la nappe phréatique se trouve à proximité de la surface du sol dont la perméabilité élevée accélère l'infiltration des eaux pluviales et usées et augment de ce fait les risques de pollution (MEHU, 2002).

II.2- Le climat

De par sa situation géographique, la ville de Cotonou jouit d'un climat de type subéquatorial caractérisé par deux saisons qui s'alternent au cours de l'année. Ainsi, on a :

Les précipitations ont un régime bimodal et ont lieu principalement entre mars et juillet et atteignent leur maximum en juin (entre 300 et 500mm) (figure 3).

Cette pluviométrie moyennement élevée, ajoutée à l'altitude relativement basse et au relief fortement influencé par les cours d'eau, met la ville sous la menace de graves inondations pendant les saisons pluvieuses.

Les températures moyennes mensuelles varient entre 27 et 31°C. Les écarts entre le mois le plus chaud et le moins le moins chaud ne dépassent pas 3,2 degrés. Les mois de février à avril sont les mois les plus chauds et les mois de Juillet à septembre sont les mois les plus frais

L'humidité reste souvent autour de 80%, ce qui constitue un facteur favorable à la corrosion et à la biodégradation.

III- Evolution démographique

III.1- Population et Démographie

La ville de Cotonou possède une dynamique démographique intéressante. Son expansion date de la fin de la Seconde Guerre Mondiale. Au début du XXème siècle, elle n'était encore qu'une petite ville à côté de Porto-Novo. En 1932, par exemple, Cotonou comptait seulement 5 000 habitants alors que Porto-Novo en comptait déjà 20 000. L'accroissement de la population cotonoise a été particulièrement rapide après le second conflit mondial. De 16.000 habitants en 1945, la population de la ville passait à 50.000 habitants en 1955, dont quelques 1 500 Européens, dépassant largement Porto-Novo qui perdra progressivement sa prépondérance au profit de la nouvelle cité.

Cette évolution de la population correspond à une extension extrêmement rapide de la ville avec le développement des activités économiques et des services administratifs. La construction du wharf et du chemin de fer, l'installation des divers services et surtout des maisons de commerce, avaient favorisé l'arrivée massive des ouvriers et des agents de l'administration. Ainsi, depuis la période coloniale, le service d'urbanisme et d'habitat avait prévu un zonage assez correct. Ce plan assez ancien est respecté en grande partie par les autorités actuelles de la ville (N'BESSA, 1979)

De nos jours, Cotonou tire la majeure partie de sa population en des régions avoisinantes, en particulier de ses banlieues (Abomey-Calavi, Sèmé-Kpodji). En 1979, au premier recensement, elle comptait 320 348 habitants (INSAE, 1988). En 1992, au second recensement, cette population est passée à 579 387 habitants, soit un taux d'accroissement de 3,89 %. Au dernier recensement, en 2002, la population cotonoise était chiffrée à 665 100 habitants, soit un taux d'accroissement de 2,07 %, ce qui traduit un ralentissement, par rapport aux recensements précédents (figure 4). On dénombre dans cette population 94,5 hommes pour 100 femmes. Cotonou a un poids démographique de 9,82 % dans la population globale du Bénin. Elle a une densité de 8 419 habitants au km². Les ethnies rencontrées sont les Fon (32,9 %), les Goun (15,2 %), les Mina (5,9%), les Yoruba (5,5 %).

Sur le plan religieux, la croyance la plus populaire reste le catholicisme avec 57,8 % suivi par l'Islam avec14,2 %. Les autres chrétiens et les célestes sont respectivement 4,4% et 7,8% (INSAE, 2004)

III.2- Infrastructures sociocommunautaires

Sur le plan des infrastructures sociocommunautaires, la ville de Cotonou, et de ce fait le département du Littoral, demeure le département qui bénéficie du plus grand nombre d'infrastructures, ceci dû à sa situation de capitale économique du Bénin. On y compte la plupart des services administratifs (Directions Générales, Sièges de société, Ministères), ambassades et autres représentations internationales.

La couverture sanitaire dans le département du Littoral est la meilleure du pays. On y dénombre plusieurs centres de formation de référence, et encore plus de centres de soins aussi bien publics que privés.

Sur le plan éducatif, même si la couverture ne semble pas être réglée par l'Etat, les nombreux centres de formation privés comblent le vide. On dénombre 235 écoles primaires publiques, dix-huit collèges à premier cycle et vingt-quatre collèges à second cycle (INSAE, 2004).

L'eau et l'électricité sont deux services présents dans la ville. En 2001, le réseau d'adduction d'eau s'étendait sur 863 Km et comptait 29 300 abonnés.

III.3- Activités économiques

La ville de Cotonou concentre plus de 45% des actifs des dix principales villes du Bénin. Viennent ensuite, les villes de Porto-Novo (14,5%) et Parakou (7,2%).

Les activités pratiquées dans la ville de Cotonou sont multiples. C'est une des rares villes béninoises où les trois secteurs sont représentés, même si les pourcentages d'actifs n'y sont pas les mêmes.

La pêche est relativement développée et mobilise beaucoup de personnes, des nationaux comme des étrangers. Dans de nombreux plans d'eau (lacs et lagunes), la pêche se pratique sous plusieurs formes :

La pêche continentale est pratiquée dans le Nokoué et les étangs piscicoles aux moyens de filet et d'Acadja. Elle est le domaine des Toffin et des Xwla.

La pêche maritime artisanale est pratiquée à l'aide de barques et de filets par les populations du littoral comme les Xwla. De plus en plus d'étrangers exercent dans ce domaine au Bénin. Il s'agit surtout des Ghanéens et des Togolais.

Enfin, la pêche maritime industrielle, elle est surtout l'oeuvre de sociétés étrangères qui passent des contrats avec l'Etat béninois. Il s'agit principalement des Grecs, les Italiens, les Russes et les Chinois.

En ce qui concerne le secteur secondaire, il faut noter que c'est le département qui abrite le plus grand nombre d'usines sur le plan national (cimenterie, brasserie fabrique de produits en plastique, etc.). De plus les activités d'artisanat y sont assez diversifiées. C'est de ce fait le département où le secteur moderne est le plus développé.

Sur le plan commercial, Cotonou abrite beaucoup de marchés d'importance locale et/ou nationale et un marché international (celui de Dantokpa). Les activités commerciales sont orientées aussi bien vers le marché intérieur pour la consommation locale, que vers l'exportation.

Cotonou constitue de par sa population le département le plus peuplé du Bénin, mais dans le même temps le plus petit, ce qui lui confère une densité particulièrement élevée. Il est soumis à un climat de type subéquatorial. Les populations qui y habitent exercent dans tous les secteurs d'activité économique.

Chapitre 3 : Données et méthodologie

La mise en place d'un Système d'Information Géographique requiert une méthodologie particulière, du fait des nombreuses aptitudes requises pour l'accomplissement du travail. Il s'agit dans un premier temps d'identifier les données nécessaires, de les collecter avant de les intégrer au système.

I- Les données requises et leur mode d'acquisition

Pour atteindre les objectifs visés par cette étude, une gamme variée de données a été utilisée. Il s'agit entre autre de cartes, des documents divers, des plans, des photos, de données numériques, etc.

La carte administrative a été obtenue à l'Institut Géographique National. Elle a été utile pour la présentation de la zone d'étude dans son contexte. Le tracé des routes présent sur la carte administrative était particulièrement utile, puisque le réseau de distribution et le réseau routier sont liés entre eux. Pour ce qui est de la carte du réseau, en fait, il s'agissait d'un plan au 1/5000 qui nous a été fournie par la Direction Régionale du Littoral et qui a été ramenée à une échelle plus manipulable.

Les cartes ont été scannées avec Adobe PhotoShop et géoréférencées à l'aide du logiciel ArcView. Elles ont ensuite été digitalisées avec ArcView pour pouvoir faciliter les opérations de superposition. En ce qui concerne le plan du réseau, une minute a d'abord été réalisée. Cette minute a ensuite été utilisée pour réduire l'échelle et en faire une carte plus facile à manipuler qui suivra ensuite le même processus que les premières cartes.

Mises à part les cartes, d'autres données ont été employées dans cette étude. Ce sont principalement :

- les problèmes liés à la distribution de l'eau (aussi bien du point de vue de la SONEB que des consommateurs) ;

La majeure partie des données relatives au réseau, c'est-à-dire les composantes et leurs informations attributaires, de même que les problèmes connus sur le réseau ont été obtenues au niveau du service technique de la Direction Régionale du Littoral. Celles qui manquaient ont été obtenues lors de descentes sur le terrain, sur des sites précis comme les châteaux d'eau, des stations d'épuration ou la station de captage et de pompage.

Enfin, en ce qui concerne les données relatives aux consommateurs, elles ont été obtenues soit par enquête, soit par observation directe sur le terrain. Des questionnaires ont donc été administrés à quatre-vingts dix personnes (à raison de dix par arrondissement) choisies de façon aléatoire, abonnées à la SONEB ou non. Ces données ont été dépouillées et traitées manuellement ce qui a permis l'élaboration et la finition de la base de données.

Il est à noter par ailleurs que la SONEB ne dispose pas d'information relative à la localisation, où à la situation géographique de ses clients.

I.1- Les composantes du réseau

Afin de mettre en place une base de données cohérente, efficace et la plus complète possible, chacune des composantes du réseau d'adduction d'eau tel qu'utilisé à la SONEB, a été étudiée afin de mieux cerner leur rôle, mais surtout de mieux appréhender les informations attributaires qui peuvent y être liées.

Un réseau basique d'adduction d'eau est composé au minimum des éléments suivants (figure 5) :

I.1.1- Les composantes principales

C'est en général une étendue d'eau (superficielle ou souterraine) qui fournit l'eau pour alimenter le réseau. Il peut s'agir de lacs, de fleuves ou mêmes de nappes aquifères. Ce sont d'ailleurs ces dernières que la SONEB utilise le plus souvent. Un captage est effectué à l'endroit choisi et une station de pompage y est érigée. C'est en général par là que commence tout réseau d'adduction d'eau. A moins qu'il ne s'agisse d'une station supplémentaire destinée à augmenter la production.

La SONEB dispose actuellement pour le réseau de Cotonou d'une station de pompage située à Godomey. C'est cette station qui approvisionne les villes de Cotonou, Godomey et Abomey-Calavi. Mais une seconde station est prévue pour pallier les problèmes d'insuffisance de production et de baisse de pression rencontrés dans ces trois villes.

Les principales caractéristiques des réservoirs sont : le niveau hydraulique (qui correspond au niveau de l'eau quand le réservoir n'est pas sous pression) la qualité initiale de l'eau (dans une perspective d'analyse).

Les tuyaux sont des éléments de liaison qui connectent différents éléments du réseau entre eux. Ils sont les seuls moyens par lesquels l'eau peut circuler d'un point du réseau à un autre. Dans la plupart des cas, les tuyaux sont supposés contenir de l'eau en permanence. L'eau y coule de l'élément du réseau qui a l'altitude la plus élevée à celui qui est situé une altitude plus faible.

La SONEB utilise quatre sortes de tuyaux : en Amiante Ciment (AC), en Acier, en fonte et en PVC (chlorure de polyvinyle). Les plus anciens sont les AC. Ils se cassent souvent. Il existe un projet en cours dont l'objectif est de les remplacer à la longue.

Les tuyaux en acier sont plus rares sur le réseau. Ils se percent régulièrement à cause de la pression et de la corrosion. Dans les zones marécageuses, on utilise les tuyaux en Polyéthylène de Haute Densité (PHD). Ils sont assez massifs et se cassent difficilement.

Il y a plusieurs calibres de tuyaux en fonction du type de tuyau. Le calibre est donné en fonction du diamètre du tuyau. Pour les tuyaux en PVC, les différents diamètres disponibles sont : 63 mm, 75 mm, 90 mm, 110 mm, 160 mm, 225 mm, 250 mm, 280 mm et 315 mm. Précisons que pour ce type de tuyau, c'est le diamètre extérieur qui est utilisé. Les tuyaux en fonte employés à la SONEB sont disponibles en des diamètres variables : 60 mm, 65 mm, 80 mm, 100 mm, 150 mm, 200 mm, 250 mm, 300 mm, 350 mm, 400 mm, 500 mm, et 600 mm.

Les diamètres des tuyaux installés dans une rue sont établis en fonction des besoins. Ils sont calculés en fonction de la population de la zone et des projections en la matière. Les tuyaux, la station de pompage sont dimensionnés en conséquence (autrement dit en fonction des résultats obtenus). Ces études sont confiées à un bureau d'étude. Comme toutes les études, elles ont un horizon limite qui, une fois atteint requiert d'autres études selon l'état du réseau à ce moment. Par exemple si une étude se fait jusqu'à l'horizon 2010, le réseau est configuré en fonction des résultats obtenus. En 2010 ou avant, si le réseau est défaillant ou est confronté à de sérieux problèmes (par exemple si la demande est plus forte que l'offre, il se posera un problème récurrent de pression), il faudra revoir la configuration du réseau et redimensionner les tuyaux en conséquence.

D'autres caractéristiques supplémentaires sont aussi utilisées telles que le débit de l'eau, son niveau à l'intérieur du tuyau, etc.

Avant l'installation d'un réseau, dans un quartier par exemple, l'idéal est que le quartier soit loti au préalable, sinon, tout au moins doté d'un plan de lotissement. Le tuyau est posé proche des riverains. Dans le cas des petits tuyaux la distance entre le tuyau et les maisons est d'un mètre cinquante (1,50 m). Cette distance passe à 3 m (au maximum) pour les grands tuyaux. Ils sont - si possible - placés dans les rues. La profondeur varie en fonction du calibre du tuyau, c'est-à-dire de son diamètre. Dans tous les cas, la profondeur minimum est de 80 cm.

En général, dans les zones de terre de barre, il n'y a pas de précautions supplémentaires requises pour la pose de tuyau à part celles citées plus haut. Dans les régions latéritiques ou les régions où il y a une présence de roches dures, la technique de pose varie sensiblement. En effet, dans ces zones, il existe un risque de cassure lié à la pression externe que peut causer par exemple le passage de véhicules poids lourds sur le tuyau. Dans ces cas, on utilise un « lit de pose » pour protéger le tuyau de ces diverses pressions externes. Le lit de pose consiste en une couche de sable - souvent marin - qu'on déverse au fond de la tranchée avant d'y poser le tuyau.

Il s'agit des points où un liquide peut entrer du réseau ou en sortir pour satisfaire la demande des utilisateurs. Il peut s'agir aussi bien d'éléments chimiques utilisés lors des différents traitements (le chlore ou l'eau de javelle par exemple) ou de l'eau elle-même. Les points de raccordement ne possèdent pas de propriété de stockage. Il existe plusieurs calibres de branchements. Ils sont répertoriés en fonction du diamètre du tuyau qui les dessert. On a donc des branchements de 15 mm, 20 mm (branchement standard utilisé pour les particuliers et l'usage domestique), 30 mm, 40 mm, 50 mm, 60 mm, 80 mm, 100 mm, 150 mm, et de 200 mm pour les entreprises (cas de la SOBEBRA et du Bénin Marina Hôtel par exemple)

Ce sont des constructions particulièrement utiles qui servent à stocker de l'eau. Ils fonctionnent généralement comme des réservoirs pour suppléer la source en cas de baisse de niveau de l'eau dans le réseau. Leur principe de fonctionnement est relativement simple. Les châteaux d'eau situés en bout de réseau ou en plein coeur, stockent l'eau qui n'est pas utilisée (quand la pression le permet) et la déversent plus tard dans le réseau quand la pression baisse. Puisque le réservoir du château est généralement situé en hauteur, il faut une certaine pression pour que l'eau y monte. Malheureusement, dans la ville de Cotonou, la pression n'est pas suffisante pour alimenter tous les consommateurs avant de permettre à l'eau de remplir la réserve des châteaux d'eau, ce qui limite l'efficacité de ces derniers.

Ce sont des points capables de stocker de l'eau. Le niveau de l'eau peut y varier selon que l'eau y entre ou en sort. Les paramètres essentiels des châteaux d'eau sont :

- la hauteur du fond du réservoir (là où le niveau de l'eau est égal à zéro) ;

Les pompes sont des éléments qui fournissent de l'énergie à un fluide. Elles fonctionnent elles-mêmes à base d'énergie. Dans le cas de la SONEB, ce sont les pompes qui permettent à l'eau de circuler tout au long du réseau. C'est ce qui explique pourquoi la plupart du temps, les coupures d'électricité soient fatales au service d'adduction d'eau.

I.1.2- Les composantes secondaires

Il s'agit ici des composantes moins souvent utilisées que les précédentes qui jouent un rôle secondaire, mais tout aussi important dans la distribution de l'eau courante.

Ce sont des dispositifs qui permettent de fermer les tuyaux pour les réparations (figure 6). Elles empêchent aussi l'eau d'aller dans un sens donné. Autrement dit, les valves servent à forcer l'eau à aller dans une seule direction. Elles sont placées si possible sur chaque tronçon.

C'est un dispositif de sécurité, dont la fonction est de laisser l'air s'échapper des canalisations. En effet, lorsque, par exemple, on suspend la fourniture de l'eau de façon temporaire pour une intervention, l'air entre à l'intérieur des conduits et y demeure. Une fois l'intervention finie, à la remise en service, l'air et l'eau se mélangent et des bulles se forment. Les ventouses sont installées sur les points hauts des lignes (les bulles d'eau cherchent à remonter à la surface de l'eau) et permettent ainsi à l'air de s'échapper. Elles sont aussi utiles quand du gaz entre dans les installations du réseau (par erreur ou à la suite d'un acte mal intentionné par exemple).

Il s'agit ici d'un autre dispositif de sécurité. Elle est installée au point bas de la ligne. Son rôle est de permettre de vider l'eau du conduit en cas d'intervention.

C'est une installation pour permettre aux populations de venir s'approvisionner publiquement (système très utilisé au Burkina Faso). C'est un branchement installé dans le domaine public. Pour des raisons de mauvais usage (gabegie, mauvaise gestion, mauvaise foi, abus...), la SONEB a décidé de ne plus en faire et de ne plus alimenter celles existant déjà en zone urbaine.

Un compteur est un dispositif qui est installé chez les usagers pour mesurer le volume d'eau consommé. C'est ce dernier qui est relevé de façon périodique pour établir la facture du client. Des exemples de compteurs sont montrés dans la figure 7 (voir page suivante).

Ce sont aussi des branchements placés dans le domaine public, mais d'un accès rigoureusement contrôlé. Le rôle est de permettre aux sapeurs-pompiers d'avoir de l'eau lors de leurs interventions. Ces derniers possèdent la clé de ces bouches. Il en existe de deux sortes : les poteaux d'incendie (bornes souvent peintes en rouge) et les bouches (posées en général sur le sol, à plat).

Une fois les différentes composantes du réseau identifiées, un état des lieux a été fait pour estimer le niveau d'utilisation du SIG à la SONEB et avoir une idée des éléments utiles à spatialiser.

II - Démarche adoptée

Il s'agissait tout d'abord d'avoir la vision la plus large possible des services d'adduction d'eau courante et surtout de connaître de la façon la plus détaillée possible le réseau de distribution d'eau. Pour cela il a fallu recenser de manière exhaustive les données qui y sont liées et déterminer les objectifs et les traitements nécessaires. Dans ce cadre, le personnel de la Direction Régionale du Littoral nous a été d'une aide précieuse pour appréhender de manière rapide et efficace la majeure partie des éléments décrits ci-dessus.

Un modèle d'organisation générale de la base de données avec la démarche précisée ci-dessus a ensuite été élaboré.

Pour la mise en place d'une base de données efficiente, il est indispensable d'identifier les données qu'on juge utile à spatialiser. Etant donné que chaque composante a ses propres caractéristiques spécifiques, chacune de ces spécificités doit être identifiée afin de prévoir la meilleure façon de les intégrer à la base de données (figure 8).

Figure 8 : Modèle de représentation des données spatialisables (cas d'un tuyau)

Ce graphisme représente de façon succincte les informations qu'un utilisateur est en droit d'espérer en consultant la base de données à propos d'une composante quelconque du réseau (dans ce cas-ci du tuyau).

Une fois ce modèle établi, il devient donc plus facile d'identifier les données attributaires utiles et spatialisables.

La plupart de ces données n'étant malheureusement pas en notre disposition, - soit parce qu'elles n'existent pas, soit parce que le Direction Générale de la SONEB ne nous les a pas fournies -, le travail a été fait avec celles que nous avions à notre service.

La mise en place d'un SIG pour la gestion d'un réseau d'adduction d'eau nécessite l'acquisition des données, leur numérisation, la conception et la réalisation d'une base de données et la réalisation de la carte du réseau. Il faut ensuite lier les données attributaires de chaque élément du réseau concerné. Une fois ces étapes passées le SIG est virtuellement prêt.

Chapitre 4 : Résultats obtenus

Cette partie du travail expose dans une première partie les résultats issus de l'application de la méthodologie décrite plus haut et leur discussion. Ils sont suivis des avantages pratiques issus de l'utilisation d'un SIG pour la gestion du réseau d'adduction d'eau de la partie Ouest de Cotonou.

Les logiciels utilisés dans ce chapitre sont Microsoft Access 2003 et Arc View 3.2. Les images et figures qui en sont extraits peuvent varier en fonction des versions et de la configuration du poste de travail.

I- La base de données

La base de données constituée dans le cadre de ce travail, est composée de tables, et de formulaires. D'autres composantes telles que les états et les requêtes peuvent être générées par l'utilisateur si nécessaire.

I.1. Les tables

Une table est une collection de données relatives à un sujet spécifique. L'utilisation d'une table distincte pour chaque sujet implique que les données ne sont stockées qu'une fois. Ceci renforce l'efficacité de la base de données et réduit les erreurs de saisie.

Nom de la table	Données contenues
Château d'eau	Données relatives au château d'eau
Coût	Informations liées au coût d'installation
Entretien	Données relatives à l'entretien
Localité	Données relatives à la localité desservie
Réparations	Différentes interventions
Réservoir	Informations liées à la source
Sociétés de sous-traitance	Différentes entreprises sous traitant avec la SONEB
Tuyau	Informations relatives au tuyau
Valve	Données liées aux valves
Ventouse	Données liées aux ventouses
Vidange	Données liées aux vidanges

Pour la cohérence et le bon fonctionnement de la base de données, chaque table doit avoir au moins un lien avec au moins une autre table.

I.2. Les formulaires

Le formulaire est un type d'objets de base de données qui est utilisé essentiellement pour entrer et afficher des données dans une base de données. Les formulaires sont liés à une ou plusieurs tables et requêtes dans la base de données.

Il existe autant de formulaires que de tables dans notre base de données. La figure 9 donne un aperçu du formulaire conçu pour entrer les données relatives aux tuyaux.

Le tableau III récapitule l'ensemble des données utilisées que sollicite ce formulaire.

Nom du champ	Signification	Type de données
Unid	ID unique de l'élément	Numérique
Diam	Diamètre	Numérique
Long	Longueur	Numérique
CoordDeb	Coordonnées de début	Chaîne
CoordFin	Coordonnées de fin	Chaîne
DispVid	Dispose-t-il de vidange	Booléen
VidID	ID de la vidange	Numérique
DispVent	Dispose-t-il de ventouse	Booléen
VentID	ID de la ventouse	Numérique
DispValv	Dispose-t-il de valve	Booléen
ValvID	ID de la valve	Numérique
InstallAnn	Année d'installation	Date
SocInst	Société en charge de l'installation	Chaîne
SitGeog	Situation géographique	Chaîne
ZonDess	Zone desservie	Chaîne
QltEau	Qualité de l'eau	Chaîne
EauNiv	Niveau de l'eau	Numérique
NbAbonn	Nombre d'abonnés connectés	Numérique
NbJonc	Nombre de jonctions	Numérique
JoncID	ID de la jonction	numérique
HorizEff	Horizon d'efficacité théorique	Date

II- Résultats cartographiques

Après la numérisation et la digitalisation des cartes analogiques, plusieurs couches ont été crées pour arriver à la réalisation finale de la carte par des opérations de recouvrement. Le plan parcellaire de Cotonou Ouest (qui est la carte de base) a donc permis d'obtenir les couches suivantes :

La carte du réseau d'adduction d'eau de Cotonou Ouest a, quant à elle, rendu possible l'extraction des couches suivantes :

Ces différentes couches ont été traduites en fichier de formes sous ArcView, pour faciliter les opérations de recouvrement, d'analyse et de requête spatiales (figures 10 et 11). Des identifiants uniques ont été attribués à chaque élément pour faciliter la liaison avec la base de données via le lien ODBC.

Figure 10 : Plan parcellaire des quartiers Fiyégnon 1 et 2 (Arrondissement de Fidjrossè)

Figure 11 : réseau d'adduction d'eau dans les quartiers Fiyégnon 1 et 2 (Arrondissement de Fidjrossè)

II.1 Les opérations de superposition des couches

Le but d'une opération de superposition est d'empiler deux (ou plusieurs) couches de données qui occupent le même espace géographique dans un but d'analyse ou afin de faire ressortir informations que n'offrent pas séparément ces mêmes couches de données.

Une opération de superposition se fait en suivant les étapes décrites ci-dessous :

- Cliquer sur Nouveau si aucune vue n'était disponible dans le projet ou si on ne souhaite pas utiliser la (les) vue(s) déjà créées, sinon double-cliquer sur la vue souhaitée ;

- Aller dans le menu Vue et cliquer sur Ajouter Thème ou cliquer sur le bouton

;

- Sélectionner le fichier de forme (en général de format nomdufichier.shp) contenant la carte de base (figure 12) ;

- Cocher la case à gauche du nom du fichier pour l'activer. L'image contenue dans le fichier apparaît alors dans la vue ;

- Pour ajouter d'autres thèmes, cliquer à nouveau sur Ajouter Thème dans le menu Vue et ajouter le (ou les) autres fichiers de forme nécessaires ;

- Cocher la case située à gauche du (ou des) thèmes ajouté(s) pour les activer dans la vue (figure 13).

Sur la figure 13 on remarque que les composantes secondaires (valve et vidange) n'apparaissent pas sur la carte, ceci se justifie par le fait que le thème n'est pas coché. L'affichage des éléments est subordonné à l'activation du ou des thèmes retenus.

Pour qu'une opération de superposition soit réussie, certaines conditions sont requises :

- ou alors une des cartes doit couvrir un espace inclus dans une précédente carte ;

- les cartes concernées doivent avoir le même système de projection géographique entre elles et ledit système doit concorder avec celui de la vue ;

Dans le cadre de ce travail, la carte de base a été superposée avec la carte du réseau de distribution. Le résultat de l'opération est montré dans la figure 14.

Figure 14 : Résultats de la superposition du plan parcellaire et du réseau d'adduction d'eau

Dans la figure 14, les éléments tels que les valves ou les vidanges sont aussi clairement exposés. Avec un résultat pareil, la SONEB peut connaître la relation spatiale existant entre ses entités. Il met aussi en évidence les zones où leurs services sont absents. Ce qui les guidera pour savoir vers quelle(s) zone(s) étendre leurs services ou, dans quelle(s) zone(s) des améliorations sont nécessaires.

III Les requêtes

Après l'opération de superposition des couches, des requêtes spatiales ont été menées pour démontrer la capacité des SIG à gérer les informations relatives aux entités du réseau d'adduction d'eau.

Les requêtes peuvent être aussi bien dans MS Access où la base de données a été conçue que dans ArcView. La différence réside dans la manière dont les requêtes sont menées et de l'affichage des résultats.

III.1- Les requêtes dans MS Access

- Dans MS Access, il existe plusieurs types de requêtes, comme affiché dans la boîte de dialogue qui apparaît ;

- Dans le cas actuel, choisir Assistant Requête Simple (figure 15) et cliquer sur OK

Une fois le genre de requête choisi, un nouvel assistant démarre pour vous permettre d'achever votre requête (figure 16)

- Pour ce faire, il faut choisir la ou les tables (et éventuellement aussi les requêtes) impliquées dans la requête et au niveau de chaque table sélectionner les champs souhaités puis cliquer sur Suivant ;

- Préciser ensuite le type de requête (détaillées ou synthétique) et cliquer sur Suivant ;

- Dans la dernière étape de l'assistant cocher la case Ouvrir la requête pour afficher les informations

Les résultats de la requête sont alors affichés dans une table que l'on peut consulter à tout moment. (voir figure 17)

III.2- La requête dans ArcView

La manière de faire les requêtes dans ArcView diffère de celle de MS Access. On distingue deux sortes de requêtes : les requêtes spatiales (liées à un à espace géographique, ou mettant en jeu une donnée de type géographique comme la distance, les coordonnées, etc.) et les requêtes non-spatiales (où l'aspect géographique n'est généralement pas concerné). La procédure est moins longue et moins pointue que dans MS Access, mais elle reste identique pour les deux types de requêtes.

Pour effectuer une requête dans ArcView il suffit de suivre les étapes suivantes :

La requête pouvant être exécutée aussi bien sur la table que sur le thème dans la vue, l'utilisateur a donc le choix. Mais quelque soit l'option choisie, le résultat s'affichera sur les deux niveaux.

- Sélectionner dans la vue le thème sur lequel sera appliqué la requête ;

- Dans le menu Thème, cliquer sur Requête ou directement sur le bouton du générateur de requête

;

- Sélectionner dans la vue le thème sur lequel sera appliqué la requête ;

- Dans le menu Thème, cliquer sur Table, ou directement sur le bouton

;

- Puis aller dans le menu Table et cliquer sur Requête ou sur le bouton

Le générateur de requête affiche deux colonnes séparées par une liste d'opérateurs mathématiques ou logiques. La colonne de gauche contient les champs de la table sélectionnée et la seconde colonne est réservée à l'affichage des valeurs contenues dans les champs.

A titre d'exemple, une requête a été effectuée pour trouver toutes les canalisations dont le diamètre est égal à 90mm. Pour cela, il faut :

- Les différentes valeurs disponibles dans la table dans la colonne [Diamètre] s'affichent dans la section Valeurs de la boîte de dialogue ;

- Enfin cliquer sur « Nouvel ensemble de sélection » pour lancer la requête.

Le logiciel ArcView met les éléments répondant à la requête en couleur jaune.

Ces résultats peuvent être aussi vus au niveau de la table du thème. Pour cela, il faut, une fois la requête effectuée :

- La table du thème apparaît. Les éléments correspondants à la requête sont mis en surbrillance par couleur jaune (figure 21) ;

La figure 21 montre les éléments de la carte correspondant à la requête. Ces éléments sont éparpillés en fonction de leur ordre de création au niveau du logiciel. Cet affichage rend l'observation immédiate du résultat de la requête assez difficile. Mais il est possible d'y remédier. Pour cela, il faut :

- aller dans le menu Table et choisir Promouvoir la sélection, ou cliquer sur le bouton

Ceci a pour effet de placer tous les éléments sélectionnés en haut de la table (figure 22)

Figure 22 : Affichage des résultats au niveau de la table après promotion de la sélection

Dans la figure 20, les canalisations d'un diamètre de 90 mm ont été affichées en jaune. Les résultats de la requête montrent qu'elles sont au nombre de neuf. Les données attributaires relatives à ces entités sont mises en surbrillance dans une couleur jaune dans la table des attributs (figures 21 et 22).

IV- Discussion des résultats obtenus

Les résultats présentés ci-dessus démontrent quelques-unes des capacités des SIG dans la manipulation et la gestion des données relatives à la distribution de l'eau courante. Avec les SIG, on peut manipuler et exécuter des taches qui sont capitales dans la gestion de la distribution de l'eau pour des résultats efficaces et précis. Si toutes les facilités sont disponibles, la base de données et les autres composantes graphiques du SIG peuvent être facilement mises à jour pour y ajouter les nouveaux éléments. De plus la révision des cartes devient plus facile dans l'environnement des SIG.

En plus de tout cela, les résultats obtenus peuvent également fournir des informations aux autres professionnels comme par exemple les planificateurs urbains, les maîtres d'ouvrages, les ingénieurs du génie civil, etc. Connaître la distribution spatiale des éléments du réseau permettra d'éviter ou réduira les dommages causés à ces éléments pendant les travaux de construction. Les planificateurs urbains pourront faire de meilleures planifications. En cas de dommage, les SIG permettront une intervention plus rapide, mais également de trouver la solution adéquate. Les opérations de superposition de couches peuvent être utilisées lors de la révision des cartes, la mise à jour de l'environnement du SIG et à l'identification des risques liés au temps dans un secteur donné.

L'utilisation des SIG pour la gestion des réseaux d'adduction d'eau offre beaucoup d'avantages. Les informations fiables se trouvent désormais à un clic de souris. Les risques de pertes sont limitées et les interventions plus rapides. La SONEB pourra donc améliorer ses prestations pour fournir des performances plus satisfaisantes à sa clientèle.

Mais tous ces avantages ne camouflent pas toutes les insuffisances et les difficultés qui vont avec la mise en place d'un SIG.

Au niveau de la mise en place même d'un SIG, plusieurs pré-requis sont exigés et ne sont pas forcément à la portée de tous les services.

Il faut d'abord que les données à intégrer à la base de données ne sont pas toujours disponibles. De plus celles existant sont difficiles à collecter. Or il faut, pour la mise en place d'une base de données efficace, support d'un SIG optimum, des données extrêmement précises et d'une fiabilité irréprochable. Dans le cas du SIG présenté ici, des données telles que les coordonnées des tuyaux seront difficiles (mais pas impossible) à acquérir, le réseau étant en grande partie souterraine. De même, leur âge sera un facteur difficile à maîtriser si aucun suivi n'est fait à ce niveau à la SONEB. Alors que de telles données sont nécessaires au bon fonctionnement du SIG.

Par ailleurs, la SONEB ne connait pas avec exactitude la localisation de ses clients, il serait alors difficile de connaitre le nombre d'abonnés connectés à un tuyau.

Une fois toutes ces données collectées et le SIG mis en place il s'agira de le mettre à jour régulièrement. Or la maintenance et la mise à jour d'une base de données requiert une abondance de données actualisées, détaillées, facilement accessibles et compréhensibles par tous les utilisateurs. De plus, il faut que la base de données soit hébergée sur un serveur sécurisé pour prévenir au maximum les risques de perte et d'éventuelles détériorations.

Par, la cartographie numérique, qui constitue en général la plus grosse partie du travail lors de la création d'un SIG, il faut le matériel et les logiciels adéquats mais aussi des cartes analogiques en assez bon état, lorsqu'elles existent. Sinon, un travail de terrain sera à faire.

Il en découle que l'établissement d'un SIG nécessite un travail herculéen à accomplir. Ce travail s'accompagne aussi de moyens plutôt importants. Le passage à une gestion via un SIG nécessite donc d'importants moyens en matière de finance et de personnel.

Enfin, il requiert une étroite collaboration entre les différents services publics et les municipalités.

Conclusion et suggestions

Les données attributaires du réseau d'adduction d'eau courante de Cotonou Ouest, qui sont actuellement acquises, gérées, stockées et présentées sous une forme analogique, ont été numérisées, digitalisées et intégrées dans une base de données dans le cadre de ce travail. Les données spatiales peuvent être numérisées et ramenées à un format cartographique. Ces cartes liées à la base de données via un lien ODBC constituent le SIG capable d'améliorer la gestion quotidienne de la distribution de l'eau courante dans la partie Ouest de Cotonou.

Ce SIG a été conçu de façon sommaire dans ce travail dans un but de démonstration. Il devra être complété en vue d'une utilisation ultérieure.

L'implication des futurs utilisateurs lors des phases de planification et de mise en oeuvre du SIG étant d'une importance capitale pour la durabilité du projet, l'élaboration et la mise en place dudit SIG doit s'accompagner d'actions de sensibilisation et de sessions de formation, afin de transférer le savoir aux personnes ressources et aux utilisateurs qui ne la maîtrisent pas.

Le présent travail a été l'occasion, de montrer que chaque jour dans les services d'exploitation, l'outil SIG permet une gestion plus rapide, efficace et performante qu'avec les documents traditionnels réalisés manuellement sur papier tels que les plans, les procédures et les rapports.

- Il faut une plus grande conscience collective à tous les niveaux de décision. Depuis le niveau national, en passant par le niveau municipal, jusqu'au manager individuel, chacun doit connaître les avantages des SIG et ce qui est requis pour sa mise en place ;

- La SONEB, aussi bien que les autres entreprises qui doivent exploiter des données spatiales devraient mettre en place les systèmes numériques pour conserver et gérer ces données ;

- La SONEB a un besoin évident de géomaticiens, qui auront la responsabilité de l'acquisition, de l'intégration et de la gestion des données spatiales, de même que leur reproduction à des formats utiles à ceux qui en ont besoin. De plus des formations doivent être organisées à l'intention des futurs utilisateurs de ces systèmes ;

- Un bon cadre institutionnel devrait être établi à tous les niveaux. Il se chargera de coordonner les affaires des producteurs et des utilisateurs des données géospatiales.

Ajoutons pour finir que, la présente étude ne couvrant que la moitié de Cotonou, une autre portant sur la seconde moitié serait souhaitable. Dans le même sens d'autres études sur d'autres localités du Bénin, menées dans un cadre scientifique ou commanditées par la SONEB, ne seraient que bénéfiques pour prouver que les SIG constituent désormais un outil incontournable de gestion et d'exploitation.

Bibliographie

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ANNEXE

En matinée Entre midi et 15 heures Dans l'après-midi En soirée Toute la journée

Si oui, donner les raisons ?........................................................................................................... ...............................................................................................................

Manque de moyens (frais d'adduction au réseau) A cause des problèmes liés à la SONEB

Tarifs trop élevés (facturation) Absence de réseau d'adduction dans la localité

Autre (préciser).................................................................................. ............

6- Où vous procurez-vous alors de l'eau potable ?....................................................................... ...................................................................................................................................................

7-A quelle distance environ se trouve cette source de chez vous ?..............................................

8- Quel est le prix d'achat de l'eau à la source ?..........................................................................

9- A combien s'élève votre dépense mensuelle pour avoir de l'eau potable ?............................

10- Avez-vous quelque chose à ajouter par rapport aux problèmes liés à l'eau courante ?

Contribution des systèmes d'information géographique à la gestion du réseau de distribution de l'eau courante à Cotonou