Délimitation de l’invasion d’eau salée marine

Dispositif émetteur – récepteur (Descloître, 1989)

Les émetteurs sont généralement des grandes boucles carrées disposées horizontalement au sol. Elles pourraient être circulaires, mais cela est plus difficile à réaliser sur le terrain. Et les récepteurs les plus courants sont soit de grandes boucles horizontales, soit des boucles de petites dimensions comme les dipôles. Elles ont l’avantage de pouvoir être manipulées facilement. Lors de cette campagne géophysique, nous avons utilisé le dispositif à boucles coïncidentes, c’est-à-dire un seul câble est utilisé à la fois comme émetteur et récepteur. Pour décrire la forme du signal mesuré, nous nous intéresserons sur la mesure de la dérivée du champ magnétique B par rapport au temps t par une bobine d’induction. Ce dipôle est orienté selon trois directions perpendiculaires X, Y et Z. Dans notre cas, l’application avec la méthode TEM ne mesure que la composante verticale du champ secondaire. Les composantes X et Y sont nulles. La forme de la décroissance dépend de la conductivité du milieu. La figure (figure) montre la forme du signal (fem) en fonction du temps pour un demi-espace homogène. Lorsque le terrain ne sera plus tabulaire, ces composantes ne seront plus nulles.

Effets polarisation provoquée et superparamagnétique

Des processus électrochimiques peuvent se produire au moment du passage du courant électrique dans le sous-sol. C’est le phénomène de polarisation provoquée. Les causes sont bien évidemment dues à la présence des minéraux conducteurs disséminés au sein d’une formation résistante. Comme les minéraux argileux par exemple, présentant des charges en surface, qui peuvent ralentir les progressions des ions contenus dans l’eau. En pratique, cet effet se manifeste de manière très claire par l’apparition des points négatifs en milieu ou à la fin de la courbe (El Kaliouby et al, 1995 ; Elliot 1991 ; Fils et al., 1989). Et un autre effet se manifeste aussi lors des mesures. Cet effet se produit sous l’action des corps magnétiques ou de minéraux ferromagnétiques dans le sous-sol. Sur la courbe, il se manifeste par une distorsion des courbes en TDEM.

DÉLIMITATION DE L’INVASION D’EAU DE MER VERS LE CONTINENT

Trente neuf sondages électriques ont été réalisés à l’intérieur de la zone d’étude (figure 29). L’interprétation des diagrammes de sondage a été effectuée en se référant aux coupes de forage et en se basant aux coupes de résistivité obtenues lors des interprétations combinées des données de cinq sites de référence. Nous présentons sur la figure 29 les différents points de sondage constituants les coupes géoélectriques. L’interprétation qui suit sera donc faite sur des profils. La direction nord-sud a été choisie dans la présentation des coupes géoélectriques, ceci afin de mettre en évidence l’évolution latérale des structures et surtout la détermination de l’intrusion marine.

CONCLUSION GÉNÉRALE

La zone d’étude formée de cordon dunaire limitant le golf sédimentaire du bassin d’Ambovombe est composée de sable et de grès à ciment calcaire. La base de la grande falaise est constituée par les formations sablo-argileuses, argileuses et marneuses. Elle est régie par la faible précipitation. La pluie est très irrégulière dans la région et elle accuse une forte variation, du nord vers le sud. En bref, la recharge de la nappe a lieu entre le mois de Décembre et le mois de Février. L’eau, surtout de surface, est très rare. La qualité, médiocre de l’eau souterraine trouvée dans la plupart des puits, s’ajoute à cette insuffisance. Le recours à la ressource souterraine est alors inévitable. La zone littorale, objet de cette étude, est exposée au risque de contamination, invasion de l’eau de mer vers le continent. La prospection géophysique, utilisant la méthode de résistivité du fait du contraste de résistivité existant entre l’eau douce et eau salée, a été adoptée pour la délimitation de la pénétration d’eau salée dans l’aquifère du continent. La technique a donné des résultats satisfaisants et la recherche effectuée a montré que les prospections électrique et électromagnétique sont bien adaptées à la délimitation du contact eau douce et eau salée du littoral. Malgré, l’insuffisance d’information disponible, forage de référence, l’interprétation combinée des données de sondage électrique et sondage électromagnétique nous a permis de détailler avec précision la structure du sous-sol. A part, le principal objet de l’étude qui est la reconnaissance des différents aquifères de la région, l’étude nous a permis de maîtriser la manipulation des deux appareils de mesure et de voir en détail leur sensibilité. Ainsi, pour une étude détaillée des aquifères peu profonds, le sondage électrique à courant continu et le sondage électromagnétique transitoire devraient être utilisés conjointement. On peut conclure que le sous sol du littoral sud est constitué des carapaces sableuses comportant des eaux fortement minéralisées et des couches d’argile ou de marne.

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Table des matières

Introduction
PARTIE I RAPPELS THEORIQUES
I.1- Méthode électrique
1.1.1- Notion de résistivité électrique
1.1.2- Distribution du potentiel électrique dans le sol
1.1.3- Interprétation
1.1.4- Matériel et acquisitions des données
I.2- Méthode électromagnétique
1.2.1- Principe de base de la méthode électromagnétique
1.2.2- Dispositif émetteur – récepteur (Descloître, 1989)
1.2.3- Effets polarisation provoquée et superparamagnétique
1.2.4- Profilage TEM
1.2.5- Pouvoir de résolution
1.2.6- Matériel et acquisitions des données
PARTIE II PRESENTATION GENERALE DE LA ZONE D’ETUDE
II.1- Cadre géographique
II.2- Cadre climatique
II.3- Cadre géologique
II.4- Cadre hydrogéologie
2.4.1- Aquifère côtier affluant la mer
2.4.2- Formations hydrogéologiques (Castany, 1986)
2.4.3- Alimentation de la nappe littorale
PARTIE III ETUDE DE SENSIBILITÉ POUR LES METHODES ELECTRIQUE ET ELECTROMAGNETIQUE
III.1- Sondage électrique
3.1.1- Sondage électrique étalon w062 et coupe de forage d’Erada
3.1.2- Sondage électrique étalon w014 et coupe de forage d’Anjira
III.2- Sondage électrique et sondage électromagnétique combinés
PARTIE IV APPLICATION DES METHODES ELECTRIQUE ET ELECTROMAGNETIQUE
IV.1- Etude de biseau eau douce et biseau eau salée utilisant les deux méthodes sur la côte littorale
4.1.1- Résultats et Interprétations sur les sondages de référence
a- Secteur Antaritarika
b- Secteur Anketa
c- Secteur Esalo
d- Secteur Malaindoza
e- Secteur Sampona
4.1.2- Conclusion
IV.2- Délimitation de l’invasion d’eau de mer vers le continent
4.2.1- Coupes géoélectriques
a- Coupe du profil 1
b- Coupe du profil 2
c- Coupe du profil 3
d- Coupe du profil 4
e- Coupe du profil 5
g- Coupe du profil 6
4.2.2- Conclusion
Conclusion générale
Références bibliographiques
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES