Soutenance mémoire
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Réseaux hydrographiques
Notre zone d’étude se trouve dans le bassin versant de la Haute Ikopa (Ramefivololona H. L., 2012). Mais elle n’est pas traversée par de rivières, ni de fleuves. Seul le lac d’Ambohibao constitue le réservoir de surface dans la Commune d’Ivato. Ce lac alimente la nappe de cette commune (Ministère de l’eau- Artelia Madagascar, 2014). C’est un plan d’eau résiduel de l’ancien grand marais de Laniera avec une superficie de 1055ha et 1,50m de profondeur pendant la saison de pluie (Monographe de la Commune Rurale d’Ivato, 2015).
Types de sol
La pédologie d’Antananarivo dépend de la géomorphologie : dans la plaine et les bas-fonds, les sols sont principalement bruns hydromorphes favorables à la riziculture et les collines sont principalement composées de sols ferralitiques rouges destinés aux cultures vivrières (Bourgeat F., 1968).
D’une manière générale, le sol dans la Commune d’Ivato est constitué de sols ferralitiques rajeunis (sols anciens repris par l’érosion du quaternaire). Le sol ferralitique est caractérisé en moyenne entre 0,60 cm à 2 m de profondeur et un horizon pulvérulent enrichi en minéraux peu altérables. Le sol des basses surfaces est de nature hydromorphe et a évolué sous la couverture alluvionnaire d’âge quaternaire (formation récente) (Artelia Madagascar, 2014).
Géologie de Madagascar
Madagascar est constitué par de socle cristallin Précambrien formé de roches métamorphiques et magmatiques, sur lesquels repose en discordance la couverture sédimentaire Phanérozoïque. Le socle affleure sur les deux tiers orientaux de l’île et culmine à 2665m d’altitude (Pic Boby). Les terrains sédimentaires d’âge Carbonifère à Actuel, qui couvrent le tiers restant, sont repartis dans quatre bassins dont le bassin de Diego-Suerez, le bassin de la côte Est, le bassin de Morondava et le bassin de Mahajanga (Rakotondrainibe J.H, 2006).
Les roches métamorphiques du socle Précambrien sont principalement des migmatites, des gneiss, des amphibolites, des micaschistes, des cipolins, des quartzites, tandis que les roches magmatiques sont des granites, des basaltes et différents roches volcaniques du Néogène et Pléistocène (Rakotondrainibe J.H, 2006).
Géologie de la zone d’étude
La Commune Rurale d’Ivato appartient au Domaine d’Antananarivo, groupe d’Ambatolampy. La formation géologique de ce groupe est marquée par un affleurement important de Paragneiss et de micaschiste associés à des bancs de quartzite (PGRM, 2012). Cette formation est fortement altérée et forme les collines constituant les parties élevées (Besairie H., 1973).
Le domaine d’Antananarivo a été intensément restructuré au cours de deux événements thermiques Néoprotérozoïques (630Ma et 520-580Ma) contemporains d’une intense activité magmatique granitique (Kröner et al., 2000).
L’événement magmatique qui s’appelle magmatisme granitoïde, à 630Ma est marqué par la mise en place de granites à affinité alcaline dénommés granites stratoïdes, au Nord- Ouest d’Antananarivo, dans la zone des hauts plateaux (Kröner et al., 2000). Ces granites très caractéristiques forment des lames d’épaisseurs très variables (de quelques centimètres à plusieurs centaines de mètres) intercalés de manière concordante dans les gneiss du socle (Paquette et Nédélec, 1998).
Le dernier événement magmatique est marqué par la mise en place de filons granitiques au Sud d’Antananarivo (granite d’Ambatomiranty) daté à 561 ± 4Ma (Collins et al., 2001).
La formation géologique rencontrée dans la zone d’étude est les formations sédimentaires, la roche magmatique et les roches métamorphiques. Les migmatites granitoïdes et les granites migmatitiques, qui sont les roches métamorphiques présentées à Ivato. Ces roches couvrent la majeure partie de la zone d’étude. Le matériel métamorphique constitue des zones foliées, à composition et structure de gneiss ou de micaschiste, avec une alternance de lits clairs quartzo-feldspathiques et de lits sombres riches en minéraux ferromagnésiens, essentiellement des micas (en général la biotite). (Jean-François Beaux et al, 2011).
Les alluvions qui couvrent le socle cristallin sont des roches détritiques ou terrigènes formées à partir des particules issues de l’altération des reliefs. La plaine alluviale est le résultat du remplissage d’un compartiment effondré du socle (Besairie H., 1967). La succession des faciès alluvionnaires est, schématiquement, depuis l’affleurement vers la base: une formation limono-argileuse superficielle peu épaisse, qui constitue le substratum des rizières; des argiles jaune ou grises, plus ou moins mélangées à la tourbe; un niveau d’argiles blanches, kaoliniques plus ou moins sableuses et des sables. Ces alluvions reposent sur des arènes non remaniées, issues de l’altération du socle sous-jacent (Bourgeat F., 1968).
Contexte socio-économique et approvisionnement en eau de la population
D’après le dernier recensement qui remonte du 2015 au niveau de la Commune Rurale d’Ivato, le nombre d’habitants est 54 943 avec une densité de la population : 4720,189 habitants/km2 (Monographe de la Commune Rurale d’Ivato, 2015). Concernant l’éducation, Ivato dispose des établissements scolaires publics et privées. Le tableau suivant montre les huit écoles existantes dans la Commune Rurale d’Ivato.
Etude préliminaire
Notre documentation est axée essentiellement sur la collecte et l’analyse des documents qui se rapportent sur la zone d’étude (données géomorphologique, hydrologique, hydrographique, pluviométrique, géologique et surtout hydrogéologique) et sur le thème étudié (hydrochimie). Ces documents que nous avons pu ont été guidés et orientés sur les méthodes appliquées pour l’étude hydrochimique. Elle a été réalisée dans les différents services publics et auprès de divers centre de documentions tels que la bibliothèque de la géologie au sein de la Mention Sciences de la Terre et de l’Environnement, la Direction générale de la météorologie d’Ampandrianomby, la bibliothèque du Ministère de l’Energie et des Mines. Nous avons, ensuite, comblé notre recherche dans le site web.
Collecte des données
L’acquisition des données sur terrain nécessite de faire des enquêtes auprès de la Commune, du CSB, du Fokontany et aux populations locales pour bien connaitre les informations liées à l’eau et la zone d’étude. Nous avons fait les enquêtes pour vérifier la réalité des analyses des documents obtenus au cours de la documentation et pour faciliter l’échantillonnage sur terrain.
Les points d’eau signalés dans le secteur du site étudié seront inventoriés lors de la descente sur terrain pour connaitre les différentes ressources en eau disponible.
Mesure in-situ
Les mesures in-situ ont eu lieu pendant le mois de Mai 2016 (16 à 27 Mai) et le mois d’Octobre 2016 au niveau de six Fokontany. Le mois de Mai était de faire l’inventaire de point d’eau (mesure in-situ) et la descente sur terrain pour collecter les données. Le 13 Octobre 2016 a été effectué les mesures in-situ de points d’eau inventoriés suivi de l’échantillonnage. Les mesures effectuées sur terrain concernent les paramètres physiques, tels que la température, la conductivité électrique, et les caractéristiques des points d’eau inventoriées. La méthode adoptée pour prendre ces paramètres est de prélever l’eau à quelques centimètres du niveau statique à l’aide d’un seau, puis il faut plonger l’électrode spécifique d’un conductimètre dans l’eau prélevée et les valeurs de la température et de la conductivité s’affichent sur l’écran de l’appareil. Ces paramètres sont mesurés à l’aide d’un conductimètre. Nous avons utilisés aussi un GPS pour déterminer les positions géographiques de chaque point d’eau, un cordon et un décamètre pour mesurer les profondeurs et le niveau statique des puits.
Sulfate: SO4
La détermination quantitative du sulfate dans l’eau est basée par la méthode néphélométrique. Il faut ajouter, d’abord, 1mL d’acide chlorhydrique (HCl) et 5mL de chlorure de baryum dans 20mL d’eau échantillonnée. Puis, il faut agiter énergiquement la solution ainsi préparée. Ensuite, il faut laisser de reposer pendant 20mn. Enfin, on fait la lecture au spectrophotomètre pour avoir SO4 — en mg/L. II-3.2.3. Ammonium : NH4 +0.
L’analyse colorimétrique est utilisée pour la détermination de l’ammonium dans l’eau. Tout d’abord, il faut respecter que toutes les verreries utilisées doivent être lavée avec une solution d’acide chlorhydrique à 5%, et après il faut les rincer trois fois à l’eau distillée pour éviter toute sorte de contamination.
Il faut ajouter 2mL de solution de phénol + 2mL de solution de nitroprusside + 5mL de solution oxydante) dans 50mL d’eau échantillonnée. Puis, il faut agiter énergiquement la solution ainsi préparée par un agitateur. Ensuite, il faut laisser de reposer cette solution pendant 1heure. Enfin, on fait la lecture au spectrophotomètre pour avoir NH4 + en mg/L.
Fer total : Fe+++ et Fe++
La méthode de dosage colorimétrique est la méthode utilisée pour la détermination de fer total. Il faut ajouter, d’abord, une jauge de dithionite de sodium (poudre) dans 100mL d’eau échantillonnée, et agiter la solution jusqu’à ce que le réactif en poudre a été diluer.
Puis, il faut ajouter 1mL de dimethylglyoxime et agiter le mélange. Ensuite, il faut ajouter 1mL d’ammoniaque et il faut agiter la solution ainsi préparée. Enfin, il faut Comparer la couleur de cet échantillon avec celles des plaquettes étalons (sur laquelle, à chaque couleur correspond une valeur) et on lit la teneur en fer correspondante en mg/L.
Calcium : Ca++ et Magnésium : Mg++
Le dosage des ions Ca++ et Mg++ se fait par compléxométrie avec l’Ethylène Diamine Tétra -Acétique (EDTA) ou complexons III en milieu basique.
Pour déterminer la dureté totale (TH) de l’eau, il faut ajouter d’abord, 2mL de tampon TH et quelques gouttes de l’indicateur coloré NET dans 100mL d’eau échantillonnée. Puis, il faut titrer avec la solution d’EDTA à N/50 à l’aide d’une burette jusqu’au virage de l’indicateur rouge vineux au bleu-vert en agitant l’échantillon sur l’agitateur magnétique.
Enfin, on obtient la concentration de l’ion calcium et magnésium en mg/L par la quantité de la solution titrant (EDTA) consommé jusqu’au virage de couleur bleu vert.
Pour déterminer la dureté calcique (THCa), il faut ajouter d’abord, 2mL de soude (NaOH) et une pointe de spatule de l’indicateur coloré Patton and Reeder (en poudre) dans 100mL d’eau échantillonnée. Puis, il faut titrer avec la solution d’EDTA à N/50 à l’aide d’une burette jusqu’au virage de l’indicateur rouge vineux au bleu-vert en agitant l’échantillon sur l’agitateur magnétique. Enfin, on obtient la concentration de l’ion calcium en mg/L par le volume de la solution titrant (EDTA) consommé jusqu’au virage de couleur bleu vert.
La dureté magnésienne (THMg) est calculée à partir de la dureté totale et la dureté calcique : THMg = TH – THCa. La dureté est exprimée en °F (degré français); 1°F en Ca = 4 mg/L et 1méq/L en Ca= 20mg/L et 1°F en Mg= 2.43mg/L et 1méq/L Mg= 12.15mg/L.
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Table des matières
INTRODUCTION
Chapitre I: CONTEXTE GENERAL
I-1. Situation géographique
I-2. Contexte hydrologique
I-3. Contexte géomorphologique et pédologique
I-4. Contexte géologique
I-5. Contexte hydrogéologique
Chapitre II: METHODOLOGIE
II-1. Etude préliminaire
II-2. Collecte des données
II-3. Analyses au laboratoire
II-4. Traitements des données
Chapitre III: RESULTATS ET INTERPRETATIONS
III-1. Résultats des travaux sur terrain
III-2. Résultats des analyses au laboratoire
III-3. Interprétations des résultats
III-4. Facies chimiques des eaux échantillonnées
Chapitre IV: DISCUSSIONS
IV-1. Origine de la minéralisation
IV- 2. Paramètres bactériologiques
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
REFERENCES WEBOGRAPHIQUES
ANNEXES
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