Soutenance mémoire
Sur notre planète terre, selon la statistique d’un ONG « ACTION CONTRE LA FAIM» dirigé par Eric Drouart et Jean-Michel Vouillamoz, on constate la mauvaise répartition de l’eau. Les 97,25% sont localisés dans les mers et les océans, 2,05% dans la calotte glacière (cryosphère), 0,68% dans les eaux souterraines, 0,01% dans les lacs, 0,0001% dans les rivières. En plus, moins de 0,1% de l’eau présente sur terre est susceptible d’être consommée (eau potable) et encore emmagasinée à l’intérieur de la terre. Des problèmes se posent sur la localisation et l’exploitation des nappes souterraines.
A Madagascar, en 2007, le taux d’accès en eau potable est de 38%. C’est pour cela qu’actuellement, de nombreux projets d’exploitation d’eau souterraine sont en cours de réalisation pour atteindre l’Objectif du Millénium pour le Développement. On cherche à doubler l’accès en eau potable d’ici à 2012.
RAPPELS DE NOTIONS ESSENTIELLES EN HYDROGEOLOGIE
En prospection d’eau souterraine, les thermes importants à savoir en hydrogéologie sont la nappe souterraine, la chargeabilité.
La nappe souterraine
Une nappe est une accumulation d’eau dans les pores d’un terrain perméable. Son existence est conditionnée par la jonction de trois facteurs : alimentation, facteurs lithologiques (aquifère poreux et perméable avec une formation imperméable à la base), et facteur de structure (de préférence une structure synclinale).
Condition d’existence des nappes
L’infiltration souterraine assure l’alimentation d’une nappe souterraine.
a) Processus général pour l’infiltration souterraine
Par le jeu de la pesanteur, une partie de l’eau de pluie s’infiltre dans le sol, soit directement, soit après circulation à la surface de celui-ci. Selon la perméabilité des terrains rencontrés, elle descend à une plus ou moins grande profondeur. Cette circulation, approximativement verticale, est interrompue par la rencontre d’un terrain de faible perméabilité. Sous des terrains perméables, cette formation «imperméable » représente en quelque sorte « le fonds du récipient ». L’eau s’y accumule en saturant l’ensemble des vides des terrains sus-jacents plus perméables. Ainsi se constituent des formations relativement perméables appelées aquifères (qui portent l’eau des nappes). Lorsque le « récipient » est plein, il déborde vers l’extérieur ou en direction d’autres terrains perméables.
b) Facteurs d’existence d’une nappe
L’existence d’une nappe est conditionnée par la conjonction de trois facteurs: le facteur lithologique, le facteur d’alimentation et le facteur de structure
– Le facteur lithologique : il doit exister une roche « réservoir » à la fois poreuse et perméable qui constituera le terrain aquifère. Cette roche doit avoir à sa base un mur imperméable pour soutenir la nappe ou plus simplement qui servira de fond «étanche » au réceptacle constitué par le réservoir. Pour notre zone d’étude, elle est occupée par des formations cristallines, le type de nappe existé est la nappe de fissure.
– Facteur d’alimentation : il faut que de l’eau puisse venir remplir les pores de l’aquifère ;
– Facteur de structure : il est nécessaire d’avoir une structure favorable à l’accumulation de l’eau (une structure anticlinale est défavorable).
Ces trois facteurs ont une influence variable selon les types d’aquifère rencontrées. Les conditions d’alimentation, lithologiques et structurales ne peuvent pas être considérées isolément.
Notion de porosité et de chargeabilité
Lorsqu’on injecte du courant dans le sous-sol, on suppose que le potentiel mesuré en surface est obtenu instantanément et que d’une façon similaire, lorsque le courant est coupé, le potentiel tombe instantanément. En pratique ce n’est pas le cas, il existe un délai entre le temps où le voltage atteint le maximum et aussi qu’il tombe en zéro, c’est la chargeabilité. En général, elle caractérise la capacité des roches à se polariser d’un courant, elle est due surtout aux effets du sol. La chargeabilité s’exprime en mV/V. Une grande chargeabilité relative à des valeurs de chargeabilité supérieures à 10mV/V correspond à une faible porosité. On rappelle que la plus plupart des roches contiennent naturellement un certain pourcentage de vide qui peut être occupé par de l’eau, c’est la porosité. On distingue généralement deux types de porosité données par la nature géologique de l’aquifère. La porosité en petit correspond à la porosité intrinsèque des roches, la porosité en grande à la porosité induite par des fractures. Par contre, une faible chargeabilité des valeurs relatives inférieure à 10mV/V correspond à une grande porosité de la roche, l’emmagasinement d’eau importante dans la roche.
RAPPEL DE METHODE D’APPROCHE EN PROSPECTION GEOPHYSIQUE D’EAU SOUTERRAINE
La prospection des eaux souterraines consiste à différents outils permettant d’évaluer les ressources au niveau local. Cette méthodologie est un processus continu et les résultats obtenus sont confrontés aux hypothèses émises et la stratégie d’implantation corrigée par la suite. En prospection géophysique et en particulier pour la recherche d’eau souterraine, nous devons collecter des informations dans le domaine géologique, géomorphologique, hydrologique et hydrogéologique afin de pouvoir déterminer la méthode adoptée à ce projet. En faisant l’étude cartographique de la zone d’étude accompagnée par une descente sur terrain. Puis, on passe à l’étude de faisabilité et en fin la réalisation de la prospection géophysique proprement dite.
Documentation
C’est dans cette phase que nous avons cherché les informations nécessaires concernant la zone d’étude à savoir, la géologie, la géomorphologie, l’hydrologie …, ainsi que les études antécédentes réalisées dans ce village. La documentation nous aide à déterminer la technique adoptée à ce projet.
Etude cartographique
Cette étude est très importante en prospection géophysique, pour la recherche d’eau souterraine, elle nous permet d’identifier les grands traits structuraux comme le type de milieu (zone de socle, zone alluviale, bassin sédimentaire), le réseau hydrographique et le relief alors, elle doit être effectuée en premier. Les documents doivent utiliser pour cet étude sont les carte géologique, topographique et aussi la photographie aérienne de la région. Lors de cette étude, nous avons pu apprécier les paramètres liés à la végétation, les paramètres structuraux, et les paramètres géomorphologiques.
– les paramètres liés à la végétation
Le type de végétation permet d’identifier des ensembles géologiques et de savoir l’humidité de la zone
– les paramètres structuraux
Les linéaments sont généralement identifiables à partir des photos aériennes. Ils peuvent être également soulignés par le réseau hydrographique (parfois mis en évidence sur la carte topographique) ;
– les paramètres géomorphologiques
Les réseaux de drainage (concentration du ruissellement), les zones de ruissellement (pente) et les zones d’infiltration préférentielles sont bien mises en évidences. A part la cartographie, nous avons effectué une descente sur terrain pour avoir plus d’information.
Intérêt de la géologie
La géologie joue un rôle très important en prospection d’eau souterraine. On doit en tenir compte pour la réalisation des sondages électriques et des panneaux. Elle aide aussi à faciliter l’interprétation des sondages et des panneaux lors de leurs traitements. L’étude géologique nous permet de savoir la formation du sous-sol avec leurs structures qui nous donne des idées sur l’existence ou non de l’aquifère, sa nature…
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : CONTEXTE GENERAL DE LA ZONE D’ETUDE
I.1. Contexte administratif du Fokontany de Viliahazo
I.1.1- Contexte géographique
I.1.2- Contexte socio-économique
I.2. Contexte physique
I.2.1 Contexte géomorphologique
I.2.2 Contexte géologique
I.2.3 Contextes hydrologique et hydrogéologique
I.2.3.1 Réseau hydrographique
I.2.3.2 Aperçu hydrogéologique
I.2.4 Données climatiques
DEUXIEME PARTIE : RAPPELS METHODOLOGIQUES ET ACQUISITION DES DONNEES
I.1. Rappels de notions essentielles en hydrogéologie
II.1.1 La nappe souterraine
II.1.1.1 Condition d’existence des nappes
II.1.1.2 Trois types d’aquifère
II.1.2 Notion de porosité et de chargeabilité
II.2. Rappel de méthode d’approche en prospection géophysique d’eau souterraine
II.2.1 Documentation
II.2.1.1Etude cartographique
II.2.1.2 Intérêt de la géologie
II.2.1.3 Intérêt du contexte hydrogéologique
II.2.1.4 Photo interprétation
II.2.2 Phase de reconnaissance
II.2.3 Etude de faisabilité
II.3 Réalisation de la prospection géophysique proprement dite
II.3.1 Sondage électrique
II.3.1.1 Principe
II.3.1.2 Mise en œuvre du sondage électrique avec dispositif Schlumberger
II. 3.1.3 Interprétation
II.3.2 Panneau électrique
II-3-2-1 Principe
II.3.2.2 Mise en œuvre
TROISIEME PARTIE : INTERPRETATION ET RESULTATS
III.1 Interprétation de la photographie aérienne
III.2 Sondage
III.2.1 Sondage électrique n°1
III.2.2 Sondage électrique n°2
III.3 Les coupes géoélectriques
III.3.1 Panneaux électriques avec le rouleau de fil de 155m
III.3.1.1.Panneau électrique P1
III.3.1.2 Panneau électrique P2
III.3.1.3 Panneau électrique P3
III.3.1.4 Panneau électrique P4
III.3.2 Panneau avec le rouleau de fil de 310m
III.3.2.1 Panneau électrique P5
III.3.2.2 Panneau électrique P6
CONCLUSION
ANNEXES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
