Modelisation hydrogeophysique en 3d du sous-sol

Le secteur de l’eau et de l’assainissement tient une place importante dans l’agenda du Système des Nations Unies et celui du Gouvernement Malgache, et c’est particulièrement, depuis l’adoption des Objectifs du Millénaire pour le développement (OMD) en septembre 2000. Comme beaucoup de pays, Madagascar est convaincu que l’eau est un élément important du développement économique et social. Près de deux tiers de la population Malgache n’ont pas accès à l’eau potable et seulement un Malgache sur vingt a l’accès à un de base adéquat. Conscient de ces problèmes, le gouvernement malgache a priorisé le secteur eau dans son document «Madagascar Action Plan». Il s’agit d’améliorer de manière significative l’accès à l’eau potable et à l’hygiène, approvisionner la population en eau potable et généraliser les pratiques hygiéniques et sanitaires.

Contexte général de la zone d’étude

Localisation géographique

La région de l’Androy se situe dans l’extrême Sud de Madagascar (cf. figure I-1). Elle est comprise entre la région d’Atsimo-Andrefana à l’Ouest et celle de l’Anosy à l’Est. Elle occupe une superficie d’environ 1 870 000ha et limitée par les coordonnées géographiques (dans le système Laborde) : Xmin=204,4km ; Max=383,8km et Ymin=261,5km ; Ymax=577,1km. Ambovombe capitale de la région se trouve à 110km au Nord-Ouest de Taolagnaro. L’Androy est composé de quatre fivondronanana qui sont Ambovombe, Tsihombe, Beloha et de Bekily. La zone d’étude est centrée à Ambovombe qui est limitée par l’océan au Sud, Antanimora au Nord, le fleuve de Menarandra à l’Est et de Tsihombe à l’Ouest.

Contexte géologique

Trois unités géologiques sont à distinguer dans la région de l’Androy : le socle cristallin, les formations sédimentaires et le massif volcanique de l’Androy.

Le socle cristallin
Madagascar est formé en quasi-totalité de roches cristallines précambriennes. A l’Est de l’ile, elles affleurent sur les deux tiers (400 000 km2) de sa superficie. Dans la région de l’Androy, le socle cristallin apparait dans sa partie nordique. Il est caractérisé par des faciès granulites. Le système Androyen est formé par des roches catazonales : elles sont les faciès granulitiques du Sud de Madagascar.

Le massif volcanique de l’Androy
Le massif volcanique de l’Androy s’étend sur 90km de long et 40km de large. Il forme une énorme masse basaltique et rhyolite. Ce massif est bordé au Nord, à l’Ouest et au Sud par des satellites microgranitiques ou microsyénitiques [H.Besairie.1944]. Le Sud du massif est caractérisé par une vaste zone rhyolitique avec des masses basaltiques qui prennent de l’importance au Sud Ouest au détriment des rhyolites. Au Nord, le massif est bordé par une grosse intrusion microgranitique allongée sur 20km.

Les formations sédimentaires
Les formations sédimentaires du Néogène et du quaternaire de la région de l’Androy se basent sur le socle cristallin. Les formations quaternaires sont constituées par des grès calcaires, des sables marines et dunaires. Les formations Néogènes sont recouvert par des sables dunaires est constitués par de grès argileux de conglomérats à graviers, d’argile et marnes avec une prédominance de sables argileux et d’argiles bariolées.

Deux bassins sédimentaires se distinguent dans la région de l’androy. Le bassin d’Ambovombé et celui de Beloha :
1- le bassin d’Ambovombé, il est Situé à l’Est et correspondant à un grand golfe sédimentaire. Il est limité au Nord, par les premières hauteurs du massif cristallin (Antanimora) et du volcanique (Angavo), à l’Est, par le fleuve Mandrare et à l’ouest, par l’éperon cristallin de Tsihombé. Il est aussi barré au Sud par un cordon dunaire d’une hauteur dépassant 200m. Ce bassin est formé essentiellement par des sédiments continentaux du néogène et quaternaire.
2- le bassin de Beloha, il siège à l’Ouest et se trouve constitué également par les mêmes formations en majeurs partie.

Contexte climatique de la zone d’étude

La connaissance de l’évolution pluviométrique est importante pour comprendre et d’essayer de mieux interpréter les comportements des piézomètres implantés dans le secteur d’étude. Cependant l’évolution du niveau de la nappe dépend des précipitations mais également d’un certain nombre de paramètres qui régissent d’une part le ruissellement et d’autre part l’évapotranspiration. Le climat de la zone d’étude est conditionné par sa position géographique, la forme du relief, l’influence maritime et le régime du vent.

Précipitations

La connaissance de l’évolution pluviométrique permet de bien comprendre l’hydrodynamisme de la nappe de la zone d’étude. L’étude s’est limitée à la station d’Ambovombe et celle de Beloha (à l’ouest de la zone d’étude). La première a pour coordonnées géographiques dans le système Laborde, X=365579,690 et Y= 104448,390 à une altitude de 135m et la deuxième, X= 259762,174 et Y=103977,84 à une altitude de 80m. Ces deux stations nous fournissent à la fois les données pluviométriques et thermométriques sur une longue période et sans interruption. Les données climatologiques proviennent de la direction générale de la météorologie [16]. Elles sont les moyennes normales mensuelles des précipitations sur une période allant de 1961 à 1996.

Cette courbe montre que la région de l’Androy connait une précipitation maximale Pendant la saison humide (Novembre-Avril). La valeur maximum peut atteindre 111 mm en Janvier. La saison sèche (de mai jusqu’en septembre), la pluviométrie est faible et vaut 9 mm en Aout. La précipitation annuelle de la zone d’étude est de l’ordre de 536, 5mm. Si on compare la pluviométrie de la région de l’Androy et celle d’Antananarivo , on pourra conclure que la région d’étude connait une précipitation très faible ; car à Antananarivo, les précipitations mensuelles sont de l’ordre 1000mm.

Table des matières

Introduction
Partie I : Contexte général de la zone d’étude
I-1 : Contexte général de la zone d’étude
1-1- Localisation géographique
1-2- Contexte géologique
1-2-1- Le socle cristallin
1-2-2- Le massif volcanique de l’Androy
1-2-3- Les formations sédimentaires
I-3- Contexte géomorphologique
1-4- Contexte climatique de la zone d’étude
1-4-1- Précipitations
1-4-2- Température
1-4-3- Bilan hydrique
1-5- Aperçu hydrogéologique
1-6- Réseau hydrographique
I-2- Aperçu socio-économique de la région d’étude
Partie II : METHODOLOGIE
II-1 : les Systèmes aquifères
1-1- Généralité
1-2- Facteurs d’existantes d’une nappe
1-3- Types de nappes
1-3-1- Nappe libre
1- 3- 2- Nappe captive
1- 3-3- Aquifère à nappe semi-captive
II-2 : La télédétection
2-1- Processus de télédétection
2-2- Télédétection appliquée en hydrogéologie
II-3 : Prospection géophysique
3-1- Résistivité électrique
3-2- Facteurs influençant la résistivité électrique
3-3- Méthodes électriques
3-3-1- Généralité
3-3-2- Mise en œuvre
Partie III : Synthèse d’image 3D et logiciel RockWorks2006
III- 1 : Historique
III-2 : Généralités
III-3 : Techniques
3-1- Modélisation
3-1-1- Type de modélisation
3-1-2- Logiciel de modélisation
III-4 : Logiciel RockWorks2006
4-1- Introduction
4-2- Borehole Manager
4-3- Création d’un nouveau projet
4-4- Dimensions du projet
4-5- Fenêtre d’exposition des résultats
4-6- Présentation des données dans RockWorks2006
4-6-1- Données de localisation
4-6-2- Données de P-data (données de sondage)
4-6-3- Données de stratigraphie
4-6- Model solide ou P-data
4-7- Modèle stratigraphique
Partie IV : Présentation des données et interprétation
IV-1 : Travaux antérieurs
IV-2: BD 500 de la FTM
IV-3 : Image satellitaire
IV-4 : Données géophysiques
IV-5 : Analyse par image satellitaire
IV-6: Modélisation Hydrogéophysique par Rockworks2006
6-1- Préparation des données
6-2- Modèles solides (ou modèle de P-data)
6-3- Coupe du modèle stratigraphique sans lissage
6-4- Coupe du modèle stratigraphique avec lissage
Conclusion

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