Soutenance mémoire
La croissance mondiale propulse l’exploitation minière au premier rang des activités les plus rentables. Elle est devenue le fondement d’une course vers le développement mais aussi le pilier des économies moins puissantes dans les pays en voie de développement qui essaient tant bien que mal de se positionner et de tirer profit de cette tendance. Toujours est-il qu’une exploitation digne de ce nom ne peut exister sans une étude environnementale au préalable. A Madagascar, l’économie est dominée par les apports des industries alimentaires depuis toujours mais l’activité minière ne cesse de croître au point de devenir actuellement le secteur le plus prolifique en matière de rentré d’impôts pour les caisses de l’Etat et en matière de rapatriement de devise. Cette montée implique une normalisation environnementale rigoureuse surtout dans le domaine hydrologique.
SITUATION GEOGRAPHIQUE
Région Vatovavy Fitovinany
Le cadre général du site d’étude est la Région de Vatovavy Fitovinany. Elle fait partie de la Province de Fianarantsoa et se trouve dans la partie Sud-Est de Madagascar. Elle est délimitée au Nord par la Région Antsinanana, au Sud par la Région Atsimo Atsinanana, à l’Est par l’Océan Indien et à l’Ouest par les Régions de Haute-Matsiatra et d’Amoron’i Mania. La Région Vatovavy Fitovinany s’étend géographiquement entre les longitudes 47°23’ et 48°34’ et les latitudes 20°20’ et 22°30’, sur une longueur d’environ 246 km (littoral), une largeur allant de 75 km à 100 km et une superficie de 2 069 014 ha (PRD Vatovavy Fitovinany – 2005). Le chef-lieu administratif de la région est Manakara située à environ 720 km de la Capitale Antananarivo. Et la région est composée de six districts : Nosy Varika, Mananjary, Ifanadiana, Ikongo, Manakara et Vohipeno ; et 143 communes. Au sein de la commune Rurale d’Ambohimiarina du district de Mananjary se trouve le site expérimental de notre étude.
Site d’Ambohimiarina II
Localement, la zone étudiée est située à 2,250 km de la route RN25 à 50 km avant Mananjary. Elle est constituée de 4 anciens carrés miniers contigus d’une superficie de 25 km2 d’un permissionnaire. Par ailleurs, ce permis est répertorié dans l’assemblage des Feuilles Q53 et RS-53 de la carte topographique. La zone étudiée est facilement accessible par une Route d’Intérêt Provincial (RIP) secondaire assez bien entretenue de 3 km de long passant par le Cheflieu de la Commune Rurale d’Ambohimiarina II mais s’arrêtant, malheureusement trop tôt, au niveau du Fokontany de Tanambao .
CLIMAT
Description générale et pluviométrie
Dans l’ensemble, pour la Région Vatovavy Fitovinany, le climat est de type tropical perhumide à hiver chaud et été austral. Il se caractérise par de notables différences entre la falaise et la région côtière à hiver et été chauds.
Il est marqué par la proximité de la bordure occidentale de l’anticyclone de l’Océan Indien. Par conséquent, un alizé souffle constamment d’Est en Ouest, entraînant des masses d’air humide et chaud occasionnant une forte pluviométrie (cas de certains districts comme Manakara et Vohipeno). Le nombre de jours de pluies par année varie entre 140 et 175 jours. La saison pluvieuse s’étale de décembre à avril. Les mois les plus pluvieux sont janvier et février. Le mois le moins arrosé est celui de septembre. La zone d’étude est caractérisée par des précipitations annuelles moyennes supérieures à 1 500 mm et pouvant atteindre 3 000 mm On y observe 10 à 12 mois humides. En saison sèche, les précipitations mensuelles sont de l’ordre de 100 mm Une forte humidité atmosphérique et la nébulosité est presque toujours importante. La répartition des précipitations mensuelles moyennes permet de distinguer deux saisons:
– une saison très humide qui dure 8 mois (Novembre à Juillet) où les pluies mensuelles sont de l’ordre de 170 à 390 mm,
– une saison humide où les pluies mensuelles varient entre 105 et 140 mm.
Les cyclones tropicaux traversant l’Océan Indien touchent périodiquement la région. Elle est ainsi parmi les régions ravagées fréquemment par les cyclones. Nosy-Varika et Mananjary se trouvent dans le «couloir cyclonique » qui s’étend vers le Nord jusqu’à Maroantsetra. Dans cette région le risque cyclonique diminue du Nord au Sud.
GEOLOGIE
En se basant sur la carte géologique QRS 53 à l’échelle 1/100 000 (1958), les formations géologiques régionales sont d’âge Archéen et composées d’un ensemble de gneiss, micaschistes et migmatites avec intercalations d’amphibolites et de méta-ultrabasites et des intrusions de granites à biotites et monzonites (Service Géologique Antananarivo, 1958). D’après Collins et Windley (2003), un premier épisode de déformation D1 (aplatissement) a donné naissance à des plis couchés, déversés vers l’Est et accompagnés d’une linéation d’étirement Est Ouest. Ces plis sont souvent replissés et affectés par des cisaillements tangentiels. Par la suite, ces structures ont été déformées par un second épisode D2 de raccourcissement Est-Ouest en régime transgressif traduit par des plis verticaux Nord-Sud à axe horizontal qui passent à des zones de cisaillement vertical. La zone de cisaillement d’Ifanadiana, passant à l’Ouest des zones d’étude, est une structure Nord-Sud caractérisée par une foliation subverticale et une linéation minérale subhorizontale.
Nombreux massifs de roches granitiques sont en fait des orthogneiss qui ont été impliquées dans les déformations D1 et D2. Mais sujet à une révision générale menée par le PGRM en collaboration avec le BGS, l’USGS, GLW, le BRGM et le GAF, dont les résultats ont été exposés publiquement au cours du symposium de géologie de 2008, notre secteur d’étude est localisé dans la zone B selon la répartition du soit dit projet. Ainsi après une brève compilation des études fournies lors de ce symposium, la géologie de notre région d’étude est comme suit. Dans l’ensemble, la région est dans l’extension du domaine de Masora, du domaine d’Antananarivo et des coulées volcaniques d’âge Crétacé. Située entre Ifanadiana et Antsenavolo, la zone étudiée appartient au groupe d’Ampasary du Complexe de Manampotsy du domaine d’Antananarivo (figure 2). Le groupe d’Ampasary est redéfini comme une association variable de paragneiss migmatitique à biotite migmatisé et à biotite et hornblende avec des unités intercalées de gneiss mafique à hornblende, amphibole, quartzite et schistes pélitiques ainsi que des lentilles de roches ultramafiques et mafiques. Ce groupe présente entre autre une histoire de déformation polyphasée qui est préservée dans les structures à petites échelles ; et a une certaine occurrence à la minéralisation de l’émeraude. Par ailleurs, il se distingue des autres unités du Complexe de Manampotsy, d’âge Néoprotérozoïque du supracrustal, et des roche méta ignées par :
❖ Sa position structurale bordant et soulignant tectoniquement le domaine de Masora (vu sur QRS 53 à l’extrême Est- groupe de Vohilava)
❖ L’abondance relative des roches ultra mafiques, et
❖ La présence de matériels dérivés du Domaine de Masora.
Mis à part cela, le secteur présente des roches issues des coulées volcaniques crétacées : microgabbro . Ce dernier peut être le vestige des coulées fortement érodées. La présence de dyke basique témoigne aussi de cette appartenance. En outre, il a constaté la présence de dolérite en barrage rocheux, aux coordonnées : Lon : E 48°00’29.4’’ Lat : S 21°22’39’8 ; de direction N-S interprétée comme issue de la séparation de Madagascar avec l’Inde.
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Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE I CONTEXTE GENERAL
Chapitre I : DESCRIPTION DE LA ZONE D’ETUDE
I-1 SITUATION GEOGRAPHIQUE
I-1-1 Région Vatovavy Fitovinany
I-1-2 Site d’Ambohimiarina II
I-2 CLIMAT
I-2-1 Description générale et pluviométrie
I-2-2 Température
I-3 GEOLOGIE
I-4 PEDOLOGIE
I-4-1 Types de sols
I-4-2 Humidité du sol
I-4-3 Géomorphologie
I-5 HYDROLOGIE ET HYDROGEOLOGIE
I-5-1 Bassins versants
I-5-2 Eaux de surface
I-5-3 Eaux souterraines
I-5-3-1 Nappe d’alluvions
I-5-3-2 Nappe des altérites
I-5-3-3 Nappe du complexe arène-socle fissuré
I-5-3-4 Nappe d’éboulis
Chapitre II : THEORIE SUR LA MODELISATION ET l’HYDROLOGIE
II-1 Définitions
II-1-1 Bassin versant
II-1-2 Bilan hydrique
II-1-3 Réponse hydrologique
II-1-4 Modèle
II-1-5 Modélisation hydrologique
II-2 Types de modèles hydrologiques
II-2-1. Classification selon la représentation de l’espace
II-2-1-1 Modèles globaux
II-2-1-2 Modèles distribués
II-2-2. Classification selon les approches ou formalisme
II-2-2-1 Modèles conceptuels
II-2-2-2 Modèles empiriques
II-2-2-3 Modèles analytiques
II-2-3 classification selon la nature des variables intégrées au modèle
II-2-3-1 Modèles déterministe
II-2-3-2 Modèles stochastique
II-3 Calage d’un modèle
II-4 Validation du modèle
PARTIE II MODELISATION HYDROLOGIQUE PAR HEC-HMS
Chapitre III : INVENTAIRE DES DONNEES
III-1 pluviométrie
III-2 Mesures de débits d’étiages
III-2-1 Méthode d’investigation lors de l’hydrométrie
III-2-2 Les débits d’étiage mesurés
III-3 Le Modèle Numérique de Terrain (MNT)
III-4 types de sols
III-5 Couverture et utilisation des sols
III-6 Les autres interfaces et logiciels nécessaires
III-6-1 DSSVue
III-6-2 ArcGis 10
III-6-3 Archydro tools
III-6-4 HEC-GéoHMS
III-6-5 Mathmatics Laboratory
Chapitre IV : LE MODELE HYDROLOGIQUE HEC-HMS
IV-1 Description du logiciel HEC-HMS
IV-2 Principe du modèle
IV-3 Composantes et les fonctions incluses dans le modèle HEC-HMS
IV-3-1 La modélisation du bassin versant (bassin model)
IV-3-2 Modélisation des précipitations
IV-3-3 Les sous-modèles
IV-3-1-1 Modélisation des pertes
a- L’hydrogramme de crue
b- hydrogramme unitaire
b-1 L’hydrogramme unitaire du SCS (Soil Conservation Service)
IV-3-1-3 Modélisation des écoulements fluviaux
Chapitre V : ETAPE DE LA MISE EN OEUVRE DU MODELE HEC-HMS
CONCLUSION
