PROSPECTION D’EAUX SOUTERRAINES PAR METHODE ELECTRIQUE ET TELEDETECTION

Matériels utilisés en panneau électrique

De nos jours, il y a plusieurs types de résistivimètres de plus en plus performants que nous pouvons utiliser. Mais durant nos travaux de terrain, nous avons utilisé le résistivimètre SYSCAL R2 développé par Iris instruments et caractérisé par :
 une tension de sortie de 800 Volts (1600 V crête à crête)
 un courant de sortie maximum jusqu’ à 2.5 Ampère
 une puissance de sortie maximum de 1600 Watts
 une impédance d’entrée de 10MΩ
 une gamme de tension d’entrée de -5 à +5V
 une compensation automatique de la PS (-5 à +5V) avec une correction linéaire de la dérive (jusqu’ à 1mV/s)
 une mesure de la prise de la résistance de prise de terre de 0.1 à 1000kΩ.
Mais d’autres appareils sont aussi nécessaires tels que : un convertisseur DC/DC de 250 Watts, des batteries de 12V, un Remote Control Multiplexor ou RCM, des multinodes et des rouleaux de fil.

Technique d’acquisition des données de résistivités apparentes

On implante le dispositif « multi-électrodes » constitué de 32, 64, 128… électrodes. Lors de la réalisation de nos travaux sur terrain le dispositif est à 32 électrodes et chacune d’entre elles peut être utilisée soit comme électrode d’injection du courant soit comme électrode de potentiel selon les séquences de commande automatique lancées depuis le résistivimètre. Durant la procédure d’acquisition de données, le résistivimètre sélectionne automatiquement les électrodes utilisées pour l’injection du courant et la mesure du potentiel. La mesure est ensuite stockée en mémoire. Généralement on utilise N électrodes et le dispositif Wenner α est adopté pour la réalisation du panneau électrique. Soit « na » la distance où n est le numéro (n entier) de la séquence de mesures avec n inférieur ou égal à N/3. Donc pour notre cas de figure où N = 16 alors n = 1, 2, 3, 4,5. Pour la première séquence de mesures, n=1, la distance entre 2 électrodes consécutives est égale à 1.a. La première mesure débute d’abord avec les électrodes 1, 2, 3 et 4 et les électrodes 1 et 4 sont utilisées comme électrodes de courant tandis que les deux autres électrodes 2 et 3 comme électrodes de potentiel. La deuxième mesure considère ensuite les électrodes 2, 3, 4 et 5 avec 2 et 5 comme électrodes de courant et 3, 4 comme électrodes de potentiel et ainsi de suite jusqu’à ce qu’on arrive aux 4 dernières électrodes (13, 14, 15,16 pour notre cas de figure ci-dessous). Le nombre de mesures effectuées est N-3n donc N-3 pour la 1ère séquence de mesures (soit 16-3= 13 pour notre cas de figure).

Résultat de la prospection hydrogéologique

Le premier site est situé dans la Commune d’Ampasimalemy dans le District de Vangaindrano, Fokontany Amboazokibo, village Fenoarivo de coordonnées géographiques S :-23.35197° et E : 047.49712°. On a observé plusieurs linéaments sur les images satellitales après traitement dans l’étude de la photo-interprétation autour de ce site. Et d’après la descente sur terrain, on trouve des rizières et des points d’eau et on trouve aussi que le bas-fond (représenté par la rizière dans la figure 19) est délimité par la direction globale Nord-Ouest à Sud-Est. On trouve aussi un exutoire d’un sous bassin versant dans ce lieu et on suppose qu’il y a un linéament. Donc, on s’intéresse vraiment à ce linéament à vérifier. La nature de ces linéaments reste, cependant, à vérifier par la reconnaissance sur le terrain ou par la géophysique (figure 19).

Résultat de la prospection hydrogéologique

On a observé plusieurs linéaments sur les images satellitales après traitement dans l’étude de la photo-interprétation. Et d’après la descente sur terrain, on trouve des rizières, des points d’eaux, un lac et un fleuve et des affleurements basaltiques autour de ce site. Et l’existence de tout ça implique que c’est fortement probable de trouver l’eau souterraine dans ce site. On trouve aussi que la direction du sens d’écoulement est de Nord-Ouest à Sud-Est et on suppose qu’il y a un linéament en ce lieu. Donc, on s’intéresse vraiment à ce linéament à vérifier. La nature de ces linéaments reste, cependant, à vérifier par la reconnaissance sur le terrain ou par la géophysique (figure 30).

CONCLUSION

En guise de conclusion, on savait que l’objectif principal de l’étude consistait à détecter et caractériser des aquifères en profondeur pour minimiser la contamination de l’eau. Et nous avons vu que dans tous les sites d’intervention, on a détecté la nappe aquifère (nappe de fissure dans le basalte fissuré) qui est la cible hydrogéologique par l’utilisation de l’approche géologique, hydrogéologique et géophysique. Ainsi, on avons vu que la méthode électrique combinée à l’étude hydrogéologique est efficace pour l’étude et la détection des eaux souterraines. Parce qu’on sait que l’approche hydrogéologique met en évidence la connaissance sur la photo-interprétation et des informations très nécessaires pour la caractérisation du système aquifère. Et l’approche géophysique est un outil confirmatif qui montre que la méthode électrique permet de détecter l’aquifère et d’en déduire sa profondeur et son épaisseur. En plus, on sait que la méthode électrique comporte plusieurs techniques. Mais on a choisi la technique du panneau électrique en raison qu’on trouve que l’aquifère et l’encaissant présentent une forte contraste de résistivité et à cause de sa rapidité. En outre, d’après le contexte hydrologique de la zone d’étude, on savait que le stock en eau souterraine existe et avec une quantité appréciable c’està-dire abondante. Les résultats obtenus dans ce mémoire ont vérifié l’efficacité de la méthode utilisée. Etant donné que dans les 6 sites d’intervention, nous avons fait 11 panneaux électriques, et pour chaque panneau électrique, on a détecté toujours la nappe aquifère autour de 17 à 25 m de profondeur. Et on a vu aussi la complémentarité de l’approche hydrogéologique avec l’approche géophysique. Compte tenu des résultats obtenus, on peut dire que la cible a une faible profondeur dans tous les sites d’intervention. Et pour tous les panneaux électriques réalisés, on constate aussi la faible résistivité qui est inférieur à 150 Ωm, du basalte fissuré qui contient la nappe aquifère dans tous les sites parce qu’on est dans la formation basaltique du volcanisme Crétacé d’après le contexte géologique.

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Table des matières

LISTE DES ABREVIATIONS ET ACRONYMES
LISTE DES FIGURES
LISTE DES TABLEAUX
LISTE DES PHOTOS
INTRODUCTION
CHAPITRE I : CADRE PHYSIQUE ET GEOLOGIQUE DE LA ZONE D’ETUDE
I-1 SITUATION GEOGRAPHIQUE ET ADMINISTRATIVE
I-2 CONTEXTE GEOMORPHOLOGIQUE
I-2-1Relief
I-2-2Pédologie
I-3 CONTEXTE GEOLOGIQUE
I-4 CONTEXTE CLIMATIQUE
I-4-1Climatologie
I-4-2Temperature
I-4-3Précipitation
I-4-4Evapotranspiration Réelle
I-5 CONTEXTE HYDROLOGIQUE
I-5-1Hydrologie
I-5-2Bilan hydrologique
I-6 CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE
CHAPITRE II : RAPPELS METHODOLOGIQUES
II-1 ETUDES COMPLEMENTAIRES RELATIVES A LA GEOLOGIE
II-1-1Technique de prospection géologique
II-2 ETUDES COMPLEMENTAIRES RELATIVES A L’HYDROGEOLOGIE
II-2-1Notions essentielles d’hydrogéologie
II-2-1-1Cycle de l’eau
II-2-1-2Differents types d’aquifères
II-2-2Techniques de prospection hydrogéologique
II-2-3Inventaire de point d’eau
II-3 LA TECHNIQUE DE PROSPECTION GEOPHYSIQUE A LA RECHERCHE DES EAUX SOUTERRAINES
II-3-1La methode électrique
II-3-1-1Généralités
II-3-1-2Principes généraux de la méthode électrique
II-3-1-3Panneau électrique
II-3-1-3-1Principe
II-3-1-3-2Dispositif Wenner
II-3-1-3-3Acquisition des données
II-3-1-3-4Traitement des données
CHAPITRE III-RESULTATS ET INTERPRETATON
III-1 RESULTAT DE LA PROSPECTION GEOLOGIQUE
III-2 RESULTAT DE LA PROSPECTION HYDROGEOLOGIQUE
III-2-1Linéaments dans la zone d’étude
III-2-2Rosaces de direction et de longueur
III-2-3Interprétation des résultats de la rosace directionnelle
III-3 RESULTATS DE LA PROSPECTION HYDROGEOLOGIQUE ET GEOPHYSIQUE
III-3-1Fokontany Amboazokibo, village Fenoarivo
III-3-1-1 Résultat de la prospection hydrogéologique
III-3-1-2 Résultat de la prospection géophysique
III-3-2 Fokontany Mariany village Mariany
III-3-2-1 Résultat de la prospection hydrogéologique
III-3-2-2 Résultat de la prospection géophysique
III-3-3 Fokontany Vapaky, village Vohimanitra
III-3-3-1 Résultat de la prospection hydrogéologique
III-3-3-2 Résultat de la prospection géophysique
III-3-4 Fokontany Fenoarivo, village Ambalahera
III-3-4-1 Résultat de la prospection hydrogéologique
III-3-4-2 Résultat de la prospection géophysique
III-3-5 Fokontany Karimbelo
III-3-5-1 Résultat de la prospection hydrogéologique
III-3-5-2 Résultat de la prospection géophysique
III-3-6 Fokontany Namohora
III-3-6-1 Résultat de la prospection hydrogéologique
III-3-6-2 Résultat de la prospection géophysique
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
REFERENCES WEBOGRAPHIE
ANNEXES