Utilisation des isotopes stables en hydrogéologie

Notre zone d’étude est classée dans la sous région littorale ouest. Le stage effectué est surtout orienté en vue de maîtriser les techniques isotopiques et hydrochimiques utiles pour l’étude de la minéralisation de la nappe. Pour cela, notre stage s’est effectué en trois étapes :

La première étape s’est déroulée du 02 avril 2003 au 02 juin 2003. Elle consistait à la documentation et à l’apprentissage des différents logiciels utiles pour traiter les données obtenues sur terrain et au laboratoire. Elle s’est terminée par la familiarisation avec les divers appareils de mesure et l’apprentissage de la technique de prélèvement.

La seconde étape a été consacrée à la descente sur terrain à Morondava. Elle s’est effectuée en 2 vagues : la première a été consacrée à la collecte des échantillons d’eau et des mesures in situ. La deuxième vague a été consacrée aux visites des points d’eaux, à l’étude de son environnement et du système hydrogéologique de la zone. La troisième et dernière étape du stage s’est déroulée au sein du laboratoire de l’hydrogéologie et du Madagascar – INSTN et a fait l’objet de traitement et interprétation des données obtenues.

Documentation
La documentation a beaucoup contribué à cette étude parce qu’elle nous a permis de connaître quelques travaux antérieurement réalisés dans cette zone, d’exploiter quelques-uns pour mener à bien cette étude et d’approfondir sur l’utilité de la technique isotopique en hydrogéologie Elle est effectuée dans plusieurs agences du secteur eau : Madagascar-INSTN, Laboratoire de l’hydrogéologie Université d’Antananarivo, Ministère de l’énergie et des mines – direction de l’eau, radio-isotope Ampandrianomby…

Investigation géologique et hydrogéologiques

Les investigations géologiques et hydrogéologiques ont été effectuées pour mieux comprendre l’environnement de notre zone d’étude, à savoir la géomorphologie, la nature des formations géologiques, le système hydrogéologique… Elle permet aussi de confirmer tout ce qui est décrit dans les documents que nous avons consultés.

Cette étape est très utile pour pouvoir bien interpréter les résultats des analyses et mesures. Pour cela, nous avons :
· Revisité les points d’eaux.
· Observé les végétations et apprécié leurs répartitions et diversités
· Pris des photos des points d’eaux (cf. Annexe XI)
· Etudié le relief, les formations géologiques et essayé de comprendre le système hydrogéologique de la zone.
· Effectué quelques mesures piézométriques à l’aide d’une sonde électrique Pour la plupart des forages, il nous était impossible de prendre la valeur de la profondeur totale et le niveau statique parce qu’ils sont équipés. Les quelques valeurs recueillies dans ce rapport relèvent de la documentation.

Mesures in situ
Les mesures in situ et l’échantillonnage ont été effectuées au début de la saison sèche (Juin 2003) Presque tous les points d’eaux visités ont fait l’objet d’une observation et des mesures in situ. On enregistre dans un carnet de terrain tous les renseignements, observations et données acquises.

Coordonnées
· Appareil utilisé : GPS
· Cet appareil permet d’avoir la position géographique (longitude, latitude et altitude) du point d’eau.
· Procédure : appuyer sur « power » puis sur « enter » et attendre par la suite que le nombre de satellites en liaison avec le GPS soit suffisant.

Guide du mémoire de fin d’études avec la catégorie hydrogéologie

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Table des matières

INTRODUCTION
I .1. Présentation Géographique de la zone d’étude
I .1.1 Grands ensembles géomorphologiques
I .1.1.1 La sous région littorale ouest
I .1.1.2 Le couloir de Betsiriry
I .1.2 Données climatiques
I .1.2.1 Le climat de Morondava
Figure 3 : Evolution mensuelle de la température
I . 1.2.2 Les eaux de surface
I .1.3 Situation socio-économique
I .2. Contexte géologique de la zone d’étude
I .2.1 Structure du Sud Ouest
I .2.2 Stratigraphie
I .3 Hydrogéologie du Sud Ouest
I .3.1 Nappes souterraines de la région
I .3.2 Nappes de la zone d’étude
II .1. Notion d’hydrochimie
I I .1.1 Eléments présents dans l’eau
I I .1.2 Propriétés organoleptiques de l’eau
I I .1.2.1 Turbidité
I I .2.1.2 Couleur
I I .1.2.3 Goût et Odeur
I I.1.2.4 Température
I I .1.3 Paramètres physico-chimiques de l’eau
I I.1.3.1 pH ou potentiel d’hydrogène
I I .1.3.2 Conductivité électrique
I I .1.3.3 Oxygène dissout (OD)
I I .1.3.4 Solide total dissous (ou TDS)
I I .1.3.5 Alcalinité
II .2. Notion d’hydrologie isotopique
I I .2.1 Isotopes présents dans l’eau
I I.2.1.1 Isotopes du milieu
I I.2.1.2 Fractionnement isotopique et la variation des teneurs des isotopes dans l’eau
I I .2.2 Utilisation des isotopes stables en hydrogéologie
I I .2.2.1 Deutérium et Oxygène 18
I I .2.3 Utilisation des isotopes radioactifs en hydrogéologie
I I .2.3.1 Tritium (3 H)
I II.1. Invéstigations géologiques et hydrogéologiques
I II .1.1 Documentation
I II .1.2 Investigation géologique et hydrogéologique
I II .2. Mesures in situ
I I .2.1 Coordonnées
I I .2.2 Propriétés organoleptiques : la couleur, le goût, l’odeur et la turbidité
I I .2.3 Température
I I .2.4 Salinité, TDS et conductivité électrique
I I .2.5 pH
I I .2.6 Oxygène dissous
I I .2.7 Alcalinité
I I .2.8 Nitrate
I I .2.9 Prélèvement d’eau
I I .2.9.1 Matériels de prélèvement
I I .2.9.2 Mode de prélèvement
I I .2.9.3 Préparation des échantillons
I II .3. Traitements des données
I II .3.1 Système d’information géographique (SIG)
I II .3.2 Logiciel AQUACHEM
I II . 3.3 Tableur EXCEL
I V .1. Résultats
I V .1.1 Investigations géologiques et hydrogéologiques
I V .1.2 Mesure in situ
I V .1.2.1 Caractéristique des points d’eaux
I V .1.2.2 Coordonnées
I V .1.2.3 Les paramètres physico-chimiques
I V .1.3 Analyse au laboratoire
I V .1.3.1 Analyse chimique
I V .1.3.2 Analyse isotopique
I V .2. Interprétation et discussion sur la minéralisation de l’eau
I V .2.1 Caractérisation chimique
I V .2.1.1 Eau de puits
I V .2.1.2 Eau de forage
I V .2.2 Origine des eaux
I V .2.3 Origine de la minéralisation
I V .2.3.1 Dissolution des minéraux
I V .2.3.2 Apport marin
I V .2.3.3 Evaporation
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXE