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Memoire De Fin D'etudes

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Memoire De Fin D'etudes UNIVERSITE D’ANTANANARIVO FACULTE DES SCIENCES DEPARTEMENT DE PHYSIQUE MEMOIRE DE FIN D’ETUDES Pour l’obtention du diplôme de : MAÎTRISE DES SCIENCES ET TECHNIQUES EN GEOPHYSIQUE APPLIQUÉE RECHERCHE D’EAUX SOUTERRAINES PAR PROSPECTION ELECTRIQUE A 2D DANS LES REGIONS ANALAMANGA ET VATOVAVY FITOVINANY Présenté par RANDRIANANTENAINA Narindra Georgio Devant la commission d’examen composée de : Président : RAMBOLAMANANA Gérard Professeur Titulaire Rapporteur : RATSIMBAZAFY Jean Bruno Professeur Titulaire Examinateur : RAZAFINDRAKOTO Boni Gauthier Maître de Conférences Date de Soutenance : 15 Mai 2011 UNIVERSITE D’ANTANANARIVO FACULTE DES SCIENCES DEPARTEMENT DE PHYSIQUE MEMOIRE DE FIN D’ETUDES Pour l’obtention du diplôme de : MAÎTRISE DES SCIENCES ET TECHNIQUES EN GEOPHYSIQUE APPLIQUÉE RECHERCHE D’EAUX SOUTERRAINES PAR PROSPECTION ELECTRIQUE A 2D DANS LES REGIONS ANALAMANGA ET VATOVAVY FITOVINANY Présenté par RANDRIANANTENAINA Narindra Georgio Devant la commission d’examen composée de : Président : RAMBOLAMANANA Gérard Professeur Titulaire Rapporteur : RATSIMBAZAFY Jean Bruno Professeur Titulaire Examinateur : RAZAFINDRAKOTO Boni Gauthier Maître de Conférences REMERCIEMENTS Au terme de ce travail, je voudrais remercier toutes les personnes qui, de près ou de loin, m’ont aidé à la réalisation de ce mémoire. Mes tous premiers remerciements s’adressent : A Monsieur ANDRIANANTENAINA Bruno, Doyen de la Faculté des Sciences. A Madame RANDRIAMANANTANY Zely Arivelo, Professeur Titulaire et Chef de département de physique à la Faculté des Sciences A Monsieur RANAIVO-NOMENJANAHARY Flavien Noël, Professeur Responsable de notre formation A Monsieur RAMBOLAMANANA Gérard, Directeur de l’Institut et Observatoire de Géophysique d’Antananarivo (IOGA), qui a bien voulu présider ce jury de mémoire. Ensuite, ma plus profonde reconnaissances va à Monsieur RATSIMBAZAFY Jean Bruno, Professeur Titulaire, qui m’a proposé ce sujet de mémoire et qui a consacré son temps et ses efforts pour mener à bien cette étude. Il m’a aidé tout au long de ce travail en tant qu’encadreur et m’a fait l’honneur d’être le rapporteur de ce travail. Mes remerciements s’adressent également à Monsieur RAZAFINDRAKOTO Boni Gauthier, Docteur en Géophysique, Chercheur au Laboratoire de Géophysique Appliquée de l’IOGA, et qui m'a fait l'honneur d'être l’examinateur de ce travail. Enfin, mes chaleureux remerciements vont aussi à toute l’équipe de l’IOGA pour leur aide, pour leur encouragement et pour leur gentillesse, à toute l’équipe qui m’a assisté pendant les travaux sur terrain, à toute ma famille pour leurs soutiens moral et financier et pour leur patience. RANDRIANANTENAINA Narindra Georgio I SOMMAIRE REMERCIEMENTS LISTES DES FIGURES INTRODUCTION PARTIE I : PRESENTATION DES SITES D’ETUDES I.1-CONTEXTES GEOGRAPHIQUE, ADMINISTATIF ET SOCIO-ECONOMIQUE I.2-CONTEXTE CLIMATIQUE I.3-GEOMORPHOLOGIES ET HYDROGRAPHIES I.4-CONTEXTES GEOLOGIQUES I.5-CONTEXTES HYDROGEOLOGIQUES PARTIE II : METHODOLOGIE ET NOTIONS D’HYDROGEOLOGIE II.1-NOTIONS D’HYDROGEOLOGIE II.2-CHOIX DE LA METHODE DE PROSPECTION GEOPHYSIQUE II.3-PROSPECTION ELECTRIQUE PARTIE III : PRESENTATION DES TRAVAUX ET INTERPRETATION DES RESULTATS III.1-PRESENTATION DES TRAVAUX III.2-INTERPRETATION DES RESULTATS CONCLUSION REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ANNEXES RANDRIANANTENAINA Narindra Georgio II LISTE DES FIGURES - Figure 01 : Carte de localisation des zones d’études (BD 500 FTM) - Figure 02 : Carte de localisation d’Antsenavolo - Figure 03 : Variation mensuelle des précipitations - Figure 04 : Variation mensuelle de la température moyenne - Figure 05 : Carte hydrographiques de la Commune Rurale d’Antsenavolo - Figure 06 : Carte géologique des sites d’études sise à Analamanga - Figure 07 : Carte géologique d’Antsenavolo - Figure 08 : Schéma représentatif du cycle de l’eau - Figure 09 : Représentation d’une nappe libre - Figure 10 : Représentation d’une nappe captive - Figure 11 : Représentation d’une nappe semi-captive - Figure 12 : Schéma de la méthode de prospection électrique - Figure 13 : Représentation du panneau électrique et des niveaux d’acquisition des données - Figure 14 : Configuration géométrique du dispositif Wenner - Figure 15 : Le resistivimètre SYSCAL R2 et ses accessoires - Figure 16 : Représentation des blocs et des points de mesure - Figure 17 : Principe de l’inversion - Figure 18 : Coupes géoéléctriques obtenue après traitement avec le logiciel RES2DINV - Figure 19 : Image satellite du Fokontany d’Ambohibe Ilafy - Figure 20 : Coupe géoéléctrique obtenue à partir du panneau 1 réalisé à Ambohibe Ilafy - Figure 21 : Coupe géoéléctrique obtenue à partir du panneau 2 réalisé à Ambohibe Ilafy - Figure 22 : Coupe représentative du point d’implantation du puits - Figure 23 : Image satellite du Fokontany de Lazaina - Figure 24 : plan de masse de la propriété située dans le Fokontany de Lazaina - Figure 25 : Coupe géoéléctrique obtenue à partir du panneau 1 réalisé à Lazaina - Figure 26 : Coupe géoéléctrique obtenue à partir du panneau 2 réalisé à Lazaina - Figure 27 : Image satellite du Fokontany de Rangaina - Figure 28 : Coupe geoéléctrique obtenue à partir du panneau 1 réalisé à Rangaina - Figure 29 : Coupe représentative du point d’implantation du puits - Figure 30 : Image satellite du Fokontany d’Antsenavolo - Figure 31 : Coupe geoéléctrique obtenue à partir du panneau 6 réalisé à Antsenavolo - Figure 32 : Coupe représentative du point d’implantation du puits RANDRIANANTENAINA Narindra Georgio III LISTE DES TABLEAUX Tableau 1 : Précipitation annuelle Tableau 2 : Variation de la température Tableau 3 : Gamme de valeurs des résistivités des eaux ou des roches Tableau 4 : Localisation des panneaux électriques réalisés RANDRIANANTENAINA Narindra Georgio IV LISTE DES ACRONYMES BD : Bases de Données ITE : Imagerie par Tomographie Electrique IOGA : Institut et Observatoire de Géophysique d’Antananarivo MSTGA : Maîtrise des Sciences et Techniques en Géophysique Appliquée GPS : Global Positioning System PCD : Plan Communal de Développement CSB II : Centre de Santé de Base niveau II RANDRIANANTENAINA Narindra Georgio V INTRODUCTION A Madagascar la plupart de la population n’ont pas accès à l’eau potable. En plus le changement climatique dans le monde perturbe le cycle de l’eau, les ressources en eau arrivant à la surface de la terre deviennent de plus en plus faibles et ne satisfont plus aux besoins de la population. L’exploitation des eaux souterraines contribue donc à résoudre le problème. Comme dans plusieurs régions, surtout en milieu rural, les Fokontany d’Antsenavolo District de Mananjary Région Vatovavy Fitovinany, d’Ambohibe Ilafy, de Lazaina, et de Rangaina District d’Antananarivo Avaradrano, Région Analamanga, font partie des zones où l’accès à l’eau potable est difficile. Les installations en eaux de la JIRAMA n’arrivent pas dans ces Fokontany. L’objet de la présente étude est de détecter par méthodes de prospection électrique à deux dimensions l’existence de nappe aquifère dans chacun des quatres Fokontany appartenant à ces quatres communes. Ainsi nous avons alors réalisé le présent mémoire intitulé « RECHERCHE D’EAUX SOUTERAINNES PAR PROSPECTION ELECTRIQUE A 2D DANS LES REGIONS ANALAMANGA ET VATOVAVY FITOVINANY ». Il comprend trois parties : la première montre les contextes généraux des zones d’études, la deuxième développe les rappels théoriques et méthodologiques, la dernière met en évidence les résultats des études géophysiques. RANDRIANANTENAINA Narindra Georgio Page 1 PARTIE I PRESENTATION DES SITES D’ETUDES RANDRIANANTENAINA Narindra Georgio Page 2 Présentation des sites d’études Il est préférable de commencer par un bref aperçu du contexte général des sites. I.1-CONTEXTES GEOGRAPHIQUE, ADMINISTRATIF ET SOCIO-ECONOMIQUE Dans ce paragraphe, nous allons voir les contextes géographique, administratif et socio-économique. I.1.1- Contextes géographique et administratif Le Fokontany d’Ambohibe Ilafy fait partie des dix sept (17) Fokontany constituant la Commune Rurale d’ANKADIKELY ILAFY, Région Analamanga, District d’Antananarivo Avaradrano. Ce village se trouve à 8 km de la ville d’Antananarivo. Il est accessible par la route nationale numéro 2 jusqu’au PK 5, puis suivant une route menant vers le panoramique d’Ilafy. Notre deuxième site est le Fokontany de Lazaina qui fait partie des vingt deux Fokontany constituant la Commune Rurale de SABOTSY NAMEHANA, Région Analamanga, District d’Antananarivo Avaradrano. Il se trouve à dix (10) km de la ville d’Antananarivo suivant la route nationale numéro 3. Le troisième site est le Fokontany de Rangaina qui est administrativement intégré dans la Commune Rurale de Fiaferana, district d’Antananarivo Avaradrano dans la Région d’Analamanga. Ce village se trouve à 14 km de la ville d’Antananarivo. On y accède à partir de la bretelle de la route nationale numéro 3, bifurcation vers Ilafy. 3 RANDRIANANTENAINA Narindra Georgio Page 1 Présentation des sites d’études Source : BD 500 FTM Figure 01 : Carte de localisation des sites d’études Notre dernier site est le Fokontany d’Antsenavolo qui fait partie des seize (16) Fokontany constituant la Commune Rurale d’Antsenavolo district de Mananjary, Région Vatovavy Fitovinany.Il se trouve sur la route nationale numéro 25 à dix (10) km de la ville d’Irondro. RANDRIANANTENAINA Narindra Georgio Page 4 Présentation des sites d’études I.1.2- Contexte socio-économique Les prospections que nous avons menées pour les sites d’Ambohibe Ilafy, Lazaina et Rangaina sont pour des particuliers, alors nous allons aborder le contexte socio-économique
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