UNIVERSITE D'antananarivo Domaine Science Et Technologies Mention Physique Et Applique
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UNIVERSITE D'ANTANANARIVO Domaine Science et Technologies Mention Physique et Applique MEMOIRE DE FIN D’ETUDES Pour l’obtention du diplôme de : MASTER EN SCIENCES ET TECHNIQUES EN GEOPHYSIQUE ET GEOMATIQUE Option :Eau et Environnement ETUDE HYDROGEOPHYSIQUE DANS LA COMMUNE RURALE DE MAHAVELO ET FOKONTANY MAROPANAHY, DISTRICT DE FARAFANGANA, REGION ATSIMO ATSINANANA Présenté le 24 Mars 2016 Par HAINGONIAINA Marie Charline Yvonne Devant la commission d’examen composée de : Président : Monsieur RAZAFINDRAKOTO Boni MAITRE DE CONFERENCES Rapporteur : Monsieur GARO JOELSON Sebille MAITRE DE CONFERENCES Examinateurs : Monsieur RANAIVO-NOMENJANAHARY Flavien PROFESSEUR TITULAIRE UNIVERSITE D'ANTANANARIVO Domaine Science et Technologies Mention Physique et Applique MEMOIRE DE FIN D’ETUDES Pour l’obtention du diplôme de : MASTER EN SCIENCES ET TECHNIQUES EN GEOPHYSIQUE ET GEOMATIQUE Option :Eau et Environnement ETUDE HYDROGEOPHYSIQUE DANS LA COMMUNE RURALE DE MAHAVELO ET FOKONTANY MAROPANAHY, DISTRICT DE FARAFANGANA, REGION ATSIMO ATSINANANA Présenté par HAINGONIAINA Marie Charline Yvonne Devant la commission d’examen composée de : Président : Monsieur RAZAFINDRAKOTO Boni MAITRE DE CONFERENCES Rapporteur : Monsieur GARO JOELSON Sebille MAITRE DE CONFERENCES Examinateurs : Monsieur RANAIVO-NOMENJANAHARY Flavien PROFESSEUR TITULAIRE REMERCIEMENTS Au terme de ce travail, c’est avec un sincère plaisir que je veux adresser mes plus vifs remerciements à toutes les personnes et organisations sans lesquelles il n’aurait pu être mené à bien : - Monsieur RAHERIMANDIMBY Marson, Professeur Titulaire, Doyen de la Faculté des Sciences de l’Université d’Antananarivo, qui n’a jamais ménagé ses efforts pour assurer le bon fonctionnement de notre Faculté. - Monsieur RAKOTONDRAMANANA Hery Tiana, Chef de Département de Physique de la Faculté des Sciences, qui a veillé à l’organisation et au bon déroulement de notre cursus universitaire. - Monsieur Boni Gauthier RAZAFINDRAKOTO, Maitre de Conférences, Enseignant Chercheur à l’Ecole supérieur polytechnique et chercheur au Laboratoire de Géophysique Appliquée de l’IOGA, d’avoir accepté la présidence du Jury de cette mémoire - Monsieur RAMBOLAMANANA Gérard, Professeur Titulaire, Directeur de l’Institut et Observatoire de Géophysique d’Antananarivo(IOGA), Responsable du Laboratoire de Sismologie et Infrasons de l’IOGA, de m’avoir accueillie dans cet institut en tant qu’étudiante. - Monsieur RANAIVO-NOMENJANAHARY Flavien Noel, Professeur Titulaire, Responsable pédagogique de la formation qui a bien voulu assurer d’être parmi les membres de jury en tant qu’ examinateur malgré ses nombreuses Occupations. - malgré les multiples et lourdes fonctions qu’il assume. - Monsieur GARO JOELSON Sebille, Maitre de Conférences, Enseignant Chercheur au Laboratoire de Géophysique Appliquée de l’IOGA, d’avoir accepté d’être mon encadreur pédagogique et qui, malgré ses nombreuses occupations, a consacré beaucoup de son temps à me diriger dans le bon déroulement de ce travail et m’a fait bénéficier de ses expériences et ses précieux conseils. - Toute ma famille qui m’a soutenue durant tout ce travail, moralement et financièrement, et qui n’a pas ménagé ni leurs peines ni leurs amours. - Enfin, merci aussi à tous mes amis qui m’ont beaucoup aidée à l’accomplissement de ce mémoire - . i SOMMAIRE REMERCIEMENTS LISTE DES FIGURES LISTE DES PHOTOS LISTE DES TABLEAUX LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS INTRODUCTION CHAPITRE I : CONTEXTE GENERALE DE LA ZONE D’ETUDE CHAPITRE II : RAPPEL ET BASE METHODOLOGIQUE CHAPITRE III : MODELISATION HYDROGEOPHYSIQUE DES SITES D’IMPLANTATION DE FORAGE CONCLUSION REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ANNEXE TABLES DES MATIERES RESUME ii LISTE DES FIGURES _ Figure 1: Localisation administrative du Site Marompanahy ................................................................. 3 Figure 2: Localisation administrative du Site Mahavelo ......................................................................... 4 Figure 3:Carte géologique de la zone de prospection.............................................................................. 5 Figure 4:Carte hydrographique de la zone de prospection ...................................................................... 6 Figure 5: Diagramme Ombrothermique ................................................................................................ 12 Figure 6: Dispositif à quatre électrodes ................................................................................................. 17 Figure 7 : Représentation du panneau électrique et niveaux d’acquisition de données ........................ 20 Figure 8:Dispositif Wenner ................................................................................................................... 21 Figure 9: Matériels de prospection utilisée en technique de panneau électrique .................................. 22 Figure 10 : inversion par méthode itérative en tomographie 2D ........................................................... 25 Figure 11: cycle de l’eau dans sa nature ................................................................................................ 26 Figure 12: Exemple d’une nappe d’eau souterraine .............................................................................. 28 Figure 13: Géomorphologie du site Marompanahy ............................................................................... 29 Figure 14: Géomorphologie du site Mahavelo ...................................................................................... 30 Figure 15: Exemple de coupe de résistivité électrique .......................................................................... 31 Figure 16: Plan de masse de site Marompanahy ................................................................................... 32 Figure 17 Coupe géoélectrique n°01 ..................................................................................................... 32 Figure 18: Coupe géoélectrique n°02 .................................................................................................... 33 Figure 19: Courbe de sondage électrique n°01 ...................................................................................... 34 Figure 20: Plan de masse sur fond Google earth ................................................................................... 35 Figure 21: Coupe géoélectrique n°01 du site Mahavelo....................................................................... 36 Figure 22: Coupe géoélectrique n°02 du site EPP ................................................................................. 37 Figure 23: Coupe géoélectrique n°03 du site Mahavelo........................................................................ 38 Figure 24: Coupe géoélectrique n°04 du site Mahavelo........................................................................ 39 iii LISTE DES PHOTOS Photo 1: Aperçu des végétations de la zone d’étude site Mahavelo ........................................................ 7 Photo 2: Aperçu du sol et végétation au bord du fleuve de Manampatrana ............................................ 8 iv LISTE DES TABLEAUX Tableau 1: Pluviométrie mensuel en 2005-2014 dans la station de Farafangana .................................. 11 Tableau 2: Températures mensuelles à la station de Farafangana ......................................................... 11 Tableau 3: Résultats de calcul de L’ETP par la formule de Thornthwaite ............................................ 14 Tableau 4: Bilan climatique du District Farafangana du 2005 à 2014 .................................................. 15 Tableau 5: Gamme de valeurs de résistivité apparente de quelques types de roches ............................ 19 v LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS IOGA : Institut et Observatoire de Géophysique Antananarivo 2D: Deux dimensions ETP : Evapo-Transpiration Potentiel ETR : Evapo-Transpiration Réel FTM : Foiben-TaotsaritanyMadagasikara ONE : Office National pour l’Environnement P : Précipitation R: Ruissellement RN: Route National UNICEF: United Nation International Children Emergency Found vi INTRODUCTION Les ressources en eau sont des ressources indispensables dans la vie des êtres vivants et l’eau nourrit et soutient la vie. Madagascar, fait partie des pays en voie de développement où le problème d’accès en eau potable touche la pluparts des zones rurales. Dans la Région Atsimo-Atsinanana, plusieurs villages sont encore touchés par le problème d’accessibilité en eau potable. D’où le programme du ministère de l’eau et l’organisme international UNICEF qui consiste à introduire de l’eau potable dans le District de Farafangana, plus précisément dans les communes rurales Mahavelo et Manambotra- Atsimo. Des équipes de géophysiciens ont mené des études hydrogéophysique sur les fokotany Marompanahy et Mahavelo afin de localiser des points d’implantation des ouvrages hydrogéologiques tels que puits ou forages. Dans le cadre de la réalisation de ce travail, la méthode électrique est basée sur la mesure de paramètre physique qui est la résistivité électrique a été utilisée. Pour cela, les techniques de sondage et de panneau électrique (imagerie en 1D et 2D du sous-sol) ont été utilisées pour mettre en évidence la structure géologique du sous-sol afin de déterminer la nature de la nappe aquifère existante dans les différents zone d`intervention. Ainsi, le présent mémoire intitulé« ETUDE HYDROGEOPHYSIQUE DANS LA COMMUNE RURALE MAHAVELO ET FOKONTANY MAROMPANAHY- DISTRICT DE FARAFANGANA-REGIONATSIMO ATSINANANA» comprend trois chapitres