MEMOIRE DE MEMOIRE DE MEMOIRE DE …

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE D’ANTANANARIVO DEPARTEMENT MINES

MEMOIRE DE MEMOIRE DE MEMOIRE DE MEMOIRE DE RECHRECHRECHRECHERCHESERCHESERCHESERCHES

Pour l’obtention du Diplôme d’Etudes Approfondies (DEA) Option : Génie Minéral

Intitulé

Effectué au sein du Projet :

« Alimentation en Eau Potable et Assainissement sise à Ambalapaiso Fianarantsoa I »

Présenté par : Michel ANDRIAMIFIDY

Soutenu le 6 Février 2008

Devant le jury composé de :

Pr. RAMANANTSIZEHENA Pascal , Directeur de l’ESPA Président

Pr. RASOLOMANANA Eddy , Enseignant-chercheur à l’ESPA Rapporteur

Pr. RANDRIANJA Roger , Chef de département Mines à l’ESPA Examinateur

Dr. RALAIMARO Joseph , Hydrogéologue au CNRE Examinateur

Dr. RAKOTO Heritiana , Maître de conférences, Facultés des Sciences Examinateur

Promotion 2006

APPORT DE L’HYDROGEOPHYSIQUE A L’IMPLANTATION DE CINQ FORAGES D’EAU DANS LA COMMUNE RURALE DE MAHASOA

(REGION IHOROMBE)

Remerciements

REMERCIEMENTS

Au terme de ce mémoire de recherches en vue de l’obtention d’un Diplôme d’Etudes

Approfondies en Génie Minéral, j’adresse mes sincères remerciements au Professeur

RAMANANTSIZEHENA Pascal , Directeur de l’Ecole Supérieure Polytechnique

d’Antananarivo (E.S.P.A) qui a bien voulu accepter de présider le présent Mémoire.

Mes vives gratitudes vont vers Monsieur RASOLOMANANA Eddy , Professeur,

Enseignant Chercheur à l’E.S.P.A, qui malgré ses lourdes responsabilités, a accepté de me

diriger jusqu’à l’élaboration finale de ce travail.

Ma reconnaissance s’adresse au Pr. RANDRIANJA Roger , Chef de Département

Mines à l’E.S.P.A, qui a voulu, avec tant de volonté, accepter d’être examinateur.

Nous remercions aussi le Dr RALAIMARO Joseph , Chercheur Enseignant

Hydrogéologue au C.N.R.E, qui a accepté d’examiner ce travail.

Nous remercions également, Monsieur RAKOTO Heritiana , Docteur en

Géophysique, Enseignant Chercheur au Laboratoire de Géophysique Appliquée de l’I.O.G.A,

qui a accepté, avec tant de volonté, d’être parmi les examinateurs.

Nous remercions aussi énormément Monsieur RAZAFITSALAMA Pascal ,

Directeur de la Cellule d’Exécution du projet 700 forages, qui m’a accordé l’autorisation sur

l’exploitation des données.

Que toute l’équipe du bureau d’études Etudes et Conseils plus/BURGEAP, ainsi que

Monsieur RAKOTOARIMANGA Rado, Hydrogéologue, soient remerciés, pour leur accueil

chaleureux, pour leur générosité et pour leurs conseils très précieux durant la réalisation

pratique de ce mémoire.

Comment ne pas remercier tous les amis qui, de près ou de loin, ont contribué à la

réalisation de ce mémoire.

Mes pensées vont également à toute ma famille pour leur soutien et leur patience.

Je leur dédie ce travail.

Sommaire

SOMMAIRE REMERCIEMENTS SOMMAIRE LISTE DES FIGURES LISTE DES TABLEAUX LISTE DES ABREVIATIONS INTRODUCTION .................................................................................................................... 1

PARTIE I : PRESENTATION DU PROJET ET GENERALITES SU R LA ZONE

D’INTERVENTION ........................................................................................... 4

I-1 Présentation du projet AEPA – FAD ............................................................................... 4 I-2 Généralités sur la zone du projet ...................................................................................... 6

PARTIE II : RAPPELS METHODOLOGIQUES .............. .............................................. 17

II-1 Notions d’hydrogéologie ............................................................................................... 17 II-2 Notions de géophysique ............................................................................................... 23

PARTIE III : APPLICATION A L’IMPLANTATION DES FORAG ES D’EAU

A MAHASOA ................................................................................................. 28

III-1 Presentation de la zone d’etude .................................................................................... 28 III-2 Resultats et interpretations ........................................................................................... 31

CONCLUSION GENERALE ............................................................................................... 51

Liste des figures

LISTE DES FIGURES Figure 1 : Délimitation géographique de la zone du projet ........................................................ 6 Figure 2 : Routes et pistes d’accès dans la zone de projet ......................................................... 9 Figure 3 : Topographie de la zone d’étude ............................................................................... 11 Figure 4 : Carte géologique de la zone du projet .................................................................... 12 Figure 5 : Réseaux hydrographiques de la zone du projet ....................................................... 14 Figure 6 : Etape du cycle de l’eau ............................................................................................ 17 Figure 7: Distinction entre la zone non saturée et la zone saturée. .......................................... 19 Figure 8 : Aquifère à nappe libre. ............................................................................................ 20 Figure 9 : Aquifère à nappe captive. ........................................................................................ 20

Figure 10 : Aquifère à nappe semi-captive. ............................................................................. 21 Figure 11 : Dispositif Schlumberger ....................................................................................... 24 Figure 12 : Dispositif Wenner normal ...................................................................................... 24 Figure 13 : Délimitation de la zone d’étude ............................................................................. 28 Figure 14 : Réseau hydrographique de Mahasoa ..................................................................... 29 Figure 15 : Géologie générale de Mahasoa .............................................................................. 30 Figure 16 : Résultat de la photo-interprétation pour le site K005 ........................................... 31 Figure 17 : Résultat de la photo-interprétation pour le site K016 ............................................ 33 Figure 18 : Localisation et accès vers les sites K022 Ter, K022 Bis et K022 Sud .................. 33

Figure 19 : Résultat de la photo-interprétation pour le site K022Sud ...................................... 34 Figure 20 : Résultat de la photo-interprétation pour les K022Bis ............................................ 35 Figure 21 : Résultat de la photo-interprétation pour le site K022Ter ...................................... 36 Figure 22 : Le syscal R1 plus ................................................................................................... 36

Figure 23 : Courbe de sondage électrique du site K005 .......................................................... 37 Figure 24 : Courbe de traîné électrique du site K005 .............................................................. 38

Liste des figures

Figure 25 : Courbe de sondage électrique du site K016 .......................................................... 39 Figure 26 : Courbe de traîné électrique pour le site K016 ...................................................... 40 Figure 27 : Courbe de sondage électrique du site K022S ........................................................ 41 Figure 28 : Courbe de traîné électrique du site K022S ............................................................ 42 Figure 29 : Courbe de sondage électrique du site K022Bis ..................................................... 43 Figure 30 : Courbe de traîné électrique du site K022Bis ......................................................... 43 Figure 31 : Courbe de sondage électrique du profil 1 .............................................................. 45 Figure 32 : Courbe de sondage électrique du profil2 ............................................................... 45 Figure 33 : Courbe de sondage électrique du profil3 ............................................................... 46

Liste des tableaux

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Superficie de chaque District .................................................................................. 7 Tableau 2 : Nombre de Fokontany, population en 1993 et population estimée en 2005 ........... 7

Tableau 3 : Répartition et densité de la population pour les quatre Districts de la zone du projet en 1993 .......................................................................................................... 7

Tableau 4 : Les formations sédimentaires de la zone du projet ............................................... 12 Tableau 5 : Le socle cristallin de la zone du projet .................................................................. 13 Tableau 6 : Caractéristiques du point d’implantation du site K005 ......................................... 38 Tableau 7 : Caractéristiques du point d’implantation du site K016 ......................................... 40 Tableau 8 : Caractéristiques du point d’implantation du site K022S ....................................... 42 Tableau 9 : Caractéristiques du point d’implantation du site K022Bis .................................... 44

Tableau 10 : Caractéristiques du point d’implantation du site K022Ter ................................ 47

Tableau 11 : Récapitulation des résultats après forage ............................................................ 47

Liste des abréviations

LISTE DES ABREVIATONS

AEPA : Alimentation en Eau Potable et Assainissement

ANDEA : Autorité Nationale de l'Eau et de l'Assainissement

CEP : Cellule d’Exécution du Projet

CNRE : Centre National de Recherches sur l’Environnement

ESPA : Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo

GPS : Global Positioning System

IOGA : Institut et Observatoire de Géophysique d’Antananarivo

IPH : Indice de Pauvreté Humaine

JIRAMA : Jiro sy Rano Malagasy

MCDI : Medical Care and Development International

MEM : Ministère de l’Energie et des Mines

PAEPAR : Projet pilote d’Alimentation en Eau Potable et Assainissement en milieu

Rural

RGPH : Recensement Générale de la Population Humaine

RN : Route Nationale

Introduction

1

INTRODUCTION

Pour obtenir le Diplôme d’Etudes Approfondies en Génie Minéral, chaque étudiant

doit faire un stage pratique et présenter un rapport de mémoire de fin d’études. Ainsi ce stage

a été effectué au sein du projet d’Alimentation en Eau Potable et Assainissement (AEPA) en

milieu rural dans la Région Ihorombe.

A Madagascar, l’Indice de la Pauvreté Humaine (IPH) est de 52%, indiquant ainsi

qu’un peu plus de la moitié de la population entière vit dans le dénuement total et dans la

pauvreté extrême. Cette situation s’explique par plusieurs facteurs dont, entre autres, le faible

taux d’accès à l’eau potable.

Pourtant l’eau est indispensable à la vie quotidienne tant à la consommation qu’aux

autres besoins sanitaires. On n’oublie pas aussi la part importante qu’elle prend au

développement économique d’un pays. Cependant, l’eau de mauvaise qualité peut engendrer

de nombreuses maladies, voire la mort.

Pour le cas de la partie Sud de Madagascar, l’insuffisance en eau potable entraîne

une maladie hydrique et le manque d’eau pour les productions agricoles provoque ainsi la

famine. C’est pour éviter cela que le Gouvernement malgache opte pour la réduction de la

pauvreté entre autre l’alimentation en eau potable dans le milieu rural. Un projet nommé

AEPA dans le Grand Sud de Madagascar est en cours pour satisfaire les besoins en eau de la

population rurale, particulièrement celle des Régions Ihorombe et Anosy. Le projet s’est

engagé à assurer, à la population rurale, un accès efficace, durable et universel à des services

d’approvisionnement en eau potable et d’assainissement, notamment par l’implantation des

forages et par la construction des latrines.

Pour parvenir à un forage d’eau satisfaisant, différentes études ont été effectuées

même bien avant le projet. On a fait une étude de faisabilité du projet qu’on appelle étude

d’avant projet. Parmi ces études figurent, les plus importantes, les études socio-économique,

hydrogéologique et géophysique. Mais, on s’intéressera surtout aux études hydrogéologique

et géophysique qui sont complémentaires pour déterminer l’implantation d’un point de forage

et elles sont très utiles pour éviter, tant que possible, un forage négatif, car un forage coûte

très cher, ainsi le choix d’implantation d’un forage nécessite-t-il un travail de précision et de

détermination.

Introduction

2

C’est dans ce cadre que le présent rapport, intitulé « Apport de l’hydrogéophysique

à l’implantation de cinq forages d’eau dans la Commune Rurale de Mahasoa (Région

Ihorombe) » est présenté dans la suite. Pour ce faire, l’étude est divisée en trois parties :

- présentation du projet et généralités sur la zone d’intervention constituent la

première partie,

- un rappel méthodologique forme la deuxième partie,

- enfin, les applications se rapportant à l’implantation des forages d’eau dans la

Commune Rurale de Mahasoa constituent la troisième et dernière partie.

Partie I : Présentation du projet et généralités sur la zone d’intervention

3

PARTIE IPARTIE IPARTIE IPARTIE I ::::

PRESENTATIONPRESENTATIONPRESENTATIONPRESENTATION DU PROJET DU PROJET DU PROJET DU PROJET

ET GENERALITES SUR LA ZONEET GENERALITES SUR LA ZONEET GENERALITES SUR LA ZONEET GENERALITES SUR LA ZONE

DDDD’INTE’INTE’INTE’INTERVENTIONRVENTIONRVENTIONRVENTION


4

PARTIE I : PRESENTATION DU PROJET ET GENERALITES

SUR LA ZONE D’INERTVENTION

I-1 PRESENTATION DU PROJET AEPA – FAD

Selon l'accord de prêt conclu le 8 septembre 2001 entre le Gouvernement malgache et

le Fonds Africain de Développement relatif au financement du projet AEPA en milieu rural

dans le Grand Sud, l'objectif du projet est d'assurer l'approvisionnement durable en eau

potable et la meilleure hygiène sanitaire dans les Districts de Betroka, Ihosy, Iakora et

Ivohibe.

Pour atteindre cet objectif général, le projet s'articule autour de quatre composantes :

- la réalisation de 700 forages positifs

- la réalisation de 5000 latrines et de 1050 abreuvoirs

- un appui à la santé communautaire, à travers une campagne de prévention et de lutte

contre les maladies transmissibles (infectieuses et parasitaires) comprenant la distribution de

moustiquaires imprégnées

- et enfin, la mobilisation et la formation communautaire pour permettre une réelle

prise en charge des équipements par les usagers.

En conformité avec le Madagascar Action Plan à l'horizon 2012, l'objectif du projet est

également l’accroissement à 80% du taux de la population rurale ayant accès à l'eau potable et

à une infrastructure d'assainissement pour les quatre Districts concernés.

En principe, chaque village, hameau ou quartier ayant une population de plus de 100

habitants et non pris en charge par la société nationale de distribution d'eau (JIRAMA), est

éligible pour l’installation d'une pompe sur forage productif. Des dérogations peuvent être

accordées pour les villages ayant une population comprise entre 50 et 100 habitants et

bénéficiant de la présence d'une école ou d'un centre de santé de base.

En outre, l'équipement des villages en dispositifs d'alimentation en eau potable est

subordonné à la soumission d'une demande et d'un accord écrit émanant des bénéficiaires

(conformément à la stratégie d'impulsion par la demande).

L'étude de faisabilité du projet a déterminé à 700 le nombre de forages équipés de pompes

manuelles nécessaires pour remplir l'objectif susvisé en matière d'alimentation en eau potable.


5

En matière d'assainissement, la construction des latrines et des abreuvoirs n'est

soumise qu'à la condition de demande, d'accord et de participation des bénéficiaires.

Les nombres de 5000 latrines et 1050 abreuvoirs à réaliser par le projet ont été aussi

déterminés par l'étude de faisabilité.

Au niveau national et international, le projet est supervisé par les instances suivantes :

- le Ministère de l'Energie et des Mines, représentant l'Etat Malagasy, commanditaire et co-

financeur du projet, et représenté au niveau administratif par son Secrétariat Général

- la Direction de l'Eau et de l'Assainissement, dépendant de la Direction Générale du MEM

- le Fonds Africains de Développement, dont le siège est basé à Tunis, co-financeur du projet.

Au niveau régional et local, la progression des différentes activités du projet sera l’œuvre de

la collaboration directe de 7 types d'intervenants :

- un organisme de coordination et de supervision, représentant le commanditaire des contrats :

la Cellule d'Exécution du Projet (CEP)

- un organisme réalisant les études techniques et la maîtrise d’œuvre déléguée des travaux: le

bureau d'étude en charge des études d'implantation des forages et de supervision des travaux

- un organisme assurant d'une part, l'implication, la participation et la prise de responsabilité

effective des populations bénéficiaires, et d'autre part une campagne de promotion de la santé:

le bureau de Mobilisation et Formation Communautaire

- un organisme chargé de l’intégration des villages et aussi mettre en place les différentes

structures pour la gérance de l’eau (intégration et structuration): MCDI

- les entreprises réalisant les travaux: deux entreprises de forage et une entreprise de

fourniture d'installation de pompe

- les entreprises de vente: fourniture de moustiquaires imprégnées et fourniture de matériaux

de construction

- les populations bénéficiaires de chaque village, représentées par les notables et par le Comité

de point d'eau.


6

I-2 GENERALITES SUR LA ZONE D’INTERVENTION DU PROJE T

I-2-1 Contextes administratif, géographique et humain

Le projet couvre quatre Districts dans les Régions Ihorombe et Anosy : les Districts

d’Iakora, d’Ihosy et d’Ivohibe pour la Région Ihorombe et celui de Betroka pour la Région

Anosy.

Figure 1 : Délimitation géographique de la zone du projet

L'ensemble de ces quatre Districts couverts par le projet présente une superficie totale de 40

990km².

La zone de projet est limitée par les Districts suivants :

- au Nord : Ambalavao et Ikalamavony

- au Sud : Benetritra, Bekily et Amboasary-Atsimo, soit la région couverte par le projet 500

Forages - PAEPAR

- à l'Est : Vondrozo et Midongy-Atsimo

- à l'Ouest : Ankazohabo-Atsimo et Sakaraha.

Le tableau ci-dessous nous montre la superficie de chaque District concerné par le

projet.


7

Tableau 1 : Superficie de chaque District

Districts Superficie (km2) Répartition (%)

IHOSY 18372 45

IAKORA 4300 10

IVOHIBE 4258 11

BETROKA 14060 34

Les Districts d’Ihosy et Betroka constituent environ le 80% de la superficie de la zone

du projet. Au total, il y a 40 Communes, reparties dans les quatre Districts, qui vont bénéficier

ce projet AEPA dont la répartition se fait comme suit : 16 Communes pour Ihosy, 3

Communes pour Iakora, 4 Communes pour Ivohibe et 17 Communes pour Betroka.

Chaque Commune est constituée par plusieurs Fokotany. Le tableau 2 ci-dessous

récapitule les nombres de Fokontany, la population en 1993 et la population estimée en 2005.

Ces données sont obtenues pendant le recensement RGPH de 1993. [7]

Tableau 2 : Nombre de Fokontany, population en 1993 et population estimée en 2005

Total des quatre Districts Districts Nombre Fokontany Population 1993 Population estimée 2005

Betroka 132 107 150 142 181

Ivohibe 33 25 976 29 489

Iakora 24 22 517 35 513

Ihosy 120 80 750 89 053

TOTAL 309 236 393 296 236

Tableau 3 : Répartition et densité de la population pour les quatre Districts de la zone du projet en 1993

Districts Superficie (km2)

Population (RGPH 1993)

Population %

Densité (hbt/km2)

IHOSY 18372 80 750 34 4,4

IAKORA 4300 22 517 10 5,2

IVOHIBE 4258 25 976 11 6,1

BETROKA 14060 107 150 45 7,6

TOTAL 40990 236 393 100 5,8


8

Selon les données du recensement RGPH de 1993, la population des quatre Districts

concernés par le projet serait répartie inégalement, avec une densité variée d’un District à un

autre, sur l'ensemble du territoire comme le montre le tableau 3 ci-dessus.

La population du District d’Ihosy et celui de Betroka représentait donc en 1993

environ 80% de la population totale de la zone du projet. Elle est constituée en majorité par

des Bara, Betsileo et d'Antaisaka. Ces peuples sont très attachés aux coutumes traditionnelles.

Les autres ethnies telles que les Merina, Antandroy et Antemoro ne représentent

qu'une faible proportion. Les mouvements migratoires de la population sont en général

définitifs sauf dans le District de Betroka où une expansion du Nord vers l'Ouest se fait pour

le besoin de pâturage.

La taille des ménages est relativement constante sur les quatre Districts, en moyenne 5

personnes par foyer. Le pourcentage de Chef de ménage instruit est très faible et ne représente

qu’en moyenne 35%.

En effet, le cheptel de bovin s'élèverait à environ 480 000 têtes. Le besoin de pâturage

favorise les feux de brousse qui sont fréquemment pratiqués dans la région.

Les Bara occupent la partie Sud des Hautes Terres. Leur berceau d'origine se situe

dans le District de Betroka, mais l'expansion se fait du Nord vers l'Ouest. Cette expansion est

due à la mode de vie pastorale d'une part et à l'envahissement des vallées par les autres

peuples riziculteurs d'autre part.

Les Bara ont pour capitale, la ville de Betroka. Ils sont encore des éleveurs qui vivent

dans la civilisation du zébu. Pour eux, Les troupeaux sont des véritables signes de richesse et

sources de prestige social.

I-2-2 Infrastructures routières [11]

L'aire géographique de la Région Ihorombe est traversée par la RN7, principale route

bitumée reliant Antanarivo et Toliara. La RN13 qui mène vers Betroka n’est pas bitumée mais

carrossable toute l’année. Les autres accès sont des routes ou pistes en terre à praticabilité

saisonnière.

Le chef-lieu de la Région Ihorombe, la ville d’Ihosy n'a pas de liaison permanente

avec les autres Districts de la Région. En particulier, les routes menant vers les Districts

d’Iakora et d’Ivohibe et leurs zones périphériques sont les plus fréquemment impraticables en


9

saison des pluies. Il a été observé que certains ouvrages de franchissement des cours d'eau sur

ces routes ne permettent pas le passage des poids lourds.

L'absence de passage pour certaines zones de ces deux Districts pourrait constituer un

empêchement majeur à la réalisation des campagnes de forages, à moins que des travaux de

réhabilitation ou de construction d'ouvrage de franchissement ne soient entrepris.

Figure 2 : Routes et pistes d’accès dans la zone de projet

Le chef-lieu de la région Ihosy n'a pas de liaisons permanentes avec les autres

Districts de la région. En particulier, les routes desservant les Districts d’Iakora et d’Ivohibe

et leurs zones périphériques sont les plus fréquemment impraticables en saison des pluies. Il a

été observé que certains ouvrages de franchissement des cours d'eau sur ces routes ne

permettent pas le passage des poids lourds.

L'absence de piste rurale pour certaines zones de ces deux Districts pourrait constituer

un obstacle majeur à la réalisation des campagnes de forages, à moins que des travaux de

réhabilitation ou de construction d'ouvrage de franchissement ne soient entrepris.


10

I-2-3 Contexte morphologique et climatique [11]

Le relief de la région Ihorombe est caractérisé par un plateau, qui s'étend du nord au

sud, sous forme de paysage de vastes plaines avec une altitude variant entre 1000m et 1500m,

bordées de chaînes de montagnes dont l'altitude culmine jusqu'à 2000m. La température

moyenne enregistrée à la station d'Ankily pour la période de 1984 à 1997 est de 19,5°C.

Au fur et à mesure que l'on descend vers le sud, la température augmente

progressivement de 13,5°C jusqu'à 20°C dans la partie nord de la région. Cette variation de

température moyenne annuelle apparaît également quand on évolue à partir du centre de la

région (16°C) aussi bien vers l'ouest (25°C) que vers l'Est (21 °C).

La pluviométrie moyenne annuelle de la région varie entre 700mm et 1000mm sur les

zones de plateaux et entre 800mm et 1500mm pour les zones montagneuses à l'Est. La période

de pluie commence en octobre avec un maximum pendant le mois de décembre ou janvier.

Ensuite, la pluviométrie décroît pour tendre à la valeur minimale voire nulle à partir du mois

d'avril ou du mois de mai.

La période sèche s'étend donc du mois de mai jusqu’au mois d’octobre, bien que

quelques précipitations aient lieu sous forme de crachin.

Trois sous régions peuvent être identifiées en tenant compte de la morphologie et du

milieu physique. Elles sont présentées ci-après par ordre de superficie décroissante:

1. Ihosy, dans la partie Nord-ouest : c'est une plaine allant de 300m à 600m d'altitude

avec une couverture composée de savane arbustive à palmiers. Le climat est semi-

aride avec une pluviométrie annuelle variant de 700mm à 900mm et une température

moyenne de 20°C.

2. Iakora et Betroka, dans la partie sud et Est : le paysage est dominé par une alternance

de plaines alluvionnaires et de vaste plateau, couverts de savane herbeuse, avec une

altitude allant de 800 à 900m. Le climat est tropical subhumide avec une pluviométrie

annuelle variant de 800mm à 1000mm et une température moyenne de 23°C. La

saison sèche dure environ 5 à 6 mois, du mois d’avril au septembre.

3. Ivohibe, dans la partie Nord Est : elle est caractérisée par un paysage typique des

Hautes Terres avec une montagne de 2060m d’altitude qui se trouve au centre du

District. Le climat est tropical d'altitude sous une température moyenne de 18°C avec

une pluviométrie annuelle de 800mm à 1500mm. La végétation est constituée de

savane et de forêt d'altitude dense et humide.


11

La région est affectée par la pratique périodique des feux de pâturage, dans la savane

herbeuse de la partie sud, juste avant la saison de pluie, ce qui entraîne la dégradation de la

couverture végétale et le lessivage du sol.

Figure 3 : Topographie de la zone d’étude


12

I-2-4 Contextes géologiques

I-2-4-1 Lithologie

La zone du projet est constituée par 2 terrains différents dont le terrain sédimentaire qui se

trouve à l’extrême Ouest et le socle cristallin, localisé dans la partie méridionale et à l’Est.

Figure 4 : Carte géologique de la zone du projet a) Le terrain sédimentaire

Il est constitué par le groupe de la Sakamena et de l’Isalo. Le tableau 4 ci-dessous fait l’objet

de la répartition des formations géologiques ainsi que la lithologie pour ces 2 groupes.

Tableau 4 : Les formations sédimentaires de la zone du projet

GROUPE FORMATIONS

GEOLOGIQUES LITHOLOGIE

Sakamena Sakamena inférieure, moyen

et supérieure Grès entrecroisés, schistes gréseux

Isalo Isalo I Grès grossiers conglomératiques

Isalo II Grès et argiles très puissantes


13

b) Le socle cristallin

Le socle cristallin de la zone du projet appartient aux systèmes Androyen et Vohibory.

Le tableau ci-dessous fait l’objet de la répartition des formations géologiques ainsi que la

lithologie pour ces 2 systèmes.

Tableau 5 : Le socle cristallin de la zone du projet

SYSTEMES GROUPE FORMATIONS

GEOLOGIQUES LITHOLOGIE

Vohibory Amboropotsy Ikalamavony Gneiss et migmatite

Androyen

Ampandrandava Ihorombe

Croûte ferrugineuse, argiles

latéritiques, leptynites, gneiss

Bevinda Leptynites, migmatite

Ikalamavony

Benato Gneiss leptynitique,

leptynitiques granitoïdes

Roches éruptives

anciennes Reliefs granito-gneissique

Fort-Dauphin

Ihosy Gneiss, gneiss à cordiorite

Ikalamavony- Fort-

Dauphin

Gneiss à grenat, Biotite,

Amphibole, leptynitiques

granitoïdes à grenat

Tranomaro Mahabo

Leptynites, leptynitiques

granitoïdes, migmatites

Granite, granite

monzonitique,syénite

I-2-5 Contextes hydrographique et hydrogéologique

I-2-5-1 Hydrographie

Le bassin versant de l'Onilahy s'étend sur une superficie de 32.000km2. Ses réseaux hydrographiques prennent leur source dans le plateau d’Ihorombe avant de se déverser dans le


14

fleuve de l'Onihaly, lequel se jette dans le Canal de Mozambique. Les 16 cours d'eau principaux de la région sont les suivants : Ihosy, Menamaty, Iantara, Menakiaky, Menarahaka, Fandramana, Ranomena, Ionaivo, Sahambana, Zomandao, Horeho, Andranoraza, Ihazofotsy, Lagnana, Manambolo, Andranata.

Figure 5 : Réseaux hydrographiques de la zone du projet

Le réseau hydrographique général est relativement développé .Cependant une grande

partie de ces rivières et ruisseaux s'assèchent durant la période d’étiage. Cependant, on

remarque une grande différence de productivité entre les différentes formations notamment

pour le plateau d’Ihorombe qui est peu fracturé.

L'exploitation des cours d'eau est limitée à quelques agglomérations importantes

comme Ivohibe et Iakora, du fait des aménagements importants, traitement, pompage,

adduction, requis pour leur exploitation.


15

I-5-2-2 Hydrogéologie [15]

L’hydrogéologie de la région du socle du sud de Madagascar relève théoriquement de

l’hydrogéologie du socle cristallin métamorphique. Les grands principes sont l’existence des

trois types d’aquifères :

- nappes des altérites

- nappes du socle fracturé

- nappes des alluvions

Entre le socle sain et la zone d’arènes grenues existe une partie dite du socle fracturé.

Elle contient souvent, suivant la fréquence, la densité et le degré d’ouverture des fractures,

de l’eau en quantité notable et exploitable.

Les vallées alluviales sont les zones les plus favorables pour les eaux souterraines. On

y rencontre de bas en haut :

- le socle fracturé, avec possibilité de trouver de l’eau

- les terrains d’altération, avec la zone d’arènes grenues aquifère

- les formations alluviales pouvant contenir une partie sableuse aquifère

Dans la partie Ouest de la zone du projet, il existe des nappes dans des terrains

sédimentaires : grès, schistes gréseux …

Dans les formations sédimentaires, l’eau est contenue dans les roches perméables et

suivant la nature des terrains, on peut rencontrer plusieurs couches superposées qui

contiennent de l’eau et qui sont séparées par des couches imperméables. La première nappe

d’eau rencontrée est généralement en contact avec l’air et l’on appelle : nappe libre.

Dans certain régions, il peut arriver que l’eau de certaines nappes soit salée et de

mauvaise pour la boisson.

Remarque : Dans les terrains sédimentaires, l’eau pourra être disponible presque partout, mais

la qualité de l’eau peut quelquefois être mauvaise (salée, turbide).

Partie II : Rappel méthodologique

16

PARTIE IIPARTIE IIPARTIE IIPARTIE II ::::

RAPPELRAPPELRAPPELRAPPEL METHODOLOGIQUEMETHODOLOGIQUEMETHODOLOGIQUEMETHODOLOGIQUE


17

PARTIE II : RAPPELS METHODOLOGIQUES

II-1 NOTIONS D’HYDROGEOLOGIE

II-1-1 Définition de l’hydrogéologie [5]

L'hydrogéologie est la Science de l’eau souterraine. C’est une discipline des sciences

de la Terre orientée vers les applications. Elle a pour objectif, l’étude du rôle des matériaux

constituants les sous sols et des structures hydrogéologiques avec application des lois

physiques et chimiques, dans l’origine, la distribution, les caractéristiques de gisement, les

modalités de l’écoulement et les propriétés physiques et chimiques des eaux souterraines.

Elle applique les connaissances acquises sur la prospection, le captage, l’exploitation et la

gestion de l’eau souterraine.

II-1-2 Cycle de l’eau

L’eau circule en permanence dans l’atmosphère, sur la terre et dans le sous sol,

entraînée dans un cycle sans fin. Sous l’effet de la chaleur du soleil, l’eau des mers, des

fleuves et des lacs s’évaporent en formant les nuages. Les nuages sont poussés par le vent

et lorsqu’ils traversent des régions froides, la vapeur d’eau se condense. Elle retombe sur

le sol, sous forme de pluie. Une fois arrivée à la surface du sol, une partie se ruisselle et

une partie s’infiltre pour recharger les nappes aquifères.

Figure 6 : Etape du cycle de l’eau


18

Le cycle de l’eau se décompose en quatre phases : le stockage dans les mers, océans,

eaux dormantes continentales (tels les lacs) ou glaciers ; l’évaporation et la condensation en

nuages; les précipitations en pluies et en neiges ; et le ruissellement des eaux.

Pour compléter l'étude des composantes du cycle de l'eau, il est indispensable de

déterminer le stockage d'eau et ses variations. Rappelons que l'équation du bilan hydrologique

peut s'écrire pour une période donnée :

P = E + R + I ± ∆S

avec :

E : évaporation [mm]

P : précipitation [mm]

R : ruissellement [mm]

I : infiltration [mm]

∆S : variation de stockage [mm]

Le stockage d'eau se présente sous différentes formes. On peut distinguer trois grands types

de réservoirs :

• les dépressions de la surface du sol dans lesquelles l'eau peut s'accumuler. C'est le

stock d'eau de surface.

• le sol et le sous-sol dans lesquelles l'eau est emmagasinée. C'est le stock d'eau

souterraine.

• les couvertures neigeuses et glaciaires qui constituent le stock d'eau sous forme solide.

II-1-3 Formations hydrogéologiques [5]

La caractéristique essentielle d’une formation hydrogéologie est son degré de

perméabilité. La perméabilité, aptitude d’un réservoir à conduire l’eau, dans des conditions

hydrodynamiques imposées, permet un classement en trois grandes catégories des différentes

formations : formations perméables, formations imperméables et formations semi-perméables.

• Formations perméables

Les matériaux ayant propriété de se laisser traverser par l’eau à des vitesses

appréciables (quelques mètres à des milliers de mettre par an), sous l’impulsion de différences

d’altitudes, sont dits perméables. Ils constituent les formations hydrodynamiques perméables.


19

• Formations imperméables

Lorsque les vitesses d’écoulement de l’eau souterraine, dans certains matériaux, sont

très faibles où pratiquement non mesurables (quelques millimètres par an), la formation est

qualifiée imperméable. La grande quantité d’eau qu’elle renferme ne peut pas être exploitée.

• Formations semi-perméables

Certains matériaux, comme les sables très fins, les sables argileux, de très faibles

perméabilités permettent, dans des conditions hydrodynamiques favorables. Ils constituent les

formations hydrodynamiques semi-perméables.

II-1-4 Distinction de la zone saturée et de la zone non saturée

Au-dessous de la surface du sol, deux zones peuvent être identifiées de haut en bas :

• la zone non saturée, c’est un système à trois phases (solide, liquide, gaz) ou seule une

partie des espaces lacunaires sont remplis d'eau, le reste étant occupé par l'air du sol,

• la zone saturée système à deux phases (solide, liquide) où tous les pores sont remplis

d'eau.

Figure 7: Distinction entre la zone non saturée et la zone saturée.

II-1-5 Types hydrodynamiques d’un aquifère • Définition de l’aquifère

L’aquifère est une formation géologique perméable dont les pores ou fissures

communiquent pour que l'eau puisse y circuler librement sous l'effet de la gravité

(exemples : sables, graviers, craie fissurée, grès, etc.). L'aquifère constitue ainsi le

réservoir d'eau souterraine. C’est un système dynamique caractérisé par sa

configuration et sa structure, les fonctions de son réservoir et ses comportements. Sa

configuration et sa structure permettent de distinguer trois types hydrodynamiques


20

d’aquifère : l’aquifère à nappe libre, l’aquifère à nappe captive et l’aquifère à nappe

semi-captive.

• Aquifère à nappe libre

Il est formé par le complexe « couche hydrogéologique perméable-eau souterraine » qui

se trouve en dessous de la surface du sol et reposant sur le substratum imperméable. La

couche sus-jacente ou le toit est aussi perméable. La surface piézométrique qui constitue la

limite supérieure de la nappe sous une zone non saturée peut fluctuer librement suivant la

recharge et la vidange.

Figure 8 : Aquifère à nappe libre.

NS : Niveau statique

P : Puits ou forage

zns : Zone non saturée

zs : Zone saturée.

• Aquifère à nappe captive

Il est constitué par le complexe « formation hydrogéologique perméable-eau

souterraine » reposant sur le substratum imperméable et sous un toit imperméable.

Figure 9 : Aquifère à nappe captive.


21

AZa : Altitude de la zone d’alimentation

NS : Niveau statique

P : Puits ou forage

PA : Puits ou forage artésien

zs : Zone saturée

L’aquifère subit la pression géostatique ou le poids de la colonne de terrain qui le

surmonte jusqu’à la surface du sol qui est en équilibre avec la pression de couche à l’intérieur

de l’aquifère. Lorsqu’on perce le toit imperméable par sondage ou par forage ou aussi

puisage, le poids de la colonne de terrain est substitué par celui d’une colonne d’eau plus

légère d’où la décompression du réservoir marquée par l’expulsion de l’eau au dessus voire à

l’extérieur de la couche aquifère (forage ou puits artésien). Le niveau piézométrique se

stabilise à une certaine altitude déterminée par la différence de charge par rapport à sa zone de

recharge ou d’alimentation.

• Aquifère à nappe semi-captive

C’est un aquifère reposant sur un substratum imperméable et sous un toit semi-

perméable qui permet l’intercommunication avec la nappe de la couche hydrogéologique

perméable sus-jacente. La surface piézométrique fluctue suivant la période de recharge ou

de vidange par drainance descendante et ascendante.

Figure 10 : Aquifère à nappe semi-captive.

NS : Niveau statique ;

P : Puits ou forage ;

zns : Zone non saturée ;

zs : Zone saturée.


22

II-1-6 Prospection hydrogéologique

Dans la plupart des cas, en termes d’adduction d’eau, elle est utilisée à la

détermination des points de forage en vue de l’obtention d’une quantité d’eau abondante et

une exploitation maximale du point d’eau. En zone de roche compactes (socle, calcaire …),

l’étude de la fracturation est très importante pour une étude hydrogéologique car l’eau

souterraine circule facilement dans les fracturations où il y a interconnections entre elles ;

ainsi l’étude consiste à regarder sur une carte géologique les failles et à analyser et sur les

photos aériennes l’éventuel linéament.

Dans la pratique, pour parvenir à implanter le point de forage, les travaux de prospection

hydrogéologique qu’on devrait faire sur le terrain sont :

- la reconnaissance du village à l’aide d’un croquis fait par le sociologue auparavant :

situation géographique des hameaux, le point d’eau utilisé par les habitants…

- la vérification des formations et des structures géologiques autour du village :

affleurement, schistosité, filon, intrusions, fissures ou fracture

- le repérage des linéaments les plus proches du village qui peut correspondre à des

fractures

- la confirmation ou non par des travaux géophysiques si la topographie le permet

- le choix d’une zone favorable pour l’implantation en fonction : des résultats de l’étude

hydrogéologiques et la prospection géophysique, de l’accès pour la foreuse, des zones

tabous et si possible des désirs des villageois (lorsqu’il y a le choix)

- la mise en place d’un piquet dans lequel on met l’identification du village et de relever

leurs coordonnés GPS.

II-1-7 Reconnaissance technique

L’implantation d’un forage est toujours précédée par une reconnaissance technique qui

permet de déterminer les comportements d’une nappe ainsi que ses caractéristiques. Cette

reconnaissance se divise en 2 grandes parties : une étude sur carte et une étude sur terrain.

• Etude sur carte

L’étude sur carte aura pour objet d’avoir une idée générale sur la puissance et

l’étendue de la nappe et de déterminer approximativement l’emplacement du ou des ouvrages.

Le fond de carte topographique à grande échelle sera complété par des affleurements de

terrains donnés par la carte géologique régionale et on établira quelques coupes. On repérera


23

avec soin le contour de l’affleurement correspondant à l’horizon géologique qui renferme la

nappe ou le gisement dans la zone à étudier, et l’on notera, s’il y a lieu, la nature de terrain de

couverture.

On pourra aussi évaluer le périmètre d’alimentation et, de ce fait, la valeur

approximative de la réalimentation de la nappe en considérant la pluviométrie régionale et le

coefficient moyen d’infiltration, sera connue.

On examinera aussi le réseau hydrographique de surface pour avoir une idée sur les

débits à attendre d’un éventuel captage car l’examen de la densité du réseau hydrographique

de surface permettra de supputer l’importance de l’alimentation souterraine. C’est ainsi, qu’un

réseau serré de petits ruisseaux sera l’indice d’une prépondérance du ruissellement de surface

sur l’infiltration, donc d’une faible alimentation souterraine. Au contraire, un réseau lâche,

l’existence de vallées sèches seront les indices de fissurations possibles, donc d’une

circulation aquifère profonde également possible.

Les cartes en question donnent ordinairement, en marge, des renseignements

généraux, d’ordre hydrologique, qu’il est toujours intéressant de consulter. Il y aura lieu de

tenir compte du pendage des couches de terrain que donneront les coupes géologiques afin de

déterminer l’emplacement optimal du captage.

• Etude sur terrain

L’étude portera sur la zone ainsi localisée en vue d’éventuels forages. Une fois sur le

terrain, le premier travail à faire c’est la vérification de ce qu’on a vu sur la carte c'est-à-dire,

la végétation, le réseau hydrographique et les types de formations observées en surface.

Il faut faire ensuite l’inventaire des points d’eau comprenant les puits, les sources et les mares

pour avoir une idée de la profondeur des nappes en élaborant un profil topographique à

l’échelle de la zone.

II-2 NOTIONS DE GEOPHYSIQUE

II-2-1 Méthode de prospection électrique

D’après le nombre d’études effectuées, la méthode de prospection géophysique la plus

utilisée pour la prospection de l’eau souterraine est, dans les 90% des cas environ, la méthode

de prospection électrique. Elle a pour but de mettre en évidence la distribution des résistivités

dans le sous sol. Elle est basée sur la mesure du potentiel électrique généré par l’injection de

courant continu (DC) dans le sol.


24

Pendant toutes les prospections géophysiques que nous avons effectuées sur terrain,

on avait utilisé deux méthodes de prospection électrique : le sondage électrique et la traînée

électrique.

• Le sondage électrique

Le sondage électrique est une méthode d’investigation en profondeur, permettant de

mesurer la résistivité du sous-sol en tenant.

Par voie d’injection de courant entre deux électrodes A et B, on mesure la différence

de potentiel entre deux autres électrodes M et N. En courant continu deux dispositifs sont

biens connus et utilisés par les prospecteurs, ce sont le dispositif Schlumberger et Wenner.

Le dispositif consiste à aligner les quadripôles ABMN symétrique par rapport au point

O prenant comme point de mesure.

Figure 11 : Dispositif Schlumberger

En augmentant la distance entre A et B, et en tenant compte la condition MN<10

AB, on

peut tracer la courbe de résistivité ρ en fonction de AB/2, et on peut interpréter à l’aide des

abaques afin d’avoir une modèle de terrain qui indique la succession d’une couche ayant de

valeur de résistivité et son épaisseur respective.

• Traînée électrique

Le traîné électrique ou profilage est une investigation latérale du sous-sol. En effet on fixe

l’inter distance entre le quadripôle AMNB et on déplace le point de mesure O sur un profil

bien déterminer.

Figure 12 : Dispositif Wenner normal

A B

O

AB : électrodes d’injection MN : électrodes de mesure de potentiel O : point de mesure

M N

a a a

A M N B OAM=MN=NB= a


25

Dans les deux cas, les quadripôles sont alignés, les électrodes A et B sont les

électrodes d’injection de courant, M et N les électrodes de mesure de potentiel. La valeur de

résistivité est obtenue par l’intermédiaire de la formule ci-dessous.

I

VK

∆=ρ

Avec I : le courant injecté par les électrodes de courant

∆V : la différence de potentiel entre les électrodes de potentiel

ρ : la résistivité

K : facteur géométrique

Pour le dispositif Wenner, le facteur géométrique K s’écrit :

BNANBMAM

k1111

2

+−−= π

La profondeur d’investigation noté « p » dépend la distance entre A et B, en général

on a 10

AB < p <

4

AB.

Pendant la prospection géophysique, ces deux méthodes (sondage et traîné) sont

exécutées l’une après l’autre surtout lorsque l’étude hydrogéologique a besoin. On exécute

d’abord le sondage électrique de direction parallèlement au fracture et ensuite on fait le traîné,

mais sa direction est perpendiculaire à la direction de fracture, ce processus nous a permis de

localisé le passage de ce fracture.

II-2-2 Interprétation des résultats

L’interprétation basée sur le modèle de terrain une dimension (1D) ou modèle

tabulaire considère un sous sol homogènes avec des surfaces de séparation planes et

horizontales. Ce modèle permet de déterminer les différentes successions de couches

constituantes du terrain prospecté.

Pour le sondage électrique, le document d’interprétation utilisé c’est la courbe de

sondage des résistivités apparentes obtenue lors des mesures. Le mode d’interprétation est

basé sur le modèle de terrain à une dimension (1D) ou modèle tabulaire c'est-à-dire, on

considère un sous sol homogènes avec des surfaces de séparation planes et horizontales. Ce

modèle permet de déterminer les différentes successions de couches constituantes du terrain

prospecté.


26

Ainsi, le traitement de la courbe se fait en deux étapes :

- traitement par abaques pour avoir un modèle tabulaire approximatif

- affinage de ce modèle approximatif par des logiciels comme : QWSEL ou RESIX

On obtient ensuite un modèle final avec les valeurs de résistivité et les épaisseurs des

différentes couches.

Pour le traîné électrique, on a comme document d’interprétation, la courbe de traîné.

Quand à cette méthode, l’interprétation n’est peut être que qualitative.

Partie III : Application à l’implantation des forages d’eau à Mahasoa

27

PAPAPAPARTIE IIIRTIE IIIRTIE IIIRTIE III ::::

APPLICATION À L’IMPLANTATION APPLICATION À L’IMPLANTATION APPLICATION À L’IMPLANTATION APPLICATION À L’IMPLANTATION

DES FORAGES D’EAU À DES FORAGES D’EAU À DES FORAGES D’EAU À DES FORAGES D’EAU À MMMMAHASOAAHASOAAHASOAAHASOA


28

PARTIE III : APPLICATION A L’IMPLANTATION DES

FORAGES D’EAU A MAHASOA

III-1 PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE

La Commune Rurale de Mahasoa se trouve dans la Région Ihorombe, dans le District

d’Ihosy. On peut y accéder par une route secondaire praticable toute l’année par des voitures

tout terrain. Elle est à vingt kilomètres de la RN7 et limitée par les Communes de Satrokala à

l’Ouest, Antsoha à l’Est, Ambia et Ihosy au Sud.

Du point de vue géographie, la zone d’étude est limitée :

- au Nord : par les affluents de la rivière Ihosy

- au Sud : par la RN7 et les affluents de la rivière Ihosy

- à l’Est : par la rivière Ihosy

- à l’Ouest : par les affluents de la rivière Menamaty Iloto

Figure 13 : Délimitation de la zone d’étude


29

III-1-1 Contextes hydrologique et hydrogéologique

• Réseau hydrographique

Le réseau hydrographique dans la Commune de Mahasoa est assez dense, il est

constitué principalement par la grande rivière d’Ihosy et aussi par des petites rivières

permanentes comme les rivières d’Ambaramina, de Mikaiky, d’Ankarika, de Mahasoa, de

Manamby.

Figure 14 : Réseau hydrographique de Mahasoa

• Hydrogéologie

Les alluvions, les arènes et le socle fracturé constituent les principaux réservoirs

aquifères exploitables dans cette zone.

Les nappes d'alluvions sont généralement de faible profondeur, en moyenne de 10

mètres avec des débits spécifiques variant entre 3 à 6 litres par seconde et par mètre. Les eaux

sont peu minéralisées et riches en fer.


30

Les nappes d'arènes, de profondeur d'environ 7 mètres, ont des débits spécifiques de

0,4 litre par seconde et par mètre.

Et, les nappes de socle fracturé qui sont généralement alimentées par les nappes

d'arènes, sont plutôt productives avec un débit spécifique de l'ordre de 0,8 litre par seconde et

par mètre, jusqu'à un maximum de 1,4 litres par seconde et par mètre.

III-1-2 Géologie générale de la Commune de Mahasoa

Figure 15 : Géologie générale de Mahasoa

La géologie de la Commune Rurale de Mahasoa est formée par des formations

superficielles comme des alluvions récentes, des alluvions anciennes (constitués par des

sables, des argiles et des grès) et par la couverture latéritique de l’Ihorombe.

On remarque aussi que la Commune de Mahasoa est entourée par le socle cristallin dont :

- à l’Est par les gneiss leptynitiques et leptynites granitoïdes appartenant à la

formation de Benato du bloc d’Ikalamavony ;

- à l’Ouest par les leptynites, leptynites à grenat et gneiss appartenant à la formation

d’Ihorombe, du bloc Tolagnaro-Ampanihy.


31

III-2 RESULTATS ET INTERPRETATIONS

III-2 -1 Prospection hydrogéologique

Les travaux de prospection hydrogéologique sont concentrés sur la recherche des

points favorables à l’implantation des points de forage d’eau. Après avoir fait des études en

exploitant les documents de base comme les cartes topographiques, les cartes géologiques et

les photos aériennes, des descentes sur terrain ont été faites pour éviter l’erreur

d’interprétation des documents de base et pour voir les vérités sur terrain. Les résultats de

cette prospection sont représentés par site :

Site K005

Figure 16 : Résultat de la photo-interprétation pour le site K005 (Echelle : 1/45.000)

Comme on est dans une zone de socle, la technique la plus fiable pour déterminer un

point d’implantation c’est de trouver un linéament perpendiculaire à la direction de la

schistosité. Plus une fracture est ouverte, plus la recharge est abondante et elle pourra

représenter un axe de drainage préférentiel.


32

Pour le cas du site K005, la direction de la schistosité est de 170°Ng. Et au sud du

village, une dépression de 800m de longueur environ de direction 070°Ng et de largeur 20m

est identifiée.

D’après cette observation, on constate que la direction de cette dépression est

quasiment perpendiculaire à la direction de la schistosité.

Comme on est dans la zone du socle et vu les caractéristiques de cette dépression, on

peut supposer que cette dépression correspond à un bon axe de drainage donc favorable à une

implantation de forage. Un sondage et un trainé électrique ont été implantés sur ce site.

Remarque : Une autre dépression est aussi identifiée au Nord du village mais elle est trop loin

du village (plus de 1km) car dans le cahier des charges du projet, il faut que le point

d’implantation soit à moins de 600m du village. C’est la raison pour laquelle le choix s’est

fixé sur cette dépression au Sud du village.

Site K016

Ce site se trouve aussi en zone de socle, la direction générale de la schistosité est de

005°Ng. Une dépression de direction 040°Ng a été repérée au nord du village. La longueur de

cette dépression est d’environ 200m et sa largeur est de 5m environ. On constate que la

direction de cette dépression est sécante à la direction de la schistosité.

Le choix s’est fixé sur cette dépression car elle est le seul indice favorable de drainage

le plus proche observé autour du village. Mais pour confirmer cette hypothèse, une

prospection géophysique a été réalisée pou fixer le choix du point d’implantation du forage.


33

Figure 17 : Résultat de la photo-interprétation pour le site K016 (Echelle : 1/45.000)

Note : SEV : Sondage Electrique Vertical Trainé : Trainé Electrique Pour les trois sites, K022S, K022bis et K022ter, la localisation et l’accès sont

représentées par la figure ci-dessous.

Figure 18 : Localisation et accès vers les sites K022 Ter, K022 Bis et K022 Sud (Echelle : 1/45.000)


34

Site K022Sud

Figure 19 : Résultat de la photo-interprétation pour le site K022Sud (Echelle : 1/45.000)

Ce site se trouve sur une plaine constituée par des alluvions anciennes (sables, argiles,

grès et latérites). Lors de notre prospection sur ce site, on a constaté que :

- il y a trois puits pérennes distant de 100m (l’un de l’autre) alignés suivant la direction

060Ng

- au nord et au sud du village, on a trouvé deux dépressions à plan d’eau libre pérennes

de direction plus ou moins semblable à celle de l’alignement des puits.

Pour le choix du point de l’implantation de forage, deux prospections géophysiques ont été

envisagées c'est-à-dire :

- un SEV suivant l’alignement de ces trois puits pour mettre en évidence les différentes

couches et pour identifier la nature lithologique du terrain

- un trainé électrique, perpendiculaire à la direction de l’alignement des trois puits,

pour localiser une anomalie significative qui pourrait correspondre à une zone

d’aquifère plus potentielle.

L’idée est donc d’essayer de voir les caractéristiques géométriques de la nappe captée par ces

trois puits et d’arrêter le choix de l’implantation du forage.


35

Site K022Bis

Figure 20 : Résultat de la photo-interprétation pour les K022Bis (Echelle : 1/45.000)

Ce site se trouve dans une plaine constituée par les mêmes alluvions anciennes. Lors de la

descente sur terrain, on a repéré la présence d’un alignement de galets, arrondis, dans

différentes fosses à engrais. La présence de ces galets peut être assimilée à un paléo-passage

de l’eau et de plus, la direction de l’alignement de ces galets est quasiment parallèle à la

direction des deux dépressions au Nord et au Sud du village. Une prospection géophysique a

été donc faite pour savoir s’il y a présence effective ou non de nappe exploitable en-dessous

de cet alignement de galets.

Site K022Ter

Sur la photo aérienne, on n’a pas trouvé une zone propice pour l’implantation du point

de forage mais pendant la descente sur terrain, on a vu la présence de deux puits non pérennes

distant de 300m au nord et au sud du village. Cette constatation nous incite à modéliser le

sous sol, en faisant trois profils de sondage électrique Wenner entre ces deux puits afin

d’identifier à quelle endroit la nappe est plus productive.


36

Figure 21 : Résultat de la photo-interprétation pour le site K022Ter (Echelle : 1/45.000)

III-2-2 Prospections géophysiques

III-2-2-1 Acquisition des données et mise en œuvre

L’appareil utilisé pendant tous ces campagnes est le SYSCAL R1 plus et avec d’autres

accessoires dont des marteaux, des fils doubles, des décamètres, des électrodes et un papier bi

logarithmique qui sert à tracer à la main la courbe de sondage et du profilage.

Figure 22 : Le syscal R1 plus

Lorsqu’on travaille dans une zone sédimentaire avec une profondeur du socle

inférieure à 60m, on utilise deux techniques complémentaires : le sondage et le traîné

électrique. Après avoir fait le sondage, on choisit la longueur de la ligne utilisée en traîné

électrique et le pas de mesures.

Si la profondeur du socle est supérieure à 60m , on fait plusieurs sondages électriques

(3 ou 4) distants de 50m, mais même profil de mesure, perpendiculaires au linéament pour

obtenir une « coupe géoélectrique » représentant la distribution des résistivités du sous-sol


37

suivant la verticale et qui sont comparées aux formations géologiques locales afin de détecter

la présence d’un aquifère.

III-2-2-2 Résultats et interprétations de la prospection géophysique

Les résultats de la prospection géophysique sont représentés sous forme de deux

courbes : courbes de sondage ou profils électriques pour les sondages électriques et courbe de

traîné pour les traînés électriques. On va voir par la suite les résultats par site.

Site K005, village de SOATANIMBARY

Présentation du site : ce site est localisé dans le village de Soatanimbary, Fokontany de

Bekofafa, Commune Rurale de Mahasoa.

Géologie du site : ce site est formé par des alluvions anciennes (sable, argile, grès).

Sondage électrique: Le sondage électrique est étalé suivant une direction N105°M (Nord Magnétique) et la

longueur du profil est de 300m.

Figure 23 : Courbe de sondage électrique du site K005

Le modèle de sondage montre globalement 4 couches :

- une couche superficielle résistante d’argile combinée de terre végétale, de

résistivité de l’ordre de 379Ω.m et d’épaisseur 2m


38

- une autre couche d’argile conductrice d’épaisseur 14m et de résistivité 5Ω.m

- une couche d’altération de gneiss leptynitiques de résistivité 120Ω.m et

d’épaisseur 15m renfermant la nappe recherchée.

- et le socle de résistivité supérieure à 546,5Ω.m

Traîné électrique :

La longueur de la ligne du profil pour chaque mesure est de 300m soit AB/2=150m

avec un pas de mesure de 10m mais dans le point où une anomalie est détectée, on a diminué

le pas à 5m afin de bien localiser un point favorable à l’implantation. Le traîné est étalé

suivant une direction perpendiculaire au sondage et le résultat met en évidence une

anomalie significative à 15m de l’origine du traîné. Le point le plus favorable pour

l’implantation du forage est au point x= 15m avec une résistivité de 70Ω.m et une ouverture

de 20m.

Figure 24 : Courbe de traîné électrique du site K005

Les caractéristiques du point de forage sont données par le tableau ci-dessous.

Tableau 6 : Caractéristiques du point d’implantation du site K005

Site Coordonnée de l’implantation

Nom du village Morphologie Lithologie X en (m) Y en (m)

K005 364 120,629 424 269, 966 Soatanimbary dépression

Alluvions

anciennes en

surface/gneiss

leptynitiques


39

Site K016, village de MAHATSINJO ANTONDROBATO

Présentation du site : ce site est localisé dans le village de Mahatsinjo Antodrobato,

Fokontany d’Ihazoroa, Commune Rurale de Mahasoa.

Géologie du site : ce site est formé par des alluvions anciennes (sable, argile, grès et latérite)

Sondage électrique:

Le sondage électrique est étalé suivant une direction N70°M (Nord Magnétique) et la

longueur du profil est de 140m.

Figure 25 : Courbe de sondage électrique du site K016

Le modèle du sondage montre globalement 4 couches :

- une couche d’argile sableuse superficielle résistante de résistivité de l’ordre de

566Ω.m et d’épaisseur 1m

- une couche d’argile très conductrice d’épaisseur 6 m et de résistivité 4Ω.m

- vient en dessous directement une couche d’altération de gneiss leptynitiques

de résistivité 172Ω.m et d’épaisseur 7m peut être considérée comme aquifère

- et le substratum de résistivité supérieure à 1106Ω.m


40


La longueur de ligne du profil pour chaque mesure est de 140m soit AB/2=70m avec

un pas de mesures de 5m. Le traîné est étalé suivant une direction perpendiculaire au sondage

et le résultat met en évidence une anomalie significative à 30m de l’origine du traîné. Le point

le plus favorable pour l’implantation du forage est au point x= 30m avec une résistivité de 40

Ω.m et une ouverture de 10m.

Figure 26 : Courbe de traîné électrique pour le site K016 Les caractéristiques du point de forage sont données par le tableau ci-dessous.

Tableau 7 : Caractéristiques du point d’implantation du site K016

Site Coordonnée s de l’implantation


K016 365 866,358 429 361,628 Mahatsinjo

antondrobato dépression

Sables,

argiles, grès

et latérites

Site K022S, village de MAHASOA SUD

Présentation du site : ce site est localisé dans le village de Mahasoa, Fokontany de Mahasoa,

Commune Rurale de Mahasoa.

Géologie du site : ce site est formé par des alluvions anciennes (sable, argile, grès et latérite).


Le sondage est effectué près de l’école construite par le FID avec une direction E-W

et la longueur du profil est allée jusqu’à 240m.


41

Figure 27 : Courbe de sondage électrique du site K022S

Le modèle du sondage a mis en évidence 4 couches :

- une couche superficielle latéritique, résistante de résistivité de l’ordre de

1872Ω.m et d’épaisseur approximativement égale à 2m

- vient en dessous une couche de sable moyen conductrice de résistivité 66Ω.m,

d’épaisseur 7m

- une couche de sable grossier de résistivité 17Ω.m, d’épaisseur 32,5m peut être

considérée comme un aquifère

- Et enfin, l’altération de gneiss de résistivité 246Ω.m


La longueur de ligne du profil pour chaque mesure est de 240m soit AB/2=120m avec

un pas de mesure de 10m. Le traîné est étalé suivant une direction perpendiculaire à

l’alignement de 3 puits (côté sud du village) et le résultat a mis en évidence une anomalie

significative à 30m de l’origine du traîné. Le point le plus favorable pour l’implantation du

forage est au point x= 30m avec une résistivité de 40Ω.m et une ouverture de 15m.


42

Figure 28 : Courbe de traîné électrique du site K022S Les caractéristiques du point de forage sont données par le tableau ci-dessous.

Tableau 8 : Caractéristiques du point d’implantation du site K022S

Site K022Bis, village PERE SCHENATO

Présentation du site : ce site est localisé dans le village de Mahasoa, Fokontany de

Mahasoa, Commune Rurale de Mahasoa.



Le centre du sondage est à 80m (à l’Est) de l’alignement de galet. La longueur du profil

est de 300m.

Le modèle du sondage montre globalement 4 couches :

- une couche superficielle de latérite, résistante de résistivité de l’ordre de

1266Ω.m et d’épaisseur 2m.

- une couche de sable grossier moyenne conductrice d’épaisseur 10m et de

résistivité 71Ω.m peut être considérée comme aquifère

- une couche d’argile conductrice 28m d’épaisseur et de résistivité 8Ω.m.

- et enfin l’altération de gneiss de résistivité 241Ω.m



K022S 364 566,663 434 463,488 Mahasoa Sud Plaine

Sables,

argiles, grès

et latérites


43

Figure 29 : Courbe de sondage électrique du site K022Bis


La longueur de ligne du profil pour chaque mesure est de 120m soit AB/2= 60m avec

un pas de mesure de 10m mais dans le point où une anomalie est détectée, on a diminué le pas

à 5m afin de bien localiser un point favorable à l’implantation. Le traîné est étalé suivant une

direction perpendiculaire au sondage. Le résultat met en évidence la présence d’une anomalie

significative à 5m de l’origine du traîné.

Figure 30 : Courbe de traîné électrique du site K022Bis


44

On a choisi ce point d’abscisse X = 5m où la résistivité est de 2Ω.m et avec une ouverture de

10m. En ce point il y a une anomalie de résistivité. Un sondage électrique (Wenner) de

direction N10 a été effectué pour déterminer l’épaisseur et la variation latérale des couches

et pour vérifier s’il y a une couche pouvant renfermer de l’eau. La longueur du profil est de

240m.

Le modèle de résistivité a mis en évidence 4 terrains :

- une couche de latérite combinée de galet de résistivité 729Ω.m et d’épaisseur

2m

- vient en dessous, une couche d’argile sableuse (sable fin) moyenne conductrice

de résistivité 21Ω.m et d’épaisseur 7m pouvant être considérée comme une

nappe

- une couche de sable grossier très conductrice de résistivité 14Ω.m et

d’épaisseur 32m considérée comme un réservoir d’eau

- et enfin, une couche d’altération de gneiss de résistivité 47Ω.m

Les caractéristiques du point d’implantation sont données par le tableau ci-dessous.

Tableau 9 : Caractéristiques du point d’implantation du site K022Bis



K022Bis 363 979,505 434 573,152 Père SCHENATO Plaine

Sables,

argiles, grès

et latérites

village Père SCHENATO (Site KO22Ter)

Présentation du site : ce site est localisé dans le village de Mahasoa, Fokontany de

Mahasoa, Commune Rurale de Mahasoa.


Sondage électrique :

On n’a pas pu atteindre le toit du socle par les sondages, donc on a effectué des

sondages électriques (dispositif Wenner) sur 3 profils distants de 50m pour les stations S1, S2,

S3, afin de déterminer une couche où une présence d’eau est avérée.


45

Figure 31 : Courbe de sondage électrique du profil 1

Figure 32 : Courbe de sondage électrique du profil2


46

Figure 33 : Courbe de sondage électrique du profil3

Profil 1:

Le sondage électrique S1 est étalé suivant une direction N 100°G et la longueur du

profil est de 216m. Le modèle du profil 1 montre globalement 4 couches :

- une couche superficielle latéritique très résistante, de résistivité 3002Ω.m et

d’épaisseur approximativement égale à 2m

- une couche de sable grossier d’épaisseur 8m et de résistivité 71Ω.m peut être

considérée comme une nappe

- une couche d’argile conductrice de 25m d’épaisseur avec une résistivité de

15Ω.m

- et enfin une couche d’altération de gneiss de résistivité 71Ω.m

Profil 2:

Le deuxième sondage électrique S2 est centré sur le point implanté

hydrogéologiquement et même direction que la précédente, avec une longueur de profil de

204m. Le modèle du profil 2 a mis en évidence 5 couches :

- les deux premières couches superficielles peuvent être représentées comme des

formations latéritiques très résistantes, de résistivité 238Ω.m et 399Ω.m et

d’épaisseurs respectivement égales à 1m et 2m

- une couche de sable grossier d’épaisseur 12m et de résistivité 29Ω.m peut être

considérée comme un réservoir d’eau

- une couche conductrice d’argile de 27m d’épaisseur et de résistivité 15Ω.m


47

- et enfin l’altération de gneiss du socle de résistivité 120Ω.m

Profil 3:

Le troisième profil S3 a la même direction et la même longueur que les deux premiers

profils. Le modèle met en évidence 4 couches :

- une couche superficielle latéritique très résistante de résistivité 683Ω.m et

d’épaisseur approximativement égale à 3m

- une couche d’argile sableuse (sable grossier) d’épaisseur 5m et de résistivité

35Ω.m peut être considérée comme un réservoir d’eau

- une couche d’argile de 20m d’épaisseur de résistivité 21Ω.m

- et l’altération de gneiss de résistivité 44Ω.m

Les 3 modèles présentent la distribution des résistivités verticalement et latéralement.

L’objectif est de chercher une couche réservoir épaisse et conductrice. D’après l’interprétation

de la coupe géoélectrique, on peut retenir comme point d’implantation la station S2 où la

troisième couche observée a pour résistivité environ 30Ω.m et épaisse de 12m.

Les caractéristiques du point d’implantation sont données par le tableau ci-dessous.

Tableau 10 : Caractéristiques du point d’implantation du site K022Ter


Nom du village Morphologie Lithologie Latitude (m) Longitude (m)

K022Ter 363 896,286 434 677,545 Père SCHENATO Plaine

Sables,

argiles, grès

et latérites

III-2-2-3 Récapitulation des Résultats après forages

Le forage des cinq points d’implantation est assuré par la société REVA construction.

Les résultats obtenus sont récapitulés dans le tableau ci desssous.

Tableau 11 : Récapitulation des résultats après forage

Site Nom du village

Résultat du forage

Débit (m3/h)

Niveau statique (m)

K005 Soatanimbary Positif 4 7

K016 Mahatsinjo

Antongobato Négatif 0 -

K022S Mahasoa Sud Positif >10 10

K022Bis Père

Schenato Positif 7 16,4

K022Ter Père Schenato

Positif 2 8


48

III-2-2-4 Interprétation après résultats des forages

D’après l’étude hydrogéologique, la prospection géophysique et les résultats de ces forages,

on peut dire que :

Pour le site K005

Le forage est positif à 22 m de profondeur (voir coupe en Annexe) avec un débit de 4 m³/h.

L’hypothèse est donc vérifiée car le linéament choisi est productif et on peut dire que ce

linéament est bien une fracture drainante. L’ouverture de la dépression justifie aussi la

présence d’eau souterraine car plus il y a beaucoup d’eau, plus l’altération est accentuée et

plus l’érosion est intensive. Plus une dépression est large et plus la recharge de la nappe est

plus importante car la vitesse d’infiltration est plus rapide et la nappe est alimentée

directement par l’intermédiaire des réseaux de fractures qui s’interconnectent entre eux.

Pour le site K016

Les résultats de l’étude hydrogéologique et de la prospection géophysique montrent que la

dépression choisie pour le point d’implantation du forage ressemble à une fracture. Mais après

forage, la fracture n’a pas produit de l’eau jusqu’à 60m de profondeur. On peut déduire que :

- soit la fracture n’est pas atteinte car la profondeur de forage à 60m n’est pas

suffisante (le forage doit être arrêté à 60m de profondeur suivant le cahier des

charges du projet).

- soit la fracture n’est pas connectée par d’autres réseaux de fractures.

Cette dernière hypothèse est justifiée par la direction et l’ouverture de la dépression car :

- la direction de cette dépression est sécante à la direction de la schistosité et ceci

entraîne une faible ouverture de la fracture ;

- la faible ouverture de la fracture justifie que l’altération est faible et l’érosion

n’est pas accentuée.

Dans ce cas, l’infiltration est quasiment nulle et les fractures sont sèches. D’où, l’absence de

nappe en ce point et un forage improductif.

Pour le site K022 Sud

Le résultat de la prospection géophysique met en évidence la présence d’une couche

conductrice à partir de 9m de profondeur (figure 27) et une anomalie significative localisée à


49

30m de l’origine du traîné (figure 29) où une couche conductrice de résistivité 40 Ω.m est

identifiée.

La présence d’une nappe de 30m d’épaisseur, détectée par la géophysique, est vérifiée car le

forage est productif à 28m de profondeur avec un débit supérieur à 10 m³/h. A partir de la

géophysique, on peut déduire que plus l’aquifère est épais plus le débit devient de plus en plus

important. En ce qui concerne l’alimentation de la nappe, on peut dire que :

- elle est bien alimentée pendant la saison des pluies car les couches, au-dessus

de la nappe, sont formées de sables et de grès grossiers très perméables ;

- on peut supposer aussi que cette nappe est alimentée par les deux dépressions

au Nord et au Sud du village par l’intermédiaire des réseaux de fissures et de

fractures.

Pour le site K022 bis

Le résultat de la prospection géophysique met en évidence la présence d’une couche

conductrice avec une épaisseur de 10m, à partir de 2m jusqu’à 12 m de profondeur (figure 29)

et une anomalie significative est localisée à 5m de l’origine du traîné où une couche,

conductrice de résistivité 20 Ω.m pouvant être assimilée à un aquifère, est identifiée.

D’après le sondage réalisé à l’aplomb du point où il y a anomalie de résistivité, on observe

une couche de sables grossiers très conductrice d’épaisseur 32m (figure 29). D’après le

forage, la couche conductrice détectée par la géophysique est bien une nappe d’eau

souterraine car le forage est productif à partir de 13 m de profondeur avec un débit de 7 m³/h.

On peut affirmer aussi que la présence des galets arrondis est un bon indice confirmant le

passage d’une ancienne rivière sur ce site.

L’alimentation de la nappe est assurée par :

- l’infiltration de l’eau de pluie car les couches au dessus de la nappe sont

relativement perméables (sables grossiers, grès) ;

- les deux dépressions au Nord et au Sud du village par l’intermédiaire de

réseaux de fractures.

Pour le site K022 ter

La présence de l’eau dans ce site est déjà justifiée par les deux puits au Nord et au Sud du

village mais qui n’est pas pérenne. Les résultats de la prospection géophysique ont montré

que :


50

- pour le profil 1 : une couche de sables grossiers très conductrice est localisée à

3m de profondeur avec une épaisseur de 8m (figure 31) ;

- pour le profil 2 : une couche de sables grossiers très conductrice est localisée à

3m de profondeur avec une épaisseur de 12m (figure 32);

- pour le profil 3 : les quatre couches détectées ne donnent pas des indices

significatifs à la présence d’eau (figure 33).

L’implantation repose donc sur la mesure du profil 2 car la couche conductrice observée par

ce profil est plus épaisse par rapport à celles des deux autres profils. Après le forage, on

constate que cette couche est productive à partir de 10m de profondeur avec un débit de 2,7

m³/h. On peut déduire alors que :

- le niveau piézométrique réel de la nappe est à 10m de profondeur ;

- le forage est productif car il bien atteint l’aquifère.

III-2-2-5 Conclusion

Au cours de ce stage au sein du Projet 700 forages, on a pu participer à cinq

prospections géophysiques dans la Commune Rurale de Mahasoa. Pour les cinq prospections

réalisées, quatre forages sont positifs dont les débits varient de 1,6 m3/h à 10 m3/h et un forage

déclaré négatif car étant sec. Au vu de ces résultats, on peut donc estimer le taux de réussite à

80%.

Conclusion générale

51

CONCLUSION GENERALE

Le choix d’implantation d’un point de forage repose sur trois critères : socio-culturel,

hydrogéologique et géophysique. L’approche socio-culturel ayant été réalisée en amont de

l’étude, la majorité des implantations de forages d’eau dans la Commune de Mahasoa s’est

basée alors sur des études hydrogéologiques, des observations géologiques, géomor-

phologiques des sites prospectés, combinée à une analyse approfondie des photos aériennes

couvrant la région pour se terminer avec des levés géophysiques.

La prospection géophysique permet d’affiner l’étude hydrogéologique et de garantir

un débit optimum des forages et c’est le cas des cinq sites prospectés dans cette étude. Des

anomalies significatives pouvant être liées à la présence d’aquifères exploitables ont été

identifiées. Les résultats obtenus sont, à notre sens, très concluants avec quatre forages

positifs, c'est-à-dire avec des débits suffisants, des qualités d’eau conformes au cahier des

charges du projet 700 forages et un seul site négatif avec un forage à sec.

Pour chaque ouvrage, une pompe Vergnet a été installée pour faciliter le pompage de

l’eau et un Comité de l’eau a été mis en place pour assurer la bonne gestion de l’installation y

compris la maintenance, l’entretien et la réparation de la pompe par l’intermédiaire d’un

technicien bien formé antérieurement et d’une caisse collective.

Le problème de l’eau potable demeure parmi les grands points à résoudre dans cette

Commune car plusieurs points d’eau traditionnels non potables sont encore utilisés

aujourd’hui et qui constituent des sources sûres de diverses maladies. On reconnaît qu’une

population malade ne contribue pas notablement au développement. Par conséquent, la

présence de ces infrastructures a permis à la population de s’approvisionner en eau potable et

on espère que, du point de vue santé, leur situation s’améliorera bien au fil des temps.

Pour conclure, on suggère de combiner, à tous les coups, les sondages à des

panneaux électriques, mettant en œuvre le système multi-électrodes car cette méthode permet

d’avoir une image à deux et même à trois dimensions traduisant une vue plus réaliste du sous-

sol. En outre, cette méthode relativement facile à mettre en œuvre est très bien adaptée à la

détection de nappe d’eau souterraine.

Bibliographie

BIBLIOGRAPHIE

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service géologique, M.E.M., 191p.

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l’étude des nappes aquifères du Kabatomena, Région Menabe. Mémoire de DEA, Faculté des

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et le sud sud-est de Madagascar. Service géologique A.258.

[4] Brook G.,1988, Hydrological factors influencing well productivity in the crystalline rock

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[11] Ministère de l'agriculture, de l'élevage et de la pêche. 2003, Monographie de la région

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[12] BURGEAP/EC+. Avril 2005, Rapport final du projet 500 forages dans le Grand Sud.

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[13] RABEMANANA V. 2002, Origine et caractérisation de la salinité des eaux dans les

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3ème cycle en sciences de la terre, Université de Paris VI.

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[15] RAKOTONDRAINIBE J. H. 22 Juin 1984, Données de base concernant la zone du

socle cristallin et metamorphique du Sud de Madagascar. Ministère de l’Energie et des Mines.

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à Antananarivo ville. Mémoire de DEA, Faculté des Sciences, Université d’Antananarivo.

[17] RAZAFIMBELO S.M. Juin 1984, Détermination des paramètres électriques des

couches sédimentaires du bassin d’Antsirabe. Mémoire de DEA, Faculté des Sciences,

Université d’Antananarivo.

[18] RAZAFINDRAKOTO B. G., Novembre 2004. Imagerie et modélisations géophysique

et hydrochimique du sous-sol de la région du Menabe – Application de la recherche

hydrogéologique. Thèse de Doctorat de 3ème cycle en Sciences Physiques, Université

d’Antananarivo.

Table des matières

TABLE DES MATIERES

REMERCIEMENTS SOMMAIRE LISTE DES FIGURES LISTE DES TABLEAUX LISTE DES ABREVIATIONS INTRODUCTION .................................................................................................................... 1

PARTIE I : PRESENTATION DU PROJET ET GENERALITES SU R LA ZONE

D’INTERVENTION … ...................................................................................... 4

I-1 Présentation du projet AEPA – FAD ............................................................................... 4

I-2 Généralités sur la zone d’intervention du projet ............................................................... 6

I-2-1 Contexte administratif, géographique et humain ...................................................... 6

I-2-2 Infrastructures routières ............................................................................................. 8

I-2-3 Contexte morphologique et climatique ................................................................... 10

I-2-4 Contextes géologiques ............................................................................................. 12

I-2-5 Contextes hydrographique, hydrologiques et hydrogéologiques ............................ 13

PARTIE II : RAPPELS METHODOLOGIQUES .............. .............................................. 17

II-1 Notions d’hydrogeologie ............................................................................................... 17

II-1-1 Définition de l’hydrogéologie [5] ........................................................................ 17

II-1-2 Cycle de l’eau ........................................................................................................ 17

II-1-3 Formations hydrogéologiques [5] ........................................................................ 18

II-1-4 Distinction de la zone saturée et de la zone non saturée ........................................ 19

II-1-5 Types hydrodynamiques d’un aquifère .................................................................. 19

II-1-6 Prospection hydrogéologique ................................................................................. 22

II-1-7 Reconnaissance technique ..................................................................................... 22

II-2 Notions de géophysique ............................................................................................... 23

II-2-1 Méthode de prospection électrique ........................................................................ 23

II-2-2 Interprétation .......................................................................................................... 25

Table des matières

PARTIE III : APPLICATION A L’IMPLANTATION DES FORAG ES D’EAU A

MAHASOA ....................................................................................................... 28

III-1 Presentation de la zone d’etude .................................................................................... 28

III-1-1 Contextes hydrologiques et hydrogéologiques ..................................................... 29

III-1-2 Géologie générale de la Commune de Mahasoa .................................................. 30

III-2 Resultats et interpretations ........................................................................................... 31

III-2 -1 Prospection hydrogéologique .............................................................................. 31

III-2-2 Prospection géophysique ...................................................................................... 36

CONCLUSION GENERALE ............................................................................................... 51

Annexes

ANNEXESANNEXESANNEXESANNEXES

Annexes

ANNEXE 1

Valeurs types de résistivités [2]

LITHOLOGIE RESISTIVITE (Ωm)

- Argile 1-100

- Argilite 10-800

- Alluvions et sable 10-800

- Sable sec 30 000-50 000

- Sable humide 60-20 000

- Gravier sec 500-2000

- Gravier saturé 100-350

- Schistes compacts 100-150

- Schistes fissurés 150-200

- schistes altérés 30-60

- Grès 1-6.4 108

- Marnes 3-70

- Eau de mer 0.2 (moyenne)

- Eau salés, 3% 0.15 (moyenne)

- Eau salée, 20% 0.05 (moyenne)

- Calcaire 50-107

Annexes

ANNEXE 2

Annexes

ANNEXE 3

Annexes

ANNEXE 4

Annexes

ANNEXE 5

Photo d’un forage d’eau équipé d’une pompe Vergnet

APPORT DE L’HYDROGEOPHYSIQUE A L’IMPLANTATION DE CINQ FORAGES D’EAU DANS LA COMMUNE RURALE

DE MAHASOA (REGION IHOROMBE)

RESUME

L’étude s’est passée dans la région d’Ihorombe. Cinq sites ont été visités et étudiés du point

de vue hydrogéologique et géophysique à des fins d’implantations d’ouvrages d’exploitation

d’eau potable. Le schéma classique de recherches de nappes aquifères a été mis en œuvre :

levés géologiques et hydrogéologiques, exploitation de photos aériennes et implantation des

stations géophysiques. Sur les cinq sites étudiés, quatre sont positifs après les essais de

pompage et les résultats d’analyses de qualité des eaux sont concluants.

Mots clés : Commune Rurale de Mahasoa, alimentation en eau potable, eaux souterraines,

hydrogéologie, prospection électrique, sondages et traînés électriques.

ABSTRACT

The survey was conducted in the Ihorombe area. Five sites have been visited and studied

hydrogeologically and geophysically in order to implant drilling works for searching

underground water. The classic method used for searching aquiferous layers has been set in

motion: geological and hydrogeological observations, aerial photointerpretation and

geophysical surveys. Among the five studied sites, four of them are positive after tests

pumping and good quality water analysis results.

Key words: Farming township of Mahasoa, drinking water alimentation, underground waters, hydrogeological, electric prospecting, polls and dragged electric

ANDRIAMIFIDY Michel Lot VO 30 Ankazotokana Tana 101 E-mail : [email protected]

Rapporteur : Pr. Rasolomanana Eddy Laboratoire de Géophysique Appliquée Institut et Observatoire de Géophysique d’Antananarivo B.P. 3843 - E-mail : [email protected]

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