Download - 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
Partie I : Présentation du projet et généralités sur la zone d’intervention
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.
Partie I : Présentation du projet et généralités sur la zone d’intervention
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.
Partie I : Présentation du projet et généralités sur la zone d’intervention
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.
Partie I : Présentation du projet et généralités sur la zone d’intervention
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
Partie I : Présentation du projet et généralités sur la zone d’intervention
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
Partie I : Présentation du projet et généralités sur la zone d’intervention
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.
Partie I : Présentation du projet et généralités sur la zone d’intervention
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.
Partie I : Présentation du projet et généralités sur la zone d’intervention
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
Partie I : Présentation du projet et généralités sur la zone d’intervention
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
Partie I : Présentation du projet et généralités sur la zone d’intervention
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
Partie I : Présentation du projet et généralités sur la zone d’intervention
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.
Partie I : Présentation du projet et généralités sur la zone d’intervention
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
Partie II : Rappel méthodologique
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
Partie II : Rappel méthodologique
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.
Partie II : Rappel méthodologique
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
Partie II : Rappel méthodologique
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.
Partie II : Rappel méthodologique
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.
Partie II : Rappel méthodologique
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
Partie II : Rappel méthodologique
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.
Partie II : Rappel méthodologique
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
Partie II : Rappel méthodologique
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.
Partie II : Rappel méthodologique
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
Partie III : Application à l’implantation des forages d’eau à Mahasoa
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
Partie III : Application à l’implantation des forages d’eau à Mahasoa
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.
Partie III : Application à l’implantation des forages d’eau à Mahasoa
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.
Partie III : Application à l’implantation des forages d’eau à Mahasoa
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.
Partie III : Application à l’implantation des forages d’eau à Mahasoa
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.
Partie III : Application à l’implantation des forages d’eau à Mahasoa
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)
Partie III : Application à l’implantation des forages d’eau à Mahasoa
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.
Partie III : Application à l’implantation des forages d’eau à Mahasoa
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.
Partie III : Application à l’implantation des forages d’eau à Mahasoa
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
Partie III : Application à l’implantation des forages d’eau à Mahasoa
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
Partie III : Application à l’implantation des forages d’eau à Mahasoa
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
Partie III : Application à l’implantation des forages d’eau à Mahasoa
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
Partie III : Application à l’implantation des forages d’eau à Mahasoa
40
Traîné électrique :
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
Nom du village Morphologie Lithologie X en (m) Y en (m)
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).
Sondage électrique:
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.
Partie III : Application à l’implantation des forages d’eau à Mahasoa
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
Traîné électrique :
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.
Partie III : Application à l’implantation des forages d’eau à Mahasoa
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.
Géologie du site : ce site est formé par des alluvions anciennes (sable, argile, grès et latérite).
Sondage électrique:
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
Site Coordonnée de l’implantation
Nom du village Morphologie Lithologie X en (m) Y en (m)
K022S 364 566,663 434 463,488 Mahasoa Sud Plaine
Sables,
argiles, grès
et latérites
Partie III : Application à l’implantation des forages d’eau à Mahasoa
43
Figure 29 : Courbe de sondage électrique du site K022Bis
Traîné électrique :
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
Partie III : Application à l’implantation des forages d’eau à Mahasoa
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
Site Coordonnée de l’implantation
Nom du village Morphologie Lithologie X en (m) Y en (m)
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.
Géologie du site : ce site est formé par des alluvions anciennes (sable, argile, grès et latérite).
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.
Partie III : Application à l’implantation des forages d’eau à Mahasoa
45
Figure 31 : Courbe de sondage électrique du profil 1
Figure 32 : Courbe de sondage électrique du profil2
Partie III : Application à l’implantation des forages d’eau à Mahasoa
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
Partie III : Application à l’implantation des forages d’eau à Mahasoa
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
Site Coordonnée de l’implantation
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
Partie III : Application à l’implantation des forages d’eau à Mahasoa
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
Partie III : Application à l’implantation des forages d’eau à Mahasoa
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 :
Partie III : Application à l’implantation des forages d’eau à Mahasoa
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
[1] AUROUZE J. 1954, Hydrogéologie du Sud de Madagascar, Thèse de doctorat en Es Sciences,
service géologique, M.E.M., 191p.
[2] ANDRIAMPANARIVO R.E., 2003, Apport de la prospection électrique 1D et 2D à
l’étude des nappes aquifères du Kabatomena, Région Menabe. Mémoire de DEA, Faculté des
Sciences, Université d’Antananarivo, 80p.
[3] Besairie H.1972, Recherches géologiques à Madagascar, deuxième suite: l'extrême Sud
et le sud sud-est de Madagascar. Service géologique A.258.
[4] Brook G.,1988, Hydrological factors influencing well productivity in the crystalline rock
regions of Georgia South-eastern. Geology, vol.29, p. 65-81
[5]CASTANY, G. 1982. Principes et Methodes de l’Hydrogéologie. Dunod, Paris, 236 p.
[6] Géomine.1982, Inventaire hydrogéologique appliqué à l'hydraulique villageoise
[7] INSTAT . 1993, Rapports du Recensement Générale de la Population Humaine de 1993
[8] INSTAT . 2003, Rapport du recensement au niveau des Communes de 2003
[9] Louis G. 1950, La prospection géophysique
[10] Ministère de l’Energie et Mines.1999, Code de l’eau
[11] Ministère de l'agriculture, de l'élevage et de la pêche. 2003, Monographie de la région
Ihorombe. Unité de Politique de Développement Rural.
[12] BURGEAP/EC+. Avril 2005, Rapport final du projet 500 forages dans le Grand Sud.
Ministère de l’Energie et des Mines. PAEPAR
[13] RABEMANANA V. 2002, Origine et caractérisation de la salinité des eaux dans les
aquifères de socle : cas de la région de l’Androy (Sud de Madagascar). Thèse de doctorat de
3ème cycle en sciences de la terre, Université de Paris VI.
Bibliographie
[14] RAKOTONDRAFARA H. 2004, Conception et réalisation d’une interface logicielle
pour un resistivimètre électrique. Mémoire de DEA, Faculté des Sciences, Université
d’Antananarivo.
[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.
Service hydrogéologique, HY.772.
[16] RAMANANTSOA A.H. 2000, Prospection électrique à 1D et 2D. Application à l’étude
des formations calcaires de Mahaleotse (Toliara) et des formations altérées du socle cristallin
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]