NATURE DE LA NAPPE ALLUVIALE
Les couches de sable sont intercalées par mince couche ou mélangées avec un peu d’argile dès la surface au substratum à 6 m de profondeur.
Sur la coupe géophysique, les trois couleurs montrent les trois (03) couches qui constituent le terrain. Les argiles sont moins denses compte tenu des valeurs de la chargeabilité élevée et de la résistivité très basse (couleur bleue). On constate aussi la présence du socle au fond du puits dans la partie Nord-Ouest et sables secs (résistivité supérieur à 1 000 Ohm.m). Au niveau des puits P2 et P3, il n’y a que de la couche d’argile (verte) et la couche imbibée d’eau généralement au-dessus de 12 m. Réitéré par l’inventaire, la profondeur de la nappe d’eau n’est que de 4 à 8 m.
A chaque point d’étude, la couche assimilée à un toit de la nappe ne présente aucun signe ni dans les puits de la ville, ni dans les puits de la JIRAMA. Cela veut dire que la nappe est libre, ainsi qu’à faible profondeur, et exposé à la pollution.
PARAMETRE ORGANOLEPTIQUE ET PHYSIQUE
TEMPERATURE : La température de l’eau est un paramètre de confort pour les usagers. Elle permet également de corriger les paramètres d’analyse dont les valeurs sont liées à la température comme la conductivité. La température d’eau (figure 19) varie entre 25 à 27,4°C pour les puits en ville qui est semblable à celui de la rivière Itendro (25°C) tandis que l’eau de la JIRAMA est de 15,8 à 24,4°C. Elle correspond à la température d’eau dans la zone d’hétérothermie journalière (inférieure à 10 m de profondeur). Fénérive-Est est une région à climat chaud, d’où la température élevée de l’eau de la nappe semblable à l’eau de surface.
PARAMETRES CHIMIQUES:
TITRE HYDROMETRIQUE: La dureté d’une eau est une grandeur reliée à la somme des concentrations en cations métalliques nommés calcium et magnésium. L’eau est classée en trois selon leur dureté. Si la dureté est inférieur à 15°F, on l’appelle eau douce qui favorise la corrosivité, et entre 15 à 35°F, l’eau est dure. Au-dessus de cette valeur, l’eau est classée en eau très dure et peut conduire à l’entartrage des canalisations. Dans le tableau 11, la dureté de l’eau de la ville est 2,1°F le minimum tandis que le maximum atteint jusqu’à 44,6°F. De plus, la dureté de l’eau de JIRAMA enregistrée pendant dix ans varie de 2,7 à 147°F. En se référant avec la classification, les eaux des puits P17, P12, puits JIRAMA en 2003, et 2010 à 2013 sont très dures et les restes sont durs. Pourtant, la norme de potabilité n’est pas dépassée. La dureté ne présente jamais un problème pour la consommation humaine.
TITRE ALCALIMETRIQUE : Il traduit l’alcalinité de l’eau qui correspond à la présence d’ions hydroxyles (OH-), de carbonates (CO3-), de bicarbonate (HCO3-) et petite quantité aux ions phosphates et silicates. Dans les eaux naturelles, l’alcalinité en HCO3- est 10 à 350 mg/l. La valeur de TA et TAC donne la connaissance de l’agressivité de l’eau. Le TA est nul mais cela n’existe que dans le terrain cristallin. Les puits représentent 0,8°F minimum et 12°F maximum. Ainsi, la variation est entre 0 et 10°F pour la station de pompage. Ces duretés faibles conviennent au moindre apport en bicarbonate du terrain cristallin ainsi que l’autre source comme les embruns marins.
CALCIUM ET MAGNESIUM : Le calcium Ca2+ et le magnésium Mg2+ sont très solubles, présents dans les roches cristallines et les roches sédimentaires. L’altération des roches cristallines libère du calcium et du magnésium, mais en quantité moindre que certaines roches sédimentaires carbonatées, dont les principales sont la calcite (CaCO3), la dolomie (CaMgCO3), la magnésie (MgCO3), le gypse (CaSO4), l’apatite (Ca5(PO4)3) ou la fluorine (CaF). Cependant, notre valeur correspond aux eaux des roches métamorphiques caractérisées par l’ion chlorure, sulfate, bicarbonate, magnésium, fer et pH faible (H. SCHOELLER).
SODIUM ET POTASSIUM : Ces deux ions existent dans une même substance et à teneurs différentes sur la terre. Le sodium qui est très abondant peut avoir sa source dans les roches cristallines, sables, argiles et d’évaporite comme chlorure de sodium ; tandis que le potassium est d’origine évaporitique comme sylvinite. Dans nos résultats d’analyses, le sodium est présent en teneur moyenne mais le potassium n’existe pas sur notre terrain. Il est probable que le sodium est le produit de la dissolution de chlorure de sodium (NaCl).
PROBLEME DE LA SALINISATION DES EAUX
Afin de mettre en œuvre des mesures de réhabilitation, l’origine de la salinisation doit être déterminée. Il y a plusieurs causes possibles de salinisation des eaux souterraines (Gat, 1975) : Intrusion d’eau salée (eau de mer, eau de surface chargée en sels dissous) dans l’aquifère ; Concentrations des sels dissous par évaporation ou embrun marin ; Dissolution de sels contenus dans des roches salines par l’eau de percolation si la concentration en chlorure est inférieure à 180 mg/l.
Rétention et concentration par ultra-infiltration (à travers les agiles) Ce dépôt alluvionnaire expose aux embruns marins ou à l’intrusion marie ainsi qu’au dépôt évaporitique c’est-à-dire à l’intrusion d’ eau salé. En effet, ils peuvent être la source possible de la salinisation mais il faut une approche plus approfondie.
Pour mieux comprendre le processus de minéralisation des eaux souterraines, nous avons présentés le sodium, le magnésium, et le calcium en fonction de chlorure.
FACIES CHIMIQUES ET PROBLEME DE LA MINERALISATION
FACIES CHIMIQUE DES EAUX PAR LE DIAGRAMME DE PIPER : Le diagramme de Piper met en évidence l’indice de la géologie dans la nappe d’eau. Sur le losange, on distingue les points d’eau formant pratiquement un seul grand groupe dans la zone chlorurée et sulfatée calcique et magnésienne (P24, P20, P19, P18, P17, P14, P10, P08, P07 et P01) excepté le puits P12 et l’eau de la JIRAMA dont :
Dans la zone de faciès hyper chloruré sodique marquée par l’eau du puits JIRAMA (PJIR 11.12) ; Au sommet du triangle, le faciès hyper chloruré ; Et dans la zone hyper chloruré-calcique et hyper sulfaté calcique pour le puits P12.
Sur le triangle des anions, ils regroupent aussi sur le faciès chloruré. La répartition spatiale de ces faciès chimiques dépend de la nature lithologique de l’aquifère et des conditions de recharge. En effet, la dominance de faciès chloruré n’a pas de concordance avec la géologie du terrain. Donc l’apport en chlore de la nappe est d’origine soit marine (intrusion saline), soit évaporite, soit évapotranspiration. De plus, le faciès hyper chloruré sodique de l’eau de JIRAMA vient du puisage d’eau salé en période d’étiage due à la surexploitation de la nappe. Le puits P12 à faciès hyper chloruré calcique et hyper sulfaté calcique est le mélange de l’apport de couches argileuses et la contamination saline.
FACIES CHIMIQUE DES EAUX PAR LE DIAGRAMME DE SCHOELLER: Sur ce diagramme de Schoeller, il y a trois pics de valeur : pic de calcium (Ca2+), de chlorure (Cl-) et bicarbonate et HCO3+ CO3. De plus, les lignes des échantillons ont à peu près la même tendance sauf l’eau de la JIRAMA (n°13 sur la légende) à un pic très élevé en chlorure. Ce diagramme confirme les résultats annoncés dans le diagramme de Piper. Les échantillons sont issus de la même nappe d’eau mais l’accentuation de chlorure sur l’un des puits est donnée par la contamination d’eau salée.
Table des matières
INTRODUCTION
CHAPITRE 1 : PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
1.1. LOCALISATION GEOGRAPHIQUE
1.1.1. SITUATION GEOGRAPHIQUE
1.2. CADRE SOCIO-ECONOMIQUE
1.2.1. POPULATION
1.2.2. VEGETATION
1.2.3. GEOMORPHOLOGIE
1.2.4. GEOLOGIE
1.2.4.1. Groupe d’Antongil
1.2.4.2. SÉDIMENTAIRE DU QUATERNAIRE SUPÉRIEUR OU PLÉISTOCÈNE (< 2,588 MA)
1.3. CADRE CLIMATIQUE ET HYDROLOGIQUE
1.3.1. PRECIPITATION
1.3.2. TEMPERATURE
1.4. CADRE HYDROGEOLOGIQUE
1.4.1. TERRAIN AQUIFERE DE LA ZONE ETUDIE
1.4.1.1. AQUIFÈRE CÔTIER
1.4.1.2. NAPPES D’ALLUVIONS
1.4.1.3. NAPPE D’ARÈNE
1.4.1.4. NAPPE DU SOCLE
CHAPITRE 2 : METHODOLOGIE
2.1. ETUDES PREALABLES
2.1.1. DOCUMENTATION
2.2. PROSPECTION DE TERRAIN
2.2.1. PROSPECTION GEOPHYSIQUE
2.2.2. MESURE SUR TERRAIN
2.2.3. ÉCHANTILLONNAGE
2.3. ANALYSES AU LABORATOIRE
2.3.1. PARAMETRE ORGANOLEPTIQUE
2.3.1.1. TURBIDITE
2.3.2. PARAMETRE PHYSIQUE
2.3.2.1. TEMPERATURE
2.3.2.2. Ph
2.3.2.3. CONDUCTIVITE ELECTRIQUE
2.3.2.4. MINERALISATION
2.3.3. ANALYSE CHIMIQUE DES IONS MAJEURS
2.3.3.1. ANALYSE VOLUMETRIQUE
2.3.3.1.1. DOSAGE DE MATIERES ORGANIQUES
2.3.3.1.2. DOSAGE DE CHLORE
2.3.3.1.3. DURETE TOTAL OU TITRE HYDROMETRIQUE(TH)
2.3.3.1.4. DURETE CALCIQUE (THCa)
2.3.3.1.5. DURETE MAGNESIENNE
2.3.3.1.6. TITRE ALCALIMETRIQUE
2.3.3.1.7. TITRE ALCALIMETRIQUE COMPLET
2.3.3.2. METHODE DE DOSAGE COLORIMETRIQUE
2.3.3.2.1. METHODE HYDROCURE : DOSAGE DE FER
2.3.3.2.2. ANALYSE SPECTROMETRIQUE
2.4. TRAITEMENT DES DONNEES
2.4.1. TABLEUR EXCEL
2.4.2. SPETRE II
2.4.3. DIAGRAMME DE SCHOELER
2.4.4. DIAGRAMME DE PIPER
2.4.5. DIAGRAMME BINAIRE
CHAPITRE 3 : RESULTATS
3.1. RESULTATS DES COUPES
3.1.1. COUPES LITHOLOGIQUES DE LA STATION
3.1.2. COUPES GEOELECTRIQUES
3.2. RESULTATS D’INVENTAIRE DE PUITS DE LA VILLE
3.2.1. CONDUCTIVITÉ ÉLECTRIQUE, PROFONDEUR ET TEMPÉRATURE
3.2.2. TURBIDITE
3.3. PARAMETRES PHYSICO-CHIMIQUES
3.3.1. PARAMETRES PHYSICO-CHIMIQUE DES PUITS EN VILLE DE FENERIVE-EST
3.3.1. PARAMETRES PHYSICO-CHIMIQUES DE LA STATION JIRAMA PENDANT DIX ANS
3.3.2. ANALYSE PHYSICO-CHIMIQUE DE LA RIVIERE ITENDRO
CHAPITRE 4 : DISCUSSION
4.1. NATURE DE LA NAPPE ALLUVIALE
4.2. PARAMETRE ORGANOLEPTIQUE ET PHYSIQUE
4.2.1. TEMPERATURE
4.2.1.1. TURBIDITE
4.2.1.2. pH
4.2.1.3. CONDUCTIVITE ELECTRIQUE
4.2.1.4. MINERALISATION GLOBALE
4.2.2. PARAMETRES CHIMIQUES
4.2.2.1. TITRE HYDROMETRIQUE
4.2.2.2. TITRE ALCALIMETRIQUE
4.2.2.3. CALCIUM ET MAGNESIUM
4.2.2.4. SODIUM ET POTASSIUM
4.2.2.5. CHLORURE.
4.2.2.6. SULFATE
4.2.2.7. BICARBONATE
4.2.2.8. FER TOTAL
4.2.3. FACIES CHIMIQUES ET PROBLEME DE LA MINERALISATION
4.2.3.1. FACIES CHIMIQUE DES EAUX PAR LE DIAGRAMME DE PIPER
4.2.3.2. FACIES CHIMIQUE DES EAUX PAR LE DIAGRAMME DE SCHOELLER
4.2.4. PROBLEME DE LA SALINISATION DES EAUX
CONCLUSION
