Etude hydrogeochimique de la nappe d’un aquifere karstique

L’eau existe partout, mais les eaux sur la surface du globe ne sont pas toutes utilisables à l’alimentation humaine, car 97,2 % de ces eaux sont constitués d’eaux de mer donc salées les eaux douces ne constituent que 2,8 % de l’ensemble. Après les glaciers (70% d’eau douce), le réservoir souterrain est le deuxième réservoir d’eau qui assure l’alimentation en eau de la population des zones arides et semi-arides, ainsi que celle des régions côtières.

Pour Mahajanga, la grande ville de la côte ouest, presque entourée par la mer, entre la baie de Bombetoka au sud, le canal de Mozambique à l’ouest et la Baie de Narinda au nord, les seules ressources importantes en eaux douces disponibles sont les eaux souterraines contenues dans un aquifère calcaire. La JIRAMA les exploitent par des forages munis de pompes immergées. L’agrandissement progressif des fissures du calcaire entraîne la mise en solution de la calcite sous l’action de l’eau chargée en dioxyde de carbone. La circulation de l’eau est ainsi favorisée pour constituer des nappes. Mais lorsque le CO2 vient à manquer, la calcite se précipite et le dépôt de calcaire obtenu colmate les fractures et les conduits d’eau et empêche les prochaines infiltrations d’atteindre les nappes. Pour la JIRAMA de Mahajanga, cela constitue un problème sérieux pour l’alimentation en eau de la ville et pourrait entraîner une réduction de la production. Elle devrait alors organiser périodiquement, un projet d’entretien ou de décolmatage des forages .

PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE 

Les villes de Mahajanga chef lieu de la région Boeny et de Mitsinjo se trouvent à la limite ouest du bassin sédimentaire de Mahajanga.

LOCALISATION GEOGRAPHIQUE

Située sur la partie nord-ouest de l’île, la Région Boeny est composée des six Districts dont Mahajanga I au centre, Mahajanga II au nord, Soalala à l’extrême sud-ouest, Mitsinjo à l’ouest, Marovoay au centre sud et Ambato-Boeni à l’est. La Région occupe une superficie totale de 29 830 Km² (PRD Boeny, 2005).

Mahajanga se trouve à la limite côtière de la région occidentale de Madagascar vers 600 km au nord-ouest d’Antananarivo, terminus de la route nationale no 4 (RN4). Elle est située au sud-ouest de la baie de Narinda, la ville se trouve près de l’embouchure du fleuve Betsiboka qui se jette dans le canal de Mozambique séparant Madagascar et l’Afrique. La population représente 35,08 % de la population régionale environ 296 651 habitants (INSTAT, 2003). La majorité de la population de Mahajanga est alimentée en eau potable par 11 forages de la JIRAMA, répartis sur deux zones.

– la zone I située à 2 Km au nord-est de Mahajanga, où il y a la station de pompage d’Ambondrona avec 2 forages (F2 et F3) (F, S et M est la nomination de forage)
– la zone II située à quelques kilomètres à l’Est de la ville, est composée par trois champs de captages dont :
• La station d’Andranotakatra à 15 Km de Mahajanga, avec les trois forages S4, S6 et S7
• La station de pompage de Mahavelona à 30 Km de Mahajanga, avec trois autres forages S2, S2bis et F1
• La station d’Ampombonavony à 35 Km de Mahajanga avec trois forages S3, S3bis et S5 .

Mitsinjo se trouve à 87 Km au sud-ouest de Mahajanga en passant par la péninsule de Katsepy. La population de Mitsinjo qui compte environ 10 517 habitants, est approvisionnée en eau potable par un seul forage M1 de 70 m de profondeur et alimentant un réservoir de 50 m³ .

CONTEXTES GENERAUX 

Relief
Le bassin sédimentaire de l’Ouest présente un relief varié avec un pendage faible vers la mer, dont les bordures et les bords des rivières sont longés par des vastes plaines. La zone Est de la région est dominée par un relief de “cuestas” caractéristiques, et à l’Ouest dans la zone des calcaires le relief karstique.

Pédologie
En matière de pédologie, les sols de la région sont composés par quatre grands types de sols:
• Les sols des tanety latéritiques rouges se trouvent en petite partie sur le district de Mitsinjo et Mahajanga II.
• Les sols hydromorphes des bas-fonds ou de plaines, qui occupent en général les parties amont où commencent les mangroves, c’est-à-dire à quelques kilomètres des embouchures des grands fleuves : Mahavavy, Betsiboka et Mahajamba.
• Des zones sablo-gréseux formant une transition entre plateau et baiboho, qui se trouvent sur les bourrelets de chaque berge des grands fleuves précédents.
• Les sols du type calcimorphe ont une prédominance importante dans la zone du plateau, qui présente une perméabilité en grand due principalement aux fissures et fractures de la rochemère.

Végétation

Les formations végétales sont diversifiées grâce aux conditions naturelles de la zone : des mangroves, des forêts denses sèches, des forêts ombrophiles, des savanes et des formations marécageuses.

Table des matières

INTRODUCTION
Chapitre I: PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
I.1-LOCALISATION GEOGRAPHIQUE
I.2-CONTEXTES GENERAUX
I.2-1-Relief
I.2-2-Pédologie
I.2-3-Végétation
I.3-CONTEXTE GEOLOGIQUE
I.4- CONTEXTE HYDROLOGIQUE
I.4.1- Hydrologie continentale
I.4.2- Hydrologie marine
1.4.3- Climatologie
1.4.4- Précipitation
I.4.5-Température
I.4.6-Humidité relative
I.5-CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE
I.5.1- La nappe de sable continental
I.5.2- La nappe d’alluvion
I.5.3- La nappe de calcaire
I.5.3.1-L’aquifère karstique
I.5.3.2- Origine du karst
I.5.3.3- Localisation des zones karstiques à Madagascar
I.5.4- Alimentation en eau de la population
Chapitre II : METHODOLOGIES
II.1- TECHNIQUE D’ACQUISITION DES DONNEES
II.1.1- ECHANTILLONNAGE
II.1.2- MESURE IN-SITU
II.1.2.1- PARAMETRES ORGANOLEPTIQUES
II.1.2.1.1- Turbidité
II.1.2.1.2- Couleur
II.1.2.1.3- Goût
II.1.2.1.4- Odeur
II.1.2.2- PARAMETRES PHYSIQUES
II.1.2.2.1- Température
II.1.2.2.2- pH
II.1.2.2.3- Conductivité électrique
II.1.2.2.4- Mineralisation
II.1.3-ANALYSE CHIMIQUE
II.1.3.1- LES ELEMENTS CHIMIQUES DE L’EAU
II.1.3.1.1- Analyse volumètrique
II.1.3.1.2-Méthode de dosage colorimètrique
II.1.3.2- LES PARAMETRES BACTERIOLOGIQUES
II.2- TRAITEMENT DES DONNEES
II.2.1-Le tableur Excel
II.2.2- Le diagramme de Schoeller
II.2.3- Le diagramme de Piper
Chapitre III : RESULTATS ET INTERPRETATIONS
III.1- RESULTATS
III.1.1- Caractéristiques des ouvrages
III.1.2- Les paramètres physiques et organoleptiques de l’eau des forages avant décolmatage
III.1.3- Les paramètres physiques et organoleptiques de l’eau des forages après décolmatage
III.1.4- Les paramètres chimiques de l’eau des forages avant décolmatage
III.1.5- Les paramètres chimiques de l’eau des forages après décolmatage
III.1.6- Résultats de l’analyse bactériologique
III.2- INTERPRETATION
III.2-1- Caractéristiques hydrogéochimiques des eaux souterraines
III.2.1.1- Paramètres physiques et organoleptiques
III.2.1.1.1- La température
III.2.1.1.2- La turbidité
III.2.1.1.3- Le pH
III.2.1.1.4- La conductivité électrique (CE)
III.2.1.1.5- La minéralisation globale
III.2.1.1.6- La matière organique (MO)
III.2.1.1.7- Le titre hydrotimétrique (TH)
III.2.1.1.8- Le Titre Alcaline Complet (TAC)
III.2.1.2- Paramètres chimiques
III.2.1.2.1- Le calcium
III.2.1.2.2- Le magnesium
III.2.1.2.3- Le sodium
III.2.1.2.4- Le chlorure
III.2.1.2.5- Le potassium
III.2.1.2.6- Le sulfate
III.2.1.2.6- Le bicarbonate
III.2.1.2.7- Le sulfate
III.2.1.2.8- Le fer
III.2.2- Faciès chimiques des eaux du forage
III.2.2.1- Faciès chimiques de l’eau avant décolmatage
III.2.2.2- Faciès chimiques de l’eau après décolmatage
III.2.3- Faciès chimiques et Origines de la minéralisation
III.2.4- Origine de la salinité
III.2.5- Qualité bactériologique de l’eau des forages
CONCLUSION

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