Soutenance mémoire
Géométrie de l’aquifère du Continental Terminal
Des études hydrogéologiques issues de campagnes de forages (BRGM 1967 ; BURGEAP, 1978 ; Mission chinoise de BEIJING, 1982 ; BRGM, 1986) et différents travaux bibliographiques (Dieng, 1986 ; Archambault, 1987 ; Arranyossy, 1993) attribuent à la nappe du Trarza une allure en creux. Selon Dieng (1987), la dépression piézomètrique des nappes de l’Afrique de l’Ouest, est résultat des processus paléohydrogéologiques qui correspondent à des variations du niveau marin et du climat dans les bassins littoraux.
D’autres auteurs comme Archmbault (1987) et Arranyossy (1993) avancent des hypothèses suivant lesquelles, la dépression piézomètrique dans les nappes est le résultat de la conjugaison des plusieurs facteurs :
– climatiques où prédominent des températures élevées de l’air, du sol et du sous-sol, une siccité importante de l’atmosphère (évaporation considérable) et une absence d’alimentation des nappes par infiltration des eaux de pluie ;
– géologiques : formations sédimentaires à faible perméabilité latérale, dépôts détritiques tels que les argiles, les limons, les sables et les sables argileux résultant de l’érosion de reliefs environnants et accumulés dans des bas-fonds ;
– géographiques : présence de zones d’alimentation en bordure de l’aquifère.
L’aquifère du CT dans la région du Trarza, dont les niveaux piézomètriques, sont toujours inférieurs au niveau de la mer, est une nappe en creux. Il atteint sa profondeur maximale de -40 m au-dessous du niveau de la mer à Aquilal Faye, situé à environ 100 km au nord – est d’Idini (BRGM, 1986).
A l’Ouest, la surface libre de la nappe se raccorde au niveau de la mer et s’abaisse régulièrement en direction de l’est suivant une pente d’environ de 0,3 ‰ pour remonter à l’Est aux abords du socle cristallin des Mauritanides. A l’Ouest, la nappe est limitée par l’océan Atlantique dont les berges sont constituées d’une couche relativement imperméable de conglomérats coquilliers. Au niveau de la chaîne des Mauritanides à l’Est, les directions d’écoulement des rivières Ketchi, Saverel et Gorgol sont orientés vers la nappe qu’elles réalimentent par infiltration (Mission chinoise de BEIJING, 1982).
Au Sud, dans la région de Rosso, la surface libre se raccorde à celle des nappes alluviales du fleuve Sénégal qui constitue sa limite septentrionale, puis s’abaisse suivant une pente importante de 5 ‰ vers le nord-est en direction de la dépression de la nappe (Mission chinoise de BEIJING, 1982). Au Nord-Est, le réservoir est limité par le biseau sec et au nord, par la sebkha de N’dramcha dont les eaux saumâtres constituent la frange salée nord. Ces eaux peuvent se déplacer suivant une pente de 0,1 à 0,3 ‰ vers la dépression de la nappe (Mission chinoise de BEIJING, 1982).
Situation du contact eau douce-eau salée
La composition chimique des eaux souterraines des formations du Continental Terminal et du Quaternaire est intimement liée à divers facteurs (lithologie et nature des terrains, géographie et climat de la région, profondeurs des niveaux d’eau, etc.). Au Trarza, les facteurs géographiques et hydrogéologiques correspondent essentiellement à la proximité de la mer et à l’existence d’une nappe déprimée (BRGM, 1986). Les eaux du voisinage immédiat de la mer sont chargées et les eaux continentales relativement douces. Une zone de mélange met donc en contact les eaux salées marines et les eaux douces continentales. Le mouvement général dans ces deux phases, favorisé par la dépression de la nappe, conduit, depuis la mer vers le rivage, les eaux salées dans les nappes douces et au déplacement de l’eau de ces aquifères. Ce processus entraîne une pénétration du biseau salé et une augmentation de la salinité des eaux (Séméga.Giannerini et Sabar. (1994).. Cette pénétration d’eau salée marine limite à l’ouest les eaux douces du Trarza et une bande côtière dont la langue (1g.l-1 ) en contact avec l’eau douce, constitue le front salé (Cf. Fig. 5). La position du front salé dépend de l’horizon considéré de l’aquifère, et on s’accorde à la situer à quelques dizaines de kilomètres de la côte atlantique (DHR, 1990). Dans le sud du Trarza, ce contact a été situé en bordure de l’Aftout El sahéli à environ 20 km de la mer. De Tiguent, il suit sensiblement le tracé de la route Nouakchott-Rosso puis effectue une remontée nord-est vers le lac de R’kiz (Mission chinoise de BEIJING, 1982 ; BRGM, 1990).
Frange côtière salée
La frange salée (44 000 km²) correspond à la zone du bassin dans le voisinage immédiat de l’océan Atlantique, jusqu’à parfois plus de 100 km de pénétration dans le continent. Dans ce domaine, les eaux de tous les niveaux aquifères confondus, sont de salinité supérieure à 1g.l-1 . La formation de cette frange serait le résultat des alternances transgression – régression qui, souvent accompagnées des précipitations abondantes, ont provoqué une succession de salinisation et de lessivage donnant naissance à une frange côtière salée, diffuse de plusieurs dizaines de kilomètres (Mission chinoise de BEIJING, 1982 ; BRGM, 1990). La répartition spatiale de cette minéralisation distingue, selon la zone et l’horizon aquifère, un gradient qui croît de sa limite continentale vers la mer. Au niveau d’Idini, il a été établi que ce gradient augmente beaucoup plus rapidement pour la nappe sub-phréatique que pour la nappe phréatique (Mission chinoise de BEIJING, 1982 ; BRGM, 1990). Dans le littoral sud-ouest du Trarza, les caractéristiques de la frange salée ne sont que sommairement établies. Néanmoins, à l’horizon de Tiguent, le front salé de la nappe phréatique est situé à 1,5 km à l’est de ce site. De Hassei Kafli, il se confond approximativement avec le tracé de la route Nouakchott – Rosso jusqu’aux environs du point kilométrique 20 (PK 20) de Rosso vers Nouakchott. A partir de cette zone, il délimite la bande fluviale salée jusqu’à 15 km au nord de Rosso où il remonte en direction du Nord-Est vers R’kiz. Dans la zone de la frange salée, des lentilles d’eau douce ont été identifiées dans les sables superficiels (Mission chinoise de BEIJING, 1982 ; BRGM, 1990).
Domaine des eaux douces
Les aquifères des eaux douces du bassin sédimentaire s’étendent sur une superficie de 45 800 km² et présentent une puissance de 10 à 40 m, situé au-dessus de la profondeur de 120 à 150 m (Mission chinoise de BEIJING, 1982 ; BRGM, 1990) :1) au Sud-Est, dans des grès, calcaires et sables d’Eocène, les nappes libres de l’Amchetil et du Brakna renferment des eaux dont la salinité varie globalement de 76 à 850 mg.l-1 avec dans les nappes de l’Amchetil, des zones (1600 km²) de minéralisation élevée dépassant 1000 mg.l1 et pouvant atteindre 3000 mg.l-1 ; 2) au Nord et Sud-Ouest, dans des grès et sables du CT, la minéralisation des eaux est inférieure à 600 mg.l-1 (localement de 1000 mg.l-1 ) dans la nappe Tirersioum et de 200 à 300 mg.l-1 dans la nappe de Binchap. Pour la nappe du Trarza, elle est comprise entre 150 et 500 mg.l-1 et très localement supérieure à 1000 mg.l-1 . Au delà de la zone contact eau douce – eau salée, la nature des terrains encaissants est déterminante dans les caractéristiques des eaux de la nappe. La composition chimique est alors très variable d’une zone à l’autre et d’un niveau aquifère à l’autre. La nappe phréatique du Continental Terminal dans le sud-ouest Trarza, renferme des eaux dont la minéralisation est aussi hétérogène que celle de la zone d’Idini. Cette minéralisation pour différents points de prélèvements entre 1975 et 1990, varie globalement de 140 à 500 mg.l-1 . Les travaux montrent des domaines de faible salinité (Mederdra et environs) et des domaines de forte salinité, en particulier R’kiz, Naїmant et Jlefty (Mission chinoise de BEIJING, 1982 ; BRGM, 1990). La réserve globale, essentiellement fossile et estimée à 90.10⁹ m³, se serait constituée entre l’Ogolien et l’Actuel, soit entre 12 000 et 4 000 BP. La réalimentation actuelle en eau douce est relativement faible et provient de l’infiltration du fleuve Sénégal, des rivières intermittents du Gorgol et temporaires d’Aleg et de R’kiz qui peuvent apporter en période de fonctionnement jusqu’à 10 puis 5 m³.j-1 (Mission chinoise de BEIJING, 1982 ; BRGM, 1990).
|
Table des matières
INTRODUCTION GENERAL
I.1- CADRE PHYSIQUE
I.1.1- Situation géographique
I.1.2- Climatologie
I.1.3- Hydrographie
I.1.3.1- Le fleuve Sénégal
I.1.3.2- Le lac de R’kiz
I.1.4- Relief
I.1.4.1- La chamama
I.1.4.2- L’Aftout El sahéli
I.1.4.3- Le Trarza
I.1.4.4- L’Aftout Ech Chergui
I.1.5- Végétation
I.2- CADRE GEOLOGIQUE ET HYDROGEOLOGIQUE
I.2.1- Géologie
I.2.1.1- Contexte géologique général
I.2.1.2- Lithostratigraphie
I.2.1.2.1- Le Maastrichtien
I.2.1.2.2- Le Paléocène et l’Eocène
I.2.1.2.3- Le Mio-Pliocène (Continental Terminal)
I.2.1.2.4- Le Quaternaire
I.2.2- Hydrogéologie
I.2.2.1- Structure de la nappe
I.2.2.2- Identification de l’aquifère du C.T
I.2.2.2.1- Géométrie de l’aquifère du Continental Terminal
a)- Situation du contact eau douce-eau salée
b)- Frange côtière salée
c)- Domaine des eaux douces
d)- Biseau sec (zone stérile)
I.2.2.2.2- Paramètres Hydrodynamiques
I.2.2.2.3- Piézométrie
a)- Ecoulement des eaux dans le sud-ouest du Trarza
b)- Alimentation des aquifères
I.3- CONCLUSION
CHAPITRE II : MATERIELS ET METHODES D’ETUDE
II.1- METHODE D’EXECUTION DES FORAGES
II.1.1- Matériel utilisé
II.1.1.1- Matériel de forage
II.1.1.2- Les outils de pompage
II.1.2- Les méthodes utilisées pour l’exécution des forages
II.1.2.1- Technique de forage au rotary
II.1.2.1.1- Le principe
II.1.2.1.2- La boue bentonite
II.1.2.2- Equipement des forages
II.1.2.2.1- les échantillonnages des cittungs
II.1.2.2.2- Choix du tubage
II.1.2.2.3- Le captage
a) Le choix des crépines
b)- Le choix des niveaux captés
c)- Gravier additionnel et cimentation
II.1.2.2.4- Equipement des forages et coupes techniques
II.1.2.3- Le développement et les essais de pompage
II.1.2.3.1- Le développement
a)- Le traitement chimique
b)- Le développement par pompage alterné
c)- Le développement par pistonnage
d)- Le développement à l’air lift
e)- Le développement à la pompe immergée
II.1.2.3.2- Les essais de pompage
a)- Les essais de puits
b)- Les essais de nappe
II.2- ACQUISITION DES DONNEES HYDROCHIMIQUES
II.2.1- Les prélèvements
II.2.2- Les mesures physico-chimiques
II.2.3- Traitement des données
II.3- CONCLUSION
CHAPITRE III : RESULTATS ET DISCUSSIONS
III.1- EXECUTION DES FORAGES
III.1.1- Reconstitution de terrains traversés
III.1.2- Interprétation des essais de pompage
III.1.2.1- Essai de puits
III.1.2.1.1- Courbe caractéristique [s=f (Q)]
III.1.2.1.2- La détermination du débit critique
III.1.2.1.3- Evaluation des pertes de charges
III.1.2.1.4- Débit d’exploitation maximum des ouvrages
III.1.2.1.5- Les productivités des forages
III.1.2.2- les essais de nappe
III.1.2.2.1- l’interprétation par la méthode bilogarithmique (bi-log)
III.1.2.2.2- l’interprétation par la méthode sem-logarithmique de JACOB
III.2- CARACTERISTIQUES HYDROCHIMIQUES DES EAUX SOUTERRAINES
III.2.1- Caractérisation physico-chimique des eaux de la nappe du CT
III.2.1.1- Caractéristiques physiques des eaux
III.2.1.1.1- Les températures
III.2.1.1.2- Le pH
III.2.1.1.3- Conductivité électrique
III.2.1.2- Classification chimique des eaux de la nappe du CT
III.2.1.3- Variations des teneurs en ions majeurs des eaux du CT
III.2.2- Origine et processus de minéralisation des eaux
III.2.2.1- Les rapports caractéristiques et indices d’échange de base (I.E.B.) et de saturation (IS)
III.2.2.2- Diagrammes binaires de dilution de l’eau de mer
III.2.3- Qualité des eaux souterraines
III.3- CONCLUSION
CONCLUSION GENERAL
