Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientif ique N°desérie: Mémoire présenté pour l'obtention du Diplôme d'Etudes Approf ondies en Sciences et Gestion de l'Environnement u fr -SQ E Sci amdGaiti œœ l ' lmm11R d N° du candidat : Nom : SENIADJ A Prénoms : Tondo Laboratoire : Géosciences et Environnement OPTION: Géosciences et Environnement THEME: Mobilisation des ressources en eau souterraine dans le bassin versant de la Bia Soutenu le 04 Ma rs 2014
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Mémoire présenté pour l'obtention du Diplôme d'Etudes ...
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Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
N°desérie:
Mémoire présenté pour l'obtention du Diplôme d'Etudes Approfondies
en Sciences et Gestion de l'Environnement
ufr-SQE SciamdGaitiœœ l'lmm11Rd
N° du candidat :
Nom : SENIADJ A
Prénoms : Tondo
Laboratoire : Géosciences et Environnement
OPTION: Géosciences et Environnement
THEME:
Mobilisation des ressources en eau souterraine dans le bassin versant
de la Bia
Soutenu le 04 Mars 2014
TABLE DES MATIERES
Page TABLE DES MATIERES i SIGLES ET ACRONYMES iii LISTE DES TABLEAUX iv LISTE DES FIGURES iv LISTE DES PHOTOS iv LISTE DES ANNEXES V DEDICACE vi REMERCIEMENTS vii RESUME viii ABSTRACT ix
INTRODUCTION 1 PREMIERE PARTIE : GENERALITES 4 /. f SITUATION GEOGRAPHIQUE 5 1.2 CADRE PHYSIQUE 6
1.2. 7 .1 Aquifères d 'altérites 13 1.2.7.2 Aquifères du socle 13 1.2.7.3 Aquifères des formations sédimentaires 14
1.3 DEMOGRAPHIE ET URBANISATION 14 1.4 TELEDETECTION 15
1.4.1 Définition de la télédétection 15 1.4.2 Intérêts de la télédétection 16
DEUXIEME PARTIE : MATERIEL ET METHODES 17 2./ MATERIEL 18
2.1. l Données de télédétection 18 2.1.2 Données cartographiques 18 2.1.3 Données de forages 19 2.1.4 Données pluviométriques 19 2.1.5 Matériel de terrain 19 2.1.6 Logiciels 19
2.2 METHODES 20
2.2.1 Traitements des images Landsat 20 2.2.1.1 Prétraitement et interprétation 20 2.2.1.2 Traitement d'image Landsat 22
2.2.2 Dynamique de l'occupation du sol 22
2.2.3 Prospection de terrain : validation des résultats 23 2.2.4 Densité de drainage 23 2.2.5. Cartographie des fractures 24
2.2.5.1. Application de filtres directionnels de type Sobel 24 2.2.5.2 Extraction des linéaments 24 2.2.5.3 Validation de la carte linéamentaire 25 2.2.5.4 Analyse statistique de la fracturation 25 2.2.5.5 Densité de fracturation 25 2.2.5.6 Principales directions de fracturation 26
2.2.6 Classification des paramètres 26 TROISIEME PARTIE: RESULTATS ET DISCUSSION 27
3.1 CARACTÉRISATION DEL 'OCCUPATION DU SOL 28 3.1.1 Compositions colorées 28
3.2 QUANTIFJCAT!ON DE LA DYNAMIQUE DEL 'OCCUPATION DU SOL 30 3 .2.1 Classification supervisée 30 3.2.2 Informations issues des investigations de terrain 34
3.3 DENSITE DE DRAINAGE 35 3.4 CARACTÉRJSATJON DES FRACTURES 35
3.4.1 Carte de fracturation 35 3.4.2 Orientations des fractures 36 3.4.3 Carte de densité de fracturation 37
3.5 CARACTERJSTIQUES DES AQUIFERES 38 3.5.1 Débits d'exploitation 38 3.5.2 Epaisseur d'altérite 39 3.5.3Relation entre profondeur totale des forages et débits .40 3.5.4 Relation entre épaisseurs d'altérites et débits .42 3.5.5 Arrivées d'eau 43 3.5.6 Relation entre productivité et formation géologique 43
: Bureau National d'Etudes Techniques et de Développement
: Centre de Bouturage du Café
iii
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1 : Matrice de corrélation des bandes Landsat TM de 1986 21 Tableau 2 : Matrice 7x7 des filtres directionnels de Sobe) (Kouamé, 1999) 24 Tableau 3 : Classification des paramètres 26 Tableau 4: Statistiques d'occupation du sol 30 Tableau 5: Matrice de confusion de la classification de l'image Landsat TM de 1986 32 Tableau 6: Matrice de confusion de la classification de l'image Landsat ETM + de 2000 32 Tableau 7: Proportion des classes de débits 39 Tableau 8 : Classification des épaisseurs d'altérites (EA) 39 Tableau 9: Epaisseurs d'altérites moyennes en fonction de la formation géologique 39 Tableau 10 : Evolution du débit moyen par rapport aux classes de profondeur .41 Tableau 11 : Variation des débits en fonction de l'épaisseur des altérites 42 Tableau 12 : Valeurs moyennes de débit en fonction de la formation géologique 43
LISTE DES FIGURES
Figure 1 : Présentation de la zone d'étude (CCT/BNETD, 2012) 5 Figure 2 : Pluviométries moyennes mensuelles du département d 'Aboisso ( en millimètres) de
1995 à 2002 6 Figure 3 : Forêts classées du département d' Aboisso (Ministère des Eaux et Forêts) 8 Figure 4: Relief montrant le caractère de vaste pénéplaine de la zone d'étude 9 Figure 5 : Réseau hydrographique (CCT/BNETD, 2012) 10 Figure 6 : Géologie du département d 'Aboisso (CCT /BNETD) 12 Figure 7 : Processus de la télédétection (CCT, 2009) 15 Figure 8 : Courbes des signatures spectrales de différentes unités de paysage(CCT, 2009) 21 Figure 9 : Composition colorée des bandes 4, 5 et 7 des images Landsat TM du 16/01/1986 et
ETM+ de l'année 2000 29 Figure 10 : Cartes d'occupation du sol de 1986 (A) et de 2000 (B) 31 Figure 11 : Distribution statistique des classes d'occupation du sol, 1986 (A) et 2000 (B) 33 Figure 12: Taux d'évolution des classes d'occupation du sol 34 Figure 13 : Carte de densité de drainage du département d' Aboisso 35 Figure 14 : Carte de fracturation du département d' Aboisso 36 Figure 15 : Rosaces directionnelles de la fracturation globale du département d' Aboisso 3 7 Figure 16 : Carte de la densité de fracturation du département d' Aboisso 38 Figure 17 : Débits moyens par rapport aux profondeurs .41
LISTE DES PHOTOS
Photo 1 : Affleurement de granitoïdes dans le lit de la Bia à Aboisso 12 Photo 2 : Affleurement de granitoïdes à Aboisso 12 Photo 3 : Plantation villageoise de palmier à huile à N'zikro 34 Photo 4: Présence de sol dénudé à Amoikro 34
iv
LISTE DES ANNEXES
ANNEXE l: Relevés pluviométriques de 1995 à 2002 sur le CBC de Sanhouman
ANNEXE 2: Caractéristiques radiométriques des images Landsat
ANNEXE 3: Relique de forêt et Habitat et/ou sol nu à N'zikro
0 + + + 8 1 0 10 20 km 0 CO 8 Il) 460000 480000 500000 520000
Figure 4: Relief montrant le caractère de vaste pénéplaine de la zone d'étude.
1.2.4 Hydrographie et régime hydrologique
La zone d'étude présente un grand potentiel hydrique (figure 5). Elle est drainée par plusieurs
cours d'eau. Le principal est la Bia sur lequel ont été construits les barrages hydroélectriques
d' Ayamé I et II.
Il existe également de nombreux affluents qui se déversent soit dans la Bia (le Soumié, le
Tamin) soit dans la lagune Aby (l'Eholié, l'Ehania, le Noé).
9
460000 500000 520000
0 0 0 0 a) <D
0 0 0 0 <D <D
8 0 0 ;g
+
0 0 0 0 N <D
0 g 0 0 <D
+ + +
+
0) a, 0 g 0
0) 0) g 0 0
i 0 "O 0 0
0) N g 0 0
0) 0 g 0 0
Légende
11 Localité
N Cours d'eau NFleuve - Plan d'eau
0 20 km 10
Figure 5: Réseau hydrographique (CCT/BNETD, 2012)
1.2.5 Pédologie
Les sols ferralitiques recouvrent la majeure partie de la zone. Les caractères morphologiques
et granulométriques de ces sols sur substratum granitique et schisteux, sont les mêmes que
ceux des sols ferralitiques très lessivés. Ils se différencient par un pH moins acide, une teneur
en bases échangeables plus élevée et un coefficient de saturation nettement plus élevé (Dabin
et al., 1960).
Les sols hydromorphes quant à eux se situent au niveau de l'estuaire et à proximité du cours
d'eau principal. Suivant l'importance de l'accumulation organique, deux sous-classes de sols
hydromorphes ont été distinguées :
10
- les sols hydromorphes minéraux qui se développent sur les alluvions des terrasses
fluviales et des fonds de vallées, submergés périodiquement par les crues et sur les
sables anciens du cordon littoral où les oscillations de la nappe phréatique couvrent
l'ensemble du profil (podzols huma-ferrugineux de nappe);
- les sols hydromorphes organiques qui sont représentés dans les zones de tourbières
basses d'origine forestière ou herbacée dont l 'hydromorphie est permanente tout au
long de l'année (Dabin et al., 1960).
1.2.6 Géologie
La géologie du département d' Aboisso (figure 6) est à cheval sur la zone de socle et sur le
bassin sédimentaire (Géomine (1982), Delor et al., (1992) et Hirdes et al., (2004)). Le socle
cristallin est caractérisé par des séries cristallophylliennes à savoir gneiss, granites, et les
schistes.
Les formations schisteuses que sont les schistes tuffacés à passés graphiteuse et ampélite, les
schistes quartzeux ainsi que les schistes à chlorite et amphibole.
Les formations gneissiques les plus présentes dans la zone sont les gneiss fins, beaucoup plus
visibles dans le Nord-Ouest de la zone d'étude. Elles se retrouvent depuis la localité
d' Aboisso Comoé jusqu'à la frontière ghanéenne et apparaissent localement dans les schistes
à chlorite et amphibole sous forme de gneiss amphibolitiques ou d'amphibolopyroxénites.
Les granitoïdes (photo 1 et 2) sont plus présents dans la partie centrale de la zone d'étude
avec toutefois un fragment assez important observé dans l'extrême Nord-ouest du côté de
Bianouan. Les granitoïdes observés sont : les métagranites à muscovite, les métamonzonites à biotite ainsi que les métagranodiorites à biotite et métadiorites.
Le bassin sédimentaire rencontré au sud du département est constitué de sable d'argile et de
grès ferrugineux. Les formations qui constituent le bassin sédimentaire se sont déposées au
Crétacé supérieur, au Mio-Pliocène et au Quaternaire.
11
Photo 1 : Affleurement de granitoïde dans le lit de la Bia à Aboisso
Continental terminal D Sables, argiles et grès ferrugineux
11 ~----+ + fi Série gréso-pélitiques occidentales D Gneiss fins à biotite et amphibole -Amphibolites et gneiss amphiboliques
Série volcano-sédîmentaires orientales
11 t! - Schiste à chlorite et amphibole - Schiste tuffacé C!] Amphlbolopyroxenites
Granitoîdes
01 r 11.·~~ ~11 •Diorites g ,:,~;-- . - Metamonzogranite et metagranite à muscovite 8 t'.I • ,. - D Metagmodiorite à biotite (0 ; - • Métagranodiorite c:J Metadiorite
~~ + ~ + ~! 0 10 20 km ..., 1 1 1
460000 480000 500000 520000
Figure 6: Géologie du département d'Aboisso (CCT/BNETD)
12
1.2. 7 Hydrogéologie
Les ressources en eau souterraine sont contenues dans trois principaux types d'aquifères : les
aquifères d'altérites, les aquifères du socle et les aquifères des formations volcano
sédimentaires.
1.2.7.1 Aquifères d'altérites
Les altérites sont des formations de surface résultant des processus d'altération physico
chimique et d'érosion du socle. Sur le socle cristallin et cristallophyl lien, ces réservoirs sont
composés de cuirasses latéritiques, de sables argileux et d'arènes grenues. Ces altérites
constituent le premier niveau de réservoirs en milieu de socle. Au niveau de ces réservoirs, les
argiles sont des formations capables d'accumuler une quantité assez importante d'eau.
Toutefois, leur faible perméabilité rend difficile l'extraction de cette ressource. Ces aquifères
sont directement alimentés par les eaux des précipitations. Leur niveau piézométrique baisse
considérablement pendant les saisons sèches et remontent rapidement en période pluvieuse.
Les réserves d'eau dans ces réservoirs sont tributaires de la perméabilité, de l'épaisseur de ces
altérites. De nombreux points d'eau, surtout, les puits traditionnels doivent leur existence à
ces aquifères. Lorsque leurs épaisseurs sont considérables, ils constituent d'importants
réservoirs comme c'est le cas au niveau d' Aboisso. En effet, dans cette zone, l'absence de
forages associée aux pannes répétées des pompes pousse la quasi-totalité des populations à
exploiter les aquifères d'altérites pour la consommation humaine (Dibi, 2008).
1.2.7.2 Aquifères du socle
Ces aquifères se développent dans les zones broyées et/ou fissurées. Ils sont à ! 'abri des
fluctuations saisonnières et des pollutions. Ces caractéristiques font que ces aquifères sont de
plus en plus recherchés en Afrique. Les réservoirs sont exploités par des forages en vue de
l'alimentation en eau des populations. La formation desdits réservoirs est liée à la densité et à
l'importance de la fracturation de ces réservoirs (Savadogo, 1984 ; Biémi, 1992).
Généralement en Afrique, ces fractures constituent les principaux réservoirs. Elles naissent à
la suite d'événements tectoniques et mécaniques qui affectent les niveaux supérieurs et
moyens de l'écorce terrestre (Savadogo, 1984). A l'affleurement, les fractures se présentent
sous forme de diaclases. de joints, de fentes et de failles de différentes dimensions. Leur
cartographie est possible à partir des travaux de géophysiques, géomorphologiques, de
photographies aériennes, d'images satellitaires, etc.
13
1.2.7.3 Aquifères des formations sédimentaires
Les formations sédimentaires sont celles qui renferment les aquifères les plus importants. En
effet, au niveau de ces formations, les aquifères présents sont continus et fournissent de gros
débits. Aussi, dans ces zones l'alimentation en eau potable des localités se fait généralement
par des forages. On n'a donc pas recours aux eaux de surface pour combler la demande. Deux
principaux aquifères composent cette formation. Ce sont les aquifères du quaternaire qui ne
sont pas trop exploités du fait de leur exposition à la pollution et les aquifères du Continental
Terminal, les plus recherchés (Dibi, 2008).
1.3 DEMOGRAPHIE ET URBANISATION
Selon le recensement général de la population et de l'habitat de l'année 1998 (RGPH, 1998)
pour une superficie de 4 662, 1 713 krrr', la population du département d'Aboisso s'élève à 222
053 habitants, soit une densité de 48 habitants au krrr'. La population est majoritairement
autochtone. Ce sont les Agni appartenant au royaume Sanwi. A côté de cette population, il y a
une population très hétérogène composée d'allochtones, dont les baoulés, et d'allogènes :
burkinabés, ghanéens, togolais, nigériens et nigérians qui s'adonnent à diverses activités
économiques.
14
1.4 TELEDETECTION
1.4.1 Déf"mition de la télédétection
«La télédétection est la technique qui, par l'acquisition d'images, permet d'obtenir de
l'information sur la surface de la terre sans contact direct avec celle-ci. Elle englobe tout le
processus qui consiste à capter et à enregistrer l'énergie d'un rayonnement électromagnétique
émis ou réfléchi, à traiter et à analyser les données, pour ensuite mettre en application cette
information» (Anonyme 1, 2009)
Dans la plupart des cas, la télédétection implique une interaction entre l'énergie incidente et
les cibles. Le processus de la télédétection au moyen de systèmes imageurs comporte les sept
étapes que nous élaborons ci-après (figure 7). Notons cependant que la télédétection peut
également impliquer l'énergie émise.
@CCRSICC't
Figure 7: Processus de la télédétection (Anonyme 1, 2009)
Jii" Source d'énergie ou d'illumination (A).A l'origine de tout processus de télédétection
se trouve nécessairement une source d'énergie pour illuminer la cible.
Jii" Rayonnement et atmosphère (B). Durant son parcours entre la source d'énergie et la
cible, le rayonnement interagit avec l'atmosphère. Une seconde interaction se produit
lors du trajet entre la cible et le capteur.
Jii" Interaction avec la cible (C). Une fois parvenue à la cible, l'énergie interagit avec la
surface de celle-ci. La nature de cette interaction dépend des caractéristiques du
rayonnement et des propriétés de la surface.
15
> Enregistrement de l'énergie par le capteur (D). Une fois l'énergie diffusée ou émise
par la cible, elle doit être captée à distance (par un capteur qui n'est pas en contact
avec la cible) pour être enfin enregistrée.
> Transmission, réception et traitement (E). L'énergie enregistrée par le capteur est
transmise, souvent par des moyens électroniques, à une station de réception où
l'information est transformée en images (numériques ou photographiques).
> Interprétation et analyse (F). Une interprétation visuelle et/ou numérique de l'image
traitée est ensuite nécessaire pour extraire l'information que l'on désire obtenir sur la
cible.
> Application (G). La dernière étape du processus consiste à utiliser l'information
extraite de l'image pour mieux comprendre la cible, pour nous en faire découvrir de
nouveaux aspects ou pour aider à résoudre un problème particulier.
1.4.2 Intérêts de la télédétection
La télédétection est une discipline qui permet de couvrir Lm grand champ d'étude. Ses
applications sont variées et nombreuses, elles concernent entre autres la médecine,
l'urbanisation, la climatologie, la foresterie, la géologie et l'hydrologie, la gestion de
l'environnement.
L'un des avantages de la télédétection satellitaire réside dans le contrôle saisonnier ou annuel
du régime de l'eau et du couvert végétal des zones à étudier. Elle permet ainsi d'identifier des
surfaces en mutation et des endroits ou des informations détaillées devraient être recherchées
(Stacy et Marvin, 2002).
16
DEUXIEME PARTIE: MATERIEL ET METHODES
17
2.1 MATERIEL
Le matériel utilisé est constitué de données de télédétection, de données cartographiques et de
données de forage. Plusieurs logiciels, notamment Envi 4.5, ArcView 3.3 et Mapinfo 7.5 ont
été utilisés pour l'exploitation des données.
2.1.1 Données de télédétection
> Images Landsat
Deux images Landsat, des scènes 195-056, ont été utilisées au cours de cette étude. Il s'agit
des images Landsat TM (Thematic Mapper) et ETM+ (Enhanced Thematic Mapper plus)
enregistrées respectivement le 16-01-1986 et le 02-02-2000. Ces images sont corrigées
radiométriquement et géométriquement. La projection est en UTM (Universal Transversal
Mercator) dans le référentiel géodésique WGS 84. Les caractéristiques radiométriques des
images sont données à l'annexe 2.
> Données SRTM
Les données SRTM (Shuttle Radar Topographie Mission) donnent un relevé topographique de
la surface du globe. La technique employée pour leur obtention est l'interférométrie radar
simultanée. Ce modèle numérique de terrain (MNT) est de 90 m de résolution.
2.1.2 Données cartographiques
Les données cartographiques sont issues essentiellement de cartes topographiques,
géologiques et hydrographiques.
> Cartes géologiques
Plusieurs cartes géologiques ont été utilisées. Il s'agit essentiellement de la carte géologique
du degré carré de Grand-Bassam réalisée au 1/200 000 (1970) de l'Institut Géographique
National (IGN), Paris, modifiée par la Coopération Géologique Ivoiro-Allemande (CGIA).
18
);>- Cartes hydrographiques
Les données hydrographiques sont fournies en format numérique ( en format vecteur) par le
Centre de Télédétection et de Cartographie (CCT).
2.1.3 Données de forages
Les fiches de données techniques des forages utilisées, proviennent de la Direction de
l'Hydraulique d' Aboisso. Ces données de forages ont pour but de mieux appréhender la
productivité des forages exécutés jusque-là dans le département d' Aboisso. Ces données
concernent les paramètres suivants : le débit de forage, l'épaisseur d'altération, la profondeur
totale de forage et la nature des formations géologiques sous-jacentes. Le choix de ces
données est motivé par leur rôle joué dans la connaissance de la productivité des forages.
2.1.4 Données pluviométriques
Les données pluviométriques s'étendent de I 995 à 2002 et sont fournies par le CBC de
Sanbouman.
2.1.5 Matériel de terrain
Il s'agit essentiellement d'un appareil photo numérique et d'un GPS garmin. Le GPS a permis
de retrouver les éléments recherchés sur le terrain tandis que l'appareil photo a servi à les
photographier.
2.1.6 Logiciels
Pour le traitement des données cartographiques, des images satellitaires et pour la réalisation
des cartes plusieurs logiciels ont été utilisés. Il s'agit de: Envi 4.5, ArcView 3.3 et Mapinfo
7.5.
Envi 4.5 a permis la visualisation et le traitement des· données de télédétection. Le
traitement concerne le géoréférencement, l'analyse multi spectrales, l'analyse
topographique, la création et l'édition de vecteurs·
19
ArcView 3.3 a servi à la réalisation des différentes cartes ·
Mapinfo 7.5 a servi à la création d'un réseau hydrographique maillé et la
détermination des longueurs totales de drains dans chaque maille.
2.2 METHODES
2.2.1 Traitements des images Landsat
Les traitements des images Landsat ont facilité l'extraction des informations sur les zones de
forêt. Nous avons d'abord effectué les prétraitements suivis des traitements spécifiques à la
problématique de cette étude.
2.2.1.1 Prétraitement et interprétation
• Rehaussements radiométriques des images
Deux logiques président à la mise en œuvre des rehaussements :
une logique purement visuelle qui vise à profiter au maximum des capacités de la
vision humaine ·
une logique plus scientifique qui consiste à mettre en relief des éléments pertinents de
l'image en fonction d'une problématique et donc, à masquer ou gommer d'autres
éléments moins significatifs.
Le rehaussement radiométrique est basé sur l'examen d'un histogramme représentant la
distribution des valeurs dans une image. L'anamorphose de l'histogramme qui est une
déformation, consiste à redistribuer les valeurs de l'histogramme. Les types d'anamorphose
utilisés sont l'étirement linaire et l'égalisation de l'histogramme (quantiles, mêmes nombres
de pixel par intervalle de valeur).
Une application particulière des anamorphoses d'histogramme est la procédure de
spécification d'histogramme. Celle-ci consiste à ajuster l'histogramme d'une image à celui
d'une autre image de référence. L'image résultante aura une distribution des valeurs
semblables à l'image de référence. On utilise pour cela l'histogramme des références
cumulées. L'application de cette procédure a été possible grâce au module histogrammatching
20
du Jogiciel ENVI. En effet, elle a permis d'ajuster l'histogramme de J'image landsat TM à
celui de landsat ETM+ qui a une bonne résolution radiométrique.
• Compositions colorées Les compositions colorées ont consisté à afficher simultanément à l'écran, trois bandes
d'images dans les canaux de base (RougeNert/Bleu). Cette opération permet l'interprétation
quand on connaît le comportement spectral des objets au sol (figure 8). Pour cela, trois
canaux pertinents sont choisis en fonction de l'information qu'ils peuvent apporter.
Figure 17: Débits moyens par rapport aux profondeurs
41
3.5.4 Relation entre épaisseurs d'altérites et débits
Le diagramme de la variation des épaisseurs d'altérites en fonction des débits révèle qu'il n'y
a pas de relation particulière entre les débits d'exploitation des forages et les épaisseurs
d'altérites. Les épaisseurs d'altérites ayant les plus faibles débits (Q<2m3/h) s'obtiennent à
tous les niveaux. Les forts débits d'exploitation (Q> 4 m3/h) sont fournis par des épaisseurs
d'altérites variant de 11,1 à 99,3 m de façon générale. Aussi, les épaisseurs d'altérites donnant
les très forts débits (Q> 10 m3/h) n'excèdent pas 80 m.
100
• e so • • C: •• • 0
-~ 60 "2 • • • :_;;; 40
~ ·~ .i 20 fr. • • • i • "' 0. • • •QI
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
débit d'exploitation Q(m3/h)
Figure 18: Variation des débits en fonction de l'épaisseur d'altérites
Les couches d'altérites favorisant les plus forts débits en moyenne (16 m3/h) ont des
épaisseurs supérieures à 40 m. Les plus faibles débits ont été obtenus dans les couches
d'altérités ayant une épaisseur comprise entre 25 et 40 m.
Tableau 11: Variation des débits en fonction de l'épaisseur des altérités
Classes Très faible faible moyen fort Très fort
EA 0-10 10-15 15-25 25-40 >40 -- -- -
Effectifs 0 2 13 7 13 --- -- -- ~~
Pourcentage (%) 0 6 37 20 37 -- -- - ---- - -
Débit moyen 5,5 8,24 2,46 16 mJ/h)
42
3.5.5 Arrivées d'eau
Les forages étudiés possèdent au moins une AE, 14 de ces forages ont une deuxième AE, 6
une troisième et seulement 1 à une quatrième AE.
3.5.6 Relation entre productivité et formation géologique
Les formations géologiques rencontrées sont essentiellement des granites, des schistes et des
sables. Les débits moyens fournis par ces formations (tableau 12) sont respectivement de
l'ordre de 0,625 m3/h, 9,9 m3/h et 16,2 m3/h. Le tableau 12 montre que les schistes sont plus
productifs que les granites et que les sables sont les plus productifs parmi ces formations. Le
plus gros débit d'exploitation (26 m3/h) sur les sables se rencontre au Campement N'Dri
Kouadio Bleniakre.
Tableau 12: Valeurs moyennes de débit en fonction de la formation géologique
Formation géologique Débits moyens (mJ/b)
Granites
Schistes
Grès et sables
0,625
9,9
16,2
43
DISCUSSION
La forêt a fortement régressée de 1986 à 2000 (-18,9 % environ). Cette régression est
essentiellement d'origine anthropique (urbanisation, agriculture .. ). En effet, les zones de
cultures/ jachères sont passées de 55,2 % en 1986 à 58,53 % en 2000 et celles des habitats/
sol nu de 11,3 % en 1986 à 13,61 % en 2000.La régression des surfaces en eau avec un taux
d'évolution de -2,38 % peut être due à plusieurs facteurs dont la baisse de la pluviométrie.
Les densités de drainage sont fortes et très fortes à l'Est et à l'Ouest de la zone d'étude. Par
contre, les densités très faibles et faibles se situent dans la zone du barrage d' Ayamé et de la
lagune Aby. Ce qui fait de ces deux zones des lieux de stockage des eaux. En effet, les zones
ayant de fortes densités de drainage évacuent facilement les eaux, alors que celles de faibles
densités de drainage ont tendance à les stocker, favorisant ainsi le développement de plan
d'eau et de zones humides.
La zone d'étude se situe sur les formations cristallines (milieu de socle) et sédimentaires. Les
aquifères sont: les aquifères des altérites issus de l'altération de la roche saine, les aquifères
de fissures créés à la faveur d'événements tectoniques et les aquifères du bassin sédimentaire.
Les formations du sédimentaire, qui sont les grès et les sables, sont les plus productives avec
des débits pouvant atteindre 16,2 m3 /h. En effet, ces lieux sont des milieux continus qui
facilitent la circulation et l'accumulation des eaux.
Le milieu de socle est complexe et l'existence d'un aquifère requiert la prise en compte de
plusieurs facteurs pouvant favoriser l'accumulation des eaux souterraines (Biscaldi, 1968a et
1968b; Engalenc et al., 1978 et l 979 ; Owolabi et al., 1988). Les facteurs sont entre autres
l'épaisseur d'altération et les fractures. En zone de socle, la connaissance du comportement
des aquifères de fissures peut faciliter les prospections hydrogéologiques. Ce qui a justifié
l'étude des fractures. Cette étude montre que les principales directions de fracturations de la
zone d'étude sont d'orientation 40-50 (11 %). On peut donc dire que les fractures du
département semblent être engendrées par le même mouvement tectonique. Cette direction
majeure est différente de celles obtenues par Dibi (2008) dans le département d' Aboisso. Pour
cet auteur, les principales directions de la zone d'étude sont les directions N O - 30; N 90 -
120: N 150- 160. Cela pourrait être dû à la différence des données utilisées.
44
La densité de fracturation est l'un des principaux facteurs qui conditionne la circulation des
eaux souterraines en milieux de socle (Kouamé, 1999). La circulation des eaux souterraines
est donc plus importante au Nord-est et à l'Ouest.
En milieu de socle, les schistes sont de loin les plus productives avec une moyenne de 9.9
m3/h contre 0,625 m3/h pour les granites. La productivité des schistes est due au fait que les
schistes sont constitués en feuillet présentant naturellement des discontinuités favorisant la
circulation et l'accumulation des eaux souterraines. La nature d'aquifère de ces formations est
améliorée lorsqu'elles sont affectées par des fractures. Contrairement aux schistes, les granites
ne présentent naturellement pas de discontinuité. Leur perméabilité est liée essentiellement au
degré de fracturation et à la nature des fractures. L'eau circule dans ces roches cristallines à
travers les réseaux de fractures à fonction drainante. Par contre, Jes travaux de Mangoua
(2013) réalisé sur le bassin de la Baya montrent que les granites fracturés sont plus productifs
que les schistes. Cela pourrait être dû à un colmatage des discontinuités structurales des
schistes du bassin de la Baya.
Dans l'ensemble, la classe de profondeur forte fournie les débits les plus intéressants avec une
moyenne 14,5 m3/h. Aussi, les profondeurs les plus intéressantes restent celles qui oscillent
autour de 50 m. Par ailleurs les résultats des auteurs tels que Dibi (2008) et Bicaldi (1967) ont
montré qu'au-delà de 50 voire 60 m, les venues d'eau baissent.
Aussi, la plupart des forages de la zone d'étude ne seraient pas positionnées sur les fractures.
Ce qui aurait permis d'avoir de fort débit d'exploitation.
45
CONCLUSION
La caractérisation de l'occupation du sol a permis de montrer une régression de 18,9 % de la
forêt et de 2.38 % des surfaces en eau. Par contre on a une croissance des superficies de
cultures et/ou de jachères de 6,03 % et des habitats et/ou sols nus (20,44 %).
Pour mieux connaître le comportement hydrogéologique de la zone d'étude, nous avons établi
la carte des fractures et de densité de fracture. La caractérisation des fractures montre que la
principale direction de fracturations de la zone d'étude est d'orientation N 40-50.
Concernant la caractérisation des aquifères notons que les formations géologiques rencontrées
sont constituées de granites, des schistes et de sables et grès. Globalement, les formations
sédimentaires (sables et grès) sont les plus productives. Les débits rencontrés dans ces
formations vont de 0,1 m3/h à 30 m3/h. Les formations du sédimentaire sont les plus
productives avec un débit moyen 16,2 m3/h. En milieu de socle ce sont les schistes qui sont
les plus productives. La classe de profondeur 40- 70 m est la plus productive avec un débit
moyen 14,5 m3/h.
Au terme de cette étude. nous pouvons dire que le département d 'Aboisso présente
d'importantes ressources en eau souterraines.
PERSPECTIVES
Cette étude sur la mobilisation des ressources en eau dans la région d' Aboisso ouvre plusieurs perspectives :
-l'estimation avec plus de précision des proportions des différentes classes
d'occupation du sol (forêts, habitat, sol nu, eau) par l'utilisation des images satellitaires de
très haute résolution (Ikonos et Quickbird par exemple) couvrant la zone d' Aboisso;
-l'utilisation d'autres méthodes d'analyse statistiques dans la recherche de liens entre
la profondeur des forages et l'épaisseur des altérites (par exemple la méthode ACPN) ;
46
-I'étude d'autres paramètres tels que la transmissivité, le débit spécifique et le niveau
statique des forages afin d'approfondir les connaissances sur le fonctionnement des différents
aquifères;
-Ia détermination de la lame d'eau infiltrée sur la zone d'étude à l'aide de modèles
hydrologiques (GR2M, CEQUEAU, HYDROTEL. .. ).
47
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ANNEXES
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ANNEXE 1 : Relevés pluviométriques de 1995 à 2002 sur le CBC de Sanhouman