“Quantitative and qualitative assessment of groundwater resources in lakes’ region (centre of Côte d’Ivoire): Hydrogeology and hydrochemistry of heterogeneous aquifers of Yamoussoukro and Tiébissou districts”
Évaluation quantitative et qualitative des ressources en eaux souterraines de la région des Lacs (centre de la Côte d’Ivoire) : Hydrogéologie et Hydrochimie des aquifères discontinus du district de Yamoussoukro et du département de Tiébissou.
Résumé
Yamoussoukro and Tiébissou districts in the lakes region underwent the perverse effects of the
climatic variability’s raised in West Africa. Its impacts on the quantitative and qualitative
groundwater resources and the land cover conditions are unknown. In this area, where
agriculture is the main economic activity, the only available sure water resources for food and
drinking water of the farming populations are those of the alterites and cracks aquifers. The
present survey aims therefore to a better knowledge of these aquifers at the qualitative and
quantitative level. In this way, many techniques’, among which, hydoclimatology, land cover,
hydrodynamic, hydrochemistry and waters quality have been used.
The survey of the dynamic spatio-temporal of the rain has discovered a gradient of SW-NE
direction of rain-fall in constancy variation in the sense of decrease in the area. The hydrologic
deficit is 38.8% with very ominous effects noted to the level of the hydroelectric facilities. The
volumes mobilized by the aquifers of the Kan are estimated between 0.048 and 0.491 km3 with
0.158 km3 as average. These volumes are weak and show a decrease of the groundwater
reserves.
Satellite images (TM and ETM+) diachronic analysis has found the evident space-time
modification of the land cover. This is situated by the decrease of the savanna raised to the profit
of naked soils or damaged and the farms. The increase of forest is notice. The zone is also
marked by the falling percentage of water keeping and that explain an important anthropization.
The hydrodynamic parameters of aquifers are spread most of time on four sides presenting
strong heterogeneous aquifers. The transmissivities vary from 1.15 10-6 to 4.48 10-5 m2/s with an
average of 4.95 10-5 m2/s. Specifics capacity evaluated vary from 0.008 to 2.03 m2/h/m with 0.19
m2/h/m in average. The permeabilities are situated between 1.54 10-8 and 1.87 10-5 m/s average
of 1.35 10-6 m/s. An empiric relation of shape power between the transmitivity and the specific
capacity with a well coefficient decrease (R2 = 0.8) has been determined. It permits to estimate
the transmissivity values where they make defect in forecasting of survey hydrodynamic
modeling. Cartographied lineaments in this area have as main orientation N-S with secondary’s
orientations N90-100, N20-30, N40-50, N60-70, N85, N140 and N150-160. The calcic
bicarbonate facies is common to most waters in the Region des Lacs sign of a hydraulic
continuity. Waters have been mineralized in average with some tops values of 1097 μs/cm in the
cracks and 1285μs/cm in the alterites. That mineralization of water is acquired by acidic
hydrolysis of minerals of the cashing rocks after the infiltration of rain water enriched in CO2 of
soil. Waters are recent and evolve in a system opened to the CO2 of the atmosphere of the soil.
Concerning the qualitative levels, waters are chemically acceptable for human consumption
comparing to the WHO’s norms. However some points of water deserve a particular attention,
because they have holding in nitrate and in iron overcoming WHO’s norms. This chemical
pollution of nitrate is from anthropogenic.
Le district de Yamoussoukro et le département de Tiébissou dans la Région des Lacs
subissent les effets pervers des changements climatiques relevés en Afrique et en Côte d’Ivoire.
L’influence de ces changements sur la quantité et la qualité des ressources en eau et le mode
d’occupation du sol est encore mal connue. Dans cette zone où l’agriculture est la principale
activité économique, les seules ressources hydriques sures et disponibles pour l’Alimentation en
eau potable des populations rurales sont celles des aquifères d’altérites et de fissures. La présente
étude vise donc à une meilleure connaissance de ces aquifères au plan quantitative et qualitative.
Pour ce faire, plusieurs techniques, parmi lesquelles, l’hydroclimatologie, l’occupation du sol,
l’hydrodynamique, l’hydrochimie et la qualité des eaux ont été utilisées.
L’étude de la dynamique spatio-temporelle des précipitations a mis en évidence un
gradient pluviométrique de direction SW-NE. Celui-ci est en constance variation dans le sens de
la baisse pluviométrique dans la zone d’étude. Le déficit hydrologique est de 38,80% avec des
effets très néfastes relevés au niveau des installations hydroélectriques. Les volumes mobilisés
par les aquifères du bassin du Kan sont faibles. Ils sont compris entre 0,048 et 0,491 km3 avec
une moyenne de 0,158 km3. Ces volumes traduisent une baisse des réserves en eau souterraine
des aquifères. On a pu observer au cours des années 1980 et 1985 des pics qui se sont traduits au
niveau des coefficients de tarissement par une baisse.
L’analyse diachronique d’images satellitaires (TM et ETM+) a mis en évidence une
modification spatio-temporelle de l’occupation du sol. Cette dynamique est marquée par la
régression de la savane arborée au profit des sols nus ou dégradés et des cultures. Parallèlement,
on observe une progression de la forêt. Les coefficients de rétention calculés sont faibles et
rendent compte d’une forte anthropisation de la zone.
Les paramètres hydrodynamiques des aquifères sont très dispersés et s’étendent en
général sur quatre ordres de grandeurs. Cette forte dispersion rend compte de la forte
hétérogénéité au niveau des aquifères discontinus. Les transmissivités varient entre 1,15 10-6 et
4,4810-4 m2/s. avec une moyenne de 4,9510-5 m2/s. Les débits spécifiques évalués varient de
0,008 à 2,03 m2/h/m avec une moyenne de 0,19 m2/h/m. Les perméabilités déduites sont
comprises entre 1,54 10-8 et 1,87 10-5 m/s une moyenne de 1,35 10-6 m/s. Une relation empirique de forme puissance entre la transmissivité et le débit spécifique avec un bon coefficient de régression (R2 = 0,8) a été déterminée. Elle permet d’estimer les valeurs de la transmissivité là où elles font défaut en prévision d’une étude de modélisation hydrodynamique.
Les linéaments cartographiés dans la zone ont pour direction d’orientation majoritaire N-S avec
des directions secondaires N90-100, N20-30, N40-50, N60-70, N85, N140 et N150-160.
Le faciès bicarbonaté calcique est commun à la plupart des eaux souterraines de la région
des Lacs, signe d’une continuité hydraulique des aquifères. Les eaux présentent dans leur
ensemble une minéralisation moyenne avec des valeurs extrêmes de 1097 μS/cm dans les nappes de fissures et 1285μS/cm dans celles des altérites. Cette minéralisation eaux est acquise par hydrolyse acide des minéraux des roches encaissantes après l'infiltration des eaux de pluies
enrichies en CO2 du sol. Les eaux sont récentes et évoluent dans un système ouvert au CO2 de
l’atmosphère du sol. Elles ont une bonne vitesse de circulation caractéristique de la bonne
perméabilité des aquifères. Au plan qualitatif, les eaux sont chimiquement aptes à la
consommation humaine par rapport aux normes OMS. Toutefois, certains points d’eau
présentent des teneurs en nitrates et en fer dépassant la norme OMS. La pollution due aux
nitrates est d’origine anthropogénique tandis que l’excès de fer dans les eaux est d’origine
géologique et est lié à une minéralisation naturelle des eaux.
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Origine :
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