UNIVERSITE CHEIKH ANlA DIOP DAKAR

FACULTE DES SCIENCES

DEPARTEMENT DE GEOLOGIE

D.E.A. DE GEOLOGIE APPUQUEE

MENTION : Hydrogéologie

ETUDE HYDROGEOLOGIQUE DE L'AQUIFERE SUPERFICIELDE LA VALLEE DE BAlLA (BASSE CASAMANCE) :

BILAN HYDRIQUE 1987-1988

Présenté par Raymond MALOU

Le 24 juillet 1989 devant le jury :

MM: O. DIAJ. MUDRYJ.LSAOSL.. ROUQUETA FAYEC.B. GAYE

PrésidentRapporteurRapporteurExaminateurExaminateurExaminateur

Avec la collaboration de l'ORSTOM

11111

DEDICACE

1111111111111111

A JeaY"1 MALOU et AY".gél iqllemère, VOLIS qlli êtes les témoiY"lspeY"lse cà VOllS.

MANDIOUBANE,de t aY"lt de

Ch el"S pèl"eSC'llffl"aY"lces,

etje

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AVANT-PROPOS

Nous ne saurons entrer dans le vif de ce sujet sans diretoute Y"lc.tre recc'Y'lY'IaissaY'lce à l' DRSTDM pc.ur avcdr accepté decC'Y'ldui re ce travai l à terme à Y'.c.tre décharge. SaY"s cettegraY',de géY',érc.sité, ce travail Y',e serait pas Lme t~éalité daY"sles délais escomptés.

Nous tenons à remercier tout particulièrement Monsieur B.Dalmayrac, Directeur de l'DRSTOM, pC'Llr la bieY',veillaY',ce qu'ilnOLIS t émc,i gY'lée eY'1 accept aY'lt Y',otre demaY'.de de st age et eY',autorisant notre participation aux mutiples tournéeshydrologiques en Casamance.

A JeaY',-Luc SADS Y'.ous disc.Y'.s (,;erci pc.ur la cC'Y',dLlite deces travaux, merci pour cette rigueur d'esprit et cetteindulgence caractéristiques des grands pédagogues sanslesquelles ce travail ne serait pas ce qu'il est aujourd'hui.Nous avions toujours eu l'impression d'être sur la bonne voieou en t C'Llt cas, de ne Y"lC'us eY', êt re pas trop é l cd gY'lé pendaY'.tque déjà, oY'. Y"lOUS y rameY'.ait de très loiY'.. La dimeY',sionhumaine a toujours son mot à dire dans le succès intellectuel.

Nc,tre peY'.sée Y'I' a pas pu s'empêcher de se tc,urY'ler versJ.J. COLLIN iY'.itiateLlr de ce travail aLI.jc,urd'hui abseY'.t maisprésent par l'aboutissement de l'oeuvre entamée. Que nosremerciemeY'.ts lui parvieY'lY'IeY'.t UY'•.jc'Llr CI':I qu'il se trc'Llve àtravers le monde.

A Monsieur J. MUDRY, son successeur à la tête de ce DEA,nous disc,Y"s aussi merci pour Y'.C'LIS avoir mis sur la peY'.te etsuivi avec intérêt notre évolution. Au début, nous ne savionspas quel bc.ut teY'lir, aujc1urd'hLti, c'est chose faite. RieY'. Y',evaut cette richesse.

A MC'Y',sieLlr OusseYY',clu DIA, Chef du Départer.leY',t deGéologie, nous disons également merci. L'ardeur avec laquellevous vous battez pour la promotion des étudiants dans ceDépartemeY'lt trahit votre modestie eY'. sClulevaY'lt Lm ccdY'. devoile sur vos qualités de coeur.

A Monsieur ROUQUET, Assistant au Département de Géologie,nc.us adressc.Y"s Y'.c.tre recoY"Y',aissaY'.ce pc.ur les cC'Y'.sei Isprodigués et l'iY'.térêt maY'dfesté pour ce travail. Même si lapiézc.métrie n'est pas abc,rdée daY'.s ce dc,cLlmeY'lt, le sC'Llci de larigueur scientifique demeure un acquis fondamental.

A MC'Y'.sieur Abdc'LIlaye FAYE, AssistaY'.t au DépartemeY'.t deGéologie, nous adressions nos remerciements pour la formationassurée à l'AEA, maillc.Y'. impc.rtaY'lt daY'.s l'assimilatic'Y'I de cesproblèmes de bilan dont nous parlons aujourd'hui.

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A MClr,sieur Yanrl LE TROQUER rlCILtS avclr,s été séduit parcette grande disponibilité et cette gentillesse toujoursréitérées, toujours prêt à servir et à aider. Soyez-enremerc i é.

A Messieurs Bara DIAKHATE et MANE de la DEH, MClLtrldclrNDIOUM et Victor NKAYE de la DER nous témoignons notregratitude pour les services rendus, l'ouverture d'esprit et lagrande dispc.nibi1ité les précieux dc.cmnents nccus c.nt étéd'un grand apport.

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A Monsieur Honoré DACOSTA : nous avons suivil'adresse avec laquelle l' expérierlce de l' a:i:nérlcltre dispc.sitic.r,. Qu'il nC'Lts scrit pet~mis

ma i rit erlarit.

aveca étéd'erl

bClnheLtrmise àpar.1er

A Messieurs Amadou NDIAYE CISSE <Cartographe>, Pierre T.SOSSOU <Secrétaire Dactylographe>, Pape NDIAYE <Reprographe>nous disons merci pour la mobilisation spontanée autour de lafinition de ce travail.

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A MClrlsieLlr Bakary DANFANClus nous sc.uvierldrccns erlcc.recampagne au cours desquels seulpermis d'en venir à bout.

infatigable hc.mme de terrail"l.1c1ngternps de ces deux rncri s del'amour du travail bien fait a

tClUS mes arnis : MClussa SALL - Nacia DIOMPI- Jear,-LoLtis ORPAMY - A1airl DIOUSSE ; à toustous ceux qui ont partagé les moments sombresfait la preuve d' Ltri attacherner,t il"ldéfectib1el'amour du prochain, je dis merci du fond du

Erlfi 1"1, àTh éo ph a l'le SENEmes frères et àde cette vie etque seule dictecc·eLtr.

A tout le personnel de l'ORSTOM qui nous a accepté lesbras ouverts, nous disons encore merci.

1

11

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-1-

1 N T R 0 DUC T ION

La vallée de Baïla a fait l'c.bjet d' llYle étude hydrolc.­g i q ue eYI 197'3/1 '380 par l' DRSTDM (GALLA 1 RE R., 1 '380 > da YIS 1 ecadre d'une convention signée avec la Société Louis Berger In­ternational intitulée «Programme de Développement de la Valléede Baïla en Basse- Casamance». A la fin de cette convention unprogramme de recherche DRSTDM propre poursuivit, dans larégion, l'étude des paramètres hydrologiques et hydrochi­miques.

EYI 1 '386, ce programme est complèté par l' ét ude des eauxsouterraines sous la direction de Jean-Luc SADS.

Le présent mémoire voudrait, en traitant les données hy­drogéologiques recueillies au cours des deux dernières annéesd'observations (1987/1988>, apporter sa contribution à cet ef­fort de recherche.

Les nappes phréat iques peu profondes des zc.nes tropicales àtendance semi-aride sont directement soumises àl'évapotranspiration. Ce phénomène signalé à plusieursreprises par des travaux effectués sur la Casamance (LE PRIOL,1'383> pose d'énormes problèmes daYls les opératic1Yls de bi larrshydriques. L'inadéquation de la théorie classique du bilan deThorYlthwaite se fait seYltir lc.rsqu'c.rr cherche à dresser unbilarr basé sur ladite théorie tout eYI le cOYltrtnay,t par liYI

suivi minutieux de la recharge.

111111

Il est important toutefois de préciser queproposée daYls ce dClcumeYlt l'l'est qu' li YI déb'.lt deli YI prc1blème d'uYle impc1l"tarlce majelll"e dC'Ylt lesloin d'être cernés par la présente étude.

la démarchel'"'éflex iOYI surCOYlt Clurs SOYlt

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Nous proposons un plarr de travail en deux parties:

- Une première partie descriptive consacrée aux caracté­ristiques du milieu rraturel et aux facteurs du climat

UYle dellxième partie l"elative à l'aYlalyse dll cc.mpcerte­ment de la nappe superficielle avec proposition d'un bilarr hy­drclgéc.l ceg i que.

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PREMIERE PARTIE: LE MILIEU NATUREL ET LES FACTEURS DUa...1MAT

1 - LE MILIEU NATUREL

1 - Situation géographique de la zone d'étude

La ZCll'le d'étude (fig.1) corlcerr,e trcds bassirrs versarltsdont le principal est celui de Baila qui couvre une superficiede 1634 km2, un périmètre de 200 km et se lc.cal ise erltre12°47' et 13°13' de latitude Nord et 15°55' et 16°32' de lon­gitude Ouest (OLIVRY J.C., DACOSTA H., 1984). Il est situé el'.Basse Casamance mais empiète légèrement le territoire gambienall Nccrd. Au Sud, le bassin versarlt du marigot de Bigrlccrla pro­longe la zone d'étude jusqu'à 12°40' de latitude Nord. Au Sud­Est, 1 e pet i t bass in d II mar i got de Di ango se ci rcc.rlscr i t darlsle cadre géographique ainsi délimité.

2 - Contexte géologique de la région

La Casamarlce (fig.2) fait partie d'llY"l grarld bassirl sédi­mentaire, le bassin sénégalo-mauritanien dont la formation re­monte au précambrien (ROY J., ELOUARD D, 1965). A cetteépoque, des rllccrltagnes sllt~girent à l'Est du Sérlégal à partird'un géosynclinal, montagnes dont les vestiges constituent denos jours le socle précambrien métamorphique et granitique duSénégal-Oriental.

Au primaire, la mer occupe le Sérlégal et la Mauritarlie,un géccsyr, cl i rial apparaît à l'Ouest du socle pt~écambrierl etllrle cccmpressiccr. prc.vc,que la surrect iccn d'urie rlccllvelle chaîrlemc.rltagrleuse primaire métamc.rphique, déversée de l'Ouest versl'Est. Cette chaîne limite ainsi à l'Est llY"l bassirl: le bassirlsénégalo-mauritanien qui s'étend de la Mauritanie à la Guinée­Bissau.

Au sécclrldait~e, la mer qui s'était t~etirée jusqu'all Jut~as­

sique envahit de nouveau le bassin de manière progressived' Ollest erl Est. Les dépôts, calcaires très épais à l'Ouest,deviennent gréseux et peu épais à l'Est.

A la fin du Crétacé, se déposent des sables du Maestrich­tierl dorlt l'épaissellt~ peut atteir,dre 500 rr, au centre du bas­siri. ALI début dll Tertiait~e, la mer C1ccllpe toUjC'llt~S le bassir,

- - - - - - - - - - - - - - - - - _.- . __ ..- -

\15.• d,J

10.

NORD

6O.1

7-._.

FIG. 1

fÇ1'lltE, ·Dl. SlrUAnc:)N\~DES;;Jl~f.~~

V·ERSANT·S OE LA~~ONE·IK.tl~9Ir.~~

- - - - - Limita du Batsln venant .... Point culminantL. ----J

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• ./ GUINÉE BISSAU./

GAMBIE

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1 1TOUKARA 1\ .,

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OLlGO·MIOCENE ?

(+~OCENE SUP.?l

~OCENE

PAL~OCENE

MAESTRICHTIEN

C.T. =QUATERNAIRE + MIOC.PLIOC.

[ ZONE AQUIFERE

".

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NeF 2

FIG:]l COUPES GEOLOGIQUES DES FORAGES pnROllER.S

l:CHELLE : 1,'5800

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et dépc1se successi vemerltdes ca 1ca ires pa 1 éocèrles, desinférieur et moyen.

sur les sables maestrichtiens,marries et arg i les de l' EClcèrle

Au cours du Miocène, des sédiments argilo-sableux de 50 à150 m de puissance se déposent sur l'ensemble de la Basse-Ca­samarlce. A cette même péric1de irltel"~vierlt Lme importarlte phasetectonique cassante dont les réseaux de fractures vont forte­ment influencer l'hydrographie de la région.

Après la l"~egressiorl qui a SLI i vil e Miclcèrle, il se dépc1seurl séd i merlt détr i tique correspc1rldarlt au CClrlt i rlerrtal t ermi rial.Ce sédiment est composé de grès argileux bariolés interstrati­fiés de cCluches d' arg il e. Ces mat él"~ i aux sera i erlt clr i g i ria iresdes régiclrls plus élevées à l'Est du bassin (Fouta-D,jalord etse seraient déposés sous l'action d'un climat tropical à ten­dance subaride (VIEILLEFON J. 1977). L'origine continentale deces sédimer,ts est cependarlt CClrl testée par certairls auteurs(FLICOTEAUX R. et al., 1974). Les dépôts dLI Corlt irlental tenl1i­nal ont été modelés en glacis au cours d'une période aride, ily a un demi million d'années (MICHEL P., 1973).

111111

Al' EClcèrledans deux golfes

sLlpérieLlr, la( l' Lm à Dakar,

mer se l"~et i l"~e ma i s pel"~s i st el'autre en Casamance).

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De l'avis de plusieurs auteurs (VIEILLEFON J, 1974, KALCKY, 1978; SALL M, 1982; MARIUS C, 1984; PIMMEL A, 1984) le qua­ternaire, particulièrement l'Holocène moyen (Nouakchottien)prit une part importante dans l'évolution géologique du milieuestuarien de la Casamance.

Le Quaterrlaire récerlt est surtout marqué par les varia­tions du rliveau rl1arirl et par les charlgemerlts climatiques. Apartir de 30 000 BP débute Lme ir'lpCIl"~tarlte regl"~essiclrl rllarirle.Le niveau marin atteint sa cote minimale : -120 m entre 20 000et 17 000 BP (maximLlrI1 glaciaire du WUl"~m). Durarlt cette pé­riclde, la Casamarlce erltaille proforldémerlt sorl lit, le climatdevierlt aride et les grarldes dLmes clgccl ierlrles erlvah isserlt lama,jeure partie du Sénégal (18000 - 15000 BP).

A partir de 14000 BP, intervient une deuxième phased'entai Ile appelée phase de recreusemerlt des vallées (MICHELP, 1973). Les vallées s'enfoncent «en doigts de gants» àl'intérieur, disséquarlt les plateaux. Le rlÎveaLI marirl étaitencore bas et le cl imat semi- aride, avec un cClLlvert végétallimité. C'est vers 12000 BP, après une très rapide remontée duniveau marin, que le climat devient de plus en plus humidece qui va permettre la rubéfaction des sables dunaires et dessols ferrallitiques.

Apl"~ès 8000 BP, rlclLlvelle grarlde phase de trarlsgl"~essiorl

la mer envahit l'estuaire de la Casamance en formant une ria.Le rlÎveaLI mal"~irl atteirlt sorl rlÎveaLI actuel vel"~S 7000 BP. Latransgressic1n cClrlt inue vers 5500 BP, le rlÎveaLI mal"~irl atteirltsa cote maximale de +2 m à +2,5 m <transgression nouakchot

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tienne). La mer envahit l'estuaire de la Casamance.jusqu'à DiaY"la Malat~i (SALL M, 1'382). La mise eY"1 place desgrandes unités géomorphologiques caractéristiques del'estuaire de la Basse Casamance relève de cette périodecomprise entre le Nouakchottien et l'actuel. Au maximum de latransgression, vers 5500 BP, la mer pénètre dans la zonedéprimée de la Basse- Casamance qui était alors un golfelargement ouvert sur l'océan. Le comblement actuel de la bassevallée est attri bLlé à la traY"lsgressic'Y"1 Y"lcluakchc,tt ieY"IY"le avecune sédimentation essentiellement marine .jusqu'à 4000 BP. Verscette période se sont formés les cordons sableux anciens(gr~ce à la dérive littorale Nord-Sud) qui ont progressivementfermé le golfe de la Casamance.

La sédimentatic,Y". mariY"le est alors relayée par LIY"le sédi­meY".tatioY"1 de type lagLIY"laire à l'arrière des cClrdc'Y"ls sableux.Vers 3000 BP, la progression des cordc'Y"ls 1 i ttclraLlx est telleque le golfe se présente sous la forme d'une l~gune avecd'épais dépôts vaseux o~ la mangrove peut se développer inten­sément (KALCK Y, 1'378).

Enfin, vers 1500 BP, la Casamance prend une allure compa­rable à l'actuel. La fermeture du golfe par les cordons litto­raux entraine la diminution des apports marins et provoque unralentissemeY"lt de l'évciluticin morphologique. Cet~taines unitéstelles que les tannes apparaissent à l'arrière des mangroves àla faveur d'un climat sec qui conduit à la dernière transfor­mation importante du paysage. Notons que cette version del'évolutioY"1 géc.mc,rphc.logique de la Casamance attribuaY".tl'essentiel de l'alluvionnement au Nouakchottien est remise encause (VIEILLEFON J, 1'377) il ressort de ses travaux que lecomblement de l'estuaire est relativement récent. D'après desobservations en Mauritanie, ce Y".'est pas avant 4800 à 4200 quela mer est devenue assez agitée pour provoquer la formation deflèches littorales importantes susceptibles de barrer lesgc,l fes Y"loLlakchclt t i eY"ls (HEBRARD, 1 '372). SUt~ 1a base d Lt rapprc.­chement des ~ges de deux échantillons enfouis sous des tanneset de la profondeur à laquelle ont _té prélevés les ob.jets da­tés, VIEILLEFON (1'377) estime que la dernière phased'alluvionnement s'est développée il y a environ 2000 ans.

3 - Géomorphologie actuelle de la zone d'étude(MICHEL P, 1960)

Le t~el ief est plat ne dépassaY"lt que très raremeY".t 30 md'altitude. Il est constitué \fig.3_)de bas-fonds, de versantscomposés et de plateaux.

1111

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3.1 - Les bas-fonds

Ce SCOY,t les ZC'Yles basses, aquatiqlles et serni-aquatiques(fi g. 4) , de séd irney,t at i CIYI fI LIV iCI-mari Yle t~éceYlte. OYI y di s­tingue un bas-fcond rnaritirne et un bas-fcond ncon maritirne:

- Le bas-fcond rnaritirne Constitué de la partie aval desbas-fclnds scoumise à l'iy,flueYlce de la marée. Il est fait devases ncoires argileuses dans les lits des marigcots et latéra­lemey,t sur toute la ZC'y,e d'exteYlsic'n de la marée. C'est lazcone de mangrove et de tannes plus ou moins vifs.

111111

- Le bas-fcond non rnaritime : C'estde l'.iYI flueYlce rnaritime. Les sols SCIYltvent arnénagés en rizières.

3.2 - Les versants composés

le bas-fond arncont horslimonco-sableux et sou-

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Situés eYltre les bas-fcly/dstuent une zone de transiticon. Ongiques, de tert~asses ernbc,îtées,altitude approxirnative.

et l es plateaux, ils CCIY/St i­Y ncote trois unités morpholo­classées eYI fcoYlctioYI de leur

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- La terrasse marine des deux rnètres Elle est la plusrécey,te sitLlée aLlX abclrds immédiats des bas-foYlds. Elle estformée de colluvions provenant des parties plus hautes et estoccupée par les rizières.

- Les terrasses rnarines des 2 à 5 rn : elles sont de sédi­rnentation antérieure à la précédente ·et sont faites de sablesmariYls blaYlcs avec LI y, peuplerl1eYlt de palmiers à l'hllile et dekapokiers.

111111

- TerrasseCOY,t act directcOLlleur beige,vial, de mil et

marine de 10 fil : Elle estavec les plateaLlx. Faiteelle constitue la zone ded'arachide.

la plus ancienne ende sables mariy/s decultllre de riz plu-

---------------------ZONE DE PLATEAU ZONE DE VERSANT--------- ....-------- ----- - ------ -_.- -- --

ZONE DES TERRASSES ~ BAS·FONDS--- -- -- ------------- I~ ------------

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Formations coIh,lviO;f"llires

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Cujr~ 'at6ritiquJ,

ArgUes jaunes IimoneuMS

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( o'aprM; Tr.~"" de ~;AU~u;N:,.I'r~"I"'Q)

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GAMBIE

SÉNÉGAL

15' 55

8

1Km

15' 55

LÉGENDE

Zone d'inondation et devalieres périodiquementenvahies par la mar"

Ordre 1

limite de IOUS bOnin nonsoumis à l'influence de lamar.e

Limite du banin

..!

o1

BAïLA

- Ordre3

ALLAKOUNDA

---------------------

••••••••••• Ordre 2

DEMARIGOTDU

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(R. GALLAIRE Juillet 1980)

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VERSANTBASSINDURÉSEAULE

11'32

16' 32.------.-----------------_._---- ----_._----_----.:_-----------------,---------;U'1J13'

13

12'41

11111111111

-10-.

3.3 - Les plateaux

Ce SC'Y"lt des buttes du COY"ltiY"lental termiY".al forrnant desinterfluves sinueux ou circulaires. Ils dominent l'ensemble durelief avec des sols formés de sables rouge-vif plus ou moinsindurés, d'aspect gréseux, généralement recouvert par un rema­niement superficiel sableux du fait de l'érosion.

II - LES FACTEURS DU CLIMAT

La zone d'étude n'a pas fait l'objet d'un suivi climato­logique. Cc.mpte tenu de l'hc.mogéY".éité climatiqlle de la BasseCasamaY".ce <Brunet-Moret Y, 1970) Y"ICIUS avc'Y"ls utilisé les para­mètres climatiques de la station de Ziguinchor pour caractéri­ser notre zone d'étude.

1. La température

II l', miY"rimum d'eY".viroY", 23':'C eY"ltt~e Décembre et JaY",vier etmaximum d'environ 28, 5°C entre Mai et Juin.

1987 enregistre llY"le légèt~e. hallsse des valeurs rnaxi­males, alors qu'en 1988 on note une diminution de ces maleurs.

On remarque une similitude des valeurs à quelques diffé­reY".ces près:

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Nous pt~éseY",tc.ns

suelles à la station1951-1979.Nous avonseY"I 1987 et 1988.

(t ab 1. 1) 1es t empérat ures fIloyeY"'Y"les meY"I­de Zigllinchc.r calculées sur la période

i l'Id i q ué éga 1emeY"lt 1es moyenY".es t~e 1evées

111111

2. Les vents

Les vit esses rnoyeY"IY"les meY",sueIles d II veY".t à Zig II i nchot~(tab1.2) soY",t relativemeY",t faibles. En 1987 le r'laximum moyeY".meY",suel est eY"lregistré au mois de Mai (1,72 mis). El" 1988 lemaximum se situe en Janvier <1,83 mis). Mais des pointes ins­tantanées peuvent atteindre 25 mis ( Diop M, 1977).

111111111111111111111

-11-

J F M A M J Jt A S D N D

1 2~.1 25.7 27.0 27.8 28.2 28.2 26.9 26.~ 26.7 27.~ 26.8 24.2

2 23.~ 25.0 26.7 27.5 28.6 28.5 28.0 26.8 27.0 27.3 26.6 2'+.3

3 23. ~ 26.0 26.8 27.3 27.5 27.8 27.0 26.2 26.7 27.6 26.1 23.5

Tableau 1- TeMpératures lIO)'ennes lIEn5uelles 195111979 (1), 1987 (2) et 1988 (3).

J F " A " J Jt A S 0 N 'D

1 0.91 1.19 1.47 1.61 1.72 1.19 0.75 O. 72 0.61 0.68 0.66 1.39

2 1.83 1.64 1.57 1.65 1.80 2.W 1. 1 0.64 0.71 0.60 0.73 0.96

Tableau 2 - Vitesse MOyenne du vent (./5) ~ Ziguinchor en 1987 (l)et 1988 (2).

3. L'humidité relative

Toujours à la station de Ziguinchor, nous présentons(tabl.3) les humidités relatives moyennes mensuelles.

J F " A M J Jt A S 0 N .D

1 57.2 56.2 53.5 58.1 64.7 72.3 81.3 84.0 82.5 78.6 70.5 62.9

2 62.7 54.8 53.~ 64.5 71.9 77.~ 81.0 85.~ 85.0 81.~ 71.0 57.2

3 ~9.8 53.7 60. 7 62.5 66.7 75.4 82.9 88 86.8 82.8 73.5 56.5

Tableau 3 - HUlidité relative lOyenne lIEn5uelle à Ziguinchor: 1951/1979(1), 1987(2) et 1988(3)

-12-

5.1 Situation pluviométrique de la zone d'étude

5. La pluviométrie

4. Insolation et évaporation Piche

la durée mc.yeY"me jourY".al ièrel'évapc,ratic'Y"I Piche meY"lsLte1le

J F M A M J Jt A S 0 N D

Insol. 1987 8.2 8.4 9.4 9.1 7.4 7.5 7.4 6.0 6.3 7.9 8.6 7.91988 7.8 6.0 8.3 8.5 9.5 7.8 4.9 4.6 6.3 8.9 8.9 8.4

Piche 1983 111 124 165 106 93.1 66.9 51. 9 31. 3 30.1 39.3 59.1 1091988 141 138 130 129 98.9 63.3 43.4 22.1 26.9 45.6 67.2 114

De 1980 à 1986, le déficit a atteint 30 ~ de la moyennei nteraY"muelle ( SAOS J-L., DACOSTA H. et ~., 1987>.

Depuis 1968, le climat de la zC'Y"le iY"ltet~trc'picale est ca­ractérisé par Lm grave déficit plLtvic.métrique particulière­ment ressenti dans les pays sahéliens. Pour ce qui est de laCasamaY"lce, notammeY"lt du bassiY"1 versaY"lt de Baïla, l'aY"lalysedes mc.yeY"mes mc.b iles décenY"la l es, au regard de la fIlc,yeY"IY".e i Y",­

terannuelle calculée sur l'échantillon total des stations«IC'Y"lgLte durée», fOY"lt t~essc.rtir (tab1.5>, à l'exceptic.Y". de ladéceY"mie 1957/1966, LtY'le dimiY"ILttioY"1 de plus eY"1 plus croissaY'ltede la pluviométrie.

Tableau 4\ - Durée llOyenne journalière (heures et 1110) et Evaporation Piche lIensuelle (m) à Zi­guinchor.

SC.y",t COY"lsi gY"lées (tabl.4>meY"lsuelle de 1'iY".sc.latic'Y"1 etpour 1987 et 1988••

111111111111111111111

111111111111111111111

-13-

5.2 - Pluviométrie des années 1987 et 1988

5.2.1 - L'hivernage 1987

Il s'est étendu de Juin à Octobre soit une durée de cinqmcci s ( t ab 1 • 6) •

Pluie inter 1957-1966 1967/1976 1977/1986 ft 1980/1986annuelle

Stations - - - - - - - - - - - - -PA hm) Pal P/PA (,:) P.- P/PA (,:) Pa P/PA (,:) P.- P/PA (,:)

Ziguinchor 1't59 1497 102.6 1~ 89.3 107.2 73.5 1032 70.71918-1986 1. :-- --

Bignona 1 1195 1't07 117.7 1121 93.8 "949 79.4 890 74.51 1954-1986 11 ~.

IDiouloulOU '1 1250\ 1465 116.8 1163 92.7 940 r 7S '887 ' 70.71937-1986 1l' .

:lmr .~ r~15 106.9 1008 88.7 951 ! 83.7 '927 81.6l ,1944-1986 1 ..,

1,

l '

Tableau 5 - PluviOMétrie aux stations longue-durée.

PA : moyenne interannuelle

P : moyenne décennale

5.2.1.1 Pluviométrie annuelle.

La répartition spatiale (fig. 5) montre un pÔle de fortepluviométrie à Ba~la au Sud-Ouest et un pÔle de faible pluvio­métrie all Slld-Est à Sirldiarl. Partc'llt ai lIeurs, la plllvic.métriedimirille glc,balemerlt dll Sud au Nord. La meilleure t~épartiticln

temporelle se situe' tC1ujc1llrs all Sud-Ouest avec plus de 60jours de pluie (75 j) à Tendouk.

)

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

limite du bassin

LÉGENDE

Cours d'.au

". '

13

GAMBIE

SÉNÉGAL

15· 55

Isohy.'.s

Fronti.r.

.1227

----../ 90 0-.....-

DEMARIGOTDU

16· 32

FIG. 5' CARTE DE REPARTITION

SPATIALE DE LA PLUIE EN 1987

\J"13

111111111111111111111

-15-

Nbre. Maxi.u.s journa-Stations J J A S 0 Total de j. liers et dates

Alakounda 228.7 390.7 151.2 51 821.6 41 23/08/87 = 85.

Toukara 143.9 180.5 487.8 172.9 22.3 1007.4 54 23/08/87 =133 •

Djibidione 117.2 156.8 479.9 247.5 50.5 1051.9 46 29/09/87 = 72.

Baila 223 198 629.5 237 62 1349.5 58 30/08/87 =108 •

Diouloulou 165.6 149.8 423.3 179.6 58.2 976.7 68 23/08/87 = 91.s..

Bignona 228.1 187.1 606.5 200.5 66.5 1288. 7 68 23/08/87 = 96.

Sindian 118.4 136.6 432.3 194.7 32.5 914.5 60 05/08/87 = 90.

Tanghol'Y 216.1 198.1 485.3 250.1 n.4 1227 . 69 30/08/87 = 81 •

Tendouk 161.8 212.8 545.4 228.4 143.6 1292 75 30/08/87 = 83.3u

Kartiak 157 188 490 200.6 94 1129.6 63 30/08/87 =126 •

Badiana 178 174 548. 7 302.8 63 1266.5 59 23/08/87 = 96.

Oulallpane 106 214 410 190 43 963 55 01/08/87 = 74.

Tableau 6 - Distribution Mensuelle des précipitations en 1987.

Au ~~ega~~d de la fl1eoyenr,e ir,terar,r'llelle, la plllvieornét~~ie de1'387 reste déficitaire avec -22,4 " à Dic'llloulc'll, -28,5 j{. àZigllir,chc.r. Or, r.ccte, tccutefccis, ur, excéder,t de +7.8 " à Bi­gr.or.a (Tabl. 7>.

Station Pluie inter Pluie de 1987annuelle - Déficit l~)

Longue-durée - p.7

PAlu}

Diouloulou 1259 976. 7 - 22.4

Bignona 1195 1288.7 + 7.8

Ziguinchor 1459 1M2. 6 - 28.5

Tableau 7 - Calparaison entre pluviométrie interannuelle et pluvio.étrie de 1987.

1111111111

-16-

. 5.2.1.2 Répartition mensuelle des précipitations

Le mois d'AoUt constitue le centre de gravité de la sai­sor. avec plllS de 40" des hallteurs de plliie er,registrées. AToukara les apports du mois d'AoUt représentent 47,5" du totalannuel; à Djibidione, 45,6 et à Baila, 46,6. Suivent respecti­vement les mois de Septembre et Juillet avec des pourcentagesvariables suivar.t les static,rls. (tabl.5)

5.2.1.3 Pluviométrie journalière.

Les averses maximales erlregistrées aux différerltes sta­tions (tabl. 5) se situent au mois d'AoUt à l'exception de lastation de Djib~dione pour l'annexe l'averse maximale est sur­venue le 29 Septembre.

5.2.1.4 - Lames précipitées

Les lames d'eau précipitées (tabl. 8, 9, 10) orlt été cal­culées selon la méthode de Thiesserl ( Rc.che M, 1953; Rémérlié­ras G, 1'385). La figure 6 présente les "polygor,es de Thiessen"ou aires d'influence de chaque station pluviométrique.

111

La lame précipitée surs'élève à 1053 mm ; ce quide 740. 10-m~.

l'ensemblecc.rrespor,d

des bassirls versantsà un vc,lwoe préci pi té

11111111

5.2.2 - L'hivernage 1988 :

En 1988, l'hivernage est effectif, sur l'ensemble desstations d'observation, all mois de Juir, et s'est arrêté erlOctobre comme en 1'387, soit une durée de cinq mois.

5.2.2.1 - Pluviométrie annuelle

Le pÔle de forte plllvic,métrie se sitlle all Sud-Est surl'axe Bignona-Sindian avec plus de 1500 mm. Vers le Sud- Ouestse dessir.e llrle zor,e de faiblesse cer,trée sur Badiar,a avec1025.5 mm (Fig.7). L'abondance de l'hivernage 1988 par rapportà 1987 s'affirme clairemer,t à la comparaisor, des fig.5 et 7.Nous y reviendrons plus loin au chapitre consacré à l'étude dela recharge des nappes.

111111111111111111111

-17-

Bassin versant du larigot de Baïla

Surace Si PluviOllé- VolUJle préci- Lalle précipitéeen kw2 des trie pité Ve par Le = Ve/ST <alpolygones Pi <..1 1o:'r=PixSi

51 ; 176 941.6 165721.6 101. 42

52= 22 963 21186 12.96

53= 148 1006.4 148947.2 91.15

54= 128 1006.4 128819.2 78.83

55= 90 844.8 76032 46.53

S6; 1~ 914.5 95108 58.20

S7 = 406 1051.9 427071.4 261.36

SB= 5 1288.7 6443.5 3.94

59= 215 1349.5 290142.5 ln. 56

SlO= 208 1266.5 263432 161.21

511; 32 976.7 31254.4 19.12

SlZ= 16 1292.2 2067.2 12.65

513; 84 1129.6 94886.4 58.07

TOTIl. ////////// In6472.2 1083

Tableau 8 - LaMeS et volUlle5 précipités sur le bassinversant de BaBa en 1987

ST : surface totale du bassin versant.

Bassin versant de Diango

Surace Si PluviOlé- Volule préci- LaMe précipitéeen kM2 des trie pité Ve par Le =Ve/ST <.1polygones Pi <al lo:'r=PixSi

514 = 3 1006.4 3012.2 24.54

515 =74 963 71262 579.36

S16 =46 914.5 42067 342.00

TOTIl. ////////1 116348.2 945.9

Tableau 9 - Lanes et voluteS précipités sur le bassinversant de Diango en 1987

ST : surface totale du bassin versant.

Bassin versant de BigTlOna

Surace Si Pluviooê- ValUlle préci- LaIIl! préci piten kII2 des trie pité Ve pal" Le = Ve/ST <

polygones Pi <..1 lo:'JtI=PixSi

S17 = 3 963 2889 9.92

518 =97 914.5 88706.5 3'34.83

519 = 142 1227 174234 598. 74

S20 = 49 1288.7 63146.3 216.99

TOTIl. //////1/11 328975.2 1130.5

Tableau 10 - LaIeS et voluteS précipités sur le bassinversant de Bi gnona en 1987

ST : surface totale du bassin versant.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - _...-GAMBIE

SÉNÉGAL

Km

8

1

15° 55

LÉGENDE

Limite du bassin

frantlllrll

o

1

____r.. Polygones de Thie.sen

~ Cours d'eau

_-.----. __ --- Limite de sou.- balli"de Toukara

1,°32

16° 32.---..------------------------ -.--..---..-------------------------,--------,11·n° FIG06 CARTE DE RÉPARTITION BASSIN VERSANT DU MARI GOT DE BAïLA u13

SPATIALE DE LA PLUIE

POLYGONES DE THIESSEN--._-_._._.~----.-

li

12"41

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -'3"U

tr47

GAMBIE

SÉNÉGAL

Km

8

1

15· 55

'5' 55

LÉGENDE

Fronti.,.

Limit. du bossin

Cours d'.au

1347.

o

1

_____900--...- Isohy.tes

DEDU' MARIGOTVERSANTBASSIN

16" J2

FIG,7 CARTE DE REPARTITION

SPATIALE DE LA PLUIE EN 1988

'li·32

,-----.---------------------------- . ----_.._._--_.-------------------------......--,.---------,1]·

1]

12'47

5.2.2.2 - Pluviométrie mensuelle

-20-

Tableau 11 - Répartition des précipitations en 1988.

5.2.2.3 - Pluviométries journalières

184 mm à Oulampane, 58.2 mm à Tendouck;

120 mm à Diouloulou

124.5 rnm à TC'Llkara, 100 rnrll à Baï la ;

Le 27 Juillet

Le 05 AoClt

Le 02 AoGt

" J J A S 0 Tot Nbre.de Maxiltœ journalierjours det date

Toukara 7.7 56.2 253.9 671.7 298.6 67.7 1355.8 60 02/08 = 124.6 ra

Djibidione 0 27.2 322.2 707.1 290.6 ~.2 1413.6 +4 25/08 = 104 •

Baila 0 47.5 248.5 676.5 312.5 50 1347 61 02/08 = 100 •

Diouloulou 0 41.4 221.1 634.0 273.9 65.5 1245 69 OS/08 = 120 •

Bignona 0 84.3 231.3 757.2 33S.5 92 1512.8 71 22108 = 110.

Sindian 0 64.5 362 1669.9 324.6 78.5 1512.5 70 22/08 =135.5 Il

Tanghory 15.8 68.6 208 623.7 315.9 70.4 1302.4 67 22108 =123.5 •

Tandouk 16.0 98.9 214.8 499.6 274.4 60.1 1163.8 75 28/07 = 68.2 ra

Kartiak 0 39.5 162.5 600.2 287.5 31 1127.7 52 22/08 = 93 ..Badiana 0 24 215.5 462 284 32 1025. 5 55 23/08 = 53 •Dulalpane 0 45 392 633 178 32 1296 35 28/07 =184 •

Les plus fortes averses journalières enregistrées dan~ larégion se répartissent comme suit (Tableau 11) :

Le mois d'AoGt est le centre de gravité de la saison avecprès de la moitié des hauteurs d'eau enregistrées (tabl.ll).Les hauteurs relevées erl AoClt sc.nt supérieures à 400 mm avecun maximum de 757.2 mm à Bignona.

Le nombre de jours de pluies descend rarement au-dessousdes 50 (Tabl.l1> (44 à D.jibidiorle et 35 à OLllarllparle). Url maxi­mum de 75 j est cc.rlstaté à Terldc.uk. UrIe relative hc.mogérléitépluviométrique est constatée sur l'ensemble de la zone d'étudeen 1988. En effet l'isohyète 1000 mm n'apparait qu' àl'extrême Nord du bassin de Baïla.

11111

111111

1111111111

111111

-21-

On note que la plus forte averse journalière est enregis­trée eYI Jui llet rl1ais que c'est ey. Aotlt que se concey.trenttoutes les grandes averses.

5.2.2.4 - Les lames précipitées

Le calcul des lames précipitées (tabl. 12, 13, 14) parla méthode de thiéssen donne les résultats suivants:

11111

La .lame précipitée surs'élève à 1352.8 mm. Ce quide 886. 10'"m:a.

CONCLUSION

1 ' ey.sem b l ecorrespoy,d

des bassins versay,tsà liYI volume précipité

111111111

La zone d'étude se situe dans un contexte géologique debassi YI séd imeYlta ire, le bassi YI séYléga l o-mauri taYlÎ eYI ;

Elle a subi une évolution particulière au cours du Qua­terYlaire duraYlt lequel les différey.tes formatioYls aquifèresse sont mises en place notamment les basses terrasses.

- La période d'étude se situe dans un contexte pluviomé­trique défici tai re même si des amél iorat ioy.s se font seYlt i r:une t~eprise de la p lliviométri e étaYlt cOYlstatée au cours desdernières années particulièrement en 1988.

111111111111111111111

-22-

Bassin versant de Baila

Surace Si Pluvioaé- VoIUle préci- LaMe précipitéeen kDl2 des trie pité Ve par Le = Ve/ST la)polygones Pi CM) 1~r=PixSi

S1 = 176 1 1189.41

209334.4 1 128.11

52= 22 1 1296 1 28512 1 17.45

53-54 = 276 1 1355. 81

374200.8 1 229

55 = 90 1 802.51

72225 1 ".20

56 =104 1 1512.51

157300 1 96.27

S7 =406 1 1413.6 1 573921.6 1 351.24

58= 5 11512.8 1 75641

4.63

59 =215 1 1347 1 289605 1 177.24

S10 =208 1 1025.5 1213304

1130.54

Sl1 = 32 1 1245 1 39840 1 24.38

S12 = 16 1 1164.8 1 18620.8 1 11.40

513 = 84 1 1127.7 1 94726.81

57.97

Total 1634 1 1 2079154.4 1 1272.43

Tableau 12 - Lames et volUMeS précipités sur le bassinversant de Baila en 1988

ST : surface totale du bassin versant.

Bassin versant de Bignona

Surace Si Pl uviOllé- Volulle préci- LaJIe prëci pi téeen kM2 des trie pité Ve par Le =Ve/ST la)polygones Pi la) 1~r=PixSi

S17 = 3 1 1296 1 38881

13.36

S18 = 97 1 1512.5 1 146712.51

504.17

S19 =142 1 1302.4 1 184940.8 1 635.54

S20 = 49 1 1512.8 174127.2

1 254.73

Total =2911 1 409668.5 1 1407.8

Tableau 13·- LaMeS et volWleS précipités sur le bassinversant de Bi gnona en 1988

ST : surface totale du bassin versant.

Bassin versant de Diango

Surace Si PluviOllé- VolUJle préci- Lalle précipitéeen kll2 des trie pité Ve par Le =Ve/ST Ca)polygones Pi C..) 1o:ar=PixSi

S14 = 3 1 1355.8 1 4067.41

33.07

S1S = 74 1 1296 1 959041

779. 73

516 = 46 1 1512. 169575 f 565.65

Total =123 1 1 169546.4 1 1378.43

Tableau 14 - Lames et volUlleS précipités sur le bassinversant de Di ango en 1988

ST : surface totale du bassin versant.

1111111

-23-

DEUXIEME PARTIE : HYDROGEOLOGIE

Il existe daYls la régiClY', lm aquifèt~e superficiel et desaquifères profoY,ds d'après l'étude des coupes géologiques desfc'rages pétt~c.liers (fig.2) (Gallaire R, 1980). Seul l'aquifèresuperficiel sera concerné par ce travail.

1 - LE RESERVOIR AQUIFERE

11

La nappe superficiellecr i t es précédemmeYlt ( fig. 3) •par :

se trc'llveElle est

daYls les fc.rmat iC'YIS dé­généralement représentée

111111111111

Les sables rouges des plateaux ;

La couche latéritique'de la base des sables rouges;

Les sables de la terrasse de 10 à 20 m ;

Les sables blancs de la terrasse de 2 à 5 m.

Le yliveau de base imperméable est CCIYlstitué par les ar­giles jaunes du Continental terminal quoi que certains facièslimoYlcc-sableux puissey,t être aquifères à l' iY,tét~ieur de cesformations (GALLAIRE R,1980).

1 - Caractéristiques pédologiques et hydrodynamiquesde l'aqui'f"ère

1.1 - Caractéristiques pédologiques

Lorsqu'un sol reçoit une quantité d'eau importante (pluiepar exemple) son état hydrique passe successivement d'un stadede saturation à un stade de désaturation hydrique. Ceci est lerésultat de la circulation de l'eau sous l'effet des forces derét eYlt i OYI (press i CIYI clsmc.t i q ue) et des forces de gray i t é (Bro­chet P., Get~bier N., 1974).

Deux stades hydriques sont ainsi définis la capacité auchamp (Hc) et le point de flétrissement permanent (Hf).

- La capacité au champ (Hc) : C'est l'humidité maximale dusol après ressuyage, c'est -à-d i t~e après é 1 imi nat i C1Y, pat~

percolation de l'eau gravitaire.

111111111111111111111

-24-

Le pcoint de flétrissroeerlt permanerlt (Hf> C'estl'humidité minimale du sol avec laquelle est compatible la viedes végétaux.

Er. dessc'LIS de ce taux d' humidité, les forces de succicll'"'des racines sont insuffisantes pour extraire l'eau du solquelle que soit la demande de l'atmosphère, ce qui conduit audépérissement des végétaux.

Entre les deux seui ls d' humidité du sol (Hc et Hf>, laquantité d'eau ainsi obtenue est appelée Réserve Utile du sol(R.U.). Cette eaLI est t~eterlLle dar.s les marlchettes capillairesdLI sol par la pressic1rl capillaire. Elle cc.rlstitue la SC'Llrceessentielle de l'évapotranspiration en cas de déficit pluvio­métrique.

L'autre quantité d'humidité est fortement immobilisée dansle mince film aqueux qui recouvre les particules solides du sol

c'est l'eau hydroscopique.

L'intervalle d'humidité utile est fonction de la granulo­métrie du sol. On pose généralement Hf = 0.5 Hc. Toutefois, cecoefficient (0.5) diminue pour des valeurs faibles de Hc.

Dans la masse d'humidité utile, un autre seuil est défini,la réserve de survie des végétaux. En effet, bien avantl'avèrlemerlt dLI seuil de flétrissemer.t permanent, la plar.te meterl c.euvre des pt~OcessLls physic1lc.giques de déferlse (fermeturedes stomates). Cela amène à distinguer une réserve facilementutilisable, susceptible d'alimenter le débit maximal des végé­taux, d'une réserve dite de survie juste nécessaire pour sau­vegarder la vie végétale.

Pour la zor.e cc.rls i dét~ée, les valeLlt~s suivarltes c.rlt étéreterlLles ( Le Pric.l J, 1983):

-R. U. = 100 mm (Réserve ut i 1e)

-R. F. U. = 40 mm (Réserve F ac i 1emerlt Utilisable)

-Rs = 60 rom (Réserve de SLlrvie des Végétaux)

1.2 Caractéristiques hydrodynamiques de l'aquifère

Il ressort des travaux effectués sur le bassin de Baïla en1979 que la transmissivité de cet aquifère est de 5.10-~ malsSC'LIS les plateaux et de 1 à 5.10-'" mals darls les bassesterrasses des sables blancs. Compte tenu de la grande hétéro­généité de la zone .LE PRIOL a retenu en 1983, une transmis­sivité de 1 à 2. 10-'" mQ/s.

111111

-25-

En ce qui concerne la porosité efficace,sera reteY'llte pC'ltr l'eY'lsemble de la zC'Y'.eréelles de 10 ~ pour les sables des plateauxterrasses.

2.- La campagne piézométrique :

la faveur de 10 ~

avec des val eltrSet 15 ~ pour les

111111

Le but de la manipulation est l'évaluation de la rechargede la nappe superficielle ce qui va permettre de faire un bilanhydrique de la zone.

Pour ce faire, la méthc.de de la mesure des fluctuatioY'lspiézométriques a été adoptée. La nappe est suivie à travers unet reY'.tai Y'.e de plti t s v i Il agecd.s et trc.i s prc.fi 1 s piézométriqltesde ciY'lq à six piézc.mètres chaCltY'. disposés perpeY'ldicltlairementau marigot principal à Baïla, Balandine et Djibidione.

Les tCrltrY'.ées de mesures SC'Y'lt effectuées meY'lsuellemeY'lt aucc.urs desquelles le Y'livealt statique, la cOY'lductivité et latempérat ure des eaux SOltterra i Y'les sC'Y'tt mesurés et des échaY"­tillons d'eau prélevés pour des analyses, notamment de conduc­tivité, au laboratoire de Dakar-Hann.

Pendant l'hivernage, un agent est détaché spécialement surle terrain-pour assurer ~n suivi minutieux de l'évolution de lanappe à la station de Golem.

11

En qualité de stagiaire, nC'ltS avc'Y'ls eu le privilègeséjc'ltrY'ler sur le terraiY'1 peY'.daY',t deux mc.is <dlt 25 Ac.Clt allOctobre) auprès dudit agent.

de24

1111111

II - ANALYSE DES MESURES PIEZOMETRIQUES

Le maY',que de levé topc'graphique ne Y'IC'ltS a pas pet~mis

d'aborder l'analyse piézométrique de la nappe. Ce défaut portecert a i Y'.emeY'lt pré.j ltd i ce alt b il aY'. hydrogée.l c.g i q lie q lt i sera prc.­posé du fait du manque de précision sur les écoulements de laY',appe. TC'lttefc.is, si OY'1 est ime que le marigc.t est l' lmiqueexutoire de la nappe en période de crue des eaux souterraines,la difficulté se trouve contournée par les renseignements re­cueillis à la station limnigraphique de Toukara qui permettentde déterminer l'écoulement global et donc de connaitre le débitde la nappe vers le marigot.

11111111111

-26-

1 -La profondeur de la surface piézométrique parrapport à la Surface du sol

Les mesures du y.iveau statique des puits y.C'LIS c.y.t permisde tracer des cartes d'isc.profoYldeur de la y.appe eYI 1'387 et1'388 aussi bien en saison sèche qu'en hivernage (fig.8 à 11).

En saison sèche, le niveau de la nappe se trouve entre 4et 5 m dans les basses terrasses, ey.tre 5 et 10 m dans lesterrasses moyennes, entre 10 et 15 m dans les hautes terrasseset entre 15 et 22 m au niveau des plateaux.

En fiy. d'hiverYlage (Octc.bre), le YlÏveau de la Ylappe Yle setrouve plus qu'à quelques centimètres dans les basses terrassesqui devieYlY'lent parfcds marécageuses ey.tre 1 et 8 m day.s lesterrasses moyennes, entre 8 et 14 m dans les hautes terrasseset entre 14 et 22 m sur les plateaux.

2. Diagrammes d'évolution du niveau statique des puits

2.1 Situation générale de la nappe de 1987 à 1988.

1Le tracé

d'une ay.y.ée àse i gy.emeYlt s :

du diagramme d'évc.lutic.y. de la nappe (fig.12)l'autre (1'387 à 1'388) permet de tirer quatre en-

111111111

- D'abord, la différence marquée entre la saison sèche oùla nappe est à son maximum de profondeur et l'hivernage où elleremonte très sensiblement.

La remontée est très cC'Ylsidérable daYls les zC'Yles deterrasses alors que sur les plateaux elle est presque nulle.

- La remontée, lc.rsqu'elle existe sur les plateaux, esttrès tardive par rapport aux zones de terrasses.

- Le max imurn de remoYltée des eaux eYI 1'388 est 1argementsupérieur à celui de 1'387.

2.2 - Comparaison de la recharge entre une zone de plateau(puits de Toukara) et une zone de terrasses (puits de Golem)

Pc.rtés à la même échelle (fig. 13), les diagrammes despuits de Toukara et Golem montrent des pentes très différentes;celui de Tc.ukara semble pt~atiquemey.t hc.rizoy.tal, ce quicc.rrc.bc.re l'idée d' LlY'Je vitesse d'al imey.tat ic.y. plus gray.de surles terrasses que sur les plateaux.

- - - - - - _.- - - - _..._-- - - - -". 32 15' 55 1

"

---./"20--.........- Courbe d'isopro~

--.--- Fronti.r.

~ Cours d'.au

U'

"

Ir'41

GAMBIE

SÉNÉGAL

Km

8

1

LÉGENDE

Limit. du bassin

4o

1

BAïLADEMARIGOTVERSANT DUBASSINll:Jo.:~ CARTE O'ISOPROFONDEUR

DE LA NAPPE (m)

Saison seche 1987

13'13

12·41

11·32 li' 55

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ..---. .•._ ....,--.

1" 3215' 55

_.--. Fronti.r.

LÉGENDE

ne13

Ir47

GAMBIE

S~N~GAL

Km

8

1

IS' 55

Limil. du bauin

..o1

BAïLAMARIGOT DEVERSANT DUBASSIN,FJG,,9 CARTE D' ISOPROFONDEUR

DE LA NAPPE (m)

Hivernage 1987

,,' 32

\J'13

12'11

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - _._.•.,

fi"a

GAMBIE

SÉNÉGAL

Km

Il

1

15' 55

LÉGENDE

limite du bOllin

4o

1

~ Cours d'.ou

---..r 20 --....- Courbe d' isoprof~r

------ Fronti.r.

1&'32.--,------------------------_._----------------------------...,....----------,

13' ..l) LFIG•.•10 CARTE D'ISOPROFONDEUR BASSIN VERSANT DU MARI GOT DE BAïLA u

DE LA NAPPE (m)

Saison seche 1 988

12·47

1&'32

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -II" 32

~--.------------------------'----------------------------------...,-------,

Limite du banin

------ Frontiere

"0.,

13­13

12"47

GAMBIE

SÉNEGAL

Km

B

1

LÉGENDE

...,o1

BAïLA

~ Cours d'eau.

-...../" 20 -----....- Courbe d'isoprofondeur

DEMARIGOTVERSANT DUBASSI.NFIG.11 CARTE D ISOPROFONDEUR

DE LA NAPPE (m)

. Hivernage 1988

13·13

12"47

TANDIÉME

TOU KARA

TANDINE

1988

MA55ARAN

DIAGON

DJIBIDIONE

r-------------~------------------.J. F, M. ~ M. J J. A. 0 N.

NIALE ~---------------------

1987

f - -; - -J~ - - J~ - - ~ - - ~ - - -0- - - ~- --0

23

1111111111111111111 Profondeur

du plan d'eau

lml

11

VARIATION DU NIVEAU PIEZOMETRIQUE EN METRE PAR RAPPORT A LA SURf;ACE DU SOL

DANS LES DI FFERENTES ZONES GEOMORPHOLOGIQUES DE 1987 A 1988

FIG. 12

1111111111111111

7

7.50

8

8.50

9

9.50

10

10.50

11

11.50

12

12.50

13 1 ç; ~'" l'li

13.50

14

14.50

15

15.50

16

Golam 1987

Toukara 1988

Toukara 1987

11

Profondeur

du plan d'eau(m)

J J A s o N

111

FIG. 13 EVOLUTION COMPAREE DU NIVEAU PIEZOMETRIQUE EN METRE PAR

R..(PPORT A LA SURFACE DU SOL EN 1987 ET 1988

111111111111111111111

-33-

L'adjonction de la pluie cumulée aux diagrammes dé remon­tée des puits fait ressortir une liaison directe entre la plu­viométrie et la recharge mais qui est beaucoup plus ressentiesur les terrasses que sur les plateaux (fig.14 à 17).

3.- Isovariation du niveau de la nappe

Les cartes d'isovariation du niveau piézométrique (fig.ttà 20) ont permis de mieux situer la recharge suivant les dif­férentes zones géomorphologiques.

EY", 1987 (fig.18), la Y"lappe est l"~emc'Y".tée de 3 à 1 ri' daY"lsles basses terrasses, de 1 à 0.5 m dans les terrasses moyenneset de 0.5 à 0 m dans les hautes terrasses. Sur les plateaux,les variations sont négatives ce qui peut s'expliquer par uneréalimentation nulle, ou au moins par une vitesse de tarisse­ment de la nappe supérieure à celle de la recharge.

En 1988, aY"IY".ée plus pluvieuse, les variatioY".s (fig.19 et20) tournent entre 5 et 4 m dans les basses terrasses; 4 et 3 mdans les terrasses moyennes; 3'et 1 dans les hautes terrasseset en-dessous de 1 m au niveau des plateaux.

La remontée commence et se termine plus tôt dans les ter­rasses que dans les plateaux compte tenu de l'importance dela zC'Y"le Y"IC'Y"I satlll"~ée, le temps de percolatic'Y"I est plus grand auniveau des plateaux. Ainsi, la recharge se fait entre finJuillet et Octobre dans les terrasses mais ne commence que versla fiY". du mois d'Ac,Ot pc,ur se termiY"lel"~ eY", Nc,vembre SUl"~ lesplateaux.

III. Conductivité des eaux souterraines et ses variations.

Les cartes d'isoconductivité et d'isovariation de laconductivité sont établies sur la base des analysesd'échantillons d'eau au laboratoire de l'ORSTOM à Dakar-Hann.

1.- Variations zonales de la conductivité des eauxsouterraines.

La cC'Y"lductivité des eaux sc,utert~aiY"les est l"~épartie eY"Jfonction de la géomorphologie:

On distingue (fig.21) deux zones de fortes conductivités,une de faibles conductivités et une de conductivités moyennes.

Pluiecumul.e(mm)!'l!é>!

pt~

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40Q

&m~3OQ.

f;c:f1\200

100

• O· Temps. (mois)A'...•.....

EXEMPLE DU PUITS DE GOLEM

Flt:i4 HIVERNAGE ET REALIMENTATION DE LA NAPPE A TOUKARA

1987

11

10 r---------------------------------!

Profondeurdu plan d 'eau ~

(iD)

11.50

111111111111111111111

1987

EXEMPLE DU PUITS DE TOUKARA

_.~.'-- -..~ .,- .........._..~_.~

200

hoo·

1000p

.li;

100

60J------:..----.l...--~----'------.....--L----__.....L .L_O_

. Temps(mois)

Pluiecumulée

Fl<3.16 HIVERNAGE ET REALIMENTATION DE LA NAPPE A TOUKARA

15.10

14,90

15.20

15.15

15.00

14.95

15.05

Profondeurdu plan d'eau

(m?

11111111.1i.:11111111111

1000·

1200

1500

1400

1300

300.

500

Pluiecumulé.

(mm)

400

100

o

1em ~oomm

1

1 emG.2 m

FIG. 16 HIVE RNAGE ET REALIMENTATION 0 E LA NAPPE A TOUKARA

EXEMPLE DU PUITS OE GOLEM

1988

8

9

10

11 +-=-- ----L =---_---J'-- ....L...- --L. ---I_ 0_

Temps(mois)

7.5

9,5

8.5

10.5

Profondeur

du plan d 'eau( m )

111111111111111111111

11111 Pluie

cumulé.14,50 (mm)

1'360

1 14.55 13OQ-

14.60

1em ~.ltm1200

1 14.65 1100

1 14.70 1000

14.75 100;

1 14.80 800

114.85 700

14.90 eoo

1 14.95 ~

15.00 499

1 15.05

'.cm toomm

300

1 15. 10 200

15.15 100

1 5015.20

J i. A 1 0Temps(mois)

1Profond~ur .

du plan d'eauUiî )

19881

1 FJ<1.17 HIVERNAGE ET REALIMENTATION DE LA NAPPE A TOUKARA

EXEMPLE DU PU Ils DE TOUKARA

1111

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -•

Ir41

GAMBIE

SÉNÉGAL

Km

8

1

15" 55

lS' 55

LÉGENDE

Fronti.r.

limite du bonin

Courbe d'i.ovo~iotion

Cours d'.ou

..!

o

1

16' J2

15"32

.---,...-------------------_ ... __ .. _-. __.---_.._.._------------------------.-----------,1)" 13·13 FIG.18 CARTE D'ISOVARIATION BASSIN VERSANT DU MARI GOT DE BAïLA 13

DU NIVEAU PIEZOMETRIQUE

Avril - Mai 1Octobre - Decembre 1987

12·47

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1]'13

GAMBIE

SÉNÉGAL

limite du bassin

LÉGENDE

Fronti•••

Courb. d'isova.iation

Cours d'.au

BAïLADEMARIGOTDUVERSANTBASSIN

-_..-._-_._.-----------------------------,---------,16" J 2

r-FIG.19 CARTE D' ISOVARIATION

DU NIVEAU PIEZOMETRIQUE

Aout 1 Novembre 1988

\J"1J

12'[0 4 8

1;

1 12'

'1Km 41

16')2 IS' 5S

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- --- ._- -----_._--.----------------------------,-----------,

-- - --- Frontiere

---.r 3 --....- Courbe d'isovoriotion

lJ O

U

1,.47

GAMBIE

SÉNÉGAL

Km

8

1

15° 55

LÉGENDE

Limite du bo••in

...o

1

~ Cauri d'eau

DEMARIGOTDUVERSANTBASSIN

12'41

16' J2

:~' r~~~~-CARTE D' ISOVAAIATION

DU NIVEAU PIEZOMETAIQUE

Juillet / Octobre 1988

_._._._~._------

,,'J2

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

-----./" " • .--........-..- Courb. d'i.oconductivit_

-- ---. Frontiere

~ Cours d'.ao

13"13

Ir47

GAMBIE

SÉNÉGAL

Km

8

1

15' 55

LÉGENDE

limite do bassin

o

1

-------------- ----Juin 1988

16' 3 2

~~. ~~1--C-A-R-T-E--D-'-IS-O-C-O-N-D-U--CTI-V-IT-E--- -- -------B;S-S·~N--~~-R-S-A-N-T--D-U--M-A-R-I-G-O-T--D-E--B-A-ï-L-A

1 DES EAUX SOUTERRAINES

12"41

16'32 15' 55L...- " _ ~_

l '.

-42-

ALI rdveau des plateaux, la lC'l'lgue période de sécheresseaffect ar.t la zCrl'.e pc.url"'a ît ,j ust if ier une tell e cC'l'lcel'lt rat ic.ndes eaux souterraines soumises à l'évapotranspiration.

- Zones de fortes conductivités Ce sont les bas-fonds,les basses terrasses aval (zc'l'Ies d'il'Ifluel'.ce rllaritime) et lesplateaux. Les cC'l'lductivités y sC'l'.t particul ièremel'.t élevées(supérieures à 100 ~s/cm en saison sèche.

1111

Au niveau des zones basses, maritimes,tivités s'expliquent pal"' une aval'Icée del'intérieur des terres suite à l'étiage des

les fortes conduc­la lal'Igue salée ànappes phréatiques.

Zone de conductivités moyenneshaute ter rasse avec 50 à 100 ~s/cm.

ALI rdveau de ces zc'l',es de terrasse, nc.us avic.ns sigl'Ialél'importance de la recharge hivernale. Ce fait pourraît ,justi­fier la faiblesse relative des conductivités dans ces zones pardillution des eaux.

111

ZCrl'les demoyenne terrasse.

faibles conductivités: correspondent à laLes valeurs tournent entre de 20 à 50 ~s/cm.

111111111111

2 - Variations saisonnières de la conductivitédes eaux souterraines

Il est noté, sur l'ensemble de la zone (fig.22 et 23), uneaugmentation brutale de la conductivité pendant l'hivernage. Cephénomène peut sembler contradictoire mis à l'idée qu'unerecharge par les eaux météoriques devraient au contrairebaisser la concentration des eaux souterraines par dilution. Ilse pose donc un problème dont la solution est à rechercher, ànotre avis, dans les phénomènes d'évapotranspiration et derecharge de la nappe.

Er. effet, pel'.dal'It la saisc.l'. sèche, la l'Iappe baisse cc.nsi­dérablement sous l'effet de l'évapotranspiration. Ce phénomènefavol"'ise lm dépôt de substances chimiques dans le réservoirdésaturé. Lors des premières pluies, il se produit un lessivagede cet horizon et les substances déposées sont drainées dans lal'Iappe d'eau prcrvc.quant lme augmel'.tat iCrn sel'Isi ble de saconcentration en éléments dissous. Par la suite, cet effet dedrainage devrait être cc.mpensé pal"' lin appc.rt impc.rtal'It d'eaumétéc.r i q ue qui abai ssera i t cette c,cl'Icel'Itrat i CIl'. par di lut ic.l".Dc.l"c, lad il ut i Ol'I SllppClse lm cert ai n seui l de réal i mel'.t at iC'l'lqui n'est pas très souvent atteint dans le contexte pluviomé­trique actuel de la zone.

Ainsi, au niveau des zones basses où la réalimentation estplus appréciable, la fc.nctic.l" diluticrn jC'lle, tal'It soit peu,alol"'s que SUl"' les plateaux CIÙ elle est il'Isigl'Iifial'.te, seull'effet de lessivage se réalise. Ceci donne la zonationsuival'Ite :

11111

-43-

Zones de fortes variations saisonnièresbasses terrasses aval sous influence maritime oùsont comprises entre +800 et +1000 ~s/cm.

Plateaux etl es vat~ i at i c.r.s

1111111111111111

ALI rliveau des plateaux l' épaissellr dll mi l iell nc.rl saturé,augmente la durée de la percolation ce qui favorise les phéno­mènes d'échanges chimiques avec l'encaissant.

ALI rliveau de la basse terrasse, il se prc.dllit llr.e cc.r.ta­mir.atic.r. de la rlappe d'eau douce par l'avarlcée de la lar.guesalée lors de la période d'étiage (saison sèche). R l'arrivéedes premières crues, l'augmentation de la charge hydrodynamiquerepousse les eaux salées qui migrent vers l'intérieur dut~éservcoir aquifère avar.t d'être expulsées vers le marigot pat~

un apport plus important d'eau pluviale.

Zones de faibles et moyennes variations saisonnièresce sont les basses terrasses aval (hc.rs de l'ir.fluence mari­time), les moyennes et hautes terrasses. Les variations vont de+100 à +400 ~s/cm dans les basses terrasses aval et de +400 à+800 ~S/CM dans les moyennes et hautes terrasses.

Remarques :

Les puits de Sir.diarl, Ter.loum et Golem, semblerlt t~évéler

l'existarlce de phérlc.mèr.es lc.calisés. Les fc.rtes valellrs decc.ndllct i v i té (sllpéri eures à 1000 ~s/cm) qui l es part i clil ari­sent, pourraient être dues à une pollution par la bouche mêmedes ouvrages et non à un phénomène général de la nappe. En ef­fet, ces ouvrages sont de très médiocre qualité notamment lespuits de Sir,dian et de Gc.ler.l le puits de Sirldiarl est abar,­donné et l'eau qui s'y trouve est stagnante. Quant à celui deGolem, il reç'coi t di rectemerlt les eaux de rll i ssell ement par lesmlll tipI es i SSlles qui émai llerlt sc.rl périrllètre i mméd i at, hot~misl'ouverture même de l'ouvrage dépourvu de margelle. Le puits deTouloum est apparemment mieux que les deux premiers, c'est unpuits F.F.D. (1968) mais très dégradé par des éboulements.

Les puits René Coly de Bignona et Ba~la C. sont égalementdes C'lIVt~ages Il lai ssés pc.ur cc.mpte" et dc.r.t l es t~erlseigrlemerltsdoivent être utilisés avec beaucoup de circonspection.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -~-~--------------------- -------

-./4"---.....--- Courbe d isoconductivitw'

13·13

12'47

16· 32

FIG.22 CARTE D' ISOCONDUCTIVITE

DES EAUX SOUTERRAINES

Septembre-Octobre 1988

BASSIN VERSANT DU MARIGOT DE BAïLA

o1

...

15· 5~

GAMBIE

SÉNÉGAL·

LÉGENDE

.720

449

Fronti.r.

Cours d'.ou

limite du bonin

8

1Km

.e;- r;c

,r41

11

~

4

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Ir41

GAMBIE

SÉNÉGAL

Km

8

1

IS· SS

LÉGENDE

Frontiere

Limite du bauin

Cours d'eau

449

.720

..o1

BAïLA

~1110~ Courbe d' isovariation

DEMARIGOTDUVERSANT

_ .. -- ._-.-..__ .._-----------------------,---------,U"13BASSIN

.- ._--- -- - --_..- --'-- - -- - - -'- --- -16· 32

16' 31

1]. ~J4G~; CARTE D' ISOVARIATION13

DE LA CONDUCTIVITE

DES EAUX SOUTERRAINES

12"

4]

IV Bilan hydrique

Tableau 14 - EVipotranspiritions ~ li shtion de Ziguinc:hor.

1. Evaluation de l'évapotranspiration potentielle (ETP).

, -46-L~ "

meYISUe Il es

mensuellesf, =

EP

ETP Turc

J F " A " J Jt A S 0 N ~

1987 S2 96 140 157 194 186 179 148 1% 151 129 94Thomthttaite

1988 88 123 171 187 197 183 164 147 152 158 133 90

1987 103 118 160 158 128 135 134 116 114 128 116 110Perwan

1988 122 114 156 156 171 146 112 102 116 139 120 112

1987 123 125 164 156 140 134 139 122 120 136 130 119Turc

1988 122 105 153 152 166 140 111 107 122 149 135 125

et de poser:

ETP Turc journalière = ~ x EP journalières.

Compte tenu de la diversité des résultats issus des dif­férentes formules, nous avons choisi la formule qui donnait lameilleure corrélation avec l'évapotranspiration Piche <E.P>dont les valeurs journalières sont connues.

Ainsi, les valeurs de Turc ont été retenues. Cependant, lamédiocrité de la corrélation n'a pas permis d'établir unerelation linéaire et nous nous sommes limités'à calculer lerapport ~ égal E. T. P <Turc> mensuelle / E. P meYlsuell-e

Les évapotranspirat ions ont été calculées <tabl.14) parles formules théoriques de Thornthwaite, Penman et Turc sur la

. base des paramètres climatiques de la station de Ziguinchorexposés au chapitre II de la première partie. Une gamme de va­leurs a été obtenue •

111111111111111111111

,1111111

-47-

2 - Présentation du sous bassin de Toukara

Le sous-bassir. de Toukat~a représerlte la tête du bassir,versant de Ba~la à l'extrême Nord-Est empiétant quelque peu leterritoire gambien. Il couvre une superficie totale de 346 km2.

Le bilan hydrogéologique qui sera présenté dans ce docu­fner.t corlcerr.e la station de Golem. Cette statior. cor,sidéréecomme l'exutoire du sous-bassin de Toukara, comporte outre lepuits, un pluviographe et un limnigraphe OTTX contrôlé par deuxéléments d'échelle de 1 m chacun.

1Le puits villageois dont

ment, se trouve sur la hautekilomètres du marigot.

le suivi estterrasse des

assuré quotidienne­10 m à environ deux

1111111

Le pluviographe est, lui aussi, implarlté darls le mêmevillage à une cinquantaine de mètres des concessions.

La station limnigraphique est implantée en aval du pon­ceau de Toukara sur la rive gauche du Baila~

Compte tenu de la position géomorphologique du puits, nousadopte rons une porosité efficace de 15 ~ relative aux sablesdes ter rasses.

3 - Exposé de la méthode et des termes du bilan

Le prirlcipe de base est celui de la théorie de Thc.ruth­wa i te à 1 aquell e r,c,us avor,s apporté cert ai ries fllC.d i f icat i c.rlsafin de mieux interpréter le fonctionnement de cette nappe.

3.1 - Les termes du bilan

P : Représente les précipitationsETP : Signifie Evapotranspiration PotentielleR-l Représente la réserve du sol en début période

corlsidérée

111

Hd :Sigr.ifiel'évapotranspiration>.toute réserve du sol.

eau disponible (qui alimenteElle est égale à la somme de la pluie à

11•

K :Coefficient de tarissement de la réserve dulc.rsque la réserve faci lefller,t ut i 1 isable est épuisée. 1 légal au rapport de l'eau disponible à la réserve de survievégétallx.

se.lestdes

1-48-

111

NdK~,-----"'---

Rs

ETR: Evapotranpiration réelle. C'est la qLlay,tité d'eauréellement évaporée par évaporation directe et par la transpi­ration des végétaux.

111

R+l :Réserve d'eau du sol en fin de période considérée.PEe :Pluie efficace cumuléeR :Variation de la réserve du solre :Recharge d~ la nappe d'eau souterrainerec : Recharge cumuléeE :Ecoulement (ruissellement)p :Eê?-U percc.lante 'T :Tarissement de la nappeTc :Tarissement cumulé.

111

3.2 - La méthode du bilan

D'après Thoruthwai te, le cycle de l'eau est régi par lerapport de la quantité d'eau disponible à l'évapotranspirationpotentielle. La quantité d'eau disponible étant la somme desprécipitations et de toute réserve du sol.

11

Hd = P+l + R-l

Deux cas de figure peuvent se présenter

1 alors ETR+~ = ETP+~ et Hd = R_~ + p+~

Si par contre Hd-ETR ... ~ <RU alors R. 1 Hd - ETR.~ etPE = O.

Si He - ETR... ~ L RU alors R.~ = RU et PE = Hd ­ETR.~ - RU

Il Y a dans ce cas, une pluie efficace (PE) qui alimentela nappe et le ruissellement de surface.

D'où la nécessité de trouver le rapport de l'eau dispo­nible (Hd) à la somme de ces «pertes d'eau». De ce fait on faitla comparaison Hd - ETR.~ : RU.

ait écoulement, il faut que toutes lesl' évapot ray,sp i rat i on soi eYlt ent i èremey,t

Or, pour qu' il Yréserves du so1 etsatisfaites.

1

1

11

1

11

P.+R (fTP..".. i

leTR :s?+R ..

.~ .... - ..Rf'~:: 0Pi" = 0

~'t .. 'S e4+~_,-frp",

EosO

P +R ::UP.t ..'tA -4 ..

-4'3-

R.4~ ..... - ErR••Pi = 0

• P.... Ir_. ('r~oC.

;J> frIC." • '=.. + R., ; R..... 0

ORGANIGRAMME DE LA METHODE DU BILAN DE THORTHWAITE

- p.~ <ETP.~ : PE = 0 et la réserve du sol alimente l'ETR.Lê aussi deux cas :

:: El ~.

ET ~.~:a ET~~

H.. ': R + P-.. ·4

Toutes les précipitations sont partagées entre la réservedu sc.l et l' ETR.

111111111111111111111

111111111111111111111

-50- 1

Tout en respectant le principe de Thornthwaite, nous avonster.u à y ad.jcdr.dre cet~tair.es dispc,sitic.r.s pC'llvar.t permettrel' ir,terprétat ic.r. du fc.nct iormemer.t des nappes d'eausc.uterrair,es de cette régic.r•• Les amérlagemer.ts appc'rtés tier.­nent à deux observations fondamentales:

D' abc.t~d que selc.r. Thorr.thwai te, l' ETR joue sarIs t~es­

triction jusqu'à concurrence de l'ETP tant qu'il existe de lapluie C'll llrle réserve dll sol. Cette hypothèse simplificatricenClus semble irlapprc'pt~iée car ir.terpt~éterait mal les c.bserva­tions faites dans cette zone. En effet, elle aboutit à des an­r,ulatior.s rnc.mer.tar.ées de la réserve dll sol et de l'E.T.R aurnc.mer,t oLI la végétatic.r. rIe semble sClufft~ir d'aucllr. déficitévapotranspiratoire.

- D'autre part, il existe un décalage dans le.temps entrela date de l'existance des pluies efficaces et celle du démar­rage de la recharge. De même, longtemps après la fin des pluiesefficaces, la rechar ge se poursuit encore. De plus, lesren~eignernents hydrologiques de la station limnigraphiquepermettent de connaitre la part de pluie efficace destinée à larecharge de la rlappe sCluterrair.e. Or, er. fir, de recharge, or.constate un grand déficit de la recharge eff~ctive par rapportà la recharge attendue. Cela permet de suggérer l'exis tar.ced'une quantité d'eau percolante reprise parl'évapotranspiration.

Cette eau percolante Cp) se comporterait comrne une réservefacile ment utilisable.

P = P.E.C - rec

Elle se comporte comme un tampon de la réserve du sol enla maintenant à sa valeur maximale CRU).

La réserve du sol n'est entamée qu'au moment où toute lapluie efficace est entièrement partagée entre la nappe etl'ETR, c'est-à-dire lorsque PEC = rec.

---------------------ORGANIGRAMME DE LA METHODE PROPOSEE

Cf].1

ET R... -:: ETe..Hd :: (~~)..... -t R.....1"1:4-~1e ...

1-52-

.~.: ':.~ .'

4 - Le bilan 1987 à la s~a~ion de Golem

L'hiverYlage 1987 a démarré de manière effective, au moisde Juin sur l'ensemble de la· région. Au courant du moisd'Octobre, toutes les précipitatic.ns se sont arrêtées, soitglobale ment 5 mois d'hivernage. A la station pluviographiquede Golem, la dernière pluie est enregistrée le 09 Octobre et afai t 10.3 mm.

- Le 8 juin une pluie de 10.7 mm a eu lieu. De cette dateau 16 du même mois, la réserve du sol était encore inférieure àla réserve de survie des végétaux et l'évapotranspiration n'apu atteiYldre sa valeur potentielle. Le 17 Juin une pluie de28.5 mm occasionna l'existence d'une réserve facilementutilisable et ETR = ETP. Ce seuil restera franchi jusqu'au 31Décembre oQ la réserve du sol redevient inférieure à la réservede survie.

La lame d'eau écc.ulée au droit de l'exutoire (stationlimnigraphique) est négligeable eYI 1987, donc toute la pluieefficace est supposée s'infiltrer. Le puits de Golem a accuséune remontée de 0.89 m entre le 31 Jui llet et le 19 Octobresoit une lame d'eau de 133.5 mm pour une porosité efficace de15 ~ • Il convient de signa 1er, cependant que cette valeur estinférieure à la valeur réelle puisqu'au moment de la cessationdu suivi, la remontée du puits se poursuivait encore au rythmede 10 mm par jour. Ce défaut d'observation introduit uneimprécision day,s le bi lan, la date de fin de cessat iOYI del'infiltration n'ayant pu être déterminée avec précision. De cefai t, entre le 19 Octobre et l"e 18 Décembre, date de lapremière tournée après les pluies, le comportement réel de lanappe n'est pas connu. Il s'en est suivi un hiatus dans lediagramme figuratif du bilan.

cette..D'après la concept ion du bi lan exposée pl us haut,portion du bassin se serait comporté comme suit (fig.24)

111

1

111

11

11

11

- Du 08 Juin au 26 Juillet, la réserve du sol est demeur­rée au- dessous de sa valeur maximale et aucune pluie efficacene fut enregistrée.

Le 27 Juillet (66.7 mm de pluie) la réserve du sol at­teint 100 ~ et un excédent de 45.04 mm est obtenu.

1 - Du 08 Juin au 31 Juillet, aucune remontée perceptible dela nappe n'est décélée au niveau du puits.

1111

- A compter du 1er Août, la recharge est effective; ellesera suivie jusqu'au 19 Octc.bre (AnYlexe 1) Oll elle a atteint0.89 m soit un équivalent en lame d'eau de 133.5 mm pour uneporosité efficace de 15 ~ •

Du 27 Juillet au 21 Décembre, la pluie efficace cumuléeest, à tout instant, supérieure à la recharge cumulée, ce quipermit à la réserve du sol de rester constante, égale à la ré­serve ut il e.

1

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HYDROGEOLOGIQUE

AS

AU

AFU

1987

DE L AQUIFERE SUPERFICIEL A GOLEM

FIG.24. BILAN

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50

ISO

100

500

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150

11111111111111

~' .. . ;..~:.A!..· ·:·::·~·t.- .;. '~tL:i._:::~\~.~ ~:~~~ ;~~~.~:: ;;;~.~ .. ­"-54-

- Le 21 Décembre, théoriquement, toute l'eau dite perco­lante, est reprise par le flux exfiltrant del'évapotranspiration et il ne reste plus que la recha~ge réelle(PEe = rec). Le processus de tarissement de la réserve du solse déclencha à compter de cette date et le 30 Décembre, laréserve facilement utilisable est épl\isée et la restrictionévapotraYlspiratoire commença. L'ETR devient désor mais infé­rieure à l' ETP.

Signalons que le 18 Décembre, alors que nous supposionsencore l'existance de la recharge, le tarissemeYlt de la nappeétait déjà effectif et un hiatus de 15.76 mm de lame d'eau estconstaté dans le bilan.

- Vers le 15 Février 1988, toutes les réserves du sol sontépuisées et vers le 05 Mai, l'apport de l'hivernage 1987 estentièrement repris.

Aux environs du 20 Juillet, 30 mm de lame d'eau sont pré­levés de la réserve préexistante de l'aquifère soit une baissede niveau dans le puits de 0.45 m (en admettant un coefficientd'emmagasinement de 15 ~).

Le bilan est donc globalement négatif en 1987.

5 - Bilan 1988 à GOLEM

En 1988, la pluviométrie à la station de Toukara était de1355.8 mm; un écoulement de 12.09 mm est enregistré à la sta­tion limnigraphique et le puits de Golem a subi une remontée deniveau statique de 3.23 m ; soit une lame d'eau de 484.5 mm. Ilest à noter toutefois qu'au moment de l'arrêt du suivipiéze.métri que, 1a recharge se pe,ursu i vai t eYlce.re. Le bi 1an del'anYlée 1989 a été dressé jour par je.ur du 27 Mai au 23 Oc­tobre. A compter de cette date, le manque d' observat iOYls surl'état de la nappe nous oblige à abandonner le pas journalierpour adopter un pas mensuel (Annexe 2).

Ainsi, en fixant la fin de la percolation au 31 Décembre,nous obtenons le scénario suivant (fig.25):

De plus, l'absence de données climatologiques de 1989 nousobligea, dans le but de boucler le bilan, à travailler sur labase d' hypothèses grossières eYI faisant subir à la Ylappe lamême baisse qu'en 1988.

111111

- Du 27 Ma i au 14rieure à la réservel'évapotranspiration esttent ielle.

Juillet, la réserve du sol est infé­de survie des végétaux (R<Rs) etdemedurée au-dessous de sa valeur po-

- -mm- - - - - - - - - - - - - - - - - - -

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333.72

RFU

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60._.---.---.---.-~--.---.---.---.- RS

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DE L.: AQUIFERE SUPERFICIEL A GOLEM

FIG.25. BILAN HYDROGEOLOGIQUE

.757,22 1988

~622'22•

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e 385 360.---__- ._ 746-----e_

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11

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1~56-·

111111

- A partir dll 15 Juillet, la RFU est atteinte et ETR =ETP. Cette situation se maintiey,t jusqu'à la mi-janvier O~I laréserve du sol redevient inférieure au seuil de survie de vé­gétaux.

- Le 20 Juillet R = RU et une pluie efficace de 17.1 mmfut trouvée.

- Le premier AoUt une recharge de 1.5 mm en lame d'eau futconstatée au niveau du puits.

- Du 20 Juillet au 31 Décembre, la pluie efficace cumuléeest restée supérieure à la recharge ce qui présupposel'existence de la percolation pendant tout ce temps.

- Le 31 Décembre P. E. C. = rec = p = 0 et La recharge,était de 497.2 mm.

En considérant les deux cycles annuels (1986/1988)l'excédent g lobaI serai t de 303.7 mm, en tenant compte ducomblement préalable du tarissement de la nappe ( 30 mm) dU audéficit de 1987.

11

En SllppOSay,t une même baisse de la nappe quel'étiage 1988, c'est-à-dire 163.5 mm de lame d'eau,1988 accuse un excédent de 333.7 mm en lame d'eau.

pendantl'any,ée

111111111•

CONCLUSION

- La nappe étudiée est de type nappe phréatique peu pro­fonde (quelques centimètres de profondeur en bordure des mari­gots à une vingtaine de mètres sur les plateaux).

Elle est donc soumise aux variations climatiques (pré- .cipitation et évapotranspiration).

- En saison pluvieuse, le réservoir accumule d'importantesquantités d'eau;

En saison sèche, les réserves stockées font l'objetd'une reprise par l'évapotranspiration.

Ai nsi (tabl. 15), en 1987, tout l'apport de l' hivernage futent ièremey,t repris pendant la période d' ét iage et uy, défici tglobal de 30 mm de lame d'eau constaté: stockage d'uYle lamed'eau de plus de 135.5 mm en hivernage et un déstockage pendantla saison sèche suivante de plus de 163.5 mm.

- En 1988, l'abondance de l'hivernage favorisa un stockaged'environ 497.22 mm. Avec l'hypothèse d'un déstockage du mêmeordre de grandeur qu'en 1987 (163.5 mm) un excédent de 333.78mm est envisageable.

---------------------1

1 987 1 988 1 989..

J Jt A S 0 N D J F " A " J J A 5 0 N D J F " A " J,""

P 143.9 180.5 486.8 172.9 22.3 0 0 0 0 0 0 7.7 56.2 253.9 671.7 290. 67.7 0 0 0 0 0 0 - _·~ft

'''.1

ETP 1~.02 139 122.07 120.05 136 130.02 119 122 105 153 1:52 166 140 111 107 122 149 135 125 (122) (105) (153) (152) (66) (l40)~

E 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ;' 0 0.73 6.1 2.6 0 0 0 0 0 0 0 0 0:;.":.

R-l 0 62.6 100 100 100 100 100 51.72 6.4 0 0 0 15.47 21.14 100 100 100 100 100 100 37 0 0 0 -<~;:··t,'"

Hd 70.41 133.19 489.01 549.74 439.88 306.93 174.74 124.7 - 5.92 22.45 207.3 537.4 504.9 367.2 367.2 228.2 100 ~ - - - -'~': ..

K )1 )1 )1 )l >l )l 0.9 0.86 0 0 0 0.10 22.45 207.3 537.4 504.9 >l >l )l U U - - - -p - - - - - - - 0 0 0 0 0 0 106.02 mo 400.5 267.2 128.2 0 0 0 0 0 0

_ .... \1

,",,",

ETR 81.3 113.33 122.07 120.05 136 130.02 118. 41 67.32 29.40 ~ 35 18.23 ~55 73.27 107 122 149 135 125 (110.22) (72) (30) (25) (5) .~ .- :.

100 51.72 6.4 0 0 0 5.47 21.14 100 100 100 100 100 100 37 0 0 0 0,;",.,

R+l 62.6 100 100 100 100 .',',.l'()R +62.6 +37.4 0 0 0 0 -48.28 -45.32 - 6.4 0 0 5.47 +15.67 +6&.86 0 0 0 0 0 -36 -~ 0 0 0 -PEe 0 29.77 394.5 447.35 333.65 203.63 119 97 74 38 3 0 0 106.2 664.5 838.5 7"5l.2 622.2 497.2 450 415 385 360 345 333.72

4PEC 0 +29.77 +364.73 +52.85 -113.70 -130.02 -85.89 -22 -23 -34 -35 -3 0 +106.2 664.5 838.5 -81.3 -135 -125 -47.22 -35 -30 -25 -15 -11.28

rec 0 0 57 111 (133.5) - 119 97 74 38 3 0 0 0 229.5 438 490 494 497.2 450 415 385 360 345 333.72'.

~rec 0 0 + fil +54 22.5 - -15.76 -22 -23 -34 -35 -3 0 0 +229.5 208.5 +52 +4 +3.28 -47.22 -35 -30 -25 -15 -11.2&

TC - - 0 0 0 0 0 0 0 0 o 13 25 30 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,

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TiiblNU 15 - Bilan hydrique llenSuel à Soleil de Juin 1987 ~ Juin 1989.

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11

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CONCLUSION BENERALE

s'effectue eYI saison sèche o{tl'objet d'une reprise par

La fonction de stockage s'effectue en saison des pluiesle réservoir se remplit très rapidement (environ 1 mremontée du puits à Golem en 1987 et 3.3 m en 1988).

1111

Le type de nappe étudiéefonctionnement : une phase dedestockage (fig.23, 24).

La fonction de destockageles volumes accumulés fOYltl'évapotranspiration.

comportestockage

deuxet une

phasesphase

dede

oàde

111111

Ainsi, lorsque les apports de l'hivernage sont inférieursaux reprises d' ét iage, une baisse globale de la Ylappes'effectue. Ce phéYlc1mène est à l'origine de l'épLtisemeYlt desnappes superficielles constaté depuis l'installation de lasécheresse, il y a une vingtaine d'années. Nous l'avonsconstat~ en 1987 avec 30 mm de lame d'eau au préjudice de laréserve préexistante.

Il Y a donc une rapidité de circulation de l'eau entre lesol et l'atmosphère qui, eYI raccourcissant le cycle de l'eau,fausse la notion du bilan de Thornthwaite.

A cet effet, deux enseignements sont à prendre en comptedans les calculs de bilan pour ce type de nappes:

Premièrement: La nécessité de raccourcir le pas des opéra­tioYIS (bilan jourYlalier ou décadaire>' En effet, à l'échellemensuelle, l'impression est qu'aucune recharge ne s'esteffectuée, ce qui n'est pas conforme à la réalité;

une théorie de typede l'eau percolante etappréhender le vrai1

1

Deuxième L'introduction dansThornthwaite de la fonction destockagede la nappe elle-rnême pC1ur rnieuxfonctionnement de ces nappes.

Ceci passe par la défi ni t ion detarissement de ces deux variantes du cycle de

coeff i ci eYlt sl'eau.

de

111111

Dans les observations faites lors de cette l'étude, lecoefficieYlt de (1) est affecté à l'eau de percolat iCIYI qui secomporte COMme une réserve facilement utilisable. Pour lanappe, nC'LtS nous sommes contentés des données expérimentalespour suivre le rythme de reprise par l'ETR.

Comme nous le signalions en introduction, le problème estde taille et Y,écessite des réflexic.y,s plus poussées dCIYlt cemémoire n'a pas la prétention de cerner tous les contours.

1111111

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FLICOTEAUX1111111111111

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ANNEXES 1

CALCUL DU BILAN HYDRIQUE JOURNALIER A LA STATION DE GOLEM

ANNEE HYDROLOGIQUE 1987 - 1988

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ANNEXES 2

CALCUL DU BILAN HYDRIQUE JOURNALIER A LA STATION DE GOLEM

ANNEE HYDROLOGIQUE 1988 - 1989

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TABLE DES MATIERES

INTROOUCTI~

PREMIERE PARTIE: LE MILIEU NATlJREl.. ET LES FACTEURS DU a.IMAT

1 - LE MILIEU NATœEl..1 - Situation géographique de la zone d'étude2 - Contexte géologique de li région3 - GéoIIorphologie actuelle de Iii zone d'étude ("Ion P, 1960)3. 1 - Les bas-fonds3.2 - Les versants COIposés3.3 - Les p~ateaWl

Il - LES F~TEURS DU a.lMAT1. li tellpérature2. Les vents3. L'hlllidité reliltive4. Insolation et évipew'ition Pic:he50 La pluviotlétrie5.1 Situation pluviOllétrique de la zone cl' étude5.2 - Pluviotlétrie des iI1Inées 1987 et 19885.2.1 - L'hivernage 19875.2.1.1 PluviOlétrie annuelle.5.2.1.2 Répartition lensuelle des précipitations5.2.1.3 PluviOlétrie journalière.5.2.1.4 - Li11e5 précipitées5.2.2 - L'hivernage 1988 :5.2.2.1 - Pluviœétrie amuelle5.2.2.2 - Pluviœétrie ETlSuelle5.2.2.3 - Pluviœétries journalières5.2.2.4 - Les liES précipitéesaKlUSI~

œUXIBE PARTIE: HYDR06EIl..06IE

1 - LE RESERVOIR AOOIFERE1 - caractéristiques pédologiques et hydrodynaMiques de l' aquifère1.1 - Caractéristiques pédologiques1.2 caractéristiques hydrodynillliques de l' aqui fère2.- La ca.pagne piézOlétrique :

II - AfA..YSE DES IESlIRES PIEZIJETRIIUS1 - La profondeur de la surface piézœétrique par rapport ~ la surface du sol2. Diagrames d'évolution du niveau statique des puits2.1 Situiltion générale de la nappe de 1987 ~ 1988.2.2 - CoIIparai50n de la recharge entre une zone de plateau

(puits de Toukara) et une zone de terrasses (puits de Solela)3. - lsovariation du niveau de la nappe

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III. Conductivité des eaux souterraines et ses variations.1. - Variations zonales de la conductivité des eaux souterraines.2 - Variations saisonnières de la conductivité des eaux souterrainesl!eIIarques

IV Bilan hydrique1. Evaluation de l'évapotranspiration potentielle <ETP)2 - Présentation du sous bassin de Toukara3 - Exposé de la IIéthode et des ter'lles du bilan3.1 - Les terwes du bilan3.2 - La IIéthode du bilan4 - Le bilan 1987 ~ la station de Soleil5 - Bilan 1988 à tn.EMcoo..USI~

coo.USI~ 6ElEIR.EBIBl.IOS~IE

AtfEXESTALU DES MATIERES

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58S9