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UNIVERSITE DE N'DJAMENA
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FACULTE DES SCIENCES EXACTES ET APPLIQUEES
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DEPARTEMENT DE
GEOLOGIE
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MASTER HYDROSIG
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REPUBLIQUE DU TCHAD
MINISTERE DE L'ENVIRONNEMENT DE L'EAU ET DE LA PECHE
PROJET ResEau
MEMOIRE DE FIN D'ETUDES EN VUE DE L'OBTENTION DU
DIPLOME DE MASTER EN HYDROGEOLOGIE ET SYSTEME D'INFORMATION GEOGRAPHIQUE
(MASTER HYDROSIG).
THEME : `'CONTRIBUTION A L'ETUDE DE
LA QUALITE PHYSICO-CHIMIQUE ET BACTERIOLOGIQUE DES POINTS D'EAU DANS LA VILLE
DE N'DJAMENA».
Présenté et Soutenu publiquement le 06
avril 2019
Par : AMANN HISSEINE ABDOUL
Ingénieur des travaux en
Hydrogéologie / N° Mle
017401168814954311018
Sous la Direction de :
Dr. BRAHIM TAHA DAHAB,
enseignant à l'Université de N'Djamena.
Et sous la
supervision de :
Dr MOUSSA ABDERAMANE, Maitre Assistant
CAMES, enseignant à l'Université de
N'Djamena
|
Jury d'évaluation :
Président : Dr Hamdane Annadif,
enseignant à l'Université de N'Djamena,
Rapporteur : Dr Adjeffa Epolyste, enseignant
à l'Université de N'Djamena, Rapporteur : Dr Moussa
Isseini, Maitre Assistant CAMES, Université de N'Djamena
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ANNEE ACADEMIQUE 2017-2018
Mémoire de Master rédigé par Amann
Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page ii
Contribution à l'étude de la qualité
physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la
ville
de N'Djamena
DEDICACES
Je dédie ce mémoire à :
? A mon défunt père Boukar Abdoul. Papa tu
nous as inculqué l»honnêteté, le respect d'autrui, la
dignité et la rigueur dans le travail.
Mémoire de Master rédigé par Amann
Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page iii
Contribution à l'étude de la qualité
physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la
ville
de N'Djamena
REMERCIEMENTS
Arrivé au terme de ce travail, il m'est agréable
d'exprimer toute ma gratitude et mes remerciements à tous ceux qui, par
leur enseignement, leur conseil et leur encouragement m'ont aidé
à sa réalisation.
Je tiens à exprimer toute ma reconnaissance au Dr
BRAHIM TAHA DAHAB, qui malgré ses multiples occupations a accepté
d'encadrer ce travail d'initiation à la recherche ; ses encouragements
et ses conseils étaient pour moi une source de motivation.
Au Dr MOUSSA ABDERAMANE, mon co-encadreur qui m'a toujours
soutenu, encouragé. Sa rigueur scientifique m'a été d'une
aide précieuse. Merci du fond du coeur.
À tout le corps enseignant et personnel de
l'université de N'djamena et en particulier, à tous les
enseignants du Master HydroSIG pour tous les cours dispensés. Il s'agit
du Dr. MOUSSA ISSEINI, Dr. ABDERMANE HAMIT, Dr. KADJANGABA Edith, Dr. Job
ANDIGUE, Dr. MOUPENG BEDJAOUE, Dr. MASSING OURSINGBE, Dr. OUYA BONDORO Henry,
Dr. AHMED DORSOUMA, Mme DENENODJI Antoinette, M. Joseph LIBAR, M. LOUCKMANE
BICHARA, M. RIRABE Dieudonné, Dr. HAMZA BRAHIM, Dr EPOLYSTE ADJEFFA, M.
ABDELHAKIM MOUSTAPHA, M. WAROU, M. WALBADET Ezéchiel, et M. MAHAMAT NOUR
Abdallah.
A tout le personnel du laboratoire national des eaux à
N'Djamena pour leur accueil et leur courtoisie pendant mon stage, je pense
particulièrement à AKOINA MOURSAL pour sa disponibilité,
et ses encouragements sans cesse renouvelés à mon égard.
J'exprime ma profonde reconnaissance à mes aînés d'
HydroSIG en occurrence M. GUINBE AMNGAR, qui m'a guidé, orienté
et aidé lors de la collecte des données.
Au Projet ResEAu et ses partenaires techniques et financiers
qui ont mis en oeuvre le Master HydroSIG.
J'exprime enfin ma profonde reconnaissance à tous mes
amis et collègues avec lesquels nous avions passé des temps fous
à répéter, étudier. Il s'agit de : M. NOUBADOUM
OSEE, M. ABDEL-AZIZ ADOUDOU.
Je tiens également à exprimer toute ma
reconnaissance à tous ceux et celles qui ont contribué à
la réalisation de ce travail et dont le nom ne figure pas dans cette
liste.
Mémoire de Master rédigé par Amann
Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page iv
Contribution à l'étude de la qualité
physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la
ville
de N'Djamena
TABLE DES MATIERES
INTRODUCTION : 1
I. PROBLEMATIQUE : 1
II.OBJECTIFS : 3
PREMIERE PARTIE : PRESENTATION DE LA ZONE D'ETUDE ET SES
CARACTERISTIQUES 5
Chapitre I- CADRE GEOGRAPHIQUE ET SOCIO-ECONOMIQUE 5
I- APERÇU GEOGRAPHIQUE 5
I.1.1. Situation de la République du Tchad 5
I.1.2. Localisation de la zone d'étude 5
I.2- facteurs climatiques 6
1.2.1. Le climat 6
1.2.2. Indice d'aridité 7
I.3.- pluviométrie 8
I.3.1.- données pluviométriques 8
I.3.2- température 9
I.3.3- température moyenne mensuelle 9
I.3.4-humidité 10
I.4 - évaporation 10
1.5- l'insolation 12
I.6- l-hydrographie 12
I.6.1- le Chari 13
I.6.2- le logone 14
I.7- la géomorphologie 14
I.8- le sol 14
I.9- la végétation 15
I.10- contexte socio-économique 16
1.10.1. La situation socio-économique de la ville de
N'djamena 16
Les secteurs privés et publics 16
I.11- la population/demographie 17
I.12- organisation administrative et sociale 17
Administration 17
Chapitre II- CONTEXTE GEOLOGIQUE ET HYDROGEOLOGIQUE 19
II.1. Le pliocène et le quaternaire 19
II.1.1. Pliocène 19
Mémoire de Master rédigé par Amann
Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page v
Contribution à l'étude de la qualité
physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la
ville
de N'Djamena
II.1.2. Quaternaire 20
A. CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE 21
II.2. Les principales nappes phréatiques de
N'Djamena 22
II.3. Paramètres hydrodynamiques (Q, Q/S, K,
T, S) 24
II.4. Qualité des eaux de nappe 24
B. PRESENTATION DU LABORATOIRE NATIONAL DES EAUX
24
II.5. Les textes législatifs et réglementaires
25
DEUXIEME PARTIE : MATERIELS ET METHODES 25
Chapitre III. MATERIELS ET METHODES 26
CADRE DE L'ETUDE 26
METHODOLOGIE 26
III.1. MATERIELS ET METHODES 27
III.1.1. Etudes de terrain 27
III.1.2. Mesures des niveaux statiques 29
III.1.3.Echantillonnage de l'eau 30
III.1.4 études de laboratoire 32
III.1.5 réalisation des différentes coupes
lithologiques 32
III.1.6 Calcul du niveau piézométrique 33
III.1.7 Calcul du gradient hydraulique 34
III.1.8 Matériels et dispositifs pour l'analyse
bactériologique 35
III.1.9 Méthode d'analyse, procédure et modes
opératoires 36
Les paramètres à analyser et méthodes
d'analyse 36
III.1.10 Analyse des paramètres
bactériologiques 38
Analyse et traitement des données 41
Limite de l'étude 41
III.2 RESULTATS: 42
III.2.2. Relation entre la lithologie et la contamination
bactériologique des points d'eau 48
III.2.3. levé des niveaux statique et
piézométrique 49
III.2.4 piézométrie de la nappe de
N'Djamena 49
III.3.RESULTATS DES PARAMETRES PHYSICO-CHIMIQUES 51
III.3.1. Les paramètres physico-chimiques: 51
La température de l'eau 51
Le pH 51
Les solides totaux dissous 52
Mémoire de Master rédigé par Amann
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Contribution à l'étude de la qualité
physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la
ville
de N'Djamena
La turbidité 52
La dureté totale (CaCO3) 53
Les sulfates 53
Bicarbonates : 54
Le calcium : 55
Chlorures : 55
Magnésium 56
Sodium 57
Potassium 58
Nitrates 59
Manganèse total: 61
Ammonium : 61
III.3.2. Les ions majeurs des eaux souterraines
62
III.3.2.1.Les cations 62
III.3.2.2. Les anions 62
Balance ionique des eaux souterraines 62
III.3.3. Faciès chimiques des eaux obtenus
à partir du diagramme de Piper : 64
III.3.4 Indice d'échange de base (IEB)
64
III.3.5 Faciès chimiques des eaux selon le
diagramme de Schoeller-Berkaloff : 65
III.3.6 Qualité des eaux de la nappe
66
III.3.7 Corrélation des éléments
chimiques 68
III.4.résultats des paramètres
bactériologiques. 69
III.4.1. impact socio-sanitaire de la consommation de
l'eau sur la santé de la population 75
Chapitre V- INTERPRETATION ET DISCUSSION
77
V.1.Paramètres hydrodynamiques 77
V.2.Corrélation des coupes
litho-stratigraphiques 77
V.3.Piézométrie 78
V.4.Qualité des eaux souterraines
79
V.4.1.Paramètres physico-chimiques
79
? La température : 79
? Le pH : 79
? La conductivité électrique :
79
V.4.2. les éléments chimiques
80
V.4.2.1.Les cations 80
Mémoire de Master rédigé par Amann
Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page vii
Contribution à l'étude de la qualité
physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la
ville
de N'Djamena
V.4.2.2.les anions 81
V.4.3.Indice d'échange de base (IEB)
83
V.4.4. rapports caractéristiques entre les
éléments majeurs 83
V.5.Qualité bactériologique des eaux
souterraines 85
CONCLUSION GENERALE 88
RECOMMANDATIONS 88
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES : 90
ANNEXES 93
Mémoire de Master rédigé par Amann
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Contribution à l'étude de la qualité
physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la
ville
de N'Djamena
LISTE DES FIGURES
Figure 1:localisation de la zone d'étude 6
Figure 2: Histogramme des précipitations moyennes
mensuelles de 1984 à 2015 à la station de
N'Djamena - aéroport (source: DGMN/ mai 2015). 8
Figure
3:Histogramme des précipitations moyennes annuelles de 1984 à
2015 à la station de
N'Djamena- aéroport (source: DGMN/ Mai 2015). 8
Figure
4:Courbes de températures moyennes mensuelles de 1984 à 2015
à la station de N'Djamena-
aéroport (source: DGMN). 9
Figure 5: Humidité
moyenne mensuelle de 1984 à 2015 à la station de N'Djamena
aéroport (source:
DGMN) 10
Figure 6: Evaporation moyenne mensuelle de 1984
à 2015 à la station de N'Djamena-aéroport (source
DGMN). 11
Figure 7: Evaporation moyenne annuelle
cumulée des trente dernières années à la station
de
N'Djamena- aéroport (source: DGMN) 11
Figure 8: Courbe
de l'insolation moyenne mensuelle de 1984 à 2015 à la station de
N'Djamena-
aéroport (source: DGMN). 12
Figure 9 : hydrographie de la zone d'étude. 13
Figure 10: les arrondissements de N'Djamena. 18
Figure 11: matériels utilisés sur le terrain. 28
Figure 12: sites des mesures des niveaux statiques. 29
Figure 13: méthodes d'acquisition des données de
terrain. 30
Figure 14: localisation des points d'eau (forages)
étudiés. 32
Figure 15:carte de la répartition des sites des logs de la
ville de N'Djamena. 33
Figure 16: vue de quelques matériels et dispositifs
utilisés au laboratoire 35
Figure 17: opérations de prélèvements
d'échantillons sur le terrain et d'analyses au laboratoire. 40
Figure 18: coupe lithologique Farcha-Kartota. 44
Figure 19: coupe lithologique Milezi- Guinebor2. 45
Figure 20: coupe lithologique Diguel Est- Toukra. 45
Figure 21: coupe lithologique Boutalbagar- Bakara 46
Figure 22: coupe lithologique Dingagali- Boutalbagar. 47
Figure 23: coupe lithologique Moursal- Boutalbagar. 48
Figure 24:carte piézométrique de la ville de
N'Djamena obtenue par Arc Gis10. 50
Figure 25: carte piézométrique de la ville de
N'Djamena obtenue à partir de surfer 8. 50
Figure 26:carte de la répartition de la
conductivité des eaux souterraines à N'Djamena 52
Figure 27:carte de la répartition des duretés des
eaux souterraines dans la ville de N'Djamena. 53
Figure 28:carte de la répartition des sulfates des eaux
souterraines dans la zone d'étude. 54
Figure 29:carte de la répartition des bicarbonates des
eaux dans la ville de N'Djamena. 54
Figure 30: carte de la répartition du calcium des eaux
souterraines dans la ville de N'Djamena. 55
Figure 31: carte de la répartition des chlorures des eaux
souterraines de la ville de N'Djamena. 56
Figure 32: carte de la répartition du magnésium des
eaux souterraines dans la ville de N'Djamena. 57
Figure 33: carte de la répartition du sodium dans la ville
de N'Djamena. 58
Figure 34: carte de la répartition du potassium dans la
ville de N'Djamena. 59
Figure 35: carte de la répartition des nitrates dans les
eaux de la ville de N'Djamena. 60
Figure 36: carte de la répartition du fer à
N'Djamena. 60
Mémoire de Master rédigé par Amann
Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page ix
Contribution à l'étude de la qualité
physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la
ville
de N'Djamena
Figure 37: carte de la répartition d'ammonium à
N'Djamena. 61
Figure 38: faciès chimiques des eaux de la ville de
N'Djamena 64
Figure 39: diagramme de Schoeller Berkaloff des eaux
souterraines de N'Djamena. 66
Figure 42: diagramme des entérocoques de 70
Figure 40: diagramme des Coliformes fécaux 70
Figure 41: diagramme des Coliformes totaux analysés
pendant l'hivernage. 70
Figure 43: carte des sites contaminés (points
rouges) par les germes totaux et fécaux 71
Figure 44: diagramme des E.Coli analysés
pendant 72
Figure 45: diagramme des Coliformes totaux analysés
pendant la 72
Figure 46: images illustrant parfaitement un environnant
malsain, facteur de contamination des
nappes. 76
Figure 47: coupe schématique montrant la
géométrie de la nappe d'eau souterraine de N'Djamena. 78
Figure 48: évolution des teneurs du bicarbonate en
fonction de la conductivité électrique. 80
Figure 49: évolution des teneurs du nitrate en fonction
du calcium. 82
Figure 50: rapports caractéristiques entre les
différents éléments majeurs. 85
Mémoire de Master rédigé par Amann
Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page x
Contribution à l'étude de la qualité
physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la
ville
de N'Djamena
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1:évolution de la population de N'Djamena. 17
Tableau 2 : les différents quartiers de la ville de
N'Djamena 18
Tableau 3: paramètres hydrodynamiques moyens de la nappe
de N'Djamena. 24
Tableau 4: résultats des paramètres hydrodynamiques
de quelques points d'eau de la ville de
N'Djamena. (Source : H2O-Consultants 2018).
42
Tableau 5: valeurs de la porosité efficace moyenne pour les
principaux réservoirs (CASTANY, G.
1982). 42
Tableau 6: vérification des erreurs des résultats
des analyses de l'eau souterraine. 63
Tableau 7: variation d'échange d'ions dans les eaux
souterraines. 65
Tableau 8: grille simplifiée pour l'évaluation de
la qualité globale des eaux souterraines. 67
Tableau 9: qualité globale des eaux souterraines de la
ville de N'Djamena. 67
Tableau 10: matrice de corrélation des
éléments chimiques des eaux de N'Djamena. 69
Tableau 11: résultats des analyses bactériologiques
des forages de la zone d'étude/ campagne 1 : du 13
au 19 septembre 2017. 73
Tableau 12: résultats des
analyses bactériologiques des forages de la zone d'étude/
campagne 2 : du 28
au 30 mars 2018. 73
Tableau 13: résultats des analyses
bactériologiques des forages de la zone d'étude/ campagne 3 :
mai-
juillet 2018. 74
Tableau 14: fréquence des maladies
liées à l'eau de consommation dans quelques centres de
santé de
N'Djamena. 75
Mémoire de Master rédigé par Amann
Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page xi
Contribution à l'étude de la qualité
physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la
ville
de N'Djamena
LISTE DES ABREVIATIONS
BP : Before Present (avant 1950, année de
référence)
BGR : Bundesanstalt Fur Geowissenschaften Und
Rohstoffe (Institut Fédéral des
Géosciences et de Ressources Naturelles.
BRGM : Bureau de Recherches Géologiques
et Minières
CBLT : Commission du Bassin du Lac Tchad.
CPIG : Comité de Pilotage D'information
Géographique
DC : Division Climatologique
DGMN : Direction Générale De La
Météorologie Nationale
E : Est
EDTA : Acide Ethylène Diamine
Tétra Acétique
FAO : Food and Agriculture Organization of the
United Nations (Organisation des Nations
Unies pour l'Alimentation et l'Agriculture.
Fig : Figure.
FIT : Front Intertropical
FMAT : La Flore Mésophile Aérobie
Totale
GPS : Global Positioning System
H : Heure
IEB : Indice d'Echange de Base
LB : Lunia Bertani
INSEED : Institut National De La Statistique,
D'études Economiques Et Démographiques
M : Mètre
M2 : Mètre carré
M3 : Mètre cube
MATDHU : Ministère de
l'Aménagement du Territoire, du Développement de l'Habitat et de
l'Urbanisme.
N : Nord
NE : Nord -Est
NET : Noir d'ériochrome T
NP : Niveau Piézométrique
NS : Niveau Statique
OMS : Organisation Mondiale De La
Santé.
ORSTOM : Office de la Recherche Scientifique Et
Technique d'Outre Mer.
Mémoire de Master rédigé par Amann
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Contribution à l'étude de la qualité
physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la
ville
de N'Djamena
RGPH2 : Deuxième Recensement
Général De La Population Et De L'habitat
S : Sud
SDEA : Schéma Directeur De L'eau Et De
L'assainissement
STE : Société Tchadienne
d'Eau
SITEAU : Système d'Informations
Tchadien Sur l'Eau
TA : Titre Alcalimétrique
TAC : Titre Alcalimétrique Complet
UFC : Unité Formant Colonie
W : Ouest
WTW : Wissenschaftlich Technische
Werkstatten
ZCIT : Zone de Convergence Inter
Tropicale.
Mémoire de Master rédigé par Amann
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Contribution à l'étude de la qualité
physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la
ville
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