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III.3.2.1.Les cations

Les teneurs des cations exprimées en mg/l (annexe 3.1) montrent une variabilité d'un échantillon à l'autre. Les teneurs en sodium varient de 12 mg/l à Walia barrière à 81mg/l à Toukra , les teneurs de potassium elles oscillent entre 0,5 mg/l à Farcha djougoulié à 8 mg/l à Toukra. ; Alors que les teneurs en calcium elles varient de 11 ,2 mg/l à Sabangali à 80 mg/l à Toukra. Le magnésium a une teneur de 1,9 mg/l à Amtoukouin2 à 24 mg/l à Toukra.

III.3.2.2. Les anions

Quant aux anions, la concentration la plus faible en bicarbonate est observée à Guinebor avec 36 mg/l et la plus élevée à Toukra avec 439,2 mg/l. les teneurs en chlorure varient elles de 1mg/l à Guinebor à 48 mg/l à Toukra. Celles du sulfate de 0,1 mg/l à Sabangali à 51 mg/l à Toukra. Et enfin, les teneurs en nitrate varient de 0,1 mg/l à Sabangali à 17,7 mg/l à Guinebor.

Pour l'ensemble des analyses, l'anion dominant est le bicarbonate avec une teneur moyenne de 146,17 mg/l ensuite viennent les ions chlorures avec 17,83 mg/l, le sulfate avec une teneur moyenne de 13,67 mg/l et enfin le nitrate avec 5,01 mg/l.

Les cations dominants sont respectivement le calcium avec 29,76 mg/l, le sodium avec une teneur moyenne de 28,33 mg/l, le magnésium avec une teneur moyenne de 9,08 mg/l et enfin le potassium avec 2,77 mg/l.

Balance ionique des eaux souterraines

C'est un principe basé sur l'électro-neutralité de l'eau. Pour les éléments majeurs, l'analyse chimique est considérée comme valide quand la balance ionique BI= [(Ó cations- Ó anions)/ (Ó cations+ Ó anions)] x100 n'excède pas +ou- 5%. Pour 83% de ces analyses, cette condition est vérifiée. Les échantillons d'Ambatta, Farcha Djougoulié et Guinebor ont respectivement des balances ioniques de l'ordre de +9%, +36%, +48%. Ce qui est supérieur à cette valeur limite indiqué ci-dessus. Cette balance ionique peut provenir d'une erreur

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analytique (résultats des analyses non valides) ; ou encore dans l'analyse, certains cations ou anions n'auraient pas été pris en compte.

Tableau 5: vérification des erreurs des résultats des analyses de l'eau souterraine.

Noms	cations	anions	Balance ionique
Ngueli	3.71040	3.68690	+0%
Dingagali	2.58040	2.54640	+1%
Toukra	9.82870	9.64610	+1%
Ngonba	2.00910	1.94650	+2%
Walia	1.70580	1.64850	+2%
Chagoua	2.28480	2.11560	+4%
Gassi3	3.30030	3.23510	+1%
Amkoundjara2	7.54170	7.32350	+1%
Amkoundjara1	8.35200	8.01460	+2%
Amtoukouin1	3.57730	3.38780	+3%
Amriguébé	1.98280	1.96440	+0%
Ndjari darasalam	2.64470	2.54960	+2%
Ndjari	2.06050	2.02990	+1%
Ambatta	4.21800	3.50110	+9%
Amtoukouin2	1.74870	1.64330	+3%
Sabangali	1.23590	1.23900	+0%
Farcha dougoulié	2.81410	1.31260	+36%
Guinebor	2.73230	0.96623	+48%

En gras, valeurs de balance ionique supérieures à 5%.

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III.3.3. Faciès chimiques des eaux obtenus à partir du diagramme de Piper :

Le faciès chimique des eaux souterraines caractérisées par les différentes concentrations des ions majeurs sont le résultat des environnements géologiques où séjournent ces eaux.

Figure 38: faciès chimiques des eaux de la ville de N'Djamena

Le report des résultats des analyses des eaux sur le diagramme de Piper montre un faciès à dominante bicarbonaté calcique et magnésien avec aucun ion dominant sur tous les sites. Les sites d'Ambatta, de farcha Djougoulié et de guinebor ayant une balance ionique > + ou-5%, donc comportant une erreur analytique (voir balance ionique, tableau 6), n'ont pas été pris en compte.

III.3.4 Indice d'échange de base (IEB)

L'indice d'échange de base (IEB) est le rapport entre les ions échangés et les ions de même nature primitivement existant dans l'eau. Il est donné par la formule suivante :

IEB= [Cl^- ] -( [Na⁺ ]+ [K⁺ ])/ [Cl^- ]

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L'IEB et est exprimé en milliéquivalent par litre (mEq/l).

- Généralement, si IEB< 0, il ya relargage de Na⁺ + K⁺ par les argiles, les teneurs de Ca²⁺ et Mg²⁺ diminuent.

- Si IEB est > 0, il ya rétention de Na⁺ + K⁺ par les argiles, et les concentrations du Ca²⁺ et Mg²⁺ augmentent.

Tableau 6: variation d'échange d'ions dans les eaux souterraines.

N°	Quartier	IEB (mEq/l)	N°	Quartier	IEB (mEq/l)
1	Ngueli	-1.41	10	Amtoukouin1	-1.61
2	Dingagali	-1.9	11	Amriguebé	-0.8
3	Toukra	-1.75	12	Ndjari darasalam	-1.02
4	Ngonba	-1.72	13	Ndjari	-0.89
5	Walia barriére	-1.84	14	Ambatta	-1.64
6	Chagoua	-1.75	15	Amtoukouin2	-1.13
7	Gassi3	-1.71	16	Sabangali	-0.84
8	Amkoundjara2	-1.01	17	Farcha dougoulié	-8.4
9	Amkoundjara1	-0.97	18	Guinebor	-32.21

L'IEB varie entre -32.21 et -0.80 ; la valeur la plus élevée est observée au forage d'Amriguebé.

III.3.5 Faciès chimiques des eaux selon le diagramme de Schoeller-Berkaloff :

Le diagramme de Schoeller-Berkaloff est une représentation graphique semi-logarithmique : sur les axes des abscisses sont représentés les différents ions. Pour chacun des ions majeurs, la teneur réelle en mg/L est reportée sur l'axe des ordonnées, les points obtenus sont reliés par des segments de droites. L'allure graphique obtenue (Figure 39) permet de visualiser le faciès de l'eau minérale concernée. L'analyse du diagramme de Schoeller-Berkaloff nous permet de conclure que les eaux de la nappe présentent des profils identiques que ceux trouvés sur piper.

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Figure 39: diagramme de Schoeller Berkaloff des eaux souterraines de N'Djamena.

III.3.6 Qualité des eaux de la nappe

L'appréciation de la qualité des eaux souterraines s'effectue par l'étude des paramètres de pollution, puis par interprétation de la qualité globale sur la base d'une grille simplifiée (Tableau 8) comportant trois paramètres indicateurs de pollution physico-chimique et azotée, ces paramètres sont :

· la conductivité électrique qui renseigne sur la qualité minéralogique des eaux ;

· les ions chlorures qui renseignent sur la qualité minéralogique et la pollution des eaux ;

· les nitrates, principaux indicateurs d'une pollution d'eau souterraine.

Toutes les eaux (échantillons P1, à P18) présentent globalement une bonne qualité. Cet état de fait est du :

? A la minéralisation avec des valeurs maximales enregistrées en conductivités de 1123u/cm (moyenne), aux teneurs aux chlorures (qualité excellente), aux nitrates qui varient d'un minimum de 0,1 mg/l au P16 et d'un maximum de 17,7 mg/l au P18 (excellente).

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Tableau 7: grille simplifiée pour l'évaluation de la qualité globale des eaux souterraines.

		paramètres
		Chlorure (mg/l)	Nitrates (mg/l)	Excellente Bonne Moyenne Mauvaise Très mauvaise
< 400		< 200	< 5
		200-300	5-25
		300-750	25-50
		750-1000	50-100
		>1000	>100

L'analyse de tous les échantillons montre que la qualité globale de l'eau est bonne en raison des teneurs légèrement faible en conductivité électrique, (exception des points P3, P8, et P9 avec des teneurs oscillant entre 790 à 1123 u/cm, légèrement élevée par rapport aux autres points donc, mais dans les limites des valeurs de la grille).

La qualité des eaux en chlorure est excellente puisque les teneurs sont toutes inférieures à 200 mg/l.

Ainsi donc 95 % des points échantillonnés sont de bonne qualité intrinsèquement (tableau 9), sauf à toukra où la qualité globale de l'eau est moyenne.

Tableau 8: qualité globale des eaux souterraines de la ville de N'Djamena.

N° échantillons	Conductivité (u/cm)	Chlore (mg/l)	Nitrate (mg/l)		Qualité globale	P1
409	19	10	Bonne		P2
254	12	1,3	Bonne		P3
1123	48	2	moyenne		P4
228	9	3	Bonne		P5
142	7	3	Bonne		P6
235	10	4	Bonne		P7
343	15	6,4	Bonne		P8
790	39	2,6	Bonne		P9
969	40	6	Bonne		P10
352	17	6,1	Bonne		P11
508	17	2	Bonne		P12
514	18	5,8	Bonne		P13
254	14	3,3	Bonne		P14
325	30	5	Bonne		P15
299	13	2	Bonne

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P16	176	8,9	0,1		Bonne	P17
320	3	10	Bonne		P18
311	1	17,7	Bonne

.

III.3.7 Corrélation des éléments chimiques

La corrélation mesure la relation entre deux variables ou plus .Les coefficients de corrélation sont compris dans l'intervalle -1,00 à +1,00. La valeur -1,00 représente une parfaite corrélation négative tandis que la valeur +1,00 représente une parfaite corrélation positive. La valeur 0,00 représente une absence de corrélation (ou l'indépendance entre les variables).

L'analyse de la matrice (tableau10) permet de voir les relations entre les éléments chimiques pris deux à deux, en se basant sur le coefficient de corrélation r. Nous avions les observations suivantes :

· La conductivité à une excellente corrélation avec tous les ions majeurs ;

· Le bicarbonate est très bien corrélé avec les ions chlorures, et le sulfate ;

· Il n'ya aucune corrélation entre le pH et les ions majeurs ;

· Le calcium se corrèle bien avec l'ammonium ;

· Le magnésium se corrèle assez bien avec le sodium, le potassium et les sulfates ;

· Le potassium à une excellente corrélation avec les ions chlorures et les sulfates ;

· Le sodium à une excellente corrélation avec les sulfates, le bicarbonate et les ions chlorures ;

· Le nitrate n'a aucune corrélation avec les autres éléments chimiques.

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Tableau 9: matrice de corrélation des éléments chimiques des eaux de N'Djamena.

Variables	Ca2+	Mg2+	K+	Na+	HCO3	Cl-	SO4	NO3	fer	NH4	PH	Cond
Ca2+	1
Mg2+	0.789	1
K+	0.841	0.839	1
Na+	0.855	0.858	0.868	1
HCO3	0.941	0.893	0.926	0.906	1
Cl-	0.857	0.782	0.924	0.921	0.931	1
SO4	0.891	0.843	0.949	0.942	0.947	0.946	1
NO3	-0.052	0.135	-0.194	-0.039	-0.180	-0.289	-0.197	1
fer	0.454	0.375	0.353	0.286	0.434	0.333	0.401	0.009	1
NH4	0.918	0.708	0.747	0.828	0.856	0.838	0.799	-0.008	0.491	1
PH	-0.720	-0.591	-0.512	-0.614	-0.697	-0.620	-0.560	-0.040	-0.340	-0.805	1
Cond	0.915	0.824	0.956	0.873	0.914	0.889	0.953	-0.061	0.390	0.796	- 0.529	1

Les valeurs en gras montrent une corrélation entre les éléments.