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Caractérisation hydrodynamique et hydrochimique de la nappe profonde maastrichtienne

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par Mouhamat SECK
Institut des Sciences de la Terre - UCAD - Ingénieur géologue de Conception 2001
  

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RESUME

Le Service de Gestion et de Planification des Ressources en Eau, dans son programme du Projet Sectoriel Eau, a réservé une place importante à l'étude de la nappe maastrichtienne. C'est ainsi qu' un dispositif de quatre piézomètres a été réalisé à Dahra (zone pilote).

Nous avons profité de cette occasion pour apporter notre contribution à une meilleure connaissance de cette nappe dans le Ferlo, en pleine zone sylvo-pastorale.

La première phase de l'étude est consacrée à une caractérisation chimique des eaux maastrichtiennes dans ce secteur. L'appui des rapports de forage et de la base de données du service nous a permis de faire une zonation chimique des eaux dans ce secteur. En effet les 3/5 du secteur couvrant les parties centrale et orientale de la région de Louga emmagasinent des eaux de bonne qualité, bicarbonatées calci-magnésienne avec des teneurs en résidu sec inférieures à 1000mg/l. Parcontre la partie occidentale correspond à une bande salée, renfermant des eaux chlorurées dont les teneurs en résidu sec sont supérieures à 2000mg/l.

La deuxième phase de l'étude concerne essentiellement la zone pilote. L'étude lithostratigraphique faite à partir de l'observation des cuttings, couplée aux diagraphies offre un schéma du Maastrichtien constitué d'une nappe captive subdivisée en trois niveaux composés du haut vers le bas des sables grossiers épais de 100m, contenant des eaux douces dont la teneur en TDS< 500mg/l. Ces dernières sont suivies de deux autres niveaux à sables moyens à fins avec une abondance de passées argileuses vers le bas contenant respectivement des eaux dont la minéralisation est de 1000mg/l et des eaux salées de 6500mg/l. Le niveau supérieur offre une transmissivité de l'ordre de 10-3 m2s-1 alors que celui du niveau intermédiaire est de l'ordre de 1 0-5m2s-1. Toutefois, sur la base d'hypothèse, le coefficient d'emmagasinement du niveau

supérieur serait de l'ordre de 10-3. Par conséquent, pour une détermination précise de ce paramètre, la mise en place d'un forage de gros diamètre dans ce futur centre de captage est plus que jamais nécessaire.

Au vu de tous ces résultats, le Maastrichtien offre dans le Ferlo d'importantes réserves d'eau de qualité.

Mots-clés :Hydrogéologie, aquifère, nappe, Maastrichtien, hydrochimie, hydrodynamique, diagraphie, pompage d'essai.

Tables des Matières Page

Note préliminaire 1

Introduction 2

PREMIERE PARTIE : PRESENTATION GENERALE

I.1 - Aperçu géographique 4

I.2- Aperçu géologique 6

I.2.1 - Contexte régional 6

I.2.2. - Contexte local 6

I.2.2.1Lithologie et séquences stratigraphiques 6

I.2.2.2.Influence de la tectonique 9

I.3-Aperçu hydrogéologique 12

I.3.1. L'ensemble inférieur :la nappe maastrichtienne 12

I.3.2. L'ensemble supérieur 15

DEUXIEME PARTIE : CARACTERISATION HYDROCHIMIQUE DE LA NAPPE MAASTRICHTIENNE AU FERLO

I. 1_ Aperçu travaux antérieurs 17

I.2_ Traitement des données d'analyse 18

I. 3_ Interprétation des résultats 20

I.3.1_ Carte de résidus secs 20

I.3.2_ Diagramme de Piper 21

I.3.3_ Diagramme de Stiff 22

I.3.4_ Diagramme de Shoeller 24

I.3.5_ Diagramme de Wilcox . 26

TROISIEME PARTIE : DISPOSITIF D'ETUDE DE LA ZONE PILOTE I.1 _ Réalisations et équipements 32

I.2_Apport de la diagraphie pour une meilleure reconnaissance géologique 34

I.2.1_ Introduction 34

I.2.2_ Matériels et procédés 35

I.2.3_ Aperçu sur quelques paramètres

35

I.2.3.1_La résistivité électrique R et son inverse la conductivité

35

I.2.3.2_La polarisation spontanée

36

I.2.3 .3_Digraphie nucléaire

38

I.2.3.4_Diagraphie de température

38

I.2.4_ Interprétations des diagraphies

38

I.3_ Coupes corrigées de forage

-40

I.3.1_Commentaire des logs 44

QUATRIEME PARTIE :CARACTERISATION HYDRODYNAMIQUE

Chapitre I : Aperçu sur le modèle de captage

46

I. 1_Problématique...

46

I.1. 1_Le mur de l'aquifère :

46

I.1.3_ Localisation de zone d'exutoire effectif

-46

I .1 .2_ Processus de transfert d'eau dans le réservoir

47

I.2_Modèle de captage

47

Chapitre II : Pompage d'essai

51

II. 1_Essai de pompage par paliers de débits

51

II1.1_Notions sur les pertes de charge

51

II.1 .2_Données expérimentales

52

II.1.3_Exploitation des résultats

53

II.2_Pompages d'essai de longue durée:

56

II.2.1_Notions sur le régime transitoire

56

II.2.2_Conditions hydrogéologiques

57

II.2.3_Exploitation des résultats 59

II.2.4_Méthode de correction de pénétration partielle 64

II2.4.1 _Régime permanent 64

II.2.4.2_Régime transitoire 64

II.3_ Conclusion 66

CONCLUSIONS GENERALES ET RECOMMANDATIONS 67

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