II.4. Etudes hydrochimiques
L'étude du chimisme des eaux a pour but d'identifier
les faciès chimiques des eaux, ainsi que leur qualité de
potabilité.
II.4.1. Traitement des données hydrochimiques
Avant toute utilisation des données hydrochimiques, il
faut vérifier la validité des résultats. Pour cela, on
dispose de plusieurs outils de validation dont le plus célèbre
est la méthode de « la balance
ionique ». Elle est basée sur le principe que tous
les éléments dissouts présents dans l'eau sont à
l'état d'ion. De ce point de vue, on a une solution
électriquement neutre. Ce qui veut dire que la somme des charges
positives est égale à la somme des charges négatives :
 
avec :
 
 
La vérification de cette égalité donne
une idée des résultats d'analyse. Cependant dans notre
étude, les fiches d'analyses ne comportant pas le dosage des ions
K+ et Na+, nous avons utilisé cette méthode
(méthode de la « balance ionique ») pour combler les
lacunes. En effet, les données de la région de Tiassalé
fournie par Oga et al., (2009) ont permis de trouver un rapport de Na/K que
nous avons ensuite appliqué aux eaux du département de
Didiévi. Ce rapport est égal à :   En utilisant ce rapport, on suppose selon Tardy (1969) in
Boukari (1982) que le milieu est bien drainé et que les vitesses
d'altération sont fortes, ce qui prouve que ce sont des eaux circulant
effectivement dans un milieu fracturé.
Par la suite, nous avons déterminé les valeurs
de K et Na en utilisant la relation suivante :
 
 
Or  
Donc  
Il est à noter que les concentrations des ions sont
exprimées en méq/l.
II.4.2. Etude de la minéralisation
L'eau météorique, lors de sa circulation dans
les systèmes aquifères acquiert une charge minérale dont
l'origine peut être variée. Les eaux souterraines sont plus ou
moins minéralisées en fonction:
· de la nature des roches traversées et des
minéraux rencontrés au cours de l'infiltration;
· du temps de contact de l'eau avec les minéraux,
donc de la vitesse de percolation de l'eau dans le sous-sol;
· du temps de renouvellement de l'eau de la nappe par
l'eau d'infiltration.
La minéralisation de l'eau se produit par des
phénomènes d'interaction eau-roche passant par différents
processus physico-chimiques et/ou de mélanges entre différents
types d'eau (Houmed, 2009). Selon Kamagaté (2006), la composition
chimique des eaux naturelles est le résultat combiné de la
composition chimique des précipitations qui atteignent le sol et des
réactions avec les minéraux présents dans l'encaissant. La
désagrégation mécanique est la première
étape du processus de minéralisation des eaux. Elle consiste
à l'arrachement, au transfert et à la sédimentation des
particules de roche par l'eau (Fournier, 1960 ; Rose, 1993 ; Roose et
al., 1998 ; Fournis et al., 2005 in
Kamagaté, 2006). L'altération chimique, deuxième phase de
la minéralisation, consiste à la fois à la dissolution et
à l'attaque chimique des solides et des gaz par l'eau (Sigg et
al., 1992 in Kamagaté, 2006). Le processus de
désagrégation mécanique contribue faiblement à la
minéralisation des eaux car associé à de faible mise en
solution d'éléments dissous tandis que l'altération
chimique est responsable de la grande partie de la minéralisation des
eaux (Kamagaté, 2006).
Pour mener à bien notre étude, nous allons nous
appuyer sur l'analyse des diagrammes de minéralisations (diagramme de
Piper et diagramme de Schoeller-Berkaloff), et sur le calcul de l'indice
chloro-alcalin (ICA) ou indice d'échange de base (IEB).
II.4.2.1. Diagramme de Piper
Le diagramme de Piper permet de caractériser les
faciès géochimiques des eaux. Cette caractérisation est
basée sur des calculs de proportions relatives des différentes
espèces cationiques et anioniques analysées. Ce diagramme est
très fréquemment utilisé et donne de très bons
résultats (Yermani et al., 2003 ; Allassane, 2004; Tabouche et
Achour, 2004 ; Gouaidia, 2008 ; Oga et al., 2009 ; Kouassi et
al., 2010 ; Yao et al., 2010 ; Ahoussi et al.,
2011 ; Kouassi et al., 2012). Le diagramme de Piper fournit le
même résultat qu'une classique caractérisation de la
composition chimique par l'anion principal ou le cation principal. Cependant,
il a l'avantage de définir en même temps un certain nombre de
famille d'eau et de mettre clairement en évidence l'évolution de
la minéralisation. Ce diagramme est formé d'un 1er
triangle pour les cations, d'un 2ème triangle pour les anions
et d'un losange découpé en famille d'eau (Allassane, 2004). Les
éléments considérés sont Ca2+,
Mg2+, (Na+ + K+) pour les cations et
HCO3-, (Cl- + NO3-) et
SO42- pour les anions. Dans le diagramme, la
concentration relative en méq/l de chaque élément
calculé permet de placer les points sur les triangles qui sont ensuite
projetés sur le losange. Cette concentration est définie par la
proximité des points de projection par rapport aux différents
sommets ou pôles. La projection dans le parallélogramme des points
placés dans les triangles des anions et des cations, classe la solution
en faciès suivant les ions prédominants.
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