RESUME
L'invasion saline a été constatée au
Bénin suite à l'exploitation intense depuis 1956 du
système aquifère du Continental terminal du plateau d'Allada. Ce
phénomène a également été observé
dans l'aquifère du Quaternaire. Notre étude concerne l'invasion
saline dans cet aquifère du Quaternaire, et plus
précisément dans les cordons de sable externe (brun) de la plaine
littorale sur le site pilote du LHA (360 000 m2) à Togbin
entre la mer et la lagune côtière. L'objectif de notre
étude est de caractériser la lentille d'eau douce.
Spécifiquement, il s'agit de déterminer la profondeur du biseau
salé, l'épaisseur de la lentille d'eau douce et finalement
d'estimer les réserves d'eau douce disponible à la consommation.
Notre étude vise également à évaluer les
capacités et les limites de la méthode géophysique TDEM
(Time Domain Electromagnetic), pour étudier l'invasion saline. Cette
méthode est basée sur la mesure de la résistivité
électrique des terrains. Nous avons réalisé 115 sondages
TDEM constituant 8 profils de 15 sondages en moyenne. Les modèles
géoélectriques, obtenus sur la base d'une hypothèse de
structuration tabulaire du sous-sol, sont représentés sous forme
de cartes de résistivité à différentes profondeurs,
et de sections de résistivité. Nous avons ensuite utilisé
la loi d'Archie pour, estimer la porosité moyenne des sables (de 32
à 48%), et pour différencier sur la base d'une hypothèse
d'homogénéité du sable les terrains correspondant aux
sables saturés en eau douce, en eau saumâtre et en eau
salée. La profondeur du biseau salé a été ainsi
estimée à 8 m en moyenne. En considérant 1000uS/cm pour
limite supérieure de conductivité de l'eau douce, nous obtenons
une lentille d'eau douce de 5 m d'épaisseur en moyenne qui correspond
à une lame d'eau de 1600 mm à 2400 mm. Nous concluons
également que la capacité du TDEM à détecter la
profondeur du sable saturé en eau salée est très bonne,
mais que la zone de transition entre eau douce et eau salée n'est pas
définie lorsque cette transition est progressive.
V
Mots clés : invasion saline, biseau
salé, TDEM, aquifère du quaternaire.
vi
Etude de l'invasion saline dans l'aquifère côtier du
quaternaire : Application de l'électromagnétisme en domaine
temporel (TDEM) sur un site test à Togbin (Bénin)
ALLE C.
ABSTRACT
Salty water intrusion is observed in Benin since intensive
pumping of groundwater in the Continental terminal aquifer occurred in 1956 at
the Allada plateau. Salty water intrusion has also been observed in the
Quaternary aquifer. Our study concerns the salty water intrusion in the
quaternary aquifer. We focused our work at the LHA's test site at Togbin (360
000 m2) which is located on a sandy coastal barrier between the sea
and the backwaters. The main objective of our study was to characterize the
fresh water lens. More specifically, we aimed at quantifying the depth to the
salty water, the thickness of the fresh water lens and the fresh water reserve
which is available for human consumption. We also evaluated the capabilities of
the geophysical method TDEM (Time Domain ElectroMagnetic) for studying fresh
water lens. The output of the TDEM method is the depth distribution of ground
electrical resistivity. We carried out 115 TDEM soundings (8 profiles of 15
soundings each). Then we used the TDEM results (i.e. 1D geoelectrical models)
to draw resistivity maps at different depths, and resistivity sections.
Considering the sand to be homogeneous at the site scale, we used Archie's law
for estimating the aquifer porosity (ranging in-between 32 and 48%) and for
differencing fresh, brackish and salty water layers. We estimated the depth to
the salty water layer to 8m below ground level on average. Using a threshold
value of 1000uS/cm for drinking water, we also estimated the thickness of the
fresh water lens to 5m on average, which results in a fresh water reserve
ranging from 1600 to 2400mm. We demonstrated that the TDEM method is able to
well define the depth to the salty water layer, but TDEM failed to characterize
the brackish water layer when the transition zone in-between fresh and salty
water is smooth.
Key words: salty water intrusion, salty water
interface, TDEM, quaternary aquifer.
VII
Etude de l'invasion saline dans l'aquifère côtier du
quaternaire : Application de l'électromagnétisme en domaine
temporel (TDEM) sur un site test à Togbin (Bénin)
ALLE C.
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