THESE

ACADEMIE D’AIX-MARSEILLE UNIVERSITE D’AVIGNON ET DES PAYS DE VAUCLUSE THESE présentée pour obtenir le grade de Docteur en Sciences de l’Université d’Avignon et des Pays de Vaucluse SPECIALITE : HYDROGEOLOGIE RESSOURCES EN EAU SOUTERRAINE DU CENTRE URBAIN DE OUAGADOUGOU AU BURKINA FASO QUALITE ET VULNERABILITE par Suzanne OUANDAOGO/YAMEOGO soutenue le 28 novembre 2008 devant un jury composé de M. Y. TRAVI professeur à l’Université d’Avignon Président du jury M. J-P. FAILLAT professeur à l’Université de Brest Rapporteur M. R. MOUMTAZ professeur à l’Université de Poitiers Rapporteur M. E. NAAH professeur à l’UNESCO Nairobi Examinateur M. A. N. SAVADOGO professeur à l’Université de Ouagadougou Co-directeur de thèse M. B. BLAVOUX professeur à l’Université d’Avignon Directeur de thèse Ecole doctorale: SIBAGHE Laboratoire d’Hydrogéologie : Traçage et modélisation des transferts  Dédicace Cette thèse est dédiée à la mémoire affectueuse de mon père, feu Barthélémy OUANDAOGO Remerciements Au professeur Alain Nindaoua SAVADOGO, Directeur du laboratoire d’hydrogéologie de l’Université de Ouagadougou qui a bien voulu m’accueillir dans son laboratoire et sans qui ce travail n’aurait pas vu le jour. Il m’a orientée vers ce projet de recherche : « Aquifères superficiels et profonds et pollution Urbaine dans les grands centres Urbains en Afrique de l’Ouest » qui allait alors s’étendre sur plusieurs années, pour finalement aboutir à ma présente thèse de Doctorat. Je lui exprime ma reconnaissance et ma profonde gratitude. Au professeur Bernard BLAVOUX, du laboratoire d’hydrogéologie d’Avignon à qui je dois la direction de cette thèse. Sa grande compétence, son expérience confirmée, le suivi scientifique rigoureux et régulier ne m’ont jamais fait défaut tout au long de ce travail. Il a su me soutenir et me remettre à chaque fois sur le chemin indiqué. La confiance qu’il m’a témoignée dès les premiers jours et surtout la chance qui m’a été offerte de me « réaliser » sont à souligner ici. Je lui sais gré pour tout cela et notamment pour l’accueil chaleureux dans ce laboratoire au début de ma thèse. Cette thèse n’aurait pas pu aussi voir le jour sans le grand appui et la première confiance que Monsieur Emmanuel NAAH de l’UNESCO Nairobi a bien voulu m’accorder dès notre rencontre de Ouagadougou lors d’un séminaire international sur l’eau. Il me disait alors : « Je vous ouvre un boulevard, à vous d’aller jusqu’au bout de ce boulevard ». Je lui dois beaucoup car il m’a bien encouragée à persévérer. Je dois au gouvernement Français et plus précisément à son département des bourses en place à Ouagadougou un grand remerciement. Sans la bourse en alternance qu’il a bien voulu m’octroyer, la réalisation de mon rêve aurait sans doute été compromise. J’adresse ici une mention toute spéciale à Madame Annick GIRAUDEAU du service des bourses françaises pour le suivi régulier avec le CNOUS à Paris et pour ses encouragements renouvelés. Je remercie le professeur Vincent VALLES pour m’avoir fait découvrir un autre aspect de l’hydrogéochimie. Je veux remercier vivement le professeur Yves TRAVI, Directeur du laboratoire d’Hydrogéologie d’Avignon pour avoir bien voulu présider le jury de soutenance et surtout pour nos multiples et fructueuses discussions scientifiques. Mes sincères remerciements vont aux Professeurs Moumtaz RAZACK et Jean-Pierre FAILLAT pour avoir accepté d’être les rapporteurs de ce travail de recherche. Aux collègues du laboratoire d’Hydrogéologie d’Avignon qui ont su partager leur expérience, leur convivialité et leur bonne humeur, je dis sincèrement merci. Je remercie Michel DANIEL et Roland SIMLER pour les analyses chimiques et isotopiques. J’adresse une mention à deux personnes, Didier PIQUEMAL, ami de longue date de notre famille qui a bien voulu m’offrir l’hospitalité dès mon premier séjour dans cette ville d’Avignon et Milanka BABIC avec qui j’ai partagé avec joie et chaque jour le bureau. A Monsieur Salifou KABORE qui en toute circonstance a aidé à la réalisation de certaines cartes, à Christophe Baffo BAMOUNI qui m’accompagnait sur le terrain, aux collègues du laboratoire d’Hydrogéologie, du département de géologie de l’Université de Ouagadougou et tout particulièrement Urbain WENMENGA pour nos discussions enrichissantes sur la Géologie, aux amis des différents laboratoires d’analyses des eaux de la ville de Ouagadougou, avec une mention spéciale à Fousséni PALENFO, à Hélène COMPAORE et à AÏNA ; à tous ceux dont les noms n’ont pas été cités et qui ont contribué pour que ce rêve soit une réalité, je leur exprime ma gratitude. Je garde une grande reconnaissance à l’endroit de ma famille : Adrien Jean Modeste, Joël Bertrand et Sindy Rosemary, mes trois enfants, Modeste mon tendre époux et mes parents qui ont toujours su me redonner le courage quand la route paraissait si longue et quand l’horizon semblait si sombre. J’ai toujours retrouvé auprès d’eux l’énergie nécessaire pour repartir et aujourd’hui grâce aussi à eux je suis fière de ce résultat. Je voudrais enfin encourager mes jeunes sœurs et frères qui voudraient se lancer dans un travail de recherche de cette envergure, qu’ils aient avant tout, de la détermination et de la persévérance. Sans ces vertus, ils seraient bien tentés d’abandonner en chemin. Qu’ils se disent que chacun de nous peut s’il veut réaliser ses rêves. En cette année internationale de l’Assainissement, puisse ce travail contribuer à aider mon pays le Burkina Faso ainsi que les autres pays de la sous région à améliorer les conditions de vie des populations et surtout à atteindre l’un des objectifs du Millénaire qui est de réduire d’ici à 2015 le pourcentage de la population qui n’a pas accès à un approvisionnement en eau potable ni à des services d’assainissement de base. Ce travail alors aura été utile et c’est mon seul vœu.  RESSOURCES EN EAU SOUTERRAINE DU CENTRE URBAIN DE OUAGADOUGOU AU BURKINA FASO QUALITE ET VULNERABILITE 1 TABLE DES MATIERES INTRODUCTION GENERALE PROBLEMATIQUE ET METHODES EMPLOYEES––––––––––––––––9 PARTIE I - CADRE DE L'ETUDE –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––15 CHAPITRE I - CADRE PHYSIQUE –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––16 I.1 - Situation géographique –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––16 I.2 - Relief et Hydrographie –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––17 I.2.1 - Relief –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––17 I.2.2 - Les principaux cours d'eau et leur bassin –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––17 I.2.2.1 - Le bassin du Nakanbé ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––18 I.2.2.2 - Le Massili et son régime saisonnier ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––18 I.2.2.3 - Ouagadougou et son bassin versant–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––21 I.3 - Les grands traits du climat–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––23 I.3.1 - La pluie ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––23 I.3.2 - La température –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––24 I.3.3 - Les vents et le rythme saisonnier des précipitations ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––25 I.4 - Les paramètres climatiques de Ouagadougou ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––26 I.4.1 - La pluie de la région de Ouagadougou –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––26 I.4.2 - Les températures à Ouagadougou –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––28 I.4.3 - L'humidité relative –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––28 I.4.4 - L'évapotranspiration potentielle ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––29 I.5 – Conclusion –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––30 CHAPITRE II - CONTEXTE GEOLOGIQUE –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––31 I - CADRE GEOLOGIQUE GENERALE ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––31 I.1 - La géologie du Burkina en Afrique de l'Ouest –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––31 I.2 - La lithologie des principales formations ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––34 I.2.1 - Le socle paléo protérozoïque (Birimien) –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––34 I.2.2 - La couverture sédimentaire –––––––––––––––––––––––––––