Hydrodynamisme dans les aquifères de socle du Sud-Ouest de la Côte d’Ivoire (Soubré). Apports de la télédétection, de la géomorphologie et de l’hydrogéochimie.
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Thèse soutenue le 30 juillet 2009: Université de Cocody - Côte d'Ivoire, CNAM
Les outils de la télédétection, de la géomorphologie et de l’hydrogéochimie ont été utilisés pour caractériser la circulation des eaux souterraines dans les aquifères de socle d’une partie du bassin versant du Sassandra située dans le Sud-Ouest de la Côte d’Ivoire. La distribution des espacements entre les linéaments observés obéit à un processus de poisson et il a été estimé que 17 % de linéaments de taille inférieure à 2,1 km n’ont pas été cartographiés. Ce champ de linéaments a été étudié par analyse d’image pour aboutir à une structuration des aquifères en blocs individualisés. Cette approche a permis d’étudier de l’hydrodynamisme dans les aquifères discontinus à l’échelle locale. Les conditions d’emmagasinement et de circulation des eaux souterraines ont été approchées par l’utilisation des ions majeurs de l’eau. Les eaux calciques, peu ou moyennement minéralisées, sont issues des zones en amont du bassin versant où la recharge des nappes, se fait assez vite à travers certains chemins préférentiels. Les eaux sodiques sont localisées pour la majorité en aval du bassin versant où l’infiltration des eaux fortement évaporées et les échanges des cations prédominent. Les terrains présentent des altitudes s’échelonnant de 70 m à 210 m avec des pics ponctuels par endroits qui s’élèvent jusqu’à 450 m avec et des pentes qui oscillent de 2 à 4 %. L’analyse des épaisseurs d’altérites met en évidence un contrôle par la lithologie et une épaisseur est moins forte dans les vallées des principaux cours d’eau. La modélisation piézométrique montre que le bassin versant hydrogéologique reproduit le bassin versant hydrologique à une dizaine de mètres de profondeur avec quelques variations.
-Aquifère de socle
-Fracture
-Télédétection
-Hydrodynamisme
Remote sensing, geomorphology, and hydrogeochemistry methods were used to characterize the ground water flow in this part of the Sassandra River watershed that lies in the Southwest of Ivory Coast. The distribution of the spacing between the lineaments obeys a process of Poisson which allowed estimating that 17 % of lineaments of size inferior to 2.1 km were not mapped. This network of lineaments has been analysed in order to obtain a statistical characterisation of the geometry of the aquifer blocs in the bedrock. This approach allowed studying the hydrodynamism to the local scale. The groundwater is mainly of type Ca-HCO3 or Na-HCO3. The conditions of the groundwater storage and circulation in the bedrock are studied here by using major ions. The calcic water, little or moderately mineralized is ensued from some zones of the watershed where the recharge is quite fast through some preferential paths. The sodic water is largely located at the downstream of the watershed, where the water infiltration strongly evaporated, and the cations exchange are the prevailing phenomena. The altitudes of the grounds spreading out from 70 to 210 m, with some punctual peaks of 450 m in places, and some slopes ranging from 2 to 4%. The regolith thickness pointed out a control by the lithology, and a layer less thick in the main stream’s channel valleys. From borehole data and the water level in the hydrographical network, we show that the hydrogeological watershed is a subdued version of the hydrological watershed at a depth of 10 m with some variations.
-Hard-rock aquifer
-Fracture
-Remote sensing
-Hydrodynamism
Source: http://www.theses.fr/2010CNAM0734/document
THÈSE THÈSE
Pour l’obtention du titre de Docteur Pour l’obtention du titre de Docteur du Conservatoire national des Arts et Métiers (France) du Conservatoire national des Arts et Métiers (France) et et THÈSE de l’Université de Cocody (Côte d’Ivoire) de l’Université de Cocody (Côte d’Ivoire)
Pour l’obSptenéctiaolnité d :u H tyidtroreg déoel oDgioe cteur Spécialité : Hydrogéologie
du Conservatoire national des Arts et Métiers (France)
et
de l’Université de Cocody (Côte d’Ivoire) HYDRODYNAMISME DANS LES AQUIFÈRES DE SOCLE CRISTALLIN ET HYDRODYNAMISME DANS LES AQUIFÈRES DE SOCLE CRISTALLIN ET
CRISTALLOPHYLLIEN DU SUD-OUEST DE LA CÔTE D’IVOIRE : CAS DU CRISTALLOPHYLLIEN DU SUD-OUEST DE LA CÔTE D’IVOIRE : CAS DU Spécialité : Hydrogéologie
DÉPARTEMENT DE SOUBRÉ. APPORTS DE LA TÉLÉDÉTECTION, DE LA DÉPARTEMENT DE SOUBRÉ. APPORTS DE LA TÉLÉDÉTECTION, DE LA
GÉOMORPHOLOGIE ET DE L’HYDROGÉOCHIMIE GÉOMORPHOLOGIE ET DE L’HYDROGÉOCHIMIE
HYDRODYNAMISME DANS LES AQUIFÈRES DE SOCLE CRISTALLIN ET
Par Par CRISTALLOPHYLLIEN DU SUD-OUEST DE LA CÔTE D’IVOIRE : CAS DU Théodore Koffi YAO Théodore Koffi YAO
DÉPARTEMENT DE SOUBRÉ. APPORTS DE LA TÉLÉDÉTECTION, DE LA Soutenue le 30 juillet 2009 devant le jury composé de : Soutenue le 30 juillet 2009 devant le jury composé de :
M. KouamGÉOMé AKA ORPHOLO ProfeGIsseurE TET itulairDe, E Uni L’verHYsité de D C RocOGÉOCody HI PrMésideIEnt M. Kouamé AKA Professeur Titulaire, Université de Cocody Président
M. Jean-Pierre FAILLAT Professeur des Universités, Université de Brest Rapporteur M. Jean-Pierre FAILLAT Professeur des Universités, Université de Brest Rapporteur
HDR, Responsable Environnement et Ressource en HDR, Responsable Environnement et Ressource en M. Patrick LACHASSAGNE Rapporteur M. Patrick LACHASSAGNE Rapporteur Eau (Danone Eaux France) Eau (Danone Eaux France) Par M. Jean Patrice JOURDA Maître de Conférences, Université de Cocody Examinateur M. Jean Patrice JOURDA Maître de Conférences, Université de Cocody Examinateur Théodore Koffi YAO Mme Christine PERNELLE Professeure Titulaire de Chaire, Cnam de Paris Directrice de thèse Mme Christine PERNELLE Professeure Titulaire de Chaire, Cnam de Paris Directrice de thèse
M. BIÉMI Jean Professeur Titulaire, Université de Cocody Directeur de thèse M. BIÉMI Jean Professeur Titulaire, Université de Cocody Directeur de thèse Soutenue le 30 juillet 2009 devant le jury composé de : Mme Marie-Solange OGA Maître-Assistante, Université de Cocody Co-directrice de thèse Mme Marie-Solange OGA Maître-Assistante, Université de Cocody Co-directrice de thèse
M. Olivier FOUCHÉ-GROBLA Maître de Conférences, Cnam de Paris Co-directeur de thèse M. Kouamé AKA Professeur Titulaire, Université de Cocody Président M. Olivier FOUCHÉ-GROBLA Maître de Conférences, Cnam de Paris Co-directeur de thèse
M. Jean-Pierre FAILLAT Professeur des Universités, Université de Brest Rapporteur
HDR, Responsable Environnement et Ressource en M. Patrick LACHASSAGNE Rapporteur Eau (Danone Eaux France)
M. Jean Patrice JOURDA Maître de Conférences, Université de Cocody Examinateur
Mme Christine PERNELLE Professeure Titulaire de Chaire, Cnam de Paris Directrice de thèse
M. BIÉMI Jean Professeur Titulaire, Université de Cocody Directeur de thèse
Mme Marie-Solange OGA Maître-Assistante, Université de Cocody Co-directrice de thèse
M. Olivier FOUCHÉ-GROBLA Maître de Conférences, Cnam de Paris Co-directeur de thèse
« L'eau est la force agissante de la nature ».
Leonardo Da Vinci.
i
*******************************************************************
À
Mon fils
YAO Famien Krys Gemaël
Né pendant la préparation de ce mémoire.
**************************************************************************************************
À
Ma mère
SAOURÉ Oussou Madeleine
Décédée pendant la préparation de ce mémoire
††Que la terre te soit légère ††…
*******************************************************************
ii
REMERCIEMENTS
« En buvant l’eau du puits, n’oubliez pas ceux qui l’ont creusé ».
Proverbe chinois.
Une thèse concrétise un long travail d’information, de recherche, d’analyse et de
rédaction. Il est tout aussi vrai qu’un tel travail n’est pas seulement le fruit d’un individu, mais
de la collaboration de tous. Comment, arrivé à l’aboutissement de ces travaux, ne pas avoir le
souvenir de toutes ces personnes qui ont apporté leur modeste contribution à son
achèvement ?
Je remercie en premier lieu toutes les autorités académiques de l’Université de Cocody
et du Conservatoire national des arts et métiers (Cnam) de Paris. Particulièrement, j’exprime
ma reconnaissance à mes directeurs de thèse, à savoir Jean Biémi, Doyen de l’UFR-STRM et
Christine Pernelle, Professeur titulaire de la Chaire de génie analytique du Cnam. Je suis
reconnaissant envers mes rapporteurs de thèse, Jean-Pierre Faillat (Professeur à l’Université
de Brest) et Patrick Lachassagne (HDR et Responsable Environnement et Ressource en Eau
(Evian - Volvic Sources / Danone Eaux, France). Leur lecture sensible et intelligente
accompagnée de tout un assortiment de critiques et de conseils m’a été très utile. Dans le
même élan, j’adresse également mes sincères remerciements à Kouamé Aka et à Patrice
Jourda de l’Université de Cocody, respectivement président et membre (examinateur) du jury.
Malgré leurs nombreuses occupations, ils ont accepté d’apporter leur contribution à
l’amélioration de ce manuscrit.
Je sais gré à mon co-directeur de thèse, Olivier Fouché (enseignant-chercheur au Cnam
et au Cereve devenu LEESU) pour sa disponibilité. Sans ses idées, sa franche collaboration,
sa patience et son aide, cette thèse n’aurait pas abouti. Il m’a aidé à surmonter les immenses
difficultés du financement de ma thèse et de mon séjour en France. Sa confiance enthousiaste
et sans partage m’a beaucoup encouragé à garder le moral. De même, je remercie ma co-
directrice Marie-Solange Oga (enseignant-chercheur à l’Université de Cocody). J’ai toujours
bénéficié de ses conseils, de son aide et de ses critiques constructives depuis mon DEA
jusqu’à ce jour.
Je remercie tous les enseignants de l’UFR-STRM et surtout ceux du LSTEE pour leur
franche collaboration dans le déroulement de mes travaux. Je tiens surtout à remercier Nagnin
Soro, directeur du LSTEE, pour sa disponibilité. Ses encouragements et ses conseils m’ont été
très utiles. Je suis redevable à Théophile Lasm qui m’a beaucoup soutenu pendant mes
travaux, que ce soit en Côte d’Ivoire ou en France. À ces remerciements, j’associe le
Professeur titulaire de la Chaire de géotechnique du Cnam, Philipe Delmas, et le directeur du
iii
Cereve/LEESU, Bruno Tassin, pour avoir mis à ma disposition un cadre idéal pour la
rédaction de ma thèse.
Dans l’accomplissement de mes travaux et le traitement de mes données, certaines
personnes m’ont apporté une contribution inestimable. Au nombre de ceux-ci, je voudrais
particulièrement témoigner ma reconnaissance à Gérard Ferrière (Chaire de matériaux,
Cnam), Robert Wyns (BRGM, Orléans) et Christelle Marlin (IDES, Université Paris 11) pour
respectivement leur apport à l’analyse d’image, à la modélisation de la surface piézométrique
et au dosage isotopique. Aussi, voudrais-je remercier tout le personnel de la Chaire de génie
analytique, de la Chaire de géotechnique et du Cereve/LEESU. Je fais une mention spéciale à
Jean-Paul Monin, Claudine David et Catherine Lorgeoux pour leur contribution à ma
formation aux techniques de dosage. Je remercie Michèle Dahmani, Guillaume Faucheux du
Cnam et Annick Piazza, Catherine Charleux du Cereve/LEESU. Je n’oublie pas mes amis
doctorants et post-doc du Cereve/LEESU, surtout Pauline Robert pour son aide pendant la
dernière phase de la rédaction. Je remercie également tous mes amis à Paris et j’exprime mes
vifs remerciements à Foussata Dagnogo et Nadège Tuo pour leur soutien et leurs
encouragements pendant la rédaction de la thèse.
