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Ingénieur des mines 2eme année PROSPECTION D’EAU SOUTERRAINE Introduction Qu’il

Ingénieur des mines 2eme année PROSPECTION D’EAU SOUTERRAINE Introduction Qu’il s’agisse d’un puits ou d’un forage, d’un point d’eau à utilisation humaine ou agropastorale, l’implantation rationnelle d’un nouvel ouvrage exige un certain nombre d’investigations hydrogéologique comme d’ordre politico- économique et humain. En somme il faut acquérir une bonne connaissance des ressources en eau régionales ou locales mais aussi des besoins des habitants. Aussi l’hydrogéologue a-t-il recours à des méthodes comme l’analyse géomorphologique, la géophysique et la télédétection. I. ETUDES PREALABLES Après la délimitation de la zone à prospecter et la définition des objectifs à atteindre, toute prospection commence par une recherche intense des documents déjà existants. Il s’agit d’abord de rechercher les supports cartographiques utilisables (carte topographique, carte des isoètes, carte hydrogéologique, carte hydrographique). En deuxième étape, l’hydrogéologue établit un inventaire exhaustif des manifestations hydrauliques et des ouvrages hydrauliques existant dans la zone à investiguer ainsi que toutes les informations en relation avec les éléments à investiguer. Ces informations permettront d’établir une fiche de points d’eau. En troisième étape, la prospection combinée pourra être appliquée si nécessaire. Cette prospection implique que l’on confronte de nombreuses informations très diverses dans le but de localiser des aquifères ou de préciser l’étendue, le fonctionnement des aquifères et les cibles d’exploitation favorables qu’ils contiennent. Généralement, on intègre les informations suivantes : Les informations géologiques ; Les indices géomorphologiques ; La géophysique ; La télédétection ; Le forage de reconnaissance. Hydrogéologie : prospection d’eau souterraine Page 1 Ingénieur des mines 2eme année II. METHODES DE PROSPECTION 1. Informations géologiques Si toute prospection d’eau souterraine se base sur une bonne connaissance de la géologie locale, cette dernière peut cependant jouer un rôle plus important dans les terrains sédimentaires que dans les zones de socle à aquifère discontinu. 2. Indices géomorphologiques La géomorphologie, basée sur l’observation des éléments de la nature est la méthode la plus rapide et la moins onéreuse parmi toutes les méthodes d’implantation. L’observation de certains signes peut aider à pouvoir positionner un ouvrage. En région de socle, si la végétation aux environs d’un village est constituée d’une forêt dense en anneau, nous avons plus de chances d’avoir un sous sol très fracturé. La présence d’une végétation linéaire dense peut être un indice de la présence d’une fracture. Ceci s’explique par la présence de sédiments dans la zone fracturée. Le sol acquiert une porosité lui permettant d’emmagasiner une certaine quantité d’eau. La présence d’une zone humide est favorable à la construction des termitières. Ainsi leur présence peut être un signe de la présence fracture ou d’une structure humide permettant aux termites d’édifier leur habitation même en saison sèche. En l’absence de ces quelques signes, la géomorphologie se base sur les dépressions observées. Toute fois, il faut éviter d’implanter un forage dans le bas-fond. Il est conseillé de le situé au tiers inférieur du versant. 3. Géophysique De nombreuses méthodes géophysique actuellement opérationnelles occupent une place importante dans la prospection d’eau souterraine. Ces méthodes permettent la détermination de l’épaisseur des terrains aquifères, de la couche d’altération et du rocher fracturé au dessus du substratum rocheux compacte. La prospection électrique est en mesure dans la majorité des cas de mettre en évidence de manière indirecte les zones fracturées hydrauliquement favorables. La géophysique permet donc de repérer un ensemble de zones potentielles favorables et seul digne d’intérêts. Mais sa mise en œuvre ainsi que son cout plus élevé limitent son utilisation. Contrairement à la géomorphologie qui donne un rayon assez grand de la zone à exploiter, la géophysique elle donne plus de précisions. Hydrogéologie : prospection d’eau souterraine Page 2 Ingénieur des mines 2eme année 4. Télédétection L’eau souterraine ne peut pas être directement observée sur les images satellitaires. Par conséquent il faut procéder à l’identification et à l’étude d’un certain nombre d’indices révélateurs d’occurrence de cette eau. La télédétection grâce à son échelle très fine permet d’obtenir divers types d’informations sur la surface de la terre. On distingue sur les images satellitaires les zones sèches des zones humides. La persistance du sol humide pendant la saison sèche, les traits structuraux régionaux, le système de fractures, la densité du réseau de drainage, la nature et la disposition de la végétation. En milieu de socle, l’indicateur utilisé est la fracturation. Ainsi l’orientation actuelle de la recherche d’eau souterraine est la cartographie des fractures. Les sites sont généralement à l’intersection des accidents majeurs. On tente de différencier les directions structurales productrices des directions moins productrices en compte la position topographique d’un site retenu (c'est-à-dire avec son bassin potentiel d’alimentation). Le terrain se résume à une vérification des observations. L’image satellitaire s’offre donc comme un moyen efficace de caractérisation des réservoirs. 5. Forage de reconnaissance Réaliser des forages de reconnaissance constitue une étape majeure d’une prospection hydrogéologique. Le but sera de : →Confirmer et préciser les hypothèses faite à partir des premières étapes ; →Préparer les sites pour les captages d’essai ou d’exploitation ; →Permettre d’étalonner la géophysique voire de réinterpréter les données déjà acquises. Le forage reconnaissance est réalisé uniquement dans un but de recherche et non d’exploitation. Suivant les conditions et les objectifs, il peut être fait rapidement et économiquement ou inversement très soigneusement. Il permettra outre les observations géologiques et l’étalonnage de la géophysique, de reconnaitre l’aquifère, soit principalement les éléments tels que la nature du terrain (sec, tendre, dur, très dur, instable...), l’épaisseur de l’aquifère, la granulométrie, la profondeur et le type de nappes, la charge hydraulique, la nature physico-chimique de l’eau, la porosité, la perméabilité, le coefficient d’emmagasinement. Le forage de reconnaissance marque l’étape finale de l’évaluation technique préliminaire d’une campagne de forage d’eau. Hydrogéologie : prospection d’eau souterraine Page 3 Ingénieur des mines 2eme année III. FACTEURS INFLUENCANT LE CHOIX DU SITE ET LE TYPE D’OUVRAGE 1. Facteurs politiques et socio-économiques Selon le but recherché, un projet ou un programme de gouvernement (santé, éducation, abduction d’eau potable) peut imposer le choix du site et surtout le type d’ouvrage. Ainsi en matière d’hygiène ou de santé, un projet humanitaire donné imposera le forage. Pour des raisons financières, un projet peut choisir le puits au détriment du forage pour avoir beaucoup plus d’ouvrages. Dans le domaine agricole, un village répondant aux exigences d’un programme donné peut bénéficier d’un ouvrage au détriment d’un autre même plus grand et plus peuplé qui ne participe pas au projet. Selon le débit escompté ou l’usage de l’ouvrage (domaine rural, domaine urbain, domaine industriel), on préférera tel type d’ouvrage ou tel autre type. 2. Facteurs humains Un puits ou un forage n’est pas seulement un ouvrage technique. Il est d’abord destiné à satisfaire les besoins d’homme déterminés en un point donné. Par conséquent, la consultation des habitants est particulièrement importante surtout quand il s’agit d’ouvrage d’alimentation en eau potable. L’ouvrage doit servir à la totalité de la population ; c'est-à-dire se situer dans un lieu public libre d’accès et non dans une concession privée (chef du village, député, maire...). Si l’ouvrage doit desservir deux villages, il est souhaitable de l’implanter à égale distance de ceux-ci. Suivant que la collectivité est purement rurale ou également pastorale, l’ouvrage sera placé dans le village à l’intérieur ou dans la proche périphérie, soit à l’extérieur du village pour éviter les inconvénients dus à la fréquentation des animaux. Si techniquement l’ouvrage peu être construit n’importe où, c’est au représentant des villages que devra être laissé le soin d’en déterminer l’emplacement. Dans le cas contraire on devra indiquer les sites favorables parmi lesquels les représentants choisiront. 3. Types d’aquifères et problèmes de pollution Le choix du puits s’impose lorsqu’on désire exploiter les aquifères des altérites. Le puits est le moyen le plus utilisé par les populations rurales pour se doter de points d’eau personnels et à faible cout. Le forage est généralement utilisé pour l’exploitation des aquifères profonds des terrains sédimentaires et des aquifères de fissures. Les problèmes de pollution imposent dans la majorité des cas, la réalisation des forages au détriment des puits. FIN Hydrogéologie : prospection d’eau souterraine Page 4 Ingénieur des mines 2eme année Hydrogéologie : prospection d’eau souterraine Page 5 uploads/Geographie/ chapitre-iv-prospection-d-x27-eau-souterraine.pdf