Caractérisation et modélisation des nappes d’eau souterraine au voisinage de petites retenues d'eau d'irrigation en zone de socle : cas de Kierma et de Mogtédo (Burkina Faso)


Doctorante : Apolline Bambara
Promoteur : Serge Brouyère

 

Caractérisation et modélisation des nappes d’eau souterraine au voisinage de petites retenues d'eau d'irrigation en zone de socle : cas de Kierma et de Mogtédo (Burkina Faso)

Images thèseAppoline

Les petites retenues d’eau ont été massivement construites en Afrique subsaharienne pour disposer de sources alternatives d’eau pour l’irrigation et l’abreuvement du bétail en période de sécheresse. Elles contribuent au développement socio-économique et à la sécurité alimentaire des populations à travers la pratique de l’agriculture irriguée en saison sèche. Malheureusement, ces retenues d’eau ont tendance à s'assécher prématurément avant les dernières récoltes. Une solution pour pallier à ces pénuries d'eau d'irrigation est d'assurer leur utilisation conjointe avec les eaux souterraines. À cet égard, une meilleure connaissance des ressources en eau souterraine est primordiale pour une gestion intégrée des ressources en eau.

L’objectif de ce présent travail qui s’inscrit dans le Programme d’Appui au Développement de l’Irrigation (PADI) est de contribuer à une meilleure connaissance des nappes d’eau superficielle au voisinage de retenues d’eau d’irrigation. Les bassins versants et retenues d’eau de Kierma (≈100 km2) et de Mogtédo (≈500 km2) ont été sélectionnées pour l’étude. Ils sont situés dans deux contextes climatiques et géologiques quasi différents.

L’approche méthodologique utilisée pour atteindre l’objectif du travail repose sur plusieurs étapes. La première a consisté à caractériser la géométrie et la structure des systèmes aquifères des deux bassins à l’aide essentiellement de l’analyse de lithologs et d’investigations géophysiques par tomographie de résistivité électrique. Ensuite, les propriétés hydrodynamiques ont été déterminées sur base de l’interprétation de slug tests et la compilation de résultats d’essais de pompage réalisés dans le cadre de campagnes antérieures de forages d’hydraulique villageoise. Enfin, la caractérisation des interactions entre les retenues d’eau et les nappes d’eau souterraine a été investiguée de manière détaillée à partir de l’analyse spatio-temporelle de chroniques piézométriques et niveaux d’eau dans les retenues couplée à une analyse de paramètres physico-chimiques des eaux souterraines. Les recharges naturelle et locale des nappes d’eau souterraine ont été estimées à partir de méthodes basées sur le bilan hydrique. Enfin, les résultats issus des investigations géophysiques et hydrogéologiques ont été utilisés pour l’élaboration un modèle hydrologique intégré avec le programme HydroGeoSphere pour simuler les écoulements d’eau de surface et souterrains dans le bassin de Kierma.

Les résultats indiquent que le système aquifère des bassins est constitué d’une couche d’altérites pouvant intégrer des alluvions et d’une couche de roches fissurées/fracturées. Les nappes d’eau qu’ils contiennent sont hydrauliquement connectées. Les résultats montrent également que les petites retenues d’eau sont en interaction quasi-permanente avec les nappes d’eau souterraine tout en favorisant une recharge locale. L’ampleur de la recharge locale est fonction du contexte géologique et de la texture des sédiments des retenues. Ainsi, l’apport des retenues d’eau dans la recharge locale des nappes d’eau souterraine est estimé à Cette approche appliquée aux retenues d’eau de Kierma et Mogtédo a permis d’estimer une recharge locale moyenne de 1350 ± 540 mm/an à Kierma et 1080 ± 540mm/an à Mogtédo pour des recharges naturelles moyennes annuelles de 82 mm/an à Kierma et 48 mm/an à Mogtédo. En outre, les valeurs de conductivités hydrauliques sont comprises entre 0.01 et 2 m/jour à Kierma et entre 1×10-4 et 0.2 m/jour à Mogtédo. Ces conductivités pourraient permettre de pomper dans des puits creusés à grand diamètre avec un débit significatif compris entre 0,5 et 120 m3/jour à Kierma et entre 0 et 10 m3/jour à Mogtédo pour pallier l'assèchement précoce des retenues d’eau d’irrigation. Ainsi, des parcelles de cultures de surface comprise entre 100 et 22 300 m2 à Kierma et entre 0 et 1800 m2 à Mogtédo pourraient y être irriguées quotidiennement. L’ensemble des informations géologiques et hydrogéologiques ont permis de faire une simulation numérique qui reproduit les écoulements souterrains observés ainsi que les interactions entre les retenues d’eau et les nappes d’eau souterraine.

 

iconeDocumentPublications

Bambara, A., Sprumont, C., Briers, P., Compaoré, N. F., Zoundi, M., Guyon, F., Orban, P., and Brouyère, S. (2017). Etude des potentialités des aquifères superficiels aux voisinages des petites retenues d’eau d’irrigation: cas de la retenue d’eau de mogtédo au Burkina Faso. Journée Du Développement PACODEL L’eau - L’eau Pour Le Développement - Gestion Intégrée Des Ressources En Eau (GIRE) Dans Les Pays En Développement, Colloque - ULg Campus Arlon Environnement - 29 Mars.

Bambara, A., Sprumont, C., Briers, P., Compaoré, N. F., Zoundi, M., Guyon, F., Orban, P., and Brouyère, S. (2017). Etude des potentialités des aquifères superficiels aux voisinages des petites retenues d’eau d’irrigation: cas de la retenue d’eau de mogtédo au Burkina Faso. Journée Du Développement PACODEL L’eau - L’eau Pour Le Développement - Gestion Intégrée Des Ressources En Eau (GIRE) Dans Les Pays En Développement, Colloque - ULg Campus Arlon Environnement - 29 Mars.

Bambara, A., Sprumont, C., Briers, P., Compaoré, N. F., Zoundi, M., Guyon, F., Orban, P., and Brouyère, S. (2017). Etude des potentialités des aquifères superficiels aux voisinages des petites retenues d’eau d’irrigation: cas de la retenue d’eau de mogtédo au Burkina Faso. Journée Du Développement PACODEL L’eau - L’eau Pour Le Développement - Gestion Intégrée Des Ressources En Eau (GIRE) Dans Les Pays En Développement, Colloque - ULg Campus Arlon Environnement - 29 Mars.

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