Etude hydrogéologique, hydrochimique in situ et modélisation hydrodynamique du système aquifère du bassin sédimentaire côtier de la région de Pointe-Noire

Abstract

La région de Pointe-Noire se situe dans le grand ensemble hydrogéologique du bassin sédimentaire côtier du Congo Brazzaville, de superficie 6 000 km2. Cet ensemble est formé essentiellement des roches meubles très peu ou pas consolidées à porosité d’interstice. Il est constitué d’un complexe hydrogéologique, incluant un système aquifère composé de plusieurs couches aquifères superposées avec une continuité hydraulique. La présente étude a permis de représenter et de schématiser les fonctions du réservoir et le comportement hydrodynamique de l’aquifère AQ-2. Elle a, en outre, permis de définir en première approximation le système aquifère en fonction des conditions géologiques et d’obtenir une première estimation de son mode d’alimentation et de son sens d’écoulement. Un système d’information hydrogéologique (SIH) de l’aquifère AQ-2 a été dressé à partir d’une reconstitution historique des charges piézométriques des forages et piézomètres de différentes compagnes de mesures réalisées à l’aide de systèmes d’informations géographiques (SIG). Deux zones hydrologiques liées à la topographie et/ou au relief de la zone d’étude ont été identifiées : une zone de la plaine littorale caractérisée par des protubérances et une forte profondeur de la surface piézométrique à gradient hydraulique de 0,03 révélatrice d’un débit d’écoulement moins important et d’une perméabilité moyenne qui traduit un drainage plus faible que l’alimentation ; et une zone des plateaux caractérisée par un type de structure hydrogéologique appelée seuil hydraulique traduisant une chute de la surface piézométrique et du gradient hydraulique (0,005 et 0,006) qui peut s’expliquer par des variations de débit ou de perméabilité. Cette morphologie est imposée par deux phénomènes, d’une part l’apport d’eau du plateau de Hinda et d’autre part, le drainage général axial révélé par la présence des faciès semi-perméables. L’hydrochimie des eaux souterraines réalisée montre une faible minéralisation et une différence de la distribution spatiale des ions majeurs qui pourraient s’expliquer en partie par la nature des sols du bassin sédimentaire côtier et de l’influence possible de l’environnement immédiat des ouvrages en relation probable avec leur mauvaise protection ou leur proximité avec l’océan. La modélisation des écoulements d’eau en milieu non saturé a permis d’évaluer la recharge de l’aquifère dans les différents écosystèmes occupant la zone de recharge, (Eucalyptus : 400 mm/an et savane : 520 mm/an). La modélisation numérique des écoulements souterrains de l’AQ-2 contrôlée par la distribution des perméabilités des roches et par la configuration de la surface piézométrique qui dépend de la topographie et qui est contrôlée par le climat, est établie à l’aide du programme de modélisation Processing Modflow for Windows (PMWIN). Ce modèle d’écoulement qui se base sur « l’environnement hydrogéologique » a donné des résultats satisfaisants. D’une manière générale, Les résultats de la modélisation numérique des écoulements souterrains dans l’AQ-2, où toutes les hypothèses ont été prises en compte, sont satisfaisants. Le calage de la perméabilité, a conduit à repérer trois zones de perméabilité se rapportant aux différents horizons géologiques. La recharge moyenne de l’AQ-2 est estimée autour de 56,3 mm.an-1