Hydraulique villageoise en zone d’aquifère de socle en ... · PDF fileFigure 5: Dispersion du courant liée à une hétérogénéité verticale (Dieng, 2004) ..... 16 Figure 6:

Master Gestion et Evaluation des Ressources en Eau

Mémoire de stage de 2e année

Année 2009

Hydraulique villageoise en zone d’aquifère

de socle en Afrique de l’Ouest :

analyse des données de forages

par

Ludovic DESRUELLES

Maître de stage : Tiécoura H. Diarra

Stage effectué de mars à août 2009 au Mali et au Sénégal

Université Montpellier 2 - DESTEEM

Département des Sciences de la Terre, de l’Eau et de l’Environnement

Mention Sciences pour l’Environnement

i

REMERCIEMENTS

Je voudrais dire un grand merci à toutes ces personnes qui nous ont accueillis avec

joie au Mali et au Sénégal :

À mes formateurs sur le terrain: Modibo, Moïse, et Sissoko, pour m’avoir formé aux

investigations géophysiques ainsi qu’au suivi de forage.

À mes formateurs au bureau: Sissoko « djan », pour m’avoir appris à interpréter les

données de forages et les essais de pompage et Yéro Diakité, pour les notions de

sociologie.

À Ma, la secrétaire, à Tonton Moussa (qui a pris soin de nous à notre arrivée) et à

Bouba, les chauffeurs/« hommes-à-tout-faire » du BICD, pour leur joie de vivre !

À l’ONG Gadec et à M. Haïdara, chef de la direction de l’hydraulique de Kédougou,

pour leur accueil chaleureux.

À M. Diakité, chef de la subdivision hydraulique rurale de la Direction Nationale de

l’Hydraulique, pour m’avoir accordé du temps afin de répondre à mes nombreuses

questions dans le domaine de la gestion de l’eau.

Et surtout un immense merci à M. Diarra, notre maître de stage, pour nous

avoir permis de vivre une grande aventure sur le plan professionnel et humain

et pour nous avoir fait partager son expérience d’homme de terrain.

Enfin, une pensée pour mon ami Mathieu avec qui j’ai pris un grand plaisir à partager

cette aventure riche en découvertes, moments de joie et « petites galères habituelles »

liées aux transports. Merci également à Oumar, ami de Moïse et guide de profession,

pour m’avoir fait découvrir Bamako. Merci à lui également pour notre court mais intense

séjour en compagnie de ma copine Laetitia au cœur des merveilles du pays Dogon.

De gauche à droite, en haut : Sissoko « djan », Ma, M. Diarra, Moussa « djan », moi (rebaptisé Ludo « djan »

pour l’occasion), Bouba, Moïse. En bas : Kamesa (pardon pour l’orthographe), Moussa, un ami du bureau et

Richard. Pour information « djan » signifie « géant » en Bambara.

ii

SOMMAIRE

INTRO ............................................................................................................................................................... 1

I. PRESENTATION DU BUREAU D’ETUDES BICD ................................................................................................. 2

II. CONTEXTE INSTITUTIONNEL ET LEGISLATIF DE L’EAU AU MALI .................................................................... 2

II. 1. PRESENTATION GENERALE DU MALI ..................................................................................................................... 2

II. 2. GESTION DE L’EAU AU MALI ............................................................................................................................... 3

II.2.1. Cadre législatif et réglementaire .......................................................................................................... 3

II.2.2. Rôles et responsabilités des acteurs ..................................................................................................... 7

II. 3. L’HYGIENE, UN AUTRE PROBLEME MAJEUR S’AJOUTANT AUX PROBLEMES D’ACCES A L’EAU POTABLE ................................. 9

III. METHODOLOGIE DE L’IMPLANTATION DE FORAGES D’EAU POTABLE EN ZONE RURALE EN AQUIFERE DE

SOCLE ............................................................................................................................................................. 10

III. 1. HISTORIQUE DES METHODES D’IMPLANTATION .................................................................................................... 10

III. 2. OBJECTIFS .................................................................................................................................................... 12

III. 3. ETUDE SOCIO-ECONOMIQUE ............................................................................................................................ 12

III. 4. ETUDE HYDROGEOLOGIQUE ............................................................................................................................. 13

III. 5. PHOTO-INTERPRETATION ................................................................................................................................ 13

III. 6. PROSPECTION GEOPHYSIQUE ........................................................................................................................... 13

III.6.1. Choix de la méthode .......................................................................................................................... 13

III.6.2. Description de la méthode géophysique électrique ........................................................................... 13

III.6.3. Prospection horizontale : les profils électriques (ou traînés électriques) ........................................... 14

III.6.4. Prospection verticale : les sondages électriques ................................................................................ 18

III.6.5. Implantation des ouvrages ................................................................................................................ 19

III. 7. EXECUTION DU FORAGE .................................................................................................................................. 20

III. 8. ESSAI DE POMPAGE ET ANALYSE DE QUALITE ....................................................................................................... 21

III.8.1. Essai de pompage .............................................................................................................................. 21

III.8.2. Analyse physico-chimique et bactériologique ................................................................................... 22

III. 9. INSTALLATION DE LA POMPE ET DE LA MARGELLE.................................................................................................. 22

III. 10. RECEPTION PROVISOIRE ET DEFINITIVE ............................................................................................................. 23

IV. ETUDES REALISEES SUR LE TERRAIN .......................................................................................................... 24

IV. 1. PROSPECTION GEOPHYSIQUE AU SENEGAL .......................................................................................................... 24

IV.1.1. Chronologie de l’étude d’implantation .............................................................................................. 24

IV.1.2. Travail réalisé .................................................................................................................................... 25

IV.1.3. Exemple d’une étude ......................................................................................................................... 26

IV. 2. SUIVI DE FORAGES AU MALI ............................................................................................................................ 31

V. ANALYSE ET INTERPRETATION DES DONNEES DE FORAGES EN AQUIFERE DISCONTINU DE TYPE FISSURE AU

MALI ET AU TOGO .......................................................................................................................................... 32

V. 1. CARACTERISTIQUES DES AQUIFERES FISSURES EN ZONE DE SOCLE .............................................................................. 32

V. 2. FORAGES DANS LE CERCLE DE KITA AU MALI ........................................................................................................ 33

V.2.1. Présentation du contexte géologique et des forages réalisés ............................................................ 33

V.2.2. Taux de réussite et productivité en fonction de la lithologie .............................................................. 33

V.2.3. Productivité en fonction de l’épaisseur de l’altération ....................................................................... 34

V.2.4. Productivité en fonction de la profondeur creusée dans le socle ....................................................... 35

iii

V.2.5. Productivité en fonction de la profondeur totale ............................................................................... 36

V.2.6. Influence de la profondeur creusée sous les dernières venues d’eau : problème du surcreusement

excessif ......................................................................................................................................................... 37

V. 3. FORAGES DANS D’AUTRES REGIONS DU MALI ....................................................................................................... 38







excessif ......................................................................................................................................................... 42

V. 4. FORAGES AU TOGO ........................................................................................................................................ 43







excessif ......................................................................................................................................................... 46

V. 5. BILAN ET INTERPRETATION DES ANALYSES DE FORAGES ........................................................................................... 47

CONCLUSION .................................................................................................................................................. 50

BIBLIOGRAPHIE .............................................................................................................................................. 51

RESUME ......................................................................................................................................................... 53

iv

INDEX DES ILLUSTRATIONS

Figure 1: carte du Mali (FAO, Aquastat, 2006) ........................................................................................ 2

Figure 2: stockage de l'eau en Afrique de l'Ouest ................................................................................... 9

Figure 3: schéma du dispositif Schlumberger ....................................................................................... 15

Figure 4:Dispersion du courant liée à une hétérogénéité horizontale (Dieng, 2004) ........................... 16

Figure 5: Dispersion du courant liée à une hétérogénéité verticale (Dieng, 2004) .............................. 16

Figure 6: Anomalies de type compartiment conducteur (Source: DIENG, B., 2004) ............................ 17

Figure 7: anomalie type palier conducteur (source: DIENG, B., 2004) .................................................. 17

Figure 8: anomalie type contact entre deux paliers (source: DIENG, B., 2004) .................................... 18

Figure 9: carte du Sénégal ..................................................................................................................... 24

Figure 10: schéma d'implantation géophysique ................................................................................... 27

Figure 11: 1er traîné de résistivité ........................................................................................................ 28

Figure 12: second traîné de résistivité .................................................................................................. 28

Figure 13: 3e traîné de résistivité .......................................................................................................... 29

Figure 14: 4e traîné de résistivité .......................................................................................................... 29

Figure 15: sondage électrique 1 ............................................................................................................ 30

Figure 16: sondage électrique 2 ............................................................................................................ 30

Figure 17: taux de réussites dans le cercle de Kita ................................................................................ 34

Figure 18: productivité en fonction de l'épaisseur d'altérites et de la lithologie (cercle de Kita) ........ 35

Figure 19: Analyses par classes d'épaisseur dans les altérites (cercle de Kita) ..................................... 35

Figure 20: Analyses par classes de profondeur forée dans le socle (cercle de Kita) ............................. 36

Figure 21:Analyses par classes de profondeur totale (cercle de Kita) .................................................. 36

Figure 22:surcreusement excessif (cercle de Kita) ................................................................................ 37

Figure 23: Situation des forages exécutés au Mali par le BICD en aquifère de socle (carte des

ensembles lithostratigraphiques issue de la synthèse hydrogéologique du Mali, 1990) ..................... 38

Figure 24: taux de réussites au Mali ...................................................................................................... 39

Figure 25: Statistiques des forages au Mali ........................................................................................... 39

Figure 26: productivité en fonction de l'épaisseur d'altérites et de la lithologie (Mali) ....................... 40

Figure 27: Analyses par classes d'épaisseur dans les altérites (Mali) ................................................... 40

Figure 28:Analyses par classes de profondeur forée dans le socle (Mali) ............................................ 41

Figure 29:Analyses par classes de profondeur totale (Mali) ................................................................. 42

Figure 30: surcreusement excessif (Mali) .............................................................................................. 42

Figure 31: taux de réussites au Togo ..................................................................................................... 43

Figure 32: Statistiques des forages au Togo .......................................................................................... 44

Figure 33: productivité en fonction de l'épaisseur d'altérites et de la lithologie (Togo) ...................... 44

Figure 34:Analyses par classes d'épaisseur dans les altérites (Togo) ................................................... 45

Figure 35: Analyses par classes de profondeur forée dans le socle (Togo) .......................................... 45

Figure 36: Analyses par classes de profondeur totale (Togo) ............................................................... 46

Figure 37: surcreusement excessif (Togo) ............................................................................................. 47

1

INTRO

En 2004, seuls 36% des maliens vivants en zone rurale disposaient d’eau potable et

39% d’un service d’assainissement. L’accessibilité à l’eau potable au Mali est donc un

problème primordial que s’efforcent de résoudre les bureaux d’études comme le BICD à

travers les programmes d’hydraulique villageoise. Nous sommes partis plus de 2 mois sur

le terrain, dans un contexte d’aquifères fissurés de socle, d’abord dans la région de

Kédougou au Sénégal afin de mener des études de prospection géophysique puis dans le

cercle de Kita au Mali où nous avons suivis des forages. Ces expériences sur le terrain

nous ont permis de découvrir à la fois toute la méthodologie d’implantation de forages

équipés de pompes à motricité humaine mais aussi les problèmes de qualité de l’eau liés

par exemple à son stockage. Au cours de ce mémoire, nous allons nous efforcer de

répondre à la question suivante :

La méthodologie d’implantation des forages actuelle permet-elle de résoudre les

problèmes d’accès à l’eau potable ?

Dans un premier temps nous analyserons le cadre institutionnel et législatif de l’eau

actuellement en place au Mali. Cela va nous permettre de comprendre les mécanismes de

mise en place de projets d’hydraulique villageoise ainsi que la gestion de l’eau. Puis nous

décrirons la méthodologie employée par la majorité des bureaux d’études au Mali pour

implanter des forages en zone rurale. Ensuite nous présenterons rapidement les missions

auxquelles nous avons participé. Et nous terminerons par l’analyse des données de

forages réalisés par le BICD depuis 2004.

2

I. Présentation du bureau d’études BICD

Le BICD (Bureau d’Ingénieurs Conseil pour le Développement) est un bureau d’études

composé d’ingénieurs géophysiciens et hydrogéologues, de techniciens géologues et d’un

socio-économiste qui intervient dans les projets suivants :

études d’implantation et du contrôle des travaux de réalisation de : forages équipés

de pompes à motricité humaine, puits citernes et puits à grands diamètres ;

études de réhabilitation de puits traditionnels ;

études techniques et socio-économiques de la réalisation de systèmes

d’alimentation en eau sommaire (AES) ;

suivi d’ingénierie des travaux de fourniture et d’installation de pompes solaires.

II. Contexte institutionnel et législatif de l’eau au Mali

II. 1. Présentation générale du Mali

Le Mali, avec une superficie de 1,2 millions de km2, est le plus vaste état d’Afrique de

l’Ouest après le Niger (fig.1).

Figure 1: carte du Mali (FAO, Aquastat, 2006)

3

Le territoire est enclavé à l’intérieur de l’Afrique Occidentale entre le tropique du

Cancer et l’Equateur. Il est traversé par deux grands fleuves : le Sénégal et le Niger et

comporte 65% de désert.

La population est d’environ 12 millions d’habitants (estimation 2007), dont la majorité

vit en zone rurale (78% en 2008, source : www.statistiques-mondiales.com).

L’analphabétisme concerne 46,5% des hommes et 60,4% des femmes. En 2004, 78% de

la population urbaine a accès à l’eau potable et 59% à l’assainissement tandis qu’en zone

rurale seuls 36% des maliens disposent d’eau de qualité et 39% d’un service

d’assainissement (2004), (source : www.protos.be). Le Mali est l’un des pays les plus

pauvres au monde.

La réforme de décentralisation entamée en 1992 vise à transférer certaines

compétences aux collectivités territoriales afin de se rapprocher des populations. Ce

processus résulte notamment d’une importante demande des populations (source :

www.amenagement-afrique.com). Ainsi ont été créés : les communes (regroupement

volontaire de villages), les cercles (regroupement de communes) et les régions

(regroupement de cercles). Le pays est divisé en 8 régions administratives (Tombouctou,

Kidal, Gao, Mopti, Kayes, Koulikoro, Sikasso et Ségou) et un district (la capitale Bamako)

(source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Mali).

II. 2. Gestion de l’eau au Mali

Depuis une quinzaine d’année, le secteur de l’eau potable connaît un développement

rapide et constant à travers tout le pays (DNH, 2007). Des réformes ont été mises en

place selon l’évolution politique et socio-économique du pays afin d’accroître l’efficacité

de la gestion de l’eau.

II.2.1. Cadre législatif et réglementaire

Différents organismes de gestion de l’eau ont été créés au cours du temps (DNH,

2007) :

L’arrêté N° 30-13/ A.E du 27 Décembre 1929 : création du Service Hydraulique

de l’A.O.F.

L’arrêté N° 122 D-1-2 du 11 Octobre 1957 : création du Service de

l’Hydraulique de la République Soudanaise.

La loi N° 67-12/AN-RM du 13 Avril 1967 : création de la Direction de

l’Hydraulique et de l’Energie de la République du Mali.

L’ordonnance N° 90-64/P-RM du 08 Novembre 1990 : création de la Direction

Nationale de l’Hydraulique et de l’Energie.

Le secteur de l’alimentation en eau potable est régi par les dispositions législatives et

réglementaires suivantes (DNH, 2007):

4

La loi N° 95-034 du 27 janvier 1995, portant Code des Collectivités

Territoriales :

Cette loi fixe les attributions du conseil communal, du conseil de cercle et de

l’assemblée régionale. Ces institutions délibèrent sur la politique de création et de gestion

d’équipements collectifs notamment dans le domaine de l’hydraulique rurale, urbaine et

de l’assainissement selon leur niveau de compétence.

L’ordonnance N° 00-020/P-RM du 15 Mars 2000, portant organisation du

Service public de l’eau potable :

Elle définit le cadre de la gestion des infrastructures d’alimentation en eau potable aux

niveaux des centres urbains, semi-urbains et ruraux.

L’ordonnance N° 00-021/P-RM du 15 mars 2000, portant création et

organisation de la Commission de Régulation de l’électricité et de l’eau :

La Commission de Régulation est un organisme indépendant dont le rôle est de

réaliser la régulation sectorielle du service de l’eau potable dans les centres urbains.

L’ordonnance fixe ses missions : le contrôle des appels d’offres, l’octroi des concessions

et délégations de gestion, l’approbation et le contrôle des tarifs et conventions et la

défense des intérêts des usagers.

L’arrêté interministériel N° 00-3267 du 22 Novembre 2000, fixant les modalités

et critères de mise en œuvre de la stratégie nationale de l’alimentation en

eau potable et de l’assainissement en milieu rural et semi-urbain :

Il considère l’eau potable comme un bien social et économique et institue sa vente afin

d’assurer un autofinancement et rendre pérenne le fonctionnement des installations. La

stratégie est d’impliquer les populations rurales dans la prise de décision lors de la mise

en œuvre des projets d’eau potable et d’assainissement en milieu rural et semi-urbain.

Cette stratégie se base sur trois approches (propos recueillis auprès de Yero Diakité,

sociologue du BICD) :

Approche par programme : l’Etat dirige un projet hydraulique à l’échelle d’une

région. La communauté villageoise est libre d’accepter ou non le projet en fonction

de ses moyens de financement. Parfois, en période de crise par exemple, l’Etat

peut offrir un point d’eau, cela pose néanmoins des problèmes de pérennité. En

effet dans la tête des villageois, l’ouvrage est un cadeau et ne leur appartient pas,

ils ne vont donc pas l’entretenir. Il est donc important de faire participer

financièrement les populations ;

Approche par projet : c’est une ONG qui propose un projet hydraulique à l’échelle

d’un ou quelques villages. Contrairement à l’approche par programme qui peut

toucher à diverses problématiques telles que l’eau, l’agriculture et la santé,

l’approche par projet est limitée à un seul objet.

Approche par la demande : le projet hydraulique est une initiative de la

communauté. Les villageois prennent en charge toutes les démarches grâce aux

fonds des collectivités. Contrairement aux autres approches, dans ce cas la

population a ressenti un besoin, elle est donc consciente des problèmes et

souhaite que cela change. Cette approche est la plus intéressante car ici les

villageois s’approprient le point d’eau, ce qui garantie une meilleure pérennité.

5

Les rôles de l’Etat dans la stratégie de l’alimentation en l’eau sont les suivants

(République du Mali, 2000):

informer les communautés rurales sur les projets d'eau potable et

d'assainissement ;

appuyer les demandes exprimées par les populations par la vérification de leur

volonté de prendre en charge les coûts relatifs à l'investissement initial (espèces,

travaux et matériaux) ;

les assister à mettre en place les structures et les outils de gestion des

installations ;

suivre et renforcer les capacités des usagers dans l'exploitation des équipements ;

mener des actions d'éducation pour la santé et l'hygiène ;

coordonner et renforcer les capacités des différents partenaires ;

surveiller l'utilisation des ressources en eau à l'échelle du territoire national.

Le cycle type de tout projet d'alimentation en eau potable et d'assainissement en

milieu rural et semi-urbain est le suivant (République du Mali, 2000):

large information des communautés rurales sur le projet, les sources de

financement, les options technologiques et les conditions d'éligibilité ;

expression par la demande des besoins en eau potable et en ouvrage

d'assainissement par les communautés rurales ;

collecte et analyse par le conseil communal des demandes émises par les

communautés rurales ;

enquêtes participatives menées par des organismes d'appui avec l'appui conseil des

services techniques déconcentrés de l’Etat au niveau régional et local ;

validation des sous-projets communautaires par le conseil communal et le délégué

du Gouvernement ;

élaboration par la commune des requêtes de financement des sous-projets ;

planification et programmation des travaux par l'assemblée régionale et les services

techniques de l'Etat ;

mise en œuvre des procédures de passation des marchés, réalisation des travaux ;

mise en place des comités de points d’eau dans les villages. Les membres de ce

comité sont élus au sein de la communauté villageoise et sont constitués, dans la

mesure du possible, en majorité de femmes (car ce sont elles qui s’occupent de

toutes les tâches ayant attrait à l’eau). Le comité est responsable du point d’eau

dans la communauté villageoise, il est chargé de mettre en place les mécanismes

de gestion destinés à assurer la pérennité de l’ouvrage et son remplacement. Des

animations sont effectuées afin de former le comité à ses rôles et responsabilités

poste par poste ; pour qu’elle soit efficace, cette formation doit tenir compte des

habitudes du village (propos recueillis auprès de Yero Diakité, sociologue du

BICD) ;

passation des contrats de service et de gestion entre la Commune et l'Exploitant

choisi sur appel à la concurrence avec l'appui-conseil des services techniques de

l'Etat au niveau régional et communal ;

mise en place d'un mécanisme de suivi-évaluation interne ;

audit technique et financier périodique de l'exploitation des installations par un

organisme privé sur appel à la concurrence.

6

Les projets d'alimentation en eau potable et d'assainissement sont financés soit

directement par les communes et les usagers sur leurs ressources propres, soit avec

l'appui financier de l'Etat et des bailleurs de fonds. Dans ce dernier cas, les projets sont

financés sur la base de l'application du principe de partage des coûts à l'investissement

initial par rapport à un service minimum de base et conformément à des taux préétablis

(République du Mali, 2000).

L'Etat prend en charge la totalité des frais d'études des projets. Il finance également

les frais liés au renforcement des capacités des structures techniques de l'administration,

des acteurs au niveau des Collectivités Territoriales Décentralisées (CTD), des opérateurs

privés et des ONG évoluant dans le secteur par des actions comme : l'appui institutionnel

à la gestion des installations, la mobilisation et l'organisation des usagers, la formation

du personnel de gestion et d'ouvriers spécialisés (maçons pour la construction des

latrines etc.) ainsi que les actions d'animation et de sensibilisation des usagers


La loi N°02-006 du 31 janvier 2002 portant Code de l’eau :

Cette loi sert de cadre de référence pour les différents usages de l’eau. Elle définit

notamment les domaines de l'hydraulique, précise les règles de planification, d'utilisation

et de protection de la ressource en eau, les usages, les droits et devoirs des usagers et

les dispositions pénales.

Le Code de l’eau adopté au Mali ressemble à la Loi sur l’eau européenne. Il définit

l’eau comme « un bien relevant du domaine public » dont l’usage « appartient à tous

pourvu qu’il ne soit pas contraire à l’intérêt public », il parle de « solidarité entre

usagers » (DNH, 2002). D’autre part, il instaure le découpage du territoire en bassins ou

sous-bassins hydrographiques ainsi que la création : d’un Conseil National de l’Eau, des

Conseils Régionaux et Locaux de l’Eau et des Comités de Bassins ou de Sous-Bassins. Il

introduit les termes de gestion globale, durable et équitable de la ressource en eau à

travers la mise en place de Schémas directeur d’aménagement de la gestion des eaux

(SDAGE) établis pour une durée d’au moins 20 ans (DNH, 2002). Ensuite, il définit la

mise en place des périmètres de protection des ouvrages d’exploitation d’eau ainsi que

l’implantation des ouvrages collectifs d’évacuation et de traitement des eaux usées.

Enfin, il crée le Fonds de Développement de l’Eau constitué essentiellement de

dotations de l’État, de subventions des bailleurs de fonds, des dons, legs et emprunts, en

complément du produit des amendes perçues sur les pollueurs et les préleveurs ainsi que

du produit des redevances sur les ressources en eau et des gestionnaires délégués. Le

Comité de gestion de ce fonds a pour mission notamment de veiller à la bonne utilisation

des ressources du Fonds qui est destiné à (République du Mali, 2003):

la sensibilisation et l’information générale des populations sur la gestion du service

public, de l’assainissement et sur la protection et la gestion intégrée et durable des

ressources en eau ;

l’amélioration des connaissances, l’inventaire et l’évaluation qualitative et quantitative

des ressources en eau ;

la mise en place de mesures de protection des ressources en eau ;

le développement du service public de l’eau potable ;

la mise en valeur des ressources en eau non pérennes (barrages…) ;

le développement des autres usages de l’eau.

7

L’application de cette loi, notamment du point de vue de la qualité de l’eau, reste

limitée dans le sens où les moyens financiers sont essentiellement destinés au secteur le

plus urgent : l’alimentation en eau potable. Ainsi aucun SDAGE n’a encore été élaboré au

Mali.

Le décret N° 02-315/P-RM du 4 juin 2002, fixant les détails des compétences

transférées de l’Etat aux Collectivités Territoriales en matière

d’hydraulique rurale et urbaine :

Il fixe les détails et les conditions d’exercice des compétences transférées de l’Etat aux

collectivités territoriales en matière d’hydraulique urbaine et rurale.

La Politique nationale de l’eau adoptée le 22 février 2006 :

Elle énonce l’approche sectorielle basée sur les principes de la gestion intégrée des

ressources en eau (GIRE) et les orientations stratégiques sur lesquelles porteront

particulièrement les efforts pour le développement du secteur de l’eau. L’objectif de la

politique nationale de l’eau est de réduire d’ici à 2015 d’au moins 50% le déficit actuel en

infrastructures hydrauliques afin d’atteindre une couverture de 75% des besoins de base

en eau potable pour l’ensemble de la population du Mali en 2015 (DNH, 2004).

II.2.2. Rôles et responsabilités des acteurs

Les principaux acteurs intervenant dans l’alimentation en eau potable sont :

l’Etat, à travers les départements ministériels et leurs services techniques

nationaux, régionaux et sub-régionaux ;

les collectivités territoriales : régions, cercles et communes ;

les usagers pris individuellement ou à travers les groupes sociaux ;

les associations de développement, de gestion et de défense des intérêts des

populations ;

les opérateurs privés impliqués aux différentes étapes de conception, de

réalisation et d’exploitation des infrastructures ;

les partenaires techniques et financiers appuyant les actions du secteur par

un apport financier et une assistance technique.

Les rôles et responsabilités de ces acteurs sont résumés dans le tableau ci-après :

Acteurs Rôles et responsabilités

L’État

• Elabore la politique et les stratégies ;

• Prépare et veille à l'application de la législation ;

• Assure la planification, le contrôle et le développement du

service public de l’eau

• Assure la gestion des ressources en eau ;

• Définit et veille à l'application des normes de conception, de

réalisation et d'exploitation;

• Apporte un appui conseil aux collectivités territoriales ;

• Aide au financement des grands investissements.

8

Les collectivités

territoriales

• Elaborent les plans de développement en matière

d’approvisionnement en eau potable ;

• Assurent la réalisation des infrastructures d’eau potable ;

• Font gérer les installations ;

• Veillent au bon déroulement du service public de l'eau.

Les usagers

• Participent à la conception et à la définition des modalités

de gestion ;

• Paient le service de l'eau ;

• Assurent un usage rationnel et hygiénique de l'eau.

Les associations

• Appuient les actions de développement du service public

de l’eau ;

• Assurent la gestion technique et financière des

installations ;

• Défendent les intérêts des usagers d’eau potable.

Les opérateurs privés

• Exécutent des prestations de service liées à la réalisation et

à l'exploitation des systèmes (études, travaux, réparations,

analyse de qualité, fournitures de pièces, formation...) ;

• Assurent la gestion technique et financière des

installations ;

• Assurent le suivi technique et financier et l’appui conseil.

Les partenaires

techniques et

financiers

• Apportent un appui technique et financier à l’Etat et aux

Collectivités Territoriales dans le développement du secteur

Tableau 1: Rôles et responsabilités des acteurs de l'eau au Mali

Les fonctions de chacun des acteurs dans un projet d’alimentation en eau potable sont

résumées dans le tableau suivant (fig.2):

Figure 2: fonction des différents acteurs dans un projet d'approvisionnement en eau potable (DNH, 2002)

9

II. 3. L’hygiène, un autre problème majeur s’ajoutant aux

problèmes d’accès à l’eau potable

Aux problèmes d’accès à l’eau potable il faut rajouter un autre problème majeur : la

qualité de l’eau consommée. Selon les statistiques de l'enquête démographique et de

santé (EDS IV), 70% des Maliens utilisent l'eau de puits alors que 4 % ont recours aux

eaux de surface comme source d'approvisionnement en eau (source :

www.mmee.gov.ml, article publié en 2006). La même étude indique que plus de 66% de

la population n'utilise aucun moyen de traitement de l'eau. L’eau de forage, si elle est

captée dans l’horizon fracturé, est généralement de très bonne qualité et ne nécessite

aucun traitement. Néanmoins un autre problème se pose : nous avons eu l’occasion au

cours de nos études sur le terrain de voir que l’eau pompée au forage est stockée dans

des canaris, gros récipients posés à même le sol (fig.3), qui sont nettoyés mais pas

désinfectés (Ballo, A. & al, 1992).

Figure 3: stockage de l'eau en Afrique de l'Ouest

Ainsi, même lorsque l’eau est qualifiée de potable lors de son extraction, il existe des

risques de maladies diarrhéiques liées à son stockage. Ces pathologies représentent la

troisième cause de consultation dans les structures sanitaires, après le paludisme et les

infections respiratoires aiguës. Au Mali on recense plus d'une dizaine d'épisodes de

choléra entre 1971 et 2005 (source : www.mmee.gov.ml). Au regard de cette situation

antérieure et des risques liés aux mauvaises conditions d'hygiène, le département de la

Santé à travers la direction nationale de la santé (division hygiène publique), a pris

l’initiative de sensibiliser le grand public, notamment en matière de transport, de

stockage, de conservation et d'utilisation de l'eau. On remarque que des progrès notables

sont réalisés en matière d’hygiène lorsque deux conditions sont réunies : la création d’un

forage et l’intervention des hygiénistes (Ballo, A. & al, 1992). Ces derniers vont

prodiguer des conseils de base à toutes les familles (traitement de l’eau du puits ou des

canaris avec de l’eau de Javel) et insister sur la nécessité de nettoyer les canaris et de

filtrer l’eau. Pour le long terme, il s’agit de sensibiliser une ou deux personnes du village

sur les questions d’hygiène. On leur donne une formation sur les techniques du

traitement de l’eau et sur les soins primaires en cas de maladie (Ballo, A. & al., 1992).

Ceci est d’autant plus important que les villages disposent rarement de pharmacies de

brousse et sont loin des centres de santé. Les populations ont tendance à bien réagir face

aux conseils prodigués : l’utilisation de l’eau de Javel n’étant ni compliquée ni coûteuse.

Elles reconnaissent la régression des maladies depuis qu’elles suivent ces conseils.

http://www.mmee.gov.ml/


10

Néanmoins, parfois la sensibilisation est plus difficile dans les endroits où la tradition bien

ancrée fait que par habitude on utilise n’importe quelle eau. De plus, les populations ne

font pas forcément le lien entre la maladie et l’eau car pour eux quelqu’un de malade est

sous la volonté de Dieu. Ainsi, il apparaît important que l’hygiéniste fasse parti de la

même ethnie afin d’éviter les difficultés de communication et de faciliter la persuasion

par l’exemple et l’expérience (Ballo, A. & al, 1992).

III. Méthodologie de l’implantation de forages d’eau

potable en zone rurale en aquifère de socle

III. 1. Historique des méthodes d’implantation

Les premiers forages au Mali ont été implantés par le Service Hydraulique de l’Afrique

Occidentale Française (AOF) dans les bassins sédimentaires des régions de Tombouctou

et Gao. Ces aquifères sédimentaires étaient considérés comme les seuls ayant des

ressources en eau mobilisables pour les projets de développement (République du Mali,

1990). Les formations primaires et précambriennes à l’ouest et au sud du Mali étaient

alors considérées comme stériles et inexploitables, hormis les ressources contenues dans

les aquifères superficiels d’altérites qui sont néanmoins exposés au tarissement et aux

pollutions de surface.

La sécheresse qui a frappé le sahel à partir des années 1969-1970 a incité les

scientifiques à développer les travaux en zone d’aquifères fissurés. Les premiers projets

ont été mis en place entre 1972 et 1975 dans le but de localiser et évaluer les zones

favorables à l’implantation de forages. Les aquifères de socle cristallin et cristallophyllien,

et du sédimentaire ancien de l’Afrique de l’Ouest sont constitués d’une couche

d’altération en surface qui joue un rôle capacitif et de la roche fracturée sous-jacente qui

assure un rôle transmissif (fig.4). Le meilleur horizon aquifère correspond aux zones de

fractures et autres discontinuités (Akiti, T. & al, 1990). L’utilisation des méthodes de

photo-interprétation et de prospection géophysique pour identifier ces fractures ainsi que

la mise au point de techniques de forages de mieux en mieux adaptées à ce type

d’aquifère (apparition du marteau fond de trou en 1974) ont permis de prouver

l’existence de ressources en eau souterraine exploitables par forage. Ce fût d’abord le cas

dans les formations schisteuses du Cambrien, puis dans les formations gréso-schisteuses

de l’Infracambrien et enfin dans les roches cristallines du socle (République du Mali,

1990).

C’est ainsi qu’à partir de 1976 a commencé à se développer « l’hydraulique

villageoise » consistant à implanter des forages équipés de pompes à motricité humaine.

11

Figure 4: schéma structural d'un aquifère de socle

Les différentes expériences en aquifère de socle ont permis de dégager certains points

(Akiti, T. & al., 1990) :

Les réserves d’eau souterraines sont emmagasinées dans la partie altérée, mais

sont drainées préférentiellement par les fissures et fractures sous-jacentes.

Parfois l’eau circule au niveau des épontes de dykes volcaniques tardifs qui

peuvent constituer d’excellents drains lorsqu’ils sont suffisamment altérés.

Statistiquement, le socle est d’autant plus fissuré et productif que l’épaisseur des

altérites est plus importante. Cependant, il existe une épaisseur d’altération

optimale, dans les schistes en particulier, au-delà de laquelle la productivité des

ouvrages chute.

La zone fissurée du socle, située sous l’horizon d’altération, est surtout aquifère

dans les 20 à 30 premiers mètres de roche saine.

La zone décomprimée est d’autant plus épaisse que la couverture qui la surmonte

est faible (Dieng, 2005).

La productivité d’une fracture dépend, en général, de sa taille et de son ouverture,

et peut-être parfois, de son orientation. En effet, l’ouverture ou la fermeture d’une

fracture devraient varier en fonction de sa position par rapport au champ de

contraintes actuel.

Les forages implantés sur les nœuds de fracture peuvent présenter une

productivité et un taux de réussite très élevés.

Une erreur d’implantation de quelques mètres peut conduire à un échec lorsque

l’on cherche à exploiter l’eau drainée par une faille.

La lithologie du substratum joue un rôle important : les granites et les gneiss

donnent les débits les plus élevés alors que c’est en domaine schisto-gréseux que

l’on obtient les taux de réussite les meilleurs.

La profondeur maximale à forer dans la roche dure Xm est estimée à partir de

l’épaisseur de la couche d’altération Y selon la formule empirique :

12

III. 2. Objectifs

Les populations rurales sont confrontées à la détérioration de leurs conditions de vie,

entraînant un exode rural. Les femmes sont les plus touchées car ce sont elles qui

s’occupent des tâches pénibles telles que l’approvisionnement en eau.

Ainsi l’objectif global des projets de développement du secteur de l’eau et de

l’assainissement est « l’amélioration des conditions de vie des populations par un

service public pérenne de l’eau potable de qualité » (DNH, 2007).

Nous allons nous intéresser ici uniquement au volet alimentation en eau potable. Les

villages sont concernés par des problèmes d’ordre quantitatifs et/ou qualitatifs, on

retrouve:

les villages où il n’y a ni forage ni puits : les populations consomment les eaux

de surface, ce qui engendre de nombreuses maladies (Choléra, ver de Guinée,

perte de la vue…) ;

les villages où il n’y a pas de forage mais présence de puits: maladies liées à

l’eau du puits, tarissement ;

les villages où des forage(s) existent, cependant ils sont soit négatifs1 (donc

abandonnés), soit défaillants, soit en nombre insuffisant.

III. 3. Etude socio-économique

Une étude socio économique est indispensable pour évaluer la pertinence de

l’implantation d’un nouveau forage dans le village. En général elle est menée par une

ONG. Les critères observés sont les suivants :

la démographie

la disponibilité, l’accès et l’usage de l’eau: quantité d’eau disponible et qualité

l’assainissement

le choix d’une zone préférentielle d’implantation du forage

le cheptel

les activités de production

les intervenants et les structures internes et externes

les corps de métiers

Le choix par la communauté villageoise d’une zone préférentielle d’implantation du

forage est très important ! Il permet de s’assurer de la motivation des villageois pour la

maintenance des pompes. On parle d’implantation participative.

1 Forage négatif (en zone rurale, pour équipement par une pompe à motricité humaine): forage dont le débit est inférieur à 1 m3/h

13

III. 4. Etude hydrogéologique

Une étude hydrogéologique préliminaire est nécessaire à la fois pour identifier le

contexte hydrogéologique de la zone d’étude avant de s’y rendre mais aussi pour

disposer d’éléments complémentaires lors de l’interprétation des données de terrain.

Ainsi seront collectés toutes les données et renseignements sur les travaux antérieurs

réalisés dans la zone par les différents organismes de développement. Au Mali, la banque

de données SIGMA (Système de Gestion de l’Eau au Mali) créée par la Direction

Nationale de l’Hydraulique en 1983 répertorie toutes les données sur les ouvrages

existants : profondeur et niveau statique pour les puits ; profondeur forée, niveau

statique, profondeur des venues d’eau, débit, lithologie et qualité de l’eau pour les

forages.

Il est important également de collecter sur le terrain les renseignements sur la qualité

des eaux et de mesurer sur place les caractéristiques des puits (profondeur et niveau

dynamique).

III. 5. Photo-interprétation

Une étude des photos aériennes de la zone peut être menée afin de repérer les

accidents tectoniques majeurs. La reconnaissance est aisée en zone désertique où les

fractures apparaissent clairement en surface, elle est plus difficile en zone boisée : on

identifie alors les fractures à partir des alignements de grands arbres (BICD, 2008).

L’étude des photos aériennes apporte une information supplémentaire pour l’orientation

des profils géophysiques sur le terrain. Cependant les fractures que l’on identifie sur les

photos sont souvent trop éloignées des villages pour que l’on s’y intéresse : le forage doit

être situé à moins de 400 m du village (BICD, 2008).

III. 6. Prospection géophysique

III.6.1. Choix de la méthode

Il est important de tenir compte du coût et de la facilité de mise en œuvre de la

méthode en fonction des exigences de l’étude à réaliser. La plupart des fractures du socle

Ouest-Africain sont verticales ou sub-verticales (Dieng, 2005), or la méthode électrique

s’avère très efficace pour repérer ce genre d’anomalie.

Dans un premier temps, nous allons décrire la méthode électrique des résistivités, que

nous avons utilisée sur le terrain au Sénégal, et qui est de loin la plus pratiquée en

matière de recherche d’eau des les aquifères de socle (Dieng, 2004). Cette méthode peut

être complétée par la méthode électromagnétique.

III.6.2. Description de la méthode géophysique électrique

La méthode électrique de type Schlumberger est la plus couramment utilisée pour la

recherche d’eau au Mali en raison de sa légèreté d’exécution, de son coût relativement

bas et surtout de sa grande fiabilité (Akiti, T. & al., 1990). Elle consiste en un montage

14

quadripôle comportant un circuit d’injection AB et un circuit de réception MN permettant

de mesurer la résistivité apparente des terrains de manière horizontale et verticale.

La conductibilité électrique d’une roche représente sa capacité à conduire le courant,

elle varie beaucoup d’une roche à l’autre. Les paramètres qui l’expriment sont : la

conductivité ou son inverse la résistivité.

La conductibilité d’une roche est soit métallique (solide), soit électrolytique (liquide).

La conductibilité métallique provient de la présence de certains minerais métalliques

présents dans la matrice rocheuse (exemple : les schistes graphiteux). La conductibilité

électrolytique est due au déplacement des électrons contenus dans l’eau d’imbibition de

la roche : c’est le cas le plus fréquent (Dieng, 2004).

La résistivité des roches saturées à conductibilité électrolytique dépend à la fois de la

porosité communicante de la roche et de la conductibilité de l’eau d’imbibition qui est

inversement proportionnelle à la quantité de sels dissous (Dieng, 2004).

Dans les aquifères fissurés des zones de socle ou de sédimentaire ancien, on réalise

tout d’abord une série de profils électriques pour étudier, à une profondeur donnée, les

variations de résistivité latérale. L’objectif est de repérer une zone de fracture ou de

contact avec le socle au droit de laquelle on procèdera ensuite à un sondage électrique

afin d’étudier les variations de résistivité en fonction de la profondeur. La courbe ainsi

obtenue va nous permettre de déterminer: l’épaisseur de l’altération et la profondeur de

la zone fracturée.

En aquifère de type continu, on procède uniquement à un sondage électrique afin de

déterminer l’épaisseur de l’altération.

III.6.3. Prospection horizontale : les profils électriques (ou traînés

électriques)

Arrivée au village

L’équipe de prospection géophysique, à chaque passage dans un village bénéficiaire

rencontre les représentants de la communauté villageoise (chef de village et/ou vieux du

village). Au cours de cette rencontre l’équipe expose le but de sa mission en l’occurrence

l’étude technique d’implantation du forage (BICD, 2009). Les représentants de la

communauté indiquent les sites souhaités pour l’implantation. Les différents avantages,

inconvénients et contraintes sont exposés par l’équipe technique.

Afin de mettre en place le 1er profil, différentes questions sont ensuite posées aux

villageois :

• Quels sont les points d’eau actuels et anciens ? Quels sont leur profondeur et leur

débit (forage) ? Sont-ils pérennes ?

• Y-a-t-il des cours d’eau, des marigots ou des sources ?

• Quelles sont les zones inondées en période d’hivernage ?

15

Mise en œuvre

Le dispositif Schlumberger est composé d’un quadripôle rectiligne symétrique

comportant 2 électrodes d’injection A et B et 2 électrodes de réception M et N (fig.5). La

particularité du dispositif est que la distance MN est petite par rapport à la distance AB,

en général: 4 ≤ AB/MN ≤ 20.

Figure 5: schéma du dispositif Schlumberger

La profondeur d’investigation est comprise entre AB/4 et AB/2. Les expériences

précédentes en aquifère de socle montrent que les venues d’eau principales sont

généralement observées entre 50 et 100m de profondeur (BICD, 2008). C’est pourquoi

on utilise un écartement de 200m pour les électrodes A et B et de 20m pour les

électrodes M et N.

La valeur ∆V/I obtenue par l’appareil de mesure nous permet de calculer la résistivité

apparente des terrains à partir de la formule suivante :

ρa : résistivité apparente, en ohm.m

∆V : différence de potentiel électrique mesuré entre les électrodes M et N, en volts

I : intensité du courant injecté, en ampères

K : coefficient géométrique

a : distance AO

b : distance MO

En terrain homogène, la résistivité calculée est la résistivité vraie du terrain étudié,

tandis qu’en terrain hétérogène, en aquifère fissuré par exemple, la résistivité calculée

est plutôt une résistivité apparente notée ρa. Elle correspond à la résistivité vraie d’un

terrain imaginaire homogène et isotrope équivalent au terrain réel hétérogène (Dieng,

2004). La figure suivante illustre les phénomènes de dispersion du courant en terrain

hétérogène (fig.6).

16

Figure 6:Dispersion du courant liée à une hétérogénéité horizontale (à gauche) ou verticale (à droite)

(Dieng, 2004)

Sur le terrain, on procède à plusieurs trainés simples (avec un coefficient de géométrie

K constant). Pour estimer l’orientation des fractures il est important d’observer in situ : la

géomorphologie, les cours d’eau intermittents, l’alignement de grands arbres, etc. Le

premier profil est orienté de manière à recouper perpendiculairement une éventuelle

fracture. On déplace le dispositif d’un point à un autre de la direction de mesure avec un

pas constant. En général on utilise un pas de 10m afin de ne pas « sauter » une fracture

dont la largeur est souvent d’une dizaine de mètre. Si le 1er profil permet de mettre en

évidence une fracture, on positionnera le second profil parallèlement au premier avec un

espacement d’une dizaine de mettre afin de confirmer la présence de la fracture mais

aussi de déterminer son orientation. Dans le cas contraire, il conviendra d’orienter le

second profil dans une autre direction.

Problèmes rencontrés lors des profils électriques

Parfois, la présence en surface d’une couche de cuirasse latéritique plus ou moins

épaisse pose des problèmes d’injection du courant électrique. Pour éviter cela on peut

verser de l’eau au niveau des 4 électrodes afin de faciliter le passage du courant

électrique. Il découle de notre mission effectuée au Sénégal que la méthode électrique

Schlumberger n’est pas adaptée aux zones où la cuirasse latéritique est trop épaisse.

Dans ces situations, il faudrait utiliser en complément les méthodes électromagnétiques.

Résultats des profils électriques

On reporte les valeurs de résistivités apparentes sur un papier semi

logarithmique avec la position des points en abscisse (échelle normale) et les résistivités

en ordonnée (échelle log). Selon l’allure de la courbe de variation de la résistivité on met

en évidence plusieurs types d’anomalies : les anomalies de type compartiment, celles de

type palier conducteur et enfin celles de type contact entre deux paliers.

17

Anomalie type compartiment

L’anomalie peut être étroite (10 à 30m) ou large (30 à 80m) (fig.7). Dans les deux cas

on choisira d’implanter le forage au centre de l’anomalie si elle est symétrique ou au

point minimum si elle est dissymétrique.

Figure 7: Anomalies de type compartiment conducteur (Source: DIENG, B., 2004)

Anomalie type palier conducteur

La zone d’anomalie correspond ici à une zone de faible résistivité apparente très

étendue dont les bords peuvent être mal apparents (fig.8). On optera dans ce cas pour la

valeur minimale.

Figure 8: anomalie type palier conducteur (source: DIENG, B., 2004)

Anomalie type contact entre deux paliers

Il s’agit d’un contact entre deux terrains de résistivité différente (fig.9). Il existe deux

possibilités pour l’implantation :

anomalie symétrique : implantation du forage au centre de la plus grande pente ;

anomalie dissymétrique : il est conseillé de décaler le lieu d’implantation du côté

du compartiment le plus conducteur (Dieng, 2004). Dans ce cas, d’autres

méthodes géophysiques (électromagnétique par exemple) peuvent être utilisées

pour préciser le lieu d’implantation.

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Figure 9: anomalie type contact entre deux paliers (source: DIENG, B., 2004)

Quelques remarques sur les méthodes de prospection horizontale

Ce sont des méthodes très sensibles aux corps conducteurs superficiels. C’est

pourquoi il faut toujours garder à l’esprit lors de l’interprétation que l’effet d’une variation

latérale de résistivité dans le recouvrement peut être prépondérant devant celui d’une

variation latérale de résistivité dans le socle auquel on s’intéresse.

Pour la même raison, une structure conductrice profonde va donner une anomalie

d’amplitude plus faible qu’une structure conductrice superficielle, et donc un moins bon

contraste sur les anomalies électriques (Dieng, 2004).

III.6.4. Prospection verticale : les sondages électriques

L’objectif est d’étudier à la verticale d’un point la variation de la résistivité en fonction

de la profondeur. Il est nécessaire de réaliser au minimum deux sondages électriques

afin de disposer, en cas de premier forage négatif, d’un second point de forage.

Mise en œuvre

On utilise toujours le dispositif Schlumberger mais cette fois-ci on réalise en un même

endroit une succession de mesure en augmentant à chaque fois la longueur de la ligne

d’injection AB et donc la profondeur d’investigation. Pour respecter la relation 4 ≤ AB/MN

≤ 20, on est obligé après quelques mesures d’augmenter la distance MN. Pour corriger

les à-coups de réception qui peuvent être importants, on procède à plusieurs

embrayages, lors desquels on augmente non pas la distance AB mais la distance entre

les électrodes de potentiels MN (voir feuille terrain SEV en annexe 1).

Pour avoir un bon SEV, il est mieux de s’aligner sur la direction de fracture. Sur le

terrain, différents indices nous permettent de savoir si notre SEV est bon ou non:

la valeur post embrayage doit être comprise entre les deux valeurs

précédentes ;

la valeur d’embrayage doit être environ égale à 4 fois la valeur précédente.

19

A la fin du sondage, on plante une plaque métallique avec le numéro du sondage

électrique et on relève les coordonnées GPS du sondage.

Interprétation

Elle se fait généralement sur ordinateur à l’aide du logiciel IPI2WIN.

On trace sur papier bi-logarithmique la courbe de la résistivité apparente en fonction

de la longueur AB/2. On va ainsi pouvoir déterminer le nombre de couches de terrain

ainsi que la résistivité et l’épaisseur de chacune des couches.

L’interprétation est effectuée en superposant des abaques modèles à la courbe

obtenue (Diluca, 1980). Les courbes peuvent se présenter sous différentes formes :

en cloche : lorsqu’on a une succession de terrains conducteur – résistant –

conducteur ;

en fond de bateau : lorsqu’on a une succession de terrains résistant – conducteur

– résistant.

Pour une meilleure interprétation, il est intéressant de procéder à un étalonnage des

SEV en réalisant dans un premier temps un sondage électrique « paramétrique » à côté

d’un forage existant dont nous possédons la coupe lithologique. De cette manière nous

pourrons associer une valeur de résistivité à chaque terrain et ainsi interpréter plus

facilement nos SEV. Il est bon aussi d’analyser les données sur les forages existants.

III.6.5. Implantation des ouvrages

On rencontre parfois des problèmes d’entente entre les villageois quant à la zone

d’implantation. C’est le cas lorsque :

il existe de nombreux quartiers dans le village plus ou moins distants les uns des

autres: chaque quartier veut son forage ;

il existe déjà un forage: parfois les villageois veulent le 2e au même endroit ;

un forage est implanté dans une propriété privée non clôturée : cela peut poser des

problèmes par la suite si le propriétaire décide de clôturer sa propriété.

Un autre type de conflit concerne l’implantation d’un forage dans une cours d’école,

les problèmes sont les suivants :

dérangement des écoliers pendant les cours

le professeur peut clôturer la cour et réglementer (voire interdire) l’accès au forage

Ainsi, en plus des lieux de cultes, des cimetières et des zones inondables, il conviendra

de ne pas implanter le forage dans les cours d’école et les propriétés privées.

Deux sites d’implantation sont retenus dans chaque village. Le dossier d’implantation

regroupe les éléments suivants (BICD, 2008) :

une carte de situation du village (carte topographique au 1/200 000) ;

20

un plan d’implantation avec la position des repères naturels et des mesures

géophysiques effectuées ;

les graphiques des profils électriques (et magnétiques le cas échéant) et des

sondages électriques ;

un rapport d’interprétation comportant un tableau de synthèse des sites

implantés.

III. 7. Exécution du forage

A l’arrivée au village, le responsable de l’entreprise de forage ainsi que le technicien

chargé du suivi des travaux vont rencontrer le chef du village et le directeur du comité de

gestion. Ils vont repérer ensemble le point de forage établi par l’équipe de prospection

géophysique.

Les travaux de forages vont pouvoir commencer, ils dureront entre une journée et une

semaine en fonction des terrains rencontrés et des performances de l’entreprise de

forage. En aquifère fissuré, les moyens logistiques comprennent 5 ou 6 camions dont un

ou 2 camions transportant les tuyaux PVC, le camion-sondeuse, celui transportant une

citerne d’eau (pour forer à la boue), le camion- compresseur et enfin le camion

transportant les outils de forages, les tiges et les tubages provisoires en acier.

Rôle du technicien

Avant le début des travaux, le technicien du bureau d’étude est chargé de:

contrôler la qualité du gravier (vérifier que ce sont bien des quartzites et pas des

graviers latéritiques !) ;

contrôler la qualité et le diamètre des tuyaux PVC (se référer au contrat) ;

contrôler la verticalité de la sondeuse.

Au cours du forage, le technicien est chargé de :

mesurer : la vitesse d’avancement, la profondeur des venues d’eau ;

contrôler que le foreur procède bien au nettoyage des fractures à la fin de chaque

tige ;

dès la première venue d’eau, mesurer le débit à la fin de chaque tige ;

décider de la poursuite, de l’arrêt ou de l’abandon du forage.

A la fin du forage, il doit :

définir le plan d’équipement en accord avec l’entreprise de forage ;

surveiller le développement et mesurer le débit de développement ;

contrôler la cimentation de surface et la fermeture provisoire du forage ;

établir la coupe géologique à partir des cutings recueillis par les foreurs tous les

mètres.

21

Quelques remarques recueillies au cours des travaux de forages

Lorsqu’on définit le plan d’équipement, il est important de :

ne négliger aucune venue d’eau si le débit est faible ;

prévoir un emplacement pour la chambre de pompage ;

ne pas atteindre l’altération (faire attention au calcul du volume de gravier).

L’avancement du forage donne une indication sur la dureté relative de la roche, mais il

est aussi fonction des performances de l’entreprise de forage et de l’usure de l’outil.

III. 8. Essai de pompage et analyse de qualité

Ce n’est qu’en 1982 que les pompages d’essai ont été inclus, sur demande de la DNHE

(Direction Nationale de l’Hydraulique et de l’Energie), dans les projets d’hydraulique

villageoise. Il s’agit d’un pompage d’essai de type courte durée permettant de déterminer

la capacité réelle d’exploitation et d’estimer les caractéristiques hydrauliques locales des

aquifères fissurés (République du Mali, 1990).

III.8.1. Essai de pompage

L’essai de pompage de courte durée normalisé par le CIEH2 comporte 3 paliers

enchaînés :

un 1er palier de 2h avec un débit Q1 égal à 1/3 du débit de développement (en

général le débit Q1 est fixé à 1m3/h correspondant au débit d’une pompe à

motricité humaine) ;

un 2e palier de 1h avec un débit Q2 égal à 2/3 du débit de développement ;

un 3e palier de 1h avec un débit Q3 égal au débit de développement ;

La remontée dure une heure.

Le rôle du bureau d’étude est de contrôler que l’entreprise de forage relève

correctement le niveau dynamique ainsi que le débit, lequel doit être mesuré de manière

régulière au cours d’un même pallier afin de s’assurer que le débit est constant. Dans le

cas contraire, l’essai ne sera pas exploitable.

Interprétation

L’objectif principal est de déterminer la côte d’installation de la pompe et le débit

maximum exploitable. L’interprétation se fait à partir de la méthode normalisé du CIEH,

manuellement ou numériquement à l’aide d’une feuille de calcul sous Excel (cf fiches

d’interprétation en Annexe 2).

Les différentes étapes de l’interprétation sont les suivantes :

2 CIEH : Comité Inter-Africain d’Etudes Hydrauliques

22

1) Tracé de la courbe essai-exploitation s/Q=f(t), on obtient : une valeur de

transmissivité et le rabattement extrapolé à 12h et à 8 mois avec un cycle de

pompage de 12h/j (8 mois correspondant aux mois non pluvieux en Afrique de

l’Ouest) ;

2) Calcul du rabattement maximum admissible smax égal à la différence entre le

niveau dynamique maximum NDmax (niveau le plus bas à ne pas dénoyer, souvent

fixé à 1m au dessus du top crépine) et le niveau statique à l’étiage

NSE (déterminé à l’aide d’abaques);

3) Tracé des caractéristiques du puits à 2h et à 8 mois, on obtient le débit maximum

d’exploitation Qmax correspondant au débit maximum autorisé afin de ne pas

rabattre la nappe sous le niveau dynamique maximum NDmax ;

4) En fonction des possibilités d’exploitation, on détermine ainsi :

- le rabattement à 8 mois S8m, correspondant au rabattement qui sera

atteint après 8 mois d’exploitation ;

- le niveau dynamique à 8 mois ND8m = S8m+NSE ;

- la côte d’installation de la pompe obtenue à partir du ND8m auquel on

ajoute une marge de sécurité (de 3 m en général).

III.8.2. Analyse physico-chimique et bactériologique

Le bureau d’études va contrôler le prélèvement d’échantillon d’eau dont les analyses

sont à la charge de l’entreprise de forage. Il est important de connaître la chimie de l’eau

afin de ne pas mettre en exploitation des eaux saumâtres ou polluées (pollutions au Fer

et aux nitrates rencontrées au Mali) mais aussi de proposer un équipement adéquat.

De manière générale, les eaux souterraines du Mali sont en moyenne de bonne qualité

avec des salinités très inférieures à 1 g/L sur plus de 60% de la superficie du pays

(République du Mali, 1990). Néanmoins, dans certaines zones, l’agressivité de l’eau

nécessite des équipements résistant à la corrosion (pompe et tiges en acier inoxydable) :

c’est le cas essentiellement dans les aquifères fissurés du socle et de l’Infracambrien

tabulaire (République du Mali, 1990).

III. 9. Installation de la pompe et de la margelle

Mise en place de la pompe

Le bureau d’étude intervient lors de la mise en place de la pompe afin de vérifier si

l’entreprise respecte les termes du contrat. Il s’agit de :

vérifier que la côte d’installation correspond bien à celle définit par l’étude

d’interprétation de l’essai de pompage, et que le nombre d’éléments est le bon ;

vérifier la conformité du type de pompe ;

vérifier la conformité des éléments en terme de qualité (matériaux inox etc…) ;

contrôler l’installation de la pompe ;

contrôler la réalisation de la superstructure.

23

Construction de la margelle

Toujours en se référant au contrat, le bureau d’étude est chargé de :

Contrôler la conformité avec le plan de construction

Contrôler la qualité des matériaux utilisés pour la margelle (sable, gravier)

Contrôler le dosage du ciment

vérifier la profondeur de la fouille

A la fin du chantier, le bureau d’étude doit contrôler :

la mise à disposition aux villageois par l’entreprise : du manuel de la pompe en

français et dans certain cas des pièces de rechange ;

III. 10. Réception provisoire et définitive

Dans le cas où le forage est conforme aux critères évoqués précédemment (définis

dans le contrat), on procède à la réception provisoire du forage en présence du bailleur,

de l’entreprise de forage et du bureau d’études. Si ça n’est pas le cas, l’entreprise est

chargée de mettre en conformité le forage. Après réception provisoire, la pompe et la

margelle sont garanties un an par l’entreprise. Passée cette date, si la pompe est

opérationnelle, la réception définitive du forage est prononcée.

24

IV. Etudes réalisées sur le terrain

IV. 1. Prospection géophysique au Sénégal

IV.1.1. Chronologie de l’étude d’implantation

Nous avons quitté Bamako le mardi 24 mars pour rejoindre Kédougou (à 1300 km de

Bamako) afin de participer à l’étude géophysique et aux travaux de forages dans le cadre

d’un programme de réalisation de 150 forages positifs financé par l’Union Economique et

Monétaire Ouest Africaine (UEMOA). Face à l’arrivée toute proche de l’hivernage (en

juin), il était prévu que les travaux de forages débutent une semaine ou deux après les

premières études géophysiques. Malheureusement, des retards nous ont poussés, mon

ami Mathieu et moi, à quitter le Sénégal plus tôt que prévu…

Kédougou est la préfecture de la région du même nom, elle est située au Sud-est du

Sénégal à proximité des frontières avec le Mali et la Guinée Conakry (fig.10). La zone

d’étude est constituée d’aquifères discontinus dans le socle ou le sédimentaire ancien

(annexe 3).

Figure 10: carte du Sénégal

Le mercredi et le jeudi nous avons rencontré les autorités régionales afin de les avertir

de notre arrivée, soit successivement : le directeur de la Direction Régionale de

l’Hydraulique de Kédougou, le gouverneur de la région et les préfets de Département.

Puis nous nous sommes présentés auprès des salariés de l’ONG GADEC chargée de

l’étude socio-économique, de l’Agence Régionale pour le Développement (ARD) et des

salariés de l’ONG américaine World Vision.

25

Le vendredi nous avons visité une dizaine de villages en présence d’une salariée de

l’ONG GADEC, afin de repérer la zone d’étude et avertir les premiers villages de notre

venue toute proche. Nous avons démarré les études d’implantation le samedi.

Le mardi 7 avril s’est tenue une première réunion en présence des ingénieurs du

bureau d’études BICD, des salariés de l’ONG GADEC et d’un représentant de l’AGETIP

(financeur du projet) et un représentant du Ministère de l’hydraulique. L’objectif était

d’abord de faire un premier point sur l’état d’avancement des travaux de l’ONG et du

bureau d’étude, puis de discuter du cadre de collaboration et de transmission de

documents entre l’ONG et le bureau. A cette date le bureau d’étude a défini les points

d’implantation des forages dans 13 villages. En conclusion, l’AGETIP et le Ministère de

l’Hydraulique ont recommandé à l’ONG plus de rigueur dans le travail et ont souligné

l’importance de la communication en fournissant des rapports écrits. Le bureau d’étude a

recommandé à l’AGETIP d’engager une entreprise de forage performante maîtrisant, en

plus du marteau fond de trou, le forage au rotary à la boue. En effet selon le bureau

l’altération est susceptible de dépasser 40 m d’épaisseur en certains points de la zone

d’étude, ce qui nécessite d’utiliser la boue afin de maintenir les parois du forage. Selon

l’AGETIP et le Ministère de l’Hydraulique, les travaux de forages pourront commencer

début mai.

Le 13 mai s’est déroulée la 2e réunion en présence des personnes déjà précédemment

cités auxquelles il faut ajouter deux salariés de l’entreprise de forage (CSL/HICS).

L’objectif était d’abord de faire le point sur les travaux d’avancement puis de présenter

l’entreprise de forage et définir un planning de démarrage des travaux. A cette date 62

villages ont été implantés. Depuis le 30 avril les travaux de géophysique ont été

suspendus à cause d’un problème lié à une réglementation douanière d’un véhicule du

bureau d’étude. L’entreprise de forage propose de commencer les travaux le 1er juin (en

réalité le 1er forage débutera le 22 juin).

Devant les retards affichés par l’entreprise de forage, mon ami Mathieu Retaillaud et

moi avons décidé de quitter le Sénégal le 15 mai. Nous avions préalablement contacté le

directeur du bureau, M. Diarra, qui nous avait alors expliqué que nous pourrions

rejoindre différentes équipes du bureau en train de suivre des forages sur plusieurs

projets en cours au Mali.

Les études géophysiques ont repris le 18 mai pour se terminer le 30 juin. Les 150

villages ont été implantés.

IV.1.2. Travail réalisé

Nous avons mené des prospections géophysiques dans 38 villages des communautés

rurales de Tomborokoto, Dimboli et Fongolimbi.

Après la journée de prospection (dans un ou 2 villages par jour), le soir était consacré

à la numérisation sous Excel des données de profils électriques recueillies dans la journée

ainsi qu’à l’interprétation des données de sondages à l’aide du logiciel IPI2WIN. Nous

avons également réalisé les cartes d’implantation avec le logiciel Adobe Illustrator.

Avec mon ami, nous avons mené l’étude des archives hydrogéologiques de la région.

Nous disposions déjà de données recueillies par l’ONG GADEC durant leurs études socio-

26

économiques, avec, pour 54 villages : le nombre de forages et leur état (équipé ou non,

fonctionnel ou non). Nous possédions également quelques données de forages provenant

de la Direction Régionale de l’Hydraulique de Kédougou, avec : la profondeur totale, la

profondeur équipée, le niveau statique et le débit de pompage. Malheureusement, nous

n’avions que très peu de coupes lithologiques de forages, c’est pourquoi nous avons

passé une journée dans différents organismes présents à Kédougou afin d’obtenir des

données supplémentaires. A la Cellule de Développement Géologique et Minière de

Kédougou, nous avons obtenu une carte géologique au 1/500 000e. Cependant nous

avons trouvé une autre carte géologique sur internet qui était plus détaillée (annexe 3).

Nous avons également rencontré une équipe du BRGM présente sur place afin de réaliser

la carte géologique du Sud Est du Sénégal, malheureusement leur étude ne faisait que

démarrer et ils n’ont pu nous donner aucune carte. Enfin, nous avons contacté par mail

M. Serigne Dia, représentant du Ministère de l’Hydraulique du Sénégal, pour qu’il nous

fasse parvenir, dans la mesure du possible, l’intégralité des données sur les forages

existants dans la région, ainsi que les données sous SIG avec: cartes administratives,

topographiques, hydrographiques, hydrogéologiques et géologiques. Après 3 semaines

de relances acharnées, nous avons fini par obtenir 3 maigres rapports de

l’UNICEF réalisés en décembre 2003 dans le cadre d’un programme de lutte contre le ver

de Guinée. Nous en avons tiré des informations pour une dizaine de forages seulement,

les autres étant situés en dehors de notre zone d’étude. Finalement, avec le peu

d’informations que nous avons recueilli, nous avons réalisé un tableau synthétisant les

données sur les forages existants en indiquant : le nombre de forages, leur état, leur

profondeur, la profondeur des venues d’eau, le débit et la lithologie (Annexe 4).

Pour la 2e réunion d’avancement des travaux, nous avons réalisé un tableau

récapitulant les résultats des études géophysiques réalisées (Annexe 5). Nous indiquons

pour chaque village : le choix du site, l’épaisseur du recouvrement, la profondeur

probable des venues d’eau, la profondeur maximale à forer ainsi que les coordonnées

GPS du point retenu. L’entreprise de forage va utiliser ces données pour faire une

estimation précise des coûts de foration. Comment obtient-on ces données ? Tout

d’abord l’épaisseur du recouvrement est obtenue lors de l’interprétation des données de

sondage électrique à l’aide logiciel IPI2WIN. Ensuite, on définit la profondeur probable

des venues d’eau et la profondeur maximale à partir des données hydrogéologiques

recueillies lors de la synthèse des forages existants.

IV.1.3. Exemple d’une étude

Nous avons choisi de présenter l’étude réalisée dans le village de Tambanoumouya qui

est assez représentatif des études que nous avons menées au Sénégal avec certains

profils aux résultats peu satisfaisants et d’autres avec une anomalie bien marquée. Le

plan ci-dessous présente la position des profils et sondages électriques réalisés dans le

village (fig.11). La position très aléatoire des profils est due aux difficultés de

prospections au cœur du village : il faut toujours s’arranger pour contourner les cases ; il

est cependant difficile d’échapper aux enjambés de clôtures. Le 1er profil a été orienté

parallèlement aux cours d’eaux intermittents pour ne pas avoir à les recouper. Observons

maintenant les résultats des différents profils.

27

Figure 11: schéma d'implantation géophysique

Le 1er profil nous montre une zone de relativement faible résistivité dès les premières

mesures. Nous ne pouvons pas considérer cette zone comme intéressante car elle n’est

pas « encadrée » totalement par des résistivités plus élevées : cette zone correspond

donc peut-être uniquement à un changement de terrain et non pas à une fracture. Il

aurait été intéressant de revenir en arrière à la fin du profil pour voir si les résistivités

remontaient. Aucune autre zone de fracture n’apparaît clairement, les valeurs oscillent

entre 150 et 200 ohm.m (fig.12).

28

Figure 12: 1er traîné de résistivité

Devant les résultats peu satisfaisants du 1er profil, le second profil a été orienté dans

une direction différente. Bien que cela ne soit pas conseillé, nous avons recoupé deux

cours d’eau intermittents. En effet, il est impossible d’implanter un forage au niveau

d’une zone susceptible d’être inondée. Finalement ce profil nous indique une anomalie de

type palier conducteur (fig.13) au droit de laquelle nous effectuerons un sondage

électrique (décision prise après exécution des 4 profils).

Figure 13: second traîné de résistivité

Pour obtenir un 2e point d’implantation nous avons procédé à un 3e traîné qui nous a

donné une anomalie très marqué avec une baisse et une remontée de résistivité à la fois

29

très importantes et progressives (fig.14). C’est une anomalie de type compartiment

conducteur étroit au droit de laquelle nous effectuerons notre premier sondage.

Figure 14: 3e traîné de résistivité

Nous avons choisi de réaliser un dernier profil afin de tenter de trouver une anomalie

plus intéressante que celle détectée lors du 2e profil. Malheureusement, aucun point

marqué n’est ressorti (fig.15).

Figure 15: 4e traîné de résistivité

Analysons maintenant les résultats des deux sondages électriques. Les courbes

suivantes ont été obtenues à l’aide du logiciel IPI2WIN (fig.16). On remarque que les

courbes sont de type « fond de bateau », caractérisant une succession de terrains

résistant – conducteur – résistant.

30

Figure 16: sondage électrique 1

Sur le 1er sondage on repère 3 couches : les deux premières couches de résistivité

faible (9 à 37 ohm.m) correspondent à l’horizon d’altérites. La résistivité augmente

brutalement et de manière linéaire à partir de 9 m de profondeur, caractérisant la

présence du substratum.

Quant au deuxième sondage (fig.17), les résultats indiquent la présence d’un horizon

de surface (sur 1m de profondeur) à très forte résistivité correspondant probablement à

la cuirasse latéritique. Puis les résistivités chutent à 191 ohm.m dans la 2e couche puis

42 ohm.m dans la 3e couche, qui appartiennent à l’horizon d’altérites profond de 18 m.

La hausse linéaire des résistivités à partir de cette profondeur caractérise le substratum.

Figure 17: sondage électrique 2

Ainsi, avec une épaisseur d’altérites plus importante, le point du second sondage sera

notre 1er choix d’implantation. Le point du 1er sondage ne sera foré qu’en cas d’échec au

niveau du sondage n°2.

31

IV. 2. Suivi de forages au Mali

Nous avons rejoint une équipe de forage au mois de juin afin de suivre les travaux de

forages dans le cercle de Kita, 150km à l’Ouest de Bamako.

Les aquifères de la zone sont de type discontinu fissuré dans les formations

sédimentaires anciennes datant du Précambrien.

Nous devions suivre une quinzaine de forages, malheureusement un camion est tombé

en panne entraînant un arrêt des travaux. Finalement, en 5jours de terrains, nous avons

suivi seulement 2 forages.

Les forages ont été exécutés dans les villages de Manakoto et de Daféla (cf. coupes

des forages en annexe 6). Dans les deux cas, la foration a été effectuée d’abord au

Rotary à l’air dans les 15 à 20m d’altérites constituées de latérite argileuse, de sable

argileux et d’argiles sableuses puis au Marteau Fond de Trou dans le substratum gréseux

atteignant 58,40 m de profondeur totale. Dans le village de Manakoto, des venues d’eau

importantes ont été relevées à 25, 45 et 50 m de profondeur pour un débit de fin de

foration atteignant 15 m3/h. A Daféla, les venues d’eau observées à 25, 42 et 47 m ont

été beaucoup plus faibles : le débit de fin foration étant seulement de 2,1 m3/h.

Nous avions l’intention au départ de réaliser l’analyse de la totalité des forages que

nous devions réaliser dans la région. Au bureau, nous avons récupéré les données

archivées des forages exécutés dans la région par le BICD. Dans la partie suivante nous

procédons à une analyse de ces données afin de relever d’éventuelles caractéristiques

sur les forages de la région. Ensuite nous comparerons ces données avec l’ensemble des

données de forages archivées concernant les forages exécutés au Mali en aquifère fissuré

par le BICD. Enfin nous étudierons les données des forages effectués récemment au

Togo, également en aquifère fissuré.

32

V. Analyse et interprétation des données de forages en

aquifère discontinu de type fissuré au Mali et au Togo

V. 1. Caractéristiques des aquifères fissurés en zone de socle

Au Mali les aquifères fissurés couvrent 49% de la superficie du territoire (République

du Mali, 1990) alors qu’ils sont majoritaires au Togo avec une couverture de 94% (site

www.togo-mines.com).

Les formations fissurées du Primaire et du Précambrien que nous allons étudier sont

caractérisées par de très faibles perméabilités intrinsèques. Les ressources en eau sont

associées à des perméabilités secondaires provenant d’une part de la fissuration dans le

substratum, d’autre part de l’altération de leur partie supérieure (République du Mali,

1990). Le contact entre l’aquifère d’altérites et l’aquifère fissuré constitue parfois une

zone d’écoulement préférentiel. Des horizons imperméables sont parfois présents, ils se

situent soit dans le recouvrement (niveau d’arènes argileuses dans les formations

d’altération sur socle), soit dans le substratum (bancs compacts et non fissurés ou

strates schisteuses imperméables). Les études hydrogéologiques ont également montré

que les limites latérales étanches (intrusion de dolérite par exemple) compartimentant le

milieu fissuré constituent des zones de circulation préférentielle de l’eau (République du

Mali, 1990).

Le réseau principal de fracturation, où sont localisés les venues d’eau les plus

importantes, est complété par un réseau secondaire de fissuration, de perméabilité plus

réduite, qui induit une augmentation faible mais progressive des débits (milieu à double

perméabilité). Ainsi les zones perméables sont généralement interconnectées du point de

vue hydraulique aussi bien au sein de l’aquifère fissuré qu’entre l’aquifère fissuré et

l’aquifère superficiel. Les horizons imperméables (dolérites, grès massifs et bancs

schisteux épais) ne constituent donc pas des barrières étanches, si ce n’est localement


Les aquifères fissurés représentent donc des systèmes de type semi-captif à double

perméabilité macro et microfissurale au sein d’un encaissant rocheux peu perméable.

Les analyses des données de forages exécutés au Mali et au Togo par le BICD depuis

2004 vont nous permettre de vérifier différentes conclusions tirées des expériences en

aquifère fissuré, à savoir (Akiti, T. & al, 1990) :

Statistiquement, le socle est d’autant plus fissuré et productif que l’épaisseur des

altérites est plus importante. Cependant, il existe une épaisseur d’altération

optimale, dans les schistes en particulier, au-delà de laquelle la productivité des

ouvrages chute.

La zone fissurée du socle, située sous l’horizon d’altération, est surtout aquifère

dans les 20 à 30 premiers mètres de roche saine.

La lithologie du substratum joue un rôle important : les granites et les gneiss

donnent les débits les plus élevés alors que c’est en domaine schisto-gréseux que

l’on obtient les taux de réussite les meilleurs.

33

Nous allons analyser les données de la manière suivante. Après avoir présenté

rapidement le contexte de la zone, nous analyserons dans un premier temps la

productivité des forages en fonction de la lithologie puis de l’épaisseur d’altération. Nous

verrons ensuite comment varient les débits en fonction de la profondeur creusée dans le

socle puis de la profondeur totale. La dernière partie sera consacrée à une synthèse de

nos résultats.

V. 2. Forages dans le cercle de Kita au Mali

V.2.1. Présentation du contexte géologique et des forages réalisés

La géologie de la zone appartient à l’ensemble lithostratigraphique de l’Infracambrien

tabulaire qui occupe 14% de la superficie du territoire malien (République du Mali, 1990).

Elle comprend des formations sédimentaires à volcano-sédimentaires constituées de

grès ou de schistes avec des intrusions doléritiques par endroits, recouverts très souvent

d’argile ou de latérite (BICD, 2007).

Nous avons recueilli les données de 55 forages dont 5 sont négatifs. La profondeur des

forages varie entre 40 m et 100 m. Les venues d’eau se situent entre 20 m et 80 m. Les

niveaux statiques sont compris entre 5 m et 20 m. L’épaisseur de l’altération varie entre

10 et 30 m. Les débits sont généralement supérieurs à 5 m3/h, ils dépassent parfois 20

m3/h.

V.2.2. Taux de réussite et productivité en fonction de la lithologie

On remarque que les taux de réussites sont maximum dans les formations gréseuses

à volcano-gréseuses (94 à 100%) alors que les zones schisteuses présentent les plus

forts taux d’échec (fig. 18).

En aquifère fissuré, le taux de réussite est un bon indicateur des conditions régionales

de perméabilité. Ainsi, un taux de réussite élevé indique une fissuration importante

développée en réseaux interconnectés tandis qu’un faible taux de réussite caractérise

souvent une fissuration localisée distribuée de manière irrégulière à l’échelle régionale


Un forage réalisé au niveau d’une fracture repérée par la géophysique est négatif pour

différentes raisons : soit la fracture n’est pas alimentée en eau, soit elle est colmatée par

des argiles, soit le forage n’est pas situé exactement au droit de la fracture.

Un rapport publié en 2004 fait état d’un taux de réussite moyen de 60% pour les

forages existants dans la région de Kita (République du Mali, 2004). Avec 87% des

forages positifs, les résultats obtenus par le BICD sont très supérieurs à la moyenne de la

zone.

34

Figure 18: taux de réussites dans le cercle de Kita

En terme de productivité, on remarque que les plus gros débits (de l’ordre de 10m3/h)

sont atteints dans la dolérite seule ou associée au grès, les plus faibles se trouvent en

domaine schisto-gréseux alors que des débits importants sont observés dans les grès

(tableau 2).

Formation Débit des forages productifs (m3/h)

min max moy mediane

Grès 1 27 8,8 6,5

Grès/schistes 0,7 32 6,4 2,8

Grès/dolérite/schistes 4,8 4,8 4,8 4,8

Grès/dolérite 2,5 20,6 11,5 11,5

Dolérite 5,5 45 20,4 10,8

TOTAL 0,7 45 9,1 5,8

Tableau 2: Statistiques des forages dans le cercle de Kita

Au vue de ces résultats, les grès constituent l’aquifère le plus productif dans la région

de Kita.

V.2.3. Productivité en fonction de l’épaisseur de l’altération

Le graphe suivant (fig. 19) nous montre une légère tendance générale à une

augmentation de la productivité avec l’épaisseur d’altérites. Les grès apparaissent

clairement comme les plus productifs. Au regard des autres valeurs de débit, le forage

que nous avons exécuté dans le village de Manakoto s’avère très bon.

35

Figure 19: productivité en fonction de l'épaisseur d'altérites et de la lithologie (cercle de Kita)

Les diagrammes suivants (fig. 20) nous montrent que la majorité des forages

productifs sont situés dans une zone où l’épaisseur d’altération est comprise entre 10 et

30m. De plus, le débit moyen a tendance à augmenter avec l’épaisseur d’altérites, il est

maximum pour la tranche de 20à 30m d’altérites.

Figure 20: Analyses par classes d'épaisseur dans les altérites (cercle de Kita)

V.2.4. Productivité en fonction de la profondeur creusée dans le

socle

On remarque sur le graphe (annexe 7) et les diagrammes suivants (fig.21) que les

meilleurs débits sont ceux où la profondeur creusée dans le socle est comprise entre 20

et 50m. Au-delà la productivité devient aléatoire ou les forages sont négatifs. De plus, on

distingue clairement que les débits maximum (moyenne et médiane supérieures à

15m3/h) appartiennent à la tranche de 20 à 30m de profondeur dans le socle. Avec une

profondeur forée dans le socle de 38m, le forage que nous avons réalisé se situe dans la

moyenne des valeurs.

36

Figure 21: Analyses par classes de profondeur forée dans le socle (cercle de Kita)

V.2.5. Productivité en fonction de la profondeur totale

On remarque sur le graphe (annexe 7) et les diagrammes suivants (fig.22) que les

forages atteignant 40 à 70m de profondeur sont à la fois les plus nombreux et les plus

productifs (avec un débit moyen supérieur à 9 m3/h). Au-delà de 70m de profondeur la

productivité diminue avec un débit moyen compris entre 1 et 4m3/h.

Figure 22:Analyses par classes de profondeur totale (cercle de Kita)

37

V.2.6. Influence de la profondeur creusée sous les dernières

venues d’eau : problème du surcreusement excessif

Au cours des travaux de forage, lorsqu’une venue d’eau est détectée dans la zone

fissurée du socle, on relève le débit après avoir relevé la tige en cours. Puis on continu de

forer pour voir si d’autres venues d’eau apparaissent avec pour objectif de capter le débit

maximum. Néanmoins il faut faire attention à ne pas creuser trop profondément : si

aucune venue d’eau ne survient après 2 nouvelles tiges – correspondant à une

profondeur de 11,40m sous la dernière venue d’eau - on ne creusera pas plus

profondément de manière à ne pas induire des pertes de charges liées au surcreusement

(propos recueillis auprès des ingénieurs du BICD). De plus, la productivité des forages

est à la fois liée à la qualité (ouverture ou degré de colmatage) de la fissuration et à

l’épaisseur de la tranche fissurée. Après une certaine profondeur dans le substratum, les

fissures se referment ou deviennent rares : il n’est plus économiquement rentable de

poursuivre les forages (Akiti, T. & al, 1990).

Les problèmes de surcreusement apparaissent dans la région de Kita comme nous le

montre le graphe suivant (fig.23). La majorité des forages les plus productifs (débit

supérieur à 5m3/h) ont été creusés avec au maximum 11,40m sous la dernière venue

d’eau (comme nous l’avons fait à Manakoto). Deux forages présentaient des venues

d’eau mais ont été creusés trop profondément : ils sont négatifs.

Figure 23:surcreusement excessif (cercle de Kita)

38

V. 3. Forages dans d’autres régions du Mali


Afin de vérifier la pertinence des résultats de l’étude des forages de la région de Kita,

nous avons étendu notre analyse à l’ensemble des forages exécutés au Mali par le BICD

en zone d’aquifère fissuré.

La carte suivante (fig.24) nous montre les zones dans lesquelles sont situés les

forages. On remarque que certains forages sont situés dans un autre ensemble

lithostratigraphique que celui étudié précédemment : celui du socle Birrimien, constitué

de formations plutoniques et métamorphiques ; il occupe 13% de la superficie du Mali


Figure 24: Situation des forages exécutés au Mali par le BICD en aquifère de socle (carte des ensembles

lithostratigraphiques issue de la synthèse hydrogéologique du Mali, 1990)

Nous avons recueilli les données de 92 forages dont 17 sont négatifs. La majorité des

forages atteignent 30 m à 90 m de profondeur, avec un maximum à 170m. Les venues

d’eau se situent entre 20 m et 100 m. Les niveaux statiques sont compris entre 5 m et

30 m. L’épaisseur de l’altération varie entre 1 et 40 m, avec un maximum à 72m. Les

débits sont généralement supérieurs à 4 m3/h, ils dépassent parfois 20 m3/h. Les forages

du socle Birrimien sont creusés dans les granites, les micaschistes et les schistes.


Les taux de réussites maximum surviennent dans les quartzites, les micaschistes et la

dolérite associée au grès (fig.25). Cependant le nombre très faible de forages dans ces

formations ne nous permet pas de les analyser de manière pertinente. Si l’on exclu ces

formations plus rares, les taux de réussites sont maximum dans les grès et les granites

et minimum dans les schistes et la dolérite (3 forages tous négatifs).

39

Figure 25: taux de réussites au Mali

Avec une valeur moyenne de 7m3/h et une médiane de 4m3/h (fig. 26), les débits

observés dans les autres régions d’aquifères fissurés du Mali sont légèrement inférieurs à

ceux détectés dans le cercle de Kita (moyenne de 9 m3/h, médiane de 6m3/h). Voyons

quelles sont les formations où les débits sont faibles. Les débits maximum sont observés

dans la dolérite associée au grès (moyenne de 28m3/h) tandis que les débits importants

proviennent des formations de micaschistes, de grès, de schiste et de grès schisteux (5 à

7,5 m3/h en moyenne). Les débits sont minimum dans les granites avec en moyenne 1,4

à 2,3 m3/h et faibles dans les quartzites (3m3/h).


min max moy mediane

Grès 0,6 38,0 7,5 4,2

Quartzite 3,0 3,0 3,0 3,0

Schistes 1,3 20,5 6,2 3,6

Grès/Schistes 4,7 5,5 5,1 5,1

Micaschistes 6,0 8,0 7,2 7,4

Dol./Schistes 2,5 5,0 3,8 3,8

Dolérite - - - -

Dolérite/Grès 9,0 46,8 27,9 27,9

Granite 1,0 5,3 2,2 1,9

Granite/Grès 1,4 1,4 1,4 1,4

Granite/Schistes 1,3 3,3 2,3 2,3

TOTAL 0,6 46,75 7,0 4

Figure 26: Statistiques des forages au Mali

40


Le graphe suivant (fig.27) ne nous permet pas d’établir de relation entre la

productivité des forages et l’épaisseur des altérites, les résultats sont assez aléatoires.

On remarque que les grès qui sont les plus souvent rencontrés présentent les débits

les plus importants, ils semblent constituer l’aquifère le plus productif comme défini lors

de l’analyse des données du cercle de Kita. Comme précédemment également, la dolérite

associée au grès présente parfois des débits extrêmes (ici 47m3/h).

Figure 27: productivité en fonction de l'épaisseur d'altérites et de la lithologie (Mali)

On remarque sur la figure suivante (fig.28) que la majorité des forages productifs

sont situés dans des zones où la couche d’altérites est comprise entre 0 et 40m

d’épaisseur. Comme précédemment les débits maximum sont atteints pour une épaisseur

d’altération de 20 à 30m.

Figure 28: Analyses par classes d'épaisseur dans les altérites (Mali)

41


socle

Le graphe (annexe 8) nous montre que la majorité des forages les plus productifs sont

creusés à des profondeurs de 20 à 65m dans le socle, au-delà la productivité devient

aléatoire, voire négative. Les valeurs moyennes (fig.29) ne donnent pas plus

d’informations que le graphique néanmoins les valeurs médianes indiquent comme dans

le cercle de Kita, que la classe de 20 à 30 m de profondeur dans le socle est la plus

productive (débit supérieur à 7m3/h).

Figure 29: Analyses par classes de profondeur forée dans le socle (Mali)


Les forages atteignant 40 à 80m de profondeur sont les plus nombreux, néanmoins les

plus productifs (débit moyen et médian supérieur à 8m3/h) sont ceux dont la profondeur

est comprise entre 30 et 50m (annexe 8 et fig.30).

42

Figure 30: Analyses par classes de profondeur totale (Mali)



La figure qui suit illustre à nouveau le problème du surcreusement avec la quasi-

totalité des forages avec un débit important (supérieur à 5m3/h) n’excédant pas 11,40m

de surcreusement (fig.31). Les 5 forages négatifs qui présentaient des venues d’eau

ainsi que les 2 forages avec des débits inférieurs à 1m3/h ont été surcreusés.

Figure 31: surcreusement excessif (Mali)

43

Ainsi l’étude des forages exécutés dans les autres régions du Mali nous a permis de

confirmer que les grès sont les plus productifs. Les forages creusés dans les formations

du socle Birrimien présentent des taux de réussites importants dans les granites et les

micaschistes. Néanmoins les granites ne sont pas très productifs tandis que les

micaschistes bien que peu souvent rencontrés présentent des débits supérieurs à 6m3/h.

V. 4. Forages au Togo


Au Togo, on retrouve deux grandes formations hydrogéologiques: le socle (couvrant

94% du pays) et le bassin sédimentaire côtier. Le socle est composé de roches granito-

gneissiques et de roches sédimentaires anciennes (site www.togo-mines.com).

Nous avons recueilli les données de 112 forages dont 12 sont négatifs. La profondeur

des forages varie entre 40 m et 90 m avec un maximum à 122m. Les venues d’eau se

situent entre 15 m et 100 m. Les niveaux statiques sont compris entre 2 m et 23 m.

L’épaisseur de l’altération varie entre 1,5 et 30 m. Les débits sont généralement

supérieurs à 2 m3/h, ils dépassent souvent 5 m3/h et parfois 20 m3/h.


Les taux de réussites sont maximum dans les schistes et minimum dans les quartzites

(fig.32).

Figure 32: taux de réussites au Togo

Avec une moyenne à 11m3/h les schistes s’avèrent les plus productifs (fig.33). Cela

marque une nette différence avec le Mali où nous avions observés les taux des réussites

et les débits les plus faibles dans les formations schisteuses.

Les grès présentent des débits importants avec une moyenne à 7,5 m3/h, tandis que

les gneiss et les quartzites sont les moins productifs (de l’ordre de 3m3/h).

44


min max moy mediane

Gneiss 0,2 21,0 3,2 2,0

Grès 0,5 24,0 7,6 3,8

Quartzite 0,5 10,0 2,5 1,3

Schiste 0,6 36,6 11,3 10,8

TOTAL 0,2 36,6 5,4 2,7

Figure 33: Statistiques des forages au Togo


Encore une fois il est difficile de corréler la productivité avec l’épaisseur des altérites

(fig.34). Les débits importants des formations schisteuses apparaissent clairement alors

que les gneiss présentent rarement un débit supérieur à 5m3/h.

Figure 34: productivité en fonction de l'épaisseur d'altérites et de la lithologie (Togo)

Près de 80% des forages productifs possèdent une tranche d’altération comprise entre

0 et 20m avec des débits moyens supérieurs à 4m3/h mais une médiane ne dépassant

pas 2m3/h, indiquant la présence de forages avec un débit très supérieur à la moyenne

(fig.35).

45

Figure 35:Analyses par classes d'épaisseur dans les altérites (Togo)


socle

La majorité des forages productifs traversent le socle sur une épaisseur de 30 à 60m.

Au delà, la productivité devient très aléatoire, elle est parfois nulle (annexe 9). Avec un

débit moyen supérieur à 6m3/h et médian supérieur à 2,5m3/h, la majorité des forages

les plus productifs sont compris dans la classe de 40 à 60m de profondeur dans le socle

(fig.36).

Figure 36: Analyses par classes de profondeur forée dans le socle (Togo)

46


La majorité des forages productifs atteignent une profondeur de 40 à 80m. Les débits

moyens sont maximum pour les forages creusés entre 60 et 70m de profondeur (annexe

9 et fig.37).

Figure 37: Analyses par classes de profondeur totale (Togo)



Il est important de signaler ici que le BICD exécutait ses premiers forages au Togo et

ne disposait pas de données sur les forages existants. Ainsi les forages ont parfois été

surcreusés dans l’optique de disposer de données références pour les projets futurs dans

la zone : on le remarque bien sur le graphe suivant (fig. 38). Néanmoins on observe les

mêmes caractéristiques que précédemment.

47

Figure 38: surcreusement excessif (Togo)

V. 5. Bilan et interprétation des analyses de forages

Les résultats de l’analyse des données de forages dans le cercle de Kita, au Mali et au

Togo sont rapportés dans le tableau suivant (tableau 3).

Majorité des

forages

Forages à productivité importante

Kita Reste Mali Togo

taux de réussite - 87% 82% 89%

prof. totale 40 à 100 m 40 à 70 m 30 à 50 m 60 à 70 m

débit moyen - 9 m3/h 7 m3/h 5 m3/h

prof. des venues d'eau 15 à 100 m -

prof. du niveau statique 2 à 30 m -

épaisseur d'altération 1 à 40 m 20 à 30 m 2 à 30 m

prof. dans le socle 20 à 65 m 20 à 30 m 40 à 60 m

lithologie - grès ou dolérite/grès schistes

Tableau 3: synthèse des analyses de données de forages

48

Si l’on reprend les conclusions tirées d’analyses antérieures (citées en introduction de

la partie IV), notre analyse nous montre plusieurs points majeurs.

Même si on remarque une tendance à l’augmentation de la productivité en fonction de

l’épaisseur d’altérites (notamment dans les grès), le caractère aléatoire des valeurs ne

nous permet pas d’établir une corrélation claire. On peut néanmoins affirmer que la

fréquence des débits importants diminue lorsque l’horizon d’altérites dépasse 30m

d’épaisseur. Cela peut s’expliquer par le fait que les altérites possèdent une perméabilité

en général plus faible que celle du milieu fissuré (République du Mali, 1990).

Au Mali la productivité des forages est maximale pour une profondeur creusée dans le

socle allant jusqu’à 30m, néanmoins ça n’est pas le cas au Togo où les meilleurs débits

sont obtenus lorsqu’on atteint 60m de profondeur dans le socle.

Les forages les plus productifs ne sont pas les plus profonds, mais plutôt ceux qui ne

dépassent pas 50 à 70m de profondeur totale.

Les formations les plus productrices (débits moyens compris entre 7,5 et 11,5m3/h)

avec des taux de réussites élevés (supérieurs à 85%) sont les grès. Des études

démontrent que les grès régulièrement lités et les alternances de grès et de schistes en

bancs peu épais constituent les faciès les plus favorables au développement des réseaux

de fissuration (République du Mali, 1990). Dans les séries gréseuses homogènes non

quartzitiques, les venues d’eau sont échelonnées en profondeur tandis que dans les

alternances schistes-grès les venues d’eau sont localisées aux contacts lithologiques ou

au niveau des bancs durs fissurés (République du Mali, 1990).

Parfois la dolérite associée au grès donne des débits très importants (11 à 28m3/h en

moyenne). Seule, la dolérite donne des taux de réussite nuls au Mali (3 forages tous

négatifs) et peu élevés au Togo (3 forages sur 4 positifs) avec néanmoins un débit

moyen s’élevant à 20 m3/h. Les filons de dolérite sub-verticaux (ou dykes) se sont mis

en place de manière intrusive dans les grès, créant un compartimentage très dense au

sein des formations sédimentaires encaissantes. Ces filons présentent une épaisseur

variable, pouvant atteindre plusieurs dizaines de mètres et une extension longitudinale

sur plusieurs dizaines de kilomètres (République du Mali, 1990). La dolérite est

imperméable lorsqu’elle est saine mais constitue une zone de circulation préférentielle au

contact des roches sédimentaires encaissantes (République du Mali, 1990).

Les granites ainsi que les gneiss issus de leur métamorphisme présentent des taux de

réussites importants (supérieurs à 86%) mais fournissent des débits faibles (1,5 à 3m3/h

en moyenne).

Quant aux formations schisteuses les résultats sont partagés : au Mali les schistes

présentent les taux de réussites les plus faibles (71%) et des débits relativement bas (5

à 6,5 m3/h) tandis qu’au Togo le taux de réussite dans les schistes est de 100% pour un

débit moyen de 11m3/h. Ces différences peuvent s’expliquer par le fait que la

productivité des forages dans les formations schisteuses augmente avec la fracturation

de la roche alors qu’elle diminue lorsque l’on aura une forte couverture argileuse, au

caractère imperméable. Au Mali, la qualité des fractures dans les schistes est peut-être

moins importante qu’au Togo et les altérites sus-jacentes sont peut-être beaucoup plus

argileuses.

49

Nous avons décidé de ne pas mentionner les autres formations dans notre bilan

d’analyse car elles sont très peu représentées.

Des études montrent que les forages négatifs sont surtout fréquents dans les

formations homogènes et épaisses constituées de schistes, grès quartzites et dolérite.

Dans ces situations, il est probable que des débits exploitables auraient pu être trouvés si

le forage avait été approfondi jusqu’à un changement lithologique, en particulier dans le

cas des intrusions doléritiques (République du Mali, 1990).

Il est important de prendre en compte un autre facteur influençant la productivité des

forages, il s’agit de la recharge des aquifères qui dépend de la pluviométrie, de la

présence d’une rivière alimentant l’aquifère.

50

CONCLUSION

Depuis bientôt 15 ans, de nombreuses réformes ont été mises en place par le

gouvernement malien afin de palier aux problèmes d’accès à l’eau potable. La création en

1983 d’une base de données sur les ouvrages hydrauliques est un atout qui permet

d’évaluer les caractéristiques hydrogéologiques préalablement à toute intervention.

L’implantation d’un forage en aquifère de socle nécessite l’utilisation de la méthode de

géophysique électrique qui permet de repérer rapidement les zones de fractures. Cette

méthode est néanmoins peu adaptée aux zones où la cuirasse latéritique est trop

épaisse. Le taux de réussite des forages réalisés par le BICD dans le cercle de Kita est de

87%, ce qui est bien supérieur au taux de réussite de 69% obtenu par les précédents

projets dans la zone. Afin d’améliorer les taux de réussite, il serait intéressant de

comparer les résultats obtenus par la méthode géophysique électrique avec ceux obtenus

par la méthode électromagnétique. Le BICD n’utilise pas cette méthode, nous n’avons

donc pas pu réaliser une telle étude. Finalement, afin d’assurer la pérennité des

ouvrages, nous avons vu à quel point il est important d’impliquer les communautés

rurales dans le projet et de les sensibiliser aux problèmes de l’eau en fonction de leurs

habitudes.

51

BIBLIOGRAPHIE

Akiti, T., Assouma, D., Boukari, M., Kabore, F., Guiraud, R., Travi, Y. (1990).

L’hydrogéologie de l’Afrique de l’Ouest. Synthèse des connaissances. Socle cristallin et

cristallophyllien et sédimentaire ancien. 2e édition. Laboratoire de Géologie dynamique et

Appliquée de l’Université d’Avignon. Centre de Formation Internationale à la Gestion des

Ressources en Eau (CEGIGRE). 147p.

Ballo, A., Bernard-Allée, L., Bernard-Allée, Ph., Diallo, S., Pallier, G. (1992)

Hydraulique villageoise au Mali. Département d’Etudes et de Recherches d’Histoire et de

Géographie de l’Ecole Normale Supérieure de Bamako. Département de Géographie de

la Faculté des Lettres et des Sciences Humaines de l’Université de Limoges. 102p.

DNH (2002). Code de l’eau. Loi n°02-006 du 31 janvier 2002. 15p.

DNH (2002). Guide méthodologique des projets d’alimentation en eau potable et textes

législatifs et réglementaires en milieu rural, semi-urbain et urbain pour les collectivités

territoriales. 180p.

DNH (2007). Stratégie nationale de développement de l’alimentation en eau potable au

Mali. 63p.

Dieng, B. (2004). Prospection géophysique électrique appliquée à l’hydrogéologie des

régions de socle. 33p.

Dieng, B. (2005). Hydrogéologie et ouvrages de captage. Groupe des écoles EIER –

ETSHER Ouagadougou Burkina Faso. 167p.

Diluca, C. – CIEH (1980). Hydrogéologie. EITSHER (Ecole Inter-états des Techniciens

Supérieurs de l’Hydraulique et de l’Equipement Rural) – 2IE Ouagadougou. 104p.

Meyer de Stadelhofen, C. (1991). Application de la géophysique aux recherches

d’eau. 183p.

République du Mali (1990). Synthèse hydrogéologique du Mali. Projet MLI/84/005.

Exploitation, évaluation et gestion des ressources en eau souterraine. 284p.

République du Mali (2000). Arrêté interministériel N° 00-3267 du 22 Novembre 2000,

fixant les modalités et critères de mise en œuvre de la stratégie nationale de

l’alimentation en eau potable et de l’assainissement en milieu rural et semi-urbain. 9p.

République du Mali (2003). Décret n°03-586/P-RM du 31 décembre 2003 fixant

l’organisation et les modalités de gestion du fonds de développement de l’eau. 5p.

République du Mali (2004). Plan national d’accès à l’eau potable 2004-2015.

Document principal et annexes. 88p.

République du Mali (2006). Politique nationale de l’eau. 64p.

52

Sites internet :

http://www.amenagement-afrique.com/article.php3?id_article=236 (28/07/09)

http://www.protos.be/protosh2o/notre-programmes/mali (27/07/09)

http://www.koulouba.pr.ml/ (27/07/09)

http://www.mmee.gov.ml/ (28/07/09)

http://fr.wikipedia.org/wiki/Mali (28/07/09)

http://www.dnh-mali.org/V1/ (22/07/09)

http://www.fao.org/NR/WATER/AQUASTAT/MAIN/indexfra.stm (04/08/09)

http://www.togo-mines.com/formationsgeo.htm (27/08/09)

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http://www.koulouba.pr.ml/


http://fr.wikipedia.org/wiki/Mali

http://www.dnh-mali.org/V1/

http://www.fao.org/NR/WATER/AQUASTAT/MAIN/indexfra.stm

http://www.togo-mines.com/formationsgeo.htm

53

RESUME

L’objectif de ce stage était de découvrir sur le terrain les différentes étapes d’un

programme d’implantation de forages équipés de pompe à motricité humaine et de

maîtriser notamment la méthode de prospection géophysique électrique ainsi que le suivi

des forages et l’interprétation des essais par pompage. Nous avons eu l’occasion de

partir plus de 2 mois sur le terrain afin de mener des études géophysiques au Sénégal

puis de suivre des forages au Mali. Nous avons eu la chance de pratiquer la géophysique

dans une trentaine de villages. Malheureusement, des retards puis des pannes de camion

sont venus entraver notre formation sur le terrain : nous avons suivi la réalisation de

seulement deux forages. A défaut de travaux sur le terrain, nous avons choisi d’analyser

les données de l’ensemble des forages exécutés par le BICD en aquifère de socle.

L’objectif était de vérifier différentes conclusions issues d’anciennes analyses de forages

en aquifère de socle.

Nous n’avons pas établi de corrélation entre l’épaisseur des altérites et la productivité

des ouvrages, néanmoins la fréquence des débits importants diminue lorsque l’horizon

d’altération dépasse 30 m d’épaisseur. Les forages au Mali ont confirmé le fait que la

zone fissurée du socle est surtout aquifère dans les 20 à 30 premiers mètres. Cependant

les résultats des forages au Togo nous montrent que les forages les plus productifs

atteignent 40 à 60 m dans le socle.

Nous avons remarqué des différences de productivité en fonction de la lithologie. Les

aquifères gréseux possèdent un taux de réussite important (85%) et sont les plus

productifs. Contrairement aux rapports que nous avons étudiés, les gneiss et les granites

s’avèrent peu productifs (débits moyens compris entre 1,5 et 3 m3/h) malgré un taux de

réussite identique aux grès. Ces plus faibles débits peuvent s’expliquer par un réseau de

fissuration moins développé et moins bien connecté. Ensuite nous avons découvert des

différences entre les forages exécutés dans les aquifères schisteux du Mali et du Togo. En

effet, les schistes représentent la formation la plus productive au Togo (débit moyen de

11 m3/h) avec les meilleurs taux de réussites (100%) tandis qu’ils font parti des

aquifères relativement peu productifs au Mali avec un débit moyen de 6 m3/h et un taux

de réussite de 71%. Une productivité plus faible dans les schistes serait due à une

présence plus importante d’argiles dans l’horizon d’altérites. Ensuite nous avons

remarqué que les taux de réussites dans la dolérite sont très aléatoires : les débits

peuvent être extrêmes ou nuls. Cela est dû au fait que la dolérite saine est imperméable

mais constitue néanmoins une zone de circulation préférentielle de l’eau au niveau du

contact avec l’encaissant. Ainsi les forages en zone doléritique seront très productifs s’ils

vont capter l’eau au niveau de ce contact.

Enfin, nous avons pu mettre en évidence les problèmes liés à un surcreusement

excessif de certains forages sous les dernières venues d’eau.

Ces différentes conclusions pourront contribuer à orienter les prospections

hydrogéologiques futures.

ANNEXES

Annexe 1 : Fiche terrain du sondage électrique

Annexe 2: Fiches d’essai de pompage (méthode normalisée du CIEH,

1982)

Annexe 3: Carte géologique de la région de Kédougou

au 1/2 500 000 (ISM WAGENINGEN,1980)

Annexe 4: Synthèse des données sur les forages existants (projet UEMOA,

Sénégal, 2009)

Région Département Arrondissement Communauté

rurale Village/Hameau

Nombre, état

Prof du

forage (m)

Prof venues d'eau (m)

Niveau statique (m/sol)

Q (m3/h)

Lithologie

TAM

BA

CO

UN

DA

Bakel

Sadatou

ALIGUEL 1 non

équipé

DAR SALAM 0

DIYALA BAKARY 1 non

équipé

ELIMALO 1 non

équipé

Goulonga 1

fonctionnel 55 48 31,4 0,695 argile, pélite

Hérémakono 1 équipé

non fonctionnel

Laminia 2 dont 1

fonctionnel

Mansakodji 0

MOUSSALA 1 35 24,4 à

34 11,22 12

échantillons perdus

NDIAMBOUR DALA 1 équipé

non fonctionnel

NIENIEKO SARA 1 équipé en

panne

SADATOU 1 fonctionel

SEKHOTO 1 OK 39 21 à 25 14,4 3,4

argile latéritique,

schiste altéré, roche

basique fracturée

SINTHIAN KOUKOU 1 non

équipé

SINTHIOU MAKA 1 non

équipé

SONFARA 1 non

équipé

SOUNKOUNKOU 1 fonctionel 35 20,50 à

35 7,5 2,5

argile, roche basique

TONKOUTO 1 non

équipé

TOURE KOUNDA 2 fonctionel

WETHI 0

Toumboura

BANKOUBA 1 fonctionel

GOUNDAFA 1 non

équipé

SANSANDING 1 fonctionel

TOUMBOURA 2 fonctionel

KED

OU

GO

U

Kédougou Bandafassi Tomboronkoto

BADONSIBIKILING 1 fonctionel

BAFOUNDOU 0

BAGNOMBA 1

fonctionel? 50 4,8

BANTAKHO COUTA

BATRANKE 1

fonctionel? 32 4,5

BRANDOUFARY

DAROU SALAM 1 non

équipé

KABATEGUINDA 1 fonctionel 35 17 7,25 5,4 latérite, argile,

dolérite

KEREKONKO

MAROUGOU KOTO 1 fonctionel 50 10,9

NEGUEBAKHO 0

SEGUEKHO PEULH 1 fonctionel

SINTHIOUROU DINGUETA

TAMBANOUMOUYA

TENKOTO 0

TIKANKALY

TOMBORONCOTO 4 fonctionel 40,5 5,7

TOUBA DIAKHA 0

Bandafassi

KEGNOTO PEUL 0

NGARI 0

NGARI SEKOTO

NIANGHE PEUL 1 fonctionel

SEGUEKO BASSARI 1 fonctionel

? 40 2,2

SINTHIOU ROUDJI

THIARMANEL 1 fonctionel 35 24 ; 27 7,35 3,92 latérite, argile,

dolérite

SALEM

ATA

Daketely Daketely

AYKOUM 1 non

équipé

DIARRA NDAMPOUT 0

GOUNOUNG

GOUREL NETERE 1 non

equipé

KADIORE

KEREVANE

NEPENE PEUL 0

THIANKOUNOUME 1 fonctionel

KED

OU

GO

U

SALEM

ATA

Dar Salam

OUBADJI

BACK BACK

DATHIEMY

EDALE 1 fonctionel

? 42 12,12 2

GRIDIAMBANE

GRIGUINDINE

Mithiou

OUNDOUFERE 1 fonctionel

? 35 6 2

SINTHIOUROU DALABA

Yamane (Oubadji)

ETHIOLO

Bong Peulh

BOUTHILI

EDANE

EGANGA

EGATH

EGNISSARA

EKESSE 1 fonctionel

? 37 12,12 2

GAYGUI

Dar Salam

ETHIOLO

Hamdallaye

KOTE 1

fonctionnel 80 5,8

Madina-Bowé

YAPPEN

Dar Salam

BAKAOUKA 1 fonctionel

? 40 5,7

BANFAROTO

BILEL 1 fonctionel

? 40 14,4

DJIRINE 1 fonctionel

? 37 1 4,5

GOUMON

LINGUEKOTO

Madina-Dianvély

MISSIRAH

NANGAR PEULH 4 fonctionel

? 59 à 71

1 à 2,5

NBONG BASSARIS

NGOPPOU

SAMOU

SINTHIOU ROUDJI 0

THIANGUETO 3 fonctionel

? 40 à 87

0,1 à 2,7

Fongolimbi Dimboli

BAMBAYA 1 non

équipé

BAMBOYA

DIALAYA 1 fonctionel

? 35 1 2

DIMBOLY 3 dont 1

seul 42,1 3

fonctionel

HAFIA DANDEMAYO 1 équipé

non fonctionnel

KAFORY 2 fonctionel

LINDIANE 1 non

équipé

Fongolimbi

Dimboli

Madiafé 0

MADINATOU 1 fonctionel 40 14,6 1,5

MALE 1 fonctionel 30 1

MALINDA

2 fonctionel 25 5,5 4

1

abandonné 40 aucune - -

latérite, argile, pélite

altérée

TOGUE 1 fonctionel 37 8,7 3

Fongolimbi

Séguerta

Toumaniya 1

fonctionel? 60 11,6

Valan Sinthiouroudji

Wasaaya

Saraya

Sabodola khosantho

DINDIFA

MAKHANA BINDIBANDADJI

Ancien arrondissement

de Saraya

Ancien CR de saraya

Babandji

Dioby

Fode Binea

Garebourea

koumboutoumou Tabanding

Linguéa

Madina Dentila

Massa massa

Nafadji 1 fonctionel

? 80 0,7

Samekhoto

Sanela 1 fonctionel

? 51 5,7

Sanséla

Saraya 1 fonctionel

? 70 1,8

Satadougou

Annexe 5: Liste détaillée des villages implantés au 13 mai 2009

(projet UEMOA, Sénégal)

Région Départem

ent Arrondisse

ment Communauté rurale

Village/Hameau

Choix du site

Numéro du

sondage

Altération Recouvrement

(m)

Venue d'eau

probable (m)

Prof maximale

(m) Coordonnées GPS

TAM

BA

CO

UN

DA

Bakel Sadatou

ALIGUEL

1er choix

SE1 17 17-50 80 N 13°47’48’’ W

12°10’23’’

2e choix SE2 13 13-65 80 N 13°47’48’’ W

12°10’27’’

DAR SALAM

1er choix

SE2 12 12-50 90 N 13°45’21’’ W

12°16’20’’

2e choix SE1 10 - 120 N 13°45’16’’ W

12°16’19’’

DIYALA BAKARY

1er choix

SE1 10 - 80 N 13°38’49’’ W

12°02’23’’

2e choix SE2 4 - 80 N 13°38’53’’ W

12°02’24’’

ELIMALO

1er choix

SE2 8 - 80 N 13°34’14’’ W

12°00’05’’

2e choix SE1 9 - 80 N 13°34’17’’ W

12°00’03’’

Goulonga

1er choix

SE1 24 24-50 80 N 13°45’14’’ W

12°17’07’’

2e choix SE2 25 25-50 80 N 13°45’13’’ W

12°17’07’’

Hérémakono

1er choix

SE2 38 38-55 80 N 13°26’11’’ W

12°00’07’’

2e choix SE3 15 15-40 80 N 13°26’05’’ W

12°00’11’’

Laminia

1er choix

SE1 4 - 80 N 13°36’28’’ W

12°01’29’’

2e choix SE2 4 - 80 N 13°36’36’’ W

12°01’28’’

Mansakodji

1er choix

SE2 60 60-70 100 N 13°26’40’’ W

12°16’06’’

2e choix SE1 37 30-40 80 N 13°26’44’’ W

12°16’09’’

MOUSSALA

1er choix

SE1 44 10-50 80 N 13°41’41’’ W

12°03’37’’

2e choix SE2 14 - 80 N 13°41’38’’ W

12°03’31’’

NDIAMBOUR DALA

1er choix

SE1 17 18-80 100 N 13°33’18’’ W

12°15’29’’

2e choix SE2 9 10-65 100 N 13°33’22’’ W

12°15’27’’

NIENIEKO SARA

1er choix

SE2 4 20-40 80 N 13°31’29 ‘’W

11°57’32’’

2e choix SE1 4 20-40 80 N 13°31’28’’ W

11°57’30’’

SADATOU

1er choix

SE2 12 12-60 100 N 13°38’14’’ W

12°13’56’’

2e choix SE1 8 10-52 100 N 13°38’16’’ W

12°14’10’’

SEKHOTO

1er choix

SE1 13 13-40 80 N 13°32’56" W11°58’48’’

2e choix SE2 12 12-40 80 N 13°32’57’’ W

11°58’44’’

SINTHIAN KOUKOU

1er choix

SE2 4 25-45 90 N 13°33’18’’ W

12°19’57’’

2e choix SE1 4 25-55 90 N 13°33’20’’ W

12°19’56’’

SINTHIOU MAKA

1er choix

SE1 6 10-40 80 N 13°33’08’’ W

12°15’53’’

2e choix SE2 8 10-40 80 N 13°33’17’’ W12°12’55’’

SONFARA

1er choix

SE2 17 17-40 80 N 13°39’18’’ W

12°10’57’’

2e choix SE1 9 - 80 N 13°39’14" W

12°10’56’’

SOUNKOUNKOU

1er choix

SE2 4 17-40 80 N 13°23’06’’ W

11°53’27’’

2e choix SE3 4 17-40 80 N 13°23’05’’ W11°53’33’’

TONKOUTO

1er choix

SE1 26 - 80 N 13°33’54’’ W

12°06’32’’

2e choix SE2 24 - 80 N 13°33’54’’ W

12°06’40’’

TOURE KOUNDA

1er choix

SE1 40 40-60 80 N 13°42’10’’ W

12°18’21’’

2e choix SE2 20 - 80 N 13°42’13’’ W

12°18’16’’

WETHI

1er choix

SE1 31 - 80 N 13°34’53’’ W

12°10’51’’

2e choix SE2 27 - 80 N 13°34’57’’ W

12°10’51’’

Toumboura

BANKOUBA

1er choix

SE2 17 - 80 N 13°52’48’’ W

12°17’07’’

2e choix SE1 19 - 80 N 13°52’52’’ W

12°17’08’’

GOUNDAFA

1er choix

SE2 7 10-35 80 N 13°53’58’’ W

12°11’26’’

2e choix SE1 17 - 80 N 13°54’02’’ W

12°11’27’’

SANSANDING

1er choix

SE2 37 37-55 90 N 13°55’47’’ W

12°12’45’’

2e choix SE1 27 27-50 90 N 13°55’54’’ W

12°12’46’’

TOUMBOURA

1er choix

SE2 24 25-45 90 N 13°58’08’’ W

12°12’59’’

2e choix SE1 18 18-40 90 N 13°58’10’’ W

12°12’59’’

KED

OU

GO

U

Kédougou Bandafassi Tomboron

koto

BADONSIBIKILING

1er choix

SE1 22 - 80 N 12°55’05’’ W

12°22’37’’

2e choix SE2 29 - 80 N 12°55’02’’ W

12°22’37’’

BAFOUNDOU

1er choix

SE1 18 - 80 N 12°49’53’’ W

12°20’41’’

2e choix H1 18 - 80 N 12°49’52’’ W

12°20’37’’

BAGNOMBA

1er choix

SE2 12 15-40 80 N 12°42’52’’ W

12°21’50’’

2e choix SE1 4 15-40 80 N 12°42’54’’ W

12°21’52’'

BANTAKHO COUTA

1er choix

SE2 17 - 80 N 12°46’17’’ W

12°14’14’’

2e choix SE1 5 - 80 N 12°46’16’’ W

12°14’08’’

BATRANKE

1er choix

SE1 18 18-55 90 N 12°41’25’’ W

12°21’12’’

2e choix SE2 4 19-55 90 N 12°47’28’’ W

12°21’15’’

BRANDOUFARY

1er choix

SE2 17 17-40 80 N 12°48’18’’ W

12°15’49’’

2e choix SE1 12 12-40 80 N 12°48’23" W

12°15’50’’

DAROU SALAM

1er choix

SE1 15 - 80 N 12°52’28’’ W

12°21’01’’

2e choix H1 15 - 80 N 12°52’30’’ W

12°21’04’’

KABATEGUINDA

1er choix

SE3 30 30-60 90 N 12°47’48’’ W

12°14’38’’

2e choix SE1 48 48-60 80 N 12°47’47’’ W

12°14’32’’

KEREKONKO

1er choix

SE1 4 - 80 N 12°49’08’’ W

12°25’21’’

2e choix SE2 4 - 80 N 12°49’10’’ W

12°25’22’’

MAROUGOU KOTO

1er choix

SE3 15 15-45 80 N 12°50’16’’ W

12°22’02’’

2e choix SE1 9 15-45 80 N 12°50’09’’ W

12°22’02’’

NEGUEBAKHO

1er choix

SE2 22 - 90 N 12°52’44’’ W

12°21’32’’

2e choix SE1 17 - 80 N 12°52’42’’ W

12°21’29’’

SEGUEKHO PEULH

1er choix

SE2 17 20-80 150 N 12°52’37’’ W

12°21’11’’

2e choix SE1 10 - 80 N 12°52’39’’ W

12°21’14’’

SINTHIOUROU

DINGUETA

1er choix

SE1 6 20-70 90 N 12°28’29’’ W

12°28’37’’

2e choix SE2 4 20-80 90 N 12°28’27’’ W

12°28’36’’

TAMBANOUMOUY

A

1er choix

SE2 18 - 100 N 12°49’23’’ W

12°25’39’’

2e choix SE1 9 - 80 N 12°49’31’’ W

12°25’34’’

TENKOTO

1er choix

SE1 11 11-70 90 N 12°40’20’’ W

12°16’39’’

2e choix SE2 11 11-95 110 N 12°40’’20’’ W

12°16’38’’

TIKANKALY

1er choix

SE2 23 - 90 N 12°42’44’’ W

12°22’58’’

2e choix SE1 13 - 80 N 12°42’49’’ W

12°22’55’’

TOMBORONCOTO

1er choix

SE1 30 - 90 N 12°45’51’’ W

12°17’43’’

2e choix SE2 17 - 90 N 12°45’59’’ W

12°17’37’’

TOUBA DIAKHA

1er choix

SE1 8 - 80 N 12°52’31’’ W

12°21’07’’

2e choix SE2 8 - 80 N 12°52’35’’ W

12°21’08’’

Bandafassi

KEGNOTO PEUL

1er choix

SE2 20 20-43 80 N 12°35’07’’ W

12°09’06’’

2e choix SE1 22 - 80 N 12°35’07’’ W

12°09’01’’

NGARI

1er choix

SE2 9 17-45 80 N 12°38’03’’ W

12°15’06’’

2e choix SE1 9 17-45 80 N 12°38’06’’ W

12°15’04’’

NGARI SEKOTO

1er choix

SE1 8 30-50 80 N 12°38’30’’ W

12°15’04’’

2e choix SE2 8 30-50 80 N 12°38’31’’ W

12°15’03’’

NIANGHE PEUL

1er choix

SE1 17 17-56 90 N 12°36’23’’ W

12°19’10’’

2e choix SE2 10 11-75 90 N 12°36’24’’ W

12°19’13’’

SEGUEKO BASSARI

1er choix

SE1 4 - 80 N 12°53’55’’ W

12°21’31’’

2e choix H1 4 - 80 N 12°53’55’’ W

12°21’34’’

SINTHIOU ROUDJI

1er choix

SE2 22 - 120 N 12°32’31’’ W

12°13’12’’

2e choix SE1 25 - 120 N 12°32’33’’ W

12°13’11’’

THIARMANEL

1er choix

SE1 35 35-75 100 N 12°38’26’’ W

12°27’33’’

2e choix SE2 28 - 80 N 12°38’27’’ W

12°27’32’’

KED

OU

GO

U

Fongolimbi Dimboli

BAMBAYA

1er choix

SE1 21 20-40 80 N 12°27’57’’ W

12°01’16’’

2e choix SE2 22 20-40 80 N 12°27’59’’ W

12°01’16’’

BAMBOY

A

1er choix

SE1 21 20-40 80 N 12°27’23’’ W

12°05’00’’

2e choix SE2 21 20-40 80 N 12°27’19’’ W

12°05’01’’

DIALAYA

1er choix

SE2 10 9 - 56 80 N 12°31’13’’ W

12°12’58’’

2e choix SE1 9 10 - 72 80 N 12°31’05’’ W

12°12’53’’

DIMBOLY

1er choix

SE

2e choix SE

HAFIA DANDEM

AYO

1er choix

SE1 23 23-75 90 N 12°32’51’’ W

12°09’19’’

2e choix SE2 17 17-40 80 N 12°32’48’’ W

12°09’18’’

KAFORY

1er choix

SE

2e choix SE

LINDIANE 1er SE

choix

2e choix SE

Madiafé

1er choix

SE

2e choix SE

MADINAT

OU

1er choix

SE1 36 36-75 90 N 12°29’45" W

12°00’25’’

2e choix SE2 34 36-95 110 N 12°29’44’’ W

12°00’27’’

MALE

1er choix

SE

2e choix SE

MALINDA

1er choix

SE

2e choix SE

TOGUE

1er choix

SE2 10 15-40 80 N 12°28’44’’ W

12°01’24’’

2e choix SE1 8 15-40 80 N 12°28’42’’ W

12°01’26’’

Fongolimbi

Séguerta

1er choix

SE

2e choix SE

Toumaniy

a

1er choix

SE

2e choix SE

Valan Sinthiour

oudji

1er choix

SE

2e choix SE

Wasaaya

1er choix

SE

2e choix SE

Annexe 6: Fiches des forages exécutés dans le cercle de Kita en juin 2009

Annexe 7: graphes de productivité en fonction de la profondeur creusée dans le

socle et de la profondeur totale dans le cercle de Kita


socle et de la profondeur totale dans les autres régions du Mali


socle et de la profondeur totale au Togo

Documents

Hydraulique villageoise en zone d’aquifère de socle en ... · PDF fileFigure 5: Dispersion du courant liée à une hétérogénéité verticale (Dieng, 2004) ..... 16 Figure 6: