A C A D Ë M I E
DE
M O N T P E L L
ER
UNIVERSITÉ DES SCIENCES ET TECHNIQUES DU LANGUEDOC
THESE
présentée à l'Université des Sciences et Techniques du Languedoc
pour obtenir le grade de Docteur de 3ème Cycle
GËOLOGIE
APPL\\QUËE
RESSOURCES EN EAU SOUTERRAINE ET APPROVISIONNEMENT.
ESSAI
D'ANALYSE
SOCIO-ËCONOMIQUE
EN
RËGION
ËQUATORIALE
HUMIDE
(REGIONS
DE
BRAZZAVILLE
ET
POINTE-NOIRE,
CONGO).
par
Noel MOUKOLO
Maître ès Sciences - Diplômé des Sciences de l'Eau
Diplômé de l'Institut d'Administration des Entreprises
IU.S.T.L. - Montpellier - France)
Soutenue le 30 Mai 1984 devant la Commission d'Examen
JURY
C.
DROGUE
Président
B.
BLAVOUX
R.
BISCALDI
S.
BAlLE
R.
PLEGAT
J.P.
FAILLAT
LABORATOIRE
D'HYDROGEOLOGIE
ATELIER
DUPLICATION
-
V.S.T .L. -
AVAîH - PROPOS
Avant d'exposer ce travail~ je tièns à exprimer ma reconnaissance
à toutes les personnes qui ont contribué à sa réalisation.
A Monsieur le Professeur C.DROGUE qui a bien voulu présider au
Jury de soutenance de cette thèse~ j'adresse mes remerciements et exprime ma
gratitude.
Je remercie également :
. - Messieurs les Membres du Jury
qui ont accepté d'examiner de
manière critique ce travail~
tout le personnel du laboratoire d'Hydrogéologie:
Enseignants et chercheurs pour la disponibilité dont ils ont fait
preuve à mon égard~
- mes arms et collègues : Francis GAMSORE~ Jean NZIALOU~ Angel CANO~
Lumony BANGOY ....
pour leur collaboration dans la lecture critique de ce travail.
Enfin~je n'oublie pas tout le personnel du service hydrologique de
l'ORSTOM (BRAZZAVILLE) et de la Société Nationale de distribution d'eau du Congo~
dont le soutien sur le terrain a été précieux.
Mes remerciements vont également à Madame LANCO qui s'est chargée de
la dactylographie de ce mémoire.
sor1r1AIRE
,~\\/ANT PROPOS 1 1 • 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Il 1 1 1 1 1 1 1 1 Il l' 1 1 Il 1 1 1 1 l , 1 1 1 1 1 1 Il Il Il 1 1
RÉSUMÉ
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PREMIÈRE
INTRODUCTION
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CADR E DE L / ÉTUDE
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1
1. DELIMITATION DES SITES ETUDIES •....•••..•..••...••••....•.••• 6
2. ENVIRONNEMENT SOCIO-ECONOMIQUE
. . . . . . • . . . • • • . • . • . . . . . . . . . . . • . 7
3. MILIEUX NATUREL ET HUMAIN . • . . . . • . . . . . . . . . • . . • • • • . . • . . . . • . • . • 8
DEUXIÈME PARTIE:
RECHERCHE D/UNE EXPLOITATION OPTIMALE DES
RESSOURCES LOCALES
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CHAPITRE 1 : EVALUATION QUANTITATIVE DES RESSOURCES EN EAU
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INTERPRÉTATION DES DONNÉES CLIMATOLOGIQUES
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1
1. PRECIPITATIONS . . . . . . . . . . . . . . . • • . . . . • • . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . • • . 13
2. TEMPERATURES
. . . . • • • . . . . . . . . . . • . • . . • . • . • . . • . • . • • . . • • . . . • • . . . . 15
3. EVAPOTRANSPIRATION POTENTIELLE . . • • . . . • . . . • . . . . . • . • . . . . . . • . . . 15
1
4. EVALUATION DE L IT~ ET DE L'INFILTRATION EFFICACE .......••.. 17
- LES EAUX DE SURFACE . . . . . . . . . . • • . . . . . . . • . . • • . . . . . • · .•....•..... 20
1. SITUATION GEOGRAPHIQUE
21
1. 1.
- Région de Braz zaville
21
1. 2.
-
Région de Pointe-Noire
2l
2. CARACTERISTIQUES HYDROLOGIQUES
21
2.1.
- Evaluation des bassins versants
21
2.2.
- Régimes hydrologiques des cours d'eau
22
2.3.
-
Estimation des débits des cours
d'eau
22
2.4.
- Caractéristiques des
lacs
24
3. CONCLUSION
25
- LES EAUX SOUTERRA INES ••.•..•.•.••••.•••..••....••..•..•.•••... 26
1. HYDROGEOLOGIE DE LA REGION DE BRAZZAVILLE
:
28
1. 1.
-
Local isa tion des Aquifères
28
1 • 1 • 1.
:- STRATIGRAPHIE •••.•••••••••••.•..•.••••••••••••••••••..••••••.••••• 28
1 . 1 .2. - STRUCTURE ET TECTONIQUE
•.••••••••••••....•••••••..•...•••••••..•.•. 29
1 • 1 .3. - CADRE HYDROGEOLOGIQUE
•...•.•...•.••••.••.•..•..••.•.••...••..••.••. 29
1.1.4. - CONCLUSION ..•.••.••••.•..•..•.•••.••...••.•.•.•••.•••.•..••.•...••• 31
1.2. - Ressources et possibilités d'utilisation
de
la nappe si-
tué eau n 0 rd du Dj 0 u e
.32
1.2.1. - ESQUISSE PIEZOMETRIQUE
••••.•..••.•••.•.•..••••.•....•••.•..•••.•••. 32
1.2.2. - AL IMENTATION DE LA NAPPE
.••...•••••..•••••....•••••.•.....•...•..•• 33
J .2.3.
- EVALUATION DES RESERVES •••••.••••••..••••••••••••...•••••••••.••.•. 34
1.2.4. - EXPLOITATION OPTIMALE DE LA NAPPE
•...•••••.••••..•••.••.•....•....• 35
1 .2.5. - CONCLUS ION ••..•.•..•...•.••..•..•...•.••.••••..•••...•...•.•.•.•.•. 38
2. HYDROGEOLO~IE DE LA REGION DE LA POINTE NOIRE
39
2.1.
- Localisation des aquifères
39
2.1 .1. - STRATIGRAPHIE
. . . . . . . . . • . . • . . . . • • . . . . . • • . . • • . . • • . • . • . . . • . • . . • . • . . . •
39
2. 1 .2. - STRUCTURE ET TECTONIQUE .••..••..••...••.••..•..•.•.•..•••••..•.•••
39
2.1 .3. - CADRE HYDROGEOLOGIQUE
.•..•..••.•••••.•...•.••.•••••••••••.•.••...•
40
2 • 1 .4. - CONCLUS ION •..•.•..•...•.•••.••.•...••.•.••.•..•.••.••..•••...•.•••
41
2.2. - Ressources et possibilités d'utilisation de la nappe libre
de Pointe Noire
42
2.2.1. - AL IMENTATION DE LA NAPPE
••.••...•.•.•...•••.•..•••••••••.••••.••.•. 42
2.2.2. - EXPLOITATION OPTIMALE DE LA NAPPE
.••.•....•..••••••.•••••••••.•..•• 43
2.3.
- Ressources et possibilités d'utilisation de la nappe pro-
fonde nO 1 de Pointe-Noire
45
2.3.1. - PARAMETRES HYDRODYNAMIQUES
.•••.•••.••.••••••••••••••.•.••••••.•.••• 45
2.3.2. - ALIMENTATION DE LA NAPPE
..•..•••••.••••.•.••••••••.••••••••••••••.• 45
2.3.3. - EXPLOITATION OPTIMALE DE LA NAPPE ••••.••••••••••••••••••••.••.••••• 46
2.4.
- Conclusion
49
CHAPITRE II
: QUALITÉ DES RESSOURCES
",50
I l ' '
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- VULNÉRAB 1LI TÉ A LA POLLUTI ON
~
52
- CARACTÉRISTIQUES HYDROCHIMIQUES
• . . . . . . . . . . . . . . . . • • • • • . . . . . . . . 53
1. CONDITIONS DE TERRAIN ET VALIDITE DES RESULTATS
:
53
2.
INTERPRETATION DES RESULTATS DES fu~ALYSES
53
2.1.
- Région de Brazzaville
53
2.2.
- Région de Pointe-Noire
54
2.3.
- Remarque sur les sulfates
55
- UTILISATION PRATIQUE DES RÉSULTATS DES ANALYSES BACTÉRIOLOGIQUES
ET HYDROCHIMIQUES
• · · • · · · • · • · · • • · · · · · · · • • · · · · . · •.•.•.•..•..... 56
1. POT AB IL l TE DE L'EAU
, . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
2. CORROSIO N . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . .56
3. TRAITEMENT
56
CHAPITRE III
UTILISATION PRATIQUE DES RËSULTATS DE L'ËVALUATION
DES RËG IONS ËTUD l ËES ...
58
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•
1
1. PO INT DE VUE QUANTI TATI F
58
1 .1.
- Captage des eaux de surface
58
1.2.
- Captage des eaux souterraines
59
2. POINT DE VUE QUALITATIF
60
..
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,
TROISIÈME PARTIE: DONNËES SOCIO-ËCONOMIQUES ET POLITIQUES. , ..•
61
CHAPITRE 1 : SITUATION ACTUELLE DE L'APPROVISIONNEMENT EN EAU
POTABLE
62
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- SATISFACTION DES BESOINS ACTUELS DES AGGLOMÉRATIONS ËTUDIËES.
63
1
CHAPITRE II : PRËVISIONS DES BESOINS FUTURS .•.... ""1"" 1 1111
66
1. DONNEE S DE BASE
66
2. EVALUATION DES BESOINS EN EAU
67
3. CALCUL DE LA PRODUCTION
67
4. PRODUCTION A PREVOIR
68
CHAP I TRE III : COÛT DE LA RESSOLIRCE
69
1 \\
1 \\
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- AVANT-PROPOS
69
- FIXATION DU PRIX DE VENTE ET SES CONSËQUENCES DANS LES AGGLO-
. .
É
M RATIONS ETUDI EES ···················.·· .. ·· .. ··.·
·
-l0
- ETUDE COMPARATIVE DES COÛTS DES. DIFFËRENTS MODES DE PRODUCTION
DE LA RESSOURCE .....................•.......................... 72
1. CHOIX DE LA METHODE DE CALCUL RETENUE
72
2. PRINCI PE DE L'ETUDE
74
2.1.
- Décampas i tian du coût
de revien t
de l'eau
74
2.2.
- Calcul du co~t complet moyen
76
2.3.
- Calcul du coût marginal
,
76
3. REFERENCES DE BASE...........................................
77
3.1. - Investissement - Projet usine de la Djiri (eau de surface) 77
3.2. - Investissement - Réalisation
et équipement de 4 forages
d'eau
78
3.3. - Amortissement des installations
,
79
3.4. - Estimation du nombre d'abonnés particuliers
79
4. PROJET D'ALIMENTATION A PARTIR DES EAUX DE SURFACE
79
4.1.
- Hypothèses et données de base............................
79
4.2. - Dépenses
80
4.3.
- Calcul du côut marginal
d'après la fonction dérivée du
Coût total
82
4.4. - Conclusion
83
5. PROJET D'ALIMENTATION A PARTIR DES EAUX SOUTERRAINES
84
5.1. - Hypothèses et données de base
84
5.2. - Dépenses
.
84
5.3. - Calcul du coût marginal d'après la fonction dérivée du
coût total
.
86
5.4. - Conclusion
87
6. CONCLUS ION
.
88
CONCLUSIONS GÉNÉRALES
90
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1
1
ANNEXES
- QUELQUES CHIFFRES DE L'ÉCONOMIE CONGOLAISE·······
.
- ANNEXE 1
DONNËES CLIMATOLOGIQUES··
II
EVALUATION DE L'ET~ ET DE L'INFILTRATION EFFICACE"
111_
- ANNEXE II : INTERPRÉTATION DES DONNÉES HYDRODYNAMIQUES
VI
- ANNEXE III : RËSULTATS DES ANALYSES HYDRODYNAMIOUES
IX
- ANNEXE IV : PRODUCTION D'EAU
X
DËMOGRAPH 1E
X
SYNTHËSE MËTHODOLOGIQUE SUR L'ANALYSE DES COOTS···
XI
,
.
PRIX DE VENTE DE LEAU
XIV
RËFËRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
XVI
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- 0 - 0 - 0 -
1.
RES UME
Ce travail est un essa~ d'analyse de l'économie des ressources en eaux souterrai-
nes en zone équatoriale humide.
La région retenue est celle de Brazzaville -
Pointe-Noire, au
Congo, qui à bien des égards
, est représentative des aspects
hydrogéologiques et des contraintes socio-économiques
de l'Afrique équatoriale.
La thèse est divisée en deux grandes parties
-
la première partie technique analyse les caractéristiques des différents aquifè-
res et leurs possibilités de production.
Sont précisés notamment la structure des
magasins, les
paramètres hydrodynamiques et la qualité chimique des eaux souterrai-
nes.
Le bilan hydrique est calculé pour chaque nappe.
-
la deuxième partie traite des aspects socio-économiques de i'exploitation de
ces ressources.
Le coût de l'eau souterraine à la distribution est calculé en
prenant en compte les investissements et les coûts d'exploitation dont certains
aspects sont spécifiques du contexte africain.
Une réflexion sur les impacts sociaux
de l'approvisionnement et du prix de vente de l'eau est proposée à la fin de cette
deuxième partie et constitue un des principaux volets
de la conclusion générale
de cette étude.
A B S T R ACT
This work widely covers the economic calculs in Conjonction
with the hydraulic ressources
in an humid equatorial area. Two main subjects
are treated
:
1 - A technical part dealing with optimal ressources management
(study areas
evaluated :
BRAZZAVILLE and
POINTE-NOIRE).
It's conoucted through classical methods for ressources evaluation
(water bilan ,
2.
hydrological and geological parameters interpretation, piezometrie analisis)
using disponible data and fundamental research.
2 - An economic part, dealing with ressource costs. Which lS calculated,
regarding :
- investment costs
exploitation costs (Energy co risuption, personnel pay-rolls, equipment' suse) .
- 0 - 0 - 0 -
PRE MIE RE PAR T 1 E
GÉNÉRALI TÉS
3.
INTRODUCTION
1.
OBJET-DE L'ETUDE
L'eau est un des rares biens économiques dont le prix ne résulte
pas généralement de l'équilibre entre l'offre et la demande, mais est fixé
en fonction des considérations très diverses (coût de revient au niveau lo-
cal , pouvoir d'achat de l'usager, accord entre la municipalité et le service
des eaux, etc .•. ) les disparités de prix (niunicipalité à municipalité, régionà
région, voire pays à pays), s'expliquent avant tout de la façon suivante:
10 -
Si la ressource est rare, son coût de revient
est très élevé.- C'est le
cas par exemple dans certaines zones
arides, où l'on doit parfois recourir
au déssalement
de l'eau de mer
et au transport sur de longues distances.
20 -
Si l'eau est en abondance, le choix de la ressource à exploiter se
fait alors en recherchant la meilleure qualité et le coût le plus bas
possible. C'est
le cas notamment en certaines zones humides .
. Nous nous proposons dans ce travail, de confronter les possibilités d'ex-
ploitation des différentes ressources en eau en zone équatoriale humide ,
soit les
trois solutions possibles :
- captage des eaux de surface
- captage des eaux souterraines
- combinaison des deux ressources.
Il s'agira d'étudier les avantages et inconvénients de chaque mode
de production par rapport à l'ensemble des contraintes suivantes
.-
- contraintes physiques et techniques
- contraintes d'environnement
- contraintes socio-économ~ques
- contraintes politiques.
Afin de présenter le scénario le plus avantageux pour les régions
étudiées (cas de Brazzaville et Pointe-Noire ).