UNIVERSITE CHEIKH ANTA DIOP DE DAKAR
FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES
DEPARTEMENT DE GEOLOGIE
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THE5E
Présentée pour obtenir le grade de
DOCTEUR INGENIEUR en Géologie Appliquée
(Mention HYDROGEOLOGIE)
par
Serigne FAYE
..................................>••••.•••••••.....•..•.•.•••......••.••.••.•..•.•••••••••.••.>•••••.•••••••>.•••.•••••••••••·••• /i<•••••• J
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Le 08 Décembre 1995 devant le jury:
MM. A. LY
Président
UCAD
C. n.GAYE
Rapporteur
UCAD
A. FAYE
Examinateur
UCAD
R. SARR
Examinateur
UCAD
A. SENE
Examinateur
Mission "Vallées Fossiles"
M. FALL
Examinateur
Ministère de l'Hydraulique
B. NDlAYE
Examinateur
C.S.P.T. Taïba

AVANT - PROPOS
Ce travail
a été réalisé
dans
le cadre du
projet de
recherche
"Gestion des Nappes des Niayes" mené par le Département de Géologie en
collaboration avec celui de l'Université Laval (Québec) sur financement
du Centre de Recherche pour le Développement International (C.R.D.I.).
Au terme de ce travail, j'adresse mes remerciements à tous ceux qui ont
contribué à son déroulement; en particulier:
- Monsieur Ababacar Ly, Maître de Conférences, Chef du Département
de
Géologie,
qui
a
accepté
de
présider mon
jury.
Ses
conseils
et
encouragements ont été très précieux tout au long de ce travail. Je lui
prie de croire à ma sincère reconnaissance.
Monsieur
Cheikh
Bécaye
Gaye,
Maître
de
Conférences
et
Responsable du 3ème cycle , à qui je renouvelle mes remerciements et
ma profonde gratitude pour m'avoir proposé ce sujet puis de le diriger
tout
au
long
de
sa
réalisation.
Ses
critiques
et
suggestions
pertinentes ont été d'un grand apport pour la finalisation du présent
document.
- Monsieur Abdoulaye Faye,
Chargé d'Enseignement,
avec qui j'ai
eu beaucoup de discussions
et
ses suggestions
m'ont été d' un grand
apport. Qu'il trouve ici mes très sincères remerciements.
-
Monsieur Raphael
Sarr,
Maître
Assistant,
qui
a
corrigé
une
partie importante du manuscrit. Je lui témoigne ici ma reconnaissance
d'avoir accepté de juger ce travail.
- Mes remerciements vont également à Monsieur Abdoulaye Sène, Chef
de la Mission d'Etude
et d'Aménagement des Vallées Fossiles,
qui
a
accepté de faire partie du jury, malgré son calendier très chargé.
-
Monsieur Madio Fall,
Directeur de l'Hydraulique Rural,
qui a
accepté de juger ce travail, malgré ses multiples tâches.
Monsieur
Babacar
Ndiaye,
Docteur
Ingénieur
à
la
C.S.P.T.
(Taïba),
pour
avoir
accepté
de
juger
ce
travail.
Ayant
débuté
ce
présent programme, sa présence dans le jury serait d'un grand apport.

Mes remerciements vont également:
-
à
tous
mes
collègues
du
Département
de
Géologie,
et
plus
particulièrement ceux du Groupe de Recherche en Hydrogéologie pour les
très nombreuses campagnes sur le terrain et pour les discussions et
suggestions à ce travail.
-
au
personnel
administratif
et
technique
du
Département,
en
particulier Monsieur Sidy Mané et Mme Ndour pour le travail remarquable
de mise en forme des figures et du texte.
- à Mme Fall, Chef du Service de Gestion et de Planification des
Ressources
en
eau
du
Ministère
de
l'Hydraulique
et
à
tous
ses
collégues,
pour
l'intérêt
tout
particulier
qu'ils
ont
porté
à
ce
travail
depuis
son
début
et
pour
m'avoir
facilité
l'accès
à
la
documentation.
- à mes parents,
ma femme et mes enfants,
mes frères et soeurs,
et tous les amis pour leur compréhension et conseils tout au long de
ce travail.
Je
ne
saurais
terminer
sans
remercier
nos
collaborateurs
de
l'Université Laval (Québec) Dr. Pierre Gélinas et Dr. Denis Isabel pour
l'accueil
chaleureux
lors
de
mes
séjours
au
Québec.
Je
remercie
également Dr. Mike Edmunds (Wallingford)
et Dr.
Rob Raiswell
(Leeds)
pour avoir guidé mes premiers pas dans la recherche en Hydrogéologie
et en Géochimie .



RESUME
Le système aquifère de la moitié nord-occidentale du Sénégal contient d'importantes
ressources en eaux souterraines. Il est constitué des nappes des sables quaternaires du
littoral Nord, des calcaires lutétiens dans la région de Louga, des marno-calcaires du secteur
de Baba Garage et des calcaires de l'Eocène inférieur dans la région de Bambey-Dangalrna.
L'exploitation importante de ce système pour l'approvisionnement en eau des
populations et le fort déficit pluviométrique dans la région depuis plus de deux (2)
décennies ont provoqué une baisse généralisée du niveau des nappes et des intrusions
salines sur la bordure littorale. Une gestion rationnelle de ces nappes s'impose pour assurer
leur perrénité tout en répondant aux besoins dans une mesure raisonnable.
Le présent travail présente les résultats d'un modèle de gestion pour une exploitation
optimale de ces ressources.
Le modèle conceptuel de ce système est représenté par une nappe monocouche
soumis à un régime transitoire avec comme état initial la piézométrie de 1975.
L'étude des variogrammes et le krigeage ont permis de minimiser les erreurs sur la
distribution spatiale des valeurs d'entrée au niveau de chaque maille du système.
La calibration en régime permanent et en régime transitoire a été jugée correcte et
l'ajustement s'est fait essentiellement sur les valeurs d'infiltration.
L'exploitation du modèle a permis de simuler des prélèvements supplémentaires
visant l'horizon 2020 et à des débits allant jusqu'à 50.000 m3.j pour réduire le déficit
d'alimentation en eau potable de la région de Dakar. Les résultats montrent un rabattement
de l'ordre de 10 m à l'endroit des nouveaux forages, un couloir de rabattement sur l'axe
routier Mékhé-Louga et l'affaissement du dôme piézométrique. Partout ailleurs dans la
formation des sables quaternaires et des calcaires lutétiens on observe des rabattements
moins importants de l'ordre de 2 à 4m, mais suffisant pour créer une avancée certaine du
biseau salé au Nord vers l'embouchure du fleuve Sénégal.
Mots clés: système aquifère, ressource, nappe, exploitation, gestion, modèle,
approvisionnement, variogramme, krigeage, calibration, régime permanent, régime
transitoire, rabattement, prélèvement.

SOMMAIRE
AVANT-PROPOS
RESUME
LISTE DES FIGURES
LISTE DES TABLEAUX
INTRODUCTION
1
PARTIE 1:
ETAT DES CONNAISSANCES DU SYSTEME AQUIFERE DE LA MOITIE
NORD OCCIDENTALE DU SENEGAL
l
-
DESCRIPTION GENERALE DE LA REGION ETUDIEE
.
4
II -
HYDROCLlMATOLOGIE
9
III -
GEOLOGIE
.
.
.
.
20
IV -
HYDROGEOLOGIE
32
V -
POSITION DU PROBLEME ET DEMARCHE DE L'ETUDE
51
PARTIE II: DONNEES D'ENTREE DU MODELE
ETUDE ET CRITIQUE
l
-
INTRODUCTION
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
53
II -
GEOMETRIE DU SYSTEME AQUIFERE
.
.
.
.
.
.
54
III -
PARAMETRES HYDRODYNAMIQUES DES AQUIFERES
59
IV -
L'INFILTRATION
.
63
V -
LA CONSOMMATION
.
73
VI -
SPATIALISATION DES DONNEES D'ENTREE DU MODELE
83
VII -
CONCLUSION
.
.
.
.
.
.
. .
. . . .
103
PARTIE III: MODELISATION HYDRODYNAMIQUE DU SYSTEME AQUIFERE
SIMILATION D'UN ACCROISSEMENT DE PRELEVEMENT POUR
L'APPROVISIONNEMENT EN EAU DE DAKAR
I -
PRINCIPE DES MODELES MAILLES
.
.
. .
104
II -
CONCEPTION ET CONSTRUCTION DU MODELE DU SYSTEME AQUIFERE DE
LA MOITIE NORD OCCIDENTALE DU SENEGAL .
.
. .
111
III -
CALAGE EN REGIME PERMANENT
.
.
.
.
.
.
.
.
.
115
IV -
CALAGE EN REGIME TRANSITOIRE
.
.
. .
. . .
. . .
126
V - ANALYSE DE SENSIBILITE
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. .
138
VI - SIMULATION DE NOUVEAUX PRELEVEMENTS POUR L'ALIMENTATION EN EAU
DE DAKAR
.
. .
141
CONCLUSIONS GENERALES
158
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES

LISTE DES FIGURES
Fig.1: Localisation de la zone d'étude
Fig.2: Morphologie 'de la zone des niayes (in Fohlen, 1983)
Fig.3: Situation des niayes(obtenue à part~r des photos
aériennes CT-SEN-JlCA, Mars 1989)
Fig.4:" ch ron îques pluviométriques de Tivaouane, Louqa et st.
Louis
Fig.5: Ecarts pluviométriques par rapport à
la moyenne annuelle
à Tivaouane, Louga et St. Louis
Fig.6: Carte des isohyètes du sénégal
(Gaye,
1990)
Fig.7: Températures moyennes mensuelles à Louga et st.' Louis
(Karie ," 1995)
~ig.8: Humidités relatives mensuelles, à Louga (Kane, 1995)
Fig.9: Régime des vents (Gaye, 1990).
Fig.1~: Bassin sédimentaire sénégalais ( ... ).
Fig~ll: Coupe géologique (Spengler et al~ 1966)
Fig.12: Localisation des forages et villages et des coupes
hydrogéologiques
Fig.13: Tectonique de la moitié Nord du Sénégal (Le Priol, 1985)
Fig.14: Carte hydrogéologique du sénégal (Travi, 1988).
Fig .15:
Carte de
répartition des
principaux aquifères
de
la
zone
d'étude (Noël,
1978)
Fig .16:
Coupe hydrogéologique SW-NE dans
les
sables
quaternaires
(Pernel et Gageonnet, 1992, modifié)
Fig.17: Coupe hydrogéologique W-E traversant les sables quaternaires
et les calcaires lutétiens (Pernel et Gageonnet, 1992, modifié)
Fig.18: Coupe hydrogéologique S-N traversabt les marno-calcaires et
calcaires (Pernel et Gageonnet, 1992, modifié)
Fig .19:
Faciès
hydrochimiques
des
eaux
de
la
nappe
des
sables
quaternaires (Kane, 1995)
Fig. 20:
Diagramme
d'équilibre chimique des
eaux de
la nappe
des
sables quaternaires (Kane, 1995)
Fig.21: Carte piézomètrique de 1975
Fig.22: Evolution de la piézomètrie du système hydraulique de 1965
à 1975
Fig.23: Evolution de la piézomètrie du système hydraulique de 1975
à 1985
Fig.24: Evolution de la piézomètrie du système hydraulique de 1985
à 1994

Fig.25: Morphologie du substratum marneux (Diouf,
1995)
Fig.26: Carte en courbes isopaches des calcaires (Diouf, 1995)
Fig.27: Carte en courbes isopaches des argiles (Diouf,
1995)
Fig.28: Carte de répartition de la perméabilité (Noël,
1978)
Fig.29: Schéma classique du bilan hydrique (BURGEAP,1984)
Fig. 30:
Schéma de principe du
bilan hydrique par
la
fonction de
production simplifiée (Ledoux,
1980 in Dieng (1987»
Fig.31: comportë.~entà-l'origine des variogrammes (Dè.ihomme; 1978).
Fig.32: Modèles de variogramme
(Delhomme, 1978)
Fig. 33: Distribution des points dE7 mesure de la hauteur piézomètrique
(h) de Juillet 1975.
Fig.34: Variogramme calculé à partir des valeurs de h
Fig.35: Distribution des points de mesure de la perméabilité (K)-
Fig.36: Variogramme·calculé à partir des valeurs de K
Fig. 37:
D.istribution
des
points
de
mesure
de
la
côte
(Z)
du
substratum marneux
Fig.38: Variogramme calculé à partir des valeurs de Z
Fig.39: Cartè de variance d'estimation de h
Fig.40: Carte de variance d'estimation de Z
Fig.41: Carte de variance d'est~mation de K
Fig.42: Carte des courbes isovaleurs de K
Fig.43: Carte des courbes isovaleurs de h
Fig.44: Carte des courbes isovaleurs de Z
Fig.45: Principe de la méthode des différences finies
Fig.46: Modèle conceptuel et maillage de la zone d'étude
Fig.47: Validation de la calibration du régime permanent de 1975
(comparaison entre les piézomètries mesurée et calculée)
Fig.48: Validation de la caligration du régime permanent
(corrélation
entre
les
hauteurs
piézomètriques
mesurée
et
calculée au niveau des piézomètres témoins)
Fig. 49: Carte piézomètrique calculée et mesurée du régime transitoire
de 1985 par le modèle
fig. 50: Corrélation entre les hauteurs piézomètriques mesurée en 1985
et calculée au niveau des piézomètres témoins
Fig. 51: Carte piézomètrique calculée et mesurée du régime transitoire
de 1994 par le modèle
Fig. 52: Corrélation entre les hauteurs piézomètriques mesurée ~n 1994
et calculée au niveau des piézomètres témoins
Fig.53: Localisation des forages prévus pour la phase d'exploitation
Fig.54: Carte des rabattements induits par le scénario d'exploitation
N°l


Fig.55: Carte piézomètrique à l'an ZOZO suivant le scénario
d'exploitation N°l
Fig.56:
Carte
piézomètrique
à
l'an
ZOZO
suivant
le
scénario
d'exploitation N°Z
Fig.57: Carte des" rabattements induits par le scénario d'exploit~tion
N°Z
Fig.58: Carte des rabattemepts induits par ~e scénario d'exploitation
N°3
Fig.59:
Carte
piézomètrique
à
l'an
ZOZO
suivant
le
scénario
d'exploitation N°3
Fig.60: Carte des rabattements induits par le scénario d'exploitation
N°4
Fig.61:
Carte
"piézomètrique" à
l'an
Z020
suivant
le
scénario
" d'exploitation N°4

LISTE DES.TABLEAUX
Tableau 1: Données statistiques sur la population (RGPH 1969 et· 1988)
. (Direction de la prévision et de la Statistique).
Tableau 2: ETP annuelle de Turc (Pernel et Gageonnet, 1992).
Tableau 3:
ETP calc~lée par la formule de Turc (mm) pou~-quel~s
stations de la moitié nord occidentale du Sénégal (Gaye, 1990)
Tableau 4: Principaux aquifères du Sénégal (Travi, 1988).
Tableau 5: Paramètres hydrodynamiques. obtenus par pompage d'essai
(Pernel et Gageonnet,
1992).
Tableau 6: Comparaison entre valeurs de K obtenues par slug test et
pompage d' essa i
(Sarr, 1995).
Tableau 7: Bilan hydrique par la méthode de Thornthwaite
(échelle annuelle)
(Tandia, 1990).
Tableau 8: Bilan hydrique par la méthode de Thornthwaite
(échelle mensuelle)
(Tandia,
1990).
Tableau 9: Bilan hydrique par la méthode de thornthwaite
(échelle décadaire)
(Tandia,
1990).
Tableau 10: Calcul de 1
par le bilan hydrique (Noël, 1978).
e
Tableau 11: Résultats du calcul de bilan hydrique par la fonction de
production (Dieng, 1987).
Tableau 12:
Calcul de
l'infiltration par la méthode du bilan des
chlorures (Gaye, 1990).
Tableau 13: Débits prélevés au niveau des forages SONEES.
Tableau 14: Débits prélevés au niveau des forages DEM.
Tableau 15: Consommations rurales (Kébémer).
Tableau 16: Consommations rurales (Louga).
Tableau 17: Consommations rurales (Tivaouane).
Tableau 18: Consommations rurales (Bambey et Diourbel).
Tableau 19: Superficie exploitée par espèce de culture
(Bodian,
thèse in prép.).
Tableau 20: Volume extrait par espèce de culture
(Bodian,
thèse in prép.).
Tableau 21: Prélèvements pastoraux estimés.
Tableau 22:
Comparaison entre
piézomètries mesurée et calculée du
régime permanent de 1975.
Tableau 23:
Comparaison entre
piézomètries mesurée et calculée du
régime transitoire de 1985.
Tableau 24:
Comparaison entre
piézomètries mesurée et calculée du
reglme transitoire de 1994.
Tableau 25: Résultats de l'analyse de sensibilité du modèle.

1
INTRODUCTION
Dans
les pays
sahéliens,
l'approvisionnement
en eau potable des
populations
est
assuré,
pour
l'essentiel,
à
partir
des
eaux
souterraines.
Au Sénégal,
la rareté des eaux de surface et la non
pérennité
de
cette
ressource
font
que
elle
participe pour
peu
à
l'alimentation en
eau
des
populations
(38.550 m3/j
en
1992).
Par
contre,
les
réservoirs
d'eau
souterraine qui
sont
répandus
dans
pratiquement
toute
l'étendue
du
pays
assurent
pour
l'essentiel
l'approvisionnement (158.000 m3/j
en 1992 pour la région de Dakar)
(Bilan-Diagnostic,
1994).
Parmi ces réservoirs souterrains se trouve le système aquifère de
la moitié
nord-occidentale
du
Sénégal
qui
fai t
l'objet
de
cette
étude. Ce système hydraulique est constitué de plusieurs nappes:
la
nappe des sables quaternaires entre Cayar et Saint-Louis,
la nappe
des
calcaires
lu tétiens
dans
la
région
de
Louga,
la
nappe
des
calcaires
de
l' Eocène
inférieur
à
Bambey
et
la
nappe
des
marno-
calcaires de
l'Eocène
inférieur dans
la région de Baba Garage.
Ce
système s'étend sur une superficie d'environ 8.600 km2 et contient
d'importantes ressources en eau douce.
La premlere étude réalisée sur
le système aquifère de
la moitié
nord-occidentale du sénégal
(Michel,
1956) et leur exploitation par
forages répondaient à un souci de réduire le déficit de distribution
en eau de
la population dakaroise.
A l'heure actuelle, près de 300
forages
(Répertoire des
forages du Sénégal,
1992) et un très grand
nombre de puits
villageois
exploi tent
ces nappes
pour
fournir
de
l'eau
potable
aux
populations
urbaines
et
rurales.
Les
débits
extraits actuellement sont évalués à plus de 100.000 m3/ j .
Cet accroissement de type exponentiel de l'exploitation

et le fort déficit de renouvellement dû aux conditions climatiques
sévères
au
cours
des
deux
(2)
dernières
décennies
ont
pour

conséquence un déséquilibre important de ces nappes (Gaye, 1990). Cet
état
de
déséquilibre
se
traduit
par
une
baisse
généralisée
et
- continue de la surface piézomètrique (Gaye, 1990) et une intrusion
saline qui s'est déjà manifestée au Nord et au Sud de la nappe des
sables quaternaires.
-

2
Depuis 1980,
on a assisté à
un développement
important dans
la
construction de forages (Plan d'urgence). La baisse alarmante du niveau
des nappes du sytème liée à cette exploitation et la prévision de créer
de nouveaux forages (3ème Plan d'urgence) notamment pour réduire le
déficit de distribution d'eau de la région de Dakar, ont souligné la
nécessi té de gérer au mieux ces ressources pour assurer leur pérenni té
tout en répondant aux besoins dans une mesure raisonnable.
c'est dans ce contexe que le Département de Géologie de l'Université
Cheikh Anta Diop (U .C.A.D.) en collaboration avec celui de l'Université
Laval (Québec) avec l'appui financier du Centre de Recherches pour
le Développement International (C.R.D.I.) ont initié un programme de
recherche intitulé "Gestion des Nappes des Niayes". Ce programme a
pour objectif final l'élaboration d'un modèle de gestion de ces nappes.
Il devra permettre en particulier à partir de la confrontation des
ressources en eau et des besoins exprimés, de définir des stratégies
possibles d'exploitation pour satisfaire la demande.
Conscient que la gestion rationnelle des eaux souterraines passait
par une bonne connaissance des systèmes aquifères, le projet "Gestion
des nappes
des
niayes"
a
suivi
cinq axes
de
développement
pour
constituer une base de données solide, nécessaire à la planification
de l'exploitation de ces nappes:
- la détermination des bilans hydrologiques et hydrochimiques; -
l'élaboration
d'une
méthode
géostatistique
pour
la
régionalisation des paramètres hydrauliques;
- la mise au point d'un modèle d'écoulement et de transport de masse
dans les aquifères de la zone d'étude;
l'élaboration
d'un module
pour
la
gestion
optimale
de
ces
ressources en eau
en fonction des contraintes climatiques
et
d'utilisation;
- et le transfert des résultats aux utilisateurs.
Ce mémoire qui entre dans ce cadre a pour objectif d'élaborer un
modèle de gestion pour une exploitation optimale des nappes pour
satisfaire la demande en eau de la région de Dakar. Il s'appuie sur
des techniques d'estimations géostatistiques pour mieux définir les
paramètres hydrodynamiques et géométriques des nappes, et des méthodes

d'optimisation nous permettant de définir les meilleures conditions
d' exploi ta tion en
tenant
compte des demandes
et
des
contraintes
naturelles .


3
Il comporte trois (3) parties:
- La premlere partie est constituée par la présentation de la
zone d' étude. Elle fait le point sur l'état des connaissances actuelles
sur l'hydroclimatologie,
la géologie et l'hydrogéologie de la zone
d'étude. Cette partie se termine par l'énumération des problèmes liés
à
l' exploi tation
des
différentes
nappes
du système
et propose
la
démarche à suivre pour atteindre les objectifs précités.
- Dans la deuxième partie sont traitées uniquement les données
de base ou données d'entrée du modèle.
Une importance particulière
est accordée à l'étude géostatistique pour la distribution spatiale
de ces paramètres.
Cette partie se termine par le choix du modèle
conceptuel et la démarche de modélisation.
-
La
troisième partie présente les résultats des différentes
phases de
calage
et
la phase d' exploi tation
actuelle.
Ensuite de
nouveaux
prélèvements
sont
simulés
en
tenant
surtout
compte
des
objectifs des utilisateurs .


4
l
-
DESCRIPTION GENERALE DE LA REGION ETUDIEE
1.1 -
Généralités
Le secteur étudié couvre partiellement les régions administratives
de Thiés, Diourbel, Louga et Saint-Louis; il s'étend sur une superficie
d'environ 8.600 km2 (fig.1).
Il est limité:
- à l'Ouest par l'océan atlantique;
- à l'Est par le méridien 16°10' qui passe par Diourbel;
-
au Nord et au
Sud
respectivement par
les
parallèles
16°00'et
14°30'.
Cette
région
présente
une
concentration
humaine
importante,
puisqu'elle approche en moyenne 50 habitants au km". La population vit
pour
l'essentiel
de
l'agriculture
(arachide,
mil,
cultures
maraîchaires,
etc .. )
et
aussi
de
l'élevage
domestique.
De
grands
centres urbains s'échelonnent le long des axes routiers.
Le tableau
1
montre
les
données
statistiques
de
la
population
recensée
(Recensement Général de la population Humaine RGPH de 1969 et de 1988)
dans quelques régions de la zone étudiée.
DEPARTEMENT
Vi 11 e
Nbre hbts
Nbre hbts
1969
1988
8Ai'1BEY
Bambey
8000
1
16974
DIOURBEL
Diourbe1
40000
76548
KEBEMER
Kékémer
4800
8120
Ndande
2000
3986
LOU GA
Louga
22000
38000
1
1
THIES
Khombole
5500
9437
TIVAQUANE
T,vaouane
11000
27117
Mékhé
7500
12109
,1
\\
1
Tableau 1: Données statistiques sur la population (RGPH 1969 et
1988).
(Source:
Direction
de
la
Prévision
et
de
la
Statistique) .
L'alimentation en eau des villes et villages de la zone étudiée est
assurée
à
partir
des
eaux
souterraines
(nappes
des
sables 1
des
calcaires lutétiens et du maastrichtien), et /
ou par branchement à
partir de la conduite du lac de Guiers.

LEGENDE
Limite de réQion
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Limite de déportement
LOUGA
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Limite de Lo rene
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Fig.l: Localisation de la zone d'étude

6
I.2 - Morphologie et hydrographie
L'étude de la morphologie du littoral nord du Sénégal a été faite
par de nombreux auteurs (Michel, 1973; Sall et al, 1978; Sall, 1982).
Fall (1986) fait une synthèse de ces travaux que nous reprenons ici.
Plusieurs systèmes dunaires ont été individualisés dans le temps et
l'espace:
-
le système dunaire interne ancien présent dans le Ferlo;
-
le système dunaire
ogolien intermédiaire ou l'erg ogolien qui
couvre une
superficie allant
du
littoral
vers
l'intérieur des
terres.
Il
comprend
deux
unités
morphologiques
juxtaposées
(fig.2):
-
les dunes ogoliennes internes arasées d'orientation NE;
- les dunes ogoliennes externes remaniées et d'orientation NW et
NNEi
le système dunaire externe du littoral comprend les dunes vives
blanches et les dunes semi-fixées rouges.
Il est caractérisé par
un
micro-relief
très
accentué
qui
s'applatit
au
Nord
vers
l'embouchure du fleuve Sénégal:
- Les dunes vives blanches récentes forment une bande cotière large
de quelques mètres.
Tandis
que
les
dunes
rouges
semi-fixées
d'orientation
NNW
s'étendent tout le long du littoral sur une bande large de 3 km
environ.
A l'Est de la route nationale Tivaouane -
Saint-Louis s'étend un
plateau calcaire recouvert par
les sables argileux du
Continental
terminal; ce plateau, au relief très doux,
a une altitude moyenne de
35 m.
Le
réseau
hydrographique
est
presque
inexistant,
exceptées
les
" niayes" qui sont de petites dépressions localisées entre les dunes
où la nappe phréatique affleure temporairement.
Leur importance et
leur nombre varient du Sud vers le Nord (fig.3).
Dans
l'ensemble,
le relief
est
très
plat,
mais
un micro-relief
important conditionne
l'infiltration des
eaux de
pluie
ainsi
que

l'évaporation .


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Direction des dunes rooçes

Fig.2: Géomorphologie de la zone des niayes
(in Fohlen,
1983)

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Fig.3: Localisation des niayes
(obtenue à partir des photos
aériennes CT-SEN-JICA, Mars 1989)
..

9
II -
HYDROCLlMATOLOGIE
II.1 -
Les conditions climatiques
La zone
considérée se
situe entre
les parallèles
15°
et 16°
de
latitude Nord,
elle s'intègre ainsi à la zone intertropicale semi-
aride.
Au
sein
de
cette
zone,
elle
fait
partie
de
la
"région
sahélienne" dont le régime subdésertique de transi tion (climat sahélo-
saharien de d'Aubreville,
1949) est caractérisé par une saison des
pluies de trois mois
(Juillet à Septembre; avec une hauteur de pluie
moyenne annuelle entre 200 et 500 mm) et une longue saison sèche. Ce
type de cycle saisonnier est déterminé par l'antagonisme du flux de
l'alizé
(air
continental
sahélien)
et du flux
de la
mousson
(air
équatorial humide d'origine océanique). La zone de convergence entre
ces masses d'air consti tue la zone intertropicale de convergence (ZITC)
dont
la
trace
au
sol
constitue
le
front
intertropical
(FIT).
La
position et les déplacements de
la ZITC -
essentiellement liés aux
températures de surface -
conditionnent l'alternance régulière des
deux saisons.
Le régime pluviomètrique est caractérisé par des nuages moyens, épais
et des pluies modérées à fortes ou des averses orageuses.
II.2 -
La pluviométrie
II.2.1 -
Les données disponibles
Ces données qui proviennent des observations relevées par l'ASECNA
(Service de
la météorologie nationale) existent pour une quinzaine
de stations au niveau de la zone d'étude. Mais celles ci présentent
souvent des chroniques de longueur très inégale et nous retiendrons
dans ce qui suit que les stations de Saint-Louis, Louga et Tivaouane
pour analyser la variation de la pluviométrie dans le temps.
Ces stations présentent des chroniques très longues:
- Saint-Louis depuis 1903;
-
Louga depuis 1931;
- et Tivaouane depuis 1919;

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Fig.~: Carte pluviométrique du Sénégal établie avec les moyennes
annuelles de la période 1921-1989 (Gaye,
1990)

11
II.2.2 -
Distribution spatiale
La carte des isohyètes
(fig.4)
a été dressée à partir d'une série
homogène sur une période de 68 ans
(Gaye,
1990).
Elle montre une diminution de la pluviosité du Sud (1300 mm à Kédougou,
800
mm
à
Tambacouda)
vers
le
Nord
(450
mm à
Linguère,
290
mm à
Dagana).Elle a été dressée en utilisant les moyennes pluviométriques
annuelles établies sur douze
(12) années de 18 stations.
II.2.2 -
Evolution de la pluviométrie au cours du temps
Mise en évidence de la sécheresse
L'évolution de la chronique des précipitations annuelles
sur les stations de Saint-Louis,
Louga et Tivaouane (fig.5) met
en évidence la variabilité temporelle de la pluviomètrie au niveau
de la zone d'étude.
Elle permet de constater que la hauteur de pluie est très variable
d'une année à
l'autre et qu'il existe des périodes très pluvieuses
dans
le
passé
(1933:805
mm;
1950:790
mm;
et
1955:684 mm)
et
des
périodes très déficitaires comme c'est le cas de la période actuelle
qui va de 1969 à nos jours.
Certes ces périodes défici taires ont été très nombreuses et importantes
depuis
le
début de
ce siècle
(fig.5)
mais elles
ont toujours
été
suivies d'années largement excédentaires (en moyenne tous les 8 ans).
Pour la dernière période de sécheresse, le processus de dégradation
a été continu depuis 1969 pour atteindre son extrêmum en 1972-1973
où le déficit a atteint 60% (fig.6).
Cette persistance de la sécheresse durant ces deux dernières décennies
remet en cause la notion de cycle évoquée par Faure et Gac (1981).
Les moyennes pluviométriques annuelles calculées sur une période
minimale de 30 ans
(1931-1960 ou 1941-1970: norme de l'Organisation
Mondiale de la Météorologie O.M.M.) donne pour:
- Saint-Louis:
365 mm
- Louga:
430 mm
- Tivaouane:
570 mm
; c; . '.)
c;,..,
ces moyennes annuelles montrent que 1957 on assiste à une période de
sécheresse avec deux grands creux (1968 et 1972).

12
Pluviométrie à Sllouis de 1903. 1991
1200
1000
- - - - - sIIouis
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année
Pluviométrie. louga de 1931 .1991
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année
Pluviométrie à TIvaouane de 1919.1986
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1000
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année
Fig.!: Chroniques pluviométriques de Tivaouane,
Louga et st.
Louis

13
Ecart pluviométrique par rapport à la moyenne - station de Saint louis
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1900
1910
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
Ecart pluviomètnque par rapport à la moyenne Stallon de Trvaouane
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0
50
100
C'
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Fig.6: Ecarts pluviométriques par rapport aux moyennes annuelles
à Tivaouane,
Louga et St.
Louis

14
II.3 -
Les autres facteurs climatiques
II.3.1 -
La température
Les températures moyennes annuelles sur le période de 1971 à 1988
ont été déterminées pour les principales stations du Nord du Sénégal.
Elles augmentent globalement d'Ouest en Est, passant de 24°4 à Dakar
à
28°9 à Matam (influence régulatrice de la mer)
et du Nord vers le
Sud contrairement aux courbes isohyètes.
Les variations des températures moyennes mensuelles
(fig.7)
de
quelques stations montrent la division de l'année en une saison fraîche
et une saison chaude. Cette dernière qui débute en Mars-Avril atteint
son maximum en Juin-Juillet sur les stations les plus continentales
(Kaolack), et en Septembre-Octobre sur la côte (Dakar et Saint-Louis) .
II.3.2 -
L'humidité relative
L 'humidité relative augmente à partir de valeurs relativement faibles
aux
mois
d'Avril
et Mai
pour
atteindre
des
maxima
entre Août
et
Septembre (saison humide), pour ensuite diminuer à partir d'Octobre.
Les stations côtières,
du fait de l'influence des alizés maritimes,
présentent les plus fortes moyennes
(70%)
(fig.8).
II.3.3 -
L'évaporation
L'évaporation a été mesurée à l' évaporométre Piche. Son rythme annuel
montre que les plus
forts taux d'évaporation se produisent pendant
la saison sèche;
ceci est lié aux fortes insolations et à la faible
humidité atmosphérique de cette période.
Dans la zone d'étude,
les
valeurs de l'évaporation Piche oscillent entre 100 et 200 mm.
II.3.4 -
Les vents
Les données relatives au régime des vents
(fig.9)
font apparaître
que
le
Sénégal
est
soumis
à
des
vents
d'origine
et de
direction
variable selon les saisons.
L'harmattan qui est un vent d'Est chaud
que la mousson cLalgée cl' hu.n i d i té souffle de Juillet à Octobre.

15
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Fig.7:
Températures moyennes
mensuelles à
Louga et St.
Louis
(1960-1993)
(Kane,
1995)
15-
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Fig.8:
HurnidiLés
relatives mensuelles a' Louga (1981-1991)
(Kane,
1995)

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18
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Fig.9: Direction des vents au sol au sénégal
(Brigaud, 1965)
(a)
Vents de saison sèche,
fréquence> 10 %i
(b)
Vents de saison des pluies,
fréquence> 10%.

17
II.3.5 -
L'insolation
La durée moyenne de l'insolation sur l'ensemble du Sénégal est de
8 à 9heures par jour (P.N.A.T.;1984)
II.3.6 -
Evapotranspiration Potentielle
Les
formules empiriques
utilisées
au
Sénégal
pour
le
Calcul
de
l 'E.T.P. sont celles de Penman (1948), Thornthwaite (1954), Turc (1961)
etc ..
Les résultats montrent:
à
l'échelle annuelle,
les valeurs sont comprises entre 1500 et
1860 mm (tableau 2). Elles varient également d'une année à
l'autre
et sont plus élevées lors d'années déficitaires et plus faibles en
période humide.
Ces valeurs d' ETP comparées aux valeurs de quanti tés de précipitation
annuelle donnent un bilan hydrique négatif à l'échelle annuelle.
-
à
l'échelle mensuelle,
les
valeurs
d'ETP
et
de
précipitation
montrent que
seul
le
mois d'Août
ne présente pas
de déficit pour
l'ensemble des stations de la zone d'étude (tableau 3). Il se constitue
alors une réserve en eau du sol comprise entre 40 mm au Nord (Louga
et Saint-Louis)
et 80 mm au Sud
(Tivaouane,
Dakar).
Cette réserve
serait vite reprise par évaporation au cours des mois de Septembre
et d'Octobre pour les secteurs sud (Gaye,
1990).

18
1
année
St Louis
Bambey
Louga
1975
1866
1976
1833
1977
1829
1978
1685
1979
1711
1980
1701
1981
1669
1982
1663
1983
1639
1984
1654
1985
1522
1986
1587
1987
1545
1581
1699
1988
1492
1585
1748
1989
1534
1602
1731
,
1990
1583
1608
1707
1991
1518
1588
1711
Tableau 2: ETP annuelle de TURC en mm
(Pernel et Gageonnet,
1992)

19
STATION
J
F
M
A
M
J
J
A
S
0
N
0
Année
St-Louis
P
2
2
-
-
2
15
60
175
113
26
3
4
404
ETP
134
130
169
154
150
141
145
136
138
144
129
129
1699
t.ouqa
P
1
1
-
-
2
15
85
169
131
38
2
2
447
ETP
134
130
168
163
156
152
144
123
138
144
129
126
1717
Kéb.
P
-
2
-
-
5
18
72
169
124
37
1
2
429
ETP
137
131
166
163
156
158
150
135
139
145
132
133
1745
1
T1V.
P
-
1
-
-
3
20
99
226
184
51
2
3
589
ETP
140
133
162
173
164
165
145
137
140
146
140
142
1788
Dakar
P
-
1
-
-
-
10
87
220
164
58
2
3
546
ETP
142
134
160
173
165
165
159
141
143
149
149
151
1831
1
,1
1
Tableau
3:
Evaporatranspiration
potentielle
calculée
par
la
formule de Turc (mm) pour quelques postes de la moitié
occidentale du Sénégal (Gaye, 1990)

20
III -
GEOLOGIE
111.1 -
Contexte géologique régional
Le bassin sédimentaire sénégalo-mauritanien est le plus occidental
et le plus vaste bassin du littoral ouest-africain.
Il s'étend sur
une superficie de l'ordre de 340000 km2 (fig.l0).
Son relief est peu marqué et il est limité par une côte généralement
basse et sablonneuse sur laquelle débouchent les estuaires des fleuves
Sénégal,
Sine Saloum,
Gambie et
Casamance (Faye, 1994).
Les dépôts sédimentaires qui composent ce bassin sont le plus souvent
masqués par
des formations
superficielles
latéritique et
sableuse
(Bellion, 1987). Les affleurements anté-quaternaires sont localisés
dans les régions du Cap Vert (Campanien à Eocène), du lac de Guiers
(Eocène), de la vallée du fleuve Sénégal (sénégal), à la Haute Gambie
(Eocène) et en Guinée Bissau
(Eocène). La série sédimentaire post-
paléozoïque reconsti tuée à aprtir des données de sondages de recherche
d'eau
et
surtout
d'hydrocarbures
est
connue
pratiquement
sans
interruption du Trias-Lias au Quaternaire.
L'épaisseur maximale de
la série atteint ou dépasse 10.000 m en Casamance.
Les faciès varient d'Est en Ouest: détritiques,
grossiers avec des
influences littorales à l'Est, plus fins avec des influences océaniques
à
l'Ouest (Bellion,
1987).
La structure d'ensemble du bassin correspond à celle d'un bassin
de marge passive avec:
-
il un
remplissage sédimentaire
s'épaississant en direction
du
domaine océanique;
-
iil un plongement général des couches très faible
ainsi qu'un
enfoncement graduel plus ou moins progressif du substratum dans
la
même direction (Bellion,
1987).
Cette structure
d'ensemble relativement
simple est
compliquée
à
l'Ouest du méridien 16°30'W par une tectonique cassante responsable
de
la formation
des
horsts et
graben
(horst de
Ndiass et dôme
de
Guiers)
et
de
diapirs
salifères
(Mauritanie,
Casamance et
Guinée
Bissau)
(Bellion,
1987).

21
r: 10
0
9
~
8
0
7
~
(,
E21
5
E2j
4
EIT3
3
0
2
[±]
Fig.10:
Carte
géologique
simplifiée
du
bassin
sédimentair2
sénégalo-mauritanien et de ses abords
(Nahon,
1976 modifié par Bellion,
1987)
: Socle granlltsé du Précambrien.
7
: Cénozoïque altéré ("Continental terminal").
2
Sédiments de couverture de plate-forme
8
: Sédiments marins. lacustres et
(Prolérozolquo supérieur et Paléozoïque).
fluviatiles quaternaires.
3 : Chaine plissée des Mauritanides.
9
: Sables quaternaires (ergs anciens et actuels).
4 : Mésozolque.
10
: Fran! de chevauchement.
5 : Mésozoïque altéré.
11
: Failles des horsts de Ndiass et de Dak.ar.
6 : r alëoqùne

22
Les manifestations volcaniques des régions
de Dakar et de
Thiès
résul tent de fractures importantes, dont les plus visibles délimitent
le horst de Ndiass.
La coupe générale
(fig.11)
établie par de Spengler et
al
(1966)
montre que
les perturbations tectoniques auxquelles est associé
le
volcanisme,
se localisent au front du plateau continental.
Notre secteur d'étude appartient à la zone de graben entre le horst
de Ndiass au Sud-Ouest et le horst du lac de Guiers au Nord-Est. Selon
Le Priol (1985),
il serait traversé
par des systèmes de failles N
25°-27°, N 0°, N 65°-72° et N 140° ayant engendré un affaissement du
socle et des formations sédimentaires sus-jascentes.
Dans
ce
qui
suit,
nous
ne
décrirons
que
la
succession
lithostratigaphique nous donnant des
informations nécessaires à
la
compréhension de l'hydrogéologie de la zone littorale,
c'est à dire
celles de la structure de graben entre les horst de Ndiass et du lac
de Guiers.
Cette synthèse est tirée des travaux de Le Priol
(1983),
Plan Minéral du Sénégal (1985),
Bellion (1987),
Travi
(1988),
Gaye
(1990),
Faye (1994) et Sarr (1995).
Nous mettrons aussi un accent particulier sur les formations qui sont
présentes au niveau de la région étudiée.
III.2 -
Stratigraphie
III.2.1 -le Maastrichtien
Le Maastrichtien affleure au niveau du horst de Ndiass,
sous un
faciès de grès et d'argiles. Il a surtout été recoupé ou atteint par
de très nombreux sondages de recherche de pétrole ou d'eau qui ont
rencontré des faciès essentiellement sablo-argileux.
Les sables dominent très nettement dans le centre et l'Est du bassin.
A l'Ouest du horst de Ndiass, ils disparaissent rapidement pour faire
place latéralement à des faciès entièrement argileux et marneux. Cette
variation latérale de faciès s'accompagne d'un très fort épaississement
de la série, dont la puissance atteint plus de 2000 m au lac Retba.
Ce
phénomène
ne
pouvant
s' expliquer
que
par
le
jeu
de
fai Iles
synsédimentaires bordières du horst (B811ion , 1987).

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Fig.11
Coupe schématique du bassin du Sénégal
(Spengler et al,
1966)

24
Au plan paléontologique, les formations argilo-gréseuses et gréso-
carbonatées affleurant dans le horst de Ndiass, ont fourni à Paki et
à Popenguine, une abondante faune de Lamellibranches, de Gastéropodes,
d'Echinodermes
(dont
Hemiaster
messai
P.
et
G.),
et
d'Ammonites
(Daradiceras gignouxi S. et T. et Libycoceras sp.) (Collignon, 1949;
Sornay
et
Tessier,
1949;
Tessier,
1952
et
1954;
Lappartient
et
Monteillet, 1980; Roman et Sornay,
1983;
in Bellion, 1987).
L'étude des foraminifères planctoniques du Crétacé terminal de la
falaise côtière du Cap de Naz (Khatib et al, 1990; Sarr, 1995) a permis
de placer une coupure entre le Campanien et le Maastrichtien,
dans
les marnes à 1 m au dessus du grès calcaire.
La présence de Globotruncanita cf.
calcarata (Cushman) au dessus de
grès calcaire
nous situe au
toit du
Campanien.
Ce
marqueur y
est
associé
a
des
formes
dont
Globotruncana
aegyptiaca
Nakkady,
Rugoglobigerina macrocephala Bronnimann, R. cf. hexacamerata Bronnimann
et Globigerinelloides cf. subcarinatus (Bronnimann)
(Khatib et al,
1990) .
111.2.2 -
le Paléocène
Connu à l'affleurement dans la région de Dakar, autour du horst de
Ndiass
et
dans
la
région
de
Mbour,
le
Paléocène
présente
une
sédimentation essentiellement chimique et biochimique. Il est consti tué
de faciès argilo-marneux et
calcaires zoogènes.
Ces derniers
sont
fortement karstifiés au sommet dans l'Ouest du Sénégal par sui te d'une
émersion partielle dans le horst de Ndiass. On retiendra une frange
carbonatée s'étendant de la région de Kébémer à la zone des diapirs
casamançais.
Dans
cette
zone
les
facies
du
Paléocène
supérieur
présentent une nette tendence récifale (Bellion, 1987). Le horst de
Ndiass se situe dans
ce domaine
de haut fond
sousmarin.
La
série
paléocène de Popenguine - Cap de Naz montre de bas en haut les faciès
suivants:
- des marno-calcaires de Ndayane Popenguine du Danien;
- des calcaires zoogènes de Popenguine du Thanétien
(Sarr,
1995).

25
111.2.3 -
l'Eocène
111.2.3.1 -
l'Eocène inférieur
A l'Eocène
inférieur,
la
mer atteint son extension maximale
sur
l'ensemble
du
bassin.
Les
dépôts
marneux
ou
argileux
dominent
nettement, sauf à l'extrême base et au sommet de la série (Bellion,
1987). La succession lithologique d'après l'échelle biostratigraphique
de Tessier (1950) et de Castelain (1963)
se présente de bas en haut
comme suit:
-
niveau glauconieux et phosphaté;
- marnes papyracées à silex;
banc
calcaire
phosphaté
et
silicifié
de
Pointe
Sarène
et
Sébikotane;
- marnes du ravin des voleurs à oursins;
-
calcaires et marnes fossilifères de l'horizon de Ngazobil datés
de l' Yprés ien .
Dans
la
région
étudiée,
l'Eocène
inférieur est
essentiellement
représenté par des faciès argilo-calcaires. Les calcaires des forages
de Kaba Diak et du C.N.R.A. de Bambey
(fig.12), qui constituent un
aquifère intéressant mais de faible extension, ont livré une micofaune
(Morozovella subbotinae et M. aequa à la base, Acarinina soldadoensis
angulosa et M.
soldadoensis au sommet) caractéristique de la base de
l' Yprésien. Il est probable que le banc calcaire de moindre épaisseur,
sur la verticale de Tiaytou Gap,
en est le prolongement. Ce
faciès
semble passer rapidement vers des termes argileux au Nord (Dangalma)
et disparaît à
l'Est
(Keur Saer)
après être devenu plus marneux à
Bambey et au Sud, à la suite d'une érosion post éocène (Noël, 1975).
111.2.3.2 -
l'Eocène moyen ou Lutétien
L'Eocène moyen
de
la
région
étudiée
a
fait
l'objet de
nombreux
travaux (Tessier, 1950; Gorodiski, 1955; China, 1963; Castelain, 1964;
r-bnciardini, 1965; Monteillet, 1967). Nous reprenons ici la subdivision
adoptée par Noël
(1975)
et Flicoteaux (1982)
sur les formations de
l'Eocène moyen.
Le s
dépôts
lutétiens
surmontent
les
formations
antérieures
en
continuité le plus souvent; cependant la base de l'étage est en général
assez
facile
a
déterminer
en
raison
du
renouvellement
de
la
microfaune.rl est représenté par des
lithofaciès argilo-marneux et
calcaires organogéniques. Des sables phosphatés et des grès calcaires
s'observent localement.

26
Dans la partie occidentale du bassin,
le lutétien correspond à des
argiles
et
à
des
marnes,
tandis
que
sur
le
reste
du
bassin
les
calcaires constituent généralement le
faciès dominant et sont bien
datés grâce à l'abondance des Nummulites dont les plus connues sont
Nummulites curvispira vasseuri S.
et M.,
N.heeri DE LA HARPE.
Dans
la région de
Tivaouane,
Flicoteaux
(1982)
décrit une
série
condensée originale,
très riche en phosphates exploités à Taïba.
Il
distingue les phosphates de chaux,
à gros silex et Nummulites dont
N.gizehensis,
et
les argiles bariolées et sables gris à
plaquettes
de silex. Cet ensemble phosphaté est discordant sur des marnes de Lam-
Larn.
a -
le Lutétien inférieur
Son existence
est problématique.
Seules
les
Nummuli tes
auraient
permis d'établir des différenciations au sein du Lutétien, mais
le
Lutétien inférieur à Nummulites n'existe pas.
Les formations marno-calcaires traversées par les forages de Keur Saer,
Coki
Ndiaguène,
T iaytou
Gap,
Coki,
etc
et
situées
au-dessus
des
niveaux-repères du toit de l'Eocène inférieur (lignite, argile verte
à huîtres) peuvent être aussi bien attribuées au lutétien inférieur
qu'à un changement de faciès du lutétien moyen.
L'hypothèse la plus
vraisemblable est
la condensation
locale ou
la
lacune
du Lutétien
inférieur (Noël,
1975).
b -
le Lutétien moyen
Il est,
pour l'essentiel,
caractérisé par les calcaires à grandes
Nummuli tes
(Nummul i tes
Gizehensis)
qui
consti tue
l'aquifère
des
calcaires de notre secteur d'étude.
Suivant
l'hypothèse
formulée
pour
le
lutétien
inférieur,
la
sédimentation
organogénique
s'amincit
vers
l'Est,
passant
progressivement à des termes plus argileux pressentis à Mbédienne,
Battel, et vers le Sud à Ndiaye Dankhe, Koki Ndiaguène et Tiaytou Gap
(Noël, 1978). L'évolution vers l'Ouest est limitée approximativement
par la route Thiès - Saint-Louis. Toutefois, des calcaires à Nummulites
du lutétien moyen ont été reCO!H,US dans les f o r aç e s de Tou:1df::> Diop,
Tiam Barn, Darou Diop (fig.12)
sous une forme démantelée et remaniée.
Suivant la direction Nord - Sud,
la limite d'extension passe par une
ligne Léona,
Ndiar-Ndiar,
Mékhé
(fig.12).

27
Fig.12: Carte de localisation des forages et villages,
et des
coupes hy~rogéologiques
ECH: 000000
lOUGA
N
C<J
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F.8_Gu~ou\\
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.Ndande
.Hbakhtne
~
Pa\\"'~
~
+F.12
.... F.1O _ Battel
Tétilur
~
.Ndougour
<:>
fl1Oiemoul
eH alik
.0. H.S 2
Thito Peulh
Siné Mbarick
.Pekess
Ji~dina Dakhar
Hiak~~
·Fa:
• P.4_lappé1
~3
ft.
Tawa F11U
Hdiagua Hdiaye
\\
+F.S..Koki Hdiaguène
.Baba Gar~
.P.S
.6_Tiayfou Gap
Ndio.ye Oankhe
Gaouane
eP.LMbotet
P.2 H k'
e. _ Cl e
/
e CHR
BAMBEY
E2..K Sa~

28
c -
le Lutétien supérieur
Généralement absent, il a été mis en évidence pour sa partie basale
à Diémoul et Guéoul. Il correspond à des lithofaciès marna-calcaires
caractérisés par la présence de Nummulites lyelli.
Il apparaît, dans
ce cas, sous forme démantelée et remaniée dans le Continental terminal.
111.2.3.4 -
l'Eocène supérieur
Les faciès
sont généralement marneux et calcaires,
ils n'ont pas
été rencontré par les forages.
Dans la région de Tivaouane, Brancart
et Flicoteaux (1971) distinguent au sein des formations phosphatées
de Lam Lam, un horizon argileux induré jaunâtre, d'épaisseur inférieur
à
1
m,
qui
renferme
Globorotalia
cocoaensis
CUSHMAN.
Ce
témoin
important
démontre
qu'à
l'Eocène
supérieur
la
mer
s'avançait
probablement un peu au-delà de Thiès.
111.2.4 -
l'Oligocène
L'extension des faciès marins de l'Oligocène est sensiblement voisine
de celle de l' Eocène supérieur. Ils sont représentés par des calcaires
où s'intercalent des marnes brunes ou grises
à
la base.
Ce faciès
carbonaté disparaît à l'Est de Ziguinchor pour faire place à des sables
et argiles d'une quinzaine
de mètres d'épaisseur.
L'Oligocène
est
présent à Dakar sous forme de calcaires à lépidocyclines dans les tufs
de l'Anse Bernard,
et également présent aux environs de Thiès,
sous
la
forme
d'une
série
phosphatée
très
réduite
à
Globorotalia
ampliapertura (Brancart et Flicoteaux, 1971).
111.2.5 -
le Miocène
D'après les travaux de Lappartient (1978, 1983 et 1985), les dépôts
miocènes d'origine marine découverts par Gorodiski
(1958),
seraient
présents dans une grande partie du bassin mais leur individualisation
s'avère
souvent
difficile.
Aux
environs
de
Tivaouane,
les
grès
cuirassés,
superposés aux phosphates d'alumine
lités de Lam Lam et
dont
on
trouve
un
équivalent
a
Taiba,
pourraient
provenir
de
l'altJ:rat!on Ce sables rr,iocènes meri n s .

29
111.2.6 -
le Quaternaire
Le
bassin
évoluera
en
régime
essentiellement
continental
après
l'Eocène supérieur et surtout après la dernière et brève transgression
miocène.
Les formations marines gréso-argileuses miocènes sont par
la sui te profondément al térées par la percolation des eaux souterraines
lors d'une phase d'abaissement du niveau marin. Ce faciès d'al tération
appelé "Continental Terminal" (Tessier et al, 1975; Lappartient, 1985)
implique des conditions climatiques tropicales humides, de même que
la formation de la cuirasse latéritique fini-pliocène.
Dans la région étudiée,
il se localise particulièrement à l'Est de
la route Thiès -
st Louis et surmonte les calcaires lutétiens.
Le Quaternaire forme la majeure partie des affleurements du bassin
sénégalais.
Il
est
constitué
de
dépôts
sableux,
sablo-argileux
d'origine marine ou continental.
Elouard (1967)
a étudié la succession des dépôts suivant les étages
suivants dans la région d'étude:
- Inchirien l
(40.000 à 37.000 ans B.P.: sables marins coquilliers
comprenant à
leur base des sables à
ilménite et recouverts par
les
sables
éoliens
présentant,
en
surface,
une
altération
continentale:
argiles
à
graviers
de
latéri te.
Son
épaisseur
maximale est de 75 m;
-
Inchirien II (33.000 à 31.000 ans B.P.):
alluvions graveleuses;
- Ogolien (20.000 à 10.000 ans B.P.):
sables dunaires fins,
rouge,
orange, marron clair avec une épaisseur maximale de 50 m;
Nouakchottien
(5.500
à
4.200
an
B.P.):
sables
fins
marins,
coquilliers,
plage à Arca;
Tafolien
(4.000 à
2.000 ans B.P.):
sables dunaires fins,
jaune
orangé;
-
sub-actuel et actuel:
sables dunaires fins,
blancs.
Cette puissante série d'une épaisseur moyenne de plus de 70m et qui
atteint 161 m à Mbenguène est attribuée au Quaternaire.
La présence
d'Arca senilis à
la base de cette série dans
les forages de Mérina
Ndiégue, Ndiar-Ndiar et Tiam-Bam en est une preuve.
Le
Continental
terminal serait ici absent ou fortement réduit, soit par absence de
sédimentation,
soil par suite d'une reprise par l'érosion.

30
111.3 -
Structure et succession des dépôts de la zone étudiée
A la fin de l'Eocène inférieur,
le toit des marnes à
l'Ouest de
la route Thiès -
Saint-Louis
s'approfondit suivant une
direction Nord-Sud.
Le
Lutétien est influencé
par cette nouvelle structure,
avec
la
présence d'un haut fond et la condensation de la série suivant un axe
Tounde Toune -
Ndiar Ndiar.
La sédimentation
des Nummulites s'est
développée sur le flanc Ouest d'un haut fond d'axe NE-SW passant par
Keur Saer au Sud et Keur
Bassine au Nord.
Ce dépôt est
lié
à
des
conditions récifales.
L'érosion post-éocène a profondément démantelé et modelé le massif
calcaire entaillé par un réseau de vallées étroites qui, comme à Tabi,
peuvent atteindre les marnes sous-jacentes. Ces vallées se déversent
à l'Ouest dans une fosse esquissée à la fin de l'Eocène inférieur et
remodelé suivant un profil légèrement différent.
A la fin du
Tertiaire,
les dépôts
argilo-sableux du
Continental
terminal recouvrent l'ensemble des calcaires éocènes. Ce n'est qu'au
Quaternaire que la fosse aurait été comblée par
les dépôts éoliens
(Noël,
1975).
En
dernière
phase,
des
formations
dunaires,
particulièrement
développées dans
la partie nord et sur
le
littoral,
ont recouvert
l'ensemble de la région.
Au Sud, la transgression (Nouakchottienne)
a
laissé son empreinte
(zone saumâtre de Dangalma).
111.4 -
Tectonique locale
La dernière manifestation tectonique majeure dans la région remonte
à la fin de l'Eocène inférieur. Toutefois,
l'existence de failles de
faibles rejets d'âge éocène est probable. Au Nord, elles ont pu avoir
un rôle secondaire,
lié à des décrochements locaux et éventuellement
avoir servi de trame à
J '~rosion post-eocéne. Au Sud
(fig.13),
leur
inc:ic!crlce
c s t.
plus
i.mpo r ta n te
car
(,LIes
fractionnent
des
bancs
calcaires peu épais et rares, occasionnant un cloisonnement souligné
par une piézométrie bousculée et une hydrochimie complexe et variée
(Noël,
1975).

31
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o
f-'.
rt
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(1),
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32
IV -
HYDROGEOLOGIE
IV.l -
Contexte hydrogéologique régional
L'hydrogéologie du bassin sédimentaire sénégalais est caractérisée
par
la
superposition
de
deux
(2)
ensembles
de
niveaux
aquifères
contenus dans les formations du Crétacé supérieur,
du Tertiaire et
du Quaternaire (fig.14):
-
un ensemble supérieur regroupant les nappes du Quaternaire,
du
Continent terminal et de l'Oligo-miocène;
- un ensemble intermédiaire constitué des nappes de l'Eocène et du
Paléocène;
-
un ensemble
inférieur situé dans
les niveaux plus
profonds du
Maestrichtien et du Campanien (Travi,
1988).
Nous reprenons sous forme de tableau (tableau 4) la synthèse des nappes
du Sénégal.
IV.2 -
Nature des réservoirs du système hydraulique étudié
Le système hydraulique étudié comprend quatre nappes contenues dans
des formations différentes (fig.15):
- les sables quaternaires si tués à l'Ouest de la route Thiés -
Saint
Louis partant de Cayar au Sud jusqu'à Saint au Nord;
- les calcaires lutétiens karstifiés situés à
l'Est de cette route
dans la région de Louga;
- Les marno-calcaires du Lutétien moyen et de
l'Eocène inférieur
si tués
au
Sud
d' une
ligne Méouane-Baba
Garage
renferment
des
intercalations calcaires;
- et
les calcaires karstifiés de
l'Eocène inférieur dans la zone
de Bambey-Dangalma.
IV.2.1 -
Les sables quaternaires
L'aquifère sableux
couvre
une superficie
d'environ
2.300 km2
et
repose directement sur un substratum marneux ou marno-calcaire d'âge
éocène. Ces forma ti ons s ab .i c'uses c ornb I en tune s truc tu LE' er, ,. chena 1"
à Mbenguène
(161 m)
(fig.16).

33
17"
16"
15'
\\4"
13"
I:~Q
-..l
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MAURITANIE
N
[ZJ
......
.,.
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2
r:::::l S
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D l
ê
6
~4
~7
1.' •••18
c;:
Joa 1
o
50
100 km
GUll\\'EE
BISSAU
GUINEE
)
i
1. Aquifères des sables littoraux et des formations alluviales. 2. Nappe phréatique dans le recouvrement quaternaire.
J. Aquifères miocènes (ex "CT"). 4 et 5. Formations éocènes subaffle urantes (4 : calcaires lutétiens). 6. Calcaires
paléocènes. Î. Sables ma astrichtiens (horst de Ndiass). 8. Socle cristallin (aquifères discontinus)
Fig.14:
Carte hydrogéologique schématique du Sénégal
(Travi,
1988).

34
Aquifères
LocaLi sat ion
Réservoir
Perméabi Lité
Débits spéc.
quaLité eau
Nappes
DeLtas du SénégaL
alluvions +/-
llédiocre à
.édiocre il
souvent
alluviaLes
et Sine saLoum
sabLeux, sabLes,
faibLe
très faibLe
saLée il
Latérites
fortellel1t
saLée
Nappes des
Cap-Vert
sabLes
très bonne
moyen il bon
peu chargée
sabLes
Cayar St Louis
inbasaLtiques,s
avec fer il
quaternaires
abLes dunaires
Thiaroye
Nappes du
FerLo; Thi ès-
sabLes et grés
assez bonne
moyen à bon
douce à
continentaL
Tiv;Sine Gambie
+/- argiLeux
il bonne
très douce
terminaL
Nappe de
KoungheuL-
sabLes
bonne
moyen
peu chargée
L'aL igo-
Tamba;Casamance
faibLellent
mlocene
argi Leux
Nappes des
FerLo;Louga-
caLcaires
bonne
bon
douce
caLcai res
Coki;Thiès-
karstifiés
pouvant
Lutétiens
Ti v; KhomboLe-
être
Bambey - Diou rbe L
chargée à
certains
endroi ts
Nappes des
Sébilchotane-
caLcaires
bonne
bon
peu chargée
caLcaires
Pout;Mbour
Icarstifiés
+ apport
paLéocènes
LocaL isé
d'eau
saumâtre
Nappe
Horst de Ndiass
sabLes, grés
très bonne
bon
peu chargée
supérieure du
Maas t ri cht i en
Nappe
EnsembLe bassin
sabLes,grés, sab
moyenne à
peuvent être
très peu
profonde du
sauf extrême Ouest
Les argi Leux
bonne
important
chargée/sau
Maastrlchtien
mâtre
Tableau 4:
Principaux aquifères du Sénégal
(Gaye,
1990)

35
Fig .15: Carte de
réparti t.Lon schématique des aquifères de la
d'étude (Noël, 1978)
zone
Nd.allMle
eMérina Bébé
ECil: 1/ 500 000
eMbinquene
eToundé Diop
el<ob Gaye
...,,---
.l.1
To u nda T::;ul'e e
- J
.L
. . . L . . . L ,
~----
.L
1..
LEGENDE
o AQuifère sableux
-r-'-r,
:
:::LI
:..J....==iJ Calcolres des \\uléliens moy. el SU(l ..
/
~--=
....L
....L
:~~~CaIcoiresde i'Eocéne inf. (Bombey)
...:....
...L
i-:-~Jh4ames â rares nivea~ calcaires
s:../~.-
_ -.
_
i....:..:.:JMor(les.·calcalfes(AQuiféres discon1.
- '.'- ~
- - /, --
!"-
.>
: ~-~.... ~
-
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Limites d'Invasion manne
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36
Cet aquifère est consti tué par des dépôts de sables, sables argileux,
sables très argileux et argiles sableuses d'origine essentiellement
éolienne.
Localement, les sables francs qui constituent le principal réservoir
du littoral Nord sont coupées par des lentilles de sables argileux
à
argiles sableuses
(Ndiar-Ndiar,
Mbenguène)
au niveau de
la zone
d'approfondissement du
toit des marnes
et marno-calcaires
éocènes
(fig.16).
Il
peut
alors
en
résulter
des
qualités
hydrodynamiques
inégales liées à
la proportion d'éléments argileux et une baisse de
la perméabilité moyenne.
Les sables s'amincissent à
l'Ouest par
la remontée du substratum
marneux et passent à des termes plus argileux. De même, vers l'Est,
les formations plus argileuses du Continental terminal et les sables
argileux de
la
base
du
Quaternaire semblent
constituer une
phase
continue de moindre perméabili té entre les sables francs et le massif
calcaire de l'Eocène moyen.
IV.2.2 -
Les calcaires karstifiés du Lutétien moyen
Cet aquifère couvre une superficie d'environ 2600 km2 •
Il s'étend
d'Ouest en Est de la route nationale Tivaouane - Saint-Louis jusqu'au
méridien 16°05 passant par Sagatta,
et du Sud vers
le Nord de Baba
Garage jusqu'aux environs de Mpal.
C'est un grand massif "sub-tabulaire" de pendage faible Ouest. Il est
légèrement disloqué par un réseau de failles de faibles rejets mal
individualisées et surtout,
trés fortement et inégalement érodé.
Son épaisseur,
trés variable,
est pour la majeure partie
de sa zone d'extension,
supérieur à 20 m, avec un maximum de 75 m à
Ndiock
SalI
situé
au
Nord
de
Louga.
Elle
s'amincit
vers
l'Est,
corrélativement avec un développement de
lithofaciès marneux,
pour
disparaître sensiblement au niveau du méridien de Sagatta.
A l'Ouest,
par contre,
la disparition des calcaires est brutale.
Elle peut être liée à des phénomènes tectoniques, mais rien ne permet
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quaternaires
(Pernel et Gageonnet,
1992, modifié)
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N°2
Fig.1?:
Coupe hydrogéologique W-E (2)
traversant les sables
quaternaires et les calcaires lutétiens
(Pernel et Gageonnet,
1992, modifié)
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SABLE FRANC
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CALCAIRES A NUMMULITES
CALCAIRES t HARNEUX
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38
Trois (3)
lithofaciès ont été rencontrés:
- calcaires marneux du Lutétien supérieur;
-
calcaires à Nummulites du Lutétien moyen;
- calcaires gréseux, calcaires coquilliers du Lutétien moyen
et/ou
inférieur.
Les calcaires à Nummulites du Lutétien moyen présentent toujours une
grande karstification qui est surtout développée dans les premiers
métres,
tandis que les calcaires gréseux sont moins perméables.
Le toit du massif est actuellement localement dénoyé dans les zones
de:
- Ndate Fall et Bangoye au Nord;
- Mérina Dakhar et pékess au centre;
-
Ndiaga Ndiaye au Sud.
Ces calcaires
sont recouverts par
des formations
argilo-sableuses
beaucoup
moins
perméables
attribuées
au
Continental
terminal.
Toutefois, les zones déprimées et fortement érodées de Ndande - Ndougor
et accessoirement de Guéoul ont favorisé le dépôt de sables aquifères.
Le substratum est constitué par les marnes éocènes:
- de l'éocène inférieur (Diémoul,
Tiétiour,
Guéoul);
du lutétien inférieur (s'il existe);
du lutétien moyen (par changement de faciès).
IV.2.3 -
Les formations marna-calcaires du Lutétien moyen et de
l'Eocène inférieur
Au Sud d'une
ligne Méouane
-
Baba Garage,
elles
constituent
un
ensemble hétérogène.
C'est un complexe marno-calcaire avec de rares
intercalations calcaires marqué par de fréquentes variations de faciès
rendant les corrélations difficiles (fig .18). Ces forma.tions prolongent
celles qui forment
le substratum de l'aquifère au droit des sables
et des calcaires.
Noël
(1978) définit cet ensemble comme une "nappe en réseau" et il
suppose une interconnection entre tous les niveaux aquifères de façon
directe,
avec de trés fortes pertes de charges.

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Fig .18:
Coupe
hydrogéologique
S-NE
(3)
traversant
les
marno-
calcaires
et
calcaires
(Pernel
et
Gageonnet,
1992,
modifié)

40
IV. 2.4 - Les calcaires karstifiés de l' Eocène inférieur de Bambey -
Dangalma
Cet
aquifère
présente
des
caractéristiques
hydrodynamiques
comparables à celles des calcaires du Lutétien moyen. Peu étendu, il
est en grande partie envahie par des eaux saumâtres,
témoin de la
dernière transgression favorisée par la vallée du Sine (Noël, 1978).
IV.3 -
HYDROCHIMIE
Les
résultats obtenus sur
l'étude hydrochimique de la nappe
des
sables quaternaires du littoral nord (Kane, 1995) se présentent comme
suit:
-
les températures mesurées varient de 24,5 Oc à 33,8 oC;
- les valeurs de pH oscillent entre 4,1 et 11,8 avec les pH acides
localisés sur la frange littorale;
-
les valeurs de conductivité varient de 180 à 3010 uS/cm avec la
forte minéralisation observée dans les parties sud et nord de la
zone étudiée;
-
les eaux sont:
- du faciès
chloruré sodique et sulfaté dans la majeure partie
de la région (fig.19);
du
faciès
chloruré
et
sulfaté
calcique
et
magnésien
en
bordure de la mer;
du bicarbonaté calcique et magnésien aux environs de Mékhé et
Louga;
-
du
faciès
carbonaté
sodique
au
niveau du
piézomètre OMS
48
(proche de Mékhé);
les
diagrammes
d'équilibre
thermodynamique
montrent
que
la
majorité de eaux de la nappe du littoral nord se trouve dans le
domaine de stabilité de la kaolinite (fig.20).
L'étude de Noël
(1978)
définissait
quatre faciès principaux
sur
l'ensemble du système aquifère:
bicarbonaté
calcique
et
magnésien
qui
caractérise
principalement l'aquifère calcaire;
- chloruré et sulfaté calcique et magnésien;
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1
mais
les
trois derniers
faciès
ne montrent
pas avec
précision
la
répartition
suivant
les
différents
aquifères.
On observe
le plus
souvent des faciès mixtes à l'intérieur d'un même aquifère.

41
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Fig.19: Répartition des faciès chimiques des eaux de la nappe des
sables quaternaires
(Kane,
1995)

42
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43
La
minéralisation
des
eaux
par
contre
varie
dans
de
fortes
proportions suivant les différents aquifères (Noël, 1978) et permet
une classification des eaux suivant les aquifères.
Elle montre que
le résidu sec moyen était de:
220
mg/l
en
1975
dans
les
sables
quaternaires
avec
des
minimas sur la zone axiale et un faciès chloruré sodique;
- 370 mg/l avec un faciès bicarbonaté calcique dominant dans
les
calcaires lutétiens;
-
supérieur à 500 mg/l avec un faciès soit
bicarbonaté calcique
et
magnés ien,
soit
chloruré
calcique
et
magnésien
dans
les
formations calcaires du Sud;
-
1,2
a
3 g/l dans
les eaux des formations
marno-calcaires,
le
faciès
est
de
type
mixte
chloruré
et
sulfaté
calcique
et
sodique ou franchement chloruré sodique.
IV.4 -
HYDRODYNAMIQUE DU SYSTEME HYDRAULIQUE
IV.4.1 -
Piézomètrie du système hydraulique
Nous avons choisi comme référence la carte piézomètrique de Juillet
1975 établie à partir des données de l'étude de Noël
(1978)
(fig.21)
où l'on dispose d'un réseau de points de mesure très dense.
La piézomètrie se caractérise par:
un bombement piézomètrique trés accusé au Sud Ouest du secteur
qui s'allonge parallèlement au littoral.
Il est axé sur le réservoir
des sables quaternaires et s'affaisse progres-sivement vers le Nord
suivant un gradient décroissant pour approcher le niveau 0 IGN de la
mer.
Les forts
gradients
(1,7 à
3 %.)
observés
sur
les flancs
du
bombement
correspondent
à
une
diminution
de
la
perméabilité
de
l'aquifère liée à des terrains plus argileux;
- A cette morphologie marquée s'oppose une piézomètrie trés plane
couvrant l'aquifère calcaire - ceci est la conséquence de leur forte
perméabilité. Aucun axe de drainage n'est vraiment perceptible dans
la zone des calcaires lutétiens.
de la nappe se si tue dans le recrouvrement a r q i Lo-r s ab Leux et les débits
d'apport par cette limite sont trés faibles
(cf partie III);

44
N
10
20
30km
1
1
1
Fig.21: Carte piézomètrique établie à partir des données de 1975

45
- Dans l'aquifère des marna-calcaires au Sud-Est du secteur étudié,
la piézomètrie de la nappe montre des creux brusques qui peuvent être
liées aux hétérogénéités d'origine structurale et lithologique mises
en évidence.
On remarque tout de même deux (2)
zones:
une zone de piézomètrie positive qui correspond probablement
à des aires bien alimentées par infiltration,
mais sans écoulement
souterrain important.
Cette zone couvre
l'aquifère marna-calcaire,
qui
se caractérise par une faible porosité.
En d'autre terme,
une
faible alimentation par infiltration se traduit par une forte remontée
du niveau de la nappe.
Leur faible extension est liée aux pertes de
charges brutales;
- une zone dépressive centrée sur Gawane avec des limites toujours
brutales et qui ne peut s'expliquer que par des barrières plus ou moins
étanches imposant de trés fortes pertes de charges.
Les dépressions peuvent être entretenues par un puisage
jugé trés
important dans un aquifère aux paramètres hydrauliques médiocres. Cette
zone fortement dépressive couvre le faciès "marnes grises à lignite".
Il ressort de la morphologie de la piézomètrie, que la nappe grace
au bombement piézomètrique est protégée de l'invasion saline jusqu'à
la latitude de Louga. Au delà, par contre, elle semble plus vulnérable
à la progression d'eau salée en provenance du delta du fleuve Sénégal.
IV.4.2 -
continuité hydraulique des aquifères
L'écoulement d'Ouest en Est à partir du dôme piézomètrique vers les
calcaires lutétiens, les caractéristiques li thologiques et structurales
des
réservoirs
du
système
(coupe
2)
permettent
de
conclure
une
continuité hydraulique entre les nappes des sables quaternaires et
des calcaires lutétiens. Noël (1978) estime un apport d'eau de 30.000
m'/j en utilisant la formule:
Q = T.L.i
avec Q = débit qui transite
T = transmissivité
L ==
longueur de la limite prise en considération
Ces nappes peuvent être considérées comme consti tuant un même système
hydraulique. En effet, aucune barrière d'origine tectonique (faille)
et lithologique (perméabilité) vraiment marquée et continue ne sépare
les deux (2)
formations du point de vu hydrodynamique.
Les

46
qualités hydrodynamiques
inégales liées à
la proportion d'éléments
argileux dans les sables quaternaires et du continental terminal ne
font qu 1 accroître le gradient hydraulique, mais ne consti tuent jamais
une barrière hydraulique.
Les éventuels décrochements d'origine tectonique dans
le
massif
calcaire
du
lutétien
moyen
ne
créent
pas
aussi
de
discontinuité à l'intérieur de cet aquifère.
Par contre,
la structure de la région Sud est extrêmement complexe
dans ses détails,
mais elle peut cependant,
en ce qui concerne son
hydraulique, être ramenée à un schéma relativement simple. Noël (1978)
la défini t comme une "nappe en réseau", c'est à dire que l'on suppose
qu'il y a
une inter-connection entre tous les niveaux aquifères de
façon plus ou moins directe,
avec de trés fortes pertes de charges
mais sans vraiment avoir une étanchéité absolue.
La modélisation de
ce dernier
secteur,
en
aquifère
monocouche est
donc un
pis
aller
destiné à
reporter les limites du modèle hydrodynamique trés loin.
IV.4.3 -
Evolution de la piézomètrie
L'évolution de
la piézomètrie régionale du système aquifère peut
être étudiée à partir des cartes piézomètriques de Mai 1965, Juillet
1975, Octobre 1986 et Novembre 1993 (fig.22, 23 et 24). La morphologie
générale de
la piézomètrie dans l'aquifère des sables quaternaires
a subi des changements non négligeables depuis 1965:
- l'allure de la piézomètrie de 1975 est très semblable à celle de
1965, mais on note une baisse sensible du niveau de la nappe des sables
dans pratiquement toute la région;
-
cette baisse se poursuit de façon significative et continuelle.
La
surface
piézomètrique
des
années
1986
et
1993
montre
des
déformations sur l'axe du dôme piézomètrique et sur les flancs de celui
ci.
Les
forts pompages effectués depuis le démarrage des
activités
des ICS (Industries Chimiques du Sénégal) seraient la principale cause
de cet affaissement.
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47
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10
20km
1
1
1
N
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. - - - - - -_.- 1965
- - - - - 1975
Fig.22:
Evolution de
la piézomètrie du système hydraulique de
1965 à 1975

48
-
a
l'opposé,
l'isopièze 0 qui était à cheval sur la route Louga-
Léona amorce une remontée vers le Nord.
D'autre part, les fluctuations saisonnières enregistrées sur la frange
littorale et au Sud de la région étudiée sont de l'ordre de
0,1 à 1 m. Par contre sur tout le reste de la zone d'étude, elles sont
de l'ordre de 1 à 2 mm.

49
10
20km
1
1
N



- - + - - 1985

Fig.23:
Evolution de
la piézomètrie du système
hydraulique de
1975 à
1985

50
10
1
N
o
Fig.24:
Evolution de
la piézomètrie du système
hydraulique de
1985 à 1994

51
v - POSITION DU PROBLEME ET DEMARCHE DE L'ETUDE
Les problèmes posés au niveau du système aquifère de la moitié nord
occidentale du Sénégal concernent essentiellement la disponibilité
de la ressource au point de vu quanti tatif et quali tatif et sa gestion.
Nous
avons
déj à
évoqué
dans
le
paragraphe
précédent
la
baisse
continue du niveau des nappes de ce système depuis 1965. Cette baisse
s'est accélérée avec la mise en service des forages d'exploitation
de la SONEES pour l'alimentation en eau de la ville de Dakar et ceux
des lCS à partir de 1975 et aussi avec la sécheresse qui sévit dans
la région depuis plus de trois
(3) décennies. Elle est de l'ordre de
1 à 5 m depuis 20 ans soi t de 7 à 30 mm/an (Ministère de l' Hydraulique,
1994).
Le
problème
principal
au
niveau
de
ce
système
aquifère
est
la
connaissance de son potentiel exploi table pour une mai trise du niveau
des
nappes
et
de
l'avancée
du
biseau
salé.
Ce
potentiel
est
difficilement quantifiable.
L'incertitude de
la pluviomètrie et de
son corollaire la recharge de la nappe, de même l'exploitation sans
cesse
croissante
face
à
une
demande
accrue
en
eau
potable
des
populations créent et maintiennent un état de déséquilibre des nappes
qui se traduit par une baisse généralisée de la surface piézomètrique
et par une contamination par invasion saline.
Face à cette situation déjà alarmante et aux projets de renforcement
de l'alimentation à partir des nappes des sables et des calcaires pour
réduire le déficit dans l'approvisionnement en eau de
la région de
Dakar, il est urgent de mettre en place un système de gestion optimisée
de
la
ressource.
Cette
gestion
permet
d'établir
avec
précision
l'étendue de la ressource et son potentiel aussi bien à l'échelle de
l'ensemble de
l'aquifère qu'à une échelle
locale où
l'exploitation
intensive de ces nappes ne serait pas sans conséquence majeure sur
celles ci.
Nous
développerons
dans
les
deux
parties
qui
suivent
un
modèle
hydrodynamique par la méthode des différences finies en utilisant le
I . ,":vc, l IA:j Cl; (
simulation en régime i.r e ns i t.o i r e or: prenant comme régime initial l 'état
du système en 1975.

52
Pour celà,
nous allons calibrer le régime permanent de 1975 puis
le régime transitoire jusqu'en 1994 pour ensuite simuler de nouveaux
prélèvements
en
tenant
compte
des
demandes
conflictuelles
des
utilisateurs et des contraintes naturelles sur les nappes.
Nous commencerons d'abord par une étude de caractérisation des nappes
en
assemblant
le
maximum
d'informations
sur
la
géologie,
l'hydrogéologie,
et sur les c~ntraintes. Nous opérons par la suite
à la spatialisation des paramètres au niveau des mailles du domaine
à modéliser en utilisant une technique d'estimation géostatistique
nous permettant d'obtenir une représentation plus fidèle de la zone
étudiée .


..
-

Partie Il :
DONNEES D'ENTREE DU MODELE
ETUDE ET CRITIQUE

56
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Fig.26:
Carte en courbes isopaches des calcaires (Diouf,
1995)
..

..
-

57
II.3 -
Carte des épaisseurs d'argile (fig.27)
Les argiles constituent une formation discontinue en lentilles et
généralement
intercalées
entre
les
calcaires
lutétiens
et
le
Continental terminal, ou tout simplement individualisées en lentilles
dans les sables quaternaires à l'Ouest.
Les épaisseurs d'argile
les plus
importantes sont
localisées
au
niveau des zones à fortes épaisseurs de calcaire à l'Est de Mékhé (40m)
et sur l'axe Kébémer - Louga (20 à 40 m) conférant ainsi une captivité
locale du système.
Vers l'Ouest dans les sables quaternaires,
quelques lentilles sont
observées au centre et au Nord (à l'Ouest de Léona) .


58
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Fig.27: Carte en courbes isopaches des argiles
(Diouf,
1995)



59
III -
PARAMETRES HYDRODYNAMIQUES DES AQUIFERES
Dans ce chapi tre 1 nous reprenons l'ensemble des données disponibles
obtenues lors des études antérieures sur la nappe du littoral nord
(Noël, 1978; Pernel et Gageonnet, 1992) (tableau 5) et celles obtenues
à partir d'une campagne de mesures
réalisée dans
le cadre de notre
programme de recherche
(Sarr,
1995).
111.1 -
Perméabilité
(K)
et transmissivité
(T)
Dans
l'aquifère
des sables
qua ternaires,
les
valeurs
de
K sont
comprises entre 2,8 10-5 et 8,5 10-4 mis avec les plus fortes valeurs
situées sur la zone axiale de la fosse du substratum marneux (fig.28)
(5,9 à 8,5 10-4 m/s). Tout autour de cette zone axiale, la perméabilité
diminue jusqu'à 2,8 10-5 rn/s.
Corrélativement,
les
valeurs
de
transmissivi té
dans
les
sables
quaternaires varient suivant les mêmes ordres de grandeur
(1 à
3,5
10-2 m2/s dans la zone axiale de la fosse, et de 1,3 10-3 à 9,7 10-4 m2/s
tout autour).
Dans l'aquifère des calcaires lutétiens, les valeurs de K et T sont
beaucoup
plus
variables
du
fait
de
l'hétérogénéité
dans
la
karstification de cette formation.
Les valeurs de K oscillent entre
deux extrêmes 7 ,4 10-3 et 2,5 10-6 rn/s, tandis que celles de T varient
entre 2,9 10-1 et 2,0
10-5 m2/s,
les plus fortes valeurs se si tuant
respectivement dans les zones de:
- Guéoul au Nord (3,5 10~ m/s 2 ) ;
- Diémoul (2,9 10-1 m/s 2 ) ,
Ngalik au Centre (1,1 10-1 m/s 2 ) ;
-
Tawa Fall (3,6 10-2 m/s 2 ) ,
Ndiaga Ndiaye (5,5 10-2 m/s 2 )
au Sud
du massif calcaire.
Au Sud du secteur d'étude dans
la zone des
marno-calcaires,
les
caractéristiques hydrodynamiques deviennent très médiocres,
sauf au
niveau de Kaba Diak (5
10-3 m/s 2 )

l'on retrouve des valeurs de T
et K de l'ordre de celles observées dans
les calcaires de
l'éocène
moyen et qui sont représentatives des caractétistiques des calcaires
de l'éocène inférieur .

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61
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(Noël, 1978)
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62
III.2 - Coefficient d'emmagasinement S
Les valeurs de S obtenues à partir des pompages d'essai (Noël, 1978)
sont peu nombreuses
et
très
incohérentes par
rapport
aux valeurs
généralement rencontrées. Dans le calage en régime transitoire, nous
allons prendre les valeurs obtenues à partir de
la littérature.
III.3 -
Détermination de la perméabilité par la méthode de "Slug
test"
Une campagne de mesure de la perméabili té de la nappe a été effectuée
dans le cadre de cette étude (Sarr,
1995). Les résultats obtenus par
cette méthode
donnent de
faibles
valeurs de
K comparées
à
celles
obtenues par pompage d'essai
(tableau 6).
Nous utiliserons pour la calibration de notre modèle que les valeurs
de perméabilité obtenues par pompage d'essai (Noël,
1978; Pernel et
Gageonnet,
1992).
piézomètres ou
K (mis) déduites
K(m/s) déduites
forages
par pompage d'essa'
par slug test
-4
-6
Kab Gaye
5,9.10
6,66.10
-4
-6
Nguer Nguer
8,5.10
9,41.10
-4
-6
Tounde Diop
6,4.10
2,42.10
-4
Tounde Thioune
-6
6,4.10
1,17.10
-4
Santion Mbenguène
-6
2,4.10
1
4,29.10
-5
3,0.10
.
Siwa1
-6
Robnane
6,53.10
-4
Tawa Fa11
-6
1,2.10
7,42.10
Tiam Bam
-5
-6
4,4.10
4,99.10
Tableau
6:
Valeurs
comparées
des
perméabilités
obtenues
par
pompage d'essai et par slug test (Sarr,1995)

63
IV -
L'INFILTRATION
L'alimentation des nappes superficielles par les eaux de pluie est
un phénomène trés important pour l'estimation des ressources en eau.
Au Sénégal, plusieurs méthodes ont été utilisées pour calculer le taux
de recharge des nappes; parmi celles ci, on peut citer:
-les
méthodes
directes:
mesures
de
la
fluctuation
due
à
l'infiltration directe sur les ouvrages de captage;
-
l'étude du régime hydrique du sol;
-
le calcul du bilan hydrique;
-
le calage par les méthodes de simulation.
Ces différentes méthodes utilisées pour l'estimation de la recharge
montre bien la difficulté à appréhender avec une bonne précision cette
variable (Gaye,
1990).
Une étude récente par les méthodes isotopiques et du bilan de chlorure
(Gaye, 1990) a permis de progresser dans les techniques d'évaluation
de l'alimentation des nappes souterraines.
Nous n'aborderons ici que les résultats obtenus à
partir des
trois
dernières méthodes
IV.l -
par le bilan hydrique
La
méthode du bilan hydrique est basée sur
la
détermination des
termes (fig.29) qui expriment la répartition de la pluie tombée sur
le sol selon l'équation suivante;
P = ETR + R + l + dS
avec P = hauteur de pluie tombée;
R = ruissellement;
ETR = évapotranspiration réelle;
l = infiltration ;
ds = variations de stock d'eau dans le sol.
La recharge de la nappe qui correspond à I est déterminée en déduisant
les autres termes du bilan
l
= P - (R + ETR + dS)
R
étant
négligable
du
fait
qu'il
n'existe
pas
de
réseau
hydrographique important dans la région étudiée. L'eau qui arrive au
sol est soit consommée par évaporation ou pénétre dans le sol.

64
A partir d'un état de sol donné:
eau initial lU
Déficit en
Réserve -en eau maximum du sol
Di
Quatre cas peuvent se produire:
@
cv
P=o
0 P<E
P)E
L-~~--:- Dl Et Pl. L
L
---------
D=O
"RH
D
Et
L
D
L
le déficit
le déficit
le déficit
le déficit est comblé
augmente
augmente
diminue
l'excédent constitue le
D=Di+E
D=Di+{E-P)
D=Di-{P-E)
ruissellement et l'infiltration
Fig.29: Schéma classique du bilan hydrique (BURGEAP,1984)



65
L'infiltration est calculée à
partir des valeurs de précipitations
et de l'évapotranspiration réelle selon Thornthwaite et de la réserve
utile. Cependant,
le point délicat de cette méthode réside dans
le
choix
de
la
hauteur
maximale
d'eau
qui
peut
être
accumulée dans
l'humidité du sol et susceptible d'être mobilisée par les racines des
végétaux; elle dépend de la structure du terrain et de sa couverture
végétale. Les différentes études effectuées
jusqu'ici (Noel,
1975;
B.R.G.M.,
1975;
Tandia,
1990) ont considéré des valeurs de réserve
utile (R.U.) comprises entre 100 et 125 mm.
Les résultats obtenus par l'application de la méthode de Thornthwaite
pour les stations de Bambey, Louga respectivement à l'échelle annuelle,
mensuelle et décadaire, montrent essentiellement qu'il y a une mise
en place de réserves utiles maximales aux mois d'Août.
Les tableaux 7,
8 et 9 montrent que dans tous
les cas d'échelle de
temps, le cumul de l'ETR et de la réserve utile (RU) est à tout moment
supérieur aux précipi tations pour permettre une infiltration efficace,
par conséquent la recharge nulle.
année
1977
1978
1979
1980
ETR (mm)
170,1
308
227,3
197,2
RU (mm)
a
a
0
0
le (mm)
0
0
0
0
Tableau
7:
bilan
hydrique
par
la
méthode
de
Thornthwaite
(échelle annuelle)
(Tandia,
1990)

Mois
Juin
Jui 1.
Août
Sept.
Oct.
Nov.
Déc.
..
ETR (mm)
3,5
27
100,3
79, :
12,4
:
1 1
0,4
1
RU (mm)
0
0
0
0
0
0
0
Te (mm)
0
a
0
0
0
0
0
)1
!
1
1
!
1
1
1
..
Tableau 8: bilan hydrique par la méthode de Thornthwaite
(échelle mensuelle avec la moyenne de 1977 à 1980)
(Tandia,
1990)


66
Mois
Juin
Juil .
Août
Sept.
Oc:.
Nov.
Déc.
Décades
,
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
ETR [mm)
0
0
0
0
0
0
40
32
5
34
34
34
0
0
0
15
0
0
0
0
0
1
RU (mm)
0
0
0
0
0
0
20
0
0
17
50 103
67
10
15
0
0
0
0
0
0
le (mm)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
,
II
Tableau 9:
bilan hydrique par la méthode de Thornthwaite
(échelle décadaire 1978)
(Tandia,
1990)
Noël
(1978) donne sur une période de 13 années,
à partir du bialn
hydrique, des valeurs comprises entre 11,3 et 68,6 mm/an (tableau 10)
précédent
notre
régime
initial.
Ces
valeurs
croissent
suivant
un
gradient
Nord-Sud
et
seraient
l'indice
de
pluviométrie
largement
excédentaire.





67
Année
St Loui 5
Louga
Kébémer
Baba garage
Tivaouane
Bambey
p
r
P
l
P
r
P
l
P
l
P
l
1963
383
-
471
-
486
4,4
605
28,3
487
0,6
568
-
1964
323
-
118
-
515
35,6
668
203,8
600 114,1
590
71,7
1965
307
-
480
67 ,1
441
64,1
495
31,0
480 124,7
565
144,3
1966
437
60,4
375
-
386
-
503
53,3
503
66,1
610
128,0
1967
416
10,7
520
50,1
687 160,8
618
131,5
758 169,3
843
229,3
1968
233
-
212
-
237
-
242
-
314
-
362
17,1
1969
531
71,5
599
91,6
665
96,5
602
-
697 114, 1
676
104,4
1970
257
-
253
-
208
-
355
-
342
-
553
63,6
1971
177
-
294
-
278
-
563
25,3
459
-
571
0,5
1972
152
-
156
-
159
-
138
-
156
-
377
-
1973
184
-
289
-
243
-
351
-
313
-
402
-
1974
196
-
413
40,4
318
-
466
18, 1
454
-
519
68,1
1975
389
3,9
317
-
282
-
415
-
601 144,6
534
64,5
Moy
307
11,3
346
19,2
379
27,8
464
37,8
474
56,4
550
68,6
1
63-75
Tableau
10:
Taux
d'infiltration
obtenus
par
le
calcul
de
bilan
hydrique
en
utilisant
ETP
Turc
et
RU
=
100
mm
(Noël,
1978)
Au regard de ces résultats obtenus par les méthodes de Thornthwaite
et de Turc, on peut conclure que l'une des difficultés dans le calcul
de bilan
est
la
valeur attribuée
à
la réserve
utile.
Ces
valeurs
généralement fixées
entre 80
et
150 mm,
ont
pour conséquence
une
reprise par évaporation relativement faible (de l'ordre du mètre) sur
une tranche de sol.
L'étude du régime hydrique sur des sols Dior et
Deck faite par Charreau (1961)
et basée sur des mesures de profils
d' humidi té
dans
le
temps
a
montré
que
les
valeurs
usuellement
attribuées
à
la
réserve
utile
étaient
sous-estimées,
celles
généralement fixées aux environs de 100 mm dépasseraient 350 mm dans
les sols
Dior
et
580
mm
dans
les sols
Deck,
elles
seraient
même
beaucoup
plus
importantes
pour
les
sables
et
grés
argileux
du
Continental Terminal.

68
QI= 1nfiltration
ETR
PWIE
QR= Ruissellement
t?'7/{ eau disponible pour
MAX
k::LL1le systéme
EAU - ~t,4-~---t
01
OCRT
-------------------
.....
bilan
transfert
La réserve utile du sol est modulée par les paramètres CRT et DCRT.
elle varie jusqu'à une valeur maximale RMAX=2( CRT-DCRT )+DCRT.
La quantité IIEAH'~ disponible puor le systéme se répartie en
infiltration (QI) et ruissellement( QR) par l'intermédiaire du paramètre FN
Ainsi:
-pour R.(DCRT, EAU= 0
-pour Dc-RT<R<.RMAX, EAU est proportionnelle à la pluie P et à R
-p.our R=RMAX,Péxedent de la pluie par rapport à PET? alimente
en totatlté le systéme EAU
Fig. 30:
Schéma
de
principe
du
bi lan
hydrique
par
la
fonction
de
production simplifiée
(Ledoux,
1980 in Dieng (1987))

69
Dieng (1987)
propose un modèle de calcul de bilan hydrique où il
fait intervenir une fonction de production.
Cette dernière utilise
des paramètres
(fig.3D)
qui
permettent de simuler
à
partir
d'une
certaine valeur de la réserve utile,
une percolation progressive à
travers le sol. Ce sont les suivants:
- DCRT: valeur minimale en mm de stock en eau dans le sol en deça
de
laquelle
aucune
quantité
d'eau
n'est
disponible.
Ce
paramètre
régle
principalement
le
rôle
des
premières
pluies
survenant après une longue période sèche.
- CRT: valeur moyenne du stock en eau dans le sol. L'ETR croit en
fonction
de
paramètre
qui
conditionne
le
bilan
hydrique
global.
-
FN:
valeur maximal
de
l'infiltration
sur un pas
de temps.
Ce
paramètre
régule
le
partage
de
la
pluie
efficace
en
ruissellement et infiltration.
Ces paramètres sont fonction du type de sol et plus particu-lièrement
des valeurs de capacité de rétention trouvées et de la profondeur
éventuelle de sol affectée par l'évaporation pendant la saison sèche.
Plus les sols sont perméables, plus les valeurs de CRT et nCRT sont
faibles, et plus la végétation est importante, plus ces mêmes valeurs
de CRT et nCRT sont fortes.
Dieng (1987) utilise aussi une pluie utile annuelle (P.util.) qui est
calculée à partir de la pluie utile journalière (P.max.). L'excédent
de pluie journalière obtenu à
partir de la pluie utile ne participe
pas au bilan;
il constitue un ruissellement direct et la rétention
dans les dépressions topographiques qui finit par s'évaporer.
Le tableau 11 donne le détail des valeurs moyennes de ce bilan entre
les années 1955 et 1975, période antérieure à notre régime initial.

70
P.rroy
P.max
CRT
DCRT
Rmax
FN
P. ut il
Infi "
Ruis.
ETR
rrm/an
mm/ j
rrrn
rrm
rrm
rrm
rrm/an
rrm/an
mm/an
mm/an
Bambey
618
60
400
300
500
10
595
3
0.2
59 1,9
St. Louis
306.8
70
340
260
440
20
305,4
0
0
305,4
1
Thiès
615. 1
60
400
300
500
6
582,7
6,3
2
574,5
Tableau
11:
Résultats
du
calcul
de
bilan
hydrique
par
la
fonction de production (Dieng, 1987).
Ces différentes méthodes utilisées pour l'estimation de la recharge
montre bien
la difficulté
à
appréhender avec
une bonne précision
cette variable (Gaye,
1990).
Une
étude
récente
par
les
méthodes
isotopiques
et
du
bilan
de
chlorure
(Gaye,
1990)
a
permis
de progresser dans
les
techniques
d'évaluation de l'alimentation des nappes souterraines.
IV.2 -
Méthode géochimique
L'utilisation
de
la
méthode
géochimique
en
vue
de
l'étude
de
l'alimentation des nappes superficielles est très récente au Sénégal
et peu
répandue.
Cette méthode qui considère
de
manière générale
l'évolution du chimisme de l'eau inters-titielle dans
la zone non
saturée du
sol,
c'est à dire
celle qui s'infiltre vers
la nappe,
utilise
des
traceurs
géochimiques
que
sont
les
chlorures,
les
isotopes stables (oxygène 18 et Deutérium) et le tritium.
Les résultats obtenus par le bilan des chlorures
(Gaye, 1990)
dans
la région de Louga varient entre 4,6 et 34 mm/an (tableau 12)
avec
une moyenne de 15,2 mm/an. Ces valeurs semblent être très optimistes
pour
le
renouvellement de
la
ressource
et
l'une
des
diff i cu I tés
majeures de ce bilan réside sur les déterminations du flux moyen des
chlorures des
précipitations
et des
embrums marins,
et aussi
des
quantités de précipitations moyennes.
La
mise
en
évidence
du
pic
du
tritium
thermonucléaire
à
respectivement 20 et 12 m de profondeur dans les sables dunaires non
saturés
dans
cette
région a
permis de
calculer de
façon
sure
la
valeur de l'infiltration efficace locale.

71
Celle-ci, comprise entre 20 et 26 mm représente un cumul depuis 1963
et que le pic n'a pas encore atteint la nappe.
LI infiltration moyenne
réelle
est
donc
très
lente
et
elle
tourne
autour de 0,8 à 0,9 mm/an à Louga
(Aranyossy et Gaye,
1992).
-
W
Prof. profi l
rroyenne
teneu r rroyenne
teneu r rroyenne
recharge
Profi l
pluie
de Cl (pluie)
de Cl
(profi 1)
annuelle
Louga 2
1,5 - 16,0
290
2,8
27,9
29,1
Louga 3
2,5 - 25,0
290
2,8
81,0
10, 1
Louga 5
1,5 - 12,5
290
2,8
73,0
11,1
Louga 6
1,0 - 13,5
290
2,8
80,0
10,1
Louga 11
1,0 - 14,0
290
2,8
89,0
9,1
Louga 12
1,0 - 14,0
290
2,8
175,0
4,6
1
Louga 18
1,5 - 35,5
290
2,8
23,6
34,4
Louga 7
1,0 - 7,0
290
2,8
1403,0
0,59
Louga 8
1,5 - 7,0
290
2,8
752,0
1,08
Louga 9
1,0 - 12,0
290
2,8
95.0
8,6
Louga 10
1,5 - 12,0
290
2,8
1660,0
0,49
Louga 13
1,0 - 7,0
290
2,8
231,0
3,5
Louga 14
1,0 - 9,5
290
2,8
50,0
16,2
1
Tableau 12:
calcul de l par le bilan des chlorures
(Gaye,
1990)

72
IV.3 -
Conclusion
Les différentes méthodes
di tes
"classiques"
énumérées
ci-dessus
donnent des valeurs de recharge trés variables et très ponctuelles.
Cette
di versi té
des
résultats
explique
bien
la
difficulté
d'appréhender le taux de recharge des nappes et aussi sur le choix
de la méthode.
cela nous fait dire que le processus par lequel
les
nappes
se
rechargent
est
encore
moins
bien
connu
de
ce
fait,
l'évaporation et l'évapotranspiration sont mal appréhendées.
La méthode géochimique et la découverte récente du pic du tritium a
permis d'avoir une valeur sûre de l'infiltration,
mais celle-ci se
heurte
comme
pour
les
autres
méthodes
au
problème
de
l'hétérogénéité spatiale.
Dans
ce
qui
va suivre,
nous
allons
testé
les
valeurs
de
taux
d'infiltration obtenues à partir des différentes méthodes dans
le
modèle et voir l'état de la piézomètrie calculée pour valider telle
ou telle autre méthode.




73
v - LA CONSOMMATION
L'évaluation des prélèvements dans la nappe a été
faite
à
partir
d'enquêtes
sur
le
terrain
et
à
partir
de
la
documentation suivante:
- BRGM,
1987
- Répertoire des villages,
1988
- Bilan - diagnostic des Ressources en eau du Sénégal, 1992
- Gladima, 1992
- Pernel et Gageonnet,
1992
- Répertoire des forages du Sénégal, 1992
On
peut
ainsi
sérier
les
prélèvements
suivant
les
activités
développées,
l'importance de
la population visée et
les
types
de
forages.
V.l -
Prélèvements urbains et industriels
Il
s'agit
des
prélèvements
effectués
par
la
SONEES
pour
l'approvisionnement en eau de la ville de Dakar
(Kelle et Kébémer)
et
de
quelques
agglomérations
de
la
reglon
étudiée,
et
des
prélèvements
effectués
par
les
Industries
Chimiques
du
Sénégal
(I.C.S.) à Tounde Toune.
Le tableau 13 ci après montre les débits journaliers depuis la mise
en service de ces forages .





74
Année
Ke11 e
Kébémer
res
Khombole
Bambey
Diourbe1
Louga
Ndiock Sa11
1978
4838
2851
ms
ms
1979
8640
6566
1980
13133
6307
1981
14083
6220
1982
17280
6652
1983
20563
6134
1984
22032
1555
3715
ms
1
1985
13738
3024
6566
1986
19785
5961
5702
1987
19458
4998
5528
390
148
93
1
1
ms
ms
ms
i
i
1
1988
20730
5386
6883
419
1
120
1 868
283
1
1
1
ms
1
1989
20972
6240
5528
410
120
919
2069
1990
20455
6622
5636
396
139
1027
218:
223 ms
1991
1992
24480
5760
1993
~
4125
1
4125
1
1
1
1
1
1
1
1
Tableau
13:
débits
en
m3/jour
extraits
des
forages
SONEES
(Pernel et Gageonnet,
1992)
(ms = mise en service)
V.2 -
Prélèvements sur les forages gérés par la D.E.M.
Ce sont les prélèvements effectués sur les forages motorisés ruraux
gérés par le Ministère de
l'Hydraulique.
Les débits journaliers de
ces forages présentés au tableau 14 sont déduits des volumes annuels
globaux ou des débits de pompage et des données moyennes quotidiennes
de pompage
(Pernel et Gageonnet,
1992).

76
V.3 - Prélèvements sur les forages villageois
A partir
du
répertoire
des
forages,
nous
avons
inventorié
332
forages
(Répertoire des forages du Sénégal, 1992)
à l'intérieur de
la
zone
d'étude.
Plus
de
250
sont
des
forages
ruraux
qui
sont
exploités
par
les
communautés
rurales
et
parmi
ceux
ci,
un
pourcentage important de forages W.V.I.
(World Vision International)
équipés de pompe manuelle et éolienne. Ces forages W.V.I.exploitent
la
nappe
à
un
débit
très
faible,
environ
7
à
10
m3 / j ,
suivant
l'importance
de
la
population
et
de
l' acti vi té
de
la
localité
considérée.
Faute de dresser un inventaire exhaustif des prélèvements sur ces
forages,
qui d'ailleurs se révèle très difficile,
nous avons opté
pour
une
approche
plus
pragmatique
basée
sur
le
ratio
exhaure/population
en
prenant
35
litres/jour/habitants
qui
est
considéré comme la norme de consommation des populations rurales. Ce
résonnement résoud aussi bien les problèmes de prélèvements au niveau
de ces forages et les prélèvements au niveau des puits villageois.
Les tableaux 15, 16, 17 et 18 ci dessous présentent les consommations
rurales dans les différents arrondissements.
Département
Ar rond i ssement
Communauté
nombre d' habi-
consommation
3
ru ra le C.R.
tants en 1988
en m / j
KE8EMER
Ndande
8andégne ouolof
9692
388
"
"
Diokoul Ndiawrigne
9259
370
1
1
"
"
Ndande
14000
560
"
"
Thieppe
8598
345
"
"
Kab Gaye
7242
290
"
Sagatta
Guéoul
9068
363
"
"
Thiolom Fall
15293
612
"
"
Sagatta
11473
460
Kanéne Ndiob
6689
268
"
Loro
6458
259
Il
Tableau 15: consommations rurales
(Département Kébémer)

55
-66
-Sb
-26
-16
!!
-
N
16
------ ..........
26
,~
,
~
.... - ... --
........,
\\
1
\\
\\ ,
16
\\
\\
15
\\
/
Echelle
o
1
-·6
-5
~66
·35
-16
·5
-------] courbe d'égale côte du substratum
Fig.25: Morphologie du substratum marneux (Diouf,
1995)

54
II -
GEOMETRIE DU SYSTEME AQUIFERE
Une campagne géophysique par les méthodes électrique et de sismique
réfraction a été effectuée dans
le cadre du programme de recherche
"Gestion des Nappes des Niayes".
Cette étude
entreprise par Diouf
(1995) a permis de préciser en particulier la géométrie des différentes
nappes
qui
consti tuent
le
système
aquifère
de
la
moitié
nord-
occidentale du Sénégal. Nous reprenons essentiellement ici les données
utiles pour notre modèle.
II.1 -
Carte du substratum imperméable
La morphologie du substratum marneux (fig. 25) a été obtenue à partir
de 123 points de mesure (sondages électriques et forages d'eau).
Elle est caractérisée par:
une
structure
en
chenal
d'orientation
SW
NE
qui
s'approfondi t
vers
le
Nord
pour
atteindre
une
côte
minimale
inférieure à -120 m;
- à l'Ouest de ce fossé,
se manifeste un haut fond (-40 m) qui
est le dôme de Léona;
- au Nord-Est, les marnes remontent pour atteindre la côte 0 m;
- au Sud,
la remontée des marnes crée un dôme
(0 m) au niveau
de Tivaouane, suivi d'un effondrement de compartiment marneux dû
à une faille qui crée un fossé plus au Sud de la zone;
-
à
l'Est
de
Mékhé,
on
observe un
fossé
important
à
-120
m
d'al t i tude par rapport au zéro IGN. Cet effondrement coïncide avec
la présence de deux accidents tectoniques entre Koul et Mérina Dakhar
d'une part,
et entre Mérina Dakhar et Mékhé d'autre part (Le Priol,
1985).
II.2 -
Carte des épaisseurs des calcaires
(fig.26)
On retrouve ces formations calcaires principalement à l'Est et au
Nord-Est du
système aquifère.
Tandis
qu'au Sud
de
la
zone,
elles
passent
à
des
faciès
marno-calcaires
et
marneux
beaucoup
moins
perméables.
Les calcaires lutétiens constituent un important aquifère couvrant
une superficie d'environ 2600 km", C'est un massif tabulaire de pendage
général faible vers
l'Ouest,
légèrement disloqué par un
réseau de
failles de faible rejet et souvent fortement et inégalement érodé.
Son épaisseur moyenne est de 25 à 35 m. A l'Est de Mékhé et à Ndiock
Sali on note respectivement des épaisseurs de 95 et 65 m.
Par contre sur l'axe routier Tivaouane-Louga,
elle est de 5 à 10 m.

53
l
-
INTRODUCTION
La mise en oeuvre d'un modèle de simulation hydrogéologique débute
par une phase dite de "rassemblement des données l1 •
Cette dernière a
pour objectifs:
- de réunir l'ensemble des données disponibles sur le systèmei
- de les critiquer tant en ce qui concerne leur précision qu'en ce
qui concerne leur nature et donc leur usage possible à des stades
de l'étude envisagée;
-
de
les présenter
sous
la
forme
la mieux
adaptée
à
cet usage
(Bonnet,
1982).
Ces données d'entrée sont relatives:
-
à la géométrie du système hydraulique;
-
aux paramètres hydrodynamiques
qui sont
la perméabilité ou
la
transmissivité et le coefficient d'emmagasinnement;
- aux différents états piézomètriques observés;
- à l'estimation des débi ts d'al imentation à partir des eaux de pluie
ou de toute autre source;
à
l'estimation
des
débits
sortants
(pompage
et
pertes
naturelles) .

77
Département
A r rond i ssement
Conmunauté
nbre d' nat» -
Consommation
3
Rurale C.R.
tants en
1988
en m /j
LOUGA
Mbédiene
Kell e Gueye
6625
265
1
"
"
Mbédiene
8803
356
"
"
Nguidilé
12026
480
"
"
Niomré Lo
10231
410
"
Sakal
Léona
13885
555
"
"
Nguene Sarr
7433
\\
297
--
"
"
Sakal
14594
584
1
ST LOUIS
Rao
Mpal
14514
583
1
Tableau 16:
consommations rurales
(Département Louga)




78
Département
Arrondissemnt
Corrmunauté
nbre d' hab; -
Consommation
Rurale C.R.
tants en 1988
en m3 /j
TIVAOUANE
Méouane
Mboro
42705
1700
"
"
Méouane
21898
875
"
"
Taïba Ndiaye
16475
659
"
Mérina Dakhar
Koul
18193
727
"
"
Mérina Dakhar
24658
986
"
"
pékesse
16612
652
"
Niakhène
Mbayenne
7563
302
"
"
Ngand;ouf
18622
745
"
"
Niakhène
9843
394
"
"
Thi lmakha
13825
553
"
Pambal
Ché r if
Lo
15148
606
"
"
Pire Goureye
15876
635
Thiénaba
Thiénaba
13022
52C
"
"
Touba Toul
30425
1217
"
"
Ndiéyene
17030
681
Sirakh
Tableau 17: consommations rurales (Département Tivaouane)

79
Département
Ar reno i ssement
Communauté
nbre d' habi-
Consommation
3
Rurale C.R.
tants en 1988
en m / j
BAMBEY
Baba Garage
Baba Garage
14978
500
"
"
Dinguiraye
10429
420
"
"
Keur Samba Kane
18040
725
Lambaye
Gawane
11708
470
"
"
Lambaye
82558
900
1
"
Ngogom
17473
700
,
"
"
Réfane
1
18822
750
1
- -1-
"
N9 0 hé
Ndangalma
17059
585
1
"
"
Ndondo l
11907
480
- - - -
"
"
Ngché
23559
945
"
"
Thiakhar
18189
730
OrOURBEL
Ndindy
Ndankh Sène
9539
380
"
Gade Escale
9792
390
"
Ndindy
13365
535
"
Keur Ngalgou
5136
245
"
"
Taïba Moutoupha
11340
455
"
Ndoulo
Ngoyé
15504
620
"
"
Patar
11182
450
Tableau
18:
consommations
rurales
(Départements
Bambey
et
Diourbel)


..

80
V.4 -
Prélèvements agricoles et pastoraux
V.4.1 -
zone des niayes
c'est
la principale
zone
de
développement
du
maraîchage

les
prélèvements se font essentiellement à partir de céanes ou de puits
qui sont en nombre très élevé.
L'évaluation de la consommation dans les niayes est difficile,
elle
dépend surtout des facteurs suivants:
-
la superficie cultivée;
le type de culture;
le
schéma
d'arrosage
suivant
les
périodes
de
semi,
de
développement de l'espèce et de pré-récolte.
Les
enquêtes
réalisées
sur
le
terrain
au
cours
de
cette
étude
(tableaux
19
et
20)
en
rapport
avec
les
résultats
des
études
antérieures
(Gladima,
1992)
nous
ont
permis
de
chiffrer
la
consommation en eau des niayes à environ 45 m3/ha/j.
Secteur
nbre de
nombre d'hectares exploités par espéce de CU lture
1
groupements
pomme
choux
oignon
carotte
tomate
navet
patate
de terre
douce
1
Mboro 1
4
14
8,5
8,5
3,5
5,5
2,5
-
Mboro 2
5
5,5
5,5
5,5
1,5
3
1
-
Lompou l
5
1,08
5,92
2,97
5,15
5,25
8,5
4,45
Sao
9
12
18,5
15
18,17
12
10,15
-
Fass Baye
5
28,5
5,25
17,5
27,25
2,5
7
-
B.Gueye
2
5,5
9
5,5
-
1,5
-
-
Diogo
5
12
5,9
Il,5
2,4
8,5
2,8
-
1
1
Total
37
79,58
50,57
57,47
55,97
39,25
31,97
4,46
1
Il
Tableau
19:
superficie
exploitée
par
espèce
de
culture
(Bodian;
thèse in prép)

81
porrrne de
choux
oignon
carotte
tomate
nacet
patate
terre
douce
Superficie (ha)
79,58
67,47
63,9
60,47
39,25
31,75
4,46
3
péri ode de semi e (m /j)
4642
3912
3727
3527
2289
1852
260
3/j)
à 21 jours (m
13926
11807
11182
10582
6868
5556
780
3/j)
à 45 jours (m
9947
8433
7987
7558
4906
3968
557
3
total
(m /j)
28516
24153
22897
21558
14054
11377
11810
3
total général
(m /j)
134488
Tableau
20:
volume
extrait
par
espèce
de
culture
(Bodian;
thèse in prép.)
V.4.2 -
zones irriguées
Il
s'agit des
périmètres
irrigués
dans
les
régions de Diourbel
et
Louga.
Région de Diourbel:
-
CNRA de Bambey:
600 m3/ j depuis 1978
-
ENCR de Bambey:
50 m3/ j entre 1987 à 1988
130 m3 / j
à partir de 1989
Région de Louga:
-
SODEVA: 140 m3/ j
depuis Décembre 1990
-
Résidence Djily Mbaye:
1400 m3/ j
depuis 1979
SERPA:
4550
m3/j
entre
Novembre
1983
et
Juillet 1989
-
Village de Nguer Nguer:
52 m / j
depuis 1991
Village
de
Toundou
Diop:
64
m3 / j
depuis
1991 .
..

82
V.4.3 -
prélèvements pastoraux
Les chiffres ci après indiquent la situation de l'effectif du cheptel
en 1992. Nous reprenons ici le terme UBT (Unité de Bétail Tropical)
(Bilan diagnostic
des
ressources
en
eau du
Sénégal" 1
1994)
pour
estimer la consommation du cheptel
(tableau 21):
L'UBT est calculé selon les normes suivantes:
1 bovin
=
0,85 UBT
1 ovin
= 0,11 UBT
1 caprin =
0,07 UBT
autres
= 10 % du cheptel ruminant
Loca lité
nbre d'UBT
1
Consorrma t i on
en m3/ j
Louga
104454
2611
Kébémer
89937
2248
Diourbel
47872
1196
Bambey
42285
1057
Thiès
37144
928
T;vaouane
30990
774
tableau 21: prélèvements pastoraux estimés


83
VI -
SPATIALISATION DES DONNEES D'ENTREE DU MODELE
VI.l -
Introduction
Les
modèles
numériques
sont
le
plus
souvent
utilisés
par
les
hydrogéologues pour étudier l'hydrodynamique d'une nappe soumise à
des contraintes.
La
nappe
à
modéliser est discrétisée
suivant
la
méthode des différences finies ou la méthode des éléments finis. Les
paramètres hydrodynamiques et géométriques de la nappe qui régissent
son écoulement doivent être assignés à chaque maille du domaine à
modéliser.
Cependant
seules
quelques
données
sont
disponibles
et
sont
généralement mal distribués dans l'espace - raison pour laquelle il
est
nécessaire
d'utiliser
une
méthode
d'interpolation
entre
les
points de mesure qui doit tenir compte de
l'aspect "structural" de
la variable régionalisée.
Des
techniques
de
cartographie
manuelle
et
automatique
par
ordinateur ont été développées,
mais
les méthodes
d'interpolation
telles
que
celles
de
la
distance
pondérale,
de
l'interpolation
polynomiale ou des moindres carrés utilisées ne tiennent pas compte
de la structure de la variable à étudier. De plus, ces méthodes ne
donnent aucune indication sur la précision des résultats.
La construction de variogramme pour chaque paramètre et la méthode
de
krigeage
utilisée
ont
permis
d'évaluer
les
erreurs
sur
la
représentation spatiale des données et de ce fait
réduire le temps
de calage du modèle.
L'étude
géostatistique
entrepris
dans
le
cadre
de
ce
travail
analyse essentiellement la variabili té spatiale des données de charge
hydraulique,
de conductivité hydraulique' et de profondeur du
mur.
Elle a été réalisée en utilisant le logitiel "GEOEAS" (Geostatistical

Environmental Assessment Software) mis au point par l'Agence pour la
Protection de l'Environnement des Etats Unis (US- EPA).
Avant d'aborder cette étude,
il est nécessaire de faire quelques
rappels sur des notions utilisées en géostatistique.

84
VI.2 -
Rappels de quelques notions de géostatistique
La géostatistique est née de la théorie des variables aléatoires
régionalisées proposées par Mathéron
(1965). Cette théorie est bien
adaptée
aux
problèmes
de
variabilité
spatiale
des
propriétés
des
terrains.
VI.2.! -
Variable régionalisée "V.R."
C'est
une
variable
qui
se
déploie
dans
l'espace
1,
2
ou
3
dimensions
(et/ou
dans
le
temps)
et
y
manifeste
une
certaine
structure (Mathéron,
1965).
En mathématique,
une V.H.
est une fonction f(x)
d'un point x d'une
caractéristique f du phénomène naturel étudié. On l'interprète donc
comme une réalisation d'une fonction aléatoire.
VI.2.2 -
La géostatistique
C'est
l'application
de
la
théorie
des
fonctions
aléatoires
à
l'estimation des V.H.
Sur le plan théorique,
la géostatistique a pour but d'établir
les
bases théoriques
permettant de
rendre
compte des
caractéristiques
structurales
des
phénomènes
naturels
sous
forme
mathématique
appropriée: c'est l'étude du variogramme.
Sur le plan pratique,
elle permet de fournir les moyens pratiques de
résoudre les divers phénomènes d'estimation qui se posent à partir
d'un échantillonnage fragmentaire:
c'est le krigeage.
Les
objectifs
de
la
géostatistique
sont
atteints
grace
à
deux
groupes de méthodes:
-
les méthodes transitives:
qui ne nécessitent aucune hypothèse
de
nature
probabiliste
et
à
fortiori
aucune
hypothèse
de
stationnarité;
-
la thèorie intrinséque: qui est une application de la théorie
des
fonctions
aléatoires;
on
introduit
donc
des
interprétations
probabilistes.
Le développement des calculs d'estimation optimale n'exige pas que
la fonction aléatoire soit stationnaire elle-même, mais seulement ses
accroissements. On se contentera donc de faire l'hypothèse que, pour
tout vecteur
h,
l'accroissement Z(x+h)-Z(x)
possède une
espérance
mathématique et une variance indépendante du point x:
- espérance mathématique ou moyenne mathématique
E[Z(x+h) -
Z(x)] = 0

86
Lorsque les points de mesure sont irrégulièrement espacés dans
le
plan,
on procède à
des
regroupements par
classe de distance h
et
d'angle pour calculer les accroissements quadratiques moyens.
- Etude du variogramme
Le comportement à
l'origine
traduit
la continuité
de
la variable
régionalisée. On distingue quatre (4) cas (fig.31):
- l'allure parabolique (a) qui caractérise une variable extrêmement
régulière;
l'allure
linéaire
(b)
qui
correspond
à
une
variable
moins
régulière;
-
l'effet de pépi te
(c)
qui
signifie que
la variable
est
trés
irrégulière. Deux points distincts, mais très proches, présentent
encore un écart, de variance au moins égale à l'effet de pépite;
-
l'aspect plat (d) correspond au cas aléatoire pur.
Le comportement à
l'infini:
le graphe peut croître au
fur et à
mesure qu'augmente
la distance
entre les points considérés.
Cette
croissance
traduit
la
manière
dont
se
détériore
l'information
apportée par une mesure ponctuelle quand on s'en éloigne. Le graphe
peut se stabiliser autour d'une valeur limite,
appelée palier.
La
distance à
laquelle ce palier
est atteint
est appelée
la portée.
Cette
dernière
renseigne
sur
la
zone
d'influence
d'un
point
expérimental. Aux distances supérieures à la portée, les corrélations
sont nulles.
L'examen
du
comportement
du
graphe
est
donc
particulièrement
important; car le variogramme donne une description synthétique de
la structure du phénomène étudié et permet en outre la liaison entre
cette structure et la précision avec laquelle pourront être résolus
les différents problèmes d'interpolation et d'estimation posés.
Les modèles de variogrammes couramment utilisés sont de quatre
(4)
types (fig.32):
-
les modèles où le variogramme croit avec h: ce sont les modèles
linéaires (a);
les modèles où
le variogramme
croi t
au
début
avec
h
puis
se
stabilise
en
palier.
Ce
sont
les
modèles
sphérique
(b),
exponentiel (c) et gaussien (d).

87
y(h)
y(h)
h
h
(a) Continu
( b) Dérivable
y(h)
y(h)

h
(c ) Effet de pépite
( d ) Aléatoire pur

Fig.31: Comportement à l'origine des variogrammes
(Delhomme,
1978) .
.a

88
- - -- - .~ -.-
r (h) 1. -- -
1
palier
1
.8
1
1
1
.6
1
1
1
.4
1
1
effet de pépite
.2
1
1
1
0
portée
distance
Principales caractéristiques d'un variogramme
y(h)
y(h)
1
l
------7.--
0,95
1 1
1
---r-----
-------------=-~-----
'1
"
1
1
/1
1.
1
1
,
1
1
,
1
1
t
0,5
0,5
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
o
2a
1
h
o
li
3a
h
T
( b)
~dêle sphérique
(C)
Modèle exponentiel
Ihl
h .. a
y(h) •
(i"~' - i .(1~1)3
101
1
y (h) -
101
[1- e
li
J
h>a
y(tI).
101
y( tI)
y(h)
1
-----------~---------
0,95
0,5
o
li
afJ
h
o
J
4
h
(d)
Modèle GaussIen
(Q)
l'odèle en h À :
-(lli)2
Y(h).wll-e
li
J
Y(h)_wlhI À
Fig.32: Modèles de variogramme (Delhomme,
1978)

89
VI.2.4 -
le krigeage
Le krigeage est une méthode d'interpolation linéaire.
Il consiste
à trouver la meilleure estimation d'un phénomène dont on étudie la
variable
dans
l'espace
et/ou
dans
le
temps
en
fonction
des
informations disponibles.
Dans la pratique, il revient à effectuer une pondération, c'est à
dire
à
attribuer
un
poids
(les
poids
sont
faibles
pour
des
échantillons éloignés et inversement) à chaque échantillon de manière
à
réduire
l'erreur
d'estimation
et
à produire
une
estimation
non
biaisée.
Le krigeage,
outre donne une estimation optimale,
mais il permet
aussi de quantifier la précision de cette estimation à
l'aide de la
variance de l'erreur d'estimation.
La pratique courante veut que l'on associe à toute carte krigée une
carte de variance d'estimation correspondante.
VI.3 -
Résultats et analyse
L'étude
géostatistique
a
porté
essentiellement
sur
les
trois
(3)
paramètres suivants:
-
la piézomètrie;
-
la conductivité hydraulique;
- et la profondeur du mur.
VI.3.1 -
Etude des variogrammes
VI.3.1.1
-
charge hydraulique
(h)
La nappe des sables
quaternaires et des calcaires
lutétiens
est
modélisée en régime transitoire.
La piézomètrie de juillet 1975 est
prise comme
condition initiale
et
sur
laquelle
on dispose
de
244
points de mesure (puits, piézomètre et forages et de quelques points
correspondant à
des endroits où
la mer
impose
le
potentiel de
la
nappe)
suivant une
répartition couvrant presque
la totalité
de la
zone d'étude (fig.33).
Le variogramme (fig.34)
a été estimé avec 6209 couples de points et
il montre un modèle de type sphérique sans discontinuité à l'origine,
avec un palier à 45 et une portée à 26 km.
L'absence ici d'effet de
pépite est le signe de
la régularité spatiale de la piézomètrie et
on peut utiliser les données de mesure distants de 26 km du point que
l'on veut estimer.

90
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+
+
+
:'
+
+
+
1.52
..
).....
+ +
~ .>
-740
·720
-700
Fig. 33: Distribution des points de mesure de la hauteur piézomètrique
(h)
de Juillet 1975.
50 y - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - _ ,
105
-
-
- - - - - -
- - - - - - - - _ _
1
100
1
1
1
3S
1
30
1
)-- 25
1
1
20
1
15
1
1
10
1
s
1
1
0
0
5000
10000
15000
20000
2CjO()O
30000
DISTANCE (m)
Fig.34: Variogramme calculé à partir des valeurs de h

91
VI.3.1.2 -
conductivité hydraulique (K)
Les
44
valeurs
de
K (fig. 35)
obtenues
par
essai
de
pompage
de
longue durée montrent une distribution avec un mode compris entre 0
et 4 m/h. L'expérience montre que l'on a intérêt à travailler sur une
transformée logarithmique des valeurs de K (Delhomme, 1978) car celle
ci se révèle être mieux structurée que la perméabilité elle même.
Le
variogramme
a
été
estimé· avec
679
couples
de
points
orientés
sui vant un
angle de
90 0
(+
ou
-
30 0 )
par
rapport
à
l' horizontal
(fig.35)
et
sur
une
bande
verticale
de
6
km.
Ce
choix
sur
l'orientation des couples de points est guidé par l'anisotropie du
phénomène. Il montre un modèle de type sphérique avec un palier à 3,3
et une portée à 37 km avec un effet pépite faible de 0,3 (fig.36).
On voit bien qu'on peut faire des estimations à partir des points qui
sont distants jusqu'à 37 km du point que l'on veut estimé.
VI.3.1.3 -
Profondeur du mur de l'aquifère
Le variogramme considère 123 points de mesure obtenus à partir de
la géophysique et par les forages d'eau (fig.37), et 5066 couples de
points.
Le modèle obtenu est de type sphérique avec une portée à 38,5 km et
un palier à 1100 (fig.38) sans effet pépite. La structure du mur de
l'aquifère est donc régulière et les corrélations peuvent s'effectuer
jusqu'à une distance de 38,5 km du point que l'on veut estimer.
VI.3.2 -
Validation des variogrammes et krigeage
Le programme de calcul utilisé
(GEO-EAS) permet une validation des
modèles
de
variogramme
en
réestimant
la
valeur
de
chaque
point
d'observation à partir des valeurs voisines.
Les résultats obtenus
pour les différents paramètres permettent d'apprécier la différence
entre les
valeurs réelles
et
les valeurs
réestimées à partir des
points voisins et par conséquent de valider le modèle de variogramme
et d'opérer au krigeage une fois cette différence devient minime.
Le krigeage a été effectué en utilisant à la fois les valeurs des
points
de
mesure,
les
modèles
de
variogramme
et
les
rayons
de
recherche obtenus à partir de la portée sur les variogrammes.

92
Penneabntte (mIh)
1,lIlh-~------------------:------------,
...
0,0&+
c:
o
==
!
0,00+
~ ..: ,
1.;-!---..---------.----.------.---------,----,..---r----,---.-----,------j
·740
·730
·720
·710
-700
-690
-680
-640
-630
{WIers)
Fig.35: Distribution des points de mesure de la perméabilité (K)
:»--------------------------------,
4


1
3
1
}--
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
DISTANCE (m )
Fia.36: Varioaramme calculé à partir des valeurs de K


93
1.ee.......--------.-.:...:....------------~------___,
."c--+..-.__...........
_..,_.--_._-...".-,,-,.
\\"
\\.""
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+ +
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·740
·730
-720
·110
ô
Fig. 37:
Distribution
des
points
de
mesure
de
la
co t e
(z)
du
substratum marneux
2000 . . . . - - - - - - -
--,-
1800
1600
1400

1200
l--1000
aoo
600
10000
20000
)0000
40000
50000
60000
DISTANCE (11'I)
Fig.38: Variogramme calculé à partir des valeurs de Z

94
L'estimation a été faite suivant un maillage régulier de 2 x 2 km
sur l'ensemble de la zone d'étude.
Les variances d'estimation obtenus après krigeage sont montrés sur
les figures 39,
40 et 41.
VI.3.2.1 -
Charge hydraulique
La
carte
de
variance
d'estimation
(fig.39)
sur
les
valeurs
de
charge hydraulique montre que les erreurs sont relativement faibles.
Elles sont de 4 m maximum à l'Ouest de Mékhé et de 2 m sur le reste
de la zone d'étude. Le manque de données de mesure sur l'axe du dôme
piézomètrique en est la cause.
VI.3.2.2 -
Profondeur du mur
Les
erreurs
sont
trés
faibles
du
fait
de
la
morphologie
du
substratum
qui
possède
une
certaine
structure
régulière
dans
l'espace. On peut toutefois noter quelques écarts entre les valeurs
estimées et celles mesurées au Sud et à
l'Est du secteur
(fig.40).
Ces écarts doivent certainement provenir des affaissements brusques
du substratum dus aux failles qui ont été mises en évidence par la
géophysique et qui certainement créent un écart notable de données
entre deux points trés voisins, et de l'absence totale de données de
mesure au Sud-Est du secteur (fig.37).
VI.3.2.3 -
Conductivité hydraulique
Les
erreurs
d'estimation
sont
plus
grandes
(fig.41)
pour
ce
paramétre comparées à celles obtenues avec la charge hydraulique et
la profondeur du substratum de l'aquifère. Elles sont de 1 a 2,5 m/h
au
niveau
des
zones
qui
entourent
la
zone
axiale
de
fortes
perméabilités où les valeurs mesurées sont de l'ordre de 0,1 à
0,3
m/h.
Au
Sud Est
du secteur dans
la zone
des marno-calcaires,
les
estimations sont médriocres;
la variance d'estimation de 1,5 à 2 m/h
est très supérieure au valeurs réelles mesurées
(0,07 à 0,003 m/h).
Ces erreurs peuvent provenir:
-
des
valeurs
de perméabilité
trés
différentes d'un
point
à
un
autre au
niveau des
zones de
contact sable/calcaire et
marno-
calcaire/calcaire
mais
aussi
à
l'intérieur
même
des
sables
quaternaires;

95
~\\G
0
10
20
30km
1
1
1
1
0
<)0
Q
0
1616000
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QC

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c-
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e
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1514000
-722000
-701000
-680000
-659000
-638000
~
courbe d'égale variance d'estimation
Fig.39: Carte de variance d'estimation de h

96
20
1
1616000
~
:::>
ct
1582000
~
-c
-J
~
~
:z:
-c
uJ
15YOOO
'-'
0
1514000
-722000
-701000
-680000
-659000
-638000
~
courbe d'égale variance d'estimation
Fig.40:
Carte de variance d'estimation de Z

97
,\\00
1616000
u.J
:::>
1582000
0
VI
...:
V'l
.,..:
1-
z:
-c
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1-
-<
z
lJ'l
154&000
...:
-c
uJ
u
0
~
1514000
-722000
-701000
-680000
-659000
-638000
~ courbe d'égale variance d'estimation
Fig.41: Carte de variance d'estimation de K

98
- aussi du faible nombre (44) de points de mesure pour un
ensemble aussi vaste que la zone du système aquifère de la moitié
nord-occidentale du Sénégal.
Ce qui fait que ceux ci sont éloignés
les uns des autres,
et dès fois sur une distance supérieure à celle
de la portée (37km) suivant la direction Nord-Sud (voir variogramme
de K) au delà de laquelle toute estimation est invraisemblable.
VI.3.3 -
Cartes isovaleurs
Les
figures
42,
43
et
44
montrent
les
cartes
isovaleurs
de
la
perméabilité,
de
la
charge
hydraulique
et
de
la
profondeur
du
substratum de l'aquifère.
Ces cartes en courbes
isovaleurs ont été
obtenues par krigeage sur un maillage régulier de
2 X 2 km étendu sur l'ensemble de la zone.
Egalement des
cartes
"numériques"
ont
été
obtenues
à
partir
des
fichiers ".grid" et celles ci nous ont permis d'attribuer à chaque
maille une valeur d'entrée.
VI.4 -
Conclusion sur la géostatistique
L'étude
géostatistique
nous
a
permis
d' analyser
la
variabilité
spatiale
des
paramètres
d'écoulement
de
la
nappe
et
surtout
d'apprécier la fiabilité des estimations sur les valeurs d'entrée du
modèle numérique (cf 3ème partie).
La
construction
de
variogramme
et
les
erreurs
d'estimation
par
krigeage pour chaque paramètre dégage deux (2) faits:
la
piézomètrie
et
la
profondeur
du
substratum
marneux
de
l'aquifère présentent une structure régulière sur presque la totalité
de la zone d'étude;
la
conductivité
hydraulique
présente
encore
des
erreurs
d'estimation
plus
importantes
et
de
ce
fait
sera
beaucoup
plus
sujette à des modifications lors de la phase de calage du modèle.
Disposant ainsi d'un indicateur de précision de
la piézomètrie sur
les
différentes
mailles
du
système,
on
peut
utiliser
cette
information pour bâtir un
critère objectif d'adéquation entre
les
piézomètries calculée et mesurée lors de la calibration.

99
1650000
~\\
20
1
1616000
u.J
::J
d
1582000
1-
:z:
~
....J
1-
-c
1548000
:z:
-<
u
o
1514000
-722000
-701000
-680000
-659000
-638000
~
courbe d'égale valeur de K
Fig.42: Carte des courbes isovaleurs de K

100
~ 1650000
\\
1616000

:::>
d
1582000
~
:z:
«
~
~
-c
1548000
1514000
-722000
-701000
-680000
- 659000
-638000
~
courbe d'égal niveau piézomètrique
Fig.43:
Carte des courbes isovaleurs de h

101
1616000
1582000
1548000
1514000
.... 722000
.... 701 000
-680000
-659<XXl
- 63 8000
---r
courbe d'égale côte du substratum
Fig.44: Carte des courbes isovaleurs de Z

102
VI.5
Spatialisation
des
autres
paramètres
d'entrée
du
modèle
I l s ' agi t
ici
principalement
des
paramètres
non
distribués
par
krigeage.
VI.4.1 -
L'infiltration
Dans le chapitre IV, nous avions évoqué la difficulté d'évaluer le
taux réel d'infiltration et de distribuer spatialement les quelques
données ponctuelles sur l'ensemble de
la zone d'étude.
Dans ce qui
va suivre,
nous allons procéder à une distribution par zonation des
données
connues
sur
l'ensemble
des
mailles
du
système.
Cette
distribution tient compte:
- de la fluctuation saisonnière de la nappe;
- de la profondeur de l'eau par rapport au sol;
- et de la forme de la surface piézomètrique.
VI.4.2 -
Les prélèvements
Les
prélèvements
au
niveau
des
forages
pour
l'A.E.P.
(Approvisionnement en Eau potable) des centres urbains, de même que
les prélèvements agricoles dans
les niayes sont
assez bien connus
depuis 1975. Par contre les prélèvements pour la consommation rurale
ont été estimés à partir des données sur la population.
Par rapport aux faibles débits extraits des puits villageois pour la
consommation
rurale
et
dans
le
but
de
simplifier
notre
fichier
d'entrée sur les prélèvements,
nous avons opéré à des regroupements
de plusieurs communautés rurales.
VI.4.3 -
Les coefficients d'emmagasinement
Les coefficients d' emmagasinement obtenus lors des pompages d'essai
sont trop incertaines pour les introduire dans le modèle. Nous avons
repris les valeurs des modèles antérieurs qui sont de 10% pour les
sables quaternaires et de 6% pour les calcaires et marno-calcaires
(BRGM,
1987; Pernel et Gageonnet,
1992).

103
VII - CONCLUSION
La caractérisation ou le choix du modèle le plus apte à représenter
le
système
aquifère
étudié
consiste
d'abord
à
rassembler
et
à
analyser l'ensemble des données disponibles obtenues soit lors des
campagnes sur le terrain soit à partir de
la littérature. Dans
les
chapitres qui ont précédé, nous les avons repris et analysé suivant
des hypothèses objectives en vue de leur utilisation éventuelle dans
le modèle.
Ces données sont très ponctuelles et peu nombreuses,
il faut les
présenter
sous
la
forme
la
mieux
adaptée
à
l'usage
des
modèles.
LI étude
géostatistique
nous
a
permis
de
représenter
spatialement
certains paramètres avec une grande précision dans tout le système
hydraulique étudié.
Par
contre,
le
coefficient d'emmagasinnement,
l'infiltration
et
les
prélèvements
ne
sont
pas
distribués
par
krigeage
et
nous
les
avons
présentés
respectivement
suivant
différentes
zones
géographiques
et
suivant
des
mailles
de
prélèvement.
Cette analyse des données va nous guider sur notre
stratégie de
modélisation de la nappe du littoral Nord, c'est à dire le type de
modèle à utiliser et ses caractéristiques: c'est la description du
modèle mis en oeuvre.

Partie III :
MODELISATION HYDRODYNAMIQUE DU
SYSTEME AQUIFERE. SIMILATION D'UN
ACCROISSEMENT DE PRELEVEMENT POUR
L'APPROVISIONNEMENT EN EAU DE DAKAR

..
...

104
l
-
PRINCIPE DES MODELES MAILLES
1.1 -
L'équation du mouvement
La loi de Darcy et le principe de conservation de masse permettent
d'établir l'équation aux dérivées partielles du mouvement d'une nappe
libre, qui s'écrit:
divergence ([<.Vh) -Ss ~~ -a
K est la perméabilité
h est la charge hydraulique
S
est le coefficient d'emmagasinement spécifique
5
q est le débit pompé ou injecté par unité de surface
c'est l'équation de la diffusivité qui peut s'écrire dans le cas d'un
écoulement tridimentionnel:
--È- (K ah) + ~ (K ah) + ~ (K ah) - s (~) + '\\
ax
x à»:
ay Yay
az
z az
S
oC
où K , K et K sont les perméabilités suivant les directions x, y et
x
y
Z
z en cas d'anisotropie définie en tout point x,
y,
z du domaine.
Cette équation admet une solution unique si on fixe les conditions
initiales en h et les conditions aux
limites du domaine.
Résoudre
cette équation, c'est rechercher la fonction h inconnue à l'intérieur
du domaine représentant
l'aquifère à
étudier:
on parle également
d'intégration de l'équation aux dérivées partielles.
1.2
Résolution
numérique
par
la
méthode
des
différences
finies
Si on considère un volume de terrain délimi té verticalement par les
plans
21
(cote
du
mur)
et
22
(cote
du
toit),
l'équation
de
diffusivité par intégration devient:

105
En admettant que Z
et Z
varient peu en fonction de x et y, on a:
l
2
Le troisième terme
s'intègre facilement en:
D'après la loi de Darcy,
le dernier terme de l'équation représente
la somme algébrique des débits entrant et sortant de l'aquifère:
Qg = débit de drainance par
le bas
QH = débit de drainance par le haut
Les autres termes de l'équation générale représentent:

106
T
et T
sont les transmissivités suivant le plan xy
x
y
S et Q sont le coefficient d'emmagasinement et la somme des débits
prélevés ou injectés.
L'équation précédente devient après intégration:
On montre mathématiquement que l'équation de diffusivité possède une
solution unique lorsqu'on connait:
-
le domaine d'intégration qui correspond au domaine d'étude;
-
les conditions aux limites (potentiel imposé ou flux imposé);
-
les conditions initiales sur tout le domaine d'étude.

107
Dans le cas de régime permanent;
s'annule
et la solution devient encore plus simple
Si
l'on
découpe
la
nappe
à
étudier à
l'aide
d'un
réseau
de
n
mailles carrées de côtés a,
l'inconnue sera non plus la valeur de h
en tout point (x,y) de l'espace à modéliser, mais une approximation
H
(valeur
aux
noeuds
du
réseau)
qui
soit
une
représentation
suffisamment fine de h étant donné la précision requise.
Soit T,
la transmissivité entre les points C et W,
etc .. , et que
w
l'on passe aux différences finies
(fig.45):
y
x
N. - -
------- ---t
)
3
a
1
W..
---~
1

2 E. - -
'4
S'
Fig.45:
Principe de la méthode des différences finies

108
a
aH
H -H
H -H
1
- ( T - )
-(T
E
c_T
C
w)._
àx
x ax 2, 1
E
a
W
a
a
a
aH
H -H
H -H
1
- ( T - )
-(T
N
c_T
C
s)._
ay
yay 3,4
N
a
S
a
a
d'où
Le terme a 2q représente le débit total Qc échangé par la maille C avec
les mailles environnantes.
On pourra
écrire
autant
d'équations
de
ce
type
qu'il
existe
de
mailles où H est inconnu.
si m est le nombre de ces mailles, on aura
un système linéaire en Hf de m équations à m inconnues. Ce problème
possède ainsi une solution unique.
Dans le cas de régime transitoire,
la charge évolue avec le temps
et l'équation du mouvement s'écrit:
La résolution des systèmes d'équations fait appel généralement à deux
types de méthodes
(dont nous ne donnerons pas
ici
les détail):
la
méthode directe et la méthode itérative. Mais les méthodes itératives
sont plus spécialement adaptées
aux types de matrices
rencontrées
dans les écoulements en milieu poreux.

109
1.3 -
Présentation du programme MODFLOW
En vue de prédire le comportement de la nappe du littoral nord du
Sénégal
soumise
aux
mêmes
ou
à
de
nouvelles
contraintes
d'exploitation, nous avons utilisé le programme MODFLOW développé par
le USGS défini pour simuler des écoulements souterrains à deux ou
trois dimensions.
Du fait de son utilisation très répandue, nous nous limiterons dans
ce présent chapitre à une description très sommaire de ce programme.
Pour des détails supplémentaires, le lecteur pourra se reporter à la
référence suivante:
Mcdonald M.G.
et Harbaugh A.W (1988)
Ce
modèle
a
été
élaboré
a
partir
d'un
modèle
conceptuel
de
la
forme:
il peut s'appliquer aussi bien dans le cas de nappe captive,
libre
ou
d'aquifères
multicouches
soumis
à
un
régime
permanent
ou
transitoire.
Le
programme
est
écrit
en
FORTRAN
77
et
utilise
la
méthode
de
résolution numérique par différences
finies
au centre des
mailles
carrées
ou
rectangulaires.
Il
a
surtout
l'avantage
d'offrir
à
l'utilisateur plusieurs options totalement indépendantes les unes des
autres et même de permettre à ce dernier. l 'option de créer un ou des
modules
supplémentaires
suivant
la
particularité
du
problème
d'écoulement à étudier.
Le programme est structuré ainsi en:
- modules de base qui sont:
- module BAS définit le modèle conceptuel et les conditions aux
limites;
module
BCF
contient
les
perméabilités,transmissivités,
coefficients d'emmagasinnement et la côte du mur de l'aquifère;
- module S1P ou SOR qui fait les calculs par itération;

110
modules
optionnels
qui
sont
utilisés
suivant
les
types
d'aquifères:
- module WEL permet de simuler les pompages ou injection;
- module DRN permet de simuler l'effet de drain;
- module RIV simule les rivières;
- module EVT simule l'évaporation;
-
module
GHB permet dans
le
cas
d'absence
de
conditions
aux
limites
naturelles
de
fixer
des
conditions
aux
limites
éloignées de la région étudiée;
- module RCH simule la recharge de la nappe;
- module OC permet de contrôler les données de sorties (résultats
de simulations).

111
II - CONCEPTION ET CONSTRUCTION DU MODELE DU SYSTEME AQUIFERE DE LA
MOITIE NORD DU SENEGAL
II.1
Construction
du
modèle:
Structure
et
conditions
aux
limites
La première partie du mémoire traite la synthèse hydrogéologique
du système
aquifère
de
la moi tié nord-occidentale du
Sénégal.
Il
convient
ic i
non pas
de
reprendre
cet te partie,
mais
de
relater
quelques points saillants nous permettant de bien concevoir un modèle
appliqué à ce système. Ces points peuvent se résumer comme suit:
-
les nappes des
sables quaternaires et des calcaires
lutétiens
reposent directement sur un substratum marneux imperméable d'allure
irrégulière qui constitue la limite inférieure du système;
-
les nappes des
sables quaternaires et des calcaires
lutétiens
sont supposées
continues
du
point de
vue
hydrodynamique.
Aucune
barrière géologique,
tectonique ou sédimentologique entre ces deux
nappes n'a été mise en évidence.
- Les formations marno-calcaires et calcaires éocènes du Sud-Est
de la zone par contre ne montrent pas une continuité hydrogéologique
et
hydrodynamique
avec
les
sables
quaternaires
et
calcaires
lutétiens.
Pour
les
besoins
du
modèle
et
notamment
pour
l'établissement des conditions aux limites à l'Est et au Sud Est du
système,
elles
constituent un pis
aller pour
repousser
loin
les
limites du modèle;
~
la
couche
argileuse
se
présente
sous
forme
de
lentilles
généralement
intercalées
entre
les
calcaires
lutétiens
et
le
Continental
terminal,
et
aussi
dans
les
sables
quaternaires
à
l'Ouest. Elle permet au système d'être localement captif;
- L'écoulement du système aquifère se fait du dôme piézomètrique
suivant
une
pente
plus
ou
moins
régulière
vers
les
zones
de
piézomètrie plus basse;
il fait ressortir des zones éxutoires (vers
la mer à
l'Ouest et à
l'Est dans les marno-calcaires) et des zones
de venue
d'eau
(au
Nord
et au
Nord
Est de
la
région).
Mais
la
singularité de
ces
limites
est
la
remarquable
stabilité de
leur
charge
piézomètrique
malgré
les
contraintes
climatiques
et
d'exploitation;

112
- Par contre à l'endroit du dôme,
on observe une ligne de partage
des eaux sur toute la limite Sud du secteur étudié qui continue à se
maintenir toujours à la même position;
- l'affaissement de la piézomètrie du système aquifère est continu
depuis 1964, mais i l est beaucoup plus manifeste à partir de 1975.
Au vue de ces considérations, le système hydraulique à simuler sera
donc
caractérisé
comme
un
nappe
monocouche
libre
en
régime
transitoire, à écoulement bidimensionnel linéaire avec hypothèse de
Dupuit, pouvant présenter localement un biseau salé et un phénomène
de débordement au niveau des niayes.
La
nature
de
ces
conditions
aux
limites
et
le
mode
de
fonctionnement de ce système sont assez évidents; i l y aura trois (3)
types de conditions aux limites (fig.46):
- deux types de limite à potentiel imposé:
une limite à potentiel zéro imposé le long de la côte océanique
à l'Ouest;
une limite à potentiel imposé et différencié de zéro au Nord,
au Nord-Est et Est du système;
une limite à
flux
nul
imposé sur toute
la partie Sud-Ouest du
système sauf à l'extrême vers
l'Est où on impose un potentiel
zéro.
Au regard des types de conditions aux limites et de la morphologie
de la piézomètrie, on peut conclure que le principal flux entrant est
constitué par l'infiltration des eaux de pluie et le principal flux
sortant est l'océan.
II.2 - Choix du maillage
Les limites du système hydraulique,
telles que nous venons de les
décrire,
définissent
un
réservoir
de
8650
km2
de
superficie.
Le
maillage de discrétisation a été orienté parallélement au carroyage
LAMBERT, ce qui a impliqué la rotation de la ligne océanique vers la
verticale (fig.46) et a facilité ainsi le repérage sur les sorties
du modèle.

113
N° COLONNE
1
10
20
40
10
20
30
o
0
0
0
0
40 ~
!S '6
0" ..
0
'tS ••
50
60
1
-738 -734 -730 -726 -722 -718 -714 -71 0 -706 -702 -ô98 ~ -690 -686 -682 -678 -674 -670 -666 -662 -658 -654 -650 -646 -642 -638
-~~~~~~~~~~~~~~~~~
Conditions aux limites:
~
potentiel

zéro imposé
potentiel
cm
différencié de zéro imposé
Qil3
flux nul
. -,
Fig.46: Modèle conceptuel et maillage de la zone d'étude

114
Si l'on veut que le modèle soit représentatif:
- de la forte densité de l'information hydrogéoloqique
disponible;
- de la faible diffusivité de la nappe;
- et de la précision désirée sur les rabattements aux forages que
l'on aura à simuler;
des mailles de superficie élevée ne pourraient satisfaire toutes ces
conditions. Une discrétisation selon des mailles carrées de 2 km de
côté (fig.46) semble bien s'adapter à la densité des points de mesure
dans
le
système
hydraulique.
Nous
avons
opté
pour
un
maillage
régulier
sur
l'ensemble
de
la
zone
ceci
nous
a
évité
des
complications sur l'établissement des fichiers d'entrée et de sortie
et aussi sur la cartographie des résultats.
Le modèle ainsi concu comprend 2162 mailles utiles
(mailles de calcul et mailles de frontières),
au centre desquelles
est calculée la hauteur piézomètrique à chaque simulation.

115
III -
CALAGE EN REGIME PERMANENT
III -
Choix d'un état stationnaire de référence
La simulation du comportement du réservoir dans des conditions de
régime permanent implique l'existence d'un état connu du système dans
lequel il y aurait à la fois stabilité des débits entrant et sortant
et stabilité des hauteurs piézomètriques.
L'évolution
de
la
piézomètrie
du
système
aquifère
montre
(cf.
Partie 1) une baisse continue depuis 1965 (année où l'on disposait
des premières données représentatives de la piézomètrie de la nappe) .
Au cours de la période 1965 - 1975, cette baisse était de très faible
amplitude du fait des sollicitations peu importantes de la nappe. Le
niveau piézomètrique du système était relativement stable comparé à
la période qui a suivi où le développement de l'activité industrielle
dans
la
région
et
les
forages
d'A. E. P.
de Dakar ont pu
tiré
des
débits importants et ont pour conséquence un affaissemnt important
de la nappe.
Nous avons choisi la carte piézomètrique établie en Juillet 1975
(où le réseau de mesure est très dense)
comme état devant servir de
référence au calage en régime permanent.
111.2 -
Données d'entrée
Elles sont représentées par les valeurs de:
- conditions aux limites du système (flux nul et potentiel imposé);
- charge hydraulique initiale à l'intérieur du système et charge
aux limites à potentiel imposé;
- perméabilité;
- côte du substratum marneux;
- d'infiltration.
Ces différents paramètres devront être affichés au niveau de chaque
maille du système.
111.2.1 -
Hauteurs piézomètriques
Les hauteurs piézomètriques de Juillet 1975 sont les données
les
plus connues. Une bonne répartition des mesures a été obtenue grace
à
un réseau
de 242 points
et
le krigeage
a permis une
estimation
optimale des hauteurs piézomètriques en dehors des points de mesure
ainsi que la précision de cette estimation.

116
Les figures 43 et 39 représentent la carte piézomètrique obtenue par
krigeage et la cartes de variance d'estimation tracées à partir des
valeurs calculées aux noeuds d'une grille régulière de 2 km de côté.
Cette grille comme on le remarque se superpose au maillage du modèle.
Disposant ainsi d'un indicateur de la précision sur la piézomètrie
en chacune des mailles, on utilise cette information pour définir un
critère objectif d'adéquation au calage.
L'écart de calage que l'on
définit comme
la différence entre
la piézomètrie
calculée sur une
maille
par
le
modèle
et
celle
obtenue
par
krigeage,
doit
être
compatible avec la fourchette de l'incertitude donnée par le krigeage
de cette maille.
Le passage au calage permet de localiser immédiatement les zones où
subsiste un problème.
111.2.2 -
Perméabilités
Dans le système étudié, la couverture par les données obtenues par
essais hydrodynamiques est très lâche, seules 44 valeurs ponctuelles
sont disponibles.
L'étude
géostatistique
a
permis
de
représenter
l'ensemble de l'aquifère,
mais
les erreurs d'estimation sont plus
importantes
que
celles
des
autres
paramètres.
Elles
sont
particulièrement
localisées
au
niveau
des
zones
de
contact entre
aquifères et aussi au
niveau
des zones
dépourvues de
mesure.
Ces
valeurs devront être ajustées au cours de la phase de calage et ceci
dans la limite des ordres de grandeur établis.
111.2.3 -
Côtes du mur
L'altitude du substratum marneux comme la piézomètri~ présente une
structure régulière visible sur son variogramme.
Les
quelques
écarts
d'estimation
élevés
sont
localisés
essentiellement dans le secteur Sud-Est où on a une absence totale
de données de mesure et aussi à l'endroit des failles décelées par
la géophysique. Ce sont les valeurs au niveau de ces zones qui seront
ajustées lors de la phase de calage.
Au Sud-Est de la zone dans la formation des marno-calcaires, nous
avons dû abaisser la côte du mur de la nappe car celle ci se trouvait
à un altitude supérieur au niveau piézomètrique de la nappe.

117
111.2.4 -
Infiltration
L'infiltration par
les eaux de pluie s'est avérée
la principale
source d'alimentation de la nappe. Cet apport sera simulé en imposant
des débits d'injection en chacune des mailles du système.
C'est le paramètre le plus
incertain parmi les données d'entrée et
de fait serait l'un des plus ajusté lors de la calibration.
111.3
Ajustement
du
modèle
sur
l'état
piézomètrique
de
Juillet 1975
Ce système hydraulique constitue un système assez
typique où les
données
d'entrée
permettent
d'envisager
une
phase
de
calage
présentant de bonnes chances de succès. En effet, la majorité de ses
données d'entrée sont très bien connues grace à la géostatistique,
seules
les
données
sur
l'infiltration
soufrent d'une
incertitude
relativement importante.
Le calage du modèle en régime permanent a nécessité un très grand
nombre
de
simulations.
Nous
nous
bornerons
à
présenter
les
principales étapes de l'ajustement en commençant par celles qui nous
ont semblé les plus évidentes.
111.3.1
Ajustement
des
paramètres
distribués
par
krigeage
Nous nous sommes efforcés d'ajuster le moins possible les valeurs
de hauteur piézomètrique et de côte du mur de la nappe. Ce choix est
particulièrement guidé par l'étude géostatistique de ces paramètres.
En effet,
ces valeurs
krigées présentent des erreurs~d'estimation
très faibles à
l'exception des
zones de failles pour le mur et de
dépression piézomètrique au niveau de Gawane pour la piézomètrie.
Par
contre
les
valeurs
de
perméabilité
seront
beaucoup
plus
sujettes
à
des
modifications.
La
distribution
des
valeurs
de
perméabilité montre une anisotropie dans la direction Ouest-Est. En
effet,
deux
points
de
mesure
très
voisins
sur
cette
direction
présentent une grande différence de valeurs qui peut aller jusqu'à
un ordre de grandeur multiple de la à 20. Dans ces cas, nous avons
ramené ces valeurs
surestimées de
K au
niveau des
flancs du
dôme
piézomètrique à 0,1 -
0,2 m/h maximum.

118
Au Sud,
dans la zone des marno-calcaires, nous avons diminué les
valeurs de K et nous les avons distribué en prenant la moyenne des
quelques
valeurs
ponctuelles
des
forages
se
trouvant
dans
ces
formations.
A la limite Est du système,
les perméabilités ont été
diminuées afin de réduire les apports d'eau vers celui-ci.
111.3.2
Débits
d'alimentation
par
infiltration
de
la
pluie
Nous avons tenté d'abord de simuler des taux d'infiltration (20 à
60 mm/an) obtenus avec les méthodes "classiques" (cf. Partie II). Ces
taux se sont avérés trop élevés puisqu'ils donnent une piézomètrie
totalement
aberrante
dépassant
même
200
m
de
côte.
Dans
ces
conditions,
il faut chercher une solution qui
soit cohérente avec
toutes les données objectives disponibles.
L'idée de base qui nous
a
permis
cette
démarche
peut
se
résumer
comme
suit:
on
fixera
arbitrairement
l'infiltration
qui
est
la
principale
source
d'alimentation (les débits entrants par les
limites étant faibles)
du modèle à un taux le plus probable pour générer une piézomètrie
grossièrement proche de celle mesurée et qui soit
aussi cohérente
avec
les
autres
paramètres
connus
avec
précision.
Ces
débits
représentent les débits d'échange
entre la nappe et
l'atmosphère.
Ainsi,
le
problème
de
la
répartition
spatiale
et
temporelle
de
l' infil tration
trouve
sa
solution
par
la
méthode
de
simulations
numériques. Cette méthode consiste à fixer les conditions aux limites
du système et à introduire au niveau de chaque maille du modèle les
données
hydrodynamiques,
géométriques
et
des
données
sur
les
excitations du système (pompage, infiltration), puis de calculer par
le modèle les sorties correspondant aux excitations de référence, et
à comparer ces sorties réelles observées dans
les mê~ès conditions
(Bonnet, 1982).
Au
vue
de
cette
analyse
et
des
premiers
résultats
obtenus
(piézomètrie
dépassant
200
m),
nous
avons
ramené
les
taux
d'infiltration jusqu'à 5 mm/an en ne l'appliquant que dans les zones
qui montrent des fluctuations piézomètriques saisonnières. Ces zones
sont localisées essentiellement sur la moitié Ouest et Sud du système
hydraulique étudié.
Nous avons
remarqué que ces valeurs ressortent
déjà la
forme du
dôme piézomètrique,
mais
il subsiste
encore des
écarts par rapport
à
la piézomètrie mesurée
sur l'axe
du dôme et
aussi à l'Est dans la zone des calcaires. Nous avons dû diminuer très
faiblement ces taux à 4,5 mm/an et même imposer des valeurs négatives
à l'extrême Nord et à l'Est du système.

119
Ces valeurs négatives correspondent à la somme des débits échangés
(évaporation + infiltration) et elles peuvent atteindre -15 mm/an au
niveau des dépressions piézomètriques.
On voit bien que les méthodes dites "classiques" de bilan hydrique
surévaluent
les
taux d' infil tration dans
les
nappes.
Les
faibles
valeurs de ° à 5 mm/ retenues après calibration par la méthode de
simulation
sont
en
parfait
accord
avec
les
résultats
ponctuels
obtenus par la méthode géochimique et le pic du tritium (Gaye, 1990;
Aranyossy et Gaye,
1992) et par la méthode de bilan par fonction de
production (Dieng,
1987).
III.4 - Validité de l'ajustement
Au
terme
du
calage,
le
modèle
obtenu
s'avère
tout
à
fait
représentatif du
comportement moyen de
la
nappe
c' est à
dire
sa
piézomètrie et ses débits.
La comparaison des piézomètries calculée et mesurée illustrée par
la
figure
47
montre
une
superposition
acceptable
des
izopièzes
calculées
et
mesurées
et
une
reproduction
correcte
du
dôme
piézomètrique au Sud-Ouest et du creux piézomètrique au Sud-Est.
Les
écarts
de
calage entre
les
deux
sont
réduits
et
dépassent
rarement les 2 m (tableau 22) qui correspondent à peu près à la marge
d'incertitude sur le krigeage opéré sur les mesures ponctuelles de
la piézomètrie. De ce point de vue,
l'accord est excellent.
La corrélation entre charges calculées et mesurées (fig.~) se situe
sur une droite de régression linéaire de la forme:
..
y
= 0,89 X + 0,85
.. avec X: charge mésurée;
Y: charge calculée;
0,89 et 0,85 sont les coefficients de la droite;
..
et le coefficient de corrélation linéaire est de R = 0,97 .
..

120
Fig.47: Validation de la calibration du reglme permanent de 1975
(comparaison entre les piézométries mesurée et calculée)
10
20
1
1
LOUGA
1616000
LU
::>
C5
~
z:
1582000
-c
/
-'
{
~
\\
oC(
z:
1548000
oC(

u
o

1514000
-722000
-701000
-680000
-659000
-638000
-
-
-
- -
CHARGE MESUREE
CHARGE
CALCULEE

121
Piézomètre de référence
Maille [R - CJ
NP mesuré
NP calculé
Tawa Fall
[42 - 8]
17,5
16,1
Siwal
[40 -14J
15,4
13,2
Boundou Gniva
[31 - 7J
11,9
10,7
Nguer Nguer
[33 - 11 J
11 ,6
11 ,4
Na ïl ou
[50 - 4J
10,0
10,8
Kad Peulh
[39 -
15 J
9,2
10, 1
Darou Diop
[26 - 13 J
6,0
7,0
Ndeun
[55 - 4J
5,9
6,6
Bendiouga
[25 - 4]
3,5
3,9
Ngalik
[37 - 27J
3,4
2,7
Ndat Fa 11
[29 - 21 J
3,2
3,6
Bangoye
[25 - 25J
2,9
2,9
Guéoul
[22 - 18J
2,7
3,0
Santhiou Mbenguène
[19 - 12 J
2,5
3,2
Keur Koura
[18 - 3J
1,2
1,2
Niakhal
[14 - 15J
1,0
1,3
Santhi ou Mé ri na
[5 -
11 J
0,4
0,1
1
Mouri l
[13 - 4J
-0 ,3
0,3
"il
Tableau 22:
comparaison
des piézomètries
calculée et mesurée
sur
quelques piézomètres de référence

122
18
16
Y = O.89X +~. 5
14

12
Q.l
Q.l
"5


0
10

ai
0
Q.l
8
~ro

.c

0
6
4
2
III
0

-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
charge mesuree
Fig.48: Validation de la caligration du reglme permanent
(corrélation
entre
les
hauteurs
piézomètriq~s
mesurée
et
calculée au niveau des piézomètres témoins)

123
La
différence
entre
entre
piézomètrie
mesurée
et
piézomètrie
calculée
permet
aussi
de
quantifier
l'erreur
moyenne
sur
la
calibration. Trois paramètres peuvent exprimer cette différence;
il
s'agit de:
-
l'erreur moyenne ME
(Mean error)
qui est
la différence moyenne
entre les charges mesurées
(hm)
et calculées
(hs):
1 n
ME- - " (h - h )
n~
m
S
i
.1-1
ME = -0,07 m
-
l'erreur moyenne absolue MAE
(Mean absolute error)
qui
est la
différence
moyenne
absolue
entre
charges
mesurées
et
charges
calculées:
1 n
MAE- - ~ 1(h - h) 1
n
m
S
i
-1
MAE = D,57 m
la déviation standard SD (Standard Deviation) qui est la moyenne
des carrés des différences entre charges mesurées et calculées:
SD=
SD = 0.64 m
Ces valeurs d'erreur obtenues
sont acceptables dans
l'ensemble
et
peuvent être utilisées comme critère pour une bonne calibration.

124
111.5 -
Bilan en eau calculé après ajustement
Le programme MODFLOW donne à la fin de chaque simulation un bilan
en eau du système calculé à partir des paramètres hydrodynamiques,
des apports et des sorties d'eau par les limites pour maintenir les
conditions de charge imposée, et des débits entrant et sortant.
Le bilan global de la nappe en Juillet 1975 s'établit comme suit:
ENTREES
-
Infiltration de l'eau de pluie:
117.460 m3/ j
- Apport aux limites du système:
9.265 m3/ j
-
Emmagasinnement:
o m3/ j
- TOTAL ENTREES:
126.720 m3/ j
SORTIES
- Décharge:
63.696 m3/ j
- Sorties par les limites:
62.887 m3/ j
- Emmagasinnement:
O m3/ j
-
TOTAL SORTIES:
126.580 m3/ j
La décharge
de
la nappe
regroupe
ici plusieurs
termes
qui
sont
l'évaporation à partir de la nappe et les prélèvements non recencés
que ce soit par forages ou par puits villageois ou dans les niayes.
En
définitive,
la
calibration
en
régime
permanent
et
le
bilan
..r
global en eau équilibré du système montrent bien que la principale
entrée du
sytème est
l'infiltration par
les eaux de
pluie et
les
principales sorties sont les prélèvements et les pertes vers l'océan.

125
111.6 - Conclusion sur le régime permanent
Le calage en régime permanent du sytème aquifère de la moitié nord-
occidentale du
Sénégal
se
révèle
particulièrement
intéressant
de
point de vue bilan en eau calculé par le modèle, mais aussi du point
de
vue
répartition
spatiale
des
paramètres
hydrodynamiques
du
système.
En effet, la répartition des perméabilités obtenue au stade final
du calage démontre bien que la principale source d'alimentation du
système se trouve être l'infiltration de l'eau de pluie et que celle
ci
se produit essentiellement dans
le
secteur Ouest où
la nappe
montre
des
fluctuations
saisonnières.
Le
taux d' infil tration
est
inférieur à 5 mm/an, valeur proche de celle obtenue par la méthode
géochimique et par le pic du tritium.
Les apports aux limites sont très faibles.
Par contre,
le bilan
montre des pertes très importantes vers
les limites du système et
particulièrement vers
l'océan
(62.887
m3 / j ) ,
celles
ci
devraient
pouvoir
donner
une
indication
sur
le
potentiel
exploitable
du
système.
Il convient alors d'étudier la nappe en reglme transitoire afin de
pouvoir appréhender
les
effets
conjugués
de
la
sécheresse
et
de
l'exploitation
intensive
depuis
1975
qui
sont
responsable
de
la
baisse généralisée de la piézomètrie.
...t

126
IV -
CALAGE EN REGIME TRANSITOIRE
IV.1 -
Choix d'un historique de référence
Nous avons déjà mentionné dans les chapitres qui ont précédé l'état
de tarissement de la nappe depuis 1975. Nous allons étudier dans ce
qui suit,
le régime transitoire du système hydraulique à partir de
l'état stationnaire de la nappe en 1975 jusqu'à 1994, année où on a
recueilli
les
derniers
relévés
piézomètriques.
Cette période,
en
effet, coincide à
une période de sollicitation majeure de la nappe
(accroissement considérable des prélèvements)
en
rapport avec
les
prélèvements pour l'A.E.P. de Dakar et de l'industrialisation de la
région, mais aussi une période de fort déficit pluviométrique.
Pour la calibration de la piézomètrie en régime transitoire,
nous avons choisi deux dates de référence 1985 et 1994.
Ces dates
délimitent en fait deux périodes de sollicitation inégale (en moyenne
d'une dizaine d'années)
(1975 -
1985 et 1985 -
1994) où les prélè-
vements dans la nappe ont augmenté de façon accrue (tableau. annexes)
IV.2 -
Données d'entrée pour le calage en régime transitoire
Les données d'entrée pour
le calage en régime permanent
restent
pour l'essentiel valables pour la calibration en régime transitoire.
Les derniers éléments à rentrer dans le modèle sont la distribution
de coefficient d'emmagasinement et des prélèvements au niveau des
forages et puits, dans les niayes, et la discrétisation du temps.
IV.2.1 -
Coefficient d'emmagasinement
Les valeurs de coefficient d'emmagasinement peuvent être obtenues
par essai de pompage, mais celles ci sont sujettes à de nombreuses
erreurs (Neuman, 1979). Les essais réalisés par Noël
(1978) montrent
que ces dernières sont fortement sous-estimées par rapport à la gamme
de
valeurs
0,1
à
0,4
obtenue
après
plusieurs
tests
(Morris
et
Johnson,
1967 in Dominico et Schwartz, 1990). Dans
la pratique,
le
coefficient d' emmagasinement est souvent considéré comme uniforme sur
un aquifère donné; et fort heureusement la gamme de valeurs est peu
étendue par
rapport
aux
autres
paramètres
hydrodynamiques
de
la
nappe.

127
Nous avons repris dans la phase de calibration en régime transitoire
les valeurs des modèles précédents (BRGM, 1987; Pernel et Gageonnet,
1992) qui sont de 0,10 pour les sables et de 0,06 pour les calcaires
pour
ensuite
tester
la
sensibilité
du
modèle
par
rapport
au
coefficient d'emmagasinement.
IV.2.2 -
Les prélèvements
Les
débi ts
extraits
par
forages
pour
l'A. E. P.,
la
consommation
rurale
obtenue
à
partir
des
données
de
population,
les
débits
extraits dans les niayes etc .. ont été traités dans le Chapitre V -
Partie II. Il s'agit simplement ici d'affecter les valeurs de débits
aux mailles correspondants aux points de prélèvement. Ces différents
débi ts de prélèvement ont été recalculés pour obtenir une moyenne sur
les deux périodes d'excitation.
IV.2.3 -
La discrétisation du temps
A partir du choix des dates de référence (1985 et 1994), nous avons
discrétisé le temps pour calibrer le régime transitoire de la nappe.
MODFLOW contient un algorithme qui permet la discrétisation du temps:
DELT (1) = PERLEN (1 - TSMULT) 1 (1 - TSMULT * * NSTP)
où:
DELT est le pas de temps initial
PERLEN est la période d'excitation
TSMULT est le facteur multiplicateur qui permet d'augmenter les pas
de temps successifs.
G. de Marsily (1986) donne une valeur de 1,41
NSTP est le nombre de pas de temps
~
Dans l'établissement du fichier "discrétisation du temps", nous avons
conservé la valeur de 1,41 pour TSMULT et le nombre de pas de temps
à 18. Ce qui nous donne:
-
pour la première phase de calibration:
-
une
période
d'excitation
de
10
ans
(1975-1985)
soit
3650
jours;
-
un pas de temps initial de 3 jours,
- pour la deuxième phase de calibration:
une
période
d'excitation
de
9
ans
(1985-1994)
soit
3285
jours;
un pas de temps initial de moins de trois jours.

128
A part ces éléments que nous venons de voir et qui sont inclus dan
le régime transitoire,
il n'y a aucune modification sur les autre
données.
On garde
la
même
structure
et
les
mêmes
conditions
au
limites ainsi que les paramètres hydrodynamiques introduits dans le
système hydraulique en régime permanent.
IV.3 - Ajustement en régime transitoire
IV.3.1 -
Ajustement en régime transitoire de 1975 à 1985
IV.3.1.1 - Ajustement
L'ajustement s'est fait en jouant essentiellement sur les données
d'infiltration. Nous avons dû diminuer les valeurs de recharge de la
nappe d'environ 10% en moyenne dans le secteur Ouest et augmenter les
valeurs de décharge
(recharge négative)
dans les secteurs Est pour
pouvoir restaurer une bonne piézométrie calculée.
Cette diminution
des
valeurs
de
recharge
est
en
rapport
avec
les
forts
déficits
pluviomètriques (jusqu'à 50% au maximum) observés pendant la période
de
régime
transitoire.
Cette
situation défici taire
semble
ne
pas
revenir
à
la
normale
jusqu'en
1985
comme
le
montre
la
chronique
pluviométrique.
IV.3.1.2 - Validation après ajustement
La figure 49 montre
la piézomètrie calculée après ajustement.
On
observe une reproduction correcte du dôme piézomètrique au Sud-Ouest
du sytème.
-...f>
Les
charges
piézomètriques
mesurées
et
calculées
au
niveau
de
piézomètres témoins sont données au tableau 23. Les écarts de calage
entre les deux sont réduits et dépassent rarement 1 m, soit moins que
la
marge
d'incertitude
sur
le
krigeage
opéré
sur
les
mesures
ponctuelles de la piézomètrie. L'accord est excellent.

129
1650000
-,
10
20
1
1
1616000
\\&J
:::>
15&2000
d
....
z
-c
...J
....
-c
1548000
z
-e:(
\\&J
LI
0
1514000
-722000
-701000
-680000
-659000
-638000
------
CHARGE
MESUREE
CHARGE CALCULEE
Fig.49: Carte piézomètrique calculée et mesurée du régime transitoire
de 1985 par le modèle

130
Piézomètre de référence
Mai lle [R - C]
NP mesu ré
NP calculé
Tawa Fall
[ 42 - 8]
15,8
15,7
Siwal
[40 -14]
14,7
11,8
Boundou Gniva
[31 - 7]
10,8
9,8
Nguer Nguer
[33 - 11]
10,8
10,2
Na ïl ou
[50 - 4]
8,8
9,7
Kad Peulh
[39 - 15]
8, 1
9,3
Oarou Diop
[26 - 13 ]
5,8
5,8
Ndeun
[55 - 4]
5,4
5,3
Bendiouga
[25 - 4]
2,6
2,4
T'étiour
[36 - 22)
1,0
2,9
Bangoye
[25 - 25)
1,5
2,3
Guéoul
[22 - 18)
1,6
1,6
Santhiou Mbenguène
[19 - 12 ]
2,0
2,4
,
Keur Koura
[18 - 3]
0,3
0,4
Niakhal
[ 14 - 15]
0,4
0,5
Santhiou Mérina
[5 - 11 ]
0,0
-0,4
Mouril
[13 - 4]
-0,7
-0,2
t.J
Tableau 23:
comparaison des piézomètries calculée et
mesurée en 1985 sur quelques piézomètres de
référence
La corrélation entre charges calculées et mesurées (fig.50)
se situe
sur une droite de régression linéaire de la forme: Y = 0,87 X + 0,81
avec X:
charge mésurée;
Y:
charge calculée;
0,87 et 0,81 sont les coefficients de la droite;
et le coefficient de corrélation linéaire est de R = 0,96.

131




16
y = 0.8 X + O.~
14
12

10
QJ


QJ

"S
CJ
8
ëtl
CJ
QJ
ûl
6
...
~
oC
CJ
4

2


o
.
.......•...•........................................................... .
.
-2-1----,-----,.--.---~---,-~-,.---,---,----,
-2
o
2
4
6
8
10
12
14
16
charge mesuree
fig. 50: Corrélation entre les hauteurs piézomètriques mesurée en 1985
et calculée au niveau des piézomètres témoins

132
Les erreurs moyennes sur la calibration sont:
ME = -0,17 m
MAE = 0,53 m
SD = 0,73 m
IV.3.1.3 -
Bilan en eau
ENTREES
-
Infiltration de l'eau de pluie:
76.090 m3/ j
- Apport aux limites du système:
20.246 m3/ j
- Emmagasinnement:
181.190 m3/j
-
TOTAL ENTREES:
277.520 m3/ j
SORTIES
- Décharge:
159.240 m3/j
-
Sorties par les limites:
35.027 m3/ j
- Emmagasinnement:
5,22 m3/ j
-
Forages,
Puits:
83.360 m3/ j
- TOTAL SORTIES:
277.630 m3/ j
Le bilan global en eau permet de dégager deux faits:
- le léger déficit de l'ordre de 100 m3/ j au niveau du bilan qui ne
devrait pas créer une baisse importante de l'ordre dé~l m du niveau
de la nappe;
- mais comparé au bilan global du régime permanent,
on voit bien
que l'apport aux limites du système passe de 9.265 à 20.246 m3/j,
et
que les sorties aux limites ont diminué de moitié.
Cet
important
apport
aux
limites
du
système
doit
certainement
résorber le fort déficit qui devrait s'observer au niveau du bilan.
Le calage est jugé acceptable car il restitue la piézomètrie mesurée.
Nous
avons
étendu
la
calibration
en
régime
transitoire
pour
la
période 1985-1994.

133
IV.3.2 - Ajustement en régime transitoire de 1985 à 1994
IV.3.2.1 - Ajustement
L'ensemble des données concernant la période transitoire 1975-1985
a été
conservé
à
l'exception des débits
de
prélèvement
(tableau.
annexes) et des valeurs de recharge.
IV.3.2.2 -
Validation après ajustement
La figure
51 montre
la piézomètrie calculée après ajustement.
On
observe également une reproduction correcte du dôme piézomètrique au
Sud-Ouest du sytème.
Les
charges
piézomètr iques
mésurées
et
calculées
au
ni veau
de
piézomètres témoins sont données au tableau 24. Les écarts de calage
entre les deux sont réduits et dépassent rarement 1 m, soit moins que
la
marge
d'incertitude
sur
le
krigeage
opéré
sur
les
mesures
ponctuelles de la piézomètrie. L'accord est donc excellent.
La corrélation entre charges calculées et mesurées (fig.52) se situe
sur une droite de régression linéaire de la forme:
y
= 0,89 X + 0,42
avec X: charge mésurée;
Y: charge calculée;
0,89 et 0,42 sont les coefficients de la droite;
i..f.
et le coefficient de corrélation linéaire est de R = 0,97.
Ces
différents
résultats
permettent
de
conclusion
à
une
bonne
calibration de la période 1994.

134
1650000
10
20
\\
1
1
1616000
w
::>
d
1582000
1-
z
4:
~
1-
4:
1548000
:z:
4:
w
u
0
1514000
-722000
401000
-68
סס
oo
- 659000
-638000
Fig. 51: Carte piézomètrique calculée et mesurée du régime transi taire
de 1994 par le modèle
- - - - -
(HARGE MESUREE
CHARGE CALCULEE

135
25...,-----------------~
y :110.89 X + O.4\\.
20
15
œ

œ
"5
C,;)

al
C,;)
10
(ll
~
ce
.c
C,;)
5
o .............•

-5+----.------,-------,------,--_,.---------j
-5
o
5
10
15
20
25
charge mesuree
Fig. 52: Corrélation entre les hauteurs piézomètriques mesurée en 1994
et calculée au niveau des piézomètres témoins

136
1
Pi ézomèt re de
référence
Ma i lle [R - Cl
NP mesuré
NP calculé
1
Boundou Gniva
[31 - 7]
9,88
9,0
Nguer Nguer
[33 - Il J
10,24
9,2
Naï l ou
[50 - 4]
B,6
8,4
Kad Peulh
[39 - 15 ]
8,0
B,8
1
1
!
1
lCS 73
[50 - 9J
22,6
1
23,6
1
i
Bend iouga
(25 - 4]
2,5
1
2,3
[36 - 22]
0, 1
1
Tiétiour
i , °
1
lCS 61
[46 - 12]
17,8
15,B
Guéoul
[22 - 18]
0,8
0,6
Santhiou Mbenguène
[19 - 12 ]
1,9
1,B
Keur Koura
[18 - 3]
0,3
0,2
rcs 74
1
[50 - 17J
12,0
12, a
les 64
[47 - 22J
-2,6
-1,9
Mouri l
[13 - 4:
-0,6
-0,2
Tableau 24:
comparaison
des piézomètries
calculée et mesurée
en
1994 sur quelques piézomètres de référence
Les erreurs moyennes sur la calibration sont:
ME = -0,05 m
MAE = 0,49 m

SD = 0,61 m
..

137
IV.3.2.3 - Bilan en eau
ENTREES
-
Infiltration de l'eau de pluie:
86.669 m3/j
- Apport aux limites du système:
29.543 m3/j
_ Emmagasinnement:
175.330 m3/j
- TOTAL ENTREES:
291.540 m3/j
SORTIES
- Décharge:
156.560 m3/j
- Sorties par les limites:
30.701 m3/j
- Emmagasinnement:
2,18 m3/j
- Forages, Puits:
104.480 m3/j
- TOTAL SORTIES:
291. 740 m3/ j
Dans
le bilan,
on note que
le
déficit
de
la
simulation pour
la
période 1985-1994 passe de 100 à
200 m~j,
et que les apports aux
limites du système passent de 20.246 à 29.543 m3/j. D'autre part, les
entrées
et
les
sorties
aux
limites
du
système
sont
presque
équilibrées.
Cet important
apport
aux
limites
doit également
résorber
le
fort
déficit qui devrait s'observer au niveau du bilan et par conséquent
une baisse importante du niveau piézomètrique du système.
IV.6 -
Conclusion sur le régime transitoire
La conclusion de la phase de calage en régime transitoire est qu'on
a une bonne restitution de la piézomètrie. Mais cette~dernière n'est
pas tout à
fait un critère absolu et suffisant pour pouvoir juger
d'une bonne calibration. Comme nous l'avons déjà évoqué au niveau des
ajustements,
certains
des
paramètres
jouissaient
d'une
bonne
fiabilité
dans
leurs
valeurs
par
contre
des
paramètres
tels
que
l' infil tration, le coefficient d' emmagasinnement et les perméabilités
dans certaines zones relèvent d'une approximation dans leurs limites
de
valeurs.
I l s ' avère
donc
nécessaire
de
mesurer
le
poids
ou
l'influence de leurs incertitudes sur la représentativité du modèle;
c'est l'analyse de sensibilité.

138
v - ANALYSE DE SENSIBILITE
L'analyse
de
sensibilité
est
une
étape
essentielle
dans
l'application des modèles en hydrogéologie.
Son but est de pouvoir
quantifier l'incertitude des résultats du modèle calibré causée par
l'incertitude sur les estimations des paramètres d'entrée du modèle.
Cette opération consiste à
changer quelques valeurs de
paramètres
d'entrée du modèle dans
la gamme de
leurs valeurs possibles,
pour
ensuite mesurer la magnitude de la variation de charge induite.
Nous avons testé pour le cas de la nappe du littoral nord trois (3)
paramètres
qui
sont
les
plus
incertains:
le
coefficient
d'emmagasinnement,
la recharge et le coefficient de perméabilité.
Pour chacun de ces paramètres,
nous avons opéré à deux tests de
sensibilité:
- le coefficient d'emmagasinnement a été augmenté de 50%, puis de
100% pour approcher les valeurs moyennes de 21% pour les sables fins
et de 12% pour les calcaires
(Morris et Johnson,
1967 in Dominico et
Schwartz,
1990);
- la recharge a été diminuée de 25% puis augmentée de 25% suivant
qu'on se trouve en période déficitaire ou excédentaire;
-
la perméabilité a été aussi changé dans
les mêmes rapports que
la recharge.
Les principaux résultats sont montrés dans le tableau 25.

139
II
PZ de
'1aille
PZ
PZ
5
5
K
K
Rech
Rech
réf.
mes.
cale.
+50%
+100%
-25%
+25%
-25%
+25%
i
7]
9,88
9,0
9,3
9,4
9,6
8,6
8,7
9,4
S.Gniva
[31 -
Ng. Nguer
[33 - 11 J
10,24
9,2
9,5
9,7
9,G
B,B
9,0
9,4
Na\\lou
[50 - 4]
8,6
8,4
9,4
9,5
9,7
8,9
8,7
9,8
K.Peulh
[39 - 15 ]
8,0
8,8
8,9
9,0
9,2
8,4
8,3
9,3
1C573
[50 - 9J
22,6
23,6
23,7
23,8
24,3
22,7
22,8
24,2
Send .
[25 - 4]
2,5
2,3
2,3
2,3
2,2
2,2
2, 1
2,3
Tiét.
[36 - 22J
0,1
1,0
1,6
2,0
0,8
1, 1
1,5
0,4
1C561
[46 - 12 ]
17,8
15,8
14,4
15,7
15,4
14,5
14,6
15,3
Guéoul
[22 - 18]
0,8
0,6
1,0
l , 1
0,5
0,8
0,9
0,3
5.Mbeng.
[19 - 12 ]
1,9
1,8
2,0
2, 1
1,8
1,9
2,0
1,6
K.Koura
[l8 - 3]
0,3
0,2
0,3
0,3
0,2
0,2
0,1
0,3
1C574
[50 - 17 ]
12,0
12,0
12,5
12,7
12,0
12,0
12,2
11,8
1C564
[47 - 22]
-2,6
-1,9
0,0
-1,1
-2,2
-1 ,6
-1,4
-2,4
1
Mour; l
[ 13 - 4]
-0,6
-0,2
-0, 1
-0,1
-0,2
-0,1
-0,1
-0,2
1
Tableau
25:
comparaison
des
résultats
de
l'analyse
de
sensibilité
Les
résultats
présentés
ci
dessus
permettent
de
faire
deux
constatations majeures:
- la première constatation est bien évidente et directe: le modèle
réagit très peu avec la variation du coefficient d'emmagasinnement.
Une augmentation de 100% des valeurs de S ne provoque en effet que
des différences de charge très faibles.
Ce qui
indique que dans
la
phase
transi taire
du
système 1
l'emmagasinnement
a
été
fort
peu
sollicité.

140
-
le modèle est très sensible aux variations de la recharge et du
coefficient de perméabilité. Une faible variation de ces paramètres
de l'ordre de 25% induit des différences de charge allant jusqu'à 2
m. Celà laisse supposer que lors de la phase de caractérisation, ceux
ci doivent très bien être estimés pour minimiser les incertitudes sur
les résultats. Dans notre modèle,
la géostatistique nous a permis de
résoudre
le
problème
de
la
spatialisation
du
coefficient
de
perméabilité en minimisant surtout les erreurs sur les estimations.
Par contre,
le atux de recharge demeure une indétermination majeure
comme paramètre d'entrée du modèle.
Cette indétermination a pu être
levée par la méthode de simulations numériques qui donne des valeurs
de l'ordre de a à 5 mm/an, valeurs proches de celles obtenues par les
méthode géochimique.
Le problème
qui
subsiste à
ce niveau
est
la
spatialisation
de
ces
résultats
ponctuels
obtenus
par
la méthode
géochimique car cctte dernière n'est pas encore appliquée à l'échelle
de la région.

141
VI -
SIMULATION DE NOUVEAUX PRELEVEMENTS POUR L'ALIMENTATION
EN
EAU DE DAKAR
VIol
Les
problèmes
posés
et
définition
des
réponses
à
apporter
Nous reprenons essentiellement dans ce chapitre les problèmes posés
lors
des
études
antérieures
sur
modèle
mathématique.
Ces
études
avaient
pour
but
essentiel
de
réduire
le
déficit
dans
l'approvisionnement en eau potable de la région de Dakar.
On sait
d'après le "Bi lan diagnostic des ressources en eau du Sénégal" (1994)
que le rapport entre les besoins théoriques en eau de l'agglomération
dakaroise (210.000 m3/j) et le débit distribué
(124.550 m3/j)
donne
un taux de couverture des besoins en eau de Dakar de 59,3% pour 1992
soit un déficit de distribution de plus de 85.000 m3/j.
Par
rapport
à
ces
contraintes
et
aux
résultats
des
études
antérieures sur modèle, la SONEES prévoit avec l'accord du Ministère
de
l' Hydraulique
d'envisager
une
exploitation
supplémentaire
du
système aquifère pour la distribution en eau de Dakar.
Cette exploitation à partir de nouveaux forages devra répondre,
si
elle s'avère possible, à un double objectif:
-
atteindre
une
exploitation
finale
de
50. 000
m3/ j
prévue
pour
satisfaire
en partie
l'A. E. P.
de
Dakar en
plus
des
prélèvements
actuels;
-
implanterr les nouveaux forages de prélèvements sur le parcours
de la conduite d'eau de la SONEES entre Ndande et Guéoul,
en respectant les contraintes suivantes:
l imi ter
les
prélèvements
à
un
certain
débit
optimal
qui
ne
provoquerait pas des rabattements importants;
~
- ne pas occasionner des modifications irréversibles sur la qualité
de l'eau (contamination par le biseau salé).
VI.2 -
Exploitation du modèle
VI.2.1
Détermination
du
réseau
des
points
de
captage
possible
Les points de prélèvement seront localisés essentiellement sur le
parcours
de
la
conduite d' eau
en provenance du
lac
de
Guiers
en
conformité avec les études antérieures sur modèles.

142
Nous avons prévu sept forages
(en rapport avec les caractéristiques
hydrodynamiques
de
la
nappe)
distants
d'au
moins
2
km
qui
exploiteront la nappe suivant les différents scénarios proposés.
Il s'agit de (fig.S3):
- un champ de captage de 3 forages aux environs de Ndande au niveau
des mailles [38 -
16J,
[39 - 16] et [39 -
17J;
-
un autre
champ de captage de
4 forages de
part et d'autre
de
Guéoul dans les mailles [20 - 18J,
[21 -
18J,
[22 - 18J et
[22 - 18J.
VI.2.2 -
Les schémas de prélèvement proposés et les débits
Notre objectif de simulation vise l'année 2020 pour atteindre les
SO.OOO m3/j supplémentaires pour satisfaire au moins en très grande
partie la forte demande en eau potable de la région de Dakar et ses
environs.
L'hypothèse
que
nous
formulons
pour
les
conditions
climatiques futures
(c'est à dire durant la période de simulation
entre 1994
et 2020)
est
celle de
conditions pessimistes.
Ce
sont
celles qui règnent durant la période actuelle.
Ces conditions vont être un facteur limitatif pour l'exploitant et
vont lui permettre de se fixer un débit optimal d'exploitation en
dessous
duquel
aucune
conséquence
négative
et
irréversible
n'adviendrait à la nappe.
Nous
retiendrons
les
mêmes
objectifs
de
débits
des
modèles
antérieurs
à
savoir
trois
scénarios
d' exploi tation
de
la
nappe
suivant:
~
Scénario
N°l:
ce
dispositif
ne
,prévoit
aucun
prélèvement
supplémentaire, seuls les forages existant continuent d'exploiter la
nappe. Donc on prédit l'évolution future de la surface piézomètrique
et des rabattements induits par les prélèvements actuels.
- Scénario N°2: prédiction de prélèvements supplémentaires
-
2.S00 m3/j pour chaque forage au Sud de Ndande;
-
4.S00 m3/ j pour chaque forage autour de Guéoul,
soit un total de 2S.500 m3 / j supplémentaires pour l'A.E.P. de Dakar.

143
10
20
30
40
10
20
30
40
50
60
-738 ·734 -730 -726 -722 -718 ·714 -71 0 -706 -702 -ô98 . . -690 . . -682 -678 -674 -670 . . -662 -ess -&S4 ~ -646 -642 ~
-738 -732 -728 -724 -720-716 -712 -706 -704 -700 -eee -882 -t88 -684 -&0 -676 -672 -ees -664 -eeo -656 ~ -t48 -644 ~
~
HAllLE
D'EXPLOITATION

Fig.53: Localisation des forages prévus pour la phase d'exploitation

144
_ Scénario N°3: prédiction de prélèvements supplémentaires de:
- 2.000 m3/j pour les forages de Ndande;
- 7.000 m3/j pour les forages autour de Guéoul,
soit un total de 34.000 m3/j supplémentaires pour l'A.E.P. de Dakar.
- Scénario N°4: prédiction de prélèvements supplémentaires de:
-
2.000 m3/j pour les forages de Ndande;
- 11.000 m3/j pour les forages autour de Guéoul,
soit un total de 50.000 m3/j pour l'A.E.P. de Dakar.
VI.2.3 -
Les résultats des simulations
Les résultats à l'issu de ces différents scénarios de prélèvement
sur la période 1995-2020 devront nous permettre de:
étudier
le
comportement
du
système
et
particulièrement
l'état
de
la
surface
piézomètrique
à
l'an
2020
pour
chaque scénario d'exploitation;
- étudier les rabattements induits par les pompages;
suivre l'évolution du biseau salé par l'isopièze Om au Nord Ouest
du système.
VI.2.3.1 -
Scénario N°l
Le
maintien
des
prélèvements
actuels
jusqu'à
l'an
2020
et
la
pluviométrie déficitaire provoqueraient à eux seuls des rabattements
importants dans le système. On peut distinguer d'après la figure 54
trois zones suivant l'intensité des rabattements:
- au niveau de Kelle et de ses environs, on observe Vi rabattement
important
qui
peut
atteindre
14
m
à
l'endroit
des
forages
d'A.E.P.;
- à l'endroit du dôme piézomètrique,
la nappe s'affaisse
considérablement et la dénivellation par rapport à l'année 1994
est de l'ordre 14 m;
- dans l'aquifère des sables au delà de Méouane et dans l'aquifère
des
calcaires
à
l'Est
de
la
route
Thiès-St
Louis,
les
rabattements sont de l'ordre de 2 à 4 m.
La
surface
piézomètrique
de
la
nappe
à
l'an
2020
conserverait
toujours la même morphologie avec un dôme au Sud qui s'est affaissé
pour
atteindre
la
côte
+25
m
(fig. 55).
L' isopièze
0
m
au
Nord
commence à amorcer nettement une descente vers le Sud pour envelopper
les autres courbes pièzomètriques.

145
1 650000
~\\
20
1
1616000
1582000
1548000
1514000
-722000
-701000
-680000
~59000
-638000
~
courbe d'égal rabattement
Fig.54: Carte des rabattements induits par le scénario d'exploitation
N° 1

146
1650000
-,
20
30km
,
1
1 616000
1582000
1548000
z
u
o
1514000
-722000
-701000
-680000
-659000
-638000
~ courbe d'égal niveau piézomètrique
Fig.55:
Carte piézomètrique à l'an 2020 suivant le scénario
d'exploitation N°l

147
Le bilan global du scénario n01 se présente comme suit
ENTREES
-
Infiltration de l'eau de pluie:
86.659 m3/ j
- Apport aux limites du système:
43.031 m3/ j
_ Emmagasinnement:
157.380 m3/ j
- TOTAL ENTREES:
287.070 m3/ j
SORTIES
- Décharge:
156.560 m3/ j
-
Sorties par les limites:
26.446 m3/ j
- Emmagasinnement:
58,79 m3/ j
-
Forages,
Puits:
103.410 m3/ j
- TOTAL SORTIES:
286.470 m3/ j
VI.2.3.2 -
Scénario N°2
La morphologie de la piézomètrie de la nappe après simulation d'un
prélèvement supplémentaire de 25.000 m3 / j est semblable à celle sous
l'influence du scénario N°l.
La différence au niveau des
isopièzes
est peu perceptible (fig.56).
Par contre les rabattements induits par les nouveaux prélèvements
sont très marqués avec des valeurs de l'ordre de 6 m à Guéoul et de
8 m à Ndande au droit des nouveaux forages. Ce qui ~it que de part
et d'autre de
la route nationale entre Mékhé et Guéoul,
un couloir
de rabattement commence à se matérialiser et il est enveloppé par la
courbe 4 m (fig. 57).

148
10
1
1616000
d
1582000
~
z
1548000
z
w
o
1514000
-722000
-701000
....680000
-659000
-638000
~ courbe d'égal niveau piézomètrique
Fig.56:
Carte
piézomètrique
à
l'an
2020
suivant
le
scénario
d'exploitation N°2

149
1650000
~\\
o
10
20
t
1
1
1616000
w
::>
d
1582000
..-
z
..:(
~
..-
-c
1548000
z
-c
LI./
U
0
1514000
-722000
-701000
-680000
-659000
courbe d'égal rabattement
Fig.57: Carte des rabattements induits par le scénario d'exploitation
N° 2

150
Le bilan global du scénario n02 se présente comme suit
ENTREES
_ Infiltration de l'eau de pluie:
86.659 m3/ j
- Apport aux limites du système:
46.948 m3/ j
- Emmagasinnement:
178.840 m~j
- TOTAL ENTREES:
312.440 m3/j
SORTIES
- Décharge:
156.560 m3/j
- Sorties par les limites:
26.341 m3/ j
- Emmagasinnement:
58,78 m~j
-
Forages,
Puits:
128.910 m3/j
- TOTAL SORTIES:
311.860 m3/j
VI.2.3.3 -
Scénario N°3
Le schéma d'exploitation de 34000 m3/ j des nouveaux forages et le
déficit pluviomètrique sur la période de 1995-2020 ont pour effet
l'élargissement du couloir de rabattement (fig. 58) axé sur la route
Mékhé-Louga par
rapport
à
celui
causé
par
le
scénario
N° 2.
Les
t4hwLLciments autour des nouveaux forages de Guéoul vont jusqu'à 8 m.
Les affaissements à l'endroit du sommet du dôme piézomètrique sont

du mêmE=>
rdre de grandeur que ceux induits par les scénarios N°l et
N l ••
..
La morphologie de la surface piézomètrique reste inchangée sauf à
Guéoul

commence
à
se
manifester
une
dépression
piézomètrique
induite par l'augmentation des prélèvements (fig.59).

151
1650000
10
20
1
1
1616000
lU
:;)
d
1582000
.....
z
-c
~
~
-<
z
1548000
u
o
1514000
-12 2000
-101000
-560000
- 659000
-638000
~ courbe d'égal rabattement
Fig.58: Carte des rabattements induits par le scénario d'exploitation
N° 3

152
~
16S0000
10
20
\\
1
1
1616000
w
::J
d
1582000
1-
z
-c
- '
1-
-c
1541000
z
u
o
1 511.000
-722000
-701000
-680000
- 659000
- 638000
~
courbe d'égal niveau piézomètrique
Fig.59:
Carte
piézomètrique
à
l'an
2020
suivant
le
scénario
d'exploitation N°3

153
Le bilan global du scénario n03 se présente comme suit
ENTREES
-
Infiltration de l'eau de pluie:
86.659 m3/j
- Apport aux limites du système:
48.870 m3/j
_ Emmagasinnement:
185.530 m3/j
- TOTAL ENTREES:
321.060 m3/j
SORTIES
- Décharge:
156.560 m3/ j
-
sorties par les limites:
26.343 m3/j
- Emmagasinnement:
58,78 m~j
-
Forages, Puits:
137.410 m3/j
- TOTAL SORTIES:
320.360 m3/ j
VI.2.3.4 -
Scénario N°4
Les prélèvements accrus de 50.000 m3/j du schéma N°4
ont pour effet d'accentuer les observations déjà citées au niveau du
schéma N° 3.
En
effet,
les
44.000
m3 / j
extrai ts
sur
les
nouveaux
forages de Guéoul provoqueraient un rabattement de l'ordre de la m
(fig.60) et une augmentation du couloir de rabattement.
La morphologie de la
surface piézomètrique se conserve,
mais
la
dépression
piézomètrique
observée
sous
l'effet
dit scénario
N° 3
s'accentue d'avantage (fig.61).

154
10
20
1
1
1616000
w
~
cl
l -
1S82000
%
00«
~
1-
00«
lS48000
%

00«
w
u
0
l,.,'·
1514000
,-
-722000
-101000
-680000
- 659000
- 638000
courbe d'égal rabattement
Fig.6D: Carte des rabattements induits par le scénario d'exploitation
N°4

155
~
1650000
o
10
20
30km
1
1
I;iiiliiiiiiiiiiiiii~~~iiiiiiiiiiiiii~1
\\
1616000
w
:;)
d
.....
1582000
:z
-c
....J
.....
<
:z
154&000
u
o
1514 000
-722000
-701000
-680000
-659000
- 638000
~
courbe d'égal niveau piézomètrique
Fig.61:
Carte
piézomètrique
à
l'an
2020
suivant
le
scénario
d'exploitation N°4

156
Le bilan global du scénario n04 se présente comme suit
ENTREES
-
Infiltration de l'eau de pluie:
86.659 m3j j
- Apport aux limites du système:
51.343 m3j j
_ Emmagasinnement:
199.170 m3j j
- TOTAL ENTREES:
337.170 m3j j
SORTIES
- Décharge:
156.560 m3j j
-
Sorties par les limites:
26.285 m3j j
- Emmagasinnement:
58,78 m3j j
- Forages,
Puits:
153.410 m3/ j
- TOTAL SORTIES:
336.310 m3/ j
VI.3 -
Conclusion sur les simulations
A ce stade de l'étude, nous pouvons retenir à partir des résultats
de ces différents scénarios de prélèvements que plusieurs solutions
sont possibles pour exploiter le système aquifère aux mieux de ses
potentialités.
Les débits
simulés provoquent une baisse générali~~e de la nappe
.r
et un rabattement allant jusqu'à 10 m maximum au droit des forages
..
d'exploitation et aussi à l'endroit du dôme piézomètrique dans
les
sables quaternaires.
L'affaissement du dôme piézomètrique aura pour conséquence directe
la diminution des pertes vers l'océan et une augmentation des apports
dans le système (cf. bilans dès différentes phases de calibration et
d' exploi tation) .

157
D'après
les
bilans
établis
pour
les
différents
scénarios,
on
remarque que l'exploitation du système affecte l'emmagasinnement du
système de 58,79 m3/ j et que d'autre part les sorties par les limites
varient peu suivant les différentes contraintes
(26.343 m3/j).
Par contre,
les apports aux limites passent respectivement du
scénario
n 01
au
scnénario
n02
de
43.031
à
51.343
m3/j.
Le
bilan
entrée-sortie par les limites donne un apport global d'environ 20.000
m3/j et que cet apport représente pour une grande partie l'intrusion
saline qui s'est déjà manifestée au Nord Ouest du système.
A l'Ouest et au Nord-Ouest du système vers l'embouchure du fleuve
Sénégal,
l'affaissement de
la nappe est beaucoup moins marqué (2 à
4 m) mais le risque de salinisation constitue un danger réel pour la
potabilité
de
l'eau.
Seul
un
modèle
en
coupe
peut
résoudre
le
problème de
l'évolution du
biseau
salé au
niveau de
cette
région
suivant les scénarios de prélèvement. Mais il me semble d'après les
résultats des simulations qu'il y ait un risque d'intrusion saline
excessif au Nord-Ouest vers l'embouchure du fleuve Sénégal. En effet,
une exp loi tation du type scénario n " 4 provoque une zone d'appel d'eau
salée (zone dépressive -5 m induite par les pompages à Guéoul) vers
l'aquifère des calcaires dans la zone au sud de Louga.
Nous
conseillons
en
phase
d'exploitation
réelle,
la
solution
d'équilibrer
au
mieux
les
rabattements
surtout
au
Nord dans
la
région de Guéoul où leurs amplitudes ont une incidence directe sur
l'avancée
du
biseau
salé.
Cet
équil ibre
devra
se
faire
soit
en
répartissant les débits sur un nombre plus grand d'ouvrages,
soit en
les répartissant d'une manière légèrement différente'~e ce qui a été
simulé. L'implantation de ces ouvrages devra surtout tenir compte des
forts rabattements induits par les simulations de prélèvements .


158
CONCLUSIONS GENERALES
Le système aquifère de
la moitié nord-occidentale du Sénégal est
sans nul doute
l'un des
plus riches
en eau
souterraine parmi
les
différents aquifères qui composent le bassin sédimentaire sénégalais.
Il Y a plus de deux (2) décennies que sont exploités par forages ses
deux (2) aquifères principaux que sont:
-
les sables quaternaires;
-
les calcaires lutétiens.
Des études par modèles mathématiques (dont la première en 1975 par
l'O.M.S.) ont été réalisées pour estimer la capacité réelle de ces
aquifères et planifier leurs exploitations.
Ces différents modèles
(O.M.S., 1975; B.R.G.M,
1985, 1987 et 1992) donnaient des résultats
trop différents et parfois même contradictoires. Ceux ci découlaient
principalement
des
données
d'entrée
des
modèles
qui
étaient
soit
différentes de leur valeur réelle,
soit totalement inconnues.
Le
présent
mémoire
a
tenté
de
réactualiser
la
synthèse
des
connaissances sur ce système aquifère. Ces données concernent aussi
bien
celles
qui
sont
déjà
disponibles
que
celles
que
nous
avons
recueillies lors de nos campagnes de terrain.
Nous avons développé
par
la
suite
un
modèle
hydrodynamique
en
vue
de
prédire
le
comportement
futur
de
la
nappe
soumise
à
des
contraintes
d'exploitations supplémentaires pour l'A.E.P.
de Dakar.
Pour celà,
nous avons procéder pour suivre de façon rigoureuse les étapes de la
méthodologie du modèle:
1 -
Une phase de caractérisation qui consiste à
représenter le
système hydraulique dans son état actuel. Il s'agit ici de recueillir
le maximum de données disponibles et d'avoir recours à des données
complémentaires.
Ces données complémentaires ont été obtenues
lors
de campagnes de
géophysique,
de
relevés
de
niveau
piézomètrique,
de
slug-test et
d'enquêtes sur la consommation villageoise et agricole.

159
En ce qui concerne
la présentation
synthétique de
ces
données,
l'expression cartographique est le moyen privilégiée de résumer les
principales
conclusions.
La
géostatistique
et
l'étude
des
variogrammes nous ont permis de répartir spatialement les principaux
paramètres d'entrée cartographiables sur l'ensemble des mailles du
modèle tout en minimisant au maximum les erreurs d'incertitude sur
les estimations.
Cette phase de
caractérisation doit aboutir à
la
représentation
conceptuelle du
modèle
et
au
choix du
type
de
modèle.
Le
modèle
présenté ici est caractérisé par un sytème monocouche soumis à un
régime transitoire avec comme état initial la piézomètrie de 1975.
2 -
La
calibration
du modèle
a
nécessi té
deux
(2)
phases
de
calage:
la
calibration
du
régime
permanent
pour
restituer
la
piézomètrie de 1975 et celle du régime transitoire (1975-1994) avec
un état
transitoire
intermédiaire
(1985).
Nous
avons
adopté
une
stratégie de calage du modèle qui consistai t à sérier les difficultés
et
incertitudes
sur
les
données
d'entrée
en
faisant
varier
essentiellement
que
les
paramètres
les
plus
incertains
avec
en
premier lieu l'infiltration.
Les résultats de ces phases de calage
restituent les états piézomètriques de 1975,
1985 et 1994.
3
-
La
phase
d' exploi tation du
modèle
répond
à
un
souci
de
prévision du comportement du système aquifère soumis, à différentes
contraintes
de
pompage.
Quatre
scénarios
de
préi~vement visant
l'horizon
2020
ont
été
testés
sur
le
modèle
et
des
pompages
supplémentaires importants jusqu'à 50.000 m3/ j pour l'A.E.P. de Dakar
ont été simulés.
Les résultats ont montré des rabattements maximum
de l'ordre de 10 m à l'endroit de nouveaux forages et un couloir de
rabattement sur l'axe routier Mékhé-Louga.
n'autre
part,
la
surface
piézomètrique
de
la
nappe
sous
ses
différentes contraintes d'expIai tation subirai t un affaissement moins
important de l'ordre de 2 à
4 m de part et d'autre du
couloir de
rabattement,
mais
tout
de
même
suffisant pour
créer
une
avancée
certaine du biseau salée au Nord vers l'embouchure du fleuve Sénégal.

160
Il
apparai t
donc
clairement
que
le
système
aquifère
peut
être
exploité jusqu'à un débit de 50.000m3jj. Cet objectif de prélèvement
a
pour
but
de
résorber
en
grande
partie
le
fort
déficit
d'alimentation en eau de Dakar.
Le scénario n04 permet d'atteindre
cet objectif mais au prix d'une salinisation des eaux dans la zone
Nord-Ouest
(environ
20.000
m3jj
d'après
les
bilans
de
la
phase
d'exploitation).
Toutefois,
il
nous
semble
que
les
risques
prévisibles
ne
soient
pas
d'une
importance
telle
qu'ils
puissent
compromettre le projet d'exploitation des 50.000 m3jj, si on opère à
une
bonne
répartition
des
ouvrages
et
de
leurs
débits.
Nous
conseillons un schéma de prélèvement qui prévoit une réduction des
débits de l'ordre de 20.000 m3jj dans le champ de captage de Guéoul
et l'implantation de nouveaux forages vers Kébémer.
Un tel schéma d'exploitation a
l'avantage de protéger la nappe de
l'avancée du biseau salé par la position du dôme piézomètrique,
et
de
sécuriser
ainsi
les
populations
de
la
région
Nord-Ouest
des
risques de salinisation de leur seule ressource en eau.
En définitive,
l'application des modèles dans le cadre d'études à
objectifs d'aménagements fait apparaître le besoin de disposer d'un
ensemble de
possibilités
d' exploi tation
de
la
ressource
en
eaux
souterraines bien établies et adaptées aux besoins de l' hydrogéologie
opérationnelle.
Il appartient aux
spécialistes de concevoir et de
mettre au
point:
l'outil, mais c'est bien aux décideurs que revient
la responsabilité décisive de choisir celles qu'il utilisera ainsi
que l'ordre et le mode de mise en oeuvre.
Nous terminerons enfin en signalant que notre logiq~e de recherche
future
est
de
valoriser
constamment
les
nouvelles
informations
recueillies
en
les
intégrant dans
le
modèle
et
aussi
de
pouvoir
appréhender les implications des informations de qualité médiocre sur
celui ci.

161
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1
TABLES DZS MATIERES
AVl\\.NT-- PROPOS
RESUIlE
LISTE DES FIGURES
LISTE DES TABLEAUX
INTRODUCTION
PARTIE 1:
ETl.T DES CONNAISSANCES DU SYSTEr1E l\\QUIFER.E DE L1\\ ne"'-'"
NORD OCCIDENTALE DU SENEGAL
1 -
DESCRIPTION GENERALE DE LA REGION ETUDIEE
.
1.1 -
G~n6ralit6s
1.2 -
Morphologie et hydrographie
II -
HYDROCLIMATOLOGIE
II.1
Les conditions climatiques
II.2 - La pluviométrie
IJ ./..1
l,c~; dorinoo s di s pon i b lc s
11.2.2
Dj~Lribution spatinle
II.2.2 -
EvoluLion de III p Luv Lomé t.r i c au cours d11 tc;nps
Mise en évidence de Ja sécheresse
II.3 -
Les autres facteurs climatiques
I l . :3 • J.
l,a
tempéra Lure
: ,1
I 1 . :3 .),
-
L' li li In i.cl i Lé:
r c l. a ti. v e
JI.3.3
-
L'0vaporoLion
.J
'~
, "
II . 3 . 4 -
Les v o n L:;
II.3.S -
L'insolation
1 :
~
11.3.6
Evopo t.ro n "pira l~ion Po r.e n tic Ile
1 1
..
III -
GEOLOGIE
111.1 -
Contexte g601ogique r6gional
111.2
Stratigr~phie
111.7..1 -le tki.é];;Lrü:hl:.:i.en
111.2.2 -
le Poléoc0nc
: "

"
!
/.
i
~
.
")
J
[J [ . ;2 • 3
-
L 'l';ucr"':nc
,
)
r J [.2.:3.1
_.
J' Eoc:ôrh
i n tc r i.c ur
]11.7.. :3.7.
-
L11.7..1
-
l'Oii'jnec';nc
l J J .2. () -
1(; Qu,: t.cr no .i r«
.,
111.3 -
structure et succession ŒCS dépôts de
111.1 -
Tectonique locale
:) ()
IV -
HYDROGEOLOGIE
IV.I -
Contexte hydrogéologique régional
32
IV.Z
Nature des réservoirs du syst~me hydraulique étuCi0
0_·;
JV.7..7.
-
t)
LC'~; c a Lc o i ro s, k.i r s Li f i o s du LuL61~ù~i1 mov o n
IV.?.] - Lc'~:; I'o rmo Lions mc r no-r c o Lce i rc s du Luté~>ic}n ruoy or: et
.... '.)
1 ' I~: ()côn (~ in f {; r L<C~ u r .
.... ) U
lV./../f
IV.3 -
HYDROClIIilIE
IV.4 -
HYDRODYNAMIQUE DU SYSTEME HYDRAULIQUE
/~ 3
JV.'Î.l
-- j'tl:ZO!:lÔu-Otc du
0y~;tènw hydraulique
, .
IV./l.2 -
CunUJluiL:(; hvd r au Liquc des aqui f
r o a
è
., -
1.
IV. Ij·.:l
Lvo Lu t.Lon de
la p i c z omè t.r i o
' -
V -
POSITION DU l'Hm~\\LI~:~E _;~T DEt·1l\\RCHE DE L 1 ETUD;~;
.
Pl\\H.TIE II:
DOIr::-ŒES
D'El·TTI~_CE DU 110DELE
ETUDE ET CRITIQUE
l -
INTRODUCTIO~
J
II -
GEOMETHU: DU SYi3TEllE Ji.QUIFEH::::
~ -
II.1 -
Carte du
sub~·triltum imperm~able
II.3
-
Carte ~C3 ~P~~35(~UrS d~~rgile


3

III -
PARAMETRES HYDRODYNAMIQUES DES AQUIFERES
59
111.1 -
Perm6abilit6
(K)
et transmissivité (T)

111.2 -
Coefficient cl 1 cmmaqacincmcrrt S
lu:
111.3 - D6tcrmination de 12.. perméabilité par la métl.od·2 de li SIl:':';

test"
62
IV -
L'INFILTRATION.
\\ '
.:
1
..
IV.l -
par le bilan hydrique
IV.2 -
M6thode g60chimiquc
r-'n
i u
J
IV.3 -
Conclusion.
v - LA CONSOMMATION .
1
J
V.l -
Pr~l~vements urbains et industriels
r/ Cl
,-,
J
V.2 -
Pr~l~vements sur les forages g&r6s par la D.L.M.
V.3 -
Pr~l~vements sur ~es forages villageois
! '.J
]
V.4
Pr~16vements 2~ricoles ct pastoraux
J
V .4.1 -
z ono des nrny o s
80
V.1.2 -
zon8~ irrigu0es
]
V.4 . 3
-
p rc Lèv cmc n [-.é; pas t.ora ux
J
VI -
SPATIALIShTION DES DOiiIlSI::S Dt ENTREE DU NODELE
VI.l
Introduction.
J
VI.2
Rappels de quelques notions de g60statistiquc
VI. 2 . 1 -
V,:1 r i ar) le ré, g j 0 n al: ;> é: o
"V. H . "
J
VI.2.2 -
Lo g60sLatistiquc
VI.2.3 -
Le v c r io qr a.nmo
us
VI.2.4
le krigcêlgc
J
VI.3 -
R~sultats et analyse
VI. 3.1 -
ELude d e s
v a r ioq r ammo s
J
V -I_ ~ 3
1
• • 1
-
h U . ..L _J -
hv
-i d
\\.J L L
1...
Li
c
a
r
o
c
r
o
u
_ _1. l j
'--~
...... )
r r u
o
( "
\\
VI.3.l.? - conductivit6 hydraulique (X)
01
J
VI.:5 .1. 3 -
Profonùeur du mur de l'élcJuifèrc
r:
VI. 3.2 -
Valic1ation dc~; Vdi:iogLlllIDH:::; ct J>;:.ri~Jca~Jc
VI.3.2.1
-
Charge hydraulique
J
VI.3.2.2
-
Profondeur du mur
VI. 3 . 2 .:3
-
Conclue r.j.v .i l_é hyd r o u I iql1C
r '
-
VI.3.3 -
Cartes jsovalcurs
VI.4 -
Conclusion sur ln g60statistique
]

..
VI. 5
modèle
-
VI. -1 . .l _. L' .i Il f i l Lr d Lion
V J . '1 . J.
-
LC'~; prC~ lôvcmc:n U3
102
-
VI.1.3 -
Le:; co ofLici c n t.s d'ClilmiJ.ga~;ineJ(lCi'.t
VII -
CONCLUSION
PARTIE III: HODELI sz.r ron IlYDHODYW\\tUQUE DU SYSTELlE 1\\.QUIFr::>~Z
SIMILATION D'UN ACcnOISSEMENT DE PRELEVEMENT POUR
L'APPROVISIONN~MENT EN EAU DE DAKAR

l -
PRINCIPE DES MODELES MAILLES
--: 11.
<
....L
\\.! '
..
1.1 -
L'équation du mouvement
ICA
1.2
Résolution
numérique
par
la
méthode
é.~es
dii':;";é.::-enc:c:·
..
finies
l C.'~
1.3 -
Présentiltion 6u programme MODFLOW
..
II -
CONCEPTION ET CClN::iTfWCTION DU MODELE DU SYSTErm ':\\Q~J:!T:S::~G D'"
J
LA MOITIE NORD OCCIDENTALZ DU SENEGAL
11.1
Construc,~ion du
mod Lc :
Structure
ct
cond:i.·::ion;..;
aux
è
Li.m i.t c s
II.2 -
Choix du
. l
'
ma i . ..L.lû.gc
..
I I I -
CALAGE En REGHI::':: PEm1ANENT
..
111.1
Choix dlun ~t~t stationnaire de r&f~rencs
111.2
Donn6c~ d'cntr6e
..
LIT.?l
-
!!é1I;l-,C'uc,
Jl:iô/,()m(\\U--iquc~;
Il 1. L . /.
F(~ nll('abi 1 .i LC:s
1
111.2.3
-
CôLc~~ du mur
1
..
111.2.4
Infiltrotion
111.3 - Ajustement du mod~le sur l'6tat piézomètriqu2 de Juil12~
1
"j
1975
111.3.1
!I. j u.: tL'!l1l: nt;
pdré1.lTIètrcs
par
J
kt i.(JL'ê.l(J(~
II1.3.2
DC::~b .i U;
d ' iJ.1 .imcn t a t i on
par
.i n fi]. tXd. Uün
,Je
.~ c..
pluie
, .c :
111.4
Validit§ de l'ajustement
îl "
111.5 -
Bilan cn eau calculé c:près ajustement
111.6 -
Conclusion sur le régime permanent

5
IV -
Cl\\Ll\\GE Er: :;:{sGIW~ Tr.Tl.NSITOIIŒ
.
IV.i -
Choix d'un historique de référence
12
IV.Z -
Données d'entrée pour le calage en régime transitoi~e
12
IV.2.J
-
Coefficient d'cmmagaslncment
1
":J
IV.2.2 -
Les pr016vements
IV.2.] -
La disc~0LisatioD du temps
12
IV.3 -
l\\justcment en régime transitoire
l.2
1 -
J. I~
TV.3.1
-
l\\ju~;terncnt en rÔ<:Jime t.r anc i.t.o i rc de El7 r) il JC:)IJ:i
IV.J.l.J
-
i\\ju~;l_emcnt
IV.3.1.2 -
v<tlù}LlLLon o pr s
a j ust.cmcn t;
è
IV. 3 . 1 . J
-
B j_ La n
c n e a u
IV.3.? -
l\\jw:;l~emcnl
en
régilne
t.r an s i t.o i r o de
19[35 il 19C:J.1
13
J .. ',
IV.3.2..1
l\\j us Lcr:lCn t
IV.3.2.2
valiJution apr6s ajustement
LV.J.?3
Bi Lan
CIl
cau
IV.4 -
Conclusion sur le régime transitoire
]
V -
l\\Nl\\LYSE DE SENSIBILITE
J
VI - snmLl\\TION DE NOUVEAUX PRELEVEI'1El'JTS PGUH. L' Jl.LH1EETicTIm: Elr Ei\\U
1
DE Dl\\KAR
l·i
]
VI. 1
apporter
~~
VI.2 -
Exploitation du mod~le
1-1
]
VI.2.1
DéLcnn:u1alioD
du
résCélU
des
pOlnLs
clc~
po~; s .i b le é;
V1.2.J
Les :;chélilél:::; cL~ pré lèvemcnt proposés ct lc~" débi t~;
Ji:
]
VI. 2.. J
N"1
]
VI.L:.3.1
VI.2.3.2
N°?
VI.2.J.3
lj
VI.2.3.-1
-
SCC11iJ r j ()
VI.3 -
Conclusion su~ les simulations
15
]
CONCLUSIONS
GENER~LES .
REFERENCES BIBLIOGRAPIIIQlJJ~S
l\\NNEXES

RELEVEMENT ENTRE 1975 -
1985
angée
Colonne
Débit
Localité
44
18
-11430
kelle
30
18
-3930
keberner
12
19
-2160
louga
(djily mbaye[980]+SERPA[1180])
61
38
-598
barnbey [AEP+CNRA(480)]
8
14
0
ndiock salI
62
27
-390
khornbole
47
14
-1028
tounde toune
56
4
0
rnboro khondio
55
8
-660
darou khoudoss
46
6
-300
darou ndoye
54
5
-1400
rnboro ouolof
45
14
0
darou rnbaye ics 2
53
14
-875
rneouane
47
17
0
sine mbarick
50
19
-730
koul
48
23
0
diokoul tabi
43
17
0
kelle 1,2,4
45
21
-990
merina dakhar
38
28
0
ngalick
31
27
-660
pekesse
35
29
-310
mbayenne
31
27
0
ndiourki
39
25
-750
ngandiouf
36
22
0
thiatour
42
31
-400
niakhene
41
36
-560
thilrnakha
65
14
-610
cherif 10
55
16
-640
pire goureye
64
29
0
kaba diack
68
30
0
rnbeouane
67
29
-680
ndieyene sirakh
66
18
0
bangadji
64
22
-520
k.yaba diop (thienaba)
62
25
-1220
touba toul
47
33
-420
dinguiraye
52
29
-600
baba garage
58
26
-730
k.sarnba kane
59
31
-900
lambaye
61
34
-700
ngogom
52
36
-470
gawane
63
27
-750
réfane
63
33
-690
ndangalma
~~(
67
31
-480
ndondol
65
37
-945
ngohé
61
41
0
keur saer
45
38
0
koki ndiaguene
58
42
-730
thiakhar
22
15
-390
bandegne ouolof
19
12
0
santhiou rnbenguene
33
14
-370
diokoul ndiawrigne
33
12
0
nguer nguer
39
11
-290
kab gaye
37
17
0
ndande
39
16
-400
palmeo
24
11
-350
tounde
23
21
0
mbissis dia
25
20
-370
tiekene seck
22
28
-270
nguimbe peulh
30
31
-460
battal (sagatta)
32
31
0
kantar
. 29
19
0
koure mbelgor
29
22
0
ndate fall

27
27
0
ndiengue diao
28
14
-610
thiolom fall
25
14
-270
ndiayene bangoye (kelle gueye)
15
21
0
taiba seye
16
15
-360
mbediene
19
22
0
war cisse
7
21
-480
kebe ndeukta (nguidilé)
13
22
-410
ngagnakh dieng (niomré 10)
14
8
0
ndiam fall
7
3
-560
ndiambou fall
(léona)
14
10
0
sam ndiaye
10
14
-300
nguene sarr
3
13
-584
sakal
46
43
-380
ndankh sene
49
36
-390
gade escale
45
39
-540
ndindy
49
39
-250
k.ngalgou
52
40
-460
taïba moutoupha
61
43
-620
ngohé (ndoulo)
66
41
-450
patar
56
3
-450
NIAYES 1
56
4
-450
NIAYES 1
55
3
-450
NIAYES 1
55
4
-450
NIAYES 1
54
3
-450
NIAYES 1
54
4
-450
NIAYES 1
54
5
-450
NIAYES 1
54
6
-450
NIAYES 1
54
7
-450
NIAYES 1
54
8
-450
NIAYES 1
53
3
-450
NIAYES 1
53
4
-450
NIAYES 1
53
5
-450
NIAYES 1
53
6
-450
NIAYES 1
53
7
-450
NIAYES 1
53
8
-450
NIAYES 1
52
3
-450
NIAYES 1
52
4
-450
NIAYES 1
51
3
-450
NIAYES 1
51
4
-450
NIAYES 1
50
3
-450
NIAYES 1
50
4
-450
NIAYES 1
49
3
-450
NIAYES 1
49
4
-450
NIAYES 1
48
3
-450
NIAYES 1
,,!~
48
4
-450
NIAYES 1
47
3
-450
NIAYES 1
47
4
-450
NIAYES 1
46
3
-450
NIAYES 1
46
4
-450
NIAYES 1
45
3
-450
NIAYES 1
45
4
-450
NIAYES 1
44
3
-450
NIAYES 2
44
4
-450
NIAYES 2
43
3
-450
NIAYES 2
43
4
-450
NIAYES 2
42
3
-450
NIAYES 2
42
4
-450
NIAYES 2
41
3
-450
NIAYES 2
41
4
-450
NIAYES 2
40
3
-450
NIAYES 2
40
4
-450
NIAYES 2
39
3
-450
NIAYES 3
39
4
-450
NIAYES 3
38
3
-450
NIAYES 3
38
4
-450
NIAYES 3

PRELEVEMENT ENTRE 1985 -
1994
Rangée
colonne
Débit
Localité
44
18
-20278
kelle
30
18
-5840
kebemer
12
19
-4100
louga
(djily mbaye[980]+SERPA[1180])
61
38
-615
bambey [AEP+CNRA(480)]
8
14
0
ndiock sall
62
27
-400
khombole
47
14
-5855
tounde toune
53
10
-216
bilan taïba
53
11
-216
bilan taïba
54
10
-216
bilan taïba
54
11
-216
bilan taïba
56
4
0
mboro khondio
55
8
-660
darou khoudoss
46
6
-300
darou ndoye
54
5
-1400
mboro ouolof
45
14
0
darou mbaye ics 2
53
14
-875
meouane
47
17
0
sine mbarick
50
19
-730
koul
48
23
0
diokoul tabi
43
17
0
kelle 1,2,4
45
21
-990
merina dakhar
38
28
0
ngalick
31
27
-660
pekesse
35
29
-310
mbayenne
31
27
0
ndiourki
39
25
-750
ngandiouf
36
22
0
thiatour
42
31
-400
niakhene
41
36
-560
thilmakha
65
14
-610
cherif 10
55
16
-640
pire goureye
64
29
0
kaba diack
68
30
0
mbeouane
67
29
-680
ndieyene sirakh
66
18
0
bangadji
64
22
-520
k.yaba diop (thienaba)
62
25
-1220
touba toul
47
33
-420
dinguiraye
52
29
-600
baba garage
58
26
-730
k.samba kane
Iq~
59
31
-900
lambaye
61
34
-700
ngogom
52
36
-470
gawane
63
27
-750
réfane
63
33
-690
ndangalma
67
31
-480
ndondol
65
37
-945
ngohé
61
41
0
keur saer
45
38
0
koki ndiaguene
58
42
-730
thiakhar
22
15
-390
bandegne ouolof
19
12
0
santhiou mbenguene
33
14
-370
diokoul ndiawrigne
33
12
0
nguer nguer
39
11
-290
kab gaye
37
17
0
ndande
39
16
-400
palmeo
24
11
-350
tounde
23
21
0
mbissis dia
25
20
-370
tiekene seck
22
28
-270
nguimbe peulh

30
31
-460
battal (sagatta)
32
31
0
kantar
29
19
0
koure mbelgor
29
22
0
ndate fall
27
27
0
ndiengue diao
28
14
-610
thiolom fall
25
14
-270
ndiayene bangoye (kelle gueye)
15
21
0
taiba seye
16
15
-360
mbediene
19
22
0
war cisse
7
21
-480
kebe ndeukta (nguidilé)
13
22
-410
ngagnakh dieng (niomré la)
14
8
0
ndiam fall
7
3
-560
ndiambou fall
(léona)
14
10
0
sam ndiaye
10
14
-300
nguene sarr
3
13
-584
sakaI
46
43
-380
ndankh sene
49
36
-390
gade escale
45
39
-540
ndindy
49
39
-250
k.ngalgou
52
40
-460
taïba moutoupha
61
43
-620
ngohé (ndoulo)
66
41
-450
patar
56
3
-450
NIAYES 1
56
4
-450
NIAYES 1
55
3
-450
NIAYES 1
55
4
-450
NIAYES 1
54
3
-450
NIAYES 1
54
4
-450
NIAYES 1
54
5
-450
NIAYES 1
54
6
-450
NIAYES 1
54
7
-450
NIAYES 1
54
8
-450
NIAYES 1
53
3
-450
NIAYES 1
53
4
-450
NIAYES 1
53
5
-450
NIAYES 1
53
6
-450
NIAYES 1
53
7
-450
NIAYES 1
53
8
-450
NIAYES 1
52
3
-450
NIAYES 1
52
4
-450
NIAYES 1
51
3
-450
NIAYES 1
51
4
-450
NIAYES 1
50
3
-450
NIAYES 1
~
50
4
-450
NIAYES 1
49
3
-450
NIAYES 1
49
4
-450
NIAYES 1
48
3
-450
NIAYES 1
48
4
-450
NIAYES 1
47
3
-450
NIAYES 1
47
4
-450
NIAYES 1
46
3
-450
NIAYES 1
46
4
-450
NIAYES 1
45
3
-450
NIAYES 1
45
4
-450
NIAYES 1
44
3
-450
NIAYES 2
44
4
-450
NIAYES 2
43
3
-450
NIAYES 2
43
4
-450
NIAYES 2
42
3
-450
NIAYES 2
42
4
-450
NIAYES 2
41
3
-450
NIAYES 2
41
4
-450
NIAYES 2
40
3
-450
NIAYES 2
40
4
-450
NIAYES 2

39
3
-450
NIAYES 3
39
4
-450
NIAYES 3
38
3
-450
NIAYES 3
38
4
-450
NIAYES 3
37
3
-450
NIAYES 3
37
4
-450
NIAYES 3
36
3
-450
NIAYES 3
36
4
-450
NIAYES 3
35
3
-450
NIAYES 3
35
4
-450
NIAYES 3
34
3
-450
NIAYES 3
34
4
-450
NIAYES 3
33
3
-450
NIAYES 3
33
4
-450
NIAYES 3
32
3
-450
NIAYES 3
32
4
-450
NIAYES 3
31
3
-450
NIAYES 4
31
4
-450
NIAYES 4
30
2
-450
NIAYES 4
30
3
-450
NIAYES 4
29
2
-450
NIAYES 4
29
3
-450
NIAYES 4
28
2
-450
NIAYES 4
28
3
-450
NIAYES 4
27
2
-450
NIAYES 4
27
3
-450
NIAYES 4
26
2
-450
NIAYES 4
26
3
-450
NIAYES 4
25
2
-450
NIAYES 4
25
3
-450
NIAYES 4
24
2
-450
NIAYES 4
24
3
-450
NIAYES 4
23
2
-450
NIAYES 4
23
3
-450
NIAYES 4
22
2
-450
NIAYES 5
22
3
-450
NIAYES 5
21
2
-450
NIAYES 5
21
3
-450
NIAYES 5
20
2
-450
NIAYES 5
20
3
-450
NIAYES 5
19
2
-450
NIAYES 5
18
2
-450
NIAYES 5
17
2
-450
NIAYES 5
16
2
-450
NIAYES 6
15
2
-450
NIAYES 6
M!