Evaluation des Potentiels de la Nappe du Continental Terminal du Plateau d’Oussouye par Modélisation Hydrodynamique

Evaluation des Potentiels de la Nappe du Continental Terminal du Plateau d’Oussouye par Modélisation Hydrodynamique

Typologie des sols et couverture végétale

Le Sénégal est marqué par la présence de plusieurs catégories de sol avec des caractéristiques et des aptitudes différentes face aux besoins. En effet, ce climat soudanosahélien caractéristique de la sous-région en particulier le Sénégal, joue un rôle fondamental dans la typologie des sols. Ces sols dont la nature est liée à la géologie, à la géomorphologie de la région étudiée et aux conditions climatiques qui y règnent, influent fortement à l’agriculture, à la préservation de l’environnement. Dans la zone d’étude, on observe trois types de sols cité comme-ci : o Les sols hydromorphes à Gley et peu évolués aptes à la riziculture et au maraichage o Les sols de bas-fond ou vasières : Ils sont sous l’influence de la salinisation et de milieux acidifiés (anciennes mangroves). Ces sols rizicoles sont gagnés par la remontée des eaux salées, ce qui réduit la capacité d’exploitation des terres propices à l’agriculture que pratique les populations et nécessite une action urgente pour éradiquer ce fléau qui prend de l’ampleur o Les sols ferrugineux tropicaux et ferralitiques sableux ou sols de plateau adéquats aux cultures sèches et souvent zone de formation forestière. En plus des sols énumérés tantôt, le plateau est caractérisé également par des sols vasières. La couverture végétale du bassin casamançais constitue avec le relief l’élément le plus déterminant des paysages du fait de son immobilisme apparent et de son action sur les facteurs physico-climatiques dont elle procède par ailleurs. La Casamance se caractérise par l’importance et la variété de sa couverture végétale. Dans la zone d’étude en l’occurrence en basse Casamance, on observe une association hétérogène de grands arbres comme Parinari escelsa, Erythophlaeum guinéensis, Anthocleista sp, Albizzia sp. Le sous-bois composé d’arbres de moindre taille, contient nombre d’espèces soudanaises comme Tetracera alnifolia, Saba sénégalensis, Combretum micranthum (Malou, 1989).

CONTEXTE SOCIO-ECONOMIQUE

 Oussouye est situé au cœur du département le plus traditionnel de la Casamance, C’est une zone carrefour et stratégique de par son positionnement puis qu’elle s’ouvre sur plusieurs axes reliant les grands villes de la région. C’est une zone ou se développent le tourisme, le loisir et des activités sportives comme les randonnées vélo tout terrain(VIT), les promenades à pieds ou en Kayak (embarcation). Il abrite également le parc national de la basse Casamance qui accueillait nombre de visiteurs mais il est fermé depuis quelques années à cause du conflit armé. De part son climat soudano- guinéen, la zone présente de grands opportunités pour le développement de l’agriculture, l’élevage et la foresterie. A côté des activités agricoles traditionnelles, se développe la riziculture qui se pratiquent durant la saison sèche accompagné par le maraichage et par la récolte du vin de palme (bunuk).La pêche, qui une activité génératrice de revenue à Oussouye se pratique durant toute l’année.

CONTEXTE GEOLOGIQUE ETHYDROGEOLOGIQUE 

CADRE GEOLOGIQUE DU BASSIN SENEGALO-MAURITANIEN

 La quasi-totalité de l’étendue sénégalaise appartient au bassin sédimentaire méso-cénozoïque à l’exception du socle précambrien au paléozoïque. Ce socle s’enfonce progressivement vers l’Ouest jusqu’à des profondeurs de 8000 m à la verticale de Dakar (Castelain, 1966). Le bassin Sénégalo-mauritanien s’étend sur une superficie d’environ 350000 km² depuis la Mauritanie au Nord jusqu’en Guinée Bissau au Sud. Il est limité à l’Ouest par l’océan atlantique et à l’Est par la chaine hercynienne des Mauritanides et le bassin de la Taoudéni (figure 8).

Lithostratigraphie du bassin sédimentaire du plateau d’Oussouye 

Ce bassin est le plus occidental et le plus vaste bassin du littoral Ouest Africain et est constitué par des terrains discordants sur les formations du socle anté- mésozoïque qui plonge d’abord doucement vers l’Ouest puis s’effondre à la faveur de failles Nord-Sud entre les méridiens 15° et 16° Ouest. Le remplissage du bassin est constitué d’assises sédimentaires méso-cénozoïques reposant sur le socle dans ses parties centrales et occidentales (Sow, 2001 in Diouf, 2012). La description lithostratigraphique repose sur la synthèse des travaux antérieurs de Martin (1970) ; Crevola et Gaye (1979) ; Bellion et Guiraud (1984) ; Bellion (1987) ; Diouf et al..,1995 ; Sow (2001) et sur les données de sondages de recherche d’eau et d’hydrocarbures. Ainsi la lithostratigraphie de la zone d’étude est décrite de la base vers le haut par les formations successives :  Maastrichtien : Reconnu pratiquement dans l’ensemble du bassin sénégalais, il est constitué de sables avec intercalations d’argiles passant à des formations marneuses et calcaire-gréseuses. Dans la basse Casamance, le maastrichtien est constitué d’argiles silteuses et sableuses. Il apparait également sur le horst de Diass sous forme de grés et d’argile correspondant aux affleurements les plus anciens. Au centre et à l’Est du bassin, le maastrichtien est constitué par des sables plus ou moins grossiers avec passées gréso-calcaires.  Paléocène : Il marque la reconquête marine du bassin sédimentaire et s’accompagne de la subsidence. Le paléocène est constitué d’argile marneuse et gréso-calcaire.  Eocène : Il a été reconnu sur l’ensemble du bassin sédimentaire sous forme argilomarneux à silex et phosphates, de calcaire et de calcaire marneux. L’éocène moyen est dominé par une sédimentation marine profonde et subsidence caractérisée par les dépôts marno-calcaires dans la presqu’ile du cap vert. L’éocène supérieur est mieux connu en Casamance en bordure de mer jusqu’en Mauritanie et par endroits au Ferlo. En Casamance il est connu grâce au sondage sous forme marno-gréseux à intercalations de calcaire. Il passe également sur le plateau continental et en basse Casamance à des calcaires, marno-calcaires et marnes souvent phosphatés.  L’oligocène : mal caractérisé au Sénégal, l’intervalle éocène supérieur et oligocène est connu en basse Casamance. Dans le plateau continental de la Casamance (site d’étude) jusqu’en Ziguinchor, l’oligocène est constitué par des calcaires  lépidocyclines. A l’Est ces calcaires passent à des sables et à des argiles peu épaisses (moins 15 m).  Le Miocène : Au miocène le bassin évolue essentiellement en régime continental, caractérisé par la mise en place d’un volcanisme qui s’intensifie sur la marge océanique. En Casamance, la sédimentation au cours du miocène reste marine argilosableuse.  Le Continental Terminal ex Formation du saloum : Représenté par les formations allant de l’Oligo-Miocéne au pliocène, le CT est formé par un ensemble de dépôts gréseux à gréso-argileux d’origine marine mais fortement transformé par l’altération continentale (Lappartient, 1985.in Ngom F D, 2000). Des études récentes, effectuées dans les bassins de la marge d’Afrique occidental ont montré que le CT est à dominance sablo-argileux rubéfié se terminant coiffé par une cuirasse latéritique.  Quaternaire formé par une sédimentation essentiellement détritique à faciès continentaux entrecoupés parfois par des dépôts margino-littoraux sur la bordure atlantique et dans les deltas et estuaire du Ferlo, du Sine Saloum de la Gambie et de la Casamance. 

Cadre structural ou tectonique

 L’étude des forages profonds a montré que depuis l’Eocène, il existe un enfoncement des structures au niveau du fleuve Casamance accentué à Ziguinchor et un relèvement en direction de l’anticlinal gambien (Michel, 1960). Cet enfoncement se fait particulièrement sentir vers Bignona et explique l’absence de l’Oligocène à Baila et la disparition de l’Eocène vers le Nord-Ouest du côté d’Oussouye (Malou, 1989). Au cours du Miocène intervient une phase tectonique cassante. L’interprétation de photographies aériennes (Louis Berger, International, 1981, Saos et al, 1988), révèle un important réseau de fractures. Ce dernier aurait joué un rôle déterminant sur le tracé hydrographie et la morphologie de surface de cette région. En effet un parallélisme a été noté entre le lit de la Casamance et de ces affluents avec ces linéaments de fractures. Cependant la morphologie de la basse Casamance est très plate dans l’ensemble. 

Table des matières

Dedicaces
Remerciement
LISTE DES ACRONYMES
Liste des Figures
Liste des Tableaux
Liste des Annexes
Résumé
INTRODUCTION
Chapitre I: Contexte général de l’étude
I.1 Présentation de la DGPRE
I.1.1 Missions
I.1.2 Organisation et fonctionnement de la structure
I.2 Présentation de la zone d’étude
I.2.1 Situation géographique et cadre physique
I.2.1.1 Contexte géographique
I.2.1.2 Contexte climatique
I.2.2 Réseau hydrographique
I.2.3 Typologie des sols et couverture végétale
I.2.4 Contexte socio-économique
I.3 Contexte géologique et hydrogéologique
I.3.1 Cadre géologique du bassin Sénégalo-mauritanie
I.3.1.1 Lithostratigraphie du bassin sédimentaire du plateau d’Oussouye
I.3.1.2 Cadre structural ou tectonique
I.3.2 Contexte Hydrogéologique de la zone d’étude
I.3.2.1 Système aquifères dans la zone d’étude
I.3.2.2 Aquifère superficiel du CT
I.3.2.3 Oligo-Miocéne ou aquifère semi profonde
Chapitre II : Matériel et Méthode de travail
II.1 Méthodologie de la présente étude .21_Toc520465389
II.2 Outils de traitement des données
Chapitre III : Modélisation Hydrodynamique de la nappe superficielle du plateau d’Oussouye
III.1 Présentation du logiciel MODFLOW
III.1.1 Conception du modèle
Evaluation des potentiels de la nappe du Continental Terminal du plateau d’Oussouye par modélisation hydrodynamique
III.1.2 Model Modflow : ses fonctions et sa méthode de résolution
III.1.3 Equations de base d’un modèle hydrogéologique
III.2. Analyse et diagnostic des données de terrain et la définition du modèle conceptuel
III.2.1 Recueil et analyse des données d’entrée
III.2.2 Topographie du milieu et géométrie du système aquifère
III.2.3 Données piézométriques
III.2.3.1 Piézométrie
III.2.3.2 Fluctuation de la piézométrie de Juin à Octobre 2017
III.2.3.3 Prélèvement des ouvrages existants (forages et puits)
III.2.3.4 Recharge de l’aquifère
III.2.4 Paramètres hydrodynamiques
III.3 Calibration en régime permanent
III.3.1 Discrétisation dans l’espace
III.3.2 Limites géologiques
III.3.3 Conditions aux limites du système
III.3.4 Calage et validation du modèle
Chapitre IV : Résultats et Interprétation
IV.1 Caractérisation hydrochimiques des eaux de la nappe du CT
IV.1.1 Paramètres physico – chimiques de la nappe
IV.1.2 Paramètre chimiques des eaux
IV.1.3 Les faciès chimiques de la nappe
IV.2 Résultats de la simulation du modèle
IV.2.1 Ajustement des paramètres hydrodynamiques
IV.2.2 Phase de calage du modèle
IV.2.3 Similitude entre charges observées et charges calculées par le modèle
IV.2.4 Bilan hydrodynamique global du système
IV.3 Scénario de simulation
IV.3.1 Définition des scénarios prédictifs
IV.3.1.1 Scénario1 : Simulation aux conditions d’exploitation actuelle
IV.3.1.2 Scénario 2 : Augmentation des débits exploités
IV.3.2 Résultats de la simulation des scénarios
conclusion générale et recommandations
Bibliographie
Annexes

 

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