Fonctionnement hydrodynamique et hydrogéochimique des aquifères fracturés dans un contexte de changement climatique : cas du département de Man (ouest de la Côte d’Ivoire) .

Abstract

La croissance démographique du Département de Man couplée aux effets de la variabilité climatique exerce une forte pression sur les eaux souterraines, entrainant ainsi sa diminution et sa dégradation. L’objectif général de cette étude est de comprendre le fonctionnement hydrodynamique et hydrogéochimique des aquifères fracturés de ce Département dans un contexte de changement climatique. La fluctuation du climat et les infiltrations efficaces ont été estimées en utilisant respectivement les méthodes du test de Nicholson et du bilan hydrologique de Thornthwaite. L’analyse temporelle des niveaux d’eau a été réalisée à l’aide du test de student. L’Analyse en Composantes Principales Normés (ACPN) a été utilisée pour l’étude de la minéralisation des eaux souterraines et la logique floue a été employée pour déterminer l’indice de qualité de ces eaux. La détermination des propriétés hydrodynamiques a été faite par l’interprétation des essais de pompage et le modèle d’écoulement pour la simulation du milieu souterrain a été élaboré à partir du logiciel feflow. Les résultats montrent que les stations climatiques de Man, Danané, Gbonné et Biankouma dans leur ensemble, enregistrent une alternance de périodes humides, sèches et normales de 1961 à 2023. Les infiltrations efficaces estimées sont plus élevées en périodes humides qu’en périodes sèches. Les années 2018, 2019 et 2020 ont enregistré respectivement des infiltrations de 280,5 mm, 194,9 mm et 293,3 mm. Ainsi, l’analyse temporelle des niveaux d’eau dans ce Département affiche une diminution des niveaux d’eau à l’échelle saisonnière (de 0,37 à 1,08 m). L’ACPN a mis en évidence l’origine de la minéralisation des eaux. Cette minéralisation est contrôlée par les phénomènes tels que l’hydrolyse acide des roches, l’oxydo-réduction et l’apport lié aux activités anthropiques. Les indices de la qualité de ces eaux de 2019 à 2023 ont indiqué une dégradation de leur qualité mise en relation avec la précipitation et l’état de surface. Les paramètres hydrodynamiques estimés varient en fonction des formations géologiques et des différentes couches. Le modèle d’écoulement souterrain de la nappe du sous-bassin versant du Kô à Man a permis de caler les perméabilités des couches d’altérites (de 2,6.10-7 à 9,9.10-4 m/s) et des aquifères de fissures (de 2,6.10-5 à 1,8.10-4 m/s) puis la recharge en 2019 (184 mm/an). Ce modèle validé en régime transitoire a permis de faire des simulations prédictives. Les deux (2) scénarios de gestion élaborés ne prévoient pas de baisse significative de la nappe des eaux souterraines de ce sous-bassin versant. Selon ces scénarios, cette nappe dispose donc d'une réserve d'eau pour être utilisée par la population malgré la variabilité climatique.