Doctoral thesis (Dissertations and theses)
Evaluation des ressources en eau souterraine dans le bassin de Dargol (Liptako - Niger)
Abdou Babaye, Maman Sani
2012
 

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Keywords :
Niger; bassin de Dargol; aquifères fissurés et/ou fracturés; images satellitaires; linéaments; isotopes; hydrochimie; analyse multicritère; Fractured aquifers; satellite images; lineaments; hydrogeochemistry; multi-criteria analysis
Abstract :
[en] Located in the southwestern part of Niger, the Dargol basin belongs to the region of Precambrian Liptako. In this area, most of the groundwater resources are stored in fractured aquifers of Precambrian basement. Since the late 1980s, major rural water supply programs were interested in these aquifers and thousands of boreholes were drilled to cover the water needs of the growing population. However, many of them dry up during the dry season, forcing villagers to walk kilometers to fetch water their families. To increase the success rate of drilling, it is important to improve the knowledge on the functioning of these aquifers. The present study is carried out in this context. Its main objective is to identify and characterize fractured reservoirs in order to quantify and improve groundwater resources management methods of in semi-arid. A multidisciplinary methodology is developed to achieve this goal. Its combines lineaments maps, major element geochemistry and isotopic analyzes of drill logs. The lineaments cartography are made from the satellite imagery analysis. It is completed by field measurements, geological and geophysical data analysis. This study helped to understand the influence of the directions of fractures in the yield of the boreholes. New field investigations, particularly piezometric measurements, analyze of water and structural measurements were performed. The chemistry of water in this area revealed three sources of main ions which are from entropic origins, dissolution of gypsum and weathering of silicates minerals. Approximately 19% of boreholes recorded a high content of nitrates exceeding WHO standards (50 mg / l). To better understand the modes of recharge of these fissured aquifers, isotopic approaches were used. Stable isotope ratios (δ18O, δ2H) indicate two groundwater recharge mechanisms: direct recharge waters with little or no rain evaporated and indirect recharge which are infiltration surface water and water from stream channels beds. The analysis of the tritium content of the water indicates that recharge is new at most of the points investigated. In contrast, in area of low levels of tritium, the renewal rate appears to be low or even zero. On the basis of these data, a multi-criteria analysis was performed to produce maps of potential recharge areas and productivity index. These maps are validated using independent data and can be used as a pragmatic tool for water resources management and for future surveys.
[fr] Située dans la partie Sud-Ouest du Niger, le bassin de Dargol appartient à la région de socle précambrien du Liptako. Dans cette zone, l’essentiel des ressources en eau souterraine est contenu dans les aquifères fissurés de socle précambrien. Depuis la fin des années 1980, d’importants programmes d’hydraulique villageoise se sont intéressés à ces aquifères et des milliers de forages ont été réalisés afin de couvrir les besoins en eau croissant de la population. Or, à ce jour, plusieurs d’entre eux tarissent pendant la saison sèche, obligeant les villageois à parcourir des kilomètres pour alimenter leur famille en eau. Afin d'accroître le taux de réussite des forages, il est important d’améliorer les connaissances sur le fonctionnement de ces aquifères s’avère nécessaire. C’est dans cette perspective que s’inscrit la présente étude. Son objectif est d’identifier et de caractériser les réservoirs fissurés de socle, en vue de quantifier et l’améliorer les modes de gestion des ressources en eau souterraine en milieu semi-aride. Une méthodologie multidisciplinaire, combinant la cartographie des linéaments, la géochimie des éléments majeurs et isotopiques, les analyses des logs de forages, est élaborée pour atteindre cet objectif. La cartographie des linéaments est réalisée à partir des analyses d’images satellitaires. Elle est complétée par des mesures de terrain, les données géologiques et géophysiques. Cette étude a permis de comprendre le rôle joué par les principales directions des fractures dans la productivité des ouvrages. De nouvelles investigations de terrain, particulièrement les mesures piézométriques, les analyses d’eau et les mesures structurales, ont été réalisées. L’étude de chimisme de l’eau révèle trois sources principales d’ions à savoir, les origines anthropiques, la dissolution des gypses et l’altération des minéraux silicatés. Environ 19% d’ouvrages enregistrent un teneur importante en nitrates dépassant les normes OMS (50 mg/l). Pour mieux comprendre les modes de recharge des aquifères fissurés de socle, des approches isotopiques ont été utilisées. Les teneurs en isotopes stables (δ18O, δ2H) de la nappe indiquent deux mécanismes de recharge : une recharge directe par les eaux des pluies peu ou pas évaporées, et une recharge indirecte par les eaux évaporées issues des lits de koris et des eaux de surface. L’analyse des teneurs en tritium de la nappe indique que la recharge est récente pour la majorité des points investigués. En revanche, dans le secteur à faibles teneurs en tritium, le taux de renouvellement semble être faible voire nul. Sur la base de ces données, une analyse multicritère a été réalisée afin de produire des cartes des zones de recharge potentielle et d’indice de productivité. Ces cartes sont validées à l’aide de données indépendantes et pourront être utilisées comme outil pragmatique de gestion et d’orientation pour les prospections futures
Disciplines :
Geological, petroleum & mining engineering
Author, co-author :
Abdou Babaye, Maman Sani ;  Université de Liège - ULiège > Doct. sc. ingé. (architecture, génie civ. & géol.)
Language :
French
Title :
Evaluation des ressources en eau souterraine dans le bassin de Dargol (Liptako - Niger)
Defense date :
20 December 2012
Institution :
ULiège - Université de Liège
Degree :
Docteur en Sciences de l'Ingénieur
Promotor :
Dassargues, Alain  ;  Université de Liège - ULiège > Urban and Environmental Engineering
Brouyère, Serge  ;  Université de Liège - ULiège > Urban and Environmental Engineering
Ousmane, B.
President :
Pirard, Eric  ;  Université de Liège - ULiège > Urban and Environmental Engineering
Jury member :
Tychon, Bernard ;  Université de Liège - ULiège > Sphères
Razack, M.
Favreau, G.
Orban, Philippe  ;  Université de Liège - ULiège > Urban and Environmental Engineering
Funders :
CTB - Coopération Technique Belge [BE]
Available on ORBi :
since 05 June 2013

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