Caractérisation et modélisation du transfert de polluants dans un aquifère fracturé en milieu de socle (Sous bassin versant de la Sissili – Burkina Faso)

Résumé

Le sous-bassin de la Sissili connaît une pollution de ses eaux souterraines à travers les activités qui y sont menées. Les études antérieures n’ont pas permis une meilleure connaissance des aquifères du sous-bassin en raison de leur complexité. Celle-ci rend difficiles la représentation et l’évaluation du comportement hydrodynamique des aquifères et du transport de polluants qui s’y trouvent. C’est dans ce contexte que la présente étude a été initiée. Elle vise à comprendre l’évolution du transfert de polluants et d’en appréhender le devenir dans ce type de milieu. Pour atteindre cet objectif, l’approche méthodologique adoptée a consisté dans un premier temps en une analyse physico-chimique et hydrogéochimique pour la caractérisation du polluant et la compréhension des processus physico-chimiques. En second lieu, la caractérisation de la géométrie et de la structure du système aquifère a été réalisée en utilisant les outils de la télédétection couplés à la prospection géophysique et aux lithologs. Et enfin, les résultats issus de ces prospections ont permis de concevoir un modèle numérique pour simuler l’écoulement souterrain par la démarche continu équivalent. Par la suite le modèle du transport de polluant a été élaboré. Le résultat des analyses physico-chimiques montre que les eaux sont agressives, très fortement corrosives et présentent une saturation en calcites. Les valeurs de la conductivité électrique nous conduisent une forte minéralisation, et se traduisent par une indépendance des poches d’eau les unes des autres. Ce qui est en concordance avec la présentation et l'organisation générale des roches du sous bassin. On note aussi que les éléments de cations et d’anions augmentent en fonction de la distance du chemin parcouru par percolation. La minéralisation est gouvernée par le lessivage des sols, les activités anthropiques et l’hydrolyse acide des minéraux de la roche. Les résultats du traitement des images Landsat et d’investigations géophysiques ont montré des directions préférentielles NE-SO, suivie des directions NO-SE et les directions N-S. Ce qui a permis également de mettre en évidence l’existence de failles et de couloirs fracturés qui constitueraient des couloirs privilégiés pour le transport de polluant vers la nappe d’eau souterraine. Le profil d’altération présente 3 couches : la saprolite, la couche fissurée et la roche saine. Il s’allie aux modèles conceptuels d’un profil d’altération présentés ces dernières années qui maintiennent que la conductivité hydraulique des milieux de socle est due à l’altération et non aux fractures tectoniques. Enfin, les résultats découlant des investigations ont admis l’exécution d’un modèle hydrodynamique monocouche en régime permanent. Les résultats des simulations du transport ont montré pour certains forages, une pollution significative étendue avec abondance et sa propagation converge selon le sens de l’écoulement. Tandis que pour d’autres forages la pollution diminue ou est stable.

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