CONTRIBUTION DE LA METHODE DE SUIVI TEMPOREL DE RESISTIVITE A L'ETUDE DES PROCESSUS D'INFILTRATION EN ZONE DE SOCLE SAHELIENNE ET SOUDANIENNE D'AFRIQUE DE L'OUEST. - Archive ouverte HAL
Thèse Année : 2017

CONTRIBUTION OF TIME LAPSE ELECTRICAL RESISTIVITY METHOD TO THE STUDY OF INFILTRATION PROCESSES IN THE SAHELIAN AND SUDANIAN HARD ROCK BASEMENT ZONE OF WEST AFRICA.

CONTRIBUTION DE LA METHODE DE SUIVI TEMPOREL DE RESISTIVITE A L'ETUDE DES PROCESSUS D'INFILTRATION EN ZONE DE SOCLE SAHELIENNE ET SOUDANIENNE D'AFRIQUE DE L'OUEST.

Maxime Wubda
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1045870

Résumé

Access to drinking water in West Africa is today a major challenge for development. In this part of the continent constitute by poor countries, lack of resources hampers the implementation of major water mobilization infrastructures. Then, the water demand of the population is satisfied with simplified systems of pumping and distribution of groundwater that are less costly. This increased dependence is however not without consequence in such soil and geological context dominated by crystalline rocks unfavorable to infiltration and groundwater storage and under a climate with a south, north rainfall gradient (tropical climate) which disadvantages higher latitudes regions (Sahel). To face these conditions which can be very restrictive for the availability and sustainability of groundwater, it is necessary for the sustainable management of this resource, to understand the processes that contribute to its renewal. Subjects related to groundwater recharge are studied by several scientific disciplines (hydrology, hydrogeology, geophysics), but many questions remain unanswered steel today. This study contributes to a better understanding of the diversity of hydrological processes in West Africa through the study of two sites in the Sahel (north of Burkina) and Sudan zone (north of Benin) on crystalline basement. It offers the contribution of geophysical techniques through the use of methods based on electrical and electromagnetic resistivity measurements whose relevance in the infiltration process studies was already demonstrated by several previous publications. This study shows that it is possible to observe with ERT time-lapse method, the dynamic of resistivity changes in the deeper layers of the subsoil. Similarly, it shows that from a mapping system at key times of the year, it is possible to highlight the lateral variations in resistivity. In these two cases, it bases on complementary data such as groundwater levels and soil moisture to show that the resistivity variations correspond to transfers of water in the soil.
L’accès à l'eau potable en Afrique de l'Ouest constitue aujourd'hui un défi majeur pour le développement. Dans cette partie du continent constituée de pays pauvres, le manque de ressources financières est un frein à la construction de grandes infrastructures de stockage et de distribution de l'eau. Pour palier cette situation, la demande en eau de la population est alors satisfaite grâce à des systèmes simplifiés de pompage et de distribution d’eau souterraine qui sont moins coûteux. Cette dépendance accrue n’est toutefois pas sans conséquence dans un contexte géologique et pédologique dominé par des roches cristallines défavorables à l'infiltration et au stockage de l’eau souterraine et où le climat (tropical) avec un gradient de précipitations sud, nord, désavantage les régions de latitudes élevées (Sahel). Dans des conditions aussi restrictives, assurer la disponibilité et la gestion durable des eaux souterraines, nécessite de comprendre les processus qui contribuent à son renouvellement. Certes, les questions liées à la recharge des eaux souterraines font l’objet d’études par plusieurs disciplines scientifiques (hydrologie, hydrogéologie, géophysique), mais de nombreuses questions restent sans réponse jusqu’à nos jours. Cette étude veut contribuer à une meilleure compréhension de la diversité des processus hydrologiques en Afrique de l'Ouest à travers l'étude de deux sites sur socle cristallin, dans le Sahel (nord du Burkina) et la zone soudanienne (Nord du Bénin). Il s’agit d’évaluer l’apport des techniques géophysiques basées sur l’utilisation des mesures de résistivité électrique et électromagnétique dont la pertinence dans les études de processus d'infiltration est évoquée par plusieurs publications antérieures. Cette étude montre qu'il est possible d'observer avec la méthode de tomographie de résistivité électrique en suivi temporel (ERT "time-lapse"), la dynamique des changements de résistivité dans les couches profondes du sous-sol. De même, elle montre qu'à partir de la réalisation de cartes de résistivité par méthode électromagnétique à des moments clés de l'année, il est possible de mettre en évidence les variations latérales de résistivité. Dans les deux cas, la confrontation des résultats obtenus avec des données complémentaires telles que les humidités de sol et les niveaux de nappes montre que les variations de résistivité observées correspondent bien à des transferts d'eau dans le sol.
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  • HAL Id : tel-02141315 , version 1

Citer

Maxime Wubda. CONTRIBUTION DE LA METHODE DE SUIVI TEMPOREL DE RESISTIVITE A L'ETUDE DES PROCESSUS D'INFILTRATION EN ZONE DE SOCLE SAHELIENNE ET SOUDANIENNE D'AFRIQUE DE L'OUEST.. Géophysique [physics.geo-ph]. Université d'Abomey-Calavi (Bénin), 2017. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-02141315⟩
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