Modélisation de la surface piézométrique des aquifères fissurés en zone de socle précambrien métamorphisé : cas du bassin versant du Sassandra (sud-ouest de la Côte d’Ivoire) Piezometric modeling in precambrian fractured metamorphosed hard-rock: case of the Sassandra watershed (South-Western Côte d'Ivoire)

Résumé

Les niveaux piézométriques dans les aquifères de socle en Côte d’Ivoire sont mal connus du fait de la complexité du substratum géologique. Ce travail a pour objectif de modéliser l’altitude du niveau piézométrique des aquifères situés en milieu cristallin et cristallophyllien, notamment dans le bassin versant du Sassandra, au sud-ouest de la Côte d’Ivoire. En exploitant la méthode de la corrélation linéaire entre la dénivellation de la surface du sol et la surface de base des thalwegs d’une part et la dénivellation entre la surface piézométrique et la surface de base des thalwegs d’autre part, nous avons établi des équations qui permettent de déterminer les niveaux piézométriques et de compenser ainsi les lacunes dans leur connaissance. Ces travaux s’appuient sur des données de terrain, des fiches techniques de forage, des cartes (topographique et géologique) et un extrait du Modèle numérique d’Altitude (MNA) du sud-ouest ivoirien.

L’interprétation mathématique des résultats a permis, au travers des équations établies, de calculer directement le niveau piézométrique en tout point de la zone d’étude. La carte piézométrique ainsi obtenue montre que le niveau piézométrique est en moyenne 7 m en dessous du sol lorsque l’on prend comme référence la surface de base des thalwegs. La surface piézométrique est corrélée à la surface topographique. La superposition de la carte piézométrique à celle du réseau hydrographique montre qu’à l’échelle de l’analyse réalisée, la circulation de l’eau souterraine est calquée sur celle des eaux de surface ; bassins versants hydrogéologique et topographique se superposent, montrant ainsi le lien entre les eaux de surface et les eaux souterraines. Ce résultat pourra aider à la gestion intégrée des ressources en eau souterraine et de surface surtout face à la vulnérabilité aux pesticides qui sont fréquemment utilisés dans la zone étudiée.

Mots clés:

• Aquifère de socle,
• eau souterraine,
• surface piézométrique,
• modèle numérique d’altitude,
• thalwegs,
• modélisation

Abstract

The piezometric levels in hard-rock from Côte d'Ivoire are poorly understood because of the complexity of the geological substratum. This work aims to model the piezometric level of aquifers located in crystalline and crystallophyllian basement, particularly in the Sassandra Watershed (south-western Côte d'Ivoire). By exploiting, on the one hand the method of linear correlation between the elevation of ground surface and base surface of thalwegs, and on the other hand the difference in elevation between the piezometric surface and the base surface thalwegs, we have established equations to determine groundwater levels and thereby compensate gaps in our knowledge. This study is based on field data, drilling datasheet, maps (topographic and geological) and an extract of the Digital Elevation Model (DEM) in south-western Cote d’Ivoire.

The mathematical interpretation of the results, using established equations, helped us to calculate directly the piezometric level at any point in the study area. The piezometric map obtained shows that groundwater level is on average 7 m below ground when we take as reference the base surface of the thalwegs. The piezometric surface iscorrelated with the topographic surface. On the scale of the analysis carried out, the superposition of the piezometric map on the hydrographic network shows that flow of groundwater is modeled on that of the surface water. This observation supports the idea that hydrogeological and topographical watersheds overlap. This is logical considering the low permeability of hard-rock media and the relative homogeneity of their hydrodynamic properties on the scale of this approach. This result may help the integrated management of groundwaterand surface water resources, especially regarding their vulnerability to pesticides, which are frequently used in the study area.

Keywords:

• Hard-rock aquifers,
• groundwater,
• piezometric level,
• digital elevation model,
• thalwegs,
• modeling