Déterminants hydrogéologiques de la complexité du système aquifère du bassin sédimentaire

Dans la plupart des pays à climat tropical humide, les eaux de surfaces, plus faciles d’accès, ont toujours été privilégiées quand il est question d’approvisionnement en eau potable. Ceci est vérifié au Cameroun qui est doté d’un réseau dense de fleuves et de rivières (Olivry, 1986). Ainsi, les premiers travaux d’hydrogéologie réalisés dans le bassin de Douala remontent à 1979. Ces études, localisées dans l’espace et le temps, ont été réalisées par le BRGM (Martin, 1979) pour renforcer l’alimentation de la ville de Douala à partir des eaux souterraines, alimentation en eau qui se faisait jusque là par le prélèvement de l’eau du fleuve Dibamba. Néanmoins, pour une ville à la population galopante, l’insuffisance de la production d’eau a persisté et a suscité en une trentaine d’années, un intérêt grandissant vis-à-vis des eaux souterraines pour les habitants de Douala.

Douala, capitale économique du Cameroun, concentre 90% du trafic portuaire, 75% de la production industrielle, plus de 10% de la population nationale dont 40% à peine ont accès à l’eau potable. Or, Douala reçoit annuellement près de 4000 mm de pluie ; des conditions naturelles très favorables qui font paradoxalement de la ville un « désert humide ». Ainsi, même les régions les mieux arrosées sont confrontées aux difficultés d’accès à l’eau potable. Plus de 1 500 000 citadins sont soumis aux mauvaises conditions d’approvisionnement en eau et à l’insalubrité. Les sources du Ministère de la Santé Publique indiquent que, dans les quartiers populaires, un malade sur trois souffre d’une maladie d’origine hydrique liée au fait que la nappe phréatique est leur premier recours. Les industries implantées dans la ville, quant-à elles, se tournent vers les nappes sous-jacentes. En 1996, plus de 300 forages en exploitation ont été recensés, sans compter un bon nombre d’ouvrages non identifiés. Et, au cours de cette dernière décennie, le nombre de forages réalisés a été décuplé. Il est presque établi que la construction d’une maison intègre la réalisation d’un forage. Le secteur du forage d’eau est ainsi devenu lucratif.

ASPECTS : PHYSIQUES – CLIMATIQUES ET – GEOLOGIQUES

SITUATION GEOGRAPHIQUE 

Etiré sur plus de 1200 km, du Lac Tchad à la Baie de Bonny, le Cameroun forme un triangle d’une superficie de 475 442 km2 entre 2° et 13° de latitude Nord et entre 9° et 15° de longitude Est (fig. 1). La région côtière du Cameroun est jalonnée, en bordure de l’océan Atlantique, par trois bassins sédimentaires d’importance inégale que l’on regroupe sous le nom de bassin de Douala :
– le sous-bassin de Campo au Sud, couvre à peine 45 km2 avec une largeur comprise entre 1 et 3 km et une longueur de 25 km, ce petit bassin sédimentaire est séparé du bassin de Douala sensu stricto par le socle cristallophyllien de la région de Kribi ;
– le sous bassin de Rio Del Rey à l’Ouest, qui couvre une superficie de 2 500 km2 , séparé du bassin de Douala ss par le horst du massif volcanique du Mont Cameroun;
– le sous bassin de Douala ss au centre qui s’étend sur près de 7 000 km2.

Le sous bassin de Douala a une forme grossièrement triangulaire. Il est limité à l’Est et au Nord par le socle cristallin et cristallophyllien dont la bordure orientale est sensiblement orientée Nord-Sud. Il est limité au Nord-Ouest par les vastes épanchements basaltiques du Mont Cameroun. La côte atlantique de direction SE-NW, qui marque sa bordure occidentale et méridionale visible, est fortement entaillée par l’estuaire du Wouri appelé également estuaire des Bouches du Cameroun.

PRINCIPAUX TRAITS DU CLIMAT

Aperçu sur la circulation régionale 

Le climat du Cameroun se trouve sous la dépendance étroite de deux centres d’actions (fig. 2) :
– au Sud, l’anticyclone de Sainte-Hélène qui déborde largement au Nord de l’Equateur et génère les alizés du Sud-Est détournés en flux de mousson du sud ouest dans l’hémisphère Nord ;
– au Nord, couvrant le Sahara et faisant suite à l’anticyclone des Açores, une cellule anticyclonique qui génère les alizés du nord-est constituant l’Harmattan. Ces deux centres d’actions aboutissent à la convergence de deux masses d’air complètement différentes, le Front Intertropical (FIT) :
– l’air continental stable et très sec, au nord ;
– l’air maritime instable et humide, au sud.

Le FIT se déplace au cours de l’année en restant sensiblement dirigé le long des parallèles. Ses positions extrêmes sont, en moyenne, le vingtième parallèle Nord en juillet et le quatrième parallèle Nord en janvier. Dans son oscillation saisonnière, le FIT entraîne quatre zones de temps. La figure 2 donne également, pour janvier et juillet, les positions des différents centres d’actions en Afrique. Ce sont, du Nord au Sud :

– La zone A : en avant du FIT, zone de l’Harmattan, sous l’influence directe de l’air sec et frais continental, les précipitations sont nulles ;
– La zone B : immédiatement au sud du FIT (400 km de largeur environ) où s’accumulent au cours de la journée des masses d’air humide provenant de l’évaporation de l’océan et poussé vers le Nord par les alizés ; le ciel peu nuageux, par cumulus peu développés en général ;
– La zone C : les cumulus formés le long du FIT sont repoussés vers le S-W par les courants froids, ils se refroidissent progressivement et sont à l’origine en arrière du front de pluies abondantes.
– La zone D : les nuages sont de moins en moins abondants et se transforment en cirrus, les précipitations sont rares.

Climat de Douala

Les données climatiques, acquises à la Direction de la Météorologie Nationale, sont celles de la station de Douala aéroport. Ce sont, d’une part, les moyennes mensuelles de précipitations, les moyennes interannuelles de précipitations de 1951 à 2009, et d’autre part, les moyennes mensuelles d’humidité relative, d’évaporation et des vents de 1971 à 2009. Le climat de Douala de type mousson tropicale hyper pluvieux dit ″camerounéen″ est original par l’allure unimodale de la distribution mensuelle des précipitations (fig. 4). Il l’est également par l’abondance des précipitations qui atteignent 4000 mm/an et plus à Douala (5327,6 mm en 1956). En effet, cette particularité est due à la déviation de la mousson due au relief du Mont Cameroun qui culmine à 4 100 m. Le versant ouest du mont Cameroun exposé au flux direct de la mousson est d’ailleurs l’un des secteurs les plus pluvieux au monde avec près de 10 000 mm à Debundsha.

Température

Les données de température concernent la période allant de 1971 à 2010. Les températures sont relativement uniformes. La moyenne annuelle sur 38 ans est de 27,7°C, les minima et les maxima oscillent ente 26,1 C en août et 29,4°C en février (figure 6) ; ce qui fait une amplitude thermique de 3,3°C en moyenne. Les faibles amplitudes thermiques sont caractéristiques des zones tropicales humides. Entre 1971 et 2010, on note une augmentation des moyennes annuelles de température (fig 7), période pendant laquelle l’année 1998 a été la plus chaude. A Douala et sur l’ensemble du Cameroun, comme à l’échelle mondiale (IPCC, 2001, Lawrimore, 2003, Sighomnou 2004), on peut noter des signes indiscutables du réchauffement climatique.

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Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE I : ASPECTS PHYSIQUES, CLIMATIQUES ET GEOLOGIQUES
I.1. – Situation géographique
I.2. – Principaux traits du climat
I.2.1 – Aperçu sur la circulation régionale
I.2.2 – Climat de Douala
I.2.2.1 – Précipitations mensuelles
I.2.2.2 – Précipitations interannuelles
I.2.2.3 – Température
I.2.2.4 – Humidité
I.2.2.5 – Insolation
I.2.2.6 – Evaporation et évapotranspiration
I.2.2.7 – Vents
I.3. – Hydrographie, végétation et sol
I.3.1 – Hydrographie
I.3.1.1- Le Wouri
I.3.1.2- Le Mungo
I.3.1.3 – La Dibamba
I.3.2 – Végétation et sols
I.3.2. 1 – Végétation
I.3.2.2 – Sols
I.4 – Géologie et stratigraphie
I.4. 1 – Géologie
I.4.1.1 – Cinématique de l’ouverture de l’Atlantique Sud
I.4.1.2 – Histoire tectonique et éléments structuraux du bassin de Douala
I.4.2 – Stratigraphie et paléoenvironnements du sous-bassin de Douala
I.4.2.1 – Le Mundeck ou « Grès de base » (Apto-Albien)
I.4.2.2 La Formation de Mungo ou de Logbadjeck (Turonien supérieur – Campanien inférieur)
I.4.2.3 – La Formation de Logbaba (Campanien supérieur – Maastrichtien)
I.4.2. 4 – La Formation de N’kapa (Paléocène supérieur – Eocène inférieur)
I.4.2.5 – La Formation de Souellaba (Oligocène-Miocène inférieur)
I.4.2.6 – La Formation de Matanda (Pliocène supérieur – Pléistocène)
I.4.2.7 – La Formation du Wouri (Pléistocène – Holocène)
I.5 – Conclusion
CHAPITRE II : CONTEXTE DE L’ETUDE
II. 1 – Aspect socio économique
II. 2 – Secteur de l’eau au Cameroun
II. 2.1 – Aspect institutionnel
II.2.2 – Accès à l’eau
II.2.3 – Assainissement
II. 4 – Méthodologie et contraintes techniques
II.4.1 – Etat des lieux
II.4.3– Contraintes techniques
II.5 – Conclusion
CHAPITRE III : SYNTHESE DES CONNAISSANCES ANTERIEURES A L’ECHELLE DU BASSIN
III. 1 – Aquiferes profonds
III.1.1 – Les grès de base
III.1.2 – Les sables paléocènes
III.1.2.1 – Conditions aux limites et géométrie de l’aquifère
III.1.2.2 – Hydrodynamique de la nappe
III.1.2.3 – Hydrochimie de l’aquifère paléocène
III.2– Aquifères superficiels
III.2.1. – Les sables du Mio-Pliocène
III.2.1.1 – Données des forages pétroliers
III.2.1.2 – Caractéristiques lithologiques du Mio- Pliocène
III.2.2 – Les alluvions quaternaires
III.2.2.1 – Caractéristiques lithologiques
III.2.2.2 – Hydrochimie
III. 2 – Conclusion
CHAPITRE IV : CARACTERISATION GEOPHYSIQUE DE L’AQUIFERE MIO-PLIOCENE PAR SONDAGES ELECTRIQUES
IV.1 – Mission de terrain géophysique
IV.2 – Matériel et méthode
IV.3 – Présentation et interprétation des résultats
IV.2.1 – Typologie des courbes de sondages électriques verticaux
IV.2.2 – Inversion
IV.3 – Conclusion
CONCLUSION GENERALE

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