Etude du fonctionnement hydrodynamique du système aquifère

Dans le cadre de l’exploitation du pétrole du bassin tchadien de Doba, le consortium Esso a mis sur pied un plan de gestion de l’environnement, dans lequel la gestion de la ressource en eau, tant souterraine que de surface fait l’objet d’une attention particulière. Les populations de la zone de l’OFDA et NYA exploitent pour leurs besoins quotidiens en dehors des cours d’eau (Loule, Nya et Pendé très peu exploités) la nappe d’eau souterraine. Cette nappe exploitée gît dans des formations constituées par une alternance de sables fins à grossiers, de sables argileux et d’argiles appartenant au Continental terminal. Le développement des champs pétroliers dans cette zone pourrait être à l’origine de source de contamination de cette nappe : soit par une pollution ponctuelle, soit par une pollution généralisée. La modélisation du fonctionnement hydrodynamique du système aquifère de la zone s’inscrit dans une optique prévisionnelle.

Cette étude a pour objet de caractériser le fonctionnement hydrodynamique du système aquifère de la zone d’étude et sa sensibilité à un prélèvement supplémentaire ou à une recharge supplémentaire. Ainsi nous avons utilisé la modélisation mathématique par la méthode des différences finies développée par Visual MODFLOW pour reproduire le comportement hydrodynamique de la nappe.

SITUATION GEOGRAPHIQUE

La zone de l’OFDA et NYA, objet de la présente étude se trouve dans le bassin de Doba (Préfecture du Logone Oriental) entre 16°20’ et 16°50’ de longitude Est et entre 8°40’ et 8°20’ de latitude Nord ; elle se localise à environ 300 km à vol d’oiseau au sud de la capital N’djaména, République du Tchad. Le Tchad est un pays enclavé situé au cœur de l’Afrique avec une superficie de 1.284.000km2 . Il est limité au nord par la Libye, à l’Est par le Soudan, au Sud par la République Centrafricaine et à l’Ouest par le Cameroun, le Nigeria, et le Niger.

LA POPULATION

La population tchadienne est estimée en 2005 à environ 9,83 millions d’habitants avec densité moyenne de 7,8 hab./km2 . cette densité varie de 0,2 au nord à 11 hab./km2 au sud avec un taux de croissance de 2,95%, un taux de mortalité infantile de 93,80 /00 pour une espérance de vie de 48 ans.

Toutefois, elle est inégalement repartie sur trois zones de la manière suivante :
• Dans la zone sahélo-saharienne et saharienne (pluviométrie annuelle est inférieure à 250 mm) située au nord couvrant la quasi-moitié de la superficie totale du pays ; elle est de 2%
• Dans la zone sahélienne (pluviométrie est comprise entre 200 et 700 mm/ans) située au centre représentant le quart de la superficie du Tchad ; elle est de 50%.
• Dans la zone soudanienne caractérisée par une pluviométrie annuelle comprise entre 700 et 1500 mm, la population est d’environ 48%.

La zone d’étude appartient à cette dernière zone ; elle est essentiellement rurale avec une densité relativement élevée. C’est une zone assez bien arrosée et fertile et où la population vit de l’agriculture, de la pêche et de l’élevage.

LE CONTEXTE CLIMATIQUE

Le climat

La région est soumise à un climat de type tropical soudanien avec une influence guinéenne en limite sud de la zone d’étude. Ce climat tropical type est caractérisé par une saison sèche bien marquée qui a lieu au cours de l’hiver boréal et une saison des pluies également bien marquée (Rodier, 1964) La saison des pluies dure six à sept mois (mai à début novembre) ; elle est caractérisée par des faibles écarts de températures et des moyennes assez faibles. Par contre la saison sèche qui dure cinq à six mois (novembre à avril) est caractérisée par de grands écarts de températures où les nuits sont relativement froides et les journées chaudes.

La zone tropicale

La zone tropicale située au nord de l’équateur couvre environ le cinquième du territoire tchadien dans sa partie méridionale. Cette zone soudanienne du Tchad se caractérise par une pluviométrie moyenne de 1200 à 1500 mm irrégulièrement repartie dans le temps et dans l’espace. L’isohyète 700 mm constitue la limite nord de cette zone et la zone de l’OFDA et NYA qui fait l’objet de notre étude se situe entre les isohyètes 1200 et 1500 mm. Le régime pluviométrique est marqué par une saison des pluies d’environ six à sept mois (mai à début novembre) et une saison sèche d’environ cinq à six mois (novembre à avril). Ces variations saisonnières sont la conséquence du déplacement de l’équateur météorologique ou zone intertropicale de convergence (ZITC). La convection équatoriale des masses d’air continental sec et chaud (Harmattan) venant du Sahara en engendre des vents secs au nord et celle des masses d’air équatoriale maritime(Mousson) issues de l’anticyclone de Sainte  Héléne et de l’anticyclone Austral avec des vents relativement froids, humide et instables, constitue le moteur de cette circulation. En effet la ZITC présente une structure en front de pente très faible s’abaissant de l’équateur appelé Front Intertropical (FIT). L’évolution du FIT dépend du développement de l’anticyclone de Saint-Héléne qui favorise le remontée du flux du Mousson. La ZITC se retrouve dans sa position la plus septentrionale en juillet avant de redescendre vers le Sud en janvier-février. Le passage au sol du FIT détermine la saison des pluies et celle-ci est d’autant plus tardive et brève que l’on se déplace vers le Nord (Massuel, 2001). En somme le secteur de l’OFDA et NYA est soumis à l’influence du flux de mousson pendant l’été boréal et se trouve sous la structure de la ZITC où la mousson est la plus épaisse.

La température
Les températures caractérisent en premier lieu les masses d’air d’advection ; elles sont plus basses en atmosphère de Mousson que durant l’Harmattan. De ce qui précède, il en résulte qu’il fait plus chaud en saison sèche qu’en saison humide sur l’ensemble de notre zone d’étude. Les données disponibles sont les valeurs moyennes mensuelles, mesurées aux stations de Bébédjia et de Doba et couvrent la période de 1990 à 2006.

LES PRECIPITATIONS

La pluviométrie annuelle varie en général de 1000 à 1350mm. La région étudiée se trouve donc à la limite des climats tropicaux semi-arides et des climats subtropicaux. On passe ainsi d’un climat soudano-guinéen au sud à un climat sahélo-soudanais au nord.

L’analyse des données pluviométriques des stations proches du secteur d’étude donne les résultats suivants :
➤ Les pluies sont irrégulières dans le temps et l’espace ;
➤ Le nombre de jours de pluie dans l’année varie d’un endroit à un autre, il est compris entre 60 et 90 jours ;
➤ Sur l’ensemble de l’étendue de la zone de l’OFDA, le nombre de jour de pluie est plus élevé aux mois de juillet et d’août ;
➤ Les pluies sont particulièrement violentes et on peut s’attendre à des averses plusieurs fois par mois ;
➤ Les pluies ne sont pas uniformes (Cf. annexe n°1), les mois de juillet et d’août sont les plus pluvieux et montrent un accroissement de la pluie du sud vers le nord.

ÉVAPOTRANSPIRATION

La température et l’humidité de l’air ont été mesurées mensuellement à la station de l’aéroport de Doba situé à environ 30km de Komé. Les valeurs moyennes annuelles obtenues à partir de la banque des données de la Direction de la Ressource en Eau et de la Météorologie du Tchad (DREM) sont de 28°C pour la température et de 57% pour l’humidité. Ces données utilisées ne couvrent que la période de 1990 à 2006. Les mois les plus secs présentent les températures plus élevées. Pour calculer l’évapotranspiration potentielle, nous avons utilisé la formule d’Ivanov, du fait qu’elle permet de calculer l’évapotranspiration potentielle mensuelle moyenne à partir des moyennes mensuelles de température et d’humidité.

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Table des matières

I)INTRODUCTION
II) GENERALITES
III) METHODOLOGIE
IV) RESULTATS
V) COMMENTAIRES ET DISCUSSION
VI) CONCLUSION  
VII) REFERENCES
ANNEXES
RESUME

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