1 REPUBLIQUE DU MALI ORSTOM (Un Peuple-un But-une Foi)
MINISTERE DES ENSEIG-NË~ËNTS SECONDAIRES,SUPERIEURS INSTITUT FRANÇAIS DE RECHERCHE 1 ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE SCIENTIFIQUE POUR LE DEVELOPPEME~T EN COOPERATION ------0 ------1 UNIVERSITE DU MALI ------0 ------LECOM ------0 ------LABORATOIRE DES EAUX CONTINENTALES 1 ECOLE NATIONALE D'INGENIEURS DE L'ORSTOM - MALI (E.N.!. - Bamako) ------0 ------0 ------1 D.E.R. - GENIE CIVIL ------0 ------1 1 * Diplôme. INGENIEUR DE CONCEPTION EN GENIE CIVIL 1 * Option: AMENAGEMENTS HYDRAULIQUES 1 Thème: 1 1
Présenté et soutenu par : Fonds Documentaire 1RD i 1 Cote: A * ~À 1- ~ lj Ex :v.-''t'~ [)E::SS()l.J"S§I" 1 le Samedi 21 Juin 1997 devant le Jury composé de: Président: • Mr Housséini MAïGA M.Sc Hydrologie - DNHE - Bamako 1 Président de l'Association Malienne de l'Hydrologie Membres: • Mr Adama T. DIARRA 1 Docteur en Hydrologie - Chef Laboratoire d'Hydraulique et Hydrologie - D.E.R. Génie Civil - E.N.!. - Bamako 1 · Mr Gil MAHE Docteur en Hydroclimatologie 1 Chargé de Recherche à l'ORSTOM - Bamako · Mr Amadou Zanga TRAORE Docteur en Hydrogéologie 1 Chef du D.E.R. -Géologie - ENI -Bamako · Mr Karaba TRAORE FRIEND-AOC Ingenieur Hydrogéologue 1 Ohef Section Hydraulique Rurale - DNHE - Bamako 1 1 ·1 1 1 •A DIEU, Père le plus haut des cieux, grâce à qui, tout a été possible. 1 •A mon feu Père Germain K. DESSOUASSI rappelé à Dieu le 14 mai 1983 à quelques jours seulement de la soutenance de mon mémoire de Technicien Supérieur. Martre menuisier-coffreur, il a de son vivant, fort de ses expériences de 1 chantiers, toujours émis le veux ardent de voir un de ses enfants devenir INGENIEUR. Avec la bénédiction de Dieu, son rêve est devenu aujourd'hui une 1 réalité. Mais hélas! Paix à son âme! 1 •A mon affectueuse et combattante Mère Adjoavi TCHIMBO qui a su aux heures critiques, aplatir nos difficultés et assurer notre protection telle une poule et ses 1 poussins face aux rapaces. •A mon épouse Elisabeth née NORDOR dont la compréhension, le courage et le 1 sens du sacrifice ont tranquillisé mon moral et galvanisé mes ardeurs. 1 •A - mon aÎné Léonce que le Seigneur a rappelé auprès de lui 24 heures 1 seulement après sa naissance. Paix à son âme! •A ma fille bien aimée, M. W. Peace par qui et pour qui, ma vie a commencé par 1 avoir un sens. 1 •A mes frères et soeurs : Louis, BenoÎt, Casimir, Gaspard, François, Mathias, 1 Mathieu, Isidore, Virginie, Delphine, Martine, Augustine, .... 1 •A tous mes cousins et cousines. 1 •A tous mes parents et amis. 1 1 1 1 1 1 1•••••••••••••·~.· ••• I ••••••I ••••••• M••••·~ •••••'·.I·· ..... I· •••••••••••••·1 1 Remerciements Symboles et abréviations 1 Résumé 1 1 1 1• Contexte physico-géographique 5 1.1 - Situation geographique 5 1 1.2 - Relief 6 1.3 - Géologie 6 1.4 - Végétation 8 1 1.5 - Climat 9 1.5.1 - Les zones climatiques 10 1.5.2 - Analyse de quelques facteurs climatiques 10 1 1.5.3 - Pluviométrie 13 1.6 - Le réseau hydrographique 17 1 Il . Contexte hydropluviométrique et hydrogéologique 2.1 - Le réseau pluviométrique 20 1 2.2 - Le réseau hydrométrique 21 2.3 - Le réseau Piézométrique 21 2.3.1 - Bref aperçu historique 22 1 2.3.2 - Le réseau piézométrique du haut bassin malien du Niger 23 2.3.3 - Qualité des données 23 1 1 - Les ressources en eau de surface 25 1 1.1 - Evolution des précipitations 25 1.2 - Evolution de la ressource en eau superficielle 28 1 1.2.1 - Les écoulements 28 1.2.2 - Variabilité de l'hydraulicité : modules 29 1.2.3 - Analyse des étiages 31 1 1.3 - Inventaire des aménagements hydrauliques 33 1.4 - Qualité chimique des eaux de surface 34 1.4.1 - Composition chimique moyenne des eaux de pluies 34 1 1.4.2 - Sources de pollution et quelques résultats d'analyses 35 1.4.3 - Variabilité spatio-temporelle des caractéristiques physico- cllimiques dans le Sud-Mali 36 1 1.4.4 - Analyses isotopiques des eaux de surface 38 1 1 1 1 Il - Les Ressources en eau souterraines 41 1 2.1 - Généralités 41 2.2 - Différents types d'aquifères du haut-bassin du Niger et du Bani 42 2.2.1 - Les aquifères fissurés du Socle 43 1 2.2.2 - Les aquifères fissurés de l'infracambrien tabulaire 43 2.2.3 - Les aquifères généralisés du Continental terminal et Quaternaire 44 1 2.2.4 - Quelques données statistiques moyennes des aquifères 46 2.3 - Caractéristiques hydrodynamiques des aquifères 46 2.3.1 - Les débits 46 1 2.3.2 - Paramètres hydrodynamiques 47 2.4 - La piézométrie 49 2.4.1 - Fluctuations saisonnières 50 1 2.4.2, - Amplitudes des fluctuations saisonnières 53 2.4.3" - Fluctuations Piézométriques annuelles 57 2.5 - Qualité des eaux souterraines 59 1 2.5.1 - Faciès hydrochimique 59 2.5.2 - Caractéristiques isotopiques des aquifères du Sud-Mali 61 1 3èrnèRÂRÎlÊ~RÊ[jAîtlC)NSÊAÛXÔESÛRÊACEJ~Lfx:s0t1Î"ÊRR.AINESi ...... -.-.- , .., --.-----_ , ,', , -.' , . 1 1- Généralités sur les relations Eaux de surface-Eaux souterraines 65 Il - Interactions Eaux de surface -Eaux souterraines 65 1 2.1 - Recharge des nappes souterraines 65 2.1.1 - Estimation des infiltrations des Eaux des pluies 66 2.1.2 - Recharge par les eaux de surface 68 1 2.2 - Drainage des nappes souterraines par le réseau hydrographique 69 2.3 - Influence de la retenue du barrage de Sélingué 70 1 2.4 - Comparaison des évolutions, des pluies, débits et des niveaux piézométriques dans le bassin du Bani à Douna. 71 1 74 1 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 77 LISTE DES TABLEAUX 82 1 LISTE DES FIGURES 85 1 LISTE DES ANNEXES 88 1 1 1 l, 1 1 1 1 Ma formation à l'Ecole Nationale d'Ingénieurs de Bamako (Mali) après 10 ans de service en qualité de Technicien supérieur des T.P.- Hydrologue à la 1 Direction de l'Hydraulique, n'a été possible que grâce à la sollicitude manifeste de messieurs: 1 • .. Rémy Oster alors Assistant-coopérant français près la Direction de 1 l'Hydraulique, • Grégoire Alé, Chef Département qes Ressources en Eau (ancien chef du 1 Service de l'Hydrologie), • André Toupé, notre sympathique Directeur. 1 C'est avec beaucoup de reconnaissance et de déférence que· je leur adresse mes plus sincères et profonds remerciements. 1 Cela a été rendu effectif parle soutien financier de la Coopération Française (CF) que je remercie très respectueusement pour les très nombreuses actions 1 qu'elle ne cesse d'entreprendre pour le développement des pays de l'Afrique de l'Ouest en particulier. 1 Au terme donc de ma formation d'Ingénieur de Conception en Génie Civil (option: Aménagements Hydrauliques), il me paraÎt opportun et légitime de faire mention de tous ceux qui, de près ou de loin, ont contribué efficacement à la réali 1 sation de ce document et à l'aboutissement de mes études en général. Les énumérer de façon exhaustive ne sera pas aisé. Qu'ils trouvent tous ici, le 1 témoignage de ma très sincère gratitude pour leurs soutiens moral, matériel et financier appropriés. 1 Je tiens cependant, à remercier très chaleureusement: • le Docteur Adama T. Diarra, Hydrologue - Professeur à l'Ecole Nationale 1 d'Ingénieurs, directeur du présent projet; il m'a fait bénéficier de son expérience active en hydrologie en me faisant partager toutes ses idées; 1 • le Docteur Gil Mahé, Hydroclimatologue - Chargé de Recherche au Laboratoire des Eaux Continentales de l'ORSTOM - Mali (LECOM), directeur de mon stage au 1 cours duquel, il n'a jamais manqué de me prodiguer des conseils et me faire part de ses expériences en matière de recherche. Sa clairvoyance, son grand sens diplomatique, sa finesse pédagogique et son soutien moral et matériel indéfectible 1 emprunt d'une permanente bonne humeur, ont sous-tendu une ambiance de travail on ne peut plus fraternelle. Qu'il soit en retour, rassuré dé l'estime que j'ai 1 pour lui; affectueusement MERCI pour tout ce qu'il a été pour moi. 1 1 1 Mes sincères remerciements vont également: \ J • à monsieur J.P. Bricquet, Responsable du LECOM - ORSTOM Bamako pour ses nombreuses et pertinentes remarques; J • au Docteur Fatogoma Bamba, Chercheur à LECOM - ORSTOM Bamako pour sa permanente disponibilité et son précieux concours; 1 • le personnel du centre ORSTOM - Bamako et plus particulièrement du LECOM pour leur collaboration et leur disponibilité; 1 • à monsieur Hervé Chatelet, Assistant-coopérant à la Direction Nationale de l'Hydraulique et de l'Energie (DNHE) qui a facilité et dynamisé mes contacts avec 1 les Responsables à divers niveaux de cette institution; • à monsieur Mahamado~ Sidibé, Directeur National de l'Hydrauliqu~ et de 1 l'Energie pour avoir autorisé la collecte des données dans les services techniques sous sa tutelle; 1 • à monsieur Bandia Cissoko, Responsable de la Banque Informatisée de Données (SIGMA) de la DNHE pour sa promptitude dans la fourniture des 1 données hydrogéologiques et piézométriques et pour sa disponibilité inconditionnelle. 1 • à monsieur Navon Cissé, Chef de la section « Etudes hydrologiques» de la DNHE pour ses conseils techniques et la mise à disposition des données 1 hydrométriques; • à monsieur Housseini Maïga, Président de l'Association Malienne de 1 l'Hydrologie (AMH) pour son soutien moral et ses appropriées directives; • aux messieurs Abdoulaye Koné et Mamadou Ouattara, respectivement 1 Directeur et Directeur-adjoint du Laboratoire des Eaux de la DNHE pour la fourniture incoditionnelle des données sur la qualité des eaux; 1 • à monsieur J.C. Deforges du Programme d'Hydraulique Villageoise Mali-Suisse (HEL VETAS) pour avoir mis tout en oeuvre pour me faciliter la collecte des 1 données piézométriques du "Secteur HELVETAS" • à monsieur Oumar Touré, Chef Cellule "Programme d'Hydraulique Villageoise" de Bougouni, et à monsieur Togola son collaborateur, pour leur hospitalité plus 1 que fraternelle et pour m'avoir fourni les informations et données piézométriques 1 actualisées sur les aquifères du socle (Secteur HEL VETAS); Je voudrais remercier particulièrement: 1 • le Docteur Moussa Kanté, Professeur de Béton et de calcul de structures, ancien chef de D.E.R.- G. C., • le Docteur Sanata Diarra, Professeur d'Assainissement et d'adduction d'eau 1 chef de O.E.R.- G.C., 1 1 1 • le Docteur Mohamadou Sidibé, Professeur de mécanique des sols, pour les conseils et encouragements hautement réconfortants que tous trois n'ont 1 cessé de nous donner; 1 ·Ia Direction de l'E.N.I et singulièrement le Corps professoral du D.E.R.- G.C,· • messieurs Houessou Oumar, Fructueux Martial, Wonou Clément, Komi Hoffer Cyrile, Zonor Patrice, Houndénou Désiré pour leur solidarité et 1 fraternel soutien; • les familles Nounawon et Gangnizo-Hounkpè pour tout ce qu'elles ont fait pour 1 nous; 1 • mesdames Anani Marie, Nounawon Louise et Patricia pour leur assistance; .: messieurs Agonvinon Olivier, Assiman Vincent, Konaté Déze Adama, 1 Guédessou Jean, Mensah Nestor, Fanton Dieu-donné et aux collègues de la promotion, pour leur fructueuse collaboration. 1 J'adresse enfin ma profonde reconnaissance: • à monsieur Nassara Martin et son épouse, pour leur inconditionnelle et 1 permanente disponibilité à répondre à mes diverses sollicitations tout au long de 1 mon séjour à Bamako; • à monsieur Sètondji Coffi Rock, et son épouse Madeleine, pour tous les soins 1 fraternels dont j'ai été l'objet de leur part ; • au Ménage Sossoumihen, pour son parrainage de mon man·age et pour son 1 soutien moral et matériel hautement appréciable; • au Docteur Cakpo Paulin, ancien compagnon de lutte, pour les soins médicaux 1 qu'il administre gratuitement à ma famille restée à Cotonou; • à monsieur Afouda Abel, Ingénieur Hydrologue, Docteur ès Science, Professeur 1 à l'Université Nationale du Bénin et Président de l'Association Ouest-afrcaine de l'Hydrologie, pour le réconfort moral qu'il n'a cessé de m'apporter et la confiance 1 qu'il nourrit en moi; • à monsieur Abé Mensah Edjin (Boucher au grand marché de Comé) dont le précieux concours a été déterminant dans l'achèvement de mes études 1 secondaires en 1979 à Abomey par l'obtention du diplôme de Baccalauréat-C; 1 • à monsieur Tokognon Allofa Dominique, PDG de l'Entreprise SA TIC, Président de l'Association de Développement Economique et Social de Comé (ma ville 1 natale - Bénin), pour son précieux soutien moral et financier. 1 1 1 :1 1 AlEA : Agence Internationale pour l'Energie Atomique 1 CMI : Coopération Mali-Italie. CARITAS : ONG Catholique française intervenant en Hydraulique Villageoise basée à 1 Bandiagara. 1 D.E.R : Département d'Enseignements et de Recherches DNHË : Direction Nationale de l'Hydraulique et de l'Energie 1 DNM : Direction Nationale de la Météorologi~ 1 DTCD : Département de la Coopération Technique pour le Développement (Nat. Unies) E.N.!. : Ecole Nationale d'Ingénieurs 1 ETP : Evapotranspiration 1 FED : Fonds Européen de Développement FIT : Front intertropical 1 G.C : Génie Civil HELVETAS: ONG Suisse agissant en tant que régisseur de la coopération Suisse-Mali 1 dans le programme d'Hydraulique Vill~geoise (Région de Bougouni) 1 KBK : Projet Kita, Bafoulabé, Kéniéba Mali Aqua Viva: ONG intervenant dans le secteur de l'Hydraulique Villageoise basée à 1 San 1 PNUD : Programme des Nations Unies pour le Développement SIGMA: Système Informatique de Gestion des Ressources en Eau du Mali 1 Ei : Ecart relatif pour l'année i 1 Pi : Pluie de l'année i Pm : Pluie moyenne interannuelle 1 Moy : Moyenne 1 Qi : Débit de l'année i Qm : Débit moyen interannuel 1 Le : Lame d'eau écoulée - Mmob : Moyenne mobile sur 5 ans. 1 1 1 1 Depuis une vingtaine d'années, le bassin du fleuve Niger et ceux des principaux cours d'eau, sont soumis à un déficit pluviométrique important. La chronique des débits enregistrés à Koulikoro (120.000 km 2) , montre une 1 décroissance persistante des écoulements. Cependant, la baisse des pluies n'est que de 20% en valeur moyenne décennale entre 1951-1960 et 1981-1989, alors 1 que celle des écoulements est de 55%. Si les conditions du ruissellement superficiel ont été peu modifiées durant la sécheresse, d'après la bibliographie, l'écoulement souterrain a fortement diminué. Malgré un retour timide mais assez 1 sensible à une pluviosité sub-normale ces dernières années, les étiages demeurent peu soutenus par les apports des aquifères, du fait de leur profond amenuisement résultant du cumul des déficits pluviométriques antérieurs. 1 . . Les valeurs approximatives de lame d'eau de pluie infiltrée (faibles dans le: 1 Socle et assez élevées dans l'Infracambrien tabulaire gréso-schisteux), ne correspondent qU'à des taux moyens inférieurs. à 20% de la pluie brute et la recharge des aquifères par les eaux de surface se caractérise par sa faible 1 importance à l'exception des eaux des lacs et retenues de barrages comme celle de Sélingué, qui ont une influence notoire sur les eaux souterraines environnantes. 1 Par ailleurs, le rapport de l'écoulement de base (vidange des nappes) sur le ruissellement décron régulièrement d'une décennie à une autre et varie en moyenne de 70% (1960-1969) à 30% (1980-1989). On observe dans la période de 1 1981-1996, que les amplitudes de fluctuations piézométriques saisonnières (différence entre les niveaux minimum et maximum d'une année n considérée) 1 varient en moyenne entre 1,70 m et 5,0 m dans l'aquifère du Socle et de 1,0 m à 10,0 m dans l'aquifère de l'lnfracambrien tabulaire. Quant aux amplitudes de fluctuations annuelles (différence entre les niveaux minimums ou maximums de 1 deux années consécutives) qui représentent l'état de l'aquifère (recharge et/ou vidange), les valeurs moyennes oscillent entre 0,10 m et 1,60 m d'une année à 1 une autre dans le Sud-Mali. La période 1983/1984 à 1987/1988 a enregistré des niveaux piézométriques très bas résultant d'une succession d'années déficitaires en pluie et correspond 1 également aux plus bas débits minimums journaliers observés notamment à Douna sur le Bani où les étiages ont été nuls de 1983 à 1988. Mais l'occurrence 1 de quelques années de pluviométrie moins déficitaire depuis 1988, voire excédentaire comme 1994, n'a pas eu d'autre effet que de ramener le niveau moyen des nappes souterraines à celui de 1981, soit un niveau très bas associé à 1 des étiages très faibles mais non nuls en général. Ainsi, un total pluviométrique annuel fort ou faible a une répercussion très 1 rapide sur le niveau des nappes et des étiages. Il semble donc, en tenant compte de l'hétérogénéité et de la complexité du contexte hydrogéologique, que la pluviométrie et l'évaporation demeurent les facteurs déterminants dans les 1 relations Eaux de surface-Eaux souterraines et que la succession de quelques années de très bonne pluviométrie suffise à reconstituer le niveau des nappes 1 comme dans le bassin du Bani à Douna en 1994. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 « Eau, tu es la plus grande richesse qui soit au monde ». Ainsi s'exprime dans "Terre des Hommes", Saint-Exupéry; et il ajoute « mais tu es la 1 plus délicate ». Pour toute la communauté scientifique travaillant dans le domaine de l'eau à 1 savoir hydrauliciens, hydrogéologues, hydrologues, océanographes, géographes, hydrobiochimiste, climatologues, .... , pour n'énumérer que ceux-là, et pour les consommateurs que nous sommes, l'eau est également difFicile voire complexe à 1 suivre dans ses transferts et changements d'état cycliques dans la nature. D'après les travaux des hydrologues soviétiques (UNESCO, 1978), la quasi 1 totalité soit 96,4% de l'eau que contient la planète, se trouve essentiellement dans les océans. Le reste, soit 3,6% seulement, constitue l'eau douce mais dont la plus grande partie demeure prisonnière des calottes glaciaires (1,72%) et des 1 aquifères fossiles (1,72%) difficilement acqessibles. La seule eau à laquelle nous avons couramment accès, est de toute évï'dence, celle des lacs, des retenues de barrages et des lits de cours d'eau, soit 0,16% représentant 0,23% des réserves 1 totales d'eau douce. 1 Mais face à la demande sans cesse croissante et à la dégradation continuelle de la qualité de ces eaux de surface, un recours systématique aux ressources en eau souterraines s'est révélé partout une impérieuse nécessité, 1 surtout en Afrique de l'Ouest où les aléas climatiques répétés interpellent les hydrologues et les hydrogéologues sur l'amenuisement des ressources et sur le mode et le taux de renouvellement de ces ressources: les relations spatio 1 temporel/es Eaux de surface-Eaux souterraines. En effet, depuis une vingtaine d'années, le bassin du fleuve Niger et ceux 1 des principaux cours d'eau, sont soumis à un déficit pluviométrique important. La 2 chronique des débits enregistrés à Koulikoro (120.000 km ), montre une 1 décroissance persistante des écoulements. Cependant, la baisse de pluies n'est que de 20% en valeur moyenne décennale entre 1951-1960 et 1981-1989, alors que celle des écoulements est de 55%. Si les conditions du ruissellement 1 superficiel ont été peu modifiées durant la sécheresse, l'écoulement souterrain a lui fortement diminué (Bricquet et al., 1995). 1 Malgré un retour timide mais assez sensible à une pluviosité proche de la normale ces dernières années, les étiages demeurent peu soutenus par les apports des aquifères du fait de leur profond amenuisement résultant du cumul 1 des déficits pluviométriques antérieurs. Ce qui fait émettre l'hypothèse que les nappes souterraines n'ont guère atteint le niveau qui était le leur avant les deux 1 décennies de sécheresse (1970-1989). C'est dans ce contexte problématique que s'inscrit notre thème d'étude intitulé : «Variabilité du niveau et de la Qualité chimique des eaux souterraines dans le haut-bassin du fleuve Niger en 1 République du Mali. Comparaison avec la variabilité des écoulements de surface ». 1 Cette étude, nous le souhaitons et l'espérons, contribuera à l'amélioration des connaissances sur les interactions Eaux de surface-Eaux souterraines à une 1 échelle relativement réduite qu'est notre zone d'étude qui couvre une. superficie 1 2 1 1 - 2 d'environ 152.500 km . Ainsi, après avoir établi sa "carte d'identité" hysiographique et climatique, nous aborderons ses ressources en eaux tant 1 superficielles que souterraines dans leur variabilité quantitative et quantitative pour enfin tenter d'élucider un temps soit peu leurs relations au cours des 1 dernières années caractérisées à la fois par la diminution des précipitations et des écoulements (Mahé et Olivry, 1995) et par une assez timide mais remarquable reprise de la pluviométrie, facteur essentiel engendrant tout 1 écoulement. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Cette première partie fait un rappel du contexte physico-géographique et inventorie les sites des réseaux pluviométrique, hydrométrique et piézométn'que avec un état sommaire des données acquises. 1 ( Brunet-Moret et al, (1986) - Anonyme (1992) - Anonyme ( 1990).) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 I)~ 1 1-1 SITUATION GEOGRAPHIQUE: Le Haut-bassin du fleuve Niger en République du Mali, est situé dans la 1 partie méridionale du pays et s'étend entre 10°10' et 14°00' de latitude Nord et 4°00' et 9°15' de longitude Ouest. Il est formé par le bassin du Niger supérieur et celui du Bani (un des principaux affluents e-.D rive droite) arrêté à la hauteur de 1 -- Sofara et est encadré (Cf figure 1.1 et extrait de carte à l'annexe -1) : - à l'Est par le Burkina Faso, 1 - au Sud-Est par la Côte d'Ivoire, - au Sud-Ouest par la Guinée, - à l'Ouest par le plateau Mandingue, 1 - au Nord (à p~rtir de Markala) par une vaste zone d'inondation (le Delta Intérieur ou Cuvette Iékustre), 1 - au Nord-Est par le Plateau Dogon. Il s'étale sur u'Je superficie d'environ 152.500 km 2 sur 1.240.000 km 2 que 1 couvre la République du Mali. 1 1 1 MAURITANIE 1 1 1 12° 1 1 OCEAN ATLANTIQUE o 600 km 1 ! , 1 1 Figure 1.1 : Cacjre gén'éral de l'étude l' 5 1 1 1.2 - RELIEF 1 Il est en général incliné du Sud vers le Nord dans ce domaine qui fait partie du bouclier ouest-africain, vieux socle pénéplané (cf figure 1.2) constitué de formations granitiques et de roches d'origine volcanique (Précambrien moyen).Les 1 roches en place ont subi une longue érosion de sorte que le relief y présente aujourd'hui une monotonie rompue par endroits par des plateaux latéritiques cuirassés et quelques rares affleurements granitiques, témoins dltBirrimien. Ces 1 plateaux généralement horizontaux et subhorizontaux s'étendent sur de très grandes superficies avec des altitudes variant de 300 m à plus de 500 m (voir 1 figure 1.2 tirée de la Synthèse Hydrogéologique du Mali (Anonyme, 1990; Ch2, " p2). 1 1 ~, >SOOm ~ " i 1 lSO·SOO,. fao<,l : 1 IOO-JSOm 1 ,,~, laC 100'" 1 r--~ 1 ;:->~ ~ '00'" 1 - --- Ri"ier. tempoto.'P l'~ ... clln !ossilt' +++ : Umfte Ouesl de la 1 zone d'éluçte 1 '-. 1 1 RELIEF ET HYDROGRAPHIE ~ '_'OO~.", SYNTH[Sr HYOI:lOG[OlOGIOU[ 1 [1NH[I ~NUO ~ ~'Q·t'I oc 1 0 1 Mlil 84100 Figure 1.2 : Carte de relief et hydrographie du Mali 1 1.3 - GEOLOGIE En allant du Sud vers le Nord dans le haut-bassin du Niger, on rencontre 1 successivement: . 1 a) - le socle Birrimien qui recouvre la zone comprise entre les rivières Sankarani et Baoulé. Cette zone repose sur des formations cristallines plus ou moins métamorphisées et généralement plissées. On y trouve des schistes, des 1 ,grauwackes, des conglomérats et des quartzites avec des in.trusions de roches 1 6 1 1 volcaniques (granites et dolérites). Au-dessus de la zone d'altération, toutes ces 1 roches sont imperméables. b) - les grès Cambriens et Ordoviciens représentés par des formations gréseuses sub-horizontales, couvrent les parties septentrionales du bassin et jouent un rôle 1 sans doute important dans le soutien des débits d'étiage des cours d'eau qui les drainent. 1 Ces deux grands ensembles géologiques sont recouverts par des formations latéritiques dont l'épaisseur dépend de la nature lithologique de la 1 roche mère et des conditions climatiques. L'épaisseur maximale qui se rencontre dans le socle cristallin et métamorphique varie entre 40 et 50 m (région de' Bougouni), diminue progressivement pour se réduire à un mince placage 1 discontinu en zone sahélie~ne (Anonyme, 1990). . : c) - à la limite Nord du bassin (région de Markala) et dans les lits majeurs des 1 cours d'eau, on rencontre des formations continentales constituées essentiellement de sables, argiles, limons, graviers et alluvions. La figure 1.3, extraite de la Monographie hydrologique du fleuve Niger -tome 1 : Niger supérieur 1 (Brunet-Moret et al., 1986), montre les grands ensembles géologiques du bassin. 1 LEGENDE .----,-". o 10 ~ eo 10 100"", e-w LJ--I 1 E·~:;j G'n l"IQ"IQ"'..... ((.mb,'."" el ,ilu,i.""1 1 o Dolp.,tp, 1 ...------+". BASSIN OU NIGER SUPERIEUR ET OU BAHI 1 ~---,-.,.,. 1 1 1 REfERENCES 1 l!-----+,.,. ·:r 1 ,1::-,.---,~" --~,r-,. ---J-,.-----+.. 1 Figure - 1.3 : Croquis géologique 1 7 1 1 - Des mouvements épéirogéniques sUccessifs ont entraîné la constitutibo- -d'un' réseau dense de fracturation souvent injecté-de dolérites avec des accidents 1 majeurs orientés OSO-ENE dont certains se relaient sur plusieurs centaines de kilomètres sous forme de couloirs linéamentaires. La fracturation secon_d_~ire est orientation variable principalement O-E à NO-SE (Anonyme, 1990). La figure 1.4 1 donne le schéma structural géologique du Mali. 1 r;:;,;r,l'TTh rr: 1 ! ', , II'- ' • i . l ' ~ ! ~ i ' !~ 1 l' "::; il: i in r------E-~E-N-OE--'------'-- i:' ,':::'!:: ;'~'. L 1 S.'i" monOClinal.' d••'"du'l du 80ll'n d, 'OOud.nn' . i ( 1n"o,om.,',; .. P,;moi" ) i' -'"" S~rin pl;n~n (InrrOC~mbtiC'n) -_....:" du Bouin du' (,O",rmo ".. : .- -WURuur~". 1 -_.- -- -""- -. == ~-= 7"~ FOrmol;on, conlinllntolc, (ConlincnlOI interCalair, ~ a"'QlllrnO;r~ .. :. .. Contin.nlOI 'erminal. ) ...... '.""\.. . 1 ...... ~. 1 ...... 1 COuloin t;n~omflntoir'l 1 1 1 '\. ••.• 'h .••• ~?' ••• 1 l ,. ~~-? i 1 1 r -7:::::: .. .. 1 Fig' '.2.• ~ 'il SCHEMA STRUCTURAL 1 i· ('/~ •.. (Oh,,,. ""-,:,/ t'.~ t.:..-.-.J ---'----'-'-----'------::-::-::=-,...... ,..,-----,------1 O~OO__'00.m V SYNTHESE HYDROGEOLOGIOUE 1 -.- -,-- .__ .~----_--- ___.:D::.:.NH2E.:....:.'P~NU:..:.O..:...:._P.:...:::rOj:.:.;..f~D(:..:.::TD:.:.:IM.:.:;:L;:.::;le~:.;.:IO~05.,...J!. ! 1 Figure 1.4 : Schéma structural géologique du Mali. 1 1.4 - VEGETATION 1 La couverture végétale dans le haut bassin malien du fleuve Niger offre une densité progressivement décroisante du Sud vers,le Nord. Ainsi, on passe de la savane boisée à la steppe arbustive en passant par toutes les formes de savanes 1 (arborée, arbustive, etc). 1 1 1 Deux zones séparées approximativement par la latitude 10°30' ont été identifiées (Brunet-Moret et al., 1986): 1 • au Sud de cette ligne de partage, se trouve la savane arborée classique ou savane boisée du type guinéen comprenant un ensemble relativement dense 1 d'arbres de grande taille (supérieure à 10 m) et un tapis herbacé important. Les essences les plus répandues sont l'arbre de karité, le faux karité, le néré, le 1 fromager, les baobabs, les palmiers pour n'énumérer que quelques unes. Cette savane constitue une protection efficace du sol et freine considérablement le ruissellement et l'érosion; ce qui accroÎt le pouvoir de 1 rétention des sols sous-jacents. 1 • au Nord de I.a latitude 10°30', la savane devient beaucoup plus claire; les galeries forestières disparaissent et la végét~tion prend un aspect xérophile prononcé (savane arbustive). C'est le domaine' du rônier, du baobab, du karité, 1 mais aussi de la culture du manioc, de l'arachide, du mil, du coton et des épineux jujubier et acacias balanites (Brunet-Moret et al., 1986). 1 Cette végétation clairsemée n'offre qu'une faible opposition au ruissellement donc une protection peu efficace contre l'érosion surtout en début de saison des 1 pluies quand le tapis herbacé se met en place. La couverture végétale couvrant la majeure partie des bassins alimentant le Niger supérieur et son affluent le Bani, aura une influence non négligeable sur les 1 relations pluies-débits-niveau piézométrie qui seront développées plus loin dans ce document, cette couverture végétale ayant subi de profondes modifications liées 1 aux pressions économico-démographiques. 1 1.5 - LE CLIMAT Le haut bassin du Niger est sous influence du climat tropical caractérisé 1 essentiellement par l'alternance très prononcée de deux grandes saisons; il s'agit de la saison des pluies allant de mai à octobre et de la saison sèche d'octobre à 1 avril avec des écarts très marqués de température. 1 Cette alternance s'explique par la circulation de deux masses d'air: o l'air continental stable et sec de température élevée (Harmattan) provenant de 1 l'anticyclone Saharien avec une direction générale Nord-Sud; • l'air équatorial maritime, humide et instable qui forme la mousson provenant de l'anticyclone de Sainte Hélène (Atlantique sud) et caractérisée par une tempé 1 rature relativement fraîche et des vents de direction Sud-Ouest sur le bassin. L'interface de ces deux masses d'air convergentes constitue le Front 1 Intertropical (FIT) dont le lent et progressif déplacement en latitude au cours de l'année, conditionne les saisons avec pour corollaire la détermination des grands 1 ensembles climatiques latitud,inaux. 1 9 1 1, 1.5.1 - LES ZONES CLIMATIQUES il Du Sud au Nord du haut bassin du Niger s'étalent deux grandes zones climatiques (une classification écologique) : 1 • la zone Soudanienne qui s'étend des frontières guinéenne et ivoirienne jusqu'à la latitude 12° 00' N. Elle est caractérisée par une saison sèche plus courte et moins aride (3 à 4 mois) et des précipitations annuelles beaucoup plus 1 importantes (supérieures à 1200 mm), dépassant parfois 1500 mm et se produisant dans la période allant de mai à octobre en 90 jours de pluie en ,1 moyenne. • la zone Soudano-sahélienne : elle est située entre les latitudes 12° 00' et 14° 00' N avec dés précipitations annuelles qui diminuent progressivement de 1200 1 mm à 700 mm en se répartissant sur 4 mois Uuin à octobre) avec une moyenne de 1 60 à 80 jourS d'épisodes pluvieux. ; 1.5.2 - ANALYSE DE QUELQUES FACTEURS CLIMATIQUES 1 Sur les 19 stations synoptiques que compte le Mali, 8 dont 2 à Bamako se trouvent dans le haut bassin du Niger. De par leur répartition géographique, elles sont représentatives des deux grands domaines climatiques sus-énoncés. " s'agit 1 de: • Bougouni et Sikasso pour le domaine Soudanien, 1 • Bamako, Koutiala, San, Ségou et Dioïla pour le domaine Soudano-sahélien. Ces stations principales sont utilisées pour décrire les paramètres 1 climatiques. 1 1.5.2.1.- Régime des Vents En général, les vents sont plus forts dans la zone soudano-sahélienne que 1 dans la zone soudanienne. Le tableau 1.1 ci-après donne la répartition des vitesses du vent dans le Haut-bassin du Niger avec le nombre de jours de 1 récurrence. Tableau 1.1 : Vitesses du vent par zone climatique avec nombre de jours 1 d'apparition. Vitesse ~ 1 2 à 4 5 à 6 7 à 14 1 (m.s -\) Zone BOUGOUNI 168 jrs 156 jrs 32 jrs 9 ..Irs 1 soudanienne SIKASSO 265 jrs 109 jrs ojr ojr 1 Zone Soudano- SEGOU 61 jrs 218 jrs 70 jrs 16 jrs 1 sahélienne 1 10 1 ,1 1.5.2.2 - Températures il Sur l'ensemble du bassin, les températures les plus élevées sont enregistrées en avril et mai tandis que les valeurs minimales sont observées dans la période de décembre à janvier comme le montrent les tableaux 1.2 et 1.3, 1 d'après les données fournies par la Direction Nationale de la Météorologie (DNM): Tableau - 1.2 : Température maximum (OC), moyenne interannuelle 1 (période:1975-1995) 1 Jan Fev Mars Avr Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Dec Moy. BAMAKO 33.2 36.4 38.9 40.2 38.9 35.5 32.4 31.7 32.8 34.9 35.5 33.7 35.3 Nille) 1 KOUTIALA 32.1 35.8 37.5 38.6 37.0 33.7 31.0 30.2 31.4 34.4 34.9 32.5 34.0 SAN 32.3 35.6 38.3 40.2 39.5 36.5 33:.2 31.8 32.8 36.0 35.9 32.9 35.4 1 SIKASSO 32.9 35.7 37.2 37.4 35.5 32.6 30.4 30.0 31.1 33.2 34.2 32.8 33.6 1 Tableau 1.3 : Température minimum (OC), moyenne interannuelle 1 (période 1975-1995) 1 Jan Fev Mars Avr Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Dec Moy BAMAKO-Ville 18.4 21.0 24.1 26.0 25.6 23.5 22.0 21.6 21.5 22.0 22.7 18.6 22.1 1 KOUTIALA 15.4 18.2 22.6 25.7 25.5 23.5 22.2 21.9 21.9 22.2 18.6 15.6 21.1 SAN 15.8 18.6 22.7 26.2 27.1 25.1 23.4 22.7 22.9 23.0 19.7 16.5 22.0 1 SIKASSO 15.6 18.6 22.7 25.0 24.2 22.4 21.6 21.5 21.3 21.6 18.5 15.5 20.8 1 L'écart entre les mois les plus chauds et les mois les plus froids est en général plus faible dans le Sud (Sikasso : 22 OC) et plus fort dans les régions 1 Nord du bassin (Koutiala et San: 22 oC à 24 OC). 1 1.5.2.3- Humidité relative L'humidité relative (rapport entre la tension de vapeur d'eau dans 1 l'atmosphère et la tension de vapeur d'eau saturante à la même température) contrairement aux températures, est plus faible au Nord qu'au Sud du bassin : dans la région de Ségou-Markala-Mopti, elle varie en moyenne autour de 44 %, 1 contre 60 % à Sikasso. 1 L'amplitude des variations entre le mois le plus sec (mars) et le mois le plus humide (août), montre des écarts moyens de 42 à 48 % à Sikasso, de 48 à 52 % à 1 Bougouni et de 42 à 52 % à Koutiala, etc (Cf figure 1.5). 1 11 1 1 1 1 KOUTIALA SEGOU U'l. U... 1 .oo~------, 100,------, 1 1 1 _ il.xl"",ra !I\\\'i'lillnlraura 1 BOUGOUNI SAN u... U... 1 .00,------, \00,------1 1 1 _ nla.lir-ura ~ rainlnu.cra _ ma.liRl:uRl ~ l'1lIininul"O 1 SIKASSO U... 1 100 1 1 1 _ ma.llmUAl ~ minintunl 1 1 Figure 1.5 : Humidité relatives mensuelles décennales des mois les plus chauds (mars)" et les plus humides (août) - (Diabaté, 1995) , 1 12 1 1 1.5.2.4 - Evaporation et Evapotranspiration 1 Le tableau 1.4 donne, par zone climatique, les valeurs moyennes mensuelles et annuelles de l'évapotranspiration (mm) selon Penman d'après la 1 Direction Nationale de la Météorologie (DNM) : Tableau 1.4 : Valeurs moyennes mensuelles et annuelles de l'ETP-Penman 1 Zones Localités Jan Fev Mar Avr Mai Juin Juil AoQ Sept Oct Nov Dec Moy. 1 Climatiques Souda- Sikasso 112 126 149 157 161 136'· 129 126 124 129 116 108 1573 nienne Soudano- 1 sahélienne Bamako 168 176 209 202. 203 176 152 145 150 150 155 159 2045 En général, les valeurs de l'ETP sont assez fortes au Sud mais encore plus 1 élevées dans le Nord du bassin notamment pendant la période mars-mai. Cette caractéristique résulte des effets conjugués des températures souvent élevées, 1 des humidités relatives faibles et surtout de l'effet desséchant de l'harmattan. 2 Quand aux valeurs moyennes de l'évaporation sur bac «Classe A» de 1 m , 1 elles sont plus importantes que celles de l'ETP-Penman comme l'indique le tableau ci-après : 1 1 Tableau 1.5 : Evoporation Bac «Classe A» en mm. Zones Localités Jan Fev Mar Avr Mai Juin Juil AoQ Sept Oct Nov Dec Moy. 1 Climatiques Souda- Sikasso 275.6 288.2 322.8 269.5 233.7 174.7 136.5 120.0 132.7 172.5 205.0 240.7 2639.5 nienne (1980-1995) 1 Soudano- sahélienne Bamako 211.1 237.7 294.5 263.1 265.6 200.8 156.8 167.7 145.3 1502 164.6 191.6 2439.1 1 (1975-1995) L'évaporation et l'évapotranspiration ont une influence prépondérante sur le 1 bilan hydrique des ressources en eau superficielles et souterraines et de fait, constituent un des facteurs essentiels de la variabilité de l'hydraulicité et des 1 fluctuations piézométriques : recharge et vidange des aquifères. 1 1.5.3 - PLUVIOMETRIE Les précipitations moyennes mensuelles et annuelles pour la période 1925 1995 aux stations principales représentatives des deux grandes zones climatiques 1 du bassin, données dans le tableau 1.6, mettent en évidence une décroissance 1 régulière en quantité et en durée, quand on va du Sud vers le Nord. 1 13 1 1 Tableàu 1.6 : Pluies moyennes mensuelles et annuelles interannuelles 1 (Période de 1925-1995). Localités Zones et Nombre Jan Fev Mar Avr Mai Juin Juil Aoû Sept Oct Nov Dec Moy. 1 Climatiques jours de Pluies 1 BOUGOUNI 0.2 1.2 9.7 37.6 103.7 155.4 264.9 333 232 81.5 10.0 1.6 1230.8 58 à 117 irs Souda- nienne SIKASSO 0.7 5.7 15.0 45.6 112.5 160.3 257.4 319.8 227.3 91.7 13.3 1.7 1251.0 1 67 à 128 irs BAMAKO (Anc. Aéra) 0.8 0.2 2.7 17.7 62.2 136.8 232.5 341.3 204.0 65.3 7.1 0.4 1071.0 1 60 à 100 jrs KOUTIALA 0.4 1.2 4.3 '26.5 66.1 129.9 217.3 269.4 174.1 54.0 6.1 1.2 950.5 : 45 à 104 irs : 1: Soudano- sahélienne SAN 0.7 0.2 2.4 14.1 39.5 96.3 178.5 235.4 125.5 26.9 2.9 0.4 722.8 28 à 84 irs SEGOU 0.9 0.1 2.4 10.4 29.6 ·87.4 179.8 227.8 118.5 25.7 2.0 0.5 685.1 1 35 à 85 irs La variabilité des totaux pluviométriques annuels par rapport à la moyenne interannuelle de 1925-1995 (voir figures 1.6a à 1.6b ci-dessous), montre dans 1 chacune des grandes localités du haut bassin du fleuve Niger, deux tendances 1 générales: -- une période humide allant en général de 1935 à 1969; 1 -- une période sèche allant de 1970 à nos jours, avec des années présentant des déficits pluviométriques généralisés: 1970, 1972 et 1984. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 14 1 1 1 1) - Zô-ne climatique soudanienne 1 1 Figure 1.6 a: BOUGOUNI 2000 1800 1 1600 ê1400 1 ' .. 1200 .~ 1000 ::J 1: 800 -0- 600 -+- Pluie annuelle ., ._ .. Normale (1230.8 mm) 400 1 200 L() 0 L() 0 L() 0 L() 0 L() 0 .. L() 0 L() 0 L() C\l ('1) ('1) ~ ~ L() L() <0 <0 f'-.. f'-.. co co (j) (j) (j) (j) (j) (j) (j) (j) (j) (j) (j) (j) (j) (j) (j) (j) (j) 1 T""" T""" T""" T""" T""" T""" T""" T""" T""" T""" T""" T""" T""" T""" T""" Années 1 1 1 2)- Zone climatique Soudano-sahélienne Figure 1.6 b : KOUTIALA 1 2000 ,------, 1800 1 • Pluie annuelle 1 E 16aa .+ m m mmm ". mm" l L NOllllal=e---- E 1400 +-_ ...... , . ' 1 .. 1200 -j.. , ·· /1 A: .~ 1000 1 .=! 800 0.. 6aa -j...... 400 -j . 1 20a +++++++++++++++!-++-1-+-H+++++++-+++++!-++-1-+-H-+-H++++++++++++++++++H+lH+++-l L() 0 L() 0 L() 0 L() 0 L() 0 L() 0 L() o L() C\l ('1) ('1) ~ ~ L() L() <0 1 SEGOU SAN 400,------, 400 350 t------_ 350 300 +------r----,;;~;;;a;:_l___------_j 300 1 ê250 +------1 ê 250 :32llO 1---'------=-=.:.-:=-=-.l.--- ~ 200 :3 150 t------~Iif__ 3150 Q. Q. 100 t------..----ftlih 100 1 50 t------50 : 0 c ~ ~ ~ li II ~ c 1· ~ ~ ; ~ ~ ~ l g ~ a .E ; ;; ~ ~ .:; 0 z 0 1 MOIS MOIS BAMAKO (ANCIEN AEROPORT) . KOUTIALA 400 400 350 350 l "'925-199S~ 1 300 300 1 .1925-1969_ 01970-1995 ê250 ê250 W200 ~- 200 :; ~ 150 3150 1 Q. 100 '00 50 ..", ~Jt rlil 50 f 4- ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ c ~ ~ jj ~ II ~ .:: j ! ! g a ~ 5 ;; ~ 0 Z 0 1 ,. .. Vl MOIS MOIS BOUGOUNI SIKASSO 1 400 400 350 350 1 .. '925-1995 1 "'925-1995 1 300 300 H 1 .1925-1969 \ .1925-1969 1 01970-1995 01970-1995 ê250 ê250 1 ffl- 200 ~ 200 , , :3 150 3150 : Q. Q. 100 100 -- 50 d- 50 '; ., 1 ~RI fol;1 ; Blii __ 4- .- mlF ~ ~ ~ ~ ~ i ~ ~ ! 8 ~ a 1 MOIS MOIS 1 Figure 1.7 : Variabilité des pluies moyennes mensuelles interannuelles 1 (Période de 1925 à 1995) La chute remarquable de la pluviométrie ces deux dernières décennies se 1 traduit par un abaissement des isohyètes vers le Sud d'environ 100 km, notamment en zone climatique soudanaise. (Cf figure 1.8, Joignerez et al., 1992). 1 1 1 16 1 1 1 rao.,.,.". .e10 _ 1 ------1 1 1 1 -:Isohyètes Interannuelles (mm) - -: Ishyètes avant 1970 ----: Isohyètes après 1970 1 ++ : Limite.zone d'étude 1 1 1 Figure 1.8 : Carte des Isohyètes interannuelles. 1 1.6. - LE RESEAU HYDROGRAPHIQUE Le Niger (Djoliba) est l'un des plus grands fleuves d'Afrique avec une longueur de 4200 km dont 1700 en République du Mali. Constitué par la réunion 1 de 4 branches mères que sont le Niger, le Tinkisso, le Niandan et le Milo, le fleuve Niger prend sa source en bordure nord du Fouta Djalon à 800 m d'altitude en 2 République de Guinée où il draine avec ses affluents près de 100.000 km • Après 1 un parcours d'environ 660 km, il arrive dans son haut bassin malien (zone de la présente étude) où ses principaux affluents sont: 1 • le Fié qui conflue avec le Niger à 30 km à l'aval de la frontière Guinée- Mali; • le Sankarani, qui reçoit le Wassoulou Bolé à quelques kilomètres en amont du 1 barrage de Sélingué, ce dernier régulant son cours depuis 1984, avant de rejoindre le Niger à environ 70 km en amont de la ville de Bamako. 1 Outre le Niger supérieur et ses affluents maliens, la zone d'étude est aussi drainée par le neuve Bani, long de 900 km. Il est formé par la rt§union de Baoulé et de la Bagoé· 'qui prennent naissance en Côte d'Ivoire, respectivement vers 1 Odienné à la cote 450 m et au Sud de Boundiali à la cote 600 m environ. Le profil en long du Niger supérieur et du Bani avec leurs affluents est représenté sur la 1 figure 1.9 (Brunet-Moret et al., 1986). 1 17 1 En somme, l'aite géographique, objet de notre étude, qui bénéficie d'une pluviométrie annuelle supérieure à 700 mm, présente un chevelu hydrographique "1 dense (Cf figure 1.10 - Bricquet,1997) dont la plupart des branches ont un écoulement permanent qui est lié entre autres facteurs, à la vidange des nappes 1 aquifères notamment en période d'étiage: mars-avril. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Figure 1.10: Chevelu hydrographique du haut-bassin du Niger 1 1 19 1 1 \: Il - ammlElillE "'13.~. n'-·lt mB J.lll·:lI·:Il:M lE m··R ·I·~ mli '.' lm ~ ·.::.·.·.:.:.~.:.·.·.:·:·.::.:·':·I::.·:·.:.~::.:.: ':,::,,;:;:;:;:;:::,:,::,,;,,:,:;:;::::;,,:,/,,:, \\/} ::::,:::,:::;,;,:;:;,,:;:;:;:;:,,}:,;,,:,:::,:::::::,.,.,.:.:., , :u,•.•:.·.•:;" ...•..v'.. '."·'.:' .•:·.'.":·.·b.•.:.:.•.•.:;;.•.".••.'.':n.··.".'..• t#.:'.A.;·:··.:;.·:I.::.': .••.••.•:.r\.;:.·.·.:•.• •.•. .•:·.·:.::,.•.I.::.::.".;,:.:.::·I=.::.'·..•.:.••...:,:: .•:•.•:•..:'.::..•:•.•:.::::::? ..••..••..•••••'.•'.••·.••'.•:.•.•'.•'.••.;..'.,;..'.i:.•.:':. :.:':..: ::..•:..•:•.•:•.•.•.:..: :.'•.::,...... •.•.•.•.•.••.••.••..•.: .. ;.•••::I;.·.).'•• •..·• 1 :{:~:~:~:r~:~:~:~:r~:~:::~:~:~:~:~:::>::::~:::r\)) rrrrtr/r~r)j!!!!!i!r~!rrrrmm? n>I:~;: LIn~~.E:\;ilw~~ :\i(UE 1 2.1. - LE RESEAU PLUVIOMETRIQUE Il est assez dense et compte 124 stations tous types confondus sur les 241 1 qui quadrillent le territoire national malien et qui sont gérées par la Direction Nationale de la Météorologie (DNM). Dans le bassin du Bani à Douna se trouve une cinquantaine de stations comme le montre la figure 1.11 du bassin du Niger à 1 Diré. Leur liste est dor;mée à l'annexe-2. Les 8 stations synoptiques de notre zone d'étude, sont prises en compte pour des analyses pluvioclimatiques eu égard à leur représentativité zonale (cf paragraphe 1.5.2 ci-dessus). Les données 1 recueillies 08t été critiquéèS par la méthode du vecteur régional (Brunet-Moret, 1 1979). : . o 1 o o a 16 1-...... : c ...... 0-. .. ····0· 0 il 0 1 0, o o o o o 0 o a 1 o 14 a 1 a o o a o 1 12 0 0 0 1 a 0 0 0 1 10 a 0 0 f] 0 Q 0 0 0 0 0 0 :J 0 1 o (\ 1) 0 (\ (1 o .) 0 8 O' 0 1 o o o !Jo a 0 o Cl i) o 1 1 -12 -10 -6 -4 1 Figure 1.11 : Carte des stations pluviométriques sur les bassins du 1 Niger à Diré et du Bani à Douna (ORSTOM, 1996) 1 20 1 1 2.2. - LE RESEAU HYDROMETRIQUE 1 Géré depuis les premières années de l'indépendance par la Division Hydrologie de la Direction Nationale de l'Hydraulique et de l'Energi~ (DNHE), il compte 36 stations dont 2 sont fermées en 1994 sur un total de 89 stations 1 contrôlant l'ensemble des cours d'eau du pays. Leur liste figure à l'annexe - 3 et 1 les stations principales sont pointées sur la figure 1.12 . 1 ,SOFARA' 1 1 1 1 1 1 1 1 Figure 1.12: Le haut-bassin du Niger et son réseau hydromètrique 1 principal (Anonyme,1990; page 22) Le fleuve Niger et ses affluents étant caractérisés par une forte variation 1 saisonnière des débits entre la crue et l'étiage, nous avons retenu pour la suite de cette étude, les stations de Koulikoro (Niger) et de Douna (Bani) qui sont assez 2 représentatives de leurs bassins ayant respectivement 120.000 et 101.600 Km • 1 Elles disposent de plus, d'une longue chronique de donnée (minimum 30 ans) avec 1 quelques lacunes qui sont d'ailleurs reconstituées (Cf tableaux à l'annexe-4). 1 2.3. - LE RESEAU PIEZOMETRIQUE Il demeure indispensable pour l'étude des aquifères notamment pour le suivi des mécanismes de transferts hydrauliques devant permettre d'établir le bilan hydrologique 1 et de déterminer les réserves de ces aquifères. 21 1 ;.- . 1 1 2.3.1. - BREF APERCU HISTORIQUE 1 En République du Mali, les premières études hydrogéologiques ont été menées dans les régions de Gao et de Tombouctou, et ont abouti à l'élaboration d'une carte hydrogéologique en 1957 par Roure, qui délimite les aquifères des formations 1 continentales du Secondaire et du Tertiaire des vastes bassins sédimentaires dans les régions centrale et orientale du pays. Les formations précambriennes et primaires de 1 l'Ouest et du Sud étaient considérées (à tort) comme stériles. La sécheresse des années 70 a conduit à la mise en place d'une série de programmes de recherche et d'exploitation des eaux souterraines. Ainsi, un réseau 1 piézométrique a été progressivement installé par la DNHE avec l'appui des différents projets PNUD/DCTD et la participation de plusieurs projets d'Hydraulique Villageoise notamment Helvetas, Mali Aqua Viva, KBK, CM', Caritas, etc. De 1981 à 1989, ce 1 réseau disposait de 70 sites d'observations dotés de 210 piézomètres constitués d'après la Banque de donn;ëes SIGMA de la DNHE, de 88 forages et 122 puit~ avec une projection d'extension comme le montrent la carte et ses indications à l'annexe 5.1 et 1 5.2. En 1992, ce réseau comptait 95 sites d'observation avec 231 piézomètres parmi lesquels 37 ont été équipés de limnigraphes (piézographes). La figure 1.13 donne une vue d'ensemble du réseau piézométrique national et des différents projets ayant 1 contribué à sa mise en place. De nos jours, ce réseau n'est constitué que de 70 sites avec 220 piézomètres tous types confondus dont la plupart ne sont plus suivis. 1 1 1 PI\OJET • PNUD • HEVETAS 1 ..l MAU AQUA VIVA 1<: CARITAS 1 KBK j CMI 1 m FED 1 1 1 RESEAU PIEZOMETRIQUE NATIONAL 1 1 'Figure - 1.13 : Carte du réseau piézométrique national (Anonyme, 1990) 1 22 1 :1 2.3.2. - LE RESEAU PIEZOMETRIQUE DU HAUT BASSIN MALIEN DU NIGER 1 Il compte à lui seul une soixantaine de sites d'observations répartis en cinq \1i secteurs que sont: il - secteur HELVETAS : 30 sites, - secteur PNUD au Sud de la latitude 14° DO' N .. : 17 sites - secteur MALI AQUA VIVA : 7 sites, 1 - secteur CM!. : 1 site, - secteur CARITAS à la limite nord du bassin : 4 sites. 1 Les extraits de cartes des trois plus grands secteurs de suivi piézométrique sont fournis à l'annexe 1.6. 1. Pour l'étude d~s fluctuations du niveau piézométrique des nappes aquifères du bassin, une trentaine de ces sites piézométriques avec 29 puits :et 36 forages, il. ont été sélectionnés; leurs caractéristiques géographiques et un inventaire des données disponibles sont rassemblés dans le tableau à l'annexe-7. 1 2.3.3. - QUALITE DES DONNEES Au départ, en 1981, les relevés ont été effectués mensuellement par une 1 équipe d'hydrogéologues de la DNHE. Mais en 1983, avec l'extension du réseau et la dispersion des sites, la fréquence des mesures a été accrue par les observateurs locaux recrutés et les piézographes installés. Ainsi, pendant 1 l'hivernage, des mesures journalières sont réalisées sur les forages, deux fois par jour sur les puits tandis qu'en saison sèche, 2 à 3 fois par semaine. 1 En général, les mesures effectuées par les observateurs locaux sont moins précises (inférieures d'environ 5 cm) que celles des piézographes ou des 1 hydrogéologues. Les données collectées s'étendent sur 2 à 13 ans au maximum et comportent pour la plupart quelques lacunes (manque de mesures). 1 1 1 1 1 1 1 1 23 1 1 i :1 1 1 1 1 1 1 1 1 Dans cette deuxième partie, il sera donné un aperçu global des ressources en eau 1 dans le Sud-Mali du point de vue de leur variabilité spatio-temporelle tant quantitative que qualitative eu égard au déficit pluviométrique et conséquemment, au déficit d'écoulement qui ont été mis en exergue par plusieurs chercheurs 1 hydroclimatologues. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Depuis plus de vingt ans, l'Afrique tropicale sèche connaît un appauvrissement constant de ses ressources en eau. Les déficits pluviométriques n'ont jamais cessé mais ils ont varié en extension et en intensité suivant les 1 années. Ceux-ci se sont exacerbés au niveau des écoulements des grands fleuves (Bricquet et al., 1995). Face à l'ampleur du phénomène et sa persistance 1 jamais connue dans la chronique hydroclimatique, certains auteurs ont parlé de « rupture climatique »(Carbonnel et Hubert.,1985). l' 1.1 - EVOLUTION DES PRECIPITATIONS A partir de la fin des années soixante, le bassin du Niger en général a connu 1: 'une période continue de moindr:es précipitations qui s'est révélée aiguë pendpnt les années 1972, 1973 et surtout en 1983 et 1984. Les hauteurs de précipitations :1 annuelles montrent une tendance à la baisse à compter de 1969-1970;(Cf chapitre 1.5.3 ci-dessus). Cette tendance à la baisse avec des valeurs presque toujours '. déficitaires par rapport à la moyenne dela période 1925-1995, est illustrée dans le tableau 2.1 qui donne le total annuel des précipitations Pi en mm et les écarts 1 Ei en pourcentage par rapport à la moyenne interannuelle Pm en mm. L'écart est 1 évalué par l'expression: 1 Ei = 100*(Pi -Pm)/Pm (%)] 1 avec: - Pi = hauteur moyenne annuelle des pluies de l'année i en mm; Tableau 2.1 : Evolution des hauteurs moyennes annuelles des 1 précipitations dans le haut bassin du Niger ZONE CLIMATIQUE ZONE CLIMATIQUE SOUDANO- SAHELIENNE 1 SOUDANIENNE BOUGOUNI SIKASSO BAMAKO SEGOU KOUTIALA . Années Pi (mm) Ei (%) Pi (mm) Ei (%) Pi(mm) Ei (%) Pi (mm) Ei (%) Pi (mm) Ei (%) 1 1925 1147.5 -6.9 1515.1 22.0 - - 552.6 -19.3 10343 85 1926 960.2 -22.1 1323.9 66 1012.7 -2.9 502.3 -26.7 728.2 -23.6 1927 1284 4.2 1761.5 41.8 10488 0.6 962.3 40.5 912.5 -4.2 1 1928 1415.7 14.9 1870.6 506 - - 797.1 16.4 871.3 -8,6 1929 1311.8 6.5 - - 10775 3.3 - - 1024.1 7.5 1930 1056.3 -143 - - 832.4 -20.2 938.4 37.0 842.1 -11.6 1 1931 16442 33.4 17243 38.8 1365.9 31.0 872 27.3 959.5 0.7 1932 1119 -9.2 -- 1316.7 26.3 610.5 -10.8 719.3 -24.5 1933 1353.6 9.8 1622.5 30.6 1104.9 6.0 956.7 39.7 11426 19.9 1 1934 855.8 -30.6 1385.8 11.6 951 -8.8 505.8 -26.1 898 -5.8 1935 1398.6 13.5 1534.4 23.5 13302 27.6 - - 852.9 -10.5 1936 1694.7 37.5 1255.2 1.1 1287.7 23.5 951.6 39.0 1069.4 12.2 1 1937 1807.1 46.6 1309.4 5.4 740.5 -29.0 700.7 2.3 743.9 -21.9 1938 1285.7 4.3 1224.5 -1.4 1142 9.5 714 4.3 1006.6 5.6 1939 1702 38.1 13321 72 1036 -0.6 706.7 3.2 1094.7 14.9 1940 1673.4 35.8 1075 -13.5 967.9 -7.2 523.3 -236 791.1 -17.0 1 1941 1846.1 49.8 1157.5 -6.8 858.3 -17.7 633.8 -7.4 960 0.7 1942 1359.2 10.3 1267.1 2.0 1233.2 18.3 578 . 985.8 3.5 1 1943 ~83.5 -202 1159.3 -6.7 1327.6 27.3 930.9 . 35.9 1175.4 23.3 1944 1179.3 -4.3 981.9 -209 806.9 -22.6 638.8 -6.7 1125.2 18.1 1 25 1 ..-..... 1 1945 1043.5 -15.3 1075.9 -134 1052.7 1.0 624.9 -8.7 1336.5 40.3 1946 1182.7 -4.0 1299.7 4.6 1254.1 20.3 689.5 0.7 997.5 4.7 1 1947 804.5 -34.7 1087.3 -12.5 1029.9 -1.2 646.2 -56 753.6 -20.9 1948 1092.9 -11.3 1329 7.0 1177.6 12.9 578.9 -15.5 913.9 -4.1 1949 1118.1 -9.3 -- 849.2 -18.5 456.1 -334 10114 6.1 1 1950 1554.1 26.1 1529.8 23.2 1256.7 20.5 8986 31.2 1168.5 22.6 1951 1397.8 134 1508.8 21.5 968 -7.2 864.9 26.3 1433.6 50.4 1952 1424 15.6 1100.3 -11.4 1293.7 24.1 723.3 5.6 1152.7 21.0 1 1953 1316.6 6.8 1558.2 25.4 1260.8 20.9 6664 -2.7 1066.8 12.0 1954 1321.1 7.2 1438.6 15.8 1337.8 28.3 803.5 17.3 933.9 -2.0 1955 1534.3 24.5 1408 13.4 1041.4 -0.1 854.6 248 1233.3 29.4 1 1956 1245.5 1.1 1184.9 -4.6 1007.1 -34 888.9 29.8 961.2 09 1957 1661 34.8 1309.9 5.5 1183.9 13.6 . 825.6 20.6 1041 9.2 1958 1021.7 -17.1 1449.8 16.7 1262.5 21.1 684.6 00 1291 35.5 1959 1038.6 -15.7 1269.8 22 9074 -13.0 805.6 17.6 874.6 -82 1 1960' 1395.5 13.2 1196.2 -3.7 840A -194 655.2 -4.3 995.3 4.4 1961 1205.3 -2.2 1140.7 -8.2 1095.5 51 724.3 5.8 13426 40.9 1962 1488.5 20.8 1143.7 -7.9 1115.4 7.0 785.2 14.7 1065.9 11.9 1 1963 1334.8 8.3 1247.6 04 9317 -10.6 764.6 11.7 914.3 -4.1 1964 1449 17.6 12399 -0.2 12468 19.6 904.4 32.1 1281 34.4 1965 953.8 -22.6 979.3 -21.2 959.4 -8.0 772.8 12.9 10237 74 1 1966 1328.2 7.8 1229 -1.1 1307.9 25.4 732.6 7.0 704.1 -26.1 1967 1056 -14.3 12794 3.0 1499.5 43.8 720.5 5.2 1111.6 16.7 1968 883.4 -28.3 1475.9 18.8 956.1 -8.3 558.5 -184 - - 1 1969 1165.3 -5.4 1231.6 -08 965.7 -74 685.8 0.1 893.6 -6.2 1970 1153.5 -6.4 1347.3 8.5 848.9 -18.6 683.1 -0.2 938.6 -1.5 1971 1104.3 -10.4 888.4 -285 1037.7 -05 510.1 -25.5 9254 -2.9 1 1972 907.6 -263 1016.8 -18.1 727.6 -30.2 5214 -23.9 830.2 -129 1973 843.2 -31.6 795.8 -35.9 8684 -16.7 504.5 -26.3 667.8 -29.9 1974 1049.8 -14.8 10721 -13.7 1260.9 20.9 615.6 -10.1 1125.1 18.1 1 1975 11234 -8.8 1230.1 -1.0 975 -65 827.5 20.8 837 -12.2 1976 1238.3 0.5 1534.8 23.6 1088.8 4.4 704.5 29 9994 4.9 1977 1008.6 -182 12095 -2.6 971.6 -6.8 682.1 -04 8106 -14.9 1 1978 1219 -1.1 1279.6 3.0 1042.5 0.0 662.8 -3.2 806.7 -15.3 1979 1184.9 -3.8 1248.5 0.5 982 -5.8 658.5 -3.8 884.6 -7.2 1980 1126.5 -8.6 1141.8 -8.1 907.6 -12.9 508.2 -25.8 755.4 -207 1981 1181.9 -4.1 12345 -06 783.2 -24.9 5222 -23.7 859.6 -9.8 1 1982 1275.9 3.5 1094.7 -11.9 994.1 -4.7 391.4 -42.8 839.3 -11.9 1983 986.7 -19.9 751.1 -39.5 722.6 -30.7 520.7 -240 794.6 -16.6 1984 848 -31.2 896.4 -27.8 844 -19.0 553.6 -19.2 5163 -45.8 1 1985 957.8 -22.3 10925 -12.0 861.7 -17.4 463.1 -324 8245 -13.5 1986 1140.3 -7.5 1126 -9.3 767.7 -26.4 668.9 -2.3 897.6 -5.8 1987 925.1 -249 957.5 -22.9 947.1 -92 427.5 -37.6 704.2 -261 1 1988 9514 -22.8 9855 -20.7 1253.7 20.2 826.5 20.7 901.5 -5.4 1989 1357.1 10.1 975 -215 867.9 -168 554.8 -19.0 666.9 -30.0 1990 1240.9 0.7 9701 -21.9 1101.5 56 605.4 -11.6 1053.7 10.6 1 1991 1777.2 44.2 1345.6 8.3 904.7 -13.2 636.2 -7.1 854.9 -10.3 1992 1208.5 -1.9 1381.7 11.2 929.5 -10.8 648.2 -5.3 729.1 -23.5 1993 1011.9 -17.9 1148.5 -7.5 1026.7 -1.5 553.3 -19.2 728.2 -23.6 1 1994 1348.5 9.4 12689 2.2 1162.6 11.5 925 35.1 1358.4 42.6 1995 - - 10132 -18.4 821.9 -21.2 -- - - 1 MOY. 1232.3 1242.1 1042.6 684.8 952.9 Pi (mm) =Hauteur moyenne de précipitations de l'année; en mm 1 Ei ("fo) - Ecart de l'année i par rapport à la moyenne de la période 1925-1995 en % 1 26 1 1 Les moyennes sur 10 ans des précipitations annuelles aux station~ des deux 1 grandes zones climatiques du haut-bassin du Niger, sur la période 1941 à 1990 sont regroupées dans le tableau 2.2 . Elles montrent une nette diminution d'une décennie à une autre. La décennie 1951-1960 demeure la plus humide tandis que - les deux dernières sont les plus sèches comme le montrent également l'index 1 pluviométrique et la variation de l'écoulement indiqués à la figure 2.1 (Diabaté, 1995). Tableau 2.2: Moyennes décennales des précipitations annuelles en mm aux 1 stations représentatives des zones climatiques 1 1941-1950 1951-1960 1961-1970 1971-1980 1981-1990 Bougouni 1216,4 1335,6 1201,8 .' 1080,6 1086,5 1 Sikasso 1213,9 1342,5 1231,4 1141,7 1008,3 l' Bamako 1084,6 1110,3 1092,7 986,2 914,4 Ségou 667,6 777,3 733,2 619,5 553,4 1 Koutiala 1042,8 1098,3 1022,6 684,2 805,8 l' 1,5 ------~ ..Pluviométrie ------Ecou lemen t 1 1 1 l, 0,5 1 1 l' \ 1\ ~ 1\ -0,5 \; \( Y \ ~ 1 ~ j \/ \' '~. J" 1 - 1 1 -1,5 -LJ-LLLLLLL 1 1 1 1 LLLLLLLL1.LLLLI.. L1 1 1 1 1 1 1 1 1 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 Figure 2.1 : Index pluviométrique et variation de l'écoulement sur le 1 Bani à Douna (exprimé en écart à la moyenne) 27 1. ;" . 1 1 1.2. - EVOLUTION DE LA RESSOURCE EN EAU SUPERFICIELLE '1 1.2.1 - LES ECOULEMENTS Le Niger suit un régime tropical de transition alors que celui du Bani est 1 tropical pur (Brunet-Moret et al, 1986). 2 -A Koulikoro (120.000 km ), le débit moyen interannuel calculé sur la période 1 1907-1996 est de 1394 m 3 .s -1 (voir annexe 4.1) correspondant à un module spécifique (rapport débit-surface exprimé en I.s -\ .km -2) de 11.7 I.s -1 .km -2. La l' lame d'eau annuelle écoulée (Le) correspondant à la hauteur d'eau en mm qu'atteindrait le volume écoulé à l'exutoire s'il était régulièrement réparti sur la 1 surface (S) de ce bassin, est estimée par l'expression: 3 3 31.53*10 *Q(m l) Le (mm) = ------f 2 1 S(Km ) Elle avoisine 370 mm. Pour Llne hauteur de précipitation interannuelle évaluée l, à 1600 mm (Olivry et al., 1994), le coefficient d'écoulement moyen C (rapport de l'écoulement sur la pluie exr;>rimé en pourcentage) qui traduit la capacité de ruissellement d'un bassin, serait équivalent à 23%. La valeur assez élevée de ce l' coefficient qui évolue suivant les variations climatiques (Mahé et al.,1995), pourrait s'expliquer par la géologie de ce bassin composée pour une large part, l, par des roches granitiques du socle avec une végétation peu dense. La montée des eaux s'amorce au mois de juin pour atteindre un maximum entre la mi septembre et début octobre. Pendant la période de juillet à décembre s'écoulent plus de 93% du volume d'eau de l'année. Les basses eaux s'étalent sur la période 1 de février à mai avec un minimum autour du mois d'avril ou de mai (figure 2.2). 1 6000 5000 . -+-KOULIKORO: 1907-1980 1 -1/) -M -KOULIKORO :1982-1996 E4000 ---tr-DOUNA :1952-1996 ~ 1 ~3000 en 1-2000 1 al W 1 °1000 o > o 28 1 ;," . 1 ,1 i Mais avec la mise en service du barrage de Sélingué en 1981, les étiages sont remarquablement soutenus. La moyenne mensuelle' du mois d'avril avant :1 1981 est de 63,4 m 3 .S-I; elle est de 125 m 3 .S-I pour la période 1982 -1996 malgré la baisse sensible des modules annuels consignés dans ce tableau. il Tableau 2.3: Débits moyens mensuels interannuels du Niger à Koulikoro avant et après la mise en service du barrage de Sélingué (m 3 .s -1 ) 1 Mois Jan Fev Mars Avril Mai Juin Juil Aoû Sept Oct Nov Dec Tot. 1 1907 à 390,0 185,0 96,0 63,4 91,3 339,0 1184 3104 5145 4450 2068 854,0 1504 1980 li 1982 à 194,0 131,0 118,0 125,0 154,0 267,0 611.0 1670 3025 2567 1078 405,7 865 l' 1996 -, A Douna, exutoire de 101.600 km 2 drainé par le Bani, le débit moyen interannuel pour la période de 1952 (année à partir de laquelle les données sont 1 ~s exploitables) à 1996, est estimé à 410 m 3 .s -1 contre 1300 m 3 -1 pour le Niger à Koulikoro pour la même période soit 31,5%. Le module spécifique est de 4,04 1 J.s -1 .km -2. Le bassin versant est moins arrosé et reçoit annuellement en moyenne 1200 mm de pluies qui génèrent une lame écoulée de 127 mm avec un coefficient d'écoulement de 10,6%. Les hautes eaux du Bani sont observées au cours des 1 mois d'août à octobre où s'écoulent 80% du volume d'eau annuel (40% pour le seul mois de septembre). Durant les mois de décembre à juin, l'écoulement représente moins de 9% du total annuel. Ses basses eaux s'étalent sur une 1 longue période avec, depuis 1984, des étiages sévères (arrêt d'écoulement) au mois de mai (voir tableau à l'annexe 4.2 et la figure 2.2 ci-dessus). En 1993, le débit a été inférieur à 10 I.s -1 durant les mois d'avril à juin. Les nappes de son 1 bassin versant ne soutiennent plus efficacement les étiages. 1 1.2.2. - VARIABILITE DE L'HYDRAULICITE : MODULES Les déficits continus et prolongés de la pluviométrie (Cf sous-chapitre 1.1) 1 ont engendré une baisse notable des débits sur les fleuves de l'Afrique tropicale sèche notamment le Niger et son affluent le Bani dont les tendances sont 1 illustrées par les graphiques de la figure 2.3 : 1 1 1 1 1 29 1 1 2000 -+- KOULIKORO :1 1800 --s-DOUNA 1 1600 -CI) 1400 M- E 1200 1 -Cl) ..c 1000 ,1 0 ::2:. 800 >. 0 ::2: 600 1 ..•••••...... ••••__ .._••••. .1._ . 400 -, ; 1 200 0 C'l Ir) Ir) Ir) 1 0\ 0\ - - l' Figure 2.3 : Evolution des Modules (moyennes mobiles sur 5 ans de 1952 à 1996) 1 Le tableau de l'annexe-8 donne l'écart relatif Ei (%) du débit de l'année i à la moyenne interannuelle Qm pour une période commune, de 1952-1996. Il est déterminée 1 par l'expression: .' 1 1 Ei = 100 1f( Qi - Qm)/Qm 1 Sur le Niger à Koulikoro apparaît un déficit depuis 1970; seules les années 1974, l' 1975, 1976, 1979 et 1994 ont enregistré un excédent variant entre 10 et 19 % par rapport à la moyenne 1300 m3 .s -1 de la période 1952-1996. Les années 1961, 1971, 1978 et 1995 paraissent normales. Par contre, sur le Bani à Douna, les déficits 1 d'écoulements ont commencé plus tard en 1971 et depuis, ils sont restés toutes les années déficitaires (voir figure 2.4 de variabilité de l'écoulement du Niger et du Bani 1 dans la période 1952-1996 ci-dessous). Il apparaît également sur ce graphique pour les deux stations, que la période 1980-1993 a été particulièrement sèche surtout à Douna où le déficit par rapport à la 1 moyenne de 1952-1969 (période humide) avoisine 78% contre 42% à Koulikoro. 1 1 1 1 1 1 150 1 -+-KOULIKORO ---DOUNA 1 -~100 1 -w z z ~ 1 a 50 ~ « I- ...J « 0 Cf) l-a:: I ()« -50 I- W -100 I l' Figure 2.4: Variabilité de l'écoulement du Niger à Koulikoro et du Bani à Douna ( 1952-1996) 1 A Douna donc, le déficit d'écoulement prend une allure catastrophique avec une diminution de plus de la moitié sur la période 1971-1993 dans la mesure 1 où le déficit pluviométrique se révèle persistant malgré la légère tendance à la hausse observée à partir 1994. 1 1.2.3. - ANALYSE DES ETIAGES Dans le tableau des débits minima moyens journaliers figurant à l'annexe 9, l' les écarts à la moyenne de la période 1952-1996 montrent que la décennie 1972 1981, (non influencée par la retenue de Sélingué) et en particulier les années 1973 et 1980 restent les plus faibles à Koulikoro. Malgré le soutien des débits 1 turbinés de la période d'après 1981, les années 1988 et 1990 se sont révélées 1 déficitaires. A Douna, sur les 27 dernières années successives faibles, les années 1979 à 1996 présentent une situation catastrophique comme sus-énoncé. Cette 1 tendance à la baisse aux allures inquiétantes est aussi confirmée par les figure 2.5.a et 2.5.b 1 1 1 1 31 1 - .. - ~ - - --- _. ------1- _ DEBITS MINI. MOY. JOUR. (m3/s) ECART A LA MOYENNE (%) 1 ..... ~ ~ ...... 1 ...... 1\.) 1\.) N 0> 00 0 N 0> o c.n c.n 0 c.n 0 c.n 0 0 0 0 0 '0 0 0 0 ..o 0... 0 0 000. . 0 1952 o 000 000 0 r 1952 1954 N 1956 c.n 1955 C' r 1958 .. N 1958 c.n 1960 QI< 03 ::J. 1962 QI 1961 m g: < 1964 --. 0 ~;: 1964 l: 1966 ::!: 03 Co 0 1968 T f ~CD 1967 c ~ CIl ri' Co= 0 03' Co CD 1970 o _ CD· CIl cc QI C' 1970 z ï ;:;: Co 1972 CD· » ~ 3 ri' C" 1974 0 o 3 1973 ;;C '< 0 ri' CD,< - 1976 0 ;:, CD 1976 ~ f 3 ;:, ;:, o A 1978 CD ri' 00 = 3 1980 ~ 3 1979 CC QI ~ ~. Z r o _. » A 3 1982* -3 0 0 1982 '< QI ::0 CD 1984* -.0 0 CIl 1986* l:.., 1985 _.= ;:, , 0 1988* 03 1988 l:.., CD 1990* .., QI ri' = 1991 ..,CD 1992* ri' 1994* 1994 i 1996* f)I ~:". ". w N :1 Cet affaiblissement continu des étiages, dû à la Rersistancè de la sécheresse des vingt dernières années, a engendré un appauvrissement drastique des 1 ressources souterraines des bassins des fleuves. Ainsi l'apport souterrain aux débits de base des fleuves, se trouve fortement diminué voire annulé. Le cas extrême de la diminution des écoulements à la station de Douna peut s'expliquer 1 d'une part, par le régime hydrologique du Bani qui demeure directement influencé par celui des précipitations qu'il intègre sur son bassin versant dominé par des formations gréseuses de l'infracambrien tabulaire, et d'autre part, par 1 l'amenuisement croissant et total (nullité de l'écoulement) des aquifères des sous 1 bassins et du bassin en général. 1 1.3 - INVENTAIRE DES AMENAGEMENTS HYDRAULIQUES Le potentiel en eau de surface du Mali est considérable et demeure encore,: largement sous exploité. Les aménagements érigés sur la plupart des cours d'eau' 1': sont très mal connus faute d'un inventaire exhaustif . Leur nombre serait de 200 dont 150 ouvrages fonctionnels sur l'ensemble du pays (Schéma Directeur de Mise en Valeur des Ressources en Eaux du Mali, Anonyme,1989). En 1992, il 1 serait estimé à moins de 500 ouvrages (Joignerez et al, 1992). 1· Les plus importants dans le haut bassin du Niger sont: • le barrage de Sélingué sur le Sankarani (mis en service depuis l'étiage 1981) dont la zone d'influence de la retenue s'étend sur deux vallées fluviales de 65 1 km de longueur chacune. Lorsque la retenue est à son niveau maximal de 348,5 2 m, son volume s'élève à 2,63 milliards de m 3 et sa surface à 430 km ; 1 • le barrage de Markala (mis en service depuis 1943) est un barrage de dérivation pour l'irrigation dont la capacité est de l'ordre de 2 milliards de m3; • le barrage de Sotuba via Bamako qui est un barrage au fil d'eau, dérivant l'eau 1 vers la micro-centrale électrique. Soixante dix (70) projets d'aménagement sont identifiés dont notamment la 1 construction des barrages de Talo et de Djenné sur le Bani et de Tossaye sur le Niger (tous trois se trouvant hors de la zone de la présente étude). Cela 1 permettrait de porter les superficies actuelles sous irrigation de 130.000 ha à 500.000 ha pour un prélèvement de l'ordre de 10 milliards de m 3 par an 1 La petite irrigation connaît aussi un essor croissant sur des superficies de quelques centaines d'hectares installées le long du fleuve Niger avec un prélèvement non négligeable par motopompe. Par ailleurs, une dizaine de centres l' urbains et les chefs-lieux de régions, hormis Tombouctou et Gao, sont alimentés à partir des prélèvements d'environ 8,6 millions de m 3 par an . 1 Tous ces aménagements et prélèvements qui ne sont pas sans influence sur le régime du Niger d'une part et sur les infiltrations au niveau 1 des périmètres irrigués d'autre part, auront un impact sur la fluctuation du niveau piézométrique des nappes de recouvrement voire des nappes 1 profondes. 1 33 1 1 1.4 - QUALITE CHIMIQUE DES EAUX DE SURFACE 1 La connaissance des caractéristiques physico-chimiques et bactériologiques de l'eau du fleuve Niger non seulement permet de déterminer son degré de potabilité ou de pollution pour prévenir les risques de contamination 1 et de santé publique, mais aussi constitue un apport essentiel à la connaissance des relations assez complexes entre les eaux de surface et les eaux souterraines dans son bassin (écoulements, recharge et vidange des aquifères). Mais les eaux 1 de surface, en l'occurrence du fleuve Niger, ne font pas l'objet d'un suivi systématique programmé par le Laboratoire de Qualité des Eaux de la DNHE 1 (Anonyme, 1992). Cependant, deux campagnes de mesures ponctuelles et de prélèv~ments 1 ont été réalisées en 1995 -1996, dans .le cadre du Projet Pilote Guiné-Mali de Création d'un Système Ir)tégré de suivi Hydro-écologique du Niger (~aco et al.,1996). Ces mesures effectuées viennent en complément de celles faites de 1 1990 à 1994 par l'ORSTOM (Gourcy, 1994). Ce qui a permis de disposer de quelques données, sur la base desquelles la présente étude tentera de mettre en évidence la possible interaction eaux de surface-eaux souterraines, en admettant· 1 que les paramètres physico-chimiques et isotopiques d'un cours d'eau varient peu, hormis les cas de catastrophe comme le déversement accidentel de produits 1 toxiques. 1 1.4.1 - COMPOSITION CHIMIQUE MOYENNE DES EAUX DE PLUIES Les précipitations atmosphériques ont des compositions chimiques variables car elles sont soumises à l'influence de diverses sources: les aérosols 1 océaniques, les poussières continentales, la végétation et les apports anthropiques (Stallard et Edmond, 1981; Meybeck, 1984). 1 Les quelques données existantes sur la qualité des eaux de pluies dans le haut bassin du Niger, sont celles des précipitations recueillies à Bamako de novembre 1992 à fin 1993. Les activités industrielles étant faibles, on pourrait 1 estimer les perturbations atmosphériques négligeables et extrapoler donc sur l'ensemble du bassin; ces résultats qui donnent une idée générale de l'état de ces eaux météoriques. Leur composition moyenne en 1993 d'après Gourcy (1994) est 1 donnée dans le tableau - 2.4. 1 1 Tableau 2.4: Composition chimique moyenne (mg.I- ) des eaux de pluies de Bamako en 1993 1 Eléments Moyenne Ecart-type Maximum Conductivité (~S.cm -1 ) 28.3 23.4 105.5 I 1 H+ (mg.I- ) 8E-7 3E-6 5.01 E-8 I Ca++ (mg.I- ) 1.6 1.6 6.6 Mg++ (mg.I-' ) 0.3 0.3 1.2 1 I K+ (mg.I- ) 1.4 1.6 7.0 1 1 34 1 1 1 (suite tableau 2.4) I 1.1 6.4 1 Néi+ (mg.I- ) 0.5 I HC03 - (mg.I- ) 4.5 6.0 25.6 I 1.5 1 CI- (mg.I- ) 1.4 6.6 I N03- (mg.I- ) 1.7 3.3 21.1 I S04-- (mg.I- ) 1.0 1.5 6.9 I 1 H4Si04 (mg.I- ) 0.8 1.8 8.6 1 La minéralisation moyenne annuelle (ensemble des majeurs + silice) est de I 18:7 mg.I- . Elle reste largement inférieure à celle des eaux de surface : à I Bamako, le Niger a une rninéralisation avoisinant 38.0 mg.I- . Par contre les 1 concentrations moyennes de chlorures. (CI), de nitrates (NO 3) et sulfates (SO 4) dans les eaux de pluies, sont supérieurès à celles des eaux des fleuves comme 1 indiqué dans le tableau suivant. Tableau 2.5 : Concentrations moyennes en chlorure, nitrate et en sulfate des 1 eaux de pluies et du Niger à BANANKORO (régime non influencé) Chlorure Nitrate Sulfate I I I 1 (mg.I- ) (mg.I- ) (mg.I- ) 1 Eau de pluies 1.4 1.7 1.0 Niger à Banankoro 1 (Régime non influencé) 1.07 0.40 0.00 1 1.4.2 -SOURCES DE POLLUTION ET QUELQUES RESULTATS 1 DES ANALYSES Les eaux du fleuve Niger et de ses affluents, le Sankarani et le Bani, malgré leur pouvoir auto-épurateur renforcé par l'effet de dilution de leurs débits (en 1 moyenne 1400 m 3 .s -1 à Koulikoro (Niger), 550 m 3 .s -\ à Douna (Bani) et 321 m 3 .s -1 à Sélingué (Sankarani), sont sujettes à une pollution dont les sources sont 1 nombreuses et diverses. Il s'agit: • des déchets organiques humains et animaux: eaux usées domestiques, eaux de teinture et tannage, eaux des abattoirs etc; 1 • des engrais organiques et chimiques et des produits phytosanitaires provenant des périmètres agricoles; 1 • des rejets industriels souvent non contrôlés au niveau des centres urbains. Les résultats issus de l'analyse des prélèvements d'eau effectués dans le 1 Niger et dans ses affluents, le plus souvent entre 5 à 20 m des rives et au milieu, en amont eUou à l'aval des agglomérations, sont consignés dans le tableau CÎ 1 aprè~; ils indiquent la qualité chimique globale des eaux de ces cours d'eau. 1 35 1 1 Tableau 2~6: Résultats des mesures de la campagne 1995-1996 et Normes 1 OMS (Iwaco et al., 1996). 1 Paramètres Unités Variation Normes OMS Conductivité (j..l.S.cm -1 ) 33 à 85 1400 Solide en suspension - - - - 1 Oxygène dissous mg.I-' 02 3,3 à 13,0 Turbidité UNT 0,0 à 44,0 5 pH - 5,4 à 8,8 6,5 à 8,5 1 Couleur vraie Unité Hazen - 15 Température OC 22 à 36 - Azote ammoniacal total mg.I-' N 0,1 à 0,3 0,5 1 Nitrites mg.I-' N, 0,0 à 0,01 - Nitrates mg.I-' N: 0,2 à 15,0 10 1 Orthophosphates mg.I-1 P 0,0 à 1,0 - Alcalinité - - - Chlorures mg.I-' CI - 250 1 Sulfates mg.I-' S04 0,0 à 8,0 - Fer dissous mg.I-' Fe2 0,0 à 8,0. - 1 Dureté mg.I-' CaC03 12 à 36 500 Coliformes totaux (Système sans addition) Colonies/100 ml >100 10 1 Coliformes fécaux Colonies/100 ml >100 a Streptocoques Colonies/100 ml 15 à 40 a 1 De la comparaison des données de ce tableau, il ressort que les eaux du fleuve Niger et de ses affluents ne subissent pas encore une pollution 1 physico-chimique alarmante; elles ont par contre une mauvaise qualité 1 bactériologique (coliformes totaux et fécaux >100 colonies pour 100 ml) 1.4.3 - VARIABILITE SPA-nO-TEMPORELLE DES CARACTERISTIQUES 1 PHYSICO-CHIMIQUES DANS LE SUD-MALI 1 La qualité des eaux du Niger et de ses affluents varie sensiblement d'un point à l'autre et reste non seulement liée à la quantité de polluants entrant et aux conditions climatiques mais aussi, à la vitesse de propagation, donc du débit, 1 fonction de la forme, de la pente et de la rugosité de lit. Par exemple le temps de transfert des polluants entre Siguiri (Guinée) et Bamako (Mali) varie entre 2 jours 1 9 heures en période de hautes eaux et 20 jours pendant les basses eaux. Durant ces périodes, la minéralisation est respectivement faible (crues) et forte (étiages) 1 comme l'illustre le tableau 2.7 (Gourcy, 1994). 1 36 . 1 ~.. 1 1 Tableau 2.7 : Evolution des éléments majeurs des eaux du Niger et du Bani 1 (1990-1993) Le Niger Le Bani 1 Eléments Banankoro Ke-Macina Douna Majeurs 1 Etia. Crue Max. Décr Etia. Crue Max. Décr Etia. Crue Max Déc Débit (m 3 .s -1 ) 12 898 2180 530 39 144 3000 285 11 26 846 225 0 I 4.4 2.0 2.0 2.4 3.3 1.0 1.4 2.8 6.9 4.7 2.8 3.0 1 Ca (mg.I- ) 1 Mg (mg.I- ) 1.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0.3 1.0 1:0 3.5 2.3 0.8 1.0 I 2.6 1.5 0.9 1.0 1.9 1.6 1.6 1.2 4.5 4.3 2.0 1.8 1 K· (mg.I- ) I Na (mg.I- ) 6.5 3.3 3.0 4.1 4.1 2.9, 2.8 3.8 4'.0 2.6 3.3 3.4 I 23.2 24.7 TAC (mg.I- ) 42.1 19.8 19.2 23.2 26.2 14.2 18.9 25.8 57.7 37.2 1 H4Si04 (mg.I-') 31.6 25.6 23.7 30.7 27.2 23.9 22.4 20.5 21.6 15.6 23.7 24.6 pH 7.5 7.3 7.3 7.3 6.8 6.8 7.3 7.3 7.4 7.4 7.1 7.2 1 Conductivité 77.9 41.3 37.2 45.5 54.2 37.8 37.2 41.9 102.0 68.9 44.8 48.2 (~S.cm -1 ) 1 * Etia. = étiage * Décr. = décrue * Max= maximum Par ailleurs, les résultats indiqués dans les tableaux des annexes 10, 1 correspondent aux prélèvements réalisés dans le Niger lors des campagnes de mesure de janvier, février et mai 1996. Ils représentent les valeurs moyennes 1 pour chacun des éléments identifiés. Au vue des résultats de ces différents tableaux, il est possible d'affirmer que: 1 • les concentrations sont fonction de l'évolution des débits et paraissent plus importantes pendant les étiages où les aquifères contribueraient à 1 l'écoulement de surface; .Ie cachet chimique des eaux du Niger et du Bani reste fortement tributaire 1 du lessivage du substratum rocheux et des sols cultivés (usage d'engrais) par les eaux météoriques chargées de gaz carbonique (C02). Ainsi, les eaux du Niger provenant du haut bassin dominé par des roches granitoïdes 1 (socle Birrimien), ont un excès· de sodium et de silice avec un aspect légèrement bicarbonaté tandis que les eaux du Bani drainant un vaste domaine gréseux (In fra cambrien), ont un excès de calcium et de 1 bicarbonate. • Le Magnésium paraÎt un peu plus abondant dans les eaux du Bani que 1 dans celles du Niger. 1 1 1 ]7 1 ~I 1.4.4 - ANALYSES ISOTOPIQUES DES EAUX DE SURFACE 1 1.4.4.1 - Généralités Les isotopes souvent pris comme traceurs sont l'oxygène-18 ('80), 1 l'hydrogène-2 eH) et le deutérium (d). L'étude isotopique renseigne sur l'origine des eaux et pourrait permettre d'appréhender le fonctionnement du système hydrique: les pertes par évaporation, recharge des aquifères par les pluies, et 1 connexions avec les nappes souterraines. Les changements d'état de l'eau par évaporation et condensation, entraînent des fractionnements isotopiques durant le 1 cycle hydrologique. Ainsi, les teneurs en isotopes stables des fleuves s'écartent plus ou moins de la composition moyenne des eaux de pluies à l'origine de l'écoulement (Gourcy, 1 1994). Ces isoptopes' ont la particularité de pouvoir s'échanger entre deux phases 1 (liquide - gazeux) sans engendrer des réactions: : I6 16 H 0 + H 18 0 ----+ H 18 0 + H 0 1 2 Liguide 2 Vapeur ) 2 Liquide 2 Vapeur Les eaux océaniques représentant le point de départ et le point final du cycle hydrologique, leur teneur isotopique en 180 et H2 a été choisi comme référence: 1 vs- SMOW (Standard Mean Ocean Water). Toutes les valeurs isotopiques sont exprimées par rapport à cette référence. Ainsi, le rapport isotopique R est le rapport de l'isotope lourd sur l'isotope le plus léger ('80/ 16 0 et 2H/ 1 H). Les 1 résultats sont exprimés en 0 (%0) par rapport au SMOW d'après la formule: 1 1 avec Re = rapport isotopique de l'échantillon et Rs =rapport isotopique standard. 1 1.4.4.2 - Etude Isotopique des eaux du Niger et du Bani Des prélèvements d'eau décadaires puis journaliers ont été effectués dans 1 le Niger à la station Banankoro et dans le Bani à Douna de Juillet 1990 à Août 1991 (voir tableau à l'annexe 11). La station de Banankoro (régime naturel) a été préférée à celle de Koulikoro qui reste influencée par les débits turbinés de la 1 centrale hydroélectrique de Sélingué. La nature isotopique de l'eau de ces cours d'eau dépend des différentes 1 contributions du système de surface, subsurface, sous-sol, et peut être modifié par l'évaporation (AlEA, 1981). Les teneurs varient à Banankoro de +3,4 à -5,4 %0 1 pour l'oxygène-18 avec une moyenne -2,4 %0 (écart-type: 2,4) et +10,9 à-49,S %0 pour le deutérium avec une moyenne de -15,4 %0 (écart-type: 12,4) 1 A Douna, les écarts sont plus importants du fait que la période des basses eaux est plus longue et permet une évaporation plus forte. Pour 180, les valeurs vont de +5,2 à -5,6 %0 avec une moyenne de -1,6 et un écart-type de 3,2 . Le 1 deutérium évolue entre +15.3 et.-46.1 %0 avec une moyenne de -12.1 et un 1 38 1 1 écart-type de 14.7 (Gourcy, 1994). L'évoJution des teneurs en oxygène-18 au 1 cours de l'année hydrologique est en relation directe avec les débits. I~" , , , j : ./ 'i-t!' 1 en --+- Oxygène-18 à BANANKORO w 4 oD --m- Oxygène-18 à DOUNA )~ 1 2 i" 1 i • i V o E V)./ i \ en 1 z ~, JV:'}/: w i i i .~v i../!E 1 en ~ _~i~~' .\h i.J ::l y...I~ W . ,/'" V"'" K 1 Z '\ ~.-I~'~:;' , W :. : .. '·:1" ...... \ 1- 4 ~ )t' : ~ r#'" 1 1,.. lt' , ~ a a a a a a a a a T"" T"" T"" T"" T"" m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m -...T"" -...T"" -...T"" -...T"" T""-... -...T"" -...T"" -...T"" -...T"" -...T"" -...T"" -...T"" -...T"" -...T"" 1 1'-- 1'-- a:> m m a T"" T"" N T"" N C'} ' 1 2500 -r------, --+- BANANKORO 1 2000 --DOUNA 1 ""'"1 ~ 1500 E 1 en IDt: 1000 W 1 C 1 500 O+----+--I----i--+--+--I----+--+--+--+-~i=~D=9i"""'11!l___1"_ __;_...... ~~::::;:::~_+___l 1 jul-90 oct-90 jan-91 avr-91 jul-91 1 1 Figure 2.7 : Evolution des débits à Banankoro et à Douna de Juillet 1990 àAoût 1991 1 39 l' ,1 1 Ces figures indiquent: ~I • Un appauvrissement en isotopes lourds qui a lieu de mai à juillet. 1 .Un enrichissement en isotopes lourds sur le Niger et le Bani qui débute en Août alors [1 que la saison des pluies se poursuit avec une augmentation des débits. Ceci pourrait s'expliquer par un mélange entre les eaux de ruissellement et les eaux de la couche superficielle des sols qui sont vecteurs des isotopes lourds et en partie par l'évolution 1 isotopique de la pluie car dans ces zones semi-arides, les concentrations en isotopes lourds des nappes sont plus importantes que celles des précipitations (AlEA, 1981). '1 • Un palier qui s'observe à Banankoro le _~8/8, matérialiserait l'équilibre entre les apports par précipitations, ruissellement (débit constant) et nappes; 1 •A la décrue, les apports souterrains qui paraissent de plus en plus grands et l'évaporation plus fqrte; ce qui engendre un enrichissement progre~sif des eaux de 1 surface; • On note à la fin de la décrue une accélération de l'augmentation de l'oxygène-18. Ce qui amène à supposer qu'à· partir de ce moment 1 les eaux de pluies n'ont plus 1 d'influence sur \a composition isotopique des eaux de surface. L'écoulement proviendrait alors presque entièrement des nappes souterraines (restitution) et il serait d'autant plus fortement soumis à l'évaporation que si les débits restent 1 faibles. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 40 1 1 1 2.1. - GENERALITES 1 Les caractéristiques piézométriques, hydrochimiques et isotopiques ainsi que les paramètres hydrauliques des différents aquifères du haut-bassin du Niger 1 au Mali, sont pour l'essentiel, tirées de la Synthèse Hydrogéologiques du Mali. Très schématiquement, le Mali compte 9 systèmes aquifères 1 correspon~ant aux 9 grandes subdivisions géologiques. Ils sont classés en deux grandes catégories selon le type de gisement des eaux souterraines: 1 • les aquifères de type fi~suré, qui sOAt semi-continus ou discontinus" représentés par les formations cristallines et sédimentaires du Précambrien et 1 du Quaternaire, • les aquifères de type généralisé rencontrés dans les formations peu ou non consolidées à porosité intergranulaire constituées de dépôts d'origine 1 continenta le. . 1 Leur répartition est illustrée par la figure 2.8 .... 1 1 1 LEGENDE Aquifère généralisé 1 de type intergranulaire. IlAquifère semi-cantinu de type fissuré 1 = avec nappe superficielle intergranulaire. Aquifère discontinu de type fissuré 1 ou de type intergronulaire de bos-fond. 1 1 1 .REPARTITION DES TYPES D·AQUIFERÈ~. 1 . 0 Ie-----...,I 200 .~m • SYNTHESE HrUROGEOLOGIOUE OU lIALJ DNHE,/PNUO/ProJet OCTD/IoIU/84,/O(l~ 1 41 1 1 2.2.- DIFFERENTS TYPES D'AQUIFERES DU HAUT-BASSIN DU 1 NIGER ET DU BANI 1 On y distingue: 1 - deux aquifères de type fissuré que sont * les aquifères du socle granitique et métamorphique, * les aquifères de l'infracambrien tabulaire gréso-schisteux; Ils sont tous 1 deux surmontés par des aquifères de recouvrement argilo-Iatéritiques. .. - un aquifère du Continental terminal/Quaternaire (type généralisé) localisé 1 darys la partie septentrionale du haut-bassin du Ni~er (Delta intérieur). Leurs caractéristiques et leurs étendues approximatives sont rassemblées 1 dans le tableau 2.8 : 2 1 Type d'aquifère Aquifère Lithologie Unités Secteurs Superficie (Km ) (superficie) dominante hydrogéologique hydrogéol. .. Partielle Totale Sankarani Kangaba 8.600 15.260 1 Yanfolila 6.660 SOCLE Granite Kolondiéba 8.030 2 (56.560 Km ) Grauwache Bagoé Niéna 8.040 20.430 1 Kadiolo 4.360 Micaschiste Baoulé- amont 12.690 Schiste 1 Baoulé Baoulé-aval 8.080 20.770 Aquifères fissurés Plateau Dogon Sud Plateau 4.100 4.100 1 Koutiala 9.520 San-Koutiala San 6810 19.670 1 INFRACAM- Grès Yorosso 3.340 BRIEN Grès- TABULAIRE schisteux 2 (62.960 km ) -Schistes Dioïla 18.460 1 Sikasso 7.710 39.190 Bani-moyen Banifing aval 8.730 Banifing amont 4.290 1 CONTINENTAL Argiles Aquifère TERMINAL ET Argiles Delta Intérieur Bani - Niger 23.180 23.180 généralisé QUATERNAIRE Isableuses Sables 1 latérites Aquifère latérites recou- QUATERNAIRE Argiles 1 vrement Sables Dispersé Dispersé -- Graviers . 1 Légende * Unités géologiques: Zones à piézométrie homogène * les unités des aquifères fissurés du sud-Mali sont limitées aux thalwegs des principales rivières permanentes qui correspondent aux lignes de 1 rupture de la surf~ce piézométrique. 1 1 ;1 , '1 2.2.1. LES AQUIFERES FISSURES DU SOCLE Ils sont représentés par les zones altéro-fissurées et fracturées des substratums granito-gneissiques, schisto-grauwackeux et dolomitique. Leurs 1 caractéristiques aquifères diffèrent selon leur nature géologique: • les granites sont massifs, les fissures et fractures sont peu denses; ce qui 1 réduit leur capacité de rétention. • les schistes, à la différence des granites, possèdent une porosité primaire du fait des plans de schistosité. A fissuration égale, il est fort probable que les 1 schistes aient une capacité d'accumulation plus grande que les granites. • les dolérites, leur mode de gisement font d'elles de bons drains. .1 A ces différents aquifères s'ajoutent les zones interméd:iaires. Celles~ci sont dominées par des filons et des veines de quartz, d'aplites\ de dolérites et 1 d'autres minéraux. Elles se trouvent souvent aux noeuds tectoniques très propices à la circulation d'eau.. 1 Ces aquifères bénéficient des précipitations les plus importantes du Mali avec plus de 1000 mm par an (région de Sikasso). Ils sont recouverts par une épaisse couverture d'altérite (20 à 50 m) en grande partie saturée d'eau avec un 1 niveau piézométrique peu profond (environ 10 m), même en fin de saison sèche. Il s'agit: 1 • des alluvions, localisés dans les bas-fonds; de nature argileuse peu sableuse et faiblement consistante, ils ont une grande porosité et une perméabilité faible; l'eau s'y accumule instantanément et seulement après de fortes pluies; 1 • des cuirasses, leur texture pisolithique et l'abondance des vacuoles font d'elles le domaine des eaux capillaires dont la partie inférieure n'est productive 1 que pendant la période des hautes eaux; • les argiles latéritiques « à canaux», elles résistent aux contrastes pluviométriques; elles sont malléables et à porosité en grand du fait de 1 l'abondance des canalicules pouvant communiquer entre elles; la presque totalité des eaux qu'elles contiennent circulent latéralement; • les arènes qu'on rencontre au-dessus des granites, constituent de bons 1 aquifères suivant leur pourcentage en sable. • les filons de quartz altérés, Ils constituent de bonnes conduites du fait de 1 leur intense fissuration. 1 2.2.2 - LES AQUIFERES FISSURES DE L'INFRACAMBRIEN TABULAIRE Dans l'ensemble, les aquifères de l'infracambrien tabulaire sont les plus importants et les plus exploités avec plus de la moitié des forages réalisés au 1 Mali. Ils sont localisés dans les plateaux gréseux occupant la partie méridionale dela zone climatique soudano-sahélienne avec des pluies moyennes annuelles 1 variant entre 500 à 1100 mm. 1 43 1 ;,: . 1 ,1 , Ils sont constitués de formations gréso-schisteuses en dispositien : monoclinale qui sont caractérisées par un développement important de perméabilité secondaire. Il s'agit d'un milieu à double porosité avec deux 1 composantes en continuité hydraulique: 1 • des blocs de faible perméabilité et de forte porosité, • des fractures de forte perméabilité mais à faible emmagasinement. 1 Les principales discontinuités horizontales, du point de vue hydraulique, ne se situent pas au contact entre la nappe superficielle et le milieu fissuré. Ces discontinuités horizontales sont généralement d'extension limitée et ne 1 provoquent que des mises en charge locales de la nappe de fissure en raison des variations rapides des faciès et d'épaisseur (Synthèse Hydrogéologique du 1 Mali, Anonyme, 1990). ~ A l'exception du plateau Dogon où les grès affleurent, les aquifères 1 Infracambrien sont recouverts, comme ceux du socle, en quasi totalité par des formations d'altération, mais moins épaisses (10 à 0 m en moyenne) et plus 1 perméables. 2.2.3. - LES AQUIFERES GENERALISES DU CONTINENTAL TERMINAL ET 1 QUATERNAIRE 1 Ils s'étendent entre Ségou et Mopti (à la limite de la zone d'étude), sur les plaines alluviales situées entre le fleuve Niger et le Bani et au sud du Bani jusqu'à la bordure des plateaux gréseux de San et de Bandiagara. Les dépôts 1 continentaux, souvent très argileux ont des épaisseurs variant entre 30 et 80 m. 1 • Les formations quaternaires d'origine alluviale, lacustre ou éolienne ne sont aquifère et en liaison hydraulique avec la nappe principale que dans les zones inondables; 1 • Les formations du Continental terminal sont représentées par des alternances d'argiles, d'argiles sableuses et de sables fins à grossiers, souvent en 1 disposition particulière et localement grésifiés. L'analyse des coupes géologiques des différents forages exécutés par différents projets (cf. paragraphe 2.3. - 1ère partie), a permis d'établir des croquis 1 hydrogéologiques des différents aquifères captés dans le haut-bassin du Niger et ailleurs qui sont illustrés sur les figures 2.9 a, b et c tirées de la figure 3.11, Ch. 3, 1 P 37 (Anonyme, 1990). Ils indiquent entre autres, les sens des écoulements souterrains et les 1 fluctuations approximatives des niveaux piézométriques entre la saison des pluies et la saison sèche. 1 1 1 44 1 1 1 1 SOCLE INFRACAMBRIEN ( Bougouni ) ( Kolokoni 1 ....ourdioh Son 1 Tom;n;on ) 1 RQ'couvrQ'mqnr IOlcrriliQucr or9;10· SOblQ'UA 1 : g;;... o , z ~ ..n ;:: Sqr;q grerso. n 1 o 'j SCh;sICZuSQ' Z ~ "" r;SSur"q qr ArQ'ncrs grcnuQ'S Inrrusion ----- ..n 1 n dOlcr;tiQuq .. o " Soc.go r;SSurq z ..n '2'f nlrl1rq n o 1 Z ® 1 CONTINENTAL 1 TERMINAL 1 a'g;lcrs gon 1 â;sDOsirion IQnliCulQirq 1 Nopncr du 1 C J 1 1 1- 1 Figure 2.9 Croquis hydrogéologique des aquifères fissurés et généralisés 1 surmontés par les aquifères de recouvrement. '".-. 1 AS 1 1 1 2.2.4 - QUELQUES DONNEES STATISTIQUES MOYENNES DES AQUIFERES Elles ont été établies à partir des données de la totalité des forages réalisés dans la période de 1981 à 1990, et disséminés sur l'ensemble de 1 chacune des unités hydrogéologiques identifiées. Elles montrent la potentialité et les plages de variations des niveaux piézométriques des différents aquifères. 1 Tableau 2.9 : Données statistiques moyennes générales des Aquifères du 1 Bassin du Niger supérieur et du Bani (période 1981-1990). AQUIFERES UNITES PLUIE Altitud Nb Nb T,R. (% Qmoy Qmax NS NS Ep. Ait VEP. HYDRa. mm.an" (m) forages forages (m .h") (m MOY. Max. (m) Moy. product. .h") (m) 1 Sankarani 1200 370 564 396 70 5,9 - 8,5 (73) 40 51 ~ 1 SOCLE Bagoé 1250 335 504 350 69 5,5 - 7,9 26,0 35 47 Baoulé 1250 355 607 416 69 4,2 - 8,8 29,5 33 47 Plateau 540 400 626 354 56,5 5,5 36 14,5 95 11 51 1 Dogon INFRA- San-Koutila 860 335 1628 1228 75,4 5,0 100 11,8 41 13 44 CAMBRIEN 1 TABULAIRE Bani Moyen 1050 340 1521 1218 80,1 5,7 >150 13,0 44 22 49 1 CT/QUATE- Delta- 550 2080 1150 958 83 7.7 100 17 86 - - RNAIRE' Intérieur Legende: 1 - T.R. = Taux de réussite; Q =Débit; - NS = Profondeur du Niveau statique - Ep. Alt.= Epaisseur des altérites ; - VEP = Profondeur des venues d'eau principale. 1 - CT = Continental Terminal De ce tableau, se dégagent les assertions eUolJ hypothèses suivantes: 1 • tous les aquifères du haut-bassin du Niger qui ont été explorés dans la période de 1981 à 1990, par 6600 forages dont 4920 productifs, ont un potentiel hydrique important notamment dans les aquifères gréso-schisteux de l'infracambrien 1 tabulaire des régions de San-koutiala et du Bani-moyen. Les taux de réussite qui sont un indicateur d'une bonne perméabilité des aquifères varient entre 55 et 85 %. 1 2.3. - CARACTERISTIQUES HYDRODYNAMIQUES DES AQUIFERES 1 L'écoulement des eaux souterraines est non seulement contrôlé par les paramètres hydrauliques des aquifères (transmissivité et coefficient d'emmagasinement), mais aussi par le degré de continuité des horizons 1 aquifères et par leur relations hydrauliques avec les couches semi-perméables ou imperméables encaissantes (Anonyme, 1990). 1 2.3.1. - LES DEBITS 1 Dans les aquifères fissurés, les débits moyens sont compris entre 5 et 6 m 3 .h ~I et peuvent localement atteindre 9 m 3 ;h -1 selon les unités géologiques.' 1 46 1 1 Par contre, les débits maxima peuvent ·être très différents d'une unité à l'autre. Dans l'ensemble, c'est dans l'àquifère de l'infracambrien tabulaire que les débits Il les plus élevés ont été mesurés, le maximum ayant été obtenu dans un forage de Sikasso (158 m 3 .h -)) et le débit moyen le plus faible dans l'aquifère du socle 1 granitique. Dans les aquifères généralisés, les débits moyens mesurés dans les 1 forages ne correspondent pas à leur capacité réelle qui est nettement plus élevée que celle des aquifères fissurés: le plus petit débit moyen (7,7 m 3 .h -\) reste supérieur au meilleur débit de l'aquifère fissuré. (Cf. tableau 2.9). 1 2.3.2 .- PARAMETRES HYDRODYNAMIQUES 1 Ils ont été déterminés. pour les différents aquifères, par des pompages. d'essai de courte et longue durée pour lesquels les résultats sont analysés selon quatre méthodes suivant l'allure des courbes de descent~ et de remontée, du 1 temps des essais et des conditions hydrogéologiques locales. Il s'agit de : • la méthode Jacob pour le calcul de la transmissivité à partir des phases de 1 descente et de remontée de la nappe, • la méthode Theiss utilisée pour les essais de longue durée à débit constant, ,1 • la méthode d'Hantuch appliquée quand une tendance vers une pseudo stabilisation se manifeste en fin d'essai. • la méthode de Boulton pour les essais de longue durée dont la courbe de 1 desce'nte a une forme en «S ». (Anonyme, 1990). 1 2.3.2.1. Transmissivité En général, la transmissivité des aquifères fissurés varie entre 1,4.10-7 2 1 4 2 1 m2 .s -\ et 2.10- m2 .s- (moyenne: 2.10- m .s- ). Celle des aquifères généralisés 7 1 2 1 3 1 1 varie entre 1,4.10- m2 .s- et 5.10- m2 .s- avec une moyenne de 1,3.10- m2 .s- . Les résultats de l'analyse statistique des données existantes, sont consignés 1 dans le tableau 2.10. Tableau 2.10 : Statistique sur la Transmissivité par aquifère et par unité 1 hydrogéologique. AQUIFERES UNITES TRANSMISSIVITE Irrr.s -\ ) HYDROGEOLOGIQUES MAXIMUM MINIMUM MOYENNE 1 6 5 BaQoé 3,7.10·' 1,0.10. 3,9.10. Socle Baoulé 7,1.10·' 1,1.10-6 5,3.10.5 1 Sankarani 7,2.10·' 4,6.10-6 1,1.10" Infracambrien 3 3 3 Plateau Doaon 4,8.10. 5,5.10. (1,3.10. ) abulaire 1 San-Koutiala 1,5.10.3 2,9.10.7 9,6.10.5 Bani-Moven 1,0.10.2 5,0.10.7 2,6.10·' Continental 1 erminall Delta Intérieur 2,0.10'2 1,4.10.7 7,03.10" Quaternaire .. 1 (-) valeur non Significative 1 47 1 1 Comme pour les débits, c'est encore les aquifères de l'infracambrien tabulaire qui ont des valeurs de transmissivité les plus élevées comparées à 1 celles des aquifères du continental terminal. Ce qui montre que leurs conditions hydrogéologiques restent plus favorables que celles des aquifères du socle. 1 2.3.2.2. Coefficients d'emmagasinement Les valeurs du coefficient d'emmagasinement du tableau 2.11 ne sont pas 1 significatives à l'échelle régionale du fait du petit nombre des essais à débits constant réalisés avec suivi des niveaux dans au moins un piézomètre: sur 134 essais seulement 96 ont été pris en compte pour l'ensemble des aquifères 1 (Synthèse Hydrogéologique du Mali, 1990). Elles donnent néanmoins des 1 indications sur le mode de gisement des aquifères. Tableau 2.11 : Statistique s;ur le coefficient d'emmagasinement 1 AQUIFERES UNITES EMMAGASINEMENT (%o) HYDROGEOLOGIQUES MAXIMUM MINIMUM MOYENN 1 E Socle Baoulé 0,20 0,028 0,11 1 Infracambrien tabulaire Bani-moyen 1,0 0,06 0,54 1 Continental Terminal! Delta Intérieur 0,14 0,10 0,12 1 Quaternaire Quel que soit le type d'aquifère, les valeurs du coefficient d'emmagasinement sont dans l'ensemble faibles, caractéristique des nappes 1 semi-libres à semi-captives. Mais les aquifères de l'infracambrien ont des valeurs plutôt élevées du coefficient d'emmagasinement. 1 1 2.3.2.3. Débits spécifiques Les débits spécifiques (débit par mètre de rabattement) constituent un 1 indicateur semi-quantitatif de la capacité d'exploitation des forages. Les débits spécifiques moyens qui ont été calculés par aquifère et par unité 1 hydrogéologique sont consignés dans le tableau 2.12. 1 1 1 1 48 1 1 Tableau .2.12 :. Données statistiques moyennes suries débits spécifiques. 1 des aqùifères du sud-Mali. (Anonyme, 1990)' UNITES Débit DEBITS SPECIFIQUES AQUIFERES spécifique (m 3 .h -1 .m-' ) ,1 moyen HYDROGEOLOGIQUES par unités MOYENNE MAXI. MINI. (1m.3 h -1 .S-') 1 Sankarani 0,4 Socle 1 Bagoé 0,4 0,4 3,6 0,1 Baoulé 0,4 -. 1 Plateau Dogon 1,5 Infracambrien San-Koutiala 0,7 1,4 12,8 0,1 Tabulaire 1 Bani-Moyen 2,1 Continental terminal/ Delta Intérieur 4,8 4,8 131,0 0,1 1 Quaternaire Dans les aquifères fissurés, la répartition des débits spécifiques suit à peu 1 près celle des transmissivités: les valeurs les plus élevées sont celles des aquifères de l'lnfracambrien tabulaire (en moyenne 12,8 m 3 .h -1 .m -1) et les plus 1 faibles pour les aquifères des socles (en moyenne 0,4 m 3 .h -1 .m -1 ). A l'instar des débits et de la transmissivité, les débits spécifiques des 1 aquifères du Continental terminal/Quaternaire se révèlent les plus élevés. En somme, eu égard aux différentes valeurs moyennes d.es 1 paramètres hydrauliques sus-indiqués, on peut affirmer que les aquifères de l 'Infracambrien tabulaire gréseux et gréso-schisteux et du Continental terminal/Quaternaire, sont les plus importants dans le Haut-bassin du Niger 1 au Mali. 1 2.4. - LA PIEZOMETRIE 1 La piézométrie régit les transferts hydrauliques des aquifères et permet de déterminer les réserves de ces aquifères et leur taux de renouvellement. Sa 1 connaissance dans le temps et dans l'espace permet entre autres, d'établir la carte de la surface piézométrique des nappes, d'identifier les axes d'écoulement souterrain et de partage des eaux. Elle est influencée par quatre facteurs que 1 sont la topographie, la pluviométrie, la géologie et les eaux de surface; suivant les types .d'aquifère et la zone géographique, un facteur peut être dominant ou 1 plusieurs peuvent se combiner de façon cumulative. 1 1 49 1 1 2.4.1 - FLUCTUATIONS SAISONNIERES :1 Le suivi piézométrique a commencé et s'est poursuivi dans la période (1981-1996) où les précipitations ont été très déficitaires: les années 1983-1984 ont été exceptionnellement sèches avec un déficit pluviométrique pouvant 1 dépasser 40 % dans certaines localités. (Cf sous-chapitre 1-5-3- 1ère partie). La piézométrie se trouve donc dans une phase de recharge réduite des aquifères à 1 ressources renouvelables. Ainsi, les piézomètres (36 forages et 29 puits étudiés), subissent des fluctuations saisonnières; la remontée des nappes a souvent lieu pendant ou 1 juste après la saison des pluies Uuillet à octobre) ; elles descendent ensuite à partir de novembre pour atteindre leur niveau le plus bas en mai ou juin. Les fluctuations seraient donc en relation directe avec les précipitations et la 1 crue du !?Iiger, du Bahi et de leurs affluents issus: de la réunion d'une multitude: de thalwegs (cf. Fig. 1.10 - 1ère partie). Les figures 2.10 à 2.14, présentent par rapport à la moyenne des observations, l'allure des fluctuations 1 piézométriques des aquifères du Socle et de l'infracambrien tabulaire dans quelques unes des localités où les niveaux statistiques mesurés ont été ramenés 1 en altitude absolue par rapport au niveau référentiel de la mer. 1 1) - Aquifère du socle en zone climatique soudanienne : quelques exemples. * Exemple -1 : Piézomètre de BOUGOUNI 1 345 --PIEZO.-1 (HOPITAL) --MOYENNË (335.51 m) PIEZO.-2 (ENERGIE) 2 340 1 w --- MOYENNË (328.4 m) a... X :::l 335 <{ W 1 > z 330 Cf) w 1 o :::l 325 1- i= -.J <{ 1 320 ', , ,," , ..- N (") (") " 1 Figure 2.10 : Fluctuations dans les Piézomètres de BOUGOUNI (8/1981 à 04/1991) 1 1 1 50 1 :1 * Exemple -2: Piézomètre de KOLONDIEBA [1 325.0 :1 Ê :::::'~~MQyenne--(321.59m)-- --0 324.0 ______N W a.. 323.0 1 x ::J 322.0 «w > '1 z 321.0 (J) w Cl 320.0 ::J ~ 1 ~ 319.0 ...J « 318.0 (") (") ~ ~ ~ ~ Il) Il) Il) CD CD CD CD Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol 1 ..- ..- ..- ..- ..- ..- ..- ..- ..- ..- ..- ..- ..- ;:::: 0 ..-.... li) èi5 N c;, ;:::: 0 N li) èi5 N !2 ..- 0 0 0 ..- '0 0 ..- !2 0 0 ..- ..- :;:r ;:::: N li) èi3 " c;, ID m ..- <0 m N 0 ..- N ..- N 0 N 0 ..- 0 ..- N ..- 1 DATES DE MESURE 1 Figure 2.11 : Fluctuations dans le piézomètre de KOLONDIEBA ( 07/1993 au 12/1996) 1 1 * Exemple - 3 : Piézomètre de KADIANA 1 Ê 333 -r------, --o 332 N 1 ~ 331 ~ 330 1 L5> 329 (J)z 328 w Cl 327 1 ::J ~ ---- Moyenne (329.36 m) ~ 326 ...J« 325 1 (") (") oq- oq- oq- oq- LO LO LO CD CD CD CD 0> 0> 0> 0> 0> 0> 0> 0> 0> 0> 0> 0> 0> 0> 0> 0> 0> 0> 0> 0> 0> 0> 0> 0> 0> 0> ...... r- a ..... LO co N (") r- a ..... LO co N ...... a ...... Q ...... a ...... a ...... a...... a ...... a ...... a ...... a ...... 1 (") CD 0> oq- r- a Il) co oq- r- ..... oq- r- a ..... N ..... N ..... N a ..... N ..... N a 1 DATES DE MESURE 1 Figure 2.12: Fluctuations dans le piézomètre de KADIANA (07/1993 au 12/1996) 51 1 ;,- . 1- 1 2) - Aquifère de l'infracambrien Tabulaire en zone climatique Soudano-sahélienne 1 * Exemple - 1 : Piézomètre de TIORIBOUGOU 1 430 -429g 0 428 N 1 ~ 427 a.. :Jx 426 1 425 l1i> z 424 en 1 ~ 423 :J !::: 422 1- ....J 1 « 421 420 li) li) CD CD CD r-- r-- r-- co co co (» (» a a ...... N N N co co co co co co co co co co co co co (» (» (» (» (» (» (» (» (» (» (» (» (» (» (» (» (» (» (» (» (» (» (» (» (» (» 1 ...... 0'1 ...... r-- ...... li) (» ...... CD a N r-- (» li) a li) (» li) co ...... CD (» --a a-- a-- a-- -- a-- a-- a --...... --a a-- a-- -- a --...... --a a-- a-- a-- -- a a-- a-- CD a C") a " 1 2.4.2. AMPLITUDE DES FLUCTUATIONS SAISONNIERES L'amplitude des fluctuations saisonnières du niveau des nappes est définie 1 par la différence entre le niveau d'étiage et de pointe dans un piézomètre (Pz) pour l'année i considérée. Ainsi, cette amplitude dépend de plusieurs facteurs: la pluviométrie, les caractéristiques hydrauliques des aquifères, 1 l'épaisseur, la nature lithologique et la granulométrie des terrains dénoyés. 1 Le tableau à l'annexe 12 donne la statistique des altitudes en m (par rapport au niveau de la mer), des niveaux piézométriques des différents aquifères fissurés du 1 haut bassin du Niger. Les fluctuations saisonnières ont des amplitudes variant entre 0,80 m (0.88 m à Yanfolila en 1989) et 12 m (Sirakoroba en 1988 : 11.83 m) pour les aquifères 1 du socle. Les oscillations des nappes de l'infracambrien tabulaire ont des amplitudes variant entre D,50 m ( D,51 m à Sikasso en 1993) et 17,50 m (17.25 m 1 à Koutiala en 1988). Le tableau 2.13 et les figures 2.15 et 2.16, illustrent les variations spatiales des fluctuations maximales et minimales moyennes des nappes du socle et de 1 l'infracambrien tabulaire. 1 1 1 1 1 53 1 1 Tableau 2.13 : Altitudes moyennes maxfma et minimét de fluctuations , piézométriques annuelles dans quelques localités du • haut-bassin du Niger. 1 AQUIFERE DU SOCLE LOCALITES ALTITUDES MOY. ALTITUDES MOY. AMPLITUDES MOY. MAX. MINI. (Fluctuations 1 saisonnières) BEKOSSOKOURA 332 328.28 3.72 1 BOUGOUNI 331.19 326.67 4.52 DAMANA 327.41 325.68 1.73 DIBAN-1 333.43 329.7 3.73 .1 DJONKALA 319.62 315.42 4.2 FARABA 349.87 346.45 3.42 1 GARALO 356.73 353.3 3.43 GUELENINKORO 398.09 393.66 4.43 GOUNA 339.4 336.92 2.48 1 KADIANA 331.39 327.92 3.47 KOLONDIEBA . 323.81 320.02 3.79 KOUMATOU 328.77 326.86 1.91 1 KOLASOKOURA 321.05 317.42 3.63 KOLASOKOURO 358.78 355.42 3.36 SOKOURANI 375.44 371.9 3.54 1 YANFOLILA 359.73 357.57 2.16 1 AQUIFERE DE L'INFRACAMBRIEN TABULAIRE 1 LOCALITES ALTITUDES MOY. ALTITUDES AMPLITUDES MOY. MAX. MOY. MINI. (Fluctuations 1 saisonnières) BANDIAGARA 392.88 379.42 13.46 BENDIELI 436.66 435.43 1.23 1 DOUNDIELOU 375.66 369.71 5.95 KAMAGASSO 274.99 271.1 3.89 KOSSABA 317.78 315.65 2.13 1 KOUTIALA 339.61 330.05 9.56 MANSARA 275.21 271.9 3.31 NOSSOMBOUGOU 375.29 370.87 4.42 1 SAN 243.9 239.71 4.19 SIKASSO 368.74 367.81 0.93 SIRAKOROBA 381.36 376:09 5.27 1 TIENEGUEBOUGOU 388.18 385.15 3.03 TIORIBOUGOU 425.22 421.43 3.79 1 YOROSSO 408.19 406.69 1.5 1 1 54 1 55 Figure 2.15: FLUCTUATIONS MOYENNES ANNUELLES: AQUIFERES DU SOCLE 450 440 430 420 410 lm ALTITUDES MOY. MAX -E 400 390 llIlI ALTITUDES MOY. MINI. -0 380 N 370 W a.. 360 >< 350 ::J 340 « 330 W > 320 Z 310 fJ) 300 W 0 290 ::J 280 1- 270 ~ ..J 260 « 250 240 230 220 210 200 <{ <{ .- <{ <{ <{ <{ Z 1 :) 0 0 => ~ a z :) 0::: => Z Z 1Il ....J 0::: ZZ 1Il a 0::: => 0 <{ <{ ~ ~ ~ 0 => <{ w 1- => => ~ ~ 0 0 ...., ~ :2 0 ~ z z 0 0 <{ Cf) 0 ....J => Cf) Cf) Cf) 1Il 0 W 0 ....J 0 0 :) :) Cf) >- 0 w ~ ~ ~ => a 0 W 0 ~ ~ 1Il LOCALITES Figure 2.16 : FLUCTUATIONS MOYENNES ANNUELLES: AQUIFERES DE L'INFRACAMBRIEN TABULAIRE 450 440 430 420 mALTITUDES MOY. MAX. 410 -E 400 II1II ALTITUDES MOY. MINI. 390 -0 N 380 W 370 a. 360 x 350 => 340 '., 1 Il ressort de l'analyse de ces graphiques que: 1 • du point de vue climatique, les plus fortes amplitudes de fluctuations ont été observées dans la zone soudano-sahélienne (hauteurs annuelles de pluies variant de 1100 mm à 700 mm) et non dans la zone climatique soudanienne qui 1 est plus arrosée (hauteurs annuelles de pluies supérieures à 1200 mm). • La remontée paraît plus importante dans l'aquifère de l'infracambrien tabulaire (gréseux) que dans l'aquifère du socle. Les plus fortes amplitudes ont été 1 enregistrées dans les secteurs où le grès infracambrien est dominant: Koutiala, Nossonbougou, Mansara etc. • La comparaison des profondeurs des nappes site par site, met en relief la' 1 diminution de l'amplitude des 'fluctuations avec augmentation de la profondeur des niveaux statiques. Elle passe de plus de 5 m en moyenne pour les nappes 1 peu profondes à .une moyenne de 3 m pour les nappes située~ vers 15 m de prO;fondeur et à moins de 1 m au-delà d'une prqfondeur de 20 m (Anonyme, 1 1990). ' 2.4.3. FLUCTUATIONS PIEZOMETRIQUES ANNUELLES 1 Elles représentent la différence entre les niveaux d'étiage ou les pointes de deux années successives. Elles indiquent un ordre de grandeur des amplitudes de fluctuations piézométriques pendant les périodes de recharge 1 (crues) et de vidange (étiages) des nappes d'une années à une autre. 1 Les figures 2.17 à 2.19, donnent la tendance de variation interannuelle des amplitudes de recharge et de vidange des aquifères du socle et de 1 l'infracambrien tabulaire. 1 ...... , 2.------, g 1.5 ml AMPLIT. - RECHARGE 1------1:: ::1------1 W IIlIIIAMPLlT.- VIDANGE 6 1+-L------l-----,,~------1 g: 0.5 +------~ 0 +---+-----t---._ a 1 W.N-05 +---~ a.. -1 t---- W ~-1.5 +--- 1 W ~ -2 +----- Z ow·25 . +------J: 1 -3 -L..------' N ("') " 57 1. ;," . 1 1 3 E 2.5 -i------il rn AM PLiT.-RECHARG E- r------E:i.t~::1---- en ---=III:...:...A~M:...:...P__=L::..:...IT~._- 1 w 2 -t-- -L-I__ V...:....:..=ID:...:...A:...:...N_G_E_- J------i8::i------::J a 1.5 ------tgruJ---- 0:: 1- 1 w 1 ------f:~t>r--- ~ ::::::: 0 ~t: N 0.5 ~I------i:~:i::3------:: w - 0::: 0 ,_~>-:I"""'-IIIIIII-+-~1LrE 1 en +----lE_::_ _ rr -... -,--+--"""",rtbsmlllllllll--+-rn",:: w w -0.5 ....J w :...:: > -1 ----,------j z 1 w 0 -1.5 -2 l.O (() "- ex) 0) 0 ...... N (") o::t l.O (() 1 ex) ex) ex) ex) ex) • 0) 0) 0) 0) 0) 0) 0) 0) 0) 0) 0) 0) 0) 0) 0) 0) , 0) 0) ...... :0)...... o::t l.O :<:0 "- ex) 0) 0 ...... N (") o::t l.O-- ex) ex) ex) ex) -- 0) 0) 0) 0) 0) 0) ------ex) -- ex) ------1 0) 0) 0) 0) 0) 0) 0) 0) 0) 0) 0) 0) 1 Figure 2.18: Amplitude de recharge et de vidange de nappe dans la région de 1 FARABA (Socle) 3 1 ...... -Ê ll1 en w 2 a=:> ------11 1 0:: 1- 1 ------lf,i1:1-----I!$< W ~ .: .. ~~~~ili 0 ..... ~l~~ N 0 1 W D... en w -1 œAMPLIT. - RECHARGE w ...J IIIAMPLlT.- VIDANGE- 1 w > -2 z w 0 1 -3 o::t l.O (() ex) 0) 0 ...... N (") o::t l.O ex) ex) ex) "-ex) ex) ex) 0) 0) Cl Cl 0) Cl 0) 0) 0) 0) 0) 0) 0) ...... Cl ...... Cl ...... Cl ...... Cl ...... Cl ...... (") o::t l.O (() ex) Cl 0 ...... N (") o::t 1 --ex) --ex) --ex) --ex) --"-ex) --ex) ex) -- --0) ------Cl -- Cl Cl Cl 0) 0) 0) 0) Cl Cl 0) Cl Cl ...... Cl Cl Cl 1 1 Figure 2.19 : Amplitudes de recharge et de vidange de nappe dans la région de TIORIBOUGOU (aquifère de l'infracambrien tabulaire) 1 1 1 58 1 1 L'analyse sur quelques sites, montre la dissymétrie des histogrammes vers des valeurs négatives; ce qui sous-entend une baisse -globale du niveau des il nappes durant la période d'observation (1981-1996). Les fluctuations annuelles des niveaux d'étiage, positives ou négatives seraient essentiellement liées à l'écart pluviométrique entre deux hivernages précédant l'étiage considéré. Ainsi un 1 écart pluviométrique positif ou négatif engendre respectivement une remontée ou une baisse relative du niveau de la nappe. 1 D'une façon générale, la sécheresse qui affecte le Mali à partir 1970, (Cf sous-chapitre 1.5.3. - 1ère partie) avec des déficits pluviométriques plus ou moins marqués suivant les années, a provoqué un abaissement 1 généralisé du niveau des aquifères; cet abaissement peut s'expliquer entre autres facteurs, par une infiltration réduite et l'absence d'écoulement 1 souterrain important à j'échelle régionale. 1 2.5. - QUALITE DES EAUX SOUTERRAINES Les caractéristiques hydrochimiques et isotopiques des eaux souterraines 1 permettent non seulement de déterminer leur potabilité et leur agressivité mais également, constituent un indicateur essentiel des conditions de recharge, d'écoulement et de vidange des aquifères; par voie de conséquence, elles 1 aideront à une évaluation des ressources en eau souterraines exploitables. 1 2.5.1- FACIES HYDROCHIMIQUE 1 Lés analyses des eaux prélevées dans les piézomètres (forages et puits), ont aidé à la mise en évidence de l'évolution des facteurs hydrochimiques des eaux souterraines. La conductivité ou « conductance spécifique» est une des 1 mesures classiques ayant permis une caractérisation simple et rapide de la minéralisation de ces eaux. 1 En effet, des analyses chimiques et bactériologiques effectuées par le Laboratoire des Eaux de la Direction Nationale de l'Hydraulique et de l'Energie (DNHE), il ressort que plus de 90 % concernent les aquifères fissurés qui 1 disposent de ce fait, des statistiques moyennes significatives bien que leur 1 répartition par unité hydrogéologique présente une hétérogénéité. 2.5.1.1 - Aquifère du Socle 1 Tableau 2.14 :Caractéristiques hydrochimiques moyennes de l'aquifère de Socle du Sud-Mali (Synthèse Hydrogéologique du Mali, Anonyme, 1 1990). Unité Nb Hydrogéo- d'Ana- Ca++ Mg++ Na+ K+ Fe cr 504- HC03- N03- TAC pH Condu- 1 IOQique lyse ctivité Sankarani 118 19 13 5,5 2,3 0,3 3,6 9,0 131 2,90 129 7,3 226 Baoulé 240 18 12 3,9 4,1 0,7 3,3 3,6 123 1,8 104 6,9 219 1 Bagoé 188 23 14 3,8 1,4 1,0 6,7 4,9 151 0,2 125 7,1 263 1 59 1 1 Comme'Tindique ce tabteau, les eaux du socle sont c-aractérisées paC_ une conductivité faible largement inférieure à la norme OMS (1400 I-lS.cm-1), un faciès 1 . . bicarbonaté calcique et des teneurs en sulfates et en chlorures inférieures à 20 mg.I-' . Le fer partout présent, a par endroit des concentrations élevées qui il seraient sans doute liées à la corrosion des pompes. Les eaux du socle sont pour une large part, agressives avec des pH acides variant entre 6 et 7,5. L'Indice de Ryznar équivalent à 8,8 confirme la proportion élevée d'eaux agressives qui 1 représentent suivant les unités, 30 à 60 % des échantillons analysés. Cet indice de Ryznar est défini par: 1 1 1 Ir =2(pHsat) - .. pH avec: * pH = valeur mesuréè 1 * pH sat =A + B - log(TAC) .où A et B sont des constantes, respectivement fonction de la température et de la conductivité et qui sont déterminées à partir des tables de référence ; TAC =Titre 1 alcalin Complet. Dans le haut bassin du Niger à climat soudanien (hauteur de pluies 1 supérieure à 1200 mm par an), les aquifères fissurés sont surmontés par une épaisse couche d'altérite saturée d'eau et ne sont donc pratiquement pas soumis 1 à l'évaporation. La recharge saisonnière importante et la nature semi-continue de l'horizon aquifère profond permettent une circulation des eaux souterraines drainées par le réseau hydrographique qui explique la faible minéralisation de 1 ces aquifères. 1 2.5.1.2.- Aquifère de l'infracambrien Tabulaire Dans l'infracambrien tabulaire gréso-sc~listeux où les analyses ont été plus 1 nombreuses, les eaux sont encore moins minérales que celle du socle avec une 1 conductivité moyenne avoisinant 280 I-lS.cm- . (moins de 0,2 g.I-1 de résidu sec). Dans certains secteurs où les grès sont dominants et les zones fissurées peu 1 1 profondes (San-Koutiala), la conductivité est inférieure à 100 I-lS.cm- • Tableau 2.15 : Caractéristiques hydrochimiques moyennes de l'Aquifère de 1 l'infracambrien tabulaire du Sud-Mali. Unité Nb 1 Hydrogéo- d'Ana Ca"" • Mg"" Na+ K+ Fe cr 504- HCOa' NOa- TAC pH Conduc- logique -Ivse tivité Plateau Dogon 7 37 15 1,6 - 0,6 11 27 195 0,1 160 7,3 420 1 San- Koutiala 127 . 7,7 5,6 0,9 1,0 0,4 3,9 4,1 36 0,3 29 6,3 96 Bani- 1 moyen 278 24 18 2,4 2,3 1,0 3,2 5,9 125 3,0 97,0 6,7 240 1 1 60 1 1 Les eaux ont un faciès bicarbonaté calcique avec- des teneurs en calcium nettement supérieures aux teneurs en magnésium. Comme dans le socle, elles 1 sont généralement acides et agressives. Les nitrates sont en concentration faible le plus souvent inférieure à 10 I 1 mg.I- • Quant au fer, les teneurs sont très variables et restent en moyenne 1 inférieures à 1 rng.I- • 1 Dans l'ensemble, la composition chimique des eaux des différentes unités hydrogéologiques de l'infracambrien tabulaire varie peu et reste essentiellement 1 liée aux proportions relatives de grès et de schiste ainsi qu'à la densité et l'extension des intrusions dolomitiques mis à part leur agressivité et leur teneur I 1 en fer supérieure aux normes OMS (0,3 mg.I- ). 1 2.5.1.3. - Aquifère généralisé du Continental terminallQuaternaire Dans le secteur Sud du Delta Intérieur (secteur auquel s'étend notre zone 1 d'étude); comme dans d'autres secteurs, les eaux ont une salinité moyenne faible. (en~iron 0,25 mg.I-' ). Elles sont neutres ou légèrement basique et bicarbonatées I 1 calciques. Les teneurs en nitrates sont faibles (inférieures à 1 mg.I- ). Tableau 2.16 : Caractéristiques hydrochimiques moyennes de l'aquifère du 1 Continental Terminal/Quaternaire. Unité Nb Hydrogéologique d'Analyse Ca++ Mg++ Na+ + cr S04' HC03'+ pH Résid Conductivité K+ N0 - 1 3 u sec Delta Intérieur l' (Secteur Sud) 27 13 14 5,6 35 17 117 6,8 165 219 En général, ces eaux sont plus minéralisées que celles du fleuve Niger 1 1 dont la salinité varie entre environ 30 mg.I-' à l'entrée et 100 mg.I- à la sortie du delta près de Tombouctou. Cette minéralisation élevée des eaux souterraines du sud Mali, serait principalement due à l'évaporation de la 1 nappe qui a une surface piézométrique peu profonde et aussi à la diminution de la recharge par les eaux de surface au fur et à mesure qu'on s'éloigne du 1 fleuve. 1 2.5.2. - CARACTERISTIQUES ISOTOPIQUES DES AQUIFERES DU SUD-MALI Les isotopes ont la particularité non seulement de favoriser l'étude des conditions de recharge des aquifères et de renouvellement de leurs réserves mais 1 aussi de déterminer l'origine et l'âge de ces réserves ainsi que leurs relations avec les eaux de surface. Pour ce faire, trois types d'analyses ont été réalisées 1 dans les aquifères fissurés du sud-Mali et ont porté sur la détermination des teneurs en tritium, en carbone-14 (et carbone-13) et en isotopes stables que sont 1 l'oxygène-18 et le deutérium. 61 1 .. " . 1 1 Tableau 2.17: Résultats des analyses isotopiques dans les aquifères fissurés :1 (teneurs en isotopes) Aquifères 1 et secteurs Tritium (UT) Oxygène-18 Deutérium hydrogéo- (ù %0 vs-SMOW) (ù %0 vs-SMOW) logiques 1 Nb Teneur Ec.- Max. Nb Teneur Ec.- Max Nb Teneur Ec.- Max. écho Moy. Typ. écho Moy. Typ. éch Moy. Typ. SOCLE 1 (Secteljr de 60 1,7 4,0 23,1 62 -5,54 0,28 -4,69 31 -35,5 1,9 -32,6 BOUGOUNI) 1 INFRA- CAMBRIEN -3,41 (Secteur 49 12,6 13,1 41,3 80 -5,46 0,77 69 -36,5 5,8 -21,4 KOLOKANI- 1 MOURDIAH) INFRA- 1 CAMBRIEN 72 21,8 17,9 65,4 61 -5,39 0,79 -3,10 59 -34,4 5,8 -20,3 (Secteur SAN 1 -TOMANIAN) Légende: - Nb. éch = Nombre d'échantillons - UT = Unité tritium 1 - Moy.= moyenne - Ec.-typ. = Ecart-type - Max. = Teneur maximale Ce tableau met en relief une différence marquée dans les teneurs en tritium entre l'aquifère du socle et les aquifères de l'infracambrien gréso-schisteux. La 1 très faible teneur en tritium dans l'aquifère du socle serait liée d'une part, à la granulométrie. et à l'épaisseur assez importante de la couverture végétale, et d'autre part à l'extension en profondeur des réseaux de fissurations du substratum 1 et de son compartiment vertical et latéral. Ainsi, la faiblesse ou l'absence de tritium correspondrait à des eaux infiltrées il y a plus de 35 ans selon les 1 auteurs de la Synthèse hydrogéologique du Mali (1990). Les teneurs en tritium en général supérieures à 5 UT dans l'aquifère de 1 l'infracambrien, indiquent une prédominance des eaux d'origine actuelle infiltrées vers la nappe des fissures par percolation rapide grâce à une perméabilité verticale: la couverture d'altérites étant beaucoup moins épaisse et 1 plus perméable. Cependant, quelques échantillons présentent de faibles teneurs; ce qui atteste la présence d'eaux plus anciennes ou d'un mélange. 1 Dans l'ensemble, les données confirment la nature essentiellement locale des écoulements dans les aquifères fissurés et la prédominance des 1 transferts verticaux. Pour ce qui concerne les isotopes stables, l'aquifère du socle est 1 caractérisé par des teneurs en oxygène-18 C8 0) variant autour d'une valeur moyenne de -S,55 %0; l'enrichissement est donc négligeable car les eaux 1 conservent les caractéristiques isotopiques des pluies actuelles. L'aquifère de 62 1 ;." . 1 1 J l'infracambrien a une teneur moyenne en oxygène-18 avoisinant celle des eaux du socle (-5,46 %0) mais avec un enrichissement pouvant aller jusqu'à -3,0 %0. 1 L'origine des eaux enrichies en isotopes stables par rapport aux pluies actuelles pourrait s'expliquer par une recharge importante par les pluies en début 1 et en fin de saison pluvieuse et par un fractionnement isotopique par évaporation directe des nappes. Des analyses fréquentes réalisées sur les eaux de l'aquifère de l'infracambrien, montrent que les teneurs en isotopes stables sont les plus 1 basses en fin de saison sèche tandis que l'enrichissement maximum est atteint après l'hivernage (novembre-décembre). 1 Par ailleurs, pour ce qui est des teneurs en carbone, l'aquifère du socle se caractérise par une activité en carbone-14 et en carbone-13 présentant une bonne homogénéité avec des valeurs comprises respectivement entre 90 et 102 %0 et 1 entre -18 et -20 %0 qui caractéris.ent les eaux "récentes. Par contre, l'aquifère de l'infracambrien est caractérisé par de fortes variations entre 36 et 104 %0 de l'activité en, carbone-14 et entre -13 et -20 %0 des teneurs en carbone-13. Ses 1 eaux sont ainsi un mélange en proportions variables d'eaux actuelles et 1 anciennes. D'une manière globale, les eaux de l'infracambrien gréso-schisteux sont en moyenne des eaux actuelles à récentes avec localement des l' réserves anciennes non ou peu renouvelées en régime d'écoulement naturel.' Les eaux du socle sont par contre récentes car el/es conservent les 1 caractéristiques isotopiques des pluies actuelles. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 63 1 :.: . 1 1 i 1 1 1 1 1 . :1' 1 l' 1 Dans cette troisième et dernière partie, sont évoquées et analysées, les relations possibles entre les eaux superficielles et souterraines tout en tenant compte de la complexité du contexte hydrogéologique et de la pluviométrie, qui entre autres facteurs, demeure l'élément 1 déterminant des fluctuations dans ces deux milieux. La Synthèse Hydrogéologique du Mali (Anonyme, 1990) a été pour l'essentiel notre source d'inspiration. 1 l' 1 1 1 1 1 1 1 1- JI Il il Les effets conjugués des facteurs climatiques (notamment la pluviométrie et l'évaporation) et la nature hétérogène du contexte géologique et hydrogéologique, ont sous-tendu diver~ types de relations entre les eaux de surface et les eaux 1 souterraines dans le Sud-Mali. On y distingue: 1 • une recharge permanente mais assez limitée se produisant dans les plaines alluviales bordant le lit du Niger entre Koulikoro et Gao ainsi que le long du Bani 1 entre Douna et Mopti; • un drainage permanent des aquifères par le réseau hydrographique dans la zone climatique soudanaise où la pluviométrie est supérieure à 1200 mm par an. Ainsi, 1 , par l'intermédiaire des sources et d'émergences diffuses, les aquifères fissurés du socle et de l'infracambrien tabulaire alimentent l'écoulement de base des affluents 1 pérennes du Niger; • une recharge/drainage : relations variables localisées dans la zone climatique soudano-sahélienne (ayant un total pluviométrique annuel variant entre 1200 à 1 800 mm) où l'aquifère dominant reste celui des grès de l'infracarnbrien.. 1 En général, le sens des relations entre eaux de surface et eaux souterraines dépend fondamentalement de la pluviométrie interannuelle de longue durée selon 1 la Synthèse Hydrogéologique du Mali, Anonyme, 1990. 1 1 2.1 - RECHARGE DES NAPPES SOUTERRAINES Les eaux souterraines sont constituées, en proportions variables selon les 1 aquifères et les conditions climatiques, de ressources renouvelables périodiquement constituées et de réserves statiques d'eau plus ou moins 1 anciennes comme l'a révélé l'étude isotopique (Cf sous-chapitre 2.5.2). Les ressources renouvelables d'après la Synthèse Hydrogéologique du Mali 1 Anonyme, 1990 constituent la partie supérieure des aquifères (y compris selon le cas, la nappe superficielle) où se produisent les fluctuations piézométriques des nappes tandis que les réserves correspondent à l'ensemble jusqu'à son plancher 1 imperméable. Ainsi, les infiltrations d'eaux de pluies et de surface constituent essentiellement les apports aux nappes. 1 1 1 65 1 1 2.1.1. - ESTIMATION DES INFILTRATIONS D'EAUX DEPLUIES 1 Elles ont été évaluées à partir de plusieurs méthodes : la méthode d'estimation à partir des fluctuations piézométriques, a donné des résultats assez significatifs à l'échelle régionale comparativement à ceux calculés localement par 1 les méthodes de simulation de recharge des nappes que sont les modèles SIMERO et GARDENIA. 1 L'estimation des infiltrations des eaux de pluies à partir des fluctuations piézométriques a été préférée car elle intègre l'hétérogénéité des conditions 1 hydrogéologiques locales des aquifères. Elle est basée sur la conversion des amplitudes de remontée saisonnière en hauteurs de lame d'eau équivalentes à 1 l'aide des valeurs de porosité moyenne qui varient entre: • 4 ài6 % pour les aquifères du recouvrement, 1 • 2 à 3 % pour les aquifères fissurés associés à des nappes superficielles comme dans le sud-Mali (Cf figures 2.9 a, b, c du sous-chapitré 2.2 ; 1 2 ème Partie). • 0.5% pour les aquifères fissurés sans nappe superficielle (hors de notre 1 zone d'étude). Les effets des conditions hydrogéologiques locales ont été pondérés, selon 1 les auteurs de la Synthèse Hydrogéologique du Mali (Anonyme, 1990) par calcul des valeurs moyennes d'infiltration après un classement des hydrogrammes par tranches pluviométriques. Ces valeurs moyennes d'infiltration ont permis de tracer 1 les courbes de la figure - 3.1. 1 260 2~0 - 220 - 1 --.. 200 - ë ë 100 - '-' llJ ~ 160 - 1 1- 2- HO- C :: 120 - "l llJ 1 100 . "0 llJ ë liIl "l 1 ~ 60 - ~O - 20 - 1 0 0"00 0.20 0.60 O"RO 1.00 1.20 I.~O 1 .HauteuJ,depluie (m) Figure 3.1 : Relation entre l'infiltration régionale et la pluie annuelle· 1 Aquifères fissurés ( Fig. 4.8; P 21; Ch.4; Anonyme, 1990) 1 66 "' 1 1 La relation entre l'infiltration estimée 1 et la pluie moyenne annuelle (P) ! n'étant pas linéàire, un ajustement approché a pu permettre l'obtention de deux 1 demi-droites d'équation: 1 1(1) 1 (mm)=0.11P+63 pour la zone climatique soudanienne (notre domaine d'étude) avec des 1 précipitations annuelles supérieures à 700 mm; 1 1 (2) 1 (mm) = 0.30P - 70 1 1 pour les régions à pluviométrie comprise entre 300 mm et 700 mm. Ainsi, le tableau 3.1 donne pour les grandes régions des différentes zones climatiques et divers types d'aquifères fissurés du sud-Mali, les valeurs moyennes 1 interannuelles des lames d'eau de pluies infiltrées, obtenues à partir des précipitations moyennes interannuelles de la période 1970~1995. 1 Tableau 3.1 : Estimation de la recharge par infiltration de la plui_e d'après - les fluctuations piézométriques. 1 Zone Clima- Type Prot. moy. Lame moy. Taux tiques d'aquit. Régions de nappe P Infiltrée d'infi!. fissuré (m) (mm) I 1 (mm.an- ) (%) 1 Bougouni 1127 187 16,6 SOC. Yanfolila 1146 189 16,5 5 à 15 1 Soudanienne Kangaba 1019 175 17,2 1 Manankoro 1191 194 16,3 ICT 1 Sikasso 1116 186 16,7 Bamako 910 163 18,0 1 Soudano- sahélienne ICT Koutiala 5 à 15 851,7 157 18,4 1 Ségou 608 102 18.5 1 San 666 130 19.5 Légende: -P == Haùteur de pluie moyenne interannuelle en mm - ICT = Infracambrien Tabulaire 1 - SOC.= Socle - Taux d'inti!. = Taux d'infiltration (= Rapport de la lame de pluie 1 infiltrée à la hauteur de pluie en %) 67 1 ;.- . 1 ~ Les valeurs approximatives de lames d'eau . de pluie infiltrée correspondent-à des taux d'infiltration moyens inférieurs à 20--% de la pluie brute. Il est à noter que les taux d'infiltration sont plus élevés dans la zone de 1 l'infracambrien gréseux (Bamako, Koutiala, Ségou, San, ._.) que dans la zone du i socle (Bougouni, Yanfolila, Kangaba, Manankoro, etc) qui est plus arrosée comme 1 l'illustre la figure 3.2. Cela explique l'importance des écoulements de surface dans cette zone du haut bassin du Niger. _ 1200 -r------1.-.,.. 19.5 E / 1 19 E / -1000 li) 18.5 ~ (1) ..----.1 o 1 18 -c: ~ 800 o c: c: 17.5 ~ eu z: 1 Qi 600 17 ::...... c: -c: 16.5 ~ >. 400 "'C o 16 >< 1 ::::J E eu 15.5 1- li) (1) 200 1 -=' 15 a. 0 14.5 m m 0 0 0 m :::J c c 1.... ~ ::::l .0 en (ij 0 ·m 0 en m 0> CI) 1 0 0 m ~ :;::; 0> m -(]) 0> C C ~ E :::J ::::l C m m 0 CI) -m m CI) lI) ~ 0 c lI) >- ~ m 1 ~ Figure 3.2 : Hauteurs de pluie moyennes interannuel/es et leur taux 1 d'infiltration suivant les localités. 1 2.1.2 - RECHARGE PAR LES EAUX DE SURFACE. L'une des composantes significatives de recharge des aquifères d'altérites 1 et de fissures serait constituée par les infiltrations du ruissellement de surface et l'écoulement temporaire des marigots lorsqu'ils ne sont pas drainés par le réseau 1 hydrographique principal. Dans les plaines alluviales bordant le fleuve Niger et ses affluents, 1 temporairement inondés pendant les périodes de crues de ces derniers, la recharge par les eaux de surface se traduit par des remontées locales de la surface piézométrique. D'après la Synthèse Hydrogéologique du Mali (Anonyme, 1 1990), les apports sont de faible importance et leur ordre de grandeur pourrait être estimé à partir de la loi de Darcy qui évalue la vitesse d'infiltration U par l'expression: 1 1 U =K * i (m.s -\ ) 1 avec: -K =coefficient de perméabilité ou de mobilité (m.s -\) 1 - i = Ml =gradient hydraulique où t1 h (m) est la perte de charge et L, L 1 l'épaisseur du massif sableux (m). 1 68 1 1 Ainsi, en considérant les valeurs moyennes de 0,1% pour les gradients 3 hydrauliques et de 3.10- m2 .s -1 pour les transmissivités (d'après les données des 1 pompages d'essai et les données piézométriques), les apports d'eau de surface à l'aquifère du Continental terminal/Quaternaire en bordure des plaines d'inondation 1 par exemple, seraient de l'ordre de 100.000 m 3 .an -1 .km -2. 1 2.2. - DRAINAGE DES NAPPES SOUTERRAINES PAR LE RESEAU HYDROGRAPHIQUE 1 En l'absence de tout ruissellement sur le bassin (saison sèche), l'écoulement dé base des cours d'eau permanents et semi-permanents, correspond à l'écoulement souterrain drainé par ces derniers. L'estimation de cet 1 écoulement de base a été faite aux principaux exutoires des·sous-bassins hydrographiques à partir de la séparation de l'écoulement total mesuré, en deux composantes :Ie ruissellement exclusivement alimenté par la pluie et l'écoulement 1 de base. 1 Les résultats obtenus (qui ne donnent que des ordres de grandeur des diverses composantes) pour les plus importants sous-bassins du haut-bassin du Niger, sont consignés dans le tableau extrait de la Synthèse Hydrogéologique du 1 Mali (Anonyme,1990). Tableau 3.2 : Valeurs moyennes des composantes d'écoulement par 1 décennie. Cours 1960 -1969 1970 -1979 1980 -1987 ·1 Stations d'eau E.T. E.B. Ruis. E.T. E.B. Ruis. E.T. E.B. Ruis 1 Koulikoro NiQer 1640 402 1257 1257 283 974 - -- 1 Bougouni Baoulé 132 53 79 80 27 53 52 13 39 Pankourou BaQoé 272 100 179 118 37 81 77 18 59 1 Douna Bani 616 229 387 280 102 178 155 45 110 Dioïla Baoulé 205 83 122 109 39 70 64 21 43 1 Bénéni-Kégny Bani (Delta) 583 153 430 282 55 227 185 38 147 Bani 1 Sofara (Delta) 460 259 201 241 107 134 138 54 84 1 Légende: E.T. = écoulement total: E.B. = écoulement de base; Ruis. = ruissellement. Les écoulements de base (apports des nappes souterraines) comparés aux ruissellements, paraissent beaucoup plus importants dans les bassins couverts 1 par les aquifères de l'infracambrien tabulaire schisto-grésaux que dans ceux du socle. 1 1 69 1 1 Ces écoulements de base ne représentent de façon générale qu'une 1 faible partie des ruissellements. Le rapport de l'écoulement de base sur le ruissellement décroÎt régulièrement d'une décennie à une autre sous les effets de la sécheresse. A Bougouni, ce rapport varie de 67 % (1960-1969 : 1 humide) à 33 % (1980-1989 : sèche). Cela explique l'amenuisement croissant des aquifères qui ne soutiennent plus efficacement les étiages qui de ce fait, deviennent sévères comme à Douna OIJ il a été observé un arrêt total de 1 l'écoulement du Bani successivement de 1984 à 1988 (Cf. tableau des débits minima - annexe 9). Ainsi, la pluviométrie demeure le facteur le plus 1 déterminant dans les relations entre les eaux superficielles et souterraines. 1 2.3. - INFLUENCE DE LA RETENUE DU BARRAGE DE SELINGUE L'action du barrage de Sélingu~ est très faible sur les crues (maximum de crue) alors que le soutien apporté aùx étiages depuis 1982 (année de mise en 1 eau) est considérable (Diarra et Soumaguel, 1997) comme illustré par les figures 2.5 a et b). De même, malgré les déficits pluviométriques de ces dernières années, les fluctuations saisonnières (différence entre le niveau de pointe et 1 d'étiage dans le piézomètre pour l'année considérée) ont presque la même amplitude d'une année à l'autre comme, le montre l'hydrogramme du piézomètre 1 de Guéléninkoro situé dans la zone d'influence de cette retenue. 1 400.00 ..------, 399.00 1 .§. 397.00 1 o N .CI) 'Q. 396.00 -1..... 1 )( ::::s 390.00 1'-- 1'-- co co Ol Ol a a .,.... .,.... ('\j ('\j CV) CV) "T "T L{) L{) <0 <0 co co co co co co Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol . Ol Ol 1 Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol Ol .,.... .,.... .,.... .,.... .,.... .,.... .,.... .,.... .,.... .,.... .,.... .,.... .,.... .,.... .,.... .,.... .,.... .,.... .,.... ~ ;:::: N <0 N <0 N ù') .,.... ù') .,.... ~ ô ~ ô M m M m N èi3 a .,.... a .,.... a ..- a --.,.... a .,.... a .,.... a .,.... a a a a a a ù') ;:::: ;:::: m N ~ èi3 m M ~ ;:::: m N ~ èi3 m M ~ <0 N ('\j .,.... .,.... .,.... .,.... .,.... .,.... .,.... .,.... 1 a ('\j a ('\j a ('\j a ('\j .,.... a ('\j Figure 3.3 : Fluctuations saisonnières dans le piézomètre de Guéléninkoro 1 de juillet 198} à décembre 1996 (Influence de la retenue ~e Sélingué). 1 70 1 1 Les montées rapides à partir de juin ou juillet à octobre (période pluvieuse) correspondent au remplissage de la retenue jusqu'à son niveau maximal. Le palier "1 qui s'observe souvent de décembre à mars, traduirait un équilibre entre la recharge et la vidange; cet équilibre serait probablement lié à au niveau de 1 retenue normal. Enfin, dans la période d'avril à juillet (étiages) où la centrale hydroélectrique 1 fonctionne en régime minimal, la nappe aquifère de la région est sollicitée par effet de drainance avec une chute presque linéaire des niveaux piézométriques contrairement à l'allure des vidanges paraissant irrégulière et étalée sur une 1 période plus longue dans le piézomètre de Bougouni situé à quelques 100 km de cette retenue de Sélingué (Cf figure 2.10). " 1 , , Ainsi, mises à part les infiltrations des èaux de pluies et de ruissellement, les infiltrations des eaux des lacs et retenues de barrages ont 1 une influence prépondérante sur la piézométrie locale voire régionale. 1 2.4 - COMPARAISON DES EVOLUTIONS, DES PLUIES, DEBITS ET DES 1 NIVEAUX PIEZOMETRIQUES DANS LE BASSIN DU BANI A DOUNA Le tableau à l'annexe-13 donne pour deux années consécutives, les différences entre les hauteurs moyennes annuelles de pluies sur tout le bassin, 1 des écoulements annuels mesurés à l'exutoire et l'amplitude moyenne de fluctuation obtenue à partir de la différence entre les niveaux piézométriques minimums de deux années n et n+1 successives considérées. Les pluies 1 moyennes sur le bassin du Bani à Douna sont calculées automatiquement à l'aide d'une méthode d'interpolation spline (Mahé et al, 1994). Il montre aussi les écarts 1 centrés réduits par rapport à l'écart-type. Pour les pluies, on observe six années positives par rapport à la moyenne, 1 quatre années négatives et cinq années proches de la normale. La moyenne de 1981-1995 est quant à elle très faible par rapport à la moyenne de la période 1951-1989 (Diabaté, 1995). Ainsi, parmi les 14 années présentées, seul le total de 1 1994 dépasse-t-il la moyenne des 40 dernières années. En ce qui concerne les débits, on peut faire la même remarque que 1 précédemment, en ajoutant que l'amplitude du déficit est plus importante. On note ainsi, quatre années positives par rapport à la moyenne de la période 1981-1995, 1 huit années négatives et trois années proches de la normale. Les niveaux piézométriques moyens sur le bassin versant du Bani à Douna 1 ont été calculés en faisant la moyenne des valeurs disponibles. Pour chaque année, on s'intéresse à la différence de niveau, en mètre, par rapport à l'année 1 précédente du niveau le plus bas de l'année. Cette différence représente donc l'état de l'année n+1 par rapport à l'année 1 n. Si l'on cumule ces valeurs annuelles, on obtient le suivi de l'évolution 1 71 1 1 interannuelle du niveau de la nappe. On peut supposer que ces variations de 1 niveau intègrent naturellement les effets des variations climatiques. Puisqu'il s'agit de différences en mètres entre deux années consécutives, l'altitude du piézomètre par rapport au niveau de la mer importe peu. On peut 1 supposer que l'influence du climat est la seule à faire varier le niveau de l'eau dans les piézomètres. On a pris soin de retirer de la banque de données, les postes OIJ l'on peut noter une influence non négligeable de prélèvement d'eau à 1 proximité, sur le niveau de basses eaux (cas de Koutiala par exemple). Sur cette supposition, on peut essayer de spatialiser l'effet du climat sur le niveau des 1 nappes, représenté par la différence entre les niveaux bas de deux années consécutives. 1 Le calcul n'a malheureusement. pas pu être mené à bien par la méthode automatique de moyen~e surtacique à l'aide de l'interpolation splinei, car nous avons rencontré quelques problèmes techniques non résolus à ce jour . nous 1 n'avons pas pu utiliser la méthode de Thiessen, par faute de temps également, mais, il est prévu qu'elle soit appliquée au cours d'une prolongation de ce travail. Nous avons simplement fait la moyenne des valeurs observées sur le bassin. 1 Néanmoins les postes sont relativement bien répartis sur le bassin, et cette moyenne est certainement très proche de ce qu'on aurait obtenu avec les deux 1 autres méthodes. Le cumul des écarts centrés réduits annuels montre une période de niveau 1 très bas de 1983/1984 à 1987/1988 (figure 3.4), qui fait suite à une succession d'années très déficitaires en pluie. Cette période de plus basses eaux dans les nappes correspond également aux plus bas débits minimums journaliers observés 1 à la station de Douna sur le Bani (fig. 3.5), où les étiages sont nuls de 1983/1984 à1987/1988 (cf. tableau à l'annexe 13). La pluviométrie de 1988 ne suffit pas à faire remonter la nappe jusqu'au niveau de 1983, et le niveau d'étiage redevient 1 alors non nul. 1 _ Ecr (Pluie) 2. 00 +------+----1 +---\- 2 lIlIIIIlIlIlIlI Ecr (Débit) -- .. -. Cumul Ecr.-Piézo. 1 1.00 - -+---1- 1 1 0.00 -- a -1. 00 +------j~-+• ----+-~--+--+ -1 1 -2. 00 +------j---+-~--+ ~+----+---+--+-----.-'I----+--+_-f---\_--I_-+_-\_ -2 1 -3. 00 +------+--+---+---) +----I-----c4--+---+--+---f--t---f---+---+ -3 1981 1995 1 Figure - 3.4 : Evolution des précipitations, des débits et des amplitudes de fluctuations piézométriques. (Ecr =écart centré réduit par rapport à 1 l'éc.art-type) 1 72 1 1 4.00 4 1 I- 3.00 mB Ecr (Qmini) 3 o' - •- Cum.Ecr Piézo 1 2.00 , . 2 0:;>:;, 1 1.00 1 1 ... j. ".-... 0.00 1 ~ , o ... Il lfT T 11 Iilll 11 lm Il:.':.0:: 1 ...... -1.00 , ...... -1 .... -- ~ , , ~' ... , .. 1 -2.00 - *. . , -" ~ , -3.00 -3 1 ~ ...... tf -4.00 -4 1 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 Figure- 3.5 : Evolution des débits minimums et les amplitudes de 1 fluctuations en cumul des écarts centrés réduits Au cours des quatre années suivantes (cf. fig. 3.4), la pluviométrie est un 1 peu supérieure à la période 1983-1987; le niveau de la nappe remonte ainsi légèrement, à peu près au niveau de 1982. Les fluctuations de 1993 et 1994 en pluie sont également très bien ressenties par le niveau des nappes. Le débit 1 minimum à Douna en 1994 est le plus élevé de la série, mais reste très inférieur à la moyenne 1952-1996 (annexe 9) qui est de 11,1 m 3 .s -1 et de plus de 20 m 3 .S-1 1 sur la période 1951-1970. L'occurrence de quelques années de pluviométrie moins déficitaire depuis 1 1988 voire proche de la moyenne de 1951-1995 en 1994, n'a pas eu d'autre effet que de ramener le niveau moyen des nappes du Bani à Douna à celui de 1981, soit un niveau déjà très bas, associé à de étiages très faibles, mais non nuls en 1 général. On doit remarquer que le niveau des nappes sur le bassin du Bani à Douna 1 semble suivre assez rapidement les fluctuations pluviométriques. Un total pluviométrique annuel fort ou faible a une répercussion très rapide sur le niveau 1 des nappes et des étiages. Il semble donc que la succession de quelques années de très bonne pluviométrie suffise à reconstituer un niveau de nappe élevé, sur le bassin du Bani à Douna et que ce dernier ait un assez faible 1 pouvoir de tampon sur les fluctuations climatiques. Corrélativement à la montée des nappes en 1994-1995, on observe que le coefficient de tarissement a arrêté d'augmenter depuis la fin des années 1980 et qu'il a sérieusement baissé 1 en 1994 comme le montre l'exemple du Niger à Koulikoro (Bricquet et al, 1995) où on observe le niveau le plus bas depuis 1982 (les données pour le Bani à Douna 1 non disponibles). 1 73 1 ,1 Le Sud-Mali possède une énorme potentialité en ressources hydrauliques, tant superficielles que souterraines, largement sous exploitée mais soumise aux 1 aléas climatiques de ces vingt dernières années, caractérisées par une 1 décroissance persistante de la pluviométrie et des écoulements de surface. Du point de vue de la qualité, il ressort de nos recherches bibliographiques que les eaux du Niger sont légèrement bicarbonatées avec un excès de sodium et 1 de silice tandis que les eaux du Bani sont calciques et bicarbonatées (une I minéralisation avoisinant 38 mg.I- ). Dans l'ensemble, le Niger et ses affluents ont un degré de pollution physico-chimique peu inquiétant, mais avec une mauvaise 1 qualité bactériologique. Les eaux souterraines ont, par contre, une bonne qualité 1 chimique avec des salinités très faibles (environ 1 g. 1- ) et sont plus minéralisées 1 que celles des cour~ d'eau; elles sont aussi plus agressives et. les teneurs isotopiques (oxygène-18, tritium, carbone-14, etc) ont montré, leur nature actuelle à récente avec localement des réserves plus ou moins anciennes dans les 1 aquifères 'fissurés où prédominent les transferts verticaux et qui sont ainsi sous influence de la pluviométrie. 1 En effet, les déficits continus et prolongés de la pluviométrie, ont eu pour conséquence l'affaiblissement continu voire la nullité des écoulements des étiages dûs à l'amenuisement des aquifères dont les apports sont faibles et parfois nuls 1 (arrêt total d'écoulement du Bani à Douna de 1984 à 1988). Malgré une pluviométrie abondante variant entre 700 mm au Nord et plus de 1200 mm au Sud, les taux moyens d'infiltration restent inférieurs à 20% de la pluie brute dans 1 les aquifères fissurés du haut bassin malien du fleuve Niger. 1 La tentative de spatialisation par interpolation Spline de l'effet du climat sur la piézométrie à travers la différence entre les niveaux bas de deux années successives, s'est heurtée à quelques difficultés techniques qui trouveront leurs 1 solutions dans l'utilisation d'autres méthodes de calcul surfacique envisagées pour la poursuite de la présente étude. 1 Néanmoins, la simple moyenne des valeurs observées dans les piézomètres relativement bien répartis sur le bassin du Bani à Douna, nous a permis d'appréhender les relations directes entre les niveaux piézométriques et 1 les écoulements d'étiage corrélativement avec l'importance de la pluviométrie. Ainsi, la période allant de 1984 à 1988 a enregistré des niveaux piézométriques 1 très bas et des débits d'étiage nuls du fait de la succession d'années déficitaires en pluie. 1 Enfin, à l'étape actuelle de cette étude comparative de la variabilité des précipitations, des écoulements et du niveau des nappes souterraines (étude qui ne fait que commencer), la pluviométrie apparaÎt comme le facteur essentiel 1 régissant ces diverses variations en particulier dans le bassin du Bani à Douna où également la piézométrie pourrait être considérée comme un 1 indicateur de variation climatique. 1 1 75 1 1 " se dégage à présent, la nécessité de : 1 • spatialiser les différences de niveaux piézométriques entre deux années 1 consécutives pour enfin faire une estimation des volumes d'eau échangés pendant 1 les périodes de recharge et de vidange des aquifères; • corréler les séries de volumes obtenus avec les volumes des écoulements et des 1 précipitations, • tracer l'hydrogramme de nappe sur l'hydrogramme annuel du Bani à Douna , etc. 1 Nous souhaiterions, eu égard aux résultats obtenus, adapter cette étude à certaines régions de notre pays, la République du Bénin, en particulier .. au plateau Continental Terminal/Quaternaire d'Abomey-Calavi 1 dont l'aqf../ifère reste ia seule source d'alimentation en eau de la ville de Cotonou,: la capitale économique. . 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 76 1 :;.. 1 1 1 __ L _ 1 1 1 - 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ~ . ;,- . 1- . :.:' .:'-"'" : 1 1 ANONYME (1989): Schéma Directeur de mise en valeur des Ressources en Eau du Mali - Rapport - MIHE/DNHE, PNUD/DCTD - Décembre 1989; 275 P + annexes. 1 ANONYME (1990) : Exploitation, Evaluation et Gestion des ressources en eau souterraines - Synthèse Hydrogéologique du Mali - MIHE/DNHE, PNUD/DCTD; 1 Septembre 1990; 282 P + annexes. 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' 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 81 1 il 1 . il·· i \ 1 1 ifl 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1· 1 1 ;.: . 1 jl II 1 Tableau 1.1 : Répartition des vitesses du vent. Tableau 1.2: Température maximum (moyenne interannuelle de 1975-1995). 1 Tableau 1.3: Température minimum (moyenne interannuelle de 1975-1995). 1 Tableau 1.4: Valeur moyenne mensuelle et annuelle de l'ETP- Penman. 1 Tableau 1.5: Valeur moyenne mensuelle et annuelle d'évaporation-Bac classe A. Tableau 1.6: Pluies moyennes mensuelles et annuelles interannuelles 1 (1925-1995). 1 Tableau 2.1 : Evolution des hauteurs moyennes annuelles des précipitations dans 1 le haut-bassin du Niger. 1 Tableau 2.2 : Moyennes décennales des précipitations annuelles en mm aux stations représentatives des zones climatiques. 1 Tableau 2.3 : Débits moyens mensuels interannuels du Niger à Koulikoro avant et après la mise en service du barrage de Sélingué. 1 Tableau 2.4 : Composition chimique moyenne des eaux de pluies de Bamako en 1993. 1 Tableau 2.5 : Concentrations moyennes en chlorures, nitrates et en sulfates des 1 eaux de pluies et du Niger à Banankoro (régime non influencé). Tableau 2.6 : Résultats des mesures de la campagne 1995-1996 et normes 1 O.M.S. Tableau2.7: Evolutions et majeurs des eaux du Niger et du Bani 1 (1990-1993). Tableau 2.8 : Caractéristiques et étendues approximatives des aquifères du sud 1 Mali. Tableau 2.9 : Données statistiques moyennes générales des aquifères du bassin 1 du Niger supérieur et du Bani (période 1981-1990). Tableau 2.10: Statistique sur la transmissivité par aquifère et par unité 1 hydrogéologique. 1 83 1 I ., I Tableau 2.11 : Statistique sur le coefficient d'emmagasinemënt. - Tableau 2.12 : Statistique moyenne sur les débits spécifiques des aquifères. 1 Tableau 2.13 : Altitudes moyennes maxima et minima des fluctuations . piézométriques dans le haut bassin du Niger au Mali. 1 Tableau 2.14 : Caractéristiques hydrochimiques moyennes de l'aquifère du Socle. Tableau 2.15 : Caractéristiques hydrochimiques moyennes de l'aquifère de 1 l'infracambrien Tabulaire: 1 Tableau 2.16 : Caractéristiques hydrochimiques moyennes de l'aquifère du Continental Terminal! Quaternaire. 1 Tableau 2.17 : Résultats des analyses isotopiques dans les aquifères fissurés. 1 1 Tableau 3.1 : Estimation de la recharge par infiltration de la pluie d'après les 1 fluctuations piézométriques. 1 Tableau 3.2 : Valeurs moyennes des composantes de l'écoulement par décennie. 1 1 1 1 1 1 1 1 84 1 ;: . 1 I I 1 :1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 - - 1 1 1 Figure 1.1 : Cadre général de l'étude. Figure 1.2 : Carte de relief et hydrographie du Mali. 1 Figure 1.3 : Croquis géologique du bassin du Niger supérieur et du -Bani. ;1 Figure 1.4 : Schéma structural géologique du Mali. Figure 1.5 : Humidités relatives mensuelles décennales des mois les plus secs 1 et les plus humides. 1 Figure 1.6 a et b: Variabilité des totèux pluviométriques mensuels. Figure 1.7 : Variabilité des pluies mensuelles interannuelles. 1 Figure 1.8 : Carte des isohyètes. 1 Figure 1.9 : Profil en long du Niger supérieur et du Bani. Figure 1: 10 : Chevelu hydrographique du haut-bassin du Niger. 1 Figure 1.11 : Carte des stations pluviométriques sur les bassins du Niger à Diré et 1 du Bani à Douna Figure 1.12 : Le haut-bassin du Niger et son réseau hydrograp~lique principal. 1 Figure 1.13 : Carte du réseau piézométrique national. 1 1 Figure 2.1 : Index pluviométrique et variation de l'écoulement sur le Bani à Douna 1 (exprimé en écart à la moyenne) Figure 2.2 : Evolution des débits moyens mensuels interannuels à Koulikoro avant 1 et après 1981 et à Douna. Figure 2~3 : Evolution des modules (moyenne mobile sur 5 ans de 1952 à 1996). 1 Figure 2.4 : Variabilité de l'écoulement du Niger à Koulikoro et du Bani à Douna (1952-1996). . 1 Figure 2.5 a et b : Variabilité des débits moyens minima journaliers (écarts à la 1 moyenne) à Koulikoro et à Douna de 1952 à1996. 1 86 1 1 Figure 2.6 : Evolution des teneurs en oxygène-18 à Banankoro et à Douna de :1 Juillet 1990 à Août 1991.' Figure 2.7 : Evolution des débits à Banankoro et à Douna de Juillet 1990 à AoiJt 1 1991 Figure 2.8 : Carte de répartition des différents types d'aquifère 1 Figure 2:9 : Croquis hydrogéologiques des aquifères du sud -Mali. Figures 2.10 à 2.14 : Fluctuations dans les piézomètres de Bougouni, Kolondiéba, 1 Kadiana, Tioribougou et de Kossaba. Figure. 2.15 : Fluctuations moyennes annuelles .(aquifère du socle). 1, Figure 2.16 : Fluctuations moyennes annuelles (aquifère de l'infracambrien 1 tabulaire). Figure 2.17 à 2.19 : Amplitude de recharge et de vidange de nappe dans la région 1 de Bougouni, Faraba et à Tioribougou. 1 1 Figure 3~ 1 : Relations entre l'infiltration régionale et la pluie annuelle (aquifères 1 fissurés). Figure 3.2 : Hauteurs de pluie moyennes interannuelles et leurs taux d'infiltration 1 suivant les localités. Figure 3.3 : Fluctuations saisonnières dans le piézomètre de Guéléninkoro de 1 juillet 1987 à décembre 1996 (Influence de la retenue de Sélingué). Figure 3.4 : Evolution des précipitations, des débits et des amplitudes de 1 fluctuations piézométriques (écarts centrés réduits) 1 Figure 3.5: Evolution des débits minimums et les amplitudes de fluctuations piézométriques (Ecarts centrés réduits) 1 1 1 1 87 1 ;," . 1 1 1------1 I I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -l" - ~: . -1' .- ---. _. --.- --. .------.. --~-.~.,,,."----. --._------1 LES ANNEXES •, 1 1 Annexe 1 : Extrait de carte du Mali (zone d'étude). ,1 Annexe 2 : Liste des stations du réseau pluviométrique du haut-bassin du Niger Annexe 3 : Liste des stations hydrométriques dans le haut-bassin milieu du Niger. Annexe 4 : Tableaux des débits moyens mensuels et annuels du Niger à . 1 koulikoro et du Bani à Douna.· : 1 Annexe 5 : Carte de localisation du réseau d'observation piézométrique actuel et extension proposée. 1 Annexe 6 : Extraits de carte de localisation des trois grands secteurs de suivi piézométrique. 1 Annexe 7 : Liste des sites piézométriques retenus. 1 Annexe 8 : Evolution des modules des 45 dernières années. ,1 Annexe 9 : Evolution des minima moyens journaliers. Annexe 10 (a et b) : Variation de la qualité chimique des eaux du Niger 1 (campagnes de Janvier-Février et Mai 1996). Annexe 11 : Composition isotopique des eaux du Niger et du Bani - Campagnes 1 de juillet 1990 à août 1991. Annexe 12 : Statistique des altitudes du niveau piézométrique. 1 Annexe-13 : Pluies annuelles, débits annuels, débits minimums journaliers, fluctuations piézométriques et leurs écarts centrés réduits par rapport 1 à l'écart-type. 1 1 1 1 89 ;,: . 1 ~- . 1 1·,0, 1 .: ..\ 1. ··;·:.u~~' EXTRAIT DE CARTE DU MALI Qf ,,' , .. (-;:.~~ % U ~l:l: " \ \~.' GU"é ) ~~' '- "'~ .. \ 1'/ Mb"'~ __0 ...... Madougou C> / SOCLE Formations cristallines et métamorphisées) .. _,...:.~I· -, - Superficie: 152.500 km' - Echelle 1 1 2,000.000 è (1 Cm pOur 20 km) - Legende : Limite Ouest et Nord - - - ~,... '- Limite--Est et Sud 1 1 ANNEXE-2 LISTE DES STATIONS DU RESEAU PLUVIOMETRIQUE 1 DANS LE HAUT BASSIN DU FLEUVE NIGER 1 STATiONS TYPE LATITUDE LONGIT. ALTITUDE AN.-DEBUT , 1 0 o m BAMAKO (Ancien Aéra.) SYNO N 1238 8 2 331 1919 1 BADJILA P N 12 6 721 325 1961 BAGUINEDA P N 1237 747 . 320 1952 BAMAKO - VILLE CLiM N 1238 8 2 331 1954 1 BAMAKO.- SENOU SYNO N 1232 757 377. 1975 BANAMBA P N 1333 721 379 1933 BAMBA MANANKORO P N 1023 7 9 400 1960 1 BANGASSI P N 13 10 855 320 1951 BANKOUMANA P N 12 12 816 336 1960 1 BAROUELI P N 13 4 650 309 1932 BELEKO PN 1229 625 306 1946 BLA P N 1257 546 291 1960 1 BOBOLA-ZANGASSO PN 1232 459 310 1951 BOUKOURA P N 12 38 5 5 297 1958 BORON P N 14 0 730 381 1979 1 BOUGOUNI SYNO N 11 25 730 350 1919 CINZANA P N 13 17 557 281 1962 DANDRESSO P N 11 32 529 374 1973 1 DEMBELA P N 11 44 622 337 1960 DIELI P N 13 10 5 2 300 1981 1 DIOILA PN 1229 648 315 1939 DJENNE P N 1354 434 278 1921 DaGa BOUGOUNI P N 11 53 720 400 1962 DOUABOUGOU CLiM N 1351 6 9 280 1971 1 DOUNFING P N 1241 8 3 389 1953 DOUSSOUDIAGUA PN 11 10 750 420 1981 1 DYELIBA P N 1220 8 8 336 1981 FAKOLA P N 1032 654 400 1966 FALADYE CLiM N 13 8 821 337 1931 1 FANA PN 1247 657 329 1960 FARAKO CLiM N 11 13 529 377 1968 1 FERENTOUMOU P N 1230 810 365 1954 FILAMANA PN 1030 757 411 1960 FOUROU P N 1044 6 8 343 1960 1 GARALO PN 1059 726 360 1960 GUELELINKORO .. P N 11 9 831 339 ~971 GOUALALA P N 11 13 814 350 1945 1 KADIANA P N 1045 630 340 1962 KADIOLO P N 1033 546 350 1953 KALANA P N 1047 812 379 1951 1 .. .. 1 1 il i KAMINI P N 13 10 7 7 292 1981 KANGABA P N 11 56 825 370 1939 il KARANGASSO P N 1217 516 392 1951 KATIBOUGOU CLiM N 12 56 732 326 1937 1 KATI- HAUT P N 1244 8 4 430 1960 KAYO CLiM N 1354 537 278 1953 KE - MACINA PN 1357 522 277 1926 KIGNAN PN 11 51 6 1 348 1953 , 1 KIMPARANA PN 1250 456 297 1954 KINTA BAMANA P N 13 10 518 290 1981 1 KLELA P N 11 42 540 340 1961 KLELA 2 PN 11 42 540 - 1988 KOLOKANI PN 1335 8 2 399 1923 1 KOLOMBADA .p N 1241 7 2 351 1982 KOLONDIEBA: PN 11 6 654 328 : 1960 KOLONGOTOMO CLiM N 1354 540 279 1972 1 KOLONI PN 1247 520 294 1962 KONOBOUGOU . P N 12 55 646 330 1961 KONODIMINI PN 1320 625 283 1961 1 KONSEGUELA PN 1224 553 346 1952 KOULIKORO PN 1258 722 320 1917 1 KOULOUBA PN 1240 8 1 485 1948 KOUMAI\lTOU PN 11 25 651 335 1960 KOURSALE PN 12 15 8 11 336 1981 1 KOUTIALA SYNO N 1223 528 344 1921 LOBOUGOULA PN 11 2 55930 355 1961 LONGOROLA AGRB N 11 21 541 350 1979 1 LOULOUNI PN 1054 536 360 196()' MADINA - DIASSA CLiM N 1049 744 360 1960 MADINA FOULABOUGOU P N 1324 851 382 1969 1 -- MADINA - SACKO P N 1348 733 400 1979 MAHOU PN 12 8 438 330 1951 MANANKORO PN 1027 727 360 1960 1 MANDIAKUY PN 13 2 428 305 1954 MARKALA PN 1341 6 5 287 1940 1 MASSIGUI PN 11 52 646 345 1960 1 MISSENI PN 10 19 6 5 347 1960 M'PESOBA CLiM N 12 37 542 302 1950------1 1 NARENA P N 1214 838 380 1965 NANGUILA PN 12 7 816 350 1960 1 NEGALA PN 1252 827 350 1954 NEGUENA PN 13 5 549 280 1951 NIENA P N 11 25 621 348 1953 NIENEBALE PN 12 55 730 290 1923 1 NIENTJILA P N 11 48 633 340 1960 N'TARLA I.R.C.T. AGRB N 1245 545 304 1968 1 NYAMINA PN 13 19 659 292 1936 OUELESSEBOUGOU PN 11 59 755 356 1954 POGHO PN 13 56 555 279 1979 1 SAMAYANA PN 12 24 8 8 336 1981 1 1 1 SAMANKO - I-CE CLiM N 1232 8 5 345 1967 1 SANANDO P N 1258 624 307 1961 SANANKOROBA P N 1224 758 347 1970 SAN SYNO N 1320 450 283 1921 1 SANSANDING PN 1347 551 1936 SANTIGUILA P N 1243 727 355 1954 SANZANA CLiM N 11 45 558 345 1974 1 SEBEKORO PN 1257 859 360 1951 SEGOU SYNO N 1324 6 9 288 1919 1 SEGUELA P N 1324 653 293 1968 SIKASSO SYNO N 11 21 541 374 1919 SIRAKORO P N 1241 9 14 369 1951 .1 SIRAKOROLA P. N 13 19 734 493 1979 SONINKOURA P N 1327 6 15 284 1961 SOTUBA CLiM N 1239 756 320 1951 1 SOUROUKOULA P N 1048 7 10 345 1970 TENE P N 1324 435 290 1979 TIBI P N 13 16 5 5 279 1964 1 TIENKOUKOBA P N 11 10 627 309 1972 TOGO PN 1332 431 273 1954 1 TOMINIAN PN 13 17 436 298 1959 TOUKOBORA PN 1327 7 2 361 1981 TOUNA PN 13 7 550 290 1980 YANFOLILA PN 11 11 8 9 335 1958 1 YANGASSO PN 13 4 5 19 293 1954 YOROBOUGOULA PN 1054 8 8 391 1969 1 YOROSSO PN 1222 447 417 1961 ZANGASSO P N 12 9 537 318 1961 ZANTIEBOUGOU PN 11 24 715 332 1962 1 ZETA PN 1233 646 294 1960 FANI PN 1322 5 11 280 1981 1 KOULALA P N 13 1 655 309 1979 SARRO PN 1343 515 270 1977 1 TIEOURALA AGRB N 11 21 6 2 419 1979 * SYNOP : Synopytique * AGRB : Agrobiologique 1 * CLiM : Climatologique * P: Pluviométrique 1 1 1 1 1 ;.: . 1 1 ANNEXE -3 1 LISTE DES STATIONS HYDROMETRIQUES DANS LE HAUT-BASSIN DU NIGER AU MALI 1 (Renseignement fournis par la Section Hydrologie - DNHE) Bassins Stations Rivières Latitu. Longit Altitu. Année Observat. , 1 0 0 1 (m) début Banankoro Niger 11 45 08 40 329 1967 1 Bamako " 12 37 08 00 316 1949 Ké Macina " 13 58 05 21 277 1953 Kéniéroba " 12 06 08 19 324 1953 1 Kirango Aval Il 13 42" 06 04 275 1925 Niger Koulikoro : " 12 51 07 33 290 1907 SéÇJou " 13 27 06 17 279 1945 1 Tamani " 13 20 06 50 282 1952 Gouala Sankarani 11 57 08 13 - 1953 1 Sélingué " 11 38 08 13 325 1964 Bénénv-Kéni Bani 13 23 04 54 266 1951 Douna Il 13 12 05 54 278 1922 1 Sofara " 14 01 04 14 263 1952 Fourou Bagoué 10 25 06 13 - 1975 Pankourou " 11 27 06 34 285 1956 1 Tienkongo " 11 27 06 09 - 1971 Fermée/94 Tvo " 12 27 06 33 - 1971 Il 1 Banantou " 12 28 06 34 - 1987 Kouoro-1 Banifing 12 01 05 41 - 1957 Kolondiéba " 12 03 06 51 - 1971 1 Kordobougou- " 12 27 06 14 - 1971 Marka Mpiéla Il 12 06 07 31 - 1990 1 Bani Zantiébougou " 11 23 07 16 - 1975 BouÇJouni Baoulé 11 24 07 26 312 1956 Dioila " 12 31 06 48 278 1953 1 Kokala " 12 04 07 09 - 1971 Madina " 10 47 07 40 - 1971 Diassa 1 Bowara Kobi 11 07 06 04 - 1976 Zaniéba Dékoro- 11 15 06 25 - 1976 bougou 1 Kléla Lotio 11 40 05 35 - 1976 Bananso Bafini 10 53 06 01 - 1976 Kankéla Kankélaba 10 49 06 40 - 1971 1 Manankoro DéÇJou 10 26 07 27 - 1975 Bougouni Mono 11 27 07 31 - 1975 1 Loulouni Kobafini 10 53 05 36 352 1976 Finkolo Farako 11 16 05 31 - 1976 1 1 1 1 ANNEXE - 4.1 LE FLEUVE NIGER A KOULIKORO: 1 DEBITS MOYENS MENSUELS ET ANNUELS (m3/s): 1907-1996 2 (Superficie du Bv : 120.000 Km ) Années Janv Fevr Mars Avri Mai Juin Juil Aout Sept Oeta Nove Deee TOTAL 1 1907 327 144 76.9 46.9 53.9 266 826 1890 3750 3070 1990 925 1120 1908 338 153 70.9 38.6 35.8 196 664 2300 4100 4040 1680 793 1200 1909 302 156 87.9 60 178 901 1920 4860 6240 4500 2680 1140 1930 1 1910 504 183 83 54 49.2 185 851 3030 4480 3660 1440 565 1260 1911 238 85.9 50 34.3 54 294 1210 4070 6220 4090 1760 783 1580 1912 351 157 81 40.9 29.5 82.7 942 2300 4530 4640 1690 672 1300 1 1913 354 147 51.2 26.3 30 126 654 1300 3070 2310 1400 505 833 1914 195 59.7 44.4 47.1 85.2 275 596 1220 3630 3160 1180 580 926 1915 190 65.9 32.8 30.3 102 609 1610 2880 4810 3730 1500 652 1360 1916 332 158 66.6 40 47.2 140 1440 3340 505Q 4130 1260 474 1380 1 1917 225 113 72.7 23.6 45.1 238 783 3570 5880 3720 1520 966 1430 1918 453 222 115 118 166 907 1700 3970 4570 4120 1850 861 1600 1919 385 184 115 49.3 59.3 592 1620 3220 4690 3740 1450 631 1400 1 1920 280 118 64 48.8 69.8 376 1530 2620 4370 3150 1480 623 1230 1921 253 113 71.7 45.3 44.8 103 708 2370 4000 2830 1250 579 1030 1922 212 101 48.1 33.8 91.3 210 616 2280 4470 5660 2390 1130 1440 1 1923 459 179 84.6 132 93.3 317 1390 2990 4980 4220 2430 1020 1530 1924 460 247 110 45.6 38.5 228 1880 5030 7260 6990 2590 1080 2170 1925 537 260 127 69.2 84.9 465 1610 4080 6770 8440 3870 1380 ma 1 1926 669 346 145 75.3 61 559 2190 3760 5870 4000 1810 945 1710 1927 445 186 80.2 44.8 91.2 ~ 1580 3190 5600 6190 4050 1340 1930 1928 610 274 114 61.1 125 398 1300 5040 7590 5980 2930 1140 2130 1929 601 254 156 101 115 1 787 2330 4200 6190 6300 2520 1030 2060 1 1930 516 281 146 81.4 85.5 933 1820 4610 6070 5820 2630 1020 2010 1931 549 259 121 110 316 948 1710 3920 5530 4680 1690 893 1740 1932 543 260 130 113 159 560 1770 3220 6510 4720 2180 981 1770 1 1933 474 218 136 84.1 89.6 498 2020 3920 6140 3470 1500 898 1630 1934 421 193 96.8 62.2 53.7 139 965 3590 5000 4130 2050 810 1470 1935 368 188 76.8 56.8 41.8 98 1140 3970 5160 4100 1500 629 1450 1 1936 270 123 76.1 46.1 365 714 1400 2990 5460 5740 2100 1020 1700 1937 431 198 108 89.6 94.4 207 877 2300 4720 3970 1830 675 1300 1938 294 127 82.7 59.7 56.4 184 771 3070 5260 4740 2160 740 1470 1939 316 135 67.8 42.2 73.2 262 689 2250 4550 4860 2020 860 1350 - 1 1940 376 157 83 47.7 49 181 928 2650 3460 3600 1870 676 1180 1941 301 140 60.7 34.4 43.2 219 966 2400 5320 3060 1500 729 1230 1942 328 149 65.8 48.3 119 293 768 2230 4040 2150 1230 614 1010 1 1943 236 104 50.5 46.3 72.8 164 687 2150 4690 3930 1500 553 1190 1944 248 102 46.3 30.8 51.9 108 482 1840 4380 2800 1350 542 999 1945 200 90.8 42 23 35.9 115 442 2740 4520 4200 1640 609 1230 1 1946 219 99.1 43.3 43.8 77.9 290 976 2980 4760 5200 2440 878 1510 1947 376 153 63.9 26.5 32.4 167 923 2570 4940 4290 1250 493 1280 1948 183 83.9 50.2 34.1 54 331 1660 3830 6060 4470 2080 779 1640 1 1949 370 191 104 94.4 811 118 630 3300 6240 3440 1450 674 1390 1950 290 143 74.7 46.1 67 1 126 745 2500 5140 5500 2380 790 1490 1951 379 204 134 84.7 211 558 1590 3700 5300 5360 5390 1820 2070 1952 773 426 209 113 96.4 186 1220 3180 5080 5470 2300 928 1670 1 1953 521 240 141 81.1 93.7 573 2170 4380 6520 5110 2360 1090 1950 1954 625 328 190 182 206 661 1950 4210 6090 5090 3230 1680 2050 1955 784 440 289 203 218 690 2040 4020 6020 5890 2740 1260 2060 1 1956 680 381 236 167 120 194 1000 2260 4750 4510 1740 792 1400 1957 401 186 103 58.4 72.1 328 1350 3790 6370 6810 3530 1270 2030 1958 646 382 162 137 270 843 1500 2210 4460 4380 2240 1400 1560 1959 628 336 170 83.8 99.1 324 1420 3000 5690 4450 1870 788 1580 1 1960 376 182 88.1 62.4 85.3 305 1440 3770 5920 4880 2240 874 1690 1 1 1 1961 1 380 173 82 38.7 74 97.5 982 2980 5380 3330 1320 504 1280 1962 211 94.2 45.5- 35.2 112 212 1130 3320 7070 6020 2810 1210 1860 1963 511 272 175 70.8 131 137 670 2470 4840 5910 2800 897 1580 1 1964 373 168 75.6 46.5 46.2 422 1230 3710 5410 5090 1840 969 1620 1965 524 253 139 95.1 87.4 342 1840 2760 4790 4580 1940 708 1510 1966 298 170 99.6 82 76.6 194 614 2800 4610 5060 2460 897 1450 1967 400 189 110 58.9 105 142 955 3340 5990 8010 3040 1100 1960 1 1968 544 290 163 105 116 742 1170 3340 4470 3880 1830 923 1470 1969 429 195 115 85.3 62.5 302 1850 3740 6920 5760 4370 1270 2100 1970 606 279 139 95.9 81.9 181 537 2490 5240 2940 1210 635 1210 1 1971 242 110 60 38.6 54.6 109 742 3450 5490 3610 1160 669 1320 1972 1 266 117 54.9 43.8 . 170 679 1320 2440 3700 2760 1390 650 1130 1973 270 115 45.6 19.9 18.5 146 365 2750 3660 2240 1250 421 945 1 1974 181 72.5 34 27.4 26.9 72.1 1020 3350 5620 4620 1560 551 1430 1975 224 99.6 42.1 35.2 93.8 231 1190 3210 5600 5250 1800 735 1550 1976 334 139 54.4 30.7 64.8 272 813 2540 3420 4650 3950 1270 1460 1977 600 273 109 43.9 39.5 171 610 1570 3300 2650 1050 391 903 1 1978 161 79.4 41.5 46.8 113 447 1160 2530 4240 4250 1900 727 1310 197~ 351 159 61.4 41.3 60.8 364 1540 4280 5~10 3450 1700 706 1500 1980 318 155 62.7 23.6 25.6 119 351 1800 3850 2060 1270 608 886 1 1 1981 223 85.5 31.4 21 133 252 942 2950 4370 2900 1110 419 1130 1982 210 127 109 113 187 502 902 1890 3440 2020 1120 415 922 1983 202 132 110 100 126 352 950 1840 2900 2250 788 364 846 1 1984 188 118 114 118 160 284 629 1680 1630 1790 669 302 643 1985 156 106 106 112 123 168 502 2020 3940 2710 777 - - 1986 144 116 111 126 148 196 408 1210 3100 2230 920 334 756 1987 178 142 138 151 196 273 461 1490 2110 2370 992 364 742 1 1988 179 136 99.5 93.1 117 146 555 1650 3080 1650 664 256 720 1989 139 115 94.3 134 177 131 323 1130 2170 2000 754 357 629 1990 147 89 82.1 112 142 265 655 1510 2440 1990 828 371 723 '- 1 1991 1 184 126 125 108 113 215 642 1470 2510 2250 1020 383 765 1992 186 137 131 139 141 264 755 1430 2850 2000 870 383 775 1993 186 118 125 142 173 245 522 1550 2160 1980 1060 478 732 1 1994 189 123 131 130 133 409 1020 1940 4250 5080 3050 891 1450 1995 364 219 178 191 197 367 509 2320 4920 4320 1540 630 1320 1996 323 . 232 173 170 - 526 1820 3700 - - ~------1 -- Moy. 358 177 99.6 74.3 104 329 1090 2870 4780 4120 1900 783 1400 1 Max 784 440 289 203 365 948 2330 5040 7590 8440 5390 1820 2320 Min 1 139 59.7 31.4 19.9 18.5 72.1 323 1130 1630 1650 664 256 629 Ec.Typ 158 82.3 47.7 43.5 63.7 222 505.4 949.2 1258 1433 876 314 407 C.V 0.44 0.47 0.48 0.59 0.61 0.67 0.46 0.33 0.26 0.35 0.46 0.4 0.29 1 1 1 r f.--.------r-1-- L-- 1 1 1 r----I-- 1 --- 1 _. -- 1 ~ 1 1 --3. ------, 1 -_. -- - F=f= -- .- 1 ---==t =i------+-1--1- il ---~ ·1 =±-3--=== 1. 1 1 ANNEXE - 4.2 :1 DEBITS MOYENS MENSUELS (m3/s): BANI A DOUNA AN Janv Févr Mars Avril Mai Juin Juil Août Sept Oeta Nove Déee Total 1 1952 308. 163. 83.7 36.1 21.5 19.3 177. 966. 2230. 3330. 2080. 534. 829. 1953 252. . 136. 73.8 39.5 28.4 92.5 349. 1 840. 3160. 2620. 1 120. 414. 844. 1954 229. 131. 72.6 43.8 30.1 66.3 298. 1 520. 3170. 2940. 1 780. 703. 915. 1 1955 298. 181. 110. 68.3 41.5 74.7 308. 2140. 2800. 2590. 1 350. 534. 875. 1956 278. 159. 91.8 57.8 35.8 36.6 61.5 807. 2170. 2000. 848. 325. 573. 1957 158. 91.0 55.8 30.8 26.7 51.1 206. 1 350. 2660. 2870. 1 730. 488. 810. 1 1958 242. 148. 74.9 38.3 24.5 37.9 296. 1 490. 3080. 2270. 1 060. 485. 77l. 1959 209. 104. 54.1 18.9 12.0 30.8 49.5 866. 2540. 2510. 758. 281. 619. 1960 139. 78.0 42.5 22.6 27.6 25.4 276. 1 080. 2250. 2430. 881. 307. 630. 1 1961 145. 82.3 46.5 23.5 17.1 23.6 178. 1 390. 2920. 2170. 641. 216. 654. 1962 104. 61.3 35.4 20.5 22.2 32.1 110. 662. 2160. .2 290. 942. 356. 566. 1963 167. 89.2 51.5 26.9 25.7 27.0 90.9 613. 1 840. 1 99à. 1 120. 319. 530. 1 1964 149. 78.3 42.3 19.0 35.5 50.3 195. 1 490. 3 190. 3190. 1 190. 403. 836. 1965 259. 153. 90.1 51.6 33.0 68.8 304. 1 060. 1 970. 2190. 887. 293.. 613. 1966 143. 81.9 44.1 20.4 15.1 26.9 39.9 421. 1 880. 2550. 1 210. 326. 563. 1967 149. 82.0 46.1 21.8 17.1 26.2 92.3 1 230. 3000. 2660. 1 320. 360. 750. 1 1968 184. 97.6 58.3 36.8 30.8 51.3 265. 871. 1 770. 1 420. 624. 260. 472. 1969 124. 64.1 34.7 16.4 12.2 29.3 266. 1 090. 2130. 1 610. 938. 303.' 55l. 1970 131. 71.0 34.6 16.8 13.3 28.4 90.6 867. 2410. 2100. 540. 180. 540. 1 1971 80.6 47.8 27.3 15.6 10.4 13.2 141. 652. 1 790. 1 230. 307. 120. 370. 1972 64.7 32.7 15.7 9.80 10.0 55.0 87.8 323. 729. 514. 19B. 76.7 176. 1973 34.5 . 16.1 7.32 3.88 4.04 11.0 31.8 518. 815. 347. 10B. 45.0 162. 1 1974 16.3 7.36 3.24 2.05 1.69 6.13 134. 884. 1 450. 945. 245. 83.8 315. 1975 35.4 15.6 6.95 3.95 29.0 30.2 77.6 594. 1 510. 1 490. 417. 141. 363. 1976 63.5 31.5 13.4 8.29 18.1 40.2 41.8 367. 555. 688. 806. 263. 24l. 1 1977 93.B 51.9 21.1 941. 5.01 14.4 54.2 149. 701. 645. 209. 62.3 246. 1978 24.5 10.5 4.47 2.54 44.2 19.1 81.6 465. 858. 730. 278. 92.6 218. -~ 1979 43.4 18.6 7.42 2.63 2.27 47.0 71.9 373. 1 280. 862. 295. 108. 259. 1 1980 46.9 21.6 8.07 3.04 3.43 22.7 62.8 423. 1 120. 618. 183. 72.7 215. 1981 42.4 21.8 6.82 2.44 14.2 21.1 86.1 793. 1 420. 828. 229. 85.1 296. 1982 38.3 18.0 6.98 3.52 7.22 36:1 83.5 365. 753. 41B. 176. 70.3 165. 1 1983 29.3 10.6 3.63 1.62 3.58 20.7 47.2 140. 288. 241. 67.6 23.0 73.0 1984 7.38 2.64 .910 .270 .020 54.1 24.1 99.1 254. 288. 84.9 24.5 70.0 1985 7.46 2.28 .770 .100 .000 7.69 104. 311. 657. 519. 131. 40.8 148. 1 1986 11.0 3.76 1.28 .360 .270 14.5 61.0 216. 590. 393. 115. 38.1 120. 1987 10.9 3.94 1.24 .260 .000 8.18 21.9 151. 335. 339. 115. 29.7 84.7 1988 7.05 2.81 .930 .1BO .000 6.15 169. 500. 1 190. 810. 225. 62.8 248. 1 1989 20.2 8.54 3.48 1.18 .510 1.38 35.7 370. 1 010. 577. 151. 46.7 185. 1990 19.6 8.87 1.77 .030 .005 3.64 119. 641. 549. 367. 115. 45.7 156. 1991 16.8 4.62 .457 .006 .028 43.0 60.6 535. 885. 490. 210. 75.2 193. 1 1992 35.7 16.4 3.9'1 .299 .026 31.6 59.9 219. 705. 445. 153. 59.6 144. 1993 26.0 8.88 1.48 .004 .00'1 .002 90.7 215. 694. 409. 141. 57.4 137. 1994 27.2 8.92 1.08 .009 .005 25.1 121. 905. 1 450. 1 580. 1 100. 320. 462. 1 1995 94.7 52.8 27.3 12.1 12.2 42.4 53.3 446. 904. 831. 334. 107. 243. 1996 40.1 17.3 6.21 1.66 1.15 28.4 54.1 509 791 663 235 70 ' 202 1 Moy 102 55.5 29.47 36.15 14.17 31.14 125.1 731.5 1569 1400 614.4 207 409.7 Max 308 181 110 941 44.2 92.5 349 2140 3190 3330 2080 703 915.3 1 Mini 7.05 2.28 0.457 0.004 0 0.002 21.9 99.1 254 241 67.6 23 69.99 1 1 ~ " ....._.:;., . ANNEXE - 5.1 ~ RESEAU DES SIl.ES ,..DE,;M~;J~~ ...... ~l'l/%'[.'., ~. SECTE~"-:D'bBsE~.tTION • .'_. " W 2' h' DANS LES :': ~ l '.!~ SECTEUR PNUO' Echelle "'adln. aOlor. L ,OL 0111, GL IOllabc D~ D,,,,ba Dtowcuo O.L" 40 80 no t60 200 ~.,,,,ibO"90U DV aol~ll:Q,,1 "OL OIQIQ~ro OL TaMonl ,eciiaal. --"\"'- ,0'. ' oll~""on o'gilo.soblol"lntlollr '2' QUATEIINAIRE Sirairoroba OL . NoUOMbOÛ,oU.. L ,OL o Jabl, foli.n ~l ;1", ... 10'" ;f"Q'f~l/h, ";~' CONTINENTAL TE'h41NAL o'gilr ,lUtllant T1orl~o",o" L,OL Ila,adi, ....:: "" L .OL o ,1 9'1' ~ EOCENE I~F ET CRETACE ~ calcait" ITlQrn ••1 orgil' SECTEUR HELVETAS 'i:' CC~TINENTAl I~TE"CALAIRE IObl~", g'tl, C1'gll, lillilon, [[)Jill] (OI"l9101Tl~'OI TQmbo""q.,", OL (UIlOlloiou,a, OL r;-;-;, rI , PER~IEN lanfollla OL' ~ dol~r'l" r' b Jtèl~yo OL .. ":.~ \ ~R MALI ,.---- San - 'foro••o PNUO --Soola Oulatou "L" 'oull DI,ull l •r" : L Doun,oura L' C;nl"'I,Î\a",a L Sal'a'rl;a "L" C;a 1'1 Ca L lIIodlal ,1. \OO~" t:- ::;::.I~:~~Jr.J:::-/~r:~~~,,-··_x·.::~~,·-t~··~y .'ê~~~I··-.~ ,:;'~~~:'. ~'? 2-, T,p, d, ·1ft;1.'.· ,1~.Io.~t~.iiu~:; ... 0 .Lec " I.' lftnl"ap".e: 01. Obl.nal,ur local 3 c;~:::.::: ....lfmil, d".hnliol"l d. ID :01"1, d'jl"londoliol"l du Nig.r . ~7!l.. ' ...... CÔI, lopogropniQY, ~... ··~Ion)' ·~~// <·:?)):b~ ;I'i\:(.~n ...... " ...... h mo)'.I"II"1' Ql"Il"Iwtll. 12- •.", Il;OUREWA.!.[G10· .\•••. ; .\ ··...... Il' ! '"". ,'; ,:;çç;}'/,::-;;,%tzs::'?\;::: 2' l ,."' c::':;;:'~;"'f:~'~;[~~~~~"')li • s". d 'obur'f'alion 10I"lcl;01"lt'ltl (1"1 "" ,. o Nouv.ay ,Il, d'obscr'f'alion "U l '" OU RESEAU D'OBSERVAT:lON '·~vL PIEZOMETRIQUÉ'AcTuEG):;;,:: No"' .... eY "'Cl,y, d'ob"., .. alion a m,nr, CD .. n place en "~a, .1 Fl.urrHi,o ET EXTENSION PROP'QstÊ<: 10· .. - --.",------" - --'------1 1 ANNEXE- 5.2 1 PROPOSITION D'EXTENSION DU RESEAU D'OBSERVATION 1 -A court terme: 1 1 - Aquifère cambrien du Kaarta : 4 piézomètres équipés delimnigraphes '(Projet ODIK); 1 2 - Nappe alluviale quaternaire de Nioro : 4 piézomètres dont 1 équipé de Iimnigraphe (Projet ODIK); : 1 3 - Aquifère infracambrien, unité de Kita-Bafoulabè : 20 piézomètres pour • l'étude de la relation avec la retenue du barrage de Manantali (Projet 1 OMVS); 4 - Aquifère infracambrien, unité de Sikasso-Koutiala : 4 piézomètres. 1 (Projet des coopérations Italienne et Danoise); 1 •A moyen terme: 1 * Aquifères non encore suivis en régime naturel: 1 5 - Continental Terminal du détroit soudanais; 6 - Nappes alluviales quaternaires de la bordure de l'Adrar des Iforas; 1 7 - Continental Terminal et infracambrien calcaire de la plaine du Gando; 1 8 - Infracambrien du Gourma occidental en bordure de la zone des lacs; 1 9 - Continental Intercalaire du fossé de Nara (Piézo. complémentaires); 1 10- Continental Intercalaire de l'Azaoud (Piézo. complémentaires); * Suivi des nappes en régime influencé: 1 - Sites avec exploitation importante des eaux souterraines (adduction d'eau, petits périmètres d'irrigation: Projet OPS/MU/85/006; 1 - Sites équipés de petits barrages ou de mares. 1 1 ." . 1 ANNEXE-G / ;...-:;'" "':.~""" "6.. 0 '0' :> .... 1 .... \JO ._~ . '1,',' '""7 ~. \ LEGE N~ Il S"e d ·ot>'lA r .... Cl I 0 n (7'wl'qt: c .. ·( o p,qlO""C"C Hluipc Oc S[(T[U~ PNUO 1 ANNEXE -7 1 LISTE DES SITES PIEZOMETRIQUES SELECTIONNES DANS LE HAUT-BASSIN DU NIGER AU MALI 1 (Localisation et périodes de mesures disponibles) SITES 1 N° PROJETS LONGI., LATIT., ALTI. NOMBRE DE DONNEES ° ° (m) PIEZOMETRES DISPONIBLES Puits Forages Début Fin 1 1 BOUGOUNI HELVETAS 07 29 11 25 345.3 - 2 8/81 04/91 2 2 KOLASOKOURA « 07 29 11 20 325 - 1 8/81 03/91 1 3 KOLASOKOURO «, 07 27 11 27 365 - 1 08/81 04/91 : : 1 4 DIBAN1 « 07 17 11 58 340 - 1 03/85 12/91 5 GARALO « 07 26 10 59 359 3 1 02/83 03/91 1 6 GUELENINKO-RO « 08 31 11 09 399 - 1 07/87 12/96 7 GOUNA « 07 51 10 53 340 - 1 03/84 12/96 1 8 YANFOLILA « 08 09 11 11 370 3 1 10/85 03/91 9 FARABA ({ 07 43 11 48 355 - 1 03/84 12/96 1 10 KOU MATOU « 06 51 11 25 335 - 1 11/88 12/96 1 11 KADIANA ({ - - 333 - 1 05/91 12/96 12 DAMANA ({ 07 26 11 40 340 - 1 03/84 12/96 1 13 BEKOSSOKOURA « 07 21 11 19 338 - 1 9/84 12/96 14 DJONKALA « 06 43 11 47 323 - 1 01/86 12/96 1 15 KOLOI\IDIEBA « 06 55 11 05 328 - 1 02/83 12/96 16 SOKOURANI « 06 56 10 27 381 3 1 07/86 03/91 1 17 BANANKORO PNUD 07 56 12 31 350 - 4 04/86 06/92 1 18 SIRAKOROBA « 07 39 13 32 394 4 1 04/83 06/92 19 TIENEGUEBOU- « 08 05 13 35 405 - 1 06/85 01/95 GOU 1 20 TIORIBOUGOU {( 07 59 13 23 443.6 - 2 01/83 7/95 21 SIKASSO {( 05 40 11 19 369 - 1 06/88 08/93 (NAFLEBOUGOU) 1 22 NOSSOMBOU- « 07 57 13 06 381.35 5 1 02/83 6/92 GOU 23 KOSSABA « 07 36 13 09 331 4 1 06/85 06/92 1 24 SAN AQUA VIVA 04 56 13 19 247.7 - 1 04/86 10/88 1 .. 25 KOUTIALA {( 05 28 12 23 347 3 1 07/86 05/92 1 1 1 26 YOROSSO « 04 47 12 21 417 - 1 06/86 01/90 1 27 KOMAGASSO « 04 55 13 02 280 - 1 07185 01/91 28 MANSARA AQUA VIVA 04 39 13 20 280 - 1 07/85 01/91 1 29 BANDIAGARA CARITAS 03 37 14 20 395 3 1 05/86 12/91 1 30 DOUNDIOULOU « 03 42 14 17 380 1 1 05/87 12/91 31 BENDIELI CARITAS 03 35 14 29 444 - 1 05/87 05/94 1 , TOT AL - PIEZOMETRES - 29 + 36 =65 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -_.- 1 ANNEXE- 8 1 Tableau: Evolution des modules des 45 dernières années ANNEES KOUlIKORO DOUNA 1 Qi Ei Qi Ei 1952 1 670. 28.4 829 102 1953 1 955. 50.4 844 106 1 1954 2043. 57.1 915 123 1955 2054. 58 875 113 1956 1 404. 8.02 573 39.6 1 1957 2.028. 56 810 97.5 1958 1 555. 19.6 771 87.9 1959 1 574. 21.1 619 51.1 1 1960 1 689. 29.9 630 53.6 :"1961 1281. -1.4 654 : 59.6 1962 1 861. 43.2 566 38.1 1 1963 1 578. 21.4 530 29.3 1964 1 621.' 24.7 836 104 1965 1 508. 16 613 49.6 1 1966 1 449. 11. 5 563 37.4 1967 1 961. 50.9 750 83 1968 1 467. 12.9 472 15.2 1 1969 2098. 61.4 551 34.5 1970 1 203. -7.5 540 31.8 1971 1 317. 1.34 370 -9.9 1 1972 1 135. -13 176 -57 1973 943. -27 162 -61 1974 1 432. 10.2 315 -23 1 1975 1 548. 19 363 -12 1976 1 465. 12.7 241 -41 1977 901. -31 246 -40 1 1978 1 311. 0.82 218 -47 1979 1 499. 15.3 259 -37 1980 877. -33 215 -47 1 1981* 1 113. -14 296 -28 1982* 896. -31 165 -60 1983* 822. -37 73 -82 1 1984* 637. -51 70 -83 1985* 914. -30 148 -64 1986* 750. -42 120 -71 1 1987* 739. -43 85 -79 1988* 715. -45 248 -40 1989* 638. -51 185 -55 1 1990* 732. -44 156 -62 1991* 775. -40 193 -53 1992* 776. -40 144 -65 1 1993* 732. -44 137 -67 1994* 1 450. 11.5 462 12.7 1995* 1 310. 0.77 243 -41 1 1996* 1 080. -17 202 -51 Moy 1 300 410 Q i= Module de l'année i (m3/s) 1 Ei = Ecart de "année i par rapport à,la moyenne de la période i* = Année influencée par la retenue du barrage de Sélingué 1 1 1 ANNEXE--9 1 TABLEAU: EVOLUTION DES DEBITS MINIMA JOURNALIERS (m3/s) ! DEBITS MINIMA JOURNALIERS 1 ET ECART A LA MOYENNE ( %) ANNEES KOULIKORO Ei (%) DOUNA Ei (%) 1952 77.9 20.2 20.8 87.4 1 1953 63.2 -2.5 28.8 159.5 1954 121 86.7 29.8 168.5 1955 129 99.1 36.1 225.2 1 1956 101 55.9 31.1 180.2 1957 40.7 -372 26.3 136.9 1958 109 68.2 27.1 144.1 1959 69.6 7.4 11.6 4.5 1 1960 45.6, -29.6 22.3 100.9 1961 32.7: -49.5 17.5 57.7 1962 18.1 -72.1 20 80.2 1 1963 58.7 -9.4 17.5 57.7 1964 29.6 -54.3 13.7 23.4 1965 61.8 -4.6 32.9 196.4 1 1966 61.6 -4.9 34.6 211.7 1967 49.6 -23.5 22.2 100.0 1968 88.6 36.7 30.1 171.2 1969 56 -13.6 10 -9.9 1 1970 57.7 -11.0 12.2 9.9 1971 33.1 -48.9 10.6 -4.5 1972 21.8 -66.4 10 -9.9 1 1973 13.8 -78.7 2.83 -74.5 1974 18.5 -71.5 0.867 -92.2 1975 24.5 -62.2 3.47 -68.7 1 1976 21.2 -67.3 7.01 -36.8 1977 28.8 -55.6 5.07 -54.3 1978 24.8 -61.7 2.22 -80.0 1979 23.6 -63.6 1.06 -90.5 1 1980 13.1 -79.8 1.96 -82.3 1981 * 19 -70.7 1.48 -86.7 1982* 93.7 44.6 2.52 -77.3 1 1983* 78.1 20.5 0.425 -96.2 1984* 89.3 37.8 0 -100.0 1985* 87.6 35.2 0 -100.0 1 1986* 90.9 40.3 0 -100.0 1987* 121 86.7 0 -100.0 1988* 60.4 -6.8 0.004 -100.0 1 1989* 71.1 9.7 0.232 -97.9 1990* 62.8 -3.1 0.025 -99.8 1991 * 83.9 29.5 0.0211 -99.8 1992* 92.1 42.1 0.266 -97.6 1 1993* 99.7 53.9 0.01 -99.9 1994* 97.7 50.8 0.0432 -99.6 1995* 147 126.9 4.6 -58.6 1 1996* 129 99.1 0.764 -93.1 1 Moy. 64.8 11.1 Ei = Ecart de l'année i par rapport à la moyenne de la période 1952-1996 1 i* = Année influencée par le barrage de Sélingué 1 ;.: . '. 1 1 ANNEXE -10.a 1 VARIATION SPATIO-TEMPORELLE DE LA QUALITE DES EAUX DU FLEUVE NIGER: Campagne de mesures de Jan. et Fév. 1996 1 {Valeurs moyennes} Eléments chimique (Unité) BANANKORO KOULIKORO SEGOU MARKALA KE MACINA 1 (30-01-96) (31-01-96) (28-01-96) (28-01-96) (27-01-96) 1 Calcium (mg/l,Ca) 3.71 3.61 4.01 4.03 4.10 Magnésium (mg/l, Mg) 2.20 0.80 1.45 1.57 1:26 1 Sodium (mg/l, Na) 2.20 2.20 2.00 2.00 2.00 Potassium (mg/l, K) : 1.3 1.30 1.20 1.20 : 1.20 1 Fer (mg/l, Fe) 0.06 0.03 0.095 0.13 0.17 1 Manganèse (mg/l, Mn) 0:35 0.60 0.20 0.15 0.20 Chlorures (mg/l, CI) 0.50 0.50 0.25 0.25 0.00 1 Sulfates (mg/l , S04) 0.00 0.25 0.00 0.13 0.13 Carbonates (mg/l, C03) - - - - - 1 Bicarbonates (mg/l, HC03) 22 21.5 21.5 23.0 22.5 Nitrates (mq/I , N) 0.75 0.90 0.25 0.55 0.10 1 Alcalinité (mg/L, CaC03 ) 18.0 17.5 17.5 19.0 18.5 1 Dureté Tot. (mg/I,CaC03) 18.5 12.0 16.0 16.5 16.5 Amonium (mg/l, N) 0.13 0.115 0.26 0.13 0.12 1 Fluorures (mg/l, F) - - - - - Nitrites «mg/l, N) 0.0 0.005 0.00 0.01 0.01 1 Turbidité (U.N.n 14.5 12.5 15.5 16.5 24.5 1 Couleur ( U.C.V) 5 5 5 5 10 Phosphate (mg/l , P) 0.62 0.65 0.45 0.63 0.80 1 PH (in situ / Labo) 7.70/6.9 8.017.0 7.817.1 7.8/7.1 7.7/6.9 Conductivité (in situ/ Labo) 46.7/50.5 40.9/42.5 41.6/35.0 41.5/39.5 42.6/36.5 1 Solides dissous ( mg/I) 46.6 46.4 38.2 43.14 39.9 1 Oxygène dissous (mg/I,02) 7.60 10.0 9.97 10.13 7.70 Température (in situ, oC) 26.9 26.1 25.5 24.1 22.5 Indice Ryznar 1 (aggressivité) 13.33 13.27 13.07 13.02 13.25 1 1 1 ANNEXE - 10.b 1 VARIATION SPATIO-TEMPORELLE DE LA QUALITE DES EAUX DU 1 FLEUVE NIGER: Campagne de mesures de Mai 1996 - (Valeurs moyennes) Eléments chim. (Unité) BANANKOR BAMAKO KOULIKORO SEGOU MARKALA KE 0 (25-5-96) (25-5-96) (19-5-96) (19-5-96) MACINA 1 (21-5-96) (19-5-96) 1 Calcium (mg/l ,Ca) 4.81 4.21 4.81 3.30 3.40 4.61 Magnésium (mg/l, Mg) 0.48 1.09 0.48 2.15 4.74 1.33 1 Sodium (mg/l , Na) 4.20 4.70 4.40 4.20 4.10 4.20 Potassium (mg/l , K) 2.80 : 1.75 1.48 1.70 1.70 1.70:' l' Fer (mg/l, Fe) 0.07 0.08 0.11 0.11 0.07 0.02 Manganèse (mg/l, Mn) 0.055 0.05 0.04 0.08 0.03 0.05 1 Chlorures (mg/l , CI) 1.63 1.75 0,88 3.88 5.13 1.63 1 Sulfates (mg/l , S04) 0.00 3.63 0.31 0.38 0.00 1.50 Carbonates (mg/l, C03) 0.00 0.30 0.00 0.00 0.00 0.00 1 Bicarbonates (mg/l , HC03) 32.5 30.3 27.0 29.0 33.5 28.0 Nitrates (mg/l, N) 0.00 0.10 0.13 0.10 0.20 0.20 1 Alcalinité (mg/l, CaC03 ) 26.5 25.5 22.0 24.0 27.5 23.0 1 Dureté Tot. (mg/l,CaC03) 14.0 14.5 14.0 17.0 28.0 17.0 Amonium (mgll , N) 0.08 0.19 0.17 0.18 0.15 0.07 1 Fluorures (mg/l, F) 0.00 0.01 0.03 0.00 0.03 0.03 Nitrites «mg/l , N) 0.005 0,00 0.00 0.00 0.005 0.005 1 Turbidité (U.N.T) 23.5 5.50 9,50 20.0 23.0 37.0 1 Couleur ( U.C.V) 0.00 0.00 2.50 0.00 0.00 0.00 Phosphate (mg/I , P) 0.14 0.17 0.18 0.28 0.15 0,14 PH (in situ / Labo) 7.9/7.4 7.6/7.30 8.3/7.7 8.0/7.2 8.2/7,8 7.7/7.1 1 ~' ; .';.: " Conductivité (in situ/ Labo) 54.7/53.5 55.1/57.5 47.4 / 46.0 50,2/49,0 48.5/53.0 48.8/46.5 " 1 Solides dissous ( mg/l) 40.6 51.11 45.9 '. 53.5 47.9 50.8 1 Oxygène dissous (mg/I,02) 10.0 8.25 11.3 9.45 12.20 11.0 Température (in situ, OC) 28.7 31.4 31.3 32.2 31.6 30.1 1 Indice Ryznar (aggressivité) 12.3 12.6 12.2 12.9 12.1 12,7 1 1 ANNEXE -11 COMPOSITION ISOTOPIQUE DES EAUX DU NIGER ET DU BANI (Campagne 1990-1991) NIGER A BANANKORO BANI A DOUNA Période Oxygène-18 Hydrogène Pur Deutérium Période Oxygène-18 Hydrogène Pur Deutérium du au (180) (2H) ( d ) du au (180) eH) ( d ) 07/07/1990 16/07/1990 -1.76 -8 6.1 09/07/1990 18/07/1990 1.39 6 5.1 17/07/1990 26/07/1990 -3.36 -20.3 6.6 19/07/1990 28/07/1990 -2.18 -11.1 6.3 27/07/1990 05/08/1990 -5.24 -32.4 9.5 29/07/1990 07/08/1990 -4.78 -29.6 8.6 07/08/1990 17/08/1990 -5.3 _~~.2.5 10.9 08/08/1990 17/08/1990 -5.61 -34.1 10.8 18/08/1990 27/08/1990 -5.15 -31.2 10 18/08/1990 27/08/1990 -5.17 -32.6 8.8 28/08/1990 06/09/1990 -4.82 -28.8 9.8 28/08/1990 06/09/1990 -4.29 -26.1 8.2 07/09/1990 17/09/1990 -4.84 -27.6 11.1 07/09/1990 17/09/1990 -3.91 -22 9.3 18/09/1990 27/09/1990 -4.64 -27.6 9.5 18/09/1990 27/09/1990 -3.83 -22.1 8.5 28/09/1990 07/10/1990 -4.25 -24.4 9.6 28/09/1990 07/10/1990 -3.58 -19.1 9.5 08/10/1990 17/10/1990 -4.01 -22.4 9.7 08/10/1990 17/10/1990 -3.33 -19 7.6 18/10/1990 27/10/1990 -3.73 -19.9 9.9 18/10/1990 27/10/1990 -3.12 -18.9 6.1 28/10/1990 07/11/1990 -3.42 -19.4 8 28/10/1990 06/11/1990 -2.83 -17.3 5.3 08/11/1990 18/11/1990 -3.27 -19.2 7 07/11/1990 16/11/1990 -2.47 -13.7 6.1 19/11/1990 28/11/1990 -3.3 -19.8 6.6 17/11/1990 26/11/1990 -2.22 -15 2.8 29/11/1990 07/12/1990 -3.11 -18.6 6.3 27/11/1990 06/12/1990 -2.01 -14.2 1.9 09/12/1990 16/12/1990 -2.79 -16 6.3 09/12/1990 16/12/1990 -1.74 -13.2 0.7 23/12/1990 30/12/1990 -2.74 -17 4.9 23/12/1990 30/12/1990 -1.14 -11 .1 -2 06/01/1991 13/01/1991 -2.59 -16.5 4.2 06/01/1991 13/01/1991 -0.87 -8.7 -1.7 20/01/1991 27/01/1991 -1.97 -12.3 3.5 20/01/1991 27/01/1991 -0.41 -8.9 -5.6 03/02/1991 10/02/1991 -1 .1 -9.1 0 03/02/1991 10/02/1991 0.18 -5.6 -7 17/02/1991 24/02/1991 -0.45 -6.6 -3 17/02/1991 24/02/1991 0.86 -2.9 -9.8 03/03/1991 10/03/1991 0.71 -0.1 -5.8 03/03/1991 06/03/1991 1.53 -0.5 -12.7 17/03/1991 24/03/1991 1.43 2.4 -9 13/03/1991 20/03/1991 2.43 3.5 -15.9 31/03/1991 07/04/1991 2.38 7.3 -11.7 27/03/1991 03/04/1991 3.38 8.2 -18.8 14/04/1991 3.39 10.9 -16.2 10/04/1991 4.58 11.8 -24.8 17/04/1991 3.26 10.9 -15.1 18/04/1991 4.47 14.1 -21.7 23/05/1991 3.2 9.5 -16.1 24/04/1991 5.22 15.3 -26.5 27/06/1991 -2.84 -17.9 4.8 29/06/1991 -1.3 -12.3 2.2 02/08/1991 -4.47 -24.6 11.2 22/07/1991 -3.07 -18 6.6 ".------~-- ANNEXE - 12 Tableau: Altitudes extrèmes des niveaux piézométriques par aquifère et par zone climatique (m) AQUlFERES DU SOCLE (ZONE'CLIMATIQUE SOUDANIENNE) AQUIFERE DE L'INFRACAMBRlEN TABULAIRE (ZONE CLIMATIQUE SOUDANO-SAHELIENNE) ANNEES BOUGOUNI KOLONDIEBA FARABA GOUNA DAMANA T10RIBOUGOU TIENE· SIRAKOROBA KOSSABA KOUTIALA GUEBOUGOU Max. Mini. Max. Mini. Max. Mini. Max. Mini. Max. Mini. Max. Mini. Max. Mini. Max. Mini. Max. MW. Max. Mini. 1981 (334,1) (330,6) ·· . . · · . 1982 333,4 328,5 · · . . . . · . '., [983 33 [,5 327,8 324,1 320,5 ·· . 426,10 422,73 · . . . 1984 330,0 326,8 324,0 320,2 349,8 346,2 340,0 336,80 328,40 326,7 423,40 42 [,69 · 378,06 376,50 · . 1985 331,0 325,7 322,9 320,4 350,0 347,8 338.80 337,20 328,20 326,4 424,80 420,72 388,34 386,65 380,[ 7 375,4 319,79 317,69 1986 331,8 326,2 324,5 320,1 349,2 346,8 339,0 336,50 327,2 325,8 425,46 420.46 388,76 385,85 380,0 375,5 3 [8,[6 316,30 . 339,54 1987 329,7 324,3 . 349,8 345,7 339,10 336,50 (326,1) (325,[) 425,06 42[,29 388,09 385,82 377,9 375.10 317,78 315,67 343,80 329,4 1988 329,5 325,5 (318, [) (3 [7,2) 35 [,[ 345,9 338,8 336,40 327,7 324,4 427,65 421,22 388,86 384,76 387,08 375,25 3 [8,96 3 [5,14 340,90 324,08 [989 33 [,4 324,8 323,6 320,1 349,5 347,5 339,6 336,40 327,4 326,3 424,71 422,66 387,27 385,04 380,27 377,44 317,88 3 [6,80 34[,35 324,84 1--- [990 33[,8 326,1 323,6 320,0 349,7 .. 346,[ 339,30 337,10 328,0 325,5 425,29 421.30 387.96 384,52 386,23 376.85 316,91 3[5,03 338,30 328,80 1991 328.9 327,1 323,9 319,9 349,3 346.0 339,70 337, [0 327,6 326,2 424,29 421.36 387,5 [ 384,65 38[,20 376,64 3 [6,94 314,07 335,04 333,78 [992 323.9 320,[ 349,2 345,8 339,70 337.50 326,7 325,4 422,64 420,55 388,16 384,58 378,37 377,1 315,80 3[4,48 (335,35) (335.18) 1993 323.7 320.0 349,1 345,4 339,33 337,41 (325,60) (325,1 ) 425,64 4 [9,89 388,22 384,13 · 1994 · 324,0 3[9,5 351,8 345,2 339,80 337,10 327,3 324,0 427,3 [ 421.71 388,96 384,[ 1 1995 · . 323,6 320,1 349,9 348,[ 339,06 337,5[ 327,90 326,4 425,50 422,98 387,84 386,57 1996 · . 323,9 319,3 349,9 347,3 340,0 336,8 328,2 326,5 Moyenne 33[,19 326,27 323,81 320,02 349,87 346,45 339,40 336,92 327,41 325,68 425,22 421,43 388,[8 385,15 381,36 376,09 317,78 3 [5,65 339,61 330,05 - .. ------.... ~ ANNEXE -13 Variation de la pluie Variation des Débits Amplitudes de Fluctuations Piézométriques Pluie annuelle (mm) Modules annuels (m3/s Débits Mini.annuels Fluctuations piézométriques Années P Ecr Q Ecr Vq Qmini Ecr AmpI.An.(m) AmpI.Cum.(m) Ecr Piézo. Cum.Ecr Piézo 1981 965 0.69 296 1.16 - 1.48 0.66 --- - 1982 919 0.16 165 -0.18 -131 2.52 1.48 -0.7 -0.7 -1.16 -1.16 1983 778 -1.44 73 -1.12 -92 0.425 -0.18 -0.64 -1.34 -1.06 -2.22 1984 762 -1.62 70 -1.16 -3 0 -0.52 0.11 -1.23 0.14 -2.08 ' .. 1985 892 -0.14 148 -0.36 78 0 -0.52 -0.44 -1.67 -0.74 -2.83 1986 915 0.12 120 -0.64 -28 0 -0.52 -0.46 -2.13 -0.77 -3.60 1987 849 -0.63 85 -1.00 -35 0 -0.52 0.17 -1.96 0.24 -3.36 1988 1020 1.31 248 0.67 163 0.004 -0.51 0.72 -1.24 1.12 _"2.25 1989 886 -0.21 185 0.02 -63 0.232 -0.33 0.53 -0.71 0.81 -1.43 1990 954 0.56 156 -0.28 -29 0.025 -0.50 0.27 -0.44 0.40 -1.04 1991 969 0.73 193 0.10 37 0.0211 -0.50 0.07 -0.37 0.08 -0.96 1992 921 0.19 144 -0.40 -49 0.266 -0.30 0.07 -0.3 0.08 -0.89 1993 750 ..-1.76 137 -0.47 -7 0.01 -0.51 -0.43 -0.73 -0.73 -1.61 1994 1040 1.54 462 2.86 325 0.043 -0.48 1.55 0.82 2.45 0.83 1995 950 0.51 243 0.62 -219 4.6 3.13 -0.5 0.32 -0.84 0.00 1996 - - 202 0.20 -41 0.764 0.09 - --- 1 Moyenne 904.7 ..... 182.9 0.65 0.023 Ecart-type 88.0 97.7 1.26 0.624 -P (mm) =Pluie annuelle en mm -Q =Débit annuel en m3/s - Ecr =Ecart centré réduit par rapport à écart-tpye 1 - Vq =Différence de débit entre deux années consécutives - Qmini =Débit moyen mensuel minimum en m3/s - Ampl.An (m) =Amplitude de fluctuation piézométrique annuelle des nappes en m. Elle équivaut à la différence entre le niveau piézométrique minimum de "année n considérée et le niveau piézométrique minimum de l'année n+1. - Ampl.Cum (m) =Cumul des amplitudes de fluctuation piézométrique moyenne annuelle. - Cum.Ecr Piézo. =Cumul des écarts centrés réduits des amplitudes de fluctuation piézométrique moyenne annuelle ------,- .- - '- - ..