Gisement d’eaux et problèmes liés à l’exploitation des ressources

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- Les nappes

Une nappe est en fait un système constamment en mouvement, on dit qu’elle est hydrodynamique. Elle reçoit de l’eau par l’intermédiaire des eaux de pluie surtout, s’infiltrant dans le sol et alimentant l’aquifère, plus ou moins selon que la nappe est superficielle et a ainsi une surface de réception plus étendue. Une nappe peut aussi recevoir de l’eau d’une rivière ou d’une autre nappe mais ceci est moins fréquent. Elle perd de l’eau par ses exutoires naturels, correspondant à des points bas de la surface piézométrique, qui sont ponctuels lorsque cela se produit par exemple à travers une couche semi-imperméable. On distingue quatre types de nappes : les nappe libre, captive, en milieu poreux et celle en milieu fissuré. Une nappe est dite libre lorsqu'elle communique directement avec la surface c’est-à-dire que son niveau supérieur n’est pas limité par une couche géologique imperméable, sa recharge provient directement de l'infiltration verticale à partir de la surface du sol. Une nappe libre est aussi appelée phréatique (du grec phréa = puits) lorsqu’elle est au niveau le plus superficiel. Elle est dite captive lorsqu'un écran imperméable la sépare de la surface (par exemple une couche argileuse ou marneuse imperméable), la nappe est alors emprisonnée sous pression entre deux couches imperméables ; sa recharge s'effectue latéralement dans des espaces où la nappe devient libre ou au contact de matériaux semi-perméables. En milieu fissuré, l'eau circule dans des fissures entre des blocs de roches peu ou pas perméables: failles, diaclases, karsts (cavités de dissolution ouvertes dans les roches carbonatées). En milieu poreux, les grains de la roche sont séparés par des vides communiquant entre

eux au sein desquels l’eau peut circuler : sables, graviers etc.

- Alimentation des nappes et aquifères

La pluie alimente la plupart des nappes et aquifères. Les processus d’alimentation varient beaucoup suivant les régions et dépendent de trois facteurs principaux : le climat (pluviométrie et température), le sol (topographie, nature pédologique, couverture végétale), le sous-sol (nature et structure géologique).

a-)Le climat

Il existe deux facteurs essentiels du climat conditionnant l’alimentation des nappes. Ceux-sont : la pluviométrie et la température. Dans un même pays, le total des pluies varie selon la région. L’alimentation des nappes reste précaire tant que les pluies ne dépassent pas 800 mm par an (steppe et savane) ou 1200 mm (en zone forestière).

La température conditionne le taux d’évaporation. En fait, on ne tient compte de la température que pendant la saison des pluies, seule période où l’évaporation est importante. Une grande partie de l’eau infiltrée n’est pas utilisable pour la réserve renouvelable. Aussi, la hauteur d’eau correspondante à la recharge n’est pas toujours suffisante pour éviter le dénoyage de l’aquifère poreux et l’exploitation optimale de la réserve utile que demande l’implantation des ouvrages en grand nombre à débit moyen plutôt qu’un ouvrage à gros débit.

b-) Le sol

La nature du sol conditionne aussi l’alimentation des nappes aquifères. Sur un sol imperméable, le ruissellement se produit pour des pluies de faible intensité. En terrain sableux ou argilo-sableux les gouttes s’infiltrent à leur point de chute. Il n’y a alors ruissellement qu’à partir d’une certaine intensité de la pluie et d’une certaine saturation du sol. Dans de nombreux cas, la végétation limite singulièrement les possibilités d’alimentation des nappes souterraines. Les plantes peuvent évaporer ou transpirer 200 à 300 mm de hauteur d’eau par mètre de terre saturée en racines. L’eau contenue dans le sol ne peut être totalement récupérée, seule l’eau de saturation est drainable. L’eau de rétention (eau d’imprégnation, d’imbibition) est utilisable par les plantes jusqu’à un certain point (point de flétrissement) où il reste encore 265 % d’eau dans le sol. Ce pourcentage peut aller jusqu’à 40 % dans les argiles et rarement inférieur à 10 %, même dans les sables grossiers. Cependant, aucune alimentation des nappes aquifères en eau de saturation ne peut avoir lieu tant que toute l’épaisseur du terrain en surface du sol et celle de la nappe n’est pas imprégnée en eau de rétention.

c-) Le sous-sol

La structure géologique du sous-sol, dans l’alimentation des nappes aquifères a pour rôle essentiel de conditionner la mise en réserve de l’eau infiltrée. Une nappe permanente n’existe que si :- l’épaisseur de la roche perméable est suffisante pour que l’eau infiltrée puisse se soustraire au moins en partie aux appels de l’évaporation et de l’évapotranspiration. Cette épaisseur devrait être en principe supérieure à la longueur des racines.

Enfin l’exploitation et les fluctuations saisonnières du niveau des nappes aquifères influent beaucoup sur le débit des ouvrages. Le cycle alimentation-vidange se traduit en effet par des variations du niveau considérable qui handicapent les travaux et faussent les prévisions de débit. En saison de pluies, on note une montée sensible du niveau des nappes aquifères. L’amplitude de fluctuations naturelles varie suivant les lieux de 2 à 7 mm entre la saison des pluies et la saison sèche. Notons que le niveau maximum est atteint d’autant plus tardivement que la nappe est plus profonde.En saison sèche, le niveau hydrostatique baisse, que la nappe soit exploitée ou non. Lorsqu’une exploitation est pratiquée, ce niveau baisse plus rapidement et peut entraîner le tarissement des ouvrages de captage peu profonds.

- Problèmes liés à l’exploitation des gisements d’eau

Le principal problème lié à l’exploitation des gisements d’eau est le prélèvement de l’eau lui-même. Au niveau de l’agriculture pour l’irrigation, le drainage, la construction de forage ou de puits. Au niveau industriel pour la fabrication de boissons ainsi que dans l’agro-alimentaire. Au niveau de l’usage domestique pour la cuisine, la douche, la lessive. Au niveau de la production surtout en géothermie. Au niveau des loisirs, tourisme et plein d’autres.Quant aux problèmes liés à l’exploitation des aquifères on a: l’érosion, la pollution des eaux souterraines. Lorsque les nappes superficielles sont surexploitées ou polluées (nitrates, insecticides…),