Caractérisation Hydrodynamique et Qualité des eaux de l’aquifère à nappe libre du bassin versant du Nkié (Yaoundé–Cameroun)

Abstract

Entre septembre 2017 et août 2018, une étude visant à faire une caractérisation physique, à comprendre le comportement hydrodynamique et à évaluer la qualité des eaux de l’aquifère à nappe libre du bassin versant du Nkié a été menée. Lestravaux de terrain et de laboratoire menés conjointement ont consisté au suivi bimensuel des ouvrages hydrauliques préalablement identifiées, aux mesures in situ de la perméabilité, aux échantillonnages des sols et des eaux pour analyses de la granulométrie et des paramètres physico chimiques et bactériologiques. A l’issue de ces travaux, l’analyse granulométrique des sols du BV révèle une diminution de la taille des particules de la base vers le sommet du profil. Le report pondéral des différents niveaux de sols, permet de distinguer les sables graveleux, les sables, les graviers sableux et les argiles sableuses. Ces formations lithologiques ont des perméabilités qui varient entre 1,8.10-6 m.s -1 et 5,92.10-5 m.s -1 , illustrant ainsi qu’ellessont peu à assez perméables. Les débits journaliers dessources varient entre 0,69 l.s -1 (2,5 m3 .h-1 ) et 0,06 l.s -1 (0,22 m3 .h-1 ) en saison sèche (SS) et entre 0,86 l.s -1 (3,1 m3 .h-1 ) et 0,08 l.s -1 (0,3 m3 .h-1 ) en saison pluvieuse (SP). Les sources de plus grands débits seraient situées sur les principaux axes de drainage correspondant aux axes principaux de fracturation (N10-30, N40-50, N80-100, N110-120). L’analyse des cartes piézométriques révèle une convergence des lignes de courant d’eau vers le cours d’eau Nkié qui en est le principal axe de drainage de l’aquifère à nappe libre. Le bilan hydrique établi, montre que le réservoir d’altérites se recharge d’avril à novembre sous l’action de l’excédent pluviométrique et se vide de décembre à mars lors de l’étiage. Ainsi, le comportement hydrodynamique de la nappe est étroitement lié aux fluctuations pluviométriques. Les eaux de sources sont acides et peu minéralisées. Ce sont les eaux de type chloruré sodique et potassique. La présence remarquée des nitrates, des coliformes fécaux et des streptocoques fécaux dont les concentrations sont supérieures aux limites de toxicité définies par l’OMS (2011) induisent une pollution bactériologique et chimique de ces eaux. Elles nécessitent donc à cet effet un traitement préalable avant toute consommation.

Between September 2017 and August 2018, a study aimed at carrying out a physical characterization, understanding the hydrodynamic behavior and evaluating the quality of the waters of the free water aquifer of the Nkié watershed was carried out. The field and laboratory work carried out jointly consisted of the fortnightly monitoring of the hydraulic structures previously identified, in situ measurements of permeability, soil and water sampling for analysis of particle size and physico-chemical and bacteriological parameters. At the end of this work, the particle size analysis of the BV soils reveals a reduction in the particle size from the base to the top of the profile. The weight carryover of the different soil levels makes it possible to distinguish gravelly sands, sands, sandy gravels and sandy clays. These lithological formations have permeabilities which vary between 1.8.10-6 m.s-1 and 5.92.10-5 m.s-1, thus illustrating that they are little to fairly permeable. The daily flow rates of the sources vary between 0.69 ls-1 (2.5 m3 .h-1 ) and 0.06 ls-1 (0.22 m3 .h-1 ) in the dry season (SS) and between 0.86 ls-1 (3.1 m3 .h-1 ) and 0.08 ls-1 (0.3 m3 .h1 ) in the rainy season (SP). The sources of larger flows would be located on the main drainage axes corresponding to the main fracturing axes (N10-30, N40-50, N80-100, N110-120). Analysis of the piezometric maps reveals a convergence of the streamlines towards the Nkié stream, which is the main drainage axis of the free aquifer. The established water balance shows that the alterite reservoir is recharged from April to November under the action of excess rainfall and is emptied from December to March during low water. Thus, the hydrodynamic behavior of the aquifer is closely linked to rainfall fluctuations. The spring waters are acidic and not very mineralized. These are waters of the sodium and potassium chloride type. The noted presence of nitrates, fecal coliforms and fecal streptococci whose concentrations are above the toxicity limits defined by the WHO (2011) induce bacteriological and chemical pollution of these waters. They therefore require prior treatment for this purpose before any consumption.