Identification des zones de desserte

La visite de terrain effectuée a permis d’apprécier l’étendue des villages au niveau de chaque système projeté et d’identifier les agglomérations et zones probables de desserte. Certaines agglomérations situées complètement hors de la zone d’influence du noyau principal n’ont pas été prises en compte. Ainsi, en tenant compte surtout de la répartition de l’habitat et de la densité de la population, des points de desserte théorique ont été retenus. Ces points de desserte sont au nombre de dix-huit (18) au total dont douze (12) Borne Fontaines (BF) et six (06) Branchement Particulier (BP).

Les Branchement Particulier (BP) sont répartis comme suit :

- 01 Branchement Particulier au niveau de l’arrondissent de Zounguè, - 01 Branchement Particulier au niveau du CEG

- 01 Branchement Particulier au niveau du centre de santé - 01 Branchement Particulier au niveau de l’EPP Mitro - 01 Branchement Particulier au niveau de l’EPP Yokon/A - 01 Branchement Particulier au niveau de l’EPP Yokon/B 2.2.7. Etude de la ressource en eau

Cette étude a été faite en trois étapes :

- l’étude documentaire précédemment décrite à partir de laquelle une vue d’ensemble a été obtenue sur les ouvrages hydrauliques à rencontrer dans la zone du projet ;

- une visite de terrain qui s’est effectuée en collaboration avec les populations et au cours de laquelle les ouvrages ont été visités et examinés sur place. Les données identifiant l’ouvrage et marquées sur la margelle ont été relevées ;

- Un retour sur la documentation pour la confrontation des données de terrain avec les données documentaires initiales, la collecte des données complémentaires ;

- L’analyse des données et leur confrontation avec les critères d’éligibilité.

 Caractéristique des ouvrages existants dans la zone d’études Les ouvrages existants dans la zone d’études fournissent les caractéristiques suivantes :

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Type_Ouvrage Village Localite No_Ouvrage_Prj Prof_TotaleProf_EquipeeQ_Dvpt NS Q_Exploitable Prof_Sup_Crep Prof_Inf_Crep

Forage MITRO AGBOKOU

Forage MITRO ZOUNGUE NATIONAL

Forage MITRO PUBLIQUE OBID65/391 43.47 36.74 10.688 6.11 106.9 28 30.83

Forage MITRO MITROGBEMIN O1686 76.86 75.21 42 39.43 9 59.43 68.27

Forage MITRO SANTE OU43/310 34.7 7.2 10.8 27 32.5

Forage YOKON ALOUAGON JO-2 36.3

Forage YOKON DOGBAME JO19/2114 30 29.5 13.64 3.33 24 28

Source aménagée YOKON DOGBAME

Forage YOKON DOGBAME JO-19 32 32 8.9 14.7 10

Forage YOKON Gbémè Yokon 74 73.5 14 38.26

Forage YOKON Soniah Kouklouihoué JO-3 65.9

Forage YOKON SOTA JOR-51 34.7 10.025 17.45 10.025 24.5 30

Forage YOKON YOKON GBEMIN O-KFW/1G1X 71 69.5 12.2 39 4 52 63.46

Forage YOKON Yokongbèmè 66.5

(Confère le tableau ci-dessous)

Tableau N°7 : Caractéristiques des ouvrages existants dans les villages Mitro et Yokon

 Ouvrages exploitables pour l’AEV de Mitro-Yokon

Les visites de terrain effectuées dans toutes les agglomérations constituant la zone du projet couplées de la documentation ont permis de recenser les forages équipés de pompe à motricité humaine en exploitation ou en panne. Ces ouvrages recensés nous ont permis de dégager ceux à même d’être probablement exploités pour la réalisation de l’AEV en attendant que des essais de pompage y soient effectués.

Les caractéristiques techniques de ces forages identifiés sont récapitulées dans le tableau suivant:

Tableau N°8 : Caractéristiques techniques des forages identifiés

Référence Localité Profondeur

équipée (m)

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La profondeur du niveau statique à certains endroits de cette zone fait que le débit au développement peut ne pas refléter la productivité de la nappe.

Les essais de pompage à la réalisation du forage de Mitro-Gbémè ne sont pas connus. Par contre le forage de Yokon-Gbémè a donné les caractéristiques suivantes lors de l’essai de pompage de courte durée à la réalisation :

Tableau N°9 : résultats des essais de pompage à la réalisation du forage de Yokon-Gbémè

La lithologie au niveau du forage de Mitro Gbémè n’est pas connue.

Nous avons pu obtenir celle de Yokon Gbémè qui montre que c’est l’aquifère des sables grossiers qui a été capté.

Malgré ces données, il ne sera possible de conclure sur l’utilisation de l’un de ces forages qu’après l’exécution d’essais de pompage de courte durée suivi d’un essai de pompage de longue durée.

A l’issu de la visite de terrain et de l’analyse documentaire, une carte de répartition des ouvrages montrant le débit au développement ainsi que le numéro de l’ouvrage a été établi.

N° palier Débit Palier (m3/h) Durée Palier (h) Rabattement (m)

1 4.05 2 0.22

2 8.25 1 0.32

3 12.2 1 0.43

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0 2.5 5

Kilomètres

Soniah Kouklouihoué (-) (JO-3) Gbémè Yokon (14)

DISPENSAIRE CCS ZOUNGUE AGBOKOU ALOUAGON (-) (JO-2)

Limite de la commune de Dangbo Fleuve et cours d'eau

Piste de Dangbo Route de Dangbo

Forage de Mitro-Yokon (Q developpement) ( N° ouvrage) Village de la commune de Dangbo

Légende

Figure3: Localisation des ouvrages de Mitro et de Yokon

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TROISIEME PARTIE

Réalisation DE PomPages D’ESSAI ET InTErprétation DES Résultats sur les deux forages retenus pour

l’aev de Yokon-mitro

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3.1. Généralité sur la réalisation de pompage d’essai 3.1.1. Qu’est-ce-qu’ un pompage d’essai ?

Le concept fondamental de l’essai de pompage est très simple : de l’eau est extraite par pompage ou par puisage d’un puits ou d’un forage, faisant ainsi baisser le niveau statique de l’eau. Le niveau d’eau dans le forage d’extraction et le débit de pompage sont observés pendant un certain temps, de même que divers autres paramètres (transmissivité, coefficient d’emmagasinement, turbidité) lorsque c’est possible. La manière dont le niveau d’eau réagit au pompage est ensuite analysée pour en tirer des informations sur les caractéristiques du forage.

En d’autres termes, les essais de pompage sont réalisés pour étudier les caractéristiques hydrauliques de l’aquifère et déterminer les caractéristiques propre à l’ouvrage pour en déduire le débit d’exploitation optimal. Pour ce fait, nous avons effectué une sortie de terrain avec une équipe expérimentée montée dans la commune de Dangbo pour la réalisation des essais de pompage dans 02 localités (Yokon et Mitro).

Les essais de pompage de courte durée ont été conduits suivant la procédure des « essais de débit simplifiés sur forage d’hydraulique villageoise » du Comité Interafricain d’Etudes Hydraulique (C.I.E.H.).

3.1.2. Pourquoi réaliser un essai de pompage ?

Des essais de pompage peuvent être effectués pour toute une série de raisons, notamment pour :

 Evaluer le rendement fiable à long terme (ou débit de production) d’un forage, et donc déterminer si le forage peut être considéré comme réussite, et combien de personnes il pourra approvisionner ;

 Evaluer la performance hydraulique d’un forage, généralement par ses caractéristiques de rendement-rabattement. Quel doit être le rabattement pour que même en période de sécheresse qu’on n’assiste pas à une rupture de la quantité d’eau fournie par ce forage?

 Déduire les propriétés hydrauliques de l’aquifère. L’essai de pompage est la méthode classique (et peut-être la seule) pour

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déterminer in situ les propriétés hydraulique de l’aquifère, telles que la transmissivité, et le coefficient d’emmagasinement, ou pour révéler la présence de limites hydrauliques ;

 Fournir des informations sur la qualité de l’eau. La qualité est-elle bonne pour l’usage envisagé ? est-elle stable à long terme ? faut-il s’attendre à des problèmes tels que le prélèvement d’eau saline polluée après de longues périodes de pompage ?...

Il est important de définir les buts poursuivis avant d’effectuer l’essai, car ceux-ci vont également influencer le choix de l’essai et les paramètres à observer. Parcourez la liste ci-dessous et sélectionnez les objectifs qui s’appliquent à chaque essai de pompage prévu.

3.2. Réalisation d’essai de pompage de l’AEV de YOKON-MITRO Au cours de notre stage, nous avons participé à d’essai de pompages sur plusieurs forages. Mais notre rapport centre essentiellement sur les pompages d’essai de deux forages retenus pour l’AEV de Yokon-Mitro à savoir : le forage de Yokon-Sota et celui de Mitro-Gbémè qui sont des forages à débits moyens capables pour la réalisation de la dite AEV.

Il existe essentiellement deux types d’essais de pompage : essai de pompage de courte durée et essai de pompage de longue durée.

3.2.1. Réalisation de pompage d’essai de courte durée sur les deux forages retenus

 Principes d’essai de pompage de courte durée

Les essais de débits de courte durée comportent 3 paliers enchaînés d’une durée cumulée de 4 heures:

 1^er palier de pompage de 2 heures avec un débit Q₁,

 2^ème palier de pompage d’une heure avec un débit Q₂>Q₁,

 3^ème palier de pompage d’une heure avec un débit Q₃>Q₂.

Pour les paliers des essais sur les forages de Yokon et Mitro nous avons considéré les débits consignés dans le tableau suivant:

Forage Q₁ Q₂ Q₃

Mitro-Gbémè 5,81 9,33 12,26

Yokon-Sota 5,43 10,10 15

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Dans un essai normalisé, Q₁ doit être voisin de celui d’une pompe à motricité humaine (0,7 à 1m³/h).

Au démarrage des travaux, nous avons noté le niveau statique(NS) et la profondeur du forage à l’aide d’une sonde électrique. Les mesures de profondeur du niveau d'eau sont également effectuées à la sonde électrique. Les mesures de débit sont faites au fût de 200 litres et chronométrées. Toutes les mesures sont notées sur une fiche (appelée fiche A) agréée par la Direction de l’hydraulique. Au fur et à mesure du pompage, nous vérifions la teneur en sable par la méthode dite de « la tache de sable » avec un seau d’eau de 12 litres. Le pompage est suivi de l’observation de la remontée du niveau d’eau pendant 1 heure. Par ailleurs dix minutes avant la fin du pompage d’essai, un échantillon d’eau est prélevé au jet dans une bouteille (non acidifiées) d’un litre et demi. Sur la bouteille est inscrit le nom du quartier, le numéro du forage, l’heure, la date de prélèvement et le nom de l’opérateur. Ce prélèvement est fait pour des analyses physico-chimiques et bactériologiques.

 Coffrets de commande

 Une sonde électrique et ses consommables,

 Un appareil de mesure de profondeur total

 Trois chronomètres,

 Un compresseur,

 Trois thermomètres

 Deux GPS,

 Une chaîne,

 Un ensemble de trépieds, de palans avec accessoire.

 Lot de matériel électrique pour éclairage, collection, alimentation pompe, coffrets de commande, électrodes etc.

 Lot de tuyaux PVC et PEHD (PVC flexible) tous diamètres confondus,

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 Lot de matériel de bureau didactique,

 Lot de matériel pour baraque de chantier,

 Calculatrice de poche,

 Fiche de l’ouvrage avec résultats de soufflage à l’air lift

 Fiches normalisées pour l’enregistrement des mesures : feuilles de descente du puits ou forage d’essai, feuilles de graphique semi-logarithmique

 Réveil avec minuterie sonore

 Boussole

Notre rôle en tant que contrôleur représentant du Bureau d’Etudes sur chaque site a été principalement de veiller à :

 La prise du niveau statique et de la profondeur du forage à l’aide d’une sonde électrique au démarrage des travaux et à la fin ;

 La conduite rigoureuse du pompage d’essai conformément à la procédure des « essais de débit simplifiés sur forage d’hydraulique villageoise » du C.I.E.H.

 Au suivi de l’observation de la remontée du niveau d’eau pendant 1 heure.

 La vérification de la teneur en sable par la méthode dite de « la tache de sable » au fur et à mesure du pompage avec un seau d’eau de 12litres.

 Prélever, un échantillon d’eau pour l’analyse au laboratoire

En fin les résultats des pompages d’essai sont transmis au bureau d’études pour être interprétés par l’Hydrogéologue, Chef de Mission du Bureau d’Etudes. Mais pour les essais de Mitro et de Yokon, c’est nous même qui avons fait les interprétations sous l’encadrement de l’hydrogéologue du bureau d’études.

REMARQUE : il existe également des essais de longue durée qui permettront de savoir si le forage est capable d’alimenter un système d’AEV.

3.2.2. Réalisation de pompage d’essai de longue durée

il s’agit du pompage de l’eau du forage à débit constant pendant 72 heures dont 48 heures de pompage à débit constant et 24 heures d’observation de remontée du niveau d’eau avec la prise de mesure régulière de la descente du niveau d’eau dans le forage d’observation

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jusqu’à sa stabilisation. Les paramètres mesurés essentiellement sont: la transmissivité, le coefficient d’emmagasinement et le pH. Ainsi, les différentes mesures prises pour les deux forages testés sont consignées dans des tableaux qui se trouvent en annexe pour les fins d’analyse. La vérification du débit de pompage est faite par intervalle régulier, ceci pour s’assurer que celui-ci ne s’écarte guère de ce qui est fixé. Les matériels utilisés ici sont les mêmes que ceux utilisés pour la réalisation de l’essai de courte durée.

3.3. Interprétation des résultats de pompage d’essai de l’AEV de Yokon-Mitro

3.3.1. Interprétation des essais de courte durée suivant le modèle du CIEH

 But et organisation

Les résultats des essais de pompage une fois connus sont interprétés conformément au modèle simplifié du Comité Interafricain d’Etude Hydraulique (CIEH), par l’hydrogéologue. Après notre mission de contrôle d’essai de six forages ; nous avons appris à interpréter les données d’essai sous l’encadrement technique de Mr ZOLA-SAHOSSI Ghislain (Hydrogéologue / Géophysicien)

L’interprétation des données d’essai conformément à la méthode normalisée du CIEH permet de déterminer la profondeur d’installation de la pompe et l’ordre de grandeur du débit maximum.

 Différentes étapes de l’interprétation

Les tâches assignées à nous pour la réalisation de l’interprétation s’effectuent en différentes étapes que sont:

- Construire la courbe essai-exploitation ;

- Déterminer le rabattement maximum admissible ; - Etablir la caractéristique de la nappe captée ; - Estimer le débit maximum de chaque forage ; - Estimer le débit d’exploitation de chaque forage ; - Calculer la cote d’installation des pompes ;

 Conduite de l’interprétation

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- Travaux préliminaires

Avant de démarrer l’interprétation proprement dite :

- Nous calculons préalablement sur la fiche d’essai comportant 4 parties numérotées de 1 à 4: les rabattements(s) et les rabattements spécifiques (s/Q) sauf pour la remontée.

- Nous remplissons la partie 1 de la fiche d’interprétation qui en comporte 8, à partir de la fiche d’essai.

- Nous déterminons le niveau dynamique maximum ND_Max qui est le niveau le plus bas à ne pas dénoyer même au plus fort de la saison sèche.

- Nous portons en partie 3 de la fiche d’interprétation le rabattement à la fin du premier palier (s₁), du second (s₂) et du troisième palier (s₃) également les débits du premier, du second et du troisième palier, respectivement notés Q₁, Q₂ et Q₃.

Les fiches d’essai et d’interprétation de courte durée des deux forages se présentent comme suit:

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Figure 4 : Fiche d’essai de courte durée du forage de MITRO-GBEME

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Figure 5 : Fiche d’interprétation de courte durée du forage de MITRO-GBEME

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Figure 6 : Fiche d’essai de courte durée du forage de YOKON-SOTA

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Figure 7 : Fiche d’interprétation de courte durée du forage de YOKON-SOTA

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Après avoir effectué ces préliminaires, nous sommes passés à la construction de la courbe dite courbe de Jacob.

 Construction de la courbe essai-exploitation Pour construire la courbe essai-exploitation: spécifique après 8 mois de pompage de 12h/jour (S/Q8m) ;

- Nous multiplions alors la valeur de S/Q à 8 mois par Q₁ pour avoir le

- Nous calculons enfin la pente d de la droite qui n’est rien d’autre que la différence entre les rabattements spécifiques à 10 et à 100 minutes, puis on l’inscrit sur le graphique.

La formule de calcul de d est la suivante : d = S/Q_(100min) - S/Q_(10min).

 Détermination du rabattement maximum admissible Pour déterminer le rabattement maximum :

- Nous reportons sur la fiche d’interprétation, le niveau statique NS par rapport au sol avant l’essai, et nous notons la date.

- Nous reportons ensuite la baisse saisonnière ∆NS restant à intervenir entre l’essai et la fin de la saison sèche, en utilisant un abaque empirique de baisse saisonnière.

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Il faut souligner que la baisse saisonnière est nulle si les essais ont été exécutés en saison pluvieuse. Ce qui est le cas des essais auxquels nous avons participés.

- Nous calculons après le niveau statique d’étiage minimal : NSE=NS+∆NS.

 Calcul de NSE de l’essai de Mitro-Gbémè : NS= 36,23 m/sol ∆NS= 1,0 m NSE= 36,23+1,0

NSE= 37,23 m/sol

 Calcul de NSE de l’essai de Yokon-Sota NS= 17,84 m/sol ∆NS= 0,0 m NSE= 17,84+0,0

NSE= 17,84 m/sol

- Enfin on déduit le rabattement maximum admissible sMax = NDMax –NSE

 sMax pour l’essai de Mitro-Gbémè :

sMax= 58,43-37,23 avec NDMax= 58,43 m et NSE= 37,23 m sMax= 21,2 m

 sMax pour l’essai de Yokon-Sota :

s_Max= 24 -17,84 avec ND_Max= 24 m et NSE= 17,84 m sMax= 6,16 m

 Etablissement de la caractéristique de la nappe captée Pour déterminer la caractéristique de la nappe captée:

- Nous calculons d’abord les rabattements corrigés s₂* et s₃* pour 2 heures de pompage aux débits respectifs Q₂ et Q₃, comme suit :

s₂* = s₂ + d (0.3xQ₂-0.48x Q₁); 0.3et0.48 étant des coefficients invariants.

s₃* = s₃ + 0.3 x d (Q₃- Q₂- Q₁).

 Calcul de s₂* de l’essai de Mitro-Gbémè : s₂*= 1,53+0,0008(0,3x9,33-0,48x5,81) s₂*= 1,53 m

s₃*= 2,08+0,3x0,0008(12,26-9,33-5,81) s₃*= 2,08 m

 Calcul de s₂* et s₃* de l’essai de Yokon-Sota :

Rédigé et soutenu par Micaël ADJOTIN 49 reportons ces valeurs dans la partie 3 de la fiche d’interprétation.

 Calcul de s₂*/Q₂ de l’essai de Mitro-Gbémè :

- Nous reportons sur le graphique (partie 6, fiche d’interprétation) les 3 points e, f, g de coordonnées respectives Q₁ et s₁/Q₁, Q₂ et s₂^*/Q₂, Q₃ et s3^*/Q3. Ils s’alignent généralement sur une droite qui est la

« caractéristique à 2 heures », dont la pente est A et qui se détermine par la formule :

A= (s₃^*/Q₃-s₁/Q₁)/ (Q₃-Q₁)

 Pour l’essai de Mitro-Gbémè on a:

Rédigé et soutenu par Micaël ADJOTIN 50

- Nous menons enfin par ce point h la parallèle à la droite caractéristique à 2 heures. Cette droite est la caractéristique s/Q=f(Q) à 8mois, elle

 Positionnement de la pompe d’exploitation

Notons essentiellement que la droite caractéristique à 8 mois fournit pour tout débit Q, prélevé 12 heures par jour, le rabattement spécifique s/Q qui sera atteint après 8 mois d’exploitation; on en déduit le rabattement s à 8 mois en multipliant s/Q par Q₁. pour le positionnement de la pompe d’exploitation :

- nous calculons d’abord le niveau dynamique ND= S8m+NSE et ensuite nous fixons la profondeur de la pompe sous ce niveau.

- Il est à noter que pour faire face au risque de baisse interannuelle, on ajoute une marge de sécurité ∆/A égale à :

 3 mètres dans les granites à altérites noyées sur plus de 5m ;

 5 mètres dans tous les autres cas

- Les valeurs du positionnement de la pompe d’exploitation que nous avons calculées pour quelques débits sont mentionnées à la partie 8 de la fiche d’interprétation.

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 Estimation du débit maximum des forages

A partir des coefficients A et B calculés, l’équation de la droite caractéristique s/Q = f(Q) à 8 mois est : s/Q = A.Q + B . Elle s’écrit aussi

s =A.Q²+B.Q

Cette équation du second degré en Q a pour solution réelle : A

Si nous nous fixons un rabattement maximum s_Max, le débit maximum Q_Max autorisé pour ne pas rabattre au-dessous de ND_Max s’écrit alors :

A

3.3.2. Interprétation des résultats de pompage d’essai de longue durée

L’interprétation des données de pompage d’essai de longue durée nous a permis de déterminer les deux paramètres hydrodynamiques majeurs à savoir la transmissivité (T) et le coefficient d’emmagasinement (S) des deux forages.

 La transmissivité (T)

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La transmissivité est le paramètre qui détermine le débit d’eau s’écoulant par unité de largeur de la zone saturée d’un aquifère continu, mesurée selon une direction orthogonale à celle de l’écoulement, et par unité de gradient hydraulique. Elle est égale au produit du coefficient de perméabilité moyenne K de la tranche saturée de l’aquifère par son épaisseur mouillée e. Elle est une caractéristique essentielle qui permet de prévoir les débits que l’on peut capter dans un forage.

T = K.e Où :

T (m2/s) = transmissivité ;

K (m/s) = le coefficient de perméabilité ; e (m) = épaisseur de la couche.

Elle est déduite de l’interprétation des pompages d’essai par la formule : d

d = la pente de la droite d’interprétation (droite de JACOB).

 Le coefficient d’emmagasinement (S)

Le coefficient d'emmagasinement traduit la capacité de stockage-déstockage d'un aquifère. Il est défini comme le rapport du volume d’eau libéré ou emmagasiné par unité de surface de l’aquifère à la variation de charge hydraulique correspondante. Il est déduit de l'interprétation des pompages d'essai par l’expression suivante :

r2

2,25Ttc S

Où :

S = Coefficient d’emmagasinement ; T (m²/s) = Transmissivité ;

tc (seconde) = temps mesuré sur le diagramme,

r (m) = distance entre le forage d’exploitation et le piézomètre

r (m) = distance entre le forage d’exploitation et le piézomètre

Dans le document REALISATION D’ESSAI DE POMPAGE ET INTERPRETATION DES RESULTATS : (Page 32-0)