Evaluation de la recharge naturelle des aquifères en climat Soudano-Sahelien par modelisation hydrologique globale: Application a dix sites au Burkina Faso

Résumé

L'essor considérable de l'exploitation des eaux souterraines en région soudano-sahélienne a rendu nécessaire d'évaluer l'alimentation naturelle des aquifères à partir des précipitations de pluie. Une recherche par un groupement international d'organismes a été réalisée en 10 sites regroupés en trois régions du Burkina-Faso. Chaque site a été équipé d'une station climatique et d'un dispositif de suivi en continu des niveaux de la nappe en 1985 et 1986 et a fait l'objet de pompages d'essai. Les données piézométriques de chaque site ont été analysées séparément par des modèles hydrologiques globaux pluie-ETP-ruissellement-recharge. La mise en oeuvre des modèles globaux a montré qu'en l'absence de mesures locales du ruisellement superficiel il n'est pas possible de les caler de manière unique compte tenu des difficultés d'évaluation du coefficient d'emmagasinement des aquifères. Une analyse des mesures de ruissellement superficiel dans des bassins voisins associée à une hypothèse d'homogénéïté des paramètres des modèles dans une même région a permis d'obtenir un calage unique qui constitue le meilleur compromis possible entre toutes les données. Une simulation des niveaux piézométriques de la période 1954–1986 et de la recharge, à partir des relevés piézométriques disponibles en 4 stations synoptiques, a permis d'évaluer la variabilité de la recharge et de situer statistiquement la période d'observation de 1985–1986. La recharge annuelle calculée varie d'une année à l'autre dans un rapport 1 à 2 ou 1 à 3 selon le site. La simulation fait apparaître que la recharge calculée en 1985 est proche du minimum de la période 1954–1986 dans les régions de Katchari, Silmissin et Barogo et proche de la moyenne dans la région de Sideradougou.

Abstract

The considerable effort made to exploit groundwater in the Sudan-Sahel region made necessary the evaluation of the natural aquifer flow due to rainfall. Research by an international group of organisations was performed at ten sites within three regions of Burkina-Faso. Each site was equipped with a climate station and a continuous groundwater-level recorder during 1985 and 1986 in order to make pumping tests. The piezometric measurements at each site have been separately analysed using lumped hydrological models simulating the processes of rainfall, evapotranspiration, streamflow and recharge. The operation of the models showed that, in the absence of surface flow measurements, it is not possible to resolve uniquely the difficulties of estimating the storage coefficient of aquifers. An analysis of surface flow measurements in neighbouring basins associated via a hypothesis of model parameter homogeneity within a given region has allowed a conclusion to be reached which constitutes the best possible compromise between all the data A simulation of piezometric levels and recharge in the period 1954–1986, from available piezometric abstracts at four synoptic stations, permitted the evaluation of the variability of recharge and a statistical assessment of the 1985–1986 period of observation. The calculated annual recharge varies from year to year in the ratio of one to two or one to three according to the site. The simulation indicated that the recharge calculated for 1985 is near the minimum of the period 1954–1986 in the regions of Katchari, Silmissin and Barogo, and near the mean in the region of Sideradougou.